年产1亿片香连片生产车间设计毕业论文
2020-04-10 14:44:32
摘 要
本设计是年产一亿片香连片的生产车间设计。香连片为常见清热剂,具有清热化湿,行气止痛之功效。随着市场需求的增加,其生产工艺需进一步改进,以降低生产成本,提高效率,满足大众需要。本次设计的处方原料药包括木香、盐酸小檗碱、枳实、姜厚补、白芍、槟榔等六味。
本设计首先确定一条与生产任务相匹配且可投放到工厂中的生产工艺流程,在此基础上进行物料衡算、能量衡算、管道计算,根据计算结果以及与同类产品进行对比选择最优的设备。厂房布置方面,严格按照《药品生产质量管理规范》进行设计,尽可能简洁合理,便于生产。本设计最终得到说明书一份、图纸五张。
本次设计的优点如下:减少了前处理以及生产过程中的物料损失,提高了提取效率,减少了有效成分的损失。设备选型方面,本次设计采用了先进的生产设备,同时考虑到设备用于药品生产,因此在设计过程中尽量减少设备的使用。生产车间平面布置方面,设置了预留车间,为将来扩大生产打下基础。同时在仓库中进行原辅料的前清,节约了车间的空间,简化了生产流程,降低了生产成本。
关键词:香连片;生产工艺;车间设计
Abstract
This design is an annual production of 100 million pieces of incense production workshop design. Xianglian tablet is a common heat-clearing agent, with the effect of removing heat and removing dampness and removing qi from pain. With the increase of market demand, the production process needs to be further improved in order to reduce production costs, improve efficiency and meet the needs of the public. The prescription ingredients include Amur, berberine Hydrochloride, Fructus Aurantii, Ginghaobufu, Radix Paeoniae Alba, Areca catechu and so on.
This design first determines a production process that matches the production task and can be put into the factory. On this basis, the material balance, energy balance and pipeline calculation are carried out. According to the calculation results and compared with the similar products to select the best equipment. Plant layout, strictly in accordance with the Drug production quality Management Code, as simple and reasonable as possible, easy to produce. This design finally gets a manual and five drawings.
