Материал: В.И.Чуешов, Л.А.Мандрыка, А.А. Сичкарь Оборудование и основы проектирования химико-фармацевтических производств

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

11

40Лроизводство лекарственных средств. Надле ащ1,1е прави,JJа и контроль качества: Методические указания /Разраб,ГНЦЛС Украины//Под ред.

· Н:А:Ляпунова. -К.: Госкоммедбиопром, 1997. -220 с.

41Лроцессь, и аппараты пищевых производств,Лримеры и задачи: Учеб­ ное пособие /Под ред. В.А.Николаева.:- К.: Вища школа, 1992.-'- 230 с.

42.Расчет и конструироооние мiшин и аппаратов химических производств. Примеры и задачи: Учебное пособие для студентов вузов /М.Ф.Михалев; НЛ.Третьяков, А.И.Мильченко, В. .Зобин //Под ред. М.Ф.Михалева. -Л.: Машиностроение, Ленинград. отд., 1984;-301 с.

43.Расчеты аппаратов кипящего слоя //Справочник под ред. Мухленова И.П.; Сажина Б.С. -Л.: Химия, 1986 -581 с.

44.Рощин Н.И. Псевдоожижение в производстве лекарст. - М.: Медицина, 1981.:186 С,

45.Смирнов Г.Г., Толчинский А.Р., Кондратьева Т.Ф. Конструирование безопаснi.1х аппаратов для химических и нефтехимических производств. -Л.: Машиностроение, 1988.

46.Софийский И.Д. Основы промышленного строительства и санитарной техники: Учебник для вузов. -М.:·стройиздат, 1975.

47.Справочник механика химических и нефтехимических производств /3.3.Рахмилевич, И.Н.Радзин, С.А.Фарамазов. -М;: Химия, 1985. - 592с.

48.Справочник по специальным работам. Технологические трубопроводы промышленных предприятий /Под ред. Е.Я. Никольского. -М.: Строй0 издат, 1972. -887 с.

49:Таблеточные машины в мед1щинской промышленности /Э.Э. Кольман­ Иванов, В.А.Белоусов, Е.Е.Борзунов, М.Б.Вальтер. - М.: Медицина, 1975. -295 с.

50.Технология лекарственных аэрозольных форм /Башура Т .С., Яремчук А.А., Кошелев Ю.-А., Башура А.Г:, Миренков В.А. -:Бийск, 1997. 352 с.

51.Технология лекарственных форм /Под ред. Л.В.Ивановой: в 2-х т., т.2. - М,: Медицина, 1991. -554 с.

52.Тютенков О.Л., Филипин Н.А. Современный. уровень оснащепия произ­ водства лекарственных препаратов специальным технологичес!(ffм обо­ рудованием и основные направления разработок нового оборудования. ЦБНТИМП. Серия: «Химико-фарм. nром.». Обзорная информация, 199,1, вып.2, с.40, выпJ, с.50. . · . .

53.Чернов А.Н, Чистовалов С.Л., Авсеев В.В., Алексеева О.В., Бессарабо­ вА.М. Автоматизация многофункциональных вибрационных·аппаратов. //Химическая промышле!iность. 1994, №5. С. 68-69. .

54.Чернов Н.Е., Шебановаr С.Т., Городецкий И.П. Суwка лекарственноно сырья в вакууме.. //Хим.афарм. журнал. - М., 1977. TI1, №4. C.lOH05.

55.Чистовалов С.М., Чернов А.Н.. Создание гибких технодогических сис­ тем для фармацевтических пр(>изводств // ХимичесI<ЗЯ цромышлен­

ность. -1994. - №3. с. 59-64.

56.Чистые помещения /Под ред. А.Е.Федотова. -М.: Издание АСИНКОМ, 1998. -320 с.

140

57.Чуешов В.И., Чернов Н.Е., Хохлова Л.Н. и др. Промышленная техноло­ гия лекарств /Под ред. проф. В.И.Чуешова. - Харьков, «Основа», изд-во УкрФА, 1999, т.1. -558 с.

58.Чуешов В.И. и др. Промышленная технология лекарств /Под ред. проф. В.И.Чуешова. - Харьков.: Основа, изд-во УкрФА, 1999. Т.2. -703 с.

59.ВБН А.22 -ТНД 08.00] .98. Склад, порядок розроблення, погодження та затвердження проектно документацi1 для будiвництва об'ектiв вироб­ ництва лiкарських засобiв та виробiв одноразового використання. -К.: Держкоммедбiопром, 1998.

..

60.ГНД 07.006.98. Jаrальнi вимоги до чистоти кiмнат (примiщень). - К.:

Держкоммедбiопром, 1998.

