制藥工程反應(yīng)設(shè)備

1、制藥工程設(shè)備制藥工程設(shè)備 講述設(shè)備結(jié)構(gòu)和原理、優(yōu)點和缺點、適用場合、選型及 操作。課程內(nèi)容： 在制藥工業(yè)中，制藥設(shè)備直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和成本。教材結(jié)構(gòu)： （一）、原料藥生產(chǎn)設(shè)備 （二）、藥物制劑生產(chǎn)設(shè)備 （三）、公用及輔助生產(chǎn)設(shè)備第一章第一章 緒論緒論制藥工業(yè)的一般過程：原料生物反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)分離反應(yīng)產(chǎn)物原料藥各種劑型 生物制藥：通過生物反應(yīng)和各種分離手段得到原料藥的制藥過程。 化學(xué)制藥：通過化學(xué)反應(yīng)和各種分離手段得到原料藥的制藥過程。 藥物制劑：由原料藥生產(chǎn)各種劑型的過程。制藥工業(yè)特點：、產(chǎn)品質(zhì)量、規(guī)格要求嚴(yán)格。、設(shè)備要求嚴(yán)格、生產(chǎn)規(guī)模變化范圍大、反應(yīng)過程復(fù)雜，步數(shù)多、制藥過程涉及多門學(xué)科制藥設(shè)

2、備的分類國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)按制藥設(shè)備產(chǎn)品基本屬性分8大類： 原料藥機(jī)械及設(shè)備： 實現(xiàn)生物、化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，利用動物、植物、礦物制取醫(yī)藥原料的工藝設(shè)備及機(jī)械。 制劑機(jī)械： 將藥物制成各種劑型的機(jī)械與設(shè)備。 藥用粉碎機(jī)械：用于藥物粉碎（含研磨）并符合藥品生產(chǎn)要求的機(jī)械。 飲片機(jī)械：對天然藥用動物、植物、礦物進(jìn)行選、洗、潤、切、烘、炒、鍛等方法制取中藥飲片的機(jī)械。 制藥用水設(shè)備：采用各種方法制取制藥用水的設(shè)備。 藥品包裝機(jī)械：完成藥品包裝過程以及與包裝過程相關(guān)的機(jī)械與設(shè)備。 藥用檢測設(shè)備：檢測各種藥物制品或半制品質(zhì)量的儀器與設(shè)備。 其他制藥機(jī)械及設(shè)備：執(zhí)行非主要制藥工序的有關(guān)機(jī)械與設(shè)備。其中制劑機(jī)械按劑型

3、分14類：片劑機(jī)械。將原料藥與輔料經(jīng)混合、造粒、壓片、包衣等工序制成各種形狀片劑的機(jī)械與設(shè)備。水針劑機(jī)械。將藥液制作成安瓿針劑的機(jī)械與設(shè)備?？股胤?、水針劑機(jī)械。將粉末藥物或藥液制作成玻璃瓶抗生素粉、水針劑的機(jī)械與設(shè)備。輸液劑機(jī)械。將藥液制作成大劑量注射劑的機(jī)械與設(shè)備。硬膠囊劑機(jī)械。將藥物充填于空心膠囊內(nèi)制作成硬膠囊劑的機(jī)械與設(shè)備。軟膠囊（丸）劑機(jī)械。將藥液先裹于明膠膜內(nèi)的制劑機(jī)械與設(shè)備。丸劑機(jī)械。將藥物細(xì)粉或浸膏與賦形劑混合，制成丸劑的機(jī)械與設(shè)備。軟膏劑機(jī)械。將藥物與基質(zhì)混勻，配制成軟膏，定量灌裝于軟管內(nèi)的制劑機(jī)械與設(shè)備。栓劑機(jī)械。將藥物與基質(zhì)混合，制成栓劑的機(jī)械與設(shè)備?？诜簞C(jī)械。將藥液

4、制成口服液劑的機(jī)械與設(shè)備。藥膜劑機(jī)械。將藥物浸透或分散于多聚物薄膜內(nèi)的制劑機(jī)械與設(shè)備。氣霧劑機(jī)械。將藥液和拋射劑灌注于耐壓容器中，制作成藥物以霧狀噴出的制劑機(jī)械與設(shè)備。滴眼劑機(jī)械。將藥液制作成滴眼藥劑的機(jī)械與設(shè)備。酊水、糖漿劑機(jī)械。將藥液制作成酊水、糖漿劑的機(jī)械與設(shè)備。我國醫(yī)藥工業(yè)現(xiàn)狀 1. 我國藥廠多，仿制品多、普藥多，高新技術(shù)藥品少，生物制品少。 2. 我國目前藥廠生產(chǎn)工藝多為傳統(tǒng)工藝，費時、費汽、污染嚴(yán)重，企業(yè)面臨高尖人才、資金短缺的狀況。 我國藥機(jī)廠現(xiàn)狀 制造廠商多，傳統(tǒng)制劑設(shè)備多，設(shè)備缺點是費時、費能源、粉塵飛揚嚴(yán)重，有嚴(yán)重污染產(chǎn)生。制作精良的制劑設(shè)備少，符合GMP規(guī)范的設(shè)備少，具有

5、多功能的制劑設(shè)備少。 GMP歷史中國的GMP于1999年正式頒布。國家藥品監(jiān)督管理局制定了分期、分批、按照劑型實施GMP認(rèn)證工作的規(guī)劃。 1999年底以前生物制品、血液制品必須達(dá)到GMP； 2000年底以前粉針制劑、大容量注射劑必須達(dá)到GMP； 2002年底以前小容量注射劑必須達(dá)到GMP； 20032005年，口服液制劑、固體制劑、中成藥制劑、滴眼劑、滴鼻劑、外用擦劑、噴霧劑等劑型將在十五期間全部達(dá)到GMP要求。制藥設(shè)備GMP的提出 1.藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范簡稱GMP（good manufacturing practice）。在國際上， GMP已成為藥品生產(chǎn)和質(zhì)量管理的基本準(zhǔn)則，它是一套系統(tǒng)的

6、、科學(xué)的管理制度。實施GMP ，是在藥品生產(chǎn)的全過程中實施科學(xué)的全面管理和嚴(yán)密的監(jiān)控，以獲得預(yù)期的質(zhì)量，可以防止生產(chǎn)過程中藥品的污染、混藥和錯藥，保證藥品質(zhì)量的不斷提高。 2. GMP的控制范圍，包括人事、廠房、設(shè)備、設(shè)施、生產(chǎn)工藝、傳遞、分析、驗證和庫管等諸多方面，GMP是系統(tǒng)性很強(qiáng)的規(guī)范，嚴(yán)格和嚴(yán)密是GMP的突出特點。 3. 制藥設(shè)備是重要的生產(chǎn)手段，又是不可忽略的污染因素之一。制藥設(shè)備的規(guī)格、結(jié)構(gòu)、材料、性能對藥品生產(chǎn)有著很大的影響，證實了設(shè)備與GMP密切聯(lián)系。因此就產(chǎn)生了把制藥設(shè)備GMP內(nèi)容具體化的議題。 4. 怎樣的設(shè)備才算貫徹了GMP? 按照規(guī)范初步把設(shè)備GMP定義為：具有滿足藥物

7、（藥品）生產(chǎn)所需的工藝功能和衛(wèi)生、安全等配套功能，設(shè)備結(jié)構(gòu)及其所用材料，不窩藏、滯留物料，不對加工的物質(zhì)形成污染、也不對生產(chǎn)以外的環(huán)境產(chǎn)生污染或影響、且易于操作、維修、清洗的設(shè)備。GMP對制藥設(shè)備有如下要求：有與生產(chǎn)相適應(yīng)的設(shè)備能力和最經(jīng)濟(jì)、合理、安全的生產(chǎn)運行；有滿足制藥工藝的完善功能及多種適用性 ； 保證藥品加工中品質(zhì)的一致性；易于操作和維修；易于設(shè)備內(nèi)外的清洗；各種接口符合協(xié)調(diào)配套要求；易安裝、易移動，有利于組合的可能 ；進(jìn)行設(shè)備驗證（包括型式、結(jié)構(gòu)、性能等）設(shè)備的凈化功能：潔凈是GMP的要點之一，對設(shè)備來講包含兩層意思設(shè)備自身不對藥物產(chǎn)生污染，也不會對環(huán)境形成污染。要達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)就必須

