生物制藥工廠工藝設(shè)計要點

2022-11-09 14:10 昆山清陽凈化系統(tǒng)工程有限公司

1生物藥物：是利用生物體、生物組織、細胞或其成分等材料，綜合應(yīng)用生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理化學(xué)和工程學(xué)以及藥學(xué)的原理與方法研制而成的一大類用于預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)保健的醫(yī)用制品。

2生物制藥工廠工藝設(shè)計：是指工藝工程師在一定工程目標的指導(dǎo)下，根據(jù)對擬建工程的要求，采用科學(xué)方法統(tǒng)籌規(guī)劃，制定方案，對生物制藥工廠進行擴建與技術(shù)改造時，從事的一種創(chuàng)造性工作。

3工藝設(shè)計：是生產(chǎn)原理、生產(chǎn)工藝、流程、參數(shù)、制造方法、設(shè)備選型、物料、能量平衡和提出公用工程需求等全套技術(shù)的總稱。

4交叉污染：是指通過人員往返、工具傳送、物料運輸和空氣流動等途徑，使原輔料或產(chǎn)品受到其他原輔料或產(chǎn)品的污染。也指因人員、器具、物料、空氣等不恰當?shù)牧鲃樱節(jié)崈舳燃墑e低的區(qū)域的污染物進入潔凈度級別高的區(qū)域造成的污染。

5勞動定額：是指在一定的生產(chǎn)條件下，為生產(chǎn)合格產(chǎn)品所預(yù)先規(guī)定的勞動消耗量標準。

6工藝設(shè)計：是一項復(fù)雜而細致的工作，包括工藝流程設(shè)計、工藝設(shè)備布置、管道設(shè)計、輔助設(shè)施、向非工藝專業(yè)提出條件、設(shè)計說明、概算等諸多內(nèi)容，與其他專業(yè)關(guān)系十分密切，例如總圖、建筑、結(jié)構(gòu)、安裝、設(shè)備、供排水、通風(fēng)采暖、電氣和儀表等。此外，環(huán)保、消防、勞動安全衛(wèi)生、節(jié)能、工程經(jīng)濟和總概算也包含一部分工藝設(shè)計的措施和內(nèi)容。

7物料消耗定額：是在制造單位成品或完成單位工作量時，對各種物質(zhì)的消耗所規(guī)定的限制數(shù)量。三種方法：經(jīng)驗統(tǒng)計法、技術(shù)計算法及實際查定法。

8經(jīng)常儲備：指定期對生產(chǎn)補充供應(yīng)原材料，以滿足生產(chǎn)需要。

9基本預(yù)備費：指在項目設(shè)施中可能發(fā)生的難以預(yù)料的支出，需要事先預(yù)留的費用，又稱工程建設(shè)不可預(yù)見費，主要指設(shè)計變更及施工過程中可能增加工程量的費用。

10生物安全問題：指作出各種努力以減輕或消除由于生物技術(shù)和其產(chǎn)物所造成的各種潛在風(fēng)險。

1生物制藥工廠工藝設(shè)計的具體對象是設(shè)計一個新的生物制藥工廠，包括生產(chǎn)與輔助車間及設(shè)施，或?qū)σ延械墓S進行擴建、改建。一般包括總體設(shè)計與局部設(shè)計。凡是設(shè)計范圍涉及整個工廠的，稱總體設(shè)計。凡是設(shè)計的范圍不涉及整個工廠的全部內(nèi)容，而只是其中的某些部分或某一部分，稱局部設(shè)計。

2生物制藥工廠工藝設(shè)計的基本過程包括工藝包設(shè)計（基礎(chǔ)設(shè)計）和工程設(shè)計兩個階段。工藝包設(shè)計通常是由專利商或具有工藝技術(shù)的工程公司的工藝專業(yè)主導(dǎo)來承擔，提供工程公司作為工程設(shè)計的依據(jù)。工程設(shè)計通常又劃分為工藝設(shè)計、基礎(chǔ)工程設(shè)計和詳細工程設(shè)計三部分。

3生物制藥工廠潔凈廠房污染控制包括塵粒控制和微生物控制，尤以微生物控制重要。

4塵粒控制和微生物控制又包括三個方面：①污染源控制；②散播過程控制；③交叉污染控制。

5廠區(qū)區(qū)域劃分為生產(chǎn)廠房、公用系統(tǒng)、輔助車間、儲運系統(tǒng)、辦公區(qū)、生活設(shè)施。

6根據(jù)生物制藥工廠組成和生產(chǎn)性質(zhì)將廠區(qū)劃分為生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、行政管理區(qū)和生活區(qū)。