 

 

61.ГОСТ 6533-78. Днища эллиптические отбортованные стальные для со-

..

судов и аппаратов. Основные размеры.

62.ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на проч­

 

ность.

 

63.ГОСТ 19861-88. Сборники стальные эмалированные. Типы, основные

 

параметры и размеры.

 

64.ГОСТ 24755-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на проч­

 

ность. Укрепления отверстий.

 

65.ГОСТ 26202-84. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на проч­

 

ность обечаек и· днищ от воздействия опорных•нагрузок.

 

66.ГОСТ 26296-84. Лапы опорные подвесных вертикальных сосудов и ап­

 

паратов. Основные размеры.

.67.ГОСТ 28115-89. Аппараты и установки сушильные. Классификация. 68.ГОСТ 28759.1-90. Фланцы сосудов и аппаратов. Типы и параметры. 69.ГОСТ 28759.6-90. Прокладки из неметаллических материалов. Конст­

рукция и размеры. Технические требования.

70.ГОСТ 50766-95. Помещения чистые. Классификация. Методы аттеста­ ции. Основные требования.

71.РТМ 26-111-72. Опоры цилиндрических вертикальных аппаратов. Нор­ мы и методы расчета.

72.РД 26-15-88. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность

игерметичность фланцевых соединений.

141

еще один ав,омат по фасовке капсул или перей и на трехсменный режим работы. Тогда коли•1ество единиц оборудования составит:

N =

40-10

6

О,83 ед.

9-10

3

·254-21

 

 

 

Пр11мер 4. В производстве суппозиториев по данным материально­ го баланса на одну серию готовится 165 кг суппозиторной массы. Необхо­ димо выбрать реактор с перемешивающим устройством и паровой рубаш­ кой. Плотность суппозиторной массы составляет - 1,146 кr/дм3

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

l) Определяем полезный объем реактора:

 

 

 

 

V

 

G

165

9

з

 

 

 

=-=--=143

(л)

 

пол

езн.

р

1,146

,

дм

 

 

 

 

 

где G - суппозиторная масса, кг;

р - плотность суппозиторной массы, кr/дм3

2) Определяем полный объем реактора Vполн, л, с учетом коэффициента заполнения <р = 0,7. При выборе емкостного оборудования с перемешивающим устройством, в котором осуществляете.я перемешивание вязких, вспенивающихся сред коэффициент заполнения принимают в пределах 0,5 - 0,8.

 

V

 

 

 

 

= ;

 

 

 

 

 

 

 

3,9

= 205 5л

 

 

 

Vrюлн = 14

 

 

 

0,7

'

 

 

В каталоге емкостного оборудования по своим характеристикам более все­

 

го подходит реактор с рамной мешалкой, nароводяной рубашкой вмести­

 

мостью 250 л.

 

 

 

В этом случае коэффициент заполненw данного реактора будет:

= УполознNобщ = 143,9/250 = 0,58,

что соответствует

рекомендациям.

 

Принимаем к установке данный реактор.

...

 

 

 

 

-

Пр 1мер 5. В производстве линимента синтомицина емкостное

 

оборудование - реактор с перемешивающим устройством и обогревом ис­

 

пользуется для приготовления смеси эмульгатора и кислоты сорбиновой в

 

касторовом масле. Из данные" материального баланса на производство ли­

 

нимента

синтомицина известно, что в реактор загружают: масла касторо­

 

вого - 63

кг; эмульгатора 18 кг; кислоты сорбиновой 0,9 кг. Подобрать ре­

 

актор учитывая, что смесь подвергается интенсивному перемешиванию и

 

разогреву. Плотности загружаемых ингредиентов:

 

 

р :,мул.rатора - 0,9 кг/дм

 

 

 

 

3

 

 

 

р КНСЛО'IЪI сор6ИН0В0Й - 1,62 К[/ДМ3

144

Рмас11. к,,с11,ршю1о- 0,95 кr/дм3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Полезный объем аппарата У,юнст, дм3, рассчитываем по

формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(А.3)

где G, - масса занружаемоrо вещества, кг;

 

 

 

 

 

р, - плотность вещества, кг/дм3

 

 

 

 

 

 

 

 

V =

63

 

18

О

,9

87

 

5

 

 

- +

- + _ _, =

'

дмз (л)

 

п

0,95 0,9

1,62

 

 

 

Поскольку

процесс сопровождается разогревом массы и интенсив­

ным перемешиванием, коэффициент

заполнения аппарата лежит в преде­

лах <р = 0,5-0,75.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По формуле (А.2) определим примерный общий объем реактора

Vполн, л, с учетом коэффициента заполнения

<р.