8、在藥品加工中，凡有藥物暴露的、室區(qū)潔凈度達(dá)不到要求或有人機(jī)污染可能的，原則上均應(yīng)在設(shè)備上設(shè)計有凈化功能。例如：熱風(fēng)循環(huán)干燥設(shè)備，氣流污染是最主要的，因此需考慮其循環(huán)空氣的凈化； 洗瓶、洗橡膠塞等應(yīng)考慮工藝用水的潔凈度； 粉碎、制粒、包衣壓片等粉體機(jī)械，應(yīng)考慮其散塵的控制； 灌裝設(shè)備的防塵需采取特殊的凈化方法和裝置，并應(yīng)盡可能考慮在密閉的設(shè)備中生產(chǎn)。例如:一步制粒器：將原來多臺設(shè)備、敞口生產(chǎn)的多道工序合并在一個密閉的內(nèi)循環(huán)的容器內(nèi)完成，就是制藥過程與凈化需求相結(jié)合的例子。 設(shè)備的清洗功能： 隨著藥品純度和有效性的重視，GMP提倡的設(shè)備就地清洗功能（CIP），將成為清洗技術(shù)的發(fā)展方向。 例如：冷凍

9、凍干機(jī)的在位清洗和消毒系統(tǒng) 雙錐干燥機(jī)的真空排氣管與罐體回轉(zhuǎn)密封處 設(shè)計的自清洗裝置 在生產(chǎn)中因物料變更、換批的設(shè)備，需采取容易清洗、拆裝方便的機(jī)構(gòu)，所以GMP 極其重視對制藥系統(tǒng)的中間設(shè)備、中間環(huán)節(jié)的清洗及監(jiān)控，強(qiáng)調(diào)對設(shè)備清潔的驗證。 例料液加熱容器采用盤管機(jī)構(gòu)： 不易清洗 染菌 純水輸送系統(tǒng)中，其泵體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的粘附物。 第二章第二章 制藥工程化學(xué)反應(yīng)設(shè)備制藥工程化學(xué)反應(yīng)設(shè)備化學(xué)反應(yīng)設(shè)備分類： 按反應(yīng)物系相態(tài)可以把反應(yīng)器分為均相與非均相兩種類型。 按操作方式可以把反應(yīng)器分為間歇式、半間歇式和連續(xù)式。 按反應(yīng)器結(jié)構(gòu)可以把反應(yīng)器分為釜式（槽式）、管式、塔式、固定床、流化床、移動床等各種反應(yīng)器。第一

10、節(jié)第一節(jié) 攪拌罐式反應(yīng)器（攪拌罐式反應(yīng)器（STRS)1攪拌器2罐體；3夾套； 4攪拌軸；5壓出管；6支座；7人孔； 8軸封；9傳動裝置總體結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)主要包括攪拌罐、攪拌裝置、密封裝置主要包括攪拌罐、攪拌裝置、密封裝置 攪拌罐攪拌罐由罐體和傳熱裝置組成。作用是提供反應(yīng)由罐體和傳熱裝置組成。作用是提供反應(yīng)空間和反應(yīng)條件?？臻g和反應(yīng)條件。 攪拌裝置攪拌裝置由攪拌器、攪拌軸、傳動裝置組成。傳由攪拌器、攪拌軸、傳動裝置組成。傳動裝置又由電動機(jī)、減速器、聯(lián)軸器及機(jī)座等組成。動裝置又由電動機(jī)、減速器、聯(lián)軸器及機(jī)座等組成。 密封裝置密封裝置防止罐內(nèi)介質(zhì)泄漏或外界空氣進(jìn)入罐內(nèi)。防止罐內(nèi)介質(zhì)泄漏或外界空氣進(jìn)入罐

11、內(nèi)。 攪拌目的攪拌目的 使物料混和均勻,強(qiáng)化傳熱和傳質(zhì)。 包括均相液體混合；液-液分散；氣-液分散；固-液分散；結(jié)晶；固體溶解；強(qiáng)化傳熱等攪拌液體的流動模型攪拌液體的流動模型 液體在設(shè)備范圍內(nèi)作循環(huán)流動的途徑稱作液體的“流動模型”，簡稱“流型”。 (a)軸向流 (b)徑向流 (c)切線流 打漩現(xiàn)象 常用攪拌器的型式、結(jié)構(gòu)和特點 在化學(xué)工業(yè)中常用的攪拌裝置是機(jī)械攪拌裝置機(jī)械攪拌裝置，典型的機(jī)械攪拌裝置包括1、攪拌器：包括旋轉(zhuǎn)的軸和裝在軸上的葉輪；2、輔助部件和附件：包括密封裝置、減速箱、攪拌電機(jī)、支架、擋板和導(dǎo)流筒等。 攪拌器是實現(xiàn)攪拌操作的主要部件，其主要的組成部分是葉輪，它隨旋轉(zhuǎn)軸運動將機(jī)械

12、能施加給液體，并促使液體運動。 攪拌器攪拌器 常見攪拌槳及其結(jié)構(gòu)形式常用攪拌器及流型示意常用攪拌器及流型示意 螺軸式攪拌螺軸式攪拌槳式攪拌器 由槳葉、鍵、軸環(huán)、豎軸所組成。槳葉一般用扁鋼或不銹鋼或有色金屬制造。槳式攪拌器的轉(zhuǎn)速較低，一般為2080rmin。槳式攪拌器直徑取反應(yīng)釜內(nèi)徑Di/32/3，槳葉不宜過長，當(dāng)反應(yīng)釜直徑很大時采用兩個或多個槳葉。 槳式攪拌器適用于流動性大、粘度小的液體物料，適用于流動性大、粘度小的液體物料，也適用于纖維狀和結(jié)晶狀的溶解液，物料層很深時可在軸上裝置數(shù)排槳葉。渦輪式攪拌器渦輪式攪拌器 渦輪式攪拌器分為圓盤渦輪攪拌器和開啟渦輪攪拌器；按照葉輪又可分為平直葉和彎曲葉

13、。渦輪攪拌器速度較大，300600rmin。渦輪攪拌器的主要優(yōu)點是當(dāng)能量消耗不大時，攪拌效率較高，攪拌產(chǎn)生很強(qiáng)的徑向流。因此它適用于乳濁液、懸浮液等。適用于乳濁液、懸浮液等。推進(jìn)式攪拌器推進(jìn)式攪拌器 推進(jìn)式攪拌器，攪拌時能使物料在反應(yīng)釜內(nèi)循環(huán)流動，所起作用以容積循環(huán)為主，剪切作用較小，上下翻騰效果良好上下翻騰效果良好。當(dāng)需要有更大的流速時，反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流筒。 推進(jìn)式攪拌器直徑約取反應(yīng)釜內(nèi)徑Di的1/41/3，300600rmin，攪拌器的材料常用鑄鐵和鑄鋼?？蚴胶湾^式攪拌器框式和錨式攪拌器 框式攪拌器可視為槳式攪拌器的變形，其結(jié)構(gòu)比較堅固，攪動物料量大。如果這類攪拌器底部形狀和反應(yīng)釜下封頭形

14、狀相似時，通常稱為錨式攪拌器。 框式攪拌器直徑較大，一般取反應(yīng)器內(nèi)徑的2/39/10，5070rmin?？蚴綌嚢杵髋c釜壁間隙較小，有利于傳熱過程的進(jìn)行，快速旋轉(zhuǎn)時，攪拌器葉片所帶動的液體把靜止層從反應(yīng)釜壁上帶下來；慢速旋轉(zhuǎn)時，有刮板的攪拌器能產(chǎn)生良好的熱傳導(dǎo)。這類攪拌器常用于傳熱、晶析操作和高粘度液體、常用于傳熱、晶析操作和高粘度液體、高濃度淤漿和沉降性淤漿的攪拌高濃度淤漿和沉降性淤漿的攪拌。螺帶式攪拌器和螺桿式攪拌器螺帶式攪拌器和螺桿式攪拌器 螺帶式攪拌器，常用扁鋼按螺旋形繞成，直徑較大，常做成幾條緊貼釜內(nèi)壁，與釜壁的間隙很小，所以攪拌時能不斷地將粘于釜壁的沉積物刮下來。螺帶的高度通常取罐底