The advantages of this design are as follows: reducing the loss of materials in pretreatment and production process, improving the extraction efficiency and reducing the loss of active components. In terms of equipment selection, the design adopts advanced production equipment and considers that the equipment is used in drug production, so the use of equipment is minimized in the design process. Production workshop layout, set up a reserved workshop for the future expansion of production laid the foundation. At the same time, it saves the workshop space, simplifies the production process and reduces the production cost.
Key Words: Xianglian tablet;production technology; workshop design
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 香连片简介 1
1.2 设计目的及意义 1
1.3 国内外研究现状 1
1.4 设计主要内容 2
第2章 设计概述 3
2.1 设计内容 3
2.2 设计依据 3
2.3 设计原则 4
第3章 工艺流程设计 5
3.1 前处理车间工艺流程设计 5
3.1.1 前处理车间工艺描述 5
3.1.2 前处理车间工艺流程图 5
3.2 生产车间工艺流程设计 5
3.2.1 生产车间工艺描述 5
3.2.2 生产车间工艺流程图 6
第4章 物料衡算 8
4.1 产量 8
4.2 中药饮片需求量 8
4.2.1 每年中药饮片的需求量 8
4.2.2 每班中药饮片的需求量 9
4.3 前处理车间物料衡算 10
4.3.1 木香前处理车间物料衡算 10
4.3.2 姜厚补前处理车间物料衡算 10
4.3.3 枳实前处理车间物料衡算 11
4.3.4 槟榔前处理车间物料衡算 11
4.3.5 白芍前处理车间物料衡算 12
4.4 水蒸气蒸馏工段物料衡算 12
4.4.1 枳实挥发油产量 12
4.5 水提工段物料衡算 13
4.5.1 药材处理量 13
4.5.2 产物产量 13
4.6醇提工段物料衡算 14
4.6.1 药材处理量 14
4.6.2 产物产量 14
4.7 浓缩工段物料衡算 15
4.7.1 水提工段提取液有效成分质量分数 15
4.7.2 水提工段浓缩液有效成分质量分数 15
4.7.3 醇提工段提取液有效成分质量分数 16
4.7.4 浓缩液量 16
第5章 能量衡算 18
5.1 水蒸气蒸馏工段能量衡算 18
5.2 水提工段能量衡算 18
5.2.1 蒸汽用量 18
5.2.2 冷凝水用量 19
5.3 醇提工段能量衡算 19
5.3.1 蒸汽用量 19
5.3.2 冷凝水用量 20
第6章 设备计算与选型 21
6.1 前处理车间 21
6.1.1 洗药机 21
6.1.2 切药机 21
6.1.3 烘干机 22
6.1.4 中草药粉碎机 22
6.2 生产车间 23
6.2.1 正锥型多功能提取罐 23
6.2.2 冷藏结晶罐 26
6.2.3 水提提取罐 26
6.2.4 醇提提取罐 29
6.2.5 浓缩罐 31
6.3 制剂车间 32
6.3.1 槽型混合机 32
6.3.2 压片机 32
6.3.3 热风循环烘箱 33
6.4 包装车间 34
6.5 设备一览表 35
第7章 车间布置 36
7.1 车间布置原则 36
7.2 人流、物流通道布局 36
7.3 车间整体设计 36
第8章 管道计算与布置 37
8.1 管道布置原则 37
8.2 管道材料 37
8.3 主要设备管道计算 37
8.3.1 多功能提取罐管道 37
8.3.2 冷藏结晶罐管道 38
8.3.3 水提提取罐管道 38
8.3.4 醇提提取罐管道 40
第9章 人员安排及三废治理 43
9.1人员安排 43
9.1.1 工作时间 43
9.1.2 人员定岗 43
9.2 废渣的处理 43