 

 

 

 

 

 

Vполн 1

 

87,5

 

 

 

 

 

 

 

 

=-- =l75л

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

Vполн. 2

=

87,5

 

 

1

16,бл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

075

=

 

 

 

 

 

 

 

 

'

 

 

 

 

мы можем выбрать реак-

По каталогам емкостного оборудования

тор в этом интервале объемов. По каталогу емкостного оборудования вы­

бираем реактор вместительностью 160 л с рамной мешалкой с частотой

вращения 53 об/мин, с пароводяной рубашкой, со съемной крышкой, ниж­

ним сливом. Выгрузка с помощью вакуума или самотеком через нижний

слив. Аппарат изготовлен из стали 12Х18Н10Т.

 

 

 

Пример 6.

В производстве гранулированного наполнителя ком­

плексного витаминного препарата на стадии гранулирования и сушки

применяется вихревой гранулятор-сушилка "Glatt" . Пылевая фракция гра­

нулируемого и высушиваемого продукта, уносимая воздушным потоком

задерживается рукавным фильтром, который время от времени встряхива­

ется. Фильтрующая поверхность фильтра составляет - 1,4 м2 Необходимо

проверить достаточна ли эта поверхность при фильтрации воздушного по­

тока V = 1500 м3/ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Определяем

удельную газовую нагрузку по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(А.4)

 

 

 

 

145

 

 

 

 

 

 

где q11 - нормативная удельная нагрузка,' которая зависит от вида

 

 

 

з

 

 

 

2

 

XIII

 

,

М2 ·MUH ) [табл.

пыли и ее склонности к агломерации (q" == 1

 

 

[30]),

 

 

 

 

с1

- коэффициент, характеризующий способность регенерации

фильтрующих элементов (с1 - 0,7 - 0,85);

 

 

 

 

с2

- коэффициент, учитывающий влияние концентрации пыли на

удельную газовую нагрузку, с2 принимается_ равным 1,4 [по

графику 6.15 (43]];

 

 

 

 

с3

- коэфициент, учитывающий влияние дисперсного состава пыли в

газе, с3=0,7-О,9;

 

 

 

 

с4

- коэффициент, учитывающий влияние температуры газа, с4

0,84; с5 - коэффициент, учитывающий требования к качеству очистки,

С5 = 0,95

q = 1,2·0,75·1,4·0,9·0,84·0,95 = 0,905 м32мин.

Необходимую величину фильтрующей поверхности определяем по

формуле:

 

F = V/1200-q,

(А.5)

где V - объем газа, поступающеrо0i1а очистку, м3/ч.

 

F о: 1500/1200·0,905 = 1,38 м2.

 

Следовательно фильтр сушилки-гранулятора справится с нагрузкой

по запыленному газовому потоку.

..

.

..

.

..

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Пр11мср1,1 ВЫI\ОЛI\СIШЯ ТСХI\ОЛОПIЧССЮIХ раСЧСТОВ Н ДИПЛОМIIОМ ПрОСIПС

Б.1. Рас•1ст баланса времени на изготовление серии продукта

Данные для расчета: технологическая серия таблетированного препарата - 48 тыс.уп. № 2 0 установлена на основании технических ·

характеристик используемого оборудования и данных материального баланса в существующем производстве.

Приведем постадийный баланс времени основного оборудования.

Стадия ВР.2 Подготовка сырья.

ВР.2.1 Взвешивание и просеивание сырья.

'просева· 1,025 часа 'tвзвеш нва11ия - 0,5 часа

tвр 2.1. = 1,02 5 + 0,5 = 1,525 часа.

Используемое оборудование - вибросито с производительностью 200 кг/час. Загрузка вручную.

ВР.2.2 Приготовление увлажнителя.

tвР.2.2 - 0,5 часа

 

 

Используемое оборудование - мерник воды, сборник, реактор для

подогрева воды. Загрузка вручную.

tвр2 =

1,52

5 + 0,5 =

2

2

 

 

,0 5 часа.

Стадия ТП.З Получение массы для таблетирования. ТП.3.1 Смешивание и увлажнение.

t·гпз.1 -0,5 часа Используемое оборудование - смеситель ДМК-400. Загрузка вручную.

ТП.3.2 Влажное гранулирование.

tтп.з.2 = 1,6 часа.

Используемое оборудование - гранулятор вертикальный. Загрузка вручную, выгрузка самотеком, производительность 150 кг/час.

ТП.3.3 Сушка массы

tтп.з.з - 5,3 часа Используемое оборудование - сушилка порционная СП-30.

