四川大學 2010級制藥工程課程設計

10級制藥工程課程小設計指導教師：宋航、蘭先秋、姚舜一、課程的性質、任務和目的本課程為制藥工程專業(yè)重要的專業(yè)工程實踐課課程以專業(yè)基礎課和專業(yè)課的學習為基礎，針對實際或模擬的實際制藥項目，設計合理的工藝流程，選擇相應的工藝設備等。目的：對制藥工程專業(yè)本科生進行制藥工藝與設備設計的能力訓練。教學基本要求

學習工藝設計的基本原理、方法和應遵循的原則。能依據(jù)給出的設計要求和關鍵參數(shù)，提出合理的工藝流程。并用計算機畫出帶有工藝控制點的工藝流程圖。寫出工藝操作過程及過程分析、控制要點。學習查閱主要的工藝設計數(shù)據(jù)參考書，正確地進行工藝過程的物料衡算和熱量衡算并進行設備的設計計算。在工藝設計計算的基礎上，對設備進行選型。必要時作非標設備的初步設計。能運用化工技術經濟的原理和方法，對設備投資進行估算，并進行生產成本核算和技術經濟分析。完成設計說明書的編寫并提交打印件。設計訓練應達到的基本目的

進一步學習對工藝流程的分析方法和技巧，并能進行工藝流程的優(yōu)化設計；熟悉工藝設計的基本要求和基本過程；熟悉物料和熱量平衡的設計計算和分析；熟悉設備的計算和設計以及現(xiàn)有設備的選型方法和技巧；進一步訓練工程觀念和意識，為以后的工作打下堅實的基礎。教材及教學參考書：1.丁浩等編著，《化工工藝設計》，上?？茖W出版社，1989年2.吳思方主編，《生物工程工廠設計概論》，中國輕工業(yè)出版社，2009年3．宋航主編，《化工技術經濟》，化學工業(yè)出版社，2002年4.其它：制藥工程相關的參考書和資料，設計參考書和資料（見后）

本課程的特點、學習方法及建議設計項目簡介

設計題目1200噸/年茶多酚生產項目工藝優(yōu)化設計設計題目26000噸/年川芎原料綜合利用項目生產工藝設計茶多酚是茶葉中酚類物質及其衍生物的總稱，具有優(yōu)越的抗氧化能力，并具有抗癌、抗衰老、抗輻射、清除人體自由基、降血糖、降血壓、降血脂及殺菌等一系列藥理功能，在油脂、食品、醫(yī)藥、化妝品及飲料等領域具有廣泛的應用前景。我國衛(wèi)生部已批準了茶葉天然抗氧化劑為我國的食品添加劑之一。因此茶多酚具有很好的應用前景。

設計項目背景中藥的規(guī)范化、標準化是實現(xiàn)中藥現(xiàn)代化、國際化的關鍵，有重點地利用中藥提取物或中藥活性部位進行配伍組方或直接制成中藥制劑，并采用先進技術使之工業(yè)化，是加快中藥新藥產品開發(fā)的一條切實可行的途徑。川芎因其在心腦血管、血液系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等方面療效顯著，被醫(yī)藥界廣泛應用于醫(yī)療藥品或保健食品中。尤其是作為中藥中活血化瘀藥的典型代表藥之一，在心腦血管疾病中使用頻率很高。

由于川芎藥材體積大，儲藏、運輸不方便，而且川芎有效物質穩(wěn)定性差，易受光線、溫度、水分、氧氣、放置時間等因素影響而有大幅度的損耗。因此，若能根據(jù)川芎中不同的有效成分將其進行綜合的提取分離和純化，然后制備成藥品原料，即可以大大減少其體積，并且可以增加其附加值，達到物盡其用的目的。本項目即是對川芎中的主要有效成分（總生物堿、揮發(fā)油、總酚酸）的綜合提取分離進行生產性工藝設計，以期能得到多種有效成分，從而增加川芎的價值。前面設計存在著一些不足，如：工藝過程不夠完善，缺乏溶劑回收利用相應設計計算，過程中涉及到的物料、能量計算數(shù)據(jù)準確性、可靠性差；設計計算后缺乏對數(shù)據(jù)的歸納和總結；廢物排放量大且無較好的處理或利用方法；設計計算中的一些細節(jié)問題考慮不周；帶控制點工藝流程圖不規(guī)范；設備的設計計算及其投資估算不準；缺乏完整的成本核算和技術經濟分析數(shù)據(jù)和資料?！敬握n程設計的主要任務就是要完善和修正以前設計中的不足。