9.2.1 废渣的来源 43
9.2.2 废渣的治理 43
9.3 废水的处理 44
9.3.1 废水的来源 44
9.3.2 废水的治理 44
9.4废气的处理 44
9.4.1 废气的来源 44
9.4.2 废气的治理 44
第10章 结论 45
10.1 总结 45
10.2 文献查找方法 45
10.3 感想 45
附录 47
参考文献 错误!未定义书签。
致谢 49
第1章 绪论
1.1 香连片简介
香连片(每1000片)的处方:木香500g,盐酸小檗碱40g,枳实500g,姜厚补500g,白芍500g,槟榔500g。这些都是清热化湿中药的典型代表,故该药具有良好的清热通湿、益气止痛的功效。常用于治疗湿热痢疾、细菌性痢疾、肠炎、腹泻腹痛等病症。脾虚与水湿是既相互独立又相互关联的,脾虚的人易招来外湿的入侵,外湿也常因阻脾胃使湿从内生。
所谓热,则是一种热象。湿热中的热是与湿同时存在的,常在夏秋季因天热湿重,湿与热合并入侵人体,若长时间无法除湿就会生热。有些人则因“阳热体质”而使湿“从阳化热”。因此,湿热同存是很常见的[1-3]。
1.2 设计目的及意义
本设计是香连片的生产车间设计,属于整厂设计。其目的是将香连片的生产工艺通过分析、设计、计算、设备选型等过程使其可以投入到工厂中运作,并完成相应的生产任务。设计时比较不同方案进行优选,保证经济效益最大化,同时绿色环保。
1.3 国内外研究现状
做设计之前需要了解该药品生产工艺的研究进展,以设计出合适的工艺路线。由于香连片属于中药,目前对香连片的研究主要在国内。
香连片自古就有,其所含主药均为清热化湿中药的典型代表。
药物香连片的抗胃溃疡作用是近年被研究的最多的领域之一。作用机理研究:(1)Shay-大鼠幽门结扎法是通过观察大鼠胃液中NO、PGE2、EGF含量的改变来研究香连片对幽门结扎型胃溃疡大鼠的作用机理。经实验发现,香连片可使大鼠血清中PGE2浓度和大鼠胃液中NO含量明显上升,其效果与西咪替丁相似,但对EGF的影响不显著。这表明香连片是通过促进PGE2的分泌与合成来抗急性胃黏膜损伤,并可能通过诱导NOS催化生成NO来实现其抗溃疡作用。(2)采用Wistar大白鼠幽门结扎法、醋酸涂抹法和药物诱发法等方法致大鼠生成溃疡,观测用药后溃疡指数、点数和面积等的改变,以此对香连片抗消化性溃疡的药效学进行探讨。观察中发现香连片可使幽门结扎型消化性渍疡的点数明显减少,溃疡总面积明显减少,还可使醋酸涂抹型溃疡面积明显缩小,作用强度同西咪替丁相似,但对吲哚美辛药物型胃溃疡作用不明显。结果表明香连片通过口服给药对植物神经机能紊乱、胃酸分泌过多、化学物质损伤和机械性因素引起的渍疡有明显的作用,而对药物引起的溃疡作用不明显。(3)仍采用Shay-大鼠幽门结扎法,但此次检测胃液量、胃酸度及胃蛋白酶活性的改变可以对香连片于消化性溃疡大鼠模型胃溃疡的作用机理进行研究。结果显示香连片能显著减少幽门结扎型胃溃疡大鼠的胃液量,降低胃液总酸度和胃蛋白酶活性,同西咪替丁作用强度基本相似[4-7]。
1.4 设计主要内容
本设计涉及的内容很多,在后面的文章中会分章详细叙述。药物生产的工艺流程是进行药物车间设计最基本的部分。通过分析不同工艺路线的优缺点,设计出最佳工艺路线,以开展下面的工作。设计中计算是一块重要的部分,设备的选型、车间的布置、管道的布置、生产制度都是以计算结果作支撑。基于物质平衡和能量平衡,进行设备计算,再选出具有相应生产能力的设备型号。设备在生产过程中起着相当重要的作用,绝大部分生产工作都要依靠设备来完成。因此,设备选型合适与否与生产过程密切相关。
本设计具备以下内容:说明书一份、图纸五张(一张手画图,四张CAD图)。
第2章 设计概述
2.1 设计内容
本次设计是关于年产一亿片香连片的生产车间设计。香连片规格为15片/板,0.3g/片的薄膜衣小片。
2.2 设计依据
本设计依据为《中国药典》2015年版第一部——香连片。
香连片的处方、制法、性状、功能与主治如下所示:
【处方】木香500g、盐酸小檗碱40g、姜厚补500g、白芍500g、槟榔500g、枳实500g。