15、至液面的高度。 螺帶式攪拌器和螺桿式攪拌器的轉(zhuǎn)速都較低，通常不超過50r/min，產(chǎn)生以上下循環(huán)流為主的流動，主要用于高粘度主要用于高粘度液體的攪拌。液體的攪拌。其他攪拌方法其他攪拌方法 絕大部分的攪拌與混合，是采用葉輪攪拌。此外工業(yè)上較常見的或有發(fā)展前景的攪拌，主要還有氣流攪拌、射流混合和管道混合 氣流攪拌 氣流攪拌裝置主要是鼓泡器。它是利用氣泡在上升過程中所造成的液體湍動，產(chǎn)生良好的攪拌作用。它所產(chǎn)生的能量和效率低于機(jī)械攪拌，但可用于處理腐蝕性料液和泥漿等，或用于淺槽攪拌，并可利用工廠多余的氣源。 用于攪拌的氣體主要是壓縮空氣和水蒸氣。用水蒸氣攪拌時可避免物料被氧化，并可對被攪拌物料直接加

16、熱，但物料會被稀釋。 射流混合 射流是在流體經(jīng)一小孔、噴嘴或管道，流人較大的容器時產(chǎn)生的，射流的直徑隨著離開出口的距離增加而增大，并在擴(kuò)展的過程中使周圍的流體被夾帶進(jìn)來而產(chǎn)生混合。射流可以是層流，也可以是湍流，這取決于雷諾數(shù)的大小。當(dāng)噴嘴或孔出口處的Re2100時為湍流射流。對于黏性液體，層流射流可推動器內(nèi)液體運動，但因為黏性液體中分子擴(kuò)散速率低，噴出的液體與反應(yīng)器內(nèi)液體不會在分子尺寸上混合。 化學(xué)工業(yè)上常用的文丘里管就是射流混合的應(yīng)用實例。 管道混合 管道混合是使待混合的物料通過在管道內(nèi)流動而混合均勻。在混合過程中，通過平行地控制所有組分的流量，確定混合物的組成，并使它保持在預(yù)定值上。 對于

17、氣體或低黏度液體的混合，可利用湍流態(tài)下湍流混合作用，達(dá)到均勻的混合。一般混合段的管長為管徑的50100倍。在管內(nèi)可安裝促進(jìn)物料混合的元件，以使物料在靜壓力的推動下通過混合元件時改善混合質(zhì)量或縮短混合段的管長。工業(yè)上混合元件多為一些不動裝置，如三通混合、內(nèi)部構(gòu)件混合器和靜力混合器等。 三通混合元件三通混合元件攪拌附件攪拌附件 擋板擋板 擋板的作用是避免旋擋板的作用是避免旋 渦現(xiàn)象，增大被攪拌液體渦現(xiàn)象，增大被攪拌液體 的湍流程度，將切向流動的湍流程度，將切向流動 變?yōu)檩S向和徑向流動，強(qiáng)變?yōu)檩S向和徑向流動，強(qiáng) 化反應(yīng)器內(nèi)液體的對流和化反應(yīng)器內(nèi)液體的對流和 擴(kuò)散，改善攪拌效果。擴(kuò)散，改善攪拌效果。

18、攪拌反應(yīng)器的擋板結(jié)構(gòu)攪拌反應(yīng)器的擋板結(jié)構(gòu)可有效地防止粘滯液體在擋板處形成死角，以防止固體顆粒的堆積。 在高粘度物料中使用槳式攪拌器時，可安裝橫擋板以增加摻合作用，擋板寬度可與攪拌葉同寬。對于低粘度液體擋板裝在壁上。 對于中等粘度液體擋板離開槽壁（或固液相操作時） 對于高粘度液體擋板離開槽壁并與槽壁成一定角度。豎向擋板安裝方式。 導(dǎo)流筒導(dǎo)流筒 導(dǎo)流筒的作用導(dǎo)流筒的作用 導(dǎo)流筒作用導(dǎo)流筒作用-提高混合效率提高混合效率 一方面提高了對液體的攪拌程度，加強(qiáng)了攪拌器對液體的直接一方面提高了對液體的攪拌程度，加強(qiáng)了攪拌器對液體的直接機(jī)械剪切作用；另一方面由于限定了液體的循環(huán)路徑，確立了充機(jī)械剪切作用；另一

19、方面由于限定了液體的循環(huán)路徑，確立了充分循環(huán)的流型，使器內(nèi)所有物料均能通過導(dǎo)流筒內(nèi)的強(qiáng)烈混合區(qū)，分循環(huán)的流型，使器內(nèi)所有物料均能通過導(dǎo)流筒內(nèi)的強(qiáng)烈混合區(qū)，減少了走短路的機(jī)會。減少了走短路的機(jī)會。 導(dǎo)流筒的組成導(dǎo)流筒的組成 導(dǎo)流筒是一個圓筒，安裝在攪拌器的外面。常用于導(dǎo)流筒是一個圓筒，安裝在攪拌器的外面。常用于推進(jìn)式和渦輪式攪拌器。推進(jìn)式和渦輪式攪拌器。導(dǎo)流筒示意圖導(dǎo)流筒示意圖 傳動裝置傳動裝置 攪拌反應(yīng)器傳動裝攪拌反應(yīng)器傳動裝置置 1電動機(jī)； 2減速器； 3聯(lián)軸器； 4機(jī)座； 5軸封裝置； 6底座； 7封頭； 8攪拌軸；填料密封1、原理 填料中含有潤滑劑，在對攪拌軸產(chǎn)生徑向壓緊力的同時，形成極

20、薄的液膜，一方面使攪拌軸受到潤滑，另一方面阻止設(shè)備內(nèi)流體的逸出或外部流體的滲入，達(dá)到密封目的。2、特點 應(yīng)允許填料密封有一定的泄漏量。使用過程中需要經(jīng)常調(diào)整填料壓蓋的壓緊力。軸封軸封機(jī)械密封1、原理 機(jī)械密封是依靠垂直于軸的兩個密封元件的平面相互貼合(依靠介質(zhì)壓力或彈簧力)，并作相對運動達(dá)到密封的裝置。又稱端面密封。 四個密封點：A動環(huán)和軸之間的密封(靜密封)，B動環(huán)和靜環(huán)作相對旋轉(zhuǎn)運動時的端面密封(動密封) ，C 靜環(huán)與靜環(huán)座之間的密封 (靜密封)， D 靜環(huán)座與設(shè)備之間的密封(靜密封)。 機(jī)械密封中，動環(huán)與靜環(huán)的接觸面是泄漏通道之外，還有動環(huán)與軸之間、靜環(huán)與支座之間的間隙也是泄漏通道。機(jī)械

21、密封機(jī)械密封 2、特點 功耗小、泄漏量低、密封性能可靠、使用壽命長的轉(zhuǎn)軸密封。必須使冷卻潤滑液在密封腔中不斷循環(huán)。罐體尺寸確定罐體尺寸確定 高徑比高徑比 確定罐體高徑比的考慮因素確定罐體高徑比的考慮因素 由于攪拌功率在一定條件下與攪拌器直徑的由于攪拌功率在一定條件下與攪拌器直徑的5 5次方成正比，次方成正比，所以從減少攪拌功率的角度考慮，高徑比可取得大一些。所以從減少攪拌功率的角度考慮，高徑比可取得大一些。 若采用夾套傳熱結(jié)構(gòu)，從傳熱角度看，希望高徑比可取得大若采用夾套傳熱結(jié)構(gòu)，從傳熱角度看，希望高徑比可取得大一些；當(dāng)容積一定時，高徑比大、罐體就高，盛料部分表面積大、一些；當(dāng)容積一定時，高徑比

22、大、罐體就高，盛料部分表面積大、傳熱面積也就大。傳熱面積也就大。 要考慮物料的狀態(tài)，對發(fā)酵類物料，為了使通入罐內(nèi)的空氣要考慮物料的狀態(tài)，對發(fā)酵類物料，為了使通入罐內(nèi)的空氣與發(fā)酵物料充分接觸，高徑比應(yīng)取得大一些。與發(fā)酵物料充分接觸，高徑比應(yīng)取得大一些。夾套反應(yīng)器罐體尺寸示意夾套反應(yīng)器罐體尺寸示意 直徑及高度確定直徑及高度確定 裝料系數(shù)裝料系數(shù) 若物料在反應(yīng)過程中產(chǎn)生泡沫或呈沸騰狀態(tài)，取裝若物料在反應(yīng)過程中產(chǎn)生泡沫或呈沸騰狀態(tài)，取裝料系數(shù)料系數(shù)0.60.60.70.7； 若物料反應(yīng)較平穩(wěn)，則取裝料系數(shù)若物料反應(yīng)較平穩(wěn)，則取裝料系數(shù)0.80.80.850.85。 直徑及高度確定直徑及高度確定 1、在