7進行廠房集中布置時，應(yīng)注意：①應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝要求，并考慮擴建和工藝改革的可能性；②要有消除生產(chǎn)上相互影響的有效措施；③能適應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)備基礎(chǔ)及施工的要求；④應(yīng)充分考慮在一個車間內(nèi)更換品種輪換生產(chǎn)的可能性。

8廠房集中布置的幾種形式：一是水平方面合并，即將幾個生產(chǎn)性質(zhì)相近的車間工序合并或串聯(lián)。二是垂直方向上合并，即采取單層改多層，這樣廠房內(nèi)部平面路線和運輸路線由垂直方向所取代.三是混合方向合并，即單層與多層合并。

9工藝設(shè)計的基本要求：①生物制藥工廠工藝設(shè)計要嚴格按照GMP要求進行設(shè)計，要確保工廠投產(chǎn)后，能生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的合格藥品。②采用的工藝技術(shù)應(yīng)與資源條件、經(jīng)濟發(fā)展和管理水平相適應(yīng)，與項目的建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案相適應(yīng)。

10工藝設(shè)計基本原則：①盡可能采用先進設(shè)備、先進生產(chǎn)方法及成熟的國內(nèi)外新技術(shù)成果。②經(jīng)濟合理。③合理選擇工藝流程和設(shè)計指標。④重視環(huán)境保護，減少污染。

11工藝設(shè)計依據(jù)：①任務(wù)下達通知單；②業(yè)主提供的資料，包括：工藝規(guī)程、生產(chǎn)崗位操作方法、12原輔料和成品的規(guī)格和包裝形式以及質(zhì)量標準等；③與業(yè)主簽訂的會議紀要；④業(yè)主對工藝設(shè)計的要求；⑤業(yè)主確認或有關(guān)部門審查意見。

13確定工藝流程的依據(jù)：①產(chǎn)品的劑型和質(zhì)量要求；②原料的組成和性質(zhì)；③投資、規(guī)模和技術(shù)裝備水平；④產(chǎn)品工藝規(guī)程；⑤包裝材料的要求；⑥原料的要求

18工藝管道設(shè)計的依據(jù)：①工藝管道及儀表流程圖；②工藝設(shè)備布置圖(平面圖，剖面圖)；③設(shè)備安裝圖；④設(shè)備總裝圖。

19熱原的除去方法：高溫法、酸堿法、吸附法、離子交換法、凝膠過濾法、反滲透法和超濾法、蒸餾法。

14設(shè)備計算通常分兩階段進行，第一階段的設(shè)計內(nèi)容是計算，確定計量和儲存設(shè)備的容積以及決定這些容積型設(shè)備的尺寸和臺數(shù)等。第一階段設(shè)備設(shè)計完成后，即可開展工藝流程圖的設(shè)計，并在工藝流程圖設(shè)計的基礎(chǔ)上完成水、電、氣等能量的計算，決定反應(yīng)器和單元操作所需參數(shù)，如傳熱面積、過濾面積等，并對相關(guān)設(shè)備進行設(shè)計或選型，對工藝流程進行修改和充實。

15工藝流程圖由物料流程、圖例和必要的文字說明組成。主要內(nèi)容：①將設(shè)備外輪廓以一定比例畫出，并標明設(shè)備位號；②畫出設(shè)備的物料及水、汽、壓縮空氣、真空、冷凍等管線和流動方向；③畫出設(shè)備和管道上的主要閥門及管路附件；④畫出重要的控制點；⑤必要的文字說明，如廢水、廢氣及半成品、副產(chǎn)品的去向等。

16車間工作人員主要包括生產(chǎn)工人、輔助生產(chǎn)工人、管理人員、工程技術(shù)人員和勤雜人員。

17車間工藝布置基本原則是使生產(chǎn)流程順暢，工序銜接合理，盡量縮短物料的運輸距離，充分考慮設(shè)備安裝、操作和維護、檢修的方便，以滿足總圖和其他專業(yè)對車間布置的要求以及GMP關(guān)于廠房與實施的有關(guān)要求。

20閥門分類  根據(jù)其在管路中的作用不同，有截止閥、節(jié)流閥、止回閥、安全閥、減壓閥等；根據(jù)閥的結(jié)構(gòu)形式不同，有閘閥、球閥、蝶閥、隔膜閥、襯里閥等；根據(jù)閥門的材料不同可分為不銹鋼閥、鑄鋼閥、塑料閥等。