Производительность 30 кг/час. ТП.3.4 Сухое гранулирование.

tтп.н- 1,3 часа. Используемое оборудование - гранулятор вертикальный,

производительность 150 кг/час. Загрузка вручную, выгрузка самотеком. Ш.3.5 Опудривание гранулята.

tтп.з.5 - 0,25 часа.

146

147

Используемое оборудование - смесител'ь ДМК-400. Загрузка и выгрузка вручную.

Итого tтш = 0,5 + 1,6 + 5,3 + 1,3 + 0,25 = 8,95 часа.

Стадия ТП.4 Таблетирование и обеспыливание таблеток. ТП.4.1 Таблетирование и обеспыливание.

tтп.4.1 - 12,6 часов

Используемое оборудование - таблеточный пресс РТМ 41 М2В, производительность 90 тыс. таблеток в час. Заrрузка·вручную, выгрузка самотеком.

Стадия УМО.5 Фасовка, упаковка, маркировка. УМО.5.1 Фасовка, упаковка, маркировка.

,умо.s1 - 12 часов (1,5 смены).

Используемое оборудование - упаковочная машина Ульманн UPS-300, производительность 32 тыс.уп. № 20 в смену (8 часов) или 4 тыс.уп. № 20 в час.

Вывод: суммарное время производственного цикла для производства одной технологической серии таблетированного препарата - 48 тыс.уп. №20 составляет:

'tсум = 'вр2 + <тлЗ + 'tтn4 + 'tумо5 = 2,Q25+8,95+12,6+l2=35,575 Часа. Трудоемкость единицы продукции Т (1 тыс.упаковок № 20) составит:

Т

= Tr

"'35575 = О

t

Q

ccp

48

,7

 

/ть с.уп

 

 

 

 

.где Тr - суммарное время изготовления одной серии препарата; Qсерии - количество тыс упаковок препарата в одной серии.

Б.2. Расчет потребления электроэнергии

Расчет потребления электроэнерпiи может быть вь!полнен для производства одной серии препарата или на годовой выпуск препарата.

Расчет выполняется с использованием формулы:

 

 

N = N; · t · А,

 

 

где N; - мощность электрического двигателя аппарата

или машины,

 

кВт .. (берется

13

соответствии

с

паспортными

t -

характеристиками оборудования);

 

 

время работы двигателя машины или аппарата в процессе

 

изготовления серии продукта (из данных баланса времени

 

работы основного технологического оборудования), ч;

А -количество единиц однотипного оборудования, шт.

Пример расчета потребления _электроэнергии· в производстве одной серии таблеток.

 

 

 

1. Вибросито ВС-2

 

 

 

N1 = 2,13*2,7* 1 = 5,75 кВт/ч

 

 

 

2. Реактор для приготовления увлажнителя

 

 

 

N2 = 0,5*1,45* 1 = О,725 кВт/ч

 

 

 

3. Смеситель-гранулятор

 

 

 

N3 = 2,0*7,5*1 = 15 кВт/ч

 

 

 

4. Калибратор

 

 

 

N4 = 1,5*4*1 = 6,0 кВт/ч

5. Сушилка "GLАТГ"

 

 

 

 

 

 

N5 = 5*45"'1 = 225 кВт/ч

 

 

 

6. Таблеточный пресс "FЕТГЕ"

 

 

 

N6 = 6,1*5,0*2 = 61 кВт/ч

 

 

 

7. Упаковочная линия «Ульманн»

 

 

 

N7 = 33,0*8,0*1 = 264 кВт/ч

 

 

 

Общая потребность в электроэнергии составляет для препарата:

 

 

 

N = LN; = 577,5кВт·ч

 

 

 

t=I

 

 

 

Годовой выпуск ·продукции составляет 20 серий, следовательно годовая

 

 

 

потребность в электроэнергии составит:

 

 

 

Nroд = Nсерии * QсериА

Nгод = 577,5*20 = 11550 кВт•ч

..

Б.3. Расчет расхода воды

 

 

1) Расход воды для приготовления инъекционного раствора

 

эуфил.1ина 2% рассчитывается по данным материального баланса:

 

количество инъекционного раствора для изготовления одной серии Ус -

 

100 л (дм\

 

 

 

 

количество ампул в одной серии Ас- 16737 шт.

 

годовой объем производства раствора эуфиллина 2% в ампулах

 

А- 10·106 шт.

 

 

 

 

Количество серий вгод- N равно:

 

N =

 

. 1 0·106

3 597 серий

 

 

 

 

Ас

16,737:10

148

149