23、初步確定在初步確定H/DiH/Di后，可先忽略封頭的容積，近似后，可先忽略封頭的容積，近似計算出罐體的容積計算出罐體的容積。 得得2 2、將上式計算的結(jié)果圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，再代入下式中可、將上式計算的結(jié)果圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，再代入下式中可計算出罐體的高度計算出罐體的高度 V)(4432iiiDHDHD30)(4iDHiVD 20244ikikDVVDVVH傳熱裝置傳熱裝置 夾套夾套 可拆卸的夾套可拆卸的夾套 不可拆卸的夾套不可拆卸的夾套 蛇管蛇管蛇管結(jié)構(gòu)蛇管結(jié)構(gòu) 蛇管的固定結(jié)構(gòu)蛇管的固定結(jié)構(gòu) 工藝接管工藝接管 進(jìn)料管進(jìn)料管 進(jìn)料管結(jié)構(gòu)進(jìn)料管結(jié)構(gòu) 出料管出料管下部出料管下部出料管 上部出料管上部出料管

24、 塔式反應(yīng)器塔式反應(yīng)器 鼓泡塔反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖鼓泡塔反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖11分布格板；分布格板；22夾套；夾套；33氣體分布器；氣體分布器；44塔體；塔體；55擋板；擋板；66塔外換熱器；塔外換熱器；77液體捕集器；液體捕集器；88擴(kuò)大段擴(kuò)大段填料型塔式反應(yīng)器填料型塔式反應(yīng)器廣泛應(yīng)用于氣體吸收的設(shè)備，也可用作氣、廣泛應(yīng)用于氣體吸收的設(shè)備，也可用作氣、液相反應(yīng)器，由于液體沿填料表面下流，在填料表面形成液液相反應(yīng)器，由于液體沿填料表面下流，在填料表面形成液膜而與氣相接觸進(jìn)行反應(yīng)，故液相主體量較少。膜而與氣相接觸進(jìn)行反應(yīng)，故液相主體量較少。適用于瞬間反應(yīng)、快速和中速反應(yīng)過程適用于瞬間反應(yīng)、快速和中速反應(yīng)

25、過程第三章第三章 生物反應(yīng)器生物反應(yīng)器 發(fā)酵罐是工業(yè)發(fā)酵常用設(shè)備中最重要、應(yīng)用最廣泛的設(shè)備，是連接原料和產(chǎn)物的橋梁，也是多種學(xué)科的交叉點。在發(fā)酵罐中，通過產(chǎn)物的合成，廉價的原料升了值，因此可以說發(fā)酵罐是發(fā)酵工業(yè)的心臟。發(fā)酵罐的定義是，為一個特定生物化學(xué)反應(yīng)的操作提供良好而滿意環(huán)境的容器 發(fā)酵罐伴隨著微生物發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展已歷經(jīng)300年。早在17世紀(jì)，人們已用帶有溫度計和熱交換器的1500L的木制容器來制備乙醇和酒。19001940年出現(xiàn)了200m3的鋼質(zhì)發(fā)酵罐，在面包酵母發(fā)酵中開始使用空氣分布器和機(jī)械攪拌裝置。19401960年，第一個大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)青霉素的工廠于1944年1月30日在美國的Te

26、rr Haute投資，其發(fā)酵罐的體積是54m3；抗生素工業(yè)的興起引起發(fā)酵工業(yè)一場變革，機(jī)械攪拌、通風(fēng)、無菌操作、純種培養(yǎng)等一系列技術(shù)開始完善起來，并出現(xiàn)耐高溫在線連續(xù)測定的pH電極和溶氧電極，開始利用計算機(jī)進(jìn)行發(fā)酵過程控制。19601979年機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐容積增大到80150m3，由于大規(guī)模生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的需要而出現(xiàn)了壓力循環(huán)和壓力噴射型發(fā)酵罐，計算機(jī)開始在發(fā)酵工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用 1979年以后，隨著生物工程和技術(shù)的迅猛發(fā)展，大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)酵罐應(yīng)運而生，胰島素、干擾素等基因工程的產(chǎn)品走上商品化。對發(fā)酵罐的嚴(yán)密性、運行可靠性的要求越來越高，發(fā)酵的計算機(jī)控制和自動化的實際運用已相當(dāng)普遍。pH

27、電極、溶氧電極、溶解二氧化碳電極等在線檢測在國外已相當(dāng)成熟。同時現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)為了獲取更大的經(jīng)濟(jì)利益，發(fā)酵罐更加趨于大型化：廢水處理2700m3，單細(xì)胞蛋白1500m3，啤酒320m3，檸檬酸200m3，面包酵母20m3，抗生素200m3，干酪20m3，酸乳10m3。典型的分批發(fā)酵工藝流程圖菌種提純瓊脂斜面接種搖瓶蒸汽鍋爐空氣壓縮機(jī)種子培養(yǎng)種子罐無菌空氣空氣過濾器通氣生物反應(yīng)主要發(fā)酵罐pH調(diào)節(jié)液蒸汽滅菌連消裝置培養(yǎng)基配料罐培養(yǎng)基原料培養(yǎng)基配料去菌體分離及后處理檢測控制成品(一)發(fā)酵罐的類型 各種不同類型的發(fā)酵罐都可用于大規(guī)模的生化反應(yīng)過程，它們在設(shè)計、制造和操作方面的精密程度，取決于某一產(chǎn)品的生

28、物化學(xué)反應(yīng)過程對發(fā)酵罐的要求。發(fā)酵罐的分類有以下幾種： 按微生物生長代謝需要分類 這種方法將發(fā)酵罐分成好氣和厭氣兩大類。抗生素、酶制劑、酵母、氨基酸、維生素等產(chǎn)品是好氣發(fā)酵罐中進(jìn)行的；丙酮、丁醇、酒精、啤酒、乳酸采用厭氣發(fā)酵罐。它們的主要差別是由于對無菌空氣的需求不同，前者需要強(qiáng)烈的通風(fēng)攪拌，目的是提高氧在發(fā)酵液中的體積氧傳遞系數(shù)KL，后者則不需要通氣。 (二)通風(fēng)式發(fā)酵罐 1. 標(biāo)準(zhǔn)通風(fēng)式發(fā)酵罐 通風(fēng)式發(fā)酵罐是最廣泛應(yīng)用的深層好氣培養(yǎng)設(shè)備。它常用于面包酵母、抗生素及氨基酸的生產(chǎn)中，有關(guān)的重要因素是氧傳遞效率、功率輸入、混合質(zhì)量、攪拌漿形式和發(fā)酵罐的幾何比例等。發(fā)酵罐最重要的幾何比例是D /D

29、t，H/Dt， Ds/Di， Db/Dt，(Di為攪拌漿直徑，Dt為罐體直徑， H 為罐體高度，Ds為攪拌漿到罐低的距離， Db為擋板的寬度)；還有攪拌漿的葉輪直徑和各部分的比例。通用發(fā)酵罐的攪拌槳最廣泛使用的是平葉渦輪攪拌槳，國內(nèi)采用的大多數(shù)是六平葉式，共各部分尺寸比例已規(guī)范化。這種攪拌槳具有很大的循環(huán)液輸送量，功率消耗大，因此特別適用于絲狀菌的發(fā)酵，如青霉素發(fā)酵等，其最大葉端速度范圍是38m/s。 2.改良通風(fēng)式發(fā)酵罐 幾種改良通風(fēng)式發(fā)酵罐是：(1)瓦爾德夫發(fā)酵罐，它裝有一種獨特的消泡裝置。(2)一種帶有上下兩個分離攪拌器的發(fā)酵罐。上攪拌采用螺旋槳，用以加強(qiáng)軸向流動；下攪拌采用渦輪槳分散氣

30、體，可以提高氧傳遞效率。這種設(shè)計方法充分發(fā)揮了這兩種攪拌槳的各自特長。(3)完全填充反應(yīng)器是一種比通氣攪拌罐能更有效地提高氧傳遞效率的發(fā)酵罐。它混合時間短，即使對十分黏稠的液體也有同樣效果。它還消除了罐頂?shù)目臻g，空氣在罐內(nèi)的滯留時間比通氣攪拌罐長。改良型通風(fēng)式發(fā)酵雖然有一些改進(jìn)，但是它的實際應(yīng)用卻遠(yuǎn)沒有通風(fēng)發(fā)酵廣泛。 (三)氣提式發(fā)酵罐 圖4-27和圖4-28是具有外循環(huán)冷卻的氣升環(huán)流發(fā)酵罐和Franckowaik氣升環(huán)流發(fā)酵結(jié)構(gòu) 第四章 包衣設(shè)備 包衣是壓片工序之后常用的一種制劑工藝，是指在片劑（片芯，素片）表面包上適宜材料的衣層，使片內(nèi)藥物與外界隔離。早期包衣目的是為增加制劑的穩(wěn)定性，避免