設計總體工藝要求綜合提取利用工藝；低能耗工藝；綠色環(huán)保工藝(溶劑用量少/排放少)；清潔生產工藝；過程簡單、投入少、成本低工藝；有一定創(chuàng)新性的工藝。設計任務作出帶控制點的工藝流程圖，作出模擬工藝過程的動畫；完成物料、熱量平衡的設計計算；完成設備的設計計算和選型或設備的主體結構設計，作出設備投資估算；畫出設備平面布置圖和設備立面布置圖，作出設備的三維布置圖；作出成本核算并完成技術經濟分析，編寫出設計說明書。

特別要注意！計算后要對數(shù)據(jù)進行分類的歸納和總結！作出工藝流程的動畫和設備的三維布置圖！注意盡量對所有溶劑（包括水）的回收利用以及對熱的充分利用，作到綠色設計！進行全面的物料、熱量（折合成標煤）消耗、設備及其投入以及生產成本的對比分析，得出最優(yōu)的設計方案和計算結果！設計進度要求10周,熟悉設計內容、設計要求及基本工藝流程并初步作出各自設計題目的工藝流程。11-13周,完成工藝流程的設計制作。初步完成各自設計題目的物料和熱量衡算及分析,作出其流程圖。14-15周,完成各自設計題目的物料和熱量衡算及分析,完成其流程圖。初步完成各自設計題目的設備計算和設計。16周,完成各自設計題目的設備計算和設計并完成有關設備的選型。進行技術經濟評價和分析并進行項目設計說明書的編寫。17周,完成整個設計工作。提交設計說明書打印件等資料。茶多酚產量：200噸/年茶葉消耗：10~12噸/噸（茶多酚）川芎：以川芎原料年處理量6000噸計生產日：300天/年其它：見相關工藝數(shù)據(jù)，另可作合理假設

項目基本數(shù)據(jù)所用原料和公用工程條件1．所用主要原料茶葉邊茶或付茶茶多酚含量≥24%

川芎四川地道藥材

乙醇工業(yè)品含量≥95%

其它工業(yè)品2．公用工程循環(huán)和生產用水：來/回水壓力：0.4/0.2Mpa;來/回水溫度：25/35℃。電力：380V工業(yè)用電蒸汽：普通工業(yè)用蒸汽煤：5000大卡/公斤茶多酚項目設計題目及分組序

號題

目人數(shù)指導老師第1組茶葉預處理及茶多酚提取工段工藝設計8蘭、宋、姚第2組提取液處理及超濾濃縮工段工藝設計8

姚、蘭、宋第3組超濾濃縮液中茶多糖及茶多酚回收工段工藝設計8蘭、姚、宋第4組茶多酚處理液純化工段工藝設計8姚、宋、蘭第5組茶多酚純化液精制工段工藝設計6宋、姚、蘭第6組茶多酚精制液噴霧干燥工藝設計8宋、蘭、姚第7組項目總圖設計及可行性報告編寫8宋、蘭、姚川芎項目設計題目及分組序號題目人數(shù)指導老師第1組川芎嗪的提取及濃縮工段工藝設計8蘭、宋、姚第2組阿魏酸的提取及濃縮工段工藝設計8蘭、宋、姚第3組揮發(fā)油的提取與分離工段工藝設計6姚、蘭、宋第4組川芎嗪分離純化工段工藝設計8宋、姚