【制法】将木香、姜厚补、白芍、槟榔、枳实分别粉碎成粗粉过筛。白芍、姜厚朴分别加水煎煮二次,过滤浓缩成浸膏,加乙醇静置,取上清液。姜厚朴药渣与木香、槟榔用乙醇回流提取两次,合并滤液与水煎液合并,浓缩成稠膏并粉碎成细粉。枳实进行挥发油提取。细粉中加入盐酸小檗碱、枳实挥发油、淀粉,混匀后压片制成1000片,包衣即得[8]。
图 2.1 工艺设计简图
2.3 设计原则
本设计的设计原则:
本设计严格按《药品生产质量管理规范》、《工矿企业总平面设计规范》、《化工管道设计规范》、《洁净厂房设计规范》、《国家污水综合排放标准》、《工业“三废”排放试行标准》进行设计[9]。
第3章 工艺流程设计
3.1 前处理车间工艺流程设计
3.1.1 前处理车间工艺描述
药材的预处理的直接影响到药材的质量。为了保障中药材的安全性、可控性、有效性,必须对中药材进行有效的前处理。中药前处理一般包括以下几个过程:药材的挑选、洗药、润药、切药、干燥、粉碎等。
通过药材挑选,药材整体质量有所提升,步骤就是保留药材的药用部分,剔除非药用部分和杂质。对药材进行清洗,除去表层的污垢和大部分霉菌。再对合格药材进行切药,满足生产要求。润药是让失水的植物细胞吸水而膨胀,便于生产阶段的提取。干燥是除去药材水分,这一过程应注意控制温度,以免有效成分丢失。粉碎是将药材粉碎成粗粉、中粉、细粉等[12]。
本设计中前处理车间工艺如下:先从药材产地获得中药材,挑选符合要求的药材,将这些药材送入洗药机中进行洗药,再送入将药材切成符合要求形状,然后送入翻板式烘干机中干燥,干燥后送入中草药粉碎机中粉碎过筛,最后将得到的中药饮片入库。
3.1.2 前处理车间工艺流程图
图3.1 前处理车间工艺流程图
3.2 生产车间工艺流程设计
3.2.1 生产车间工艺描述
(1)枳实提取挥发油:在改进的多功能提取罐中加入枳实,然后通入水蒸气蒸馏,此法亦称牡丹皮中的挥发为高压蒸汽蒸馏法,目前大部分药材的挥发油均采用此法蒸馏。一般在蒸馏初期常用低压蒸汽蒸出大部分挥发油,而后再用高压蒸汽将其他高沸点挥发油蒸出,以免过长时间的高压蒸汽引起某些挥发性成分的分解。水溶液另器收集。
(2)药材水提:将白芍、姜厚朴两味药分别加入到提取罐中,再对两味药分别进行水煎煮,通过查找文献可知,水煎煮时间第一次为1.5小时,第二次为1小时为最佳。将两次水煎液与蒸馏后的水溶液合并,进行过滤[10]。
(3)滤液浓缩:在浓缩罐中将滤液浓缩成相对密度约为1.2(60℃)的浸膏,为了获取上清液,在加2倍乙醇后,静置一整天,最后回收乙醇。
(4)药材醇提:在提取罐中,将水提中剩下的姜厚朴药渣与木香、槟榔用乙醇回流提取两次,其中第一次1.5小时,第二次1小时,过滤后合并滤液,回收乙醇[10]。
(5)滤液合并浓缩:第二次药材水提中的滤液与第一次药材水提醇沉后的水煎液合并,浓缩成稠膏,在80℃以下干燥,粉碎成细粉[11]。
(6)药粉混合:在混合机中加入盐酸小檗碱、枳实挥发油,加淀粉适量吸收,与上述细粉混匀。
(7)压片:在高速旋转压片机的作用下压制成片,并选出合格的片剂[12]。
(8)干燥:在温度为80℃下的热风循环烘箱内干燥。
(9)包衣:在高效包衣机中加包衣成薄膜衣大片。
(10)内包:将薄膜衣大片通过全自动打包机按每板15片的规格打包,装入洁净容器后经传递窗传递至外包。
(11)外包:先打印生产批号,包括产品批号、生产日期以及有效期,然后装盒,每盒30片即两板一盒,每盒配一张说明书,最后装箱,经检验合格后入库[13]。
3.2.2 生产车间工艺流程图
考虑到设备以及生产成本的问题,依据《中国药典》2015年版第一部将开题报告中的工艺流程图做了完善和修改,如下图所示:
图3.2 生产车间工艺流程图
第4章 物料衡算
进行物料衡算可以为能量衡算、设备的计算与选型提供必要的数据和依据[14]。
物料衡算的通式为:
式中:∑G投入——投入系统的物料总量;
∑G产品——系统产出的产品和副产品总量;
∑G回收——系统中回收的物料总量;
∑G流失——系统中流失的物料总量。
4.1 产量
年产一亿片香连片,每盒30片,其中每15片为一板,每片为0.3g的薄膜衣小片。规定年工作日为300天,每天2班,每班8小时,则每班生产的片数为166667片。
4.2 中药饮片需求量
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