31、藥物受其他原輔料或外界環(huán)境影響而發(fā)生化學(xué)或物理變化。現(xiàn)在主要的目的是為控制藥物的定時.定速.定位釋放.根據(jù)衣層材料及溶解特性的不同，常分為糖衣片.薄膜衣片.腸溶衣片及膜控釋片等;根據(jù)工藝不同可以分為濕法包衣和干法包衣。目前國內(nèi)常用的包衣方法主要有滾轉(zhuǎn)包衣法(普通滾轉(zhuǎn)包衣法,埋管包衣法和高效包衣法），流化包衣法和壓制包衣法。65法和高效包衣法).流化包衣法和壓制包衣法4.1 滾轉(zhuǎn)包衣設(shè)備滾轉(zhuǎn)包衣設(shè)備4.1.1 普通包衣鍋普通包衣鍋 普通包衣鍋(有時也稱為荸薺包衣鍋)，是最基本、最常用的滾轉(zhuǎn)式包衣設(shè)備，國內(nèi)廠家目前基本使用這種包衣鍋進(jìn)行包衣操作如圖1823所示。整個設(shè)備由四部分組成：包衣鍋、動力系

32、統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和徘風(fēng)系統(tǒng)。 包衣鍋一般用不銹鋼或紫銅襯錫等性質(zhì)穩(wěn)定并有良好導(dǎo)熱性的材料制成，常見形狀有荸薺形和蓮蓬形。片劑包衣時以采用荸薺形較為合適，微丸劑包衣時則采用蓮蓬形為妥。包衣鍋的大小和形狀可根據(jù)廠家生產(chǎn)的規(guī)模加以設(shè)汁。一般直徑為1000mm，深度為550mm。片劑即在鍋內(nèi)不斷翻滾的情況下，多次添加包衣液，并使之干燥，這樣就使衣料在片劑表面不斷沉積而成膜層。 圖圖18-23 普通包衣機(jī)普通包衣機(jī)包衣鍋安裝在鈾上，由動力系統(tǒng)帶動軸一起轉(zhuǎn)動。為了使片劑在包衣鍋中既能隨鍋的轉(zhuǎn)動方向滾動，又有沿軸方向的運動，該軸常與水平呈30一40度角傾斜；軸的轉(zhuǎn)速可根據(jù)包衣鍋的體積、片劑性質(zhì)和不同包衣階段加以

33、調(diào)節(jié)。生產(chǎn)中常用的轉(zhuǎn)速范圍為1240 rmin。加熱系統(tǒng)主要對包衣鍋面進(jìn)行加熱，加速包衣溶液中溶劑的揮發(fā)。常用的方法為電熱絲加熱和干熱空氣加熱。目前，國外已基本采用熱空氣加熱。根據(jù)包衣過程調(diào)節(jié)通入熱空氣的溫度和流量，干燥效果迅速，同時采用排風(fēng)裝置幫助吸除濕氣和粉塵。包衣時將藥片置于轉(zhuǎn)動的包衣鍋內(nèi)，加入包衣材料溶液，使之均勻分散到各個片劑的表面上，必要時加入固體粉末以加快包衣過程。有時加入包衣材料的混懸液，加熱通風(fēng)使之干燥。按上法包若干次，直到達(dá)到規(guī)定要求。 包衣料液用噴霧方式加入鍋內(nèi)，增加包衣的均勻性。普通包衣鍋包衣料液一般用勺子分次加入，此法加液不均勻，不適于包薄膜衣，而改進(jìn)的包衣鍋則附加了

34、噴液裝置。為提高霧化質(zhì)量，可采用無氣噴霧包衣或空氣噴霧包衣技術(shù)。無氣噴霧包衣是利用柱塞泵使包衣液達(dá)到一定壓力后再通過噴嘴小孔霧化噴出，其包衣設(shè)備及管道的安裝如圖 18-24 所示。該法借助于壓縮空氣推動的高壓無氣泵對包衣液加壓后使其在噴嘴內(nèi)霧化，故包衣液的揮發(fā)不受霧化過程的影響。整個包衣工序可由計算機(jī)集中控制。 采用普通包衣鍋包衣是一個勞動強(qiáng)度大，效率低，生產(chǎn)周期長的過程。特別是包糖衣片時，所包的層次很多，實際生產(chǎn)中包一批糖衣需要十多個小時到三十多小時。鑒于普通包衣鍋包衣的上述缺點，國外一些生產(chǎn)廠家對普通包衣鍋進(jìn)行了一系列的改造。 1.鍋內(nèi)加擋板,以改善片劑在鍋內(nèi)的滾動狀態(tài). 圖18-24 高

35、壓無氣噴霧包衣設(shè)備及管道安裝示意圖1包衣鍋；包衣鍋；2噴頭；噴頭；3濕空氣收集罩；濕空氣收集罩；4程序控制程序控制箱；箱；5貯氣罐；貯氣罐；6煤氣加熱裝置；煤氣加熱裝置； 7自動風(fēng)門；自動風(fēng)門；8高壓無氣泵；高壓無氣泵；9帶夾套的貯液箱；帶夾套的貯液箱；10穩(wěn)壓過濾器；穩(wěn)壓過濾器；11熱交換器；熱交換器； 12加熱器；加熱器；13空氣過濾器空氣過濾器 與無氣噴霧包衣不同，空氣噴霧包衣通過壓縮空氣霧化包衣液，故小量包衣液就能達(dá)到較理想霧化程度，包衣液損失相對減少。小規(guī)模生產(chǎn)中常采用，但是空氣噴霧包衣對壓縮空氣要求較高，一些有機(jī)溶劑在霧化時即開始揮發(fā)，因此空氣噴霧包衣更適合于包水性薄膜衣。 4.1

36、.2 埋管噴霧包衣鍋 當(dāng)用水為分散介質(zhì)包薄膜衣時，可用埋管噴霧包衣法，以加速水分揮發(fā)。噴霧系統(tǒng)為一內(nèi)裝噴頭的埋管，在包衣時插入包衣鍋翻動的床層內(nèi)，直接將包衣材料噴在片芯上，加熱后的壓縮空氣也伴隨霧化過程同時從埋管中吹出，穿透整個床層，并從上方排氣口排出。埋管噴霧包衣體系見圖1825.包衣液從儲液罐中由泵 氣流式噴頭連續(xù)霧化噴出而控制箱則能夠調(diào)節(jié)和控制加熱溫度，包衣液流量，排氣溫度等，能夠連續(xù)進(jìn)行包衣操作。l埋管噴霧包衣方法設(shè)備簡單，能耗低，普通包衣鍋裝上，埋管和噴霧系統(tǒng)也能進(jìn)行生產(chǎn)。埋管噴霧包衣法也可用于包糖衣，但噴霧霧粒相對粗一些，同時必須達(dá)到平面潤濕，否則未被吸收的霧粒干燥后會析出結(jié)晶，使

37、片面粗糙。4 4.1.3 .1.3 高效包衣機(jī)高效包衣機(jī)l高效包衣機(jī)的結(jié)構(gòu),原理與傳統(tǒng)的敞口包衣鍋完全不同敞口包衣機(jī)工作時,熱風(fēng)僅吹在片芯層表面,并被反面吸出.熱交換僅限于表面層,且部分熱量由吸風(fēng)口直接吸出而沒有利用，浪費了部分熱源。而高效包衣機(jī)干燥時熱風(fēng)是穿過片芯間隙，并與表面的水分或有機(jī)溶劑進(jìn)行熱交換。這樣熱源得到充分的利用，片芯表面的濕液充分揮發(fā)，因而干燥效率很高。 高效包衣機(jī)的鍋型結(jié)構(gòu)大致可分為網(wǎng)孔式、間隙網(wǎng)孔式和 無孔式三類。(1) (1) 網(wǎng)孔式高效包衣機(jī)網(wǎng)孔式高效包衣機(jī)l網(wǎng)孔式高效包衣機(jī) 如圖18-26所示。圖中的整個圓周都帶有直徑1.8-2.5mm圓孔。經(jīng)過濾并被加熱的凈化空氣