21發(fā)酵過程管道連接方式三種：螺紋連接、法蘭連接和焊接。

22管道及儀表流程圖（PID）是用圖示的方法把工藝流程和所需要的全部設(shè)備、機器、管道、閥門、管件和儀表表示出來。

23管道布置設(shè)計原則：①管道布置設(shè)計必須符合管道及儀表流程圖的設(shè)計要求，并應(yīng)做到安全可靠、經(jīng)濟合理，并滿足施工、操作、維修等方面的要求；②管道布置必須遵守安全及環(huán)保的法規(guī)，以便管道布置能滿足安全生產(chǎn)的要求；③管道布置應(yīng)滿足熱脹冷縮的柔性要求；④管道布置應(yīng)嚴格按照管道等級表和特殊件表選用管道組成件。

24物料衡算是根據(jù)質(zhì)量守恒定律確定原料和產(chǎn)品間的定量關(guān)系，計算出原料和輔助材料的用量，各種中間產(chǎn)品、副產(chǎn)品、成品的產(chǎn)量和組成以及三廢的排放量。

25根據(jù)所劃定的衡算體系分為三種：①過程總衡算，對一個制藥過程進行物料衡算；②設(shè)備衡算，對一個生物制藥設(shè)備進行物料衡算；③結(jié)點衡算，對物流的混合點或分支點進行衡算。

26根據(jù)衡算的目標分為三種：①物料的總衡算，對總物料進行衡算；②組分衡算，對某組分進行衡算；③元素衡算，對某元素進行衡算。

27生物藥物生產(chǎn)車間包括發(fā)酵車間、提取車間和制劑車間。

28設(shè)備選型和工藝設(shè)計原則：合理性、先進性、安全性、經(jīng)濟性。

氨基酸生產(chǎn)方法有水解提取法、化學(xué)合成法、微生物發(fā)酵法以及酶轉(zhuǎn)換法

29根據(jù)不同的性狀和要求，藥品的干燥大致可采用下述兩類方法：一類是從水溶液直接噴霧干燥成為顆粒；另一類是溶液經(jīng)結(jié)晶、過濾后將結(jié)晶物進行干燥，如真空干燥、氣流干燥，熱敏性藥物常采用冷凍干燥。

30噴霧干燥設(shè)備類型：壓力噴霧干燥法，氣流噴霧干燥法，離心噴霧干燥法

31工藝的安全性包括：①在設(shè)計條件下能夠安全運轉(zhuǎn)；②偏離設(shè)計條件時也能安全處理并恢復(fù)原來的生產(chǎn)條件；③確立安全的快速啟動或停車辦法。

32清潔生產(chǎn)的內(nèi)容包括三方面：一是清潔的能源；二是清潔的生產(chǎn)過程；三是清潔的產(chǎn)品

33廢渣處理技術(shù)：化學(xué)法，焚燒法，熱解法，填埋法。

34植物細胞生物反應(yīng)器（機械攪拌式、氣升式、鼓泡式、填充床、流化床、膜反應(yīng)器等）動物細胞反應(yīng)器（氣升式、中空纖維管、通氣攪拌）固定化酶和固定化細胞生物反應(yīng)器（間歇式攪拌反應(yīng)器、連續(xù)流動攪拌、填充床、流化床、循環(huán)等）

35工藝物料管路配管設(shè)計①培養(yǎng)基進料管路②移種管路③補料管路

36工藝過程闡述的內(nèi)容：①產(chǎn)品、產(chǎn)品方案及設(shè)計規(guī)模②生產(chǎn)方法、工藝過程及流程簡述③工藝物料計算④工藝能量計算⑤工藝設(shè)備選型與計算⑥車間區(qū)域和工藝設(shè)備布置⑦車間管道系統(tǒng)和工藝管道系統(tǒng)⑧存在問題及處理意見。

37施工圖設(shè)計說明書設(shè)計依據(jù)①初步設(shè)計審批文件的文件號和內(nèi)容，其他重要來往文件及會議記要等②對初步設(shè)計的變更、修改和補充的說明和文件③其他有關(guān)工藝專業(yè)施工圖設(shè)計的技術(shù)資料來源的名稱和內(nèi)容。

38廢水處理分三級：一級處理通常是采用物理方法或簡單的化學(xué)方法除去水中的漂浮物和部分處于懸浮狀態(tài)的污染物，以及調(diào)節(jié)廢水pH值等。二級處理是指生物處理法，以去掉廢水中大部分有機物。三級處理一般采用過濾、活性炭吸附、臭氧氧化、離子交換、電滲析、反滲透基生物法等，以去除二級處理中未能除去的污染物，包括不能被微生物分解的有機物、可導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的無機物，以及各種病毒、病菌等。