38、從鍋的右上部通過網(wǎng)孔進(jìn)入鍋內(nèi)，熱空氣穿過運動狀態(tài)的片芯間隙，由鍋底下部的網(wǎng)孔穿過再經(jīng)過排風(fēng)管排出。由于整個鍋體被包在一個封閉的金屬外殼內(nèi)，因而氣流不能從其他孔中排出。l熱空氣流動的途徑可以是逆向的，即可以從鍋底左下部網(wǎng)孔中穿入，再經(jīng)右上方風(fēng)管排出。前一種稱為直流式，后一種稱為反流式。這兩種方式是片芯分別處于“緊密”和“疏松”的狀態(tài)，可根據(jù)品種不同進(jìn)行選擇。網(wǎng)孔式高效包衣機(jī)圖如下網(wǎng)孔式高效包衣機(jī)圖如下 圖圖18-26 18-26 網(wǎng)孔式高效包衣鍋網(wǎng)孔式高效包衣鍋 11進(jìn)氣管；進(jìn)氣管；22鍋體；鍋體；33片芯；片芯； 4 4排風(fēng)管；排風(fēng)管；55外殼外殼（2 2）間隔網(wǎng)孔式高效包衣機(jī)）間隔網(wǎng)孔式高效

39、包衣機(jī) 如圖18-27所示，間隔網(wǎng)孔式的開孔部分不是整個圓周，而是按圓周的幾個等份部分。圖中是四個等分，即每隔90開一個網(wǎng)孔區(qū)域，并與四個風(fēng)管聯(lián)結(jié)。工作時4個風(fēng)管與鍋體一起轉(zhuǎn)動。由于4個風(fēng)管分別與4個風(fēng)門連通，風(fēng)門旋轉(zhuǎn)時分別間隔地被出風(fēng)口接通每一管道而達(dá)到排濕的效果。 圖1828中旋轉(zhuǎn)風(fēng)門2的4個圓孔與鍋體4個管道相連，管道圓口正好與固定風(fēng)門的圓口對準(zhǔn)，處于通風(fēng)狀態(tài)。這種間隙的排濕結(jié)構(gòu)使鍋體減少了打孔范圍，減輕了加工量。同時熱量也得到充分的利用，節(jié)約了能源，不足之處是風(fēng)機(jī)負(fù)載不均勻，對風(fēng)機(jī)有一定的影響。 圖圖18-27 18-27 間隔網(wǎng)孔式高效包衣機(jī)簡圖間隔網(wǎng)孔式高效包衣機(jī)簡圖 1進(jìn)風(fēng)管；2

40、鍋體；3片芯；4出風(fēng)管；5風(fēng) 門；6旋轉(zhuǎn)主軸；7風(fēng)管；8網(wǎng)孔區(qū) 圖圖18-28 18-28 間隔網(wǎng)孔式高效包衣機(jī)風(fēng)門結(jié)構(gòu)簡圖間隔網(wǎng)孔式高效包衣機(jī)風(fēng)門結(jié)構(gòu)簡圖 11鍋體管道；鍋體管道；22旋轉(zhuǎn)風(fēng)門；旋轉(zhuǎn)風(fēng)門；33固定風(fēng)門；固定風(fēng)門；44排風(fēng)口排風(fēng)口 （3 3）無孔式高效包衣機(jī)）無孔式高效包衣機(jī) 是指鍋的圓周沒有圓孔，其熱交換通過另外的形式進(jìn)行。目前有兩種; 一是將布滿小孔的2到3個吸氣槳葉浸沒在片芯內(nèi)，使加熱空氣穿過片芯層，再穿過槳葉小孔進(jìn)入吸氣管道內(nèi)被排出（見圖18-29），即進(jìn)風(fēng)管6引入干凈熱空氣，通過片芯層4再穿過槳葉2的網(wǎng)孔進(jìn)入排風(fēng)管5并被排出機(jī)外； 二是一種較新穎的鍋型結(jié)構(gòu)，目前已在國

41、際上得到應(yīng)用，其流通的熱風(fēng)是由旋轉(zhuǎn)軸的部位進(jìn)入鍋內(nèi)，然后穿過運動著的片芯層，通過鍋的下部兩側(cè)而被排出鍋外（圖18-30）圖圖18-29 18-29 無孔式高效包衣機(jī)無孔式高效包衣機(jī)示意圖示意圖1 1噴槍；噴槍；2 2槳葉；槳葉；3 3鍋鍋體；體；4 4片床；片床；5 5排風(fēng)管；排風(fēng)管；6 6進(jìn)風(fēng)管進(jìn)風(fēng)管圖圖18-30 18-30 新穎無孔式高效新穎無孔式高效包衣機(jī)示意包衣機(jī)示意1 1后蓋；后蓋；2 2液管；液管；3 3進(jìn)進(jìn)風(fēng)管；風(fēng)管；4 4前蓋；前蓋； 5 5鍋體；鍋體；6 6片芯層；片芯層； 這種新穎的無孔式高效包衣機(jī)所以能實現(xiàn)一種獨 通風(fēng)路線，是靠鍋體前后兩面的圓蓋特殊的形狀。在鍋的內(nèi)側(cè)繞

42、圓周方向設(shè)計了多層斜面結(jié)構(gòu)。鍋體旋轉(zhuǎn)時帶動圓蓋一起轉(zhuǎn)動，按照旋轉(zhuǎn)的正反方向而產(chǎn)生兩種不同的效果（圖18-31）當(dāng)正旋轉(zhuǎn)時（順時針方向），鍋體處于工作狀態(tài)，其斜面不斷阻擋片芯流入外部，而熱風(fēng)卻能從斜面處的空當(dāng)中流出。當(dāng)反轉(zhuǎn)時(逆時針方向），此時處于傾斜狀態(tài)，這時由于斜面反向運動，使包好的藥片沿切線方向排出。 圖圖18-31 18-31 新穎無孔式高效包衣機(jī)新穎無孔式高效包衣機(jī) 無孔高效包衣機(jī)設(shè)計上具有新的構(gòu)思，除了能達(dá)無孔高效包衣機(jī)設(shè)計上具有新的構(gòu)思，除了能達(dá)到與有孔同樣的效果外，由于鍋體表面平整，光潔，到與有孔同樣的效果外，由于鍋體表面平整，光潔，對運動著的物料沒有任何損傷，在加工時也省卻了鉆

43、對運動著的物料沒有任何損傷，在加工時也省卻了鉆孔這一工序，該機(jī)器除適于片劑，也適于微丸等的包孔這一工序，該機(jī)器除適于片劑，也適于微丸等的包衣。衣。 高效包衣機(jī)是由多組裝置配套而成的整體，除主高效包衣機(jī)是由多組裝置配套而成的整體，除主體包衣鍋外，大致可分為四大部分：定量噴霧系統(tǒng)，體包衣鍋外，大致可分為四大部分：定量噴霧系統(tǒng)，供氣和排風(fēng)系統(tǒng)，以及程序控制設(shè)備。其組合簡圖見供氣和排風(fēng)系統(tǒng)，以及程序控制設(shè)備。其組合簡圖見圖圖18-318-32 2. .圖圖18-32 18-32 高效包衣機(jī)的配套裝置簡圖高效包衣機(jī)的配套裝置簡圖 定量噴霧系統(tǒng)是將包衣液按程序要求定量送入包衣鍋，并通過噴槍口霧化噴到片芯表

44、面。該系統(tǒng)由液缸、泵、計量器和噴槍組成。定量控制一般是采用活塞結(jié)構(gòu)。它是利用活塞行程確定容積的方法來達(dá)到量的控制，也有利于用計時器進(jìn)行時間控制流量的方法。噴槍是由氣動控制，按有氣和無氣噴霧兩種不同方式選用不同噴槍，并按鍋體大小和物料多少放入2-6只噴槍，以達(dá)到均勻噴灑的效果。另外根據(jù)包衣液的特性選用有氣或無氣噴霧，并相應(yīng)選用高壓無氣泵或電動蠕動泵。而空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)空氣清潔器后供給自動噴槍或無氣泵送風(fēng)。 供熱系統(tǒng)是由中效和高效濾過器和熱交換器組成。由于排風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生的鍋體負(fù)壓效應(yīng)，使外界的空氣通過過濾器，并將部分過濾后的熱空氣返回到送風(fēng)系統(tǒng)中重新利用，以達(dá)到節(jié)約能源的目的。 送風(fēng)和排風(fēng)

45、系統(tǒng)的管道中都裝有風(fēng)量調(diào)節(jié)器，可調(diào)節(jié)進(jìn)、排風(fēng)量的大小。 程序控制設(shè)備的核心是可編程序控制器或微機(jī)處理。它一方面接受來自外部的各種檢測信號，另一方面各執(zhí)行元件發(fā)出各種指令，以實現(xiàn)對鍋體、噴槍、泵以及溫度、濕度、風(fēng)量的控制。4 4.2.2 .2.2 流化床包衣設(shè)備流化床包衣設(shè)備 流化床包衣設(shè)備流化包衣法與流化噴霧造粒工作原理相近，即將包衣液 噴在懸浮于一定流速空氣中的片劑表面。同時，加熱的 空氣使片劑表面溶劑揮發(fā)而成膜。流化床包衣法目前只 限于包薄膜衣，除片劑外，微丸劑、粉末、顆粒劑等也 可包衣。由于包衣時片劑由空氣懸浮并翻動，衣料在片 面包覆均勻，對包衣片劑的硬度要求也低于普通包衣鍋包衣。主要從

46、以下兩種方式對其進(jìn)行分類4 4.2.2.1.2.2.1 包衣液的霧化噴入方法包衣液的霧化噴入方法 流化床包衣機(jī)的核心是包衣液的霧化噴入方法，一般有頂部、側(cè)面切向和底部3種安裝位置，如圖18-33所示。噴頭 通常是壓力式噴嘴。隨著噴頭安裝位置的不同，流化床結(jié) 構(gòu)也有較大差異。 （1）頂部噴頭 多用于錐形流化床（2）側(cè)面切向噴頭 （3）底部噴頭 多用于導(dǎo)流筒式流化床11噴嘴（氣流式或壓力式）；噴嘴（氣流式或壓力式）；22流化床濃相；流化床濃相；33流化床稀相；流化床稀相； 44空氣流；空氣流；55環(huán)隙；環(huán)隙；66旋轉(zhuǎn)盤（可調(diào)節(jié)高度）；旋轉(zhuǎn)盤（可調(diào)節(jié)高度）； 7 7空氣分空氣分布板；布板；88霧化包

47、衣液；霧化包衣液；99包衣區(qū)；包衣區(qū)；1010顆粒流向顆粒流向 4.2.2.2 流化的動力來源及形式 使用氣流或機(jī)械力同時作用使流化床內(nèi)的物料呈現(xiàn)沸騰或強(qiáng)制規(guī)則運動狀，將輔料或母液均勻噴入使之團(tuán)聚成?；?qū)臃e放大，可達(dá)到制?；虬碌男Ч稍谝慌_設(shè)備內(nèi)完成，性價比高。根據(jù)流化的動力來源及形式的不同可將其分為以下六種。 （1）均勻垂直向上氣流的流化床制粒包衣技術(shù) 物料的運動狀態(tài)為”沸騰狀”,為不規(guī)則運動,操作彈性大（2）旋轉(zhuǎn)向上氣流的旋流床制粒包衣技術(shù)物料的運動狀態(tài)為”旋轉(zhuǎn)沸騰狀”,特性為粒子旋轉(zhuǎn)向上運動+不規(guī)則運動.（3）向上氣流和旋轉(zhuǎn)盤共同作用的旋轉(zhuǎn)床制粒包衣技術(shù) 物料的運動狀態(tài)為“麻花狀”特

48、性也為旋轉(zhuǎn)向上運動。（4）不均勻垂直向上氣流（即噴動）的噴動床制 粒包衣技術(shù) 物料的運動狀態(tài)為“噴泉狀”特性為局部物料向上噴動運動，整個物料層內(nèi)物料呈現(xiàn)穿過導(dǎo)向管的環(huán)狀循環(huán)運動。（5）向上氣流和向下氣流共同作用的復(fù)合床制粒包衣技術(shù) 物料運動狀態(tài)有兩種：沸騰狀和旋轉(zhuǎn)向上運動。（6）滾筒和透過物料層氣流的滾筒制粒包衣技術(shù) 物料運動狀態(tài)為“翻滾狀”特性為滾動運動，邊噴霧邊干燥，風(fēng)量操作彈性一般。 總的來說，流化床包衣機(jī)應(yīng)用范圍很廣，只要被涂顆粒粒徑不是很大，包衣物質(zhì)可以在不太高溫融熔或能配制成溶液，均可應(yīng)用流化床薄膜包衣機(jī)。4.2.3 壓制包衣設(shè)備 壓制法包衣亦稱干法包衣，是用包衣材料將片芯包裹 后

49、在壓片機(jī)上直接壓制成型。該法可包糖衣、腸溶衣 或藥物衣，適用于對濕熱敏感藥物的包衣，也適用于長效多層片的制備或有配伍禁忌藥物的包衣。壓制過程如圖18-34所示。常用的壓制包衣機(jī)是將兩臺旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)用單傳動軸配成套，以特制傳動器將壓成的片芯送至另一臺壓片機(jī)上進(jìn)行包衣，見圖18-35。一步干法包衣壓片過程包括3個主要步驟：(1)壓制第一外包衣層(1st-outer layer)；(2)壓制核心片；(3) 壓制整個包衣片，包括第二外包衣層(2nd-outer layer)。（4.2.3 壓制包衣設(shè)備 圖18-35 壓制包衣機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 4.2.3 壓制包衣設(shè)備具體壓片過程如圖18-37所示） 由此看

50、出，采用一步干法包衣機(jī)簡化了制備的步驟，提高了 包衣片的質(zhì)量，節(jié)省制備時間，降低了成本，國內(nèi)對此研 究報道較少，有很好的應(yīng)用前景。圖圖18-34 18-34 壓制包衣示意圖壓制包衣示意圖圖圖18-35 18-35 壓制包衣結(jié)構(gòu)壓制包衣結(jié)構(gòu)1-1-片模片模 2-2-傳遞杯傳遞杯 3-3-負(fù)荷塞柱負(fù)荷塞柱 4-4-傳感器傳感器 5-5-檢出裝置檢出裝置 6-6-彈性傳導(dǎo)彈性傳導(dǎo)臂臂 7-7-除粉塵小孔眼除粉塵小孔眼 8-8-吸氣管吸氣管 9-9-計數(shù)器軸環(huán)計數(shù)器軸環(huán) 10-10-橋道橋道 11-11-沉入沉入片芯片芯 12-12-充填片面及周圍用包衣顆粒充填片面及周圍用包衣顆粒 13-13-包衣顆

51、粒包衣顆粒 14-14-包衣顆粒包衣顆粒漏斗漏斗 15-15-飼料框飼料框一步干法包衣壓片機(jī)壓片過程一步干法包衣壓片機(jī)壓片過程 4 4.3 .3 膠囊劑生產(chǎn)設(shè)備膠囊劑生產(chǎn)設(shè)備 硬膠囊劑生產(chǎn)設(shè)備按照主工作盤的運動方式，全自動膠囊填充機(jī)可分為間歇回轉(zhuǎn)和連續(xù)回轉(zhuǎn)兩種類型間歇回轉(zhuǎn)式全自動膠囊填充機(jī)的工作臺面上設(shè)有可繞軸旋轉(zhuǎn)的主工作盤，其可帶動膠囊板作周向旋轉(zhuǎn)。圍繞主工作盤設(shè)有空膠囊排序與定向裝置、撥囊裝置、剔除廢 囊裝置、閉合膠囊裝置、出囊裝置和清潔裝置等，如圖 18-38所示。工作臺下的機(jī)殼內(nèi)設(shè)有傳動系統(tǒng)，其作用是 將運動傳遞給各裝置或機(jī)構(gòu)，以完成相應(yīng)的工序操作。 4.3.1 硬膠囊劑生產(chǎn)設(shè)備 圖1

52、8-38 主工作盤及各區(qū)域功能示意圖圖圖1838工作盤及各區(qū)域功能示意圖工作盤及各區(qū)域功能示意圖 1排序與定向排序與定向 2拔囊區(qū)拔囊區(qū) 3體帽錯位區(qū)體帽錯位區(qū) 4藥物填充區(qū)藥物填充區(qū) 5廢囊剔除區(qū)廢囊剔除區(qū) 6膠囊閉合區(qū)膠囊閉合區(qū) 7出囊區(qū)出囊區(qū) 8清潔區(qū)清潔區(qū) 9主工作盤主工作盤l 產(chǎn)量較大的硬膠囊劑多采用全自動膠囊填充機(jī)。其可分產(chǎn)量較大的硬膠囊劑多采用全自動膠囊填充機(jī)。其可分 為間歇回轉(zhuǎn)和連續(xù)回轉(zhuǎn)兩種類型。生產(chǎn)過程幾乎相同。為間歇回轉(zhuǎn)和連續(xù)回轉(zhuǎn)兩種類型。生產(chǎn)過程幾乎相同。4 4.3.1.1.3.1.1、空膠囊的排序與定向（播囊器）空膠囊的排序與定向（播囊器） 空膠囊排序裝置如圖空膠囊排序

53、裝置如圖18-3918-39所示。所示。 空膠囊的定向排列空膠囊的定向排列可由定向裝置完成，該裝置設(shè)有定向滑槽和順向推爪，推可由定向裝置完成，該裝置設(shè)有定向滑槽和順向推爪，推爪可在槽內(nèi)作水平往復(fù)運動，如圖爪可在槽內(nèi)作水平往復(fù)運動，如圖18-4018-40所示。所示。 18-3918-39空膠囊排序裝置結(jié)構(gòu)與工作原理空膠囊排序裝置結(jié)構(gòu)與工作原理1-1-貯囊斗貯囊斗 2-2-落料器落料器 3-3-壓囊爪壓囊爪 4-4-彈簧彈簧 5-5-卡囊簧片卡囊簧片 6-6-簧片架簧片架圖圖18-40 18-40 定向裝置結(jié)構(gòu)與工作原理定向裝置結(jié)構(gòu)與工作原理 1 1順向推爪；順向推爪；2 2定向定向滑槽；滑槽；

54、3 3落料器；落料器；4 4壓囊爪；壓囊爪；5 5定向器座定向器座 a a、b b、c c、d d分分別表示定向過程中膠囊所處的空間狀態(tài)別表示定向過程中膠囊所處的空間狀態(tài) 4 4.3.2.3.2空膠囊的體帽分離空膠囊的體帽分離 經(jīng)定向排序后的空膠囊還需將囊體與囊帽分離開來，以經(jīng)定向排序后的空膠囊還需將囊體與囊帽分離開來，以便藥物填充?？漳z囊的體帽分離操作可由撥囊裝置完成。該便藥物填充?？漳z囊的體帽分離操作可由撥囊裝置完成。該裝置由上、下囊板及真空系統(tǒng)組成，如圖裝置由上、下囊板及真空系統(tǒng)組成，如圖18-4118-41所示所示。 當(dāng)空膠囊被壓囊爪推入囊板孔后，氣的體分配板上升，其當(dāng)空膠囊被壓囊爪推

55、入囊板孔后，氣的體分配板上升，其下表面與下囊板的下表面貼嚴(yán)。此時，真空接通，頂桿隨氣體下表面與下囊板的下表面貼嚴(yán)。此時，真空接通，頂桿隨氣體分配板同步上升并深入到下囊板的孔中，使頂桿與氣孔之間形分配板同步上升并深入到下囊板的孔中，使頂桿與氣孔之間形成一個環(huán)隙，以減少真空空間。上下囊板的直徑相同，且都為成一個環(huán)隙，以減少真空空間。上下囊板的直徑相同，且都為臺階孔，上下囊板臺階小孔的直徑分別小于囊冒和囊體的直徑。臺階孔，上下囊板臺階小孔的直徑分別小于囊冒和囊體的直徑。當(dāng)囊體被真空吸至下囊板孔中時上囊板孔中的臺階可擋住囊冒當(dāng)囊體被真空吸至下囊板孔中時上囊板孔中的臺階可擋住囊冒下行，下囊板孔中的臺階可

56、使囊體下行至一定位置時停止，以下行，下囊板孔中的臺階可使囊體下行至一定位置時停止，以免囊體被頂桿頂破，從而達(dá)到體帽分離的目的。免囊體被頂桿頂破，從而達(dá)到體帽分離的目的。圖圖18-41 18-41 撥囊裝置結(jié)撥囊裝置結(jié)構(gòu)與工作原理構(gòu)與工作原理 1 1上囊板；上囊板；22下囊板；下囊板；33真空氣體分配板；真空氣體分配板；44頂桿頂桿 4.3.1.3填充藥物 當(dāng)空膠囊體、帽分離后，上、下囊板孔的軸線隨即錯開，接著藥物定量填充裝置將定量藥物填入下方的膠囊體中，完成藥物填充過程。藥物定量填充裝置的類型很多種，每種類型都必須確保符合中華人民共和國藥典插管定量裝置 插管定量裝置分為間歇式和連續(xù)式兩種 ，如

57、圖18-42所示。 間歇式插管定量裝置是將空心定量管插入藥粉斗中，利用管內(nèi)活塞將藥粉壓緊，然后定量管升離粉面，并旋轉(zhuǎn)180至膠囊體上方。隨后，活塞落下，將藥粉柱壓入膠囊體中，完成藥粉填充過程。由于機(jī)械動作是間歇式的，故為間歇式插管定量裝置。 連續(xù)式插管定量裝置也是采用定量管來定量的，但連續(xù)式插管定量裝置也是采用定量管來定量的，但其插管，壓緊，填充操作是隨機(jī)器本身在回轉(zhuǎn)過程中連其插管，壓緊，填充操作是隨機(jī)器本身在回轉(zhuǎn)過程中連續(xù)完成的。由于填充速度快，因此插管在藥粉中停留的續(xù)完成的。由于填充速度快，因此插管在藥粉中停留的時間短，故對藥粉的要時間短，故對藥粉的要求更高。求更高。 圖圖18-42 18

58、-42 插管定量裝置結(jié)構(gòu)與工作原理插管定量裝置結(jié)構(gòu)與工作原理 11定量管；定量管；22活塞；活塞；33藥粉斗；藥粉斗；44膠囊體膠囊體 (2)(2)模板定量裝置模板定量裝置 模板定量裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理如圖模板定量裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理如圖18431843所示，其中所示，其中左圖將圓柱形定量裝置及其工作過程展成了平面形式。藥左圖將圓柱形定量裝置及其工作過程展成了平面形式。藥粉盒由定量盤和粉盒圈組成，工作時可帶著藥粉做間歇回粉盒由定量盤和粉盒圈組成，工作時可帶著藥粉做間歇回轉(zhuǎn)運藥粉運動。轉(zhuǎn)運藥粉運動。 工作時，凸輪機(jī)構(gòu)帶動各組沖桿做上下往復(fù)運動。當(dāng)沖工作時，凸輪機(jī)構(gòu)帶動各組沖桿做上下往復(fù)運動。當(dāng)沖

59、桿上升后，藥粉盒間歇旋轉(zhuǎn)一個角度，同時藥粉自動將模桿上升后，藥粉盒間歇旋轉(zhuǎn)一個角度，同時藥粉自動將模孔中的空間填滿。隨后沖桿下降，將?？字械乃幏蹓簩嵰豢字械目臻g填滿。隨后沖桿下降，將?？字械乃幏蹓簩嵰淮?。如此旋轉(zhuǎn)一次，填充一次，壓實一次，直到完成一次次。如此旋轉(zhuǎn)一次，填充一次，壓實一次，直到完成一次填充過程。填充過程。 圖圖18-43 18-43 模板定量裝置結(jié)構(gòu)與工作原理模板定量裝置結(jié)構(gòu)與工作原理 11底盤；底盤；22定量盤；定量盤；33劑量沖頭；劑量沖頭；44粉盒圈；粉盒圈；55刮刮 粉粉器；器；66上囊板；上囊板；77下囊板下囊板(3)3) 活塞活塞- -滑塊定量裝置滑塊定量裝置 常見的

60、活塞常見的活塞- -滑塊定量裝置如圖滑塊定量裝置如圖 18-4418-44所示。在料斗的下方有多個平行的定量管，每一個所示。在料斗的下方有多個平行的定量管，每一個定量管內(nèi)均有一個可上下移動的定量活塞。料斗與定量管定量管內(nèi)均有一個可上下移動的定量活塞。料斗與定量管之間設(shè)有可移動的滑塊，滑塊上開有圓孔。之間設(shè)有可移動的滑塊，滑塊上開有圓孔。 圖圖18-4518-45是一種連續(xù)式活塞是一種連續(xù)式活塞- -滑塊定量裝置，其核心構(gòu)滑塊定量裝置，其核心構(gòu)件為一件為一 轉(zhuǎn)盤，圖中已將圓柱形定量裝置及其工作過程展轉(zhuǎn)盤，圖中已將圓柱形定量裝置及其工作過程展成了平面形式。轉(zhuǎn)盤上設(shè)有若干個圓筒，每個圓筒內(nèi)均有成了平