生物制藥工廠工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2022-11-09 14:10 昆山清陽(yáng)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(xì)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(jì)：是指工藝工程師在一定工程目標(biāo)的指導(dǎo)下，根據(jù)對(duì)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(duì)生物制藥工廠進(jìn)行擴(kuò)建與技術(shù)改造時(shí)，從事的一種創(chuàng)造性工作。

3工藝設(shè)計(jì)：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(guò)人員往返、工具傳送、物料運(yùn)輸和空氣流動(dòng)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(dāng)?shù)牧鲃?dòng)，使?jié)崈舳燃?jí)別低的區(qū)域的污染物進(jìn)入潔凈度級(jí)別高的區(qū)域造成的污染。

5勞動(dòng)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(dòng)消耗量標(biāo)準(zhǔn)。

6工藝設(shè)計(jì)：是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作，包括工藝流程設(shè)計(jì)、工藝設(shè)備布置、管道設(shè)計(jì)、輔助設(shè)施、向非工藝專業(yè)提出條件、設(shè)計(jì)說(shuō)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(dòng)安全衛(wèi)生、節(jié)能、工程經(jīng)濟(jì)和總概算也包含一部分工藝設(shè)計(jì)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(shí)，對(duì)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(yàn)統(tǒng)計(jì)法、技術(shù)計(jì)算法及實(shí)際查定法。

8經(jīng)常儲(chǔ)備：指定期對(duì)生產(chǎn)補(bǔ)充供應(yīng)原材料，以滿足生產(chǎn)需要。

9基本預(yù)備費(fèi)：指在項(xiàng)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(fèi)用，又稱工程建設(shè)不可預(yù)見費(fèi)，主要指設(shè)計(jì)變更及施工過(guò)程中可能增加工程量的費(fèi)用。

10生物安全問(wèn)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(xiǎn)。

1生物制藥工廠工藝設(shè)計(jì)的具體對(duì)象是設(shè)計(jì)一個(gè)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(jìn)行擴(kuò)建、改建。一般包括總體設(shè)計(jì)與局部設(shè)計(jì)。凡是設(shè)計(jì)范圍涉及整個(gè)工廠的，稱總體設(shè)計(jì)。凡是設(shè)計(jì)的范圍不涉及整個(gè)工廠的全部?jī)?nèi)容，而只是其中的某些部分或某一部分，稱局部設(shè)計(jì)。

2生物制藥工廠工藝設(shè)計(jì)的基本過(guò)程包括工藝包設(shè)計(jì)（基礎(chǔ)設(shè)計(jì)）和工程設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。工藝包設(shè)計(jì)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(lái)承擔(dān)，提供工程公司作為工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。工程設(shè)計(jì)通常又劃分為工藝設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)和詳細(xì)工程設(shè)計(jì)三部分。

3生物制藥工廠潔凈廠房污染控制包括塵?？刂坪臀⑸锟刂?，尤以微生物控制重要。

4塵?？刂坪臀⑸锟刂朴职ㄈ齻€(gè)方面：①污染源控制；②散播過(guò)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(chǔ)運(yùn)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(jìn)行廠房集中布置時(shí)，應(yīng)注意：①應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝要求，并考慮擴(kuò)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(gè)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(gè)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?jī)?nèi)部平面路線和運(yùn)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(jì)的基本要求：①生物制藥工廠工藝設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按照GMP要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(jì)發(fā)展和管理水平相適應(yīng)，與項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案相適應(yīng)。

10工藝設(shè)計(jì)基本原則：①盡可能采用先進(jìn)設(shè)備、先進(jìn)生產(chǎn)方法及成熟的國(guó)內(nèi)外新技術(shù)成果。②經(jīng)濟(jì)合理。③合理選擇工藝流程和設(shè)計(jì)指標(biāo)。④重視環(huán)境保護(hù)，減少污染。

11工藝設(shè)計(jì)依據(jù)：①任務(wù)下達(dá)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(biāo)準(zhǔn)等；③與業(yè)主簽訂的會(huì)議紀(jì)要；④業(yè)主對(duì)工藝設(shè)計(jì)的要求；⑤業(yè)主確認(rèn)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(jì)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(guò)濾法、反滲透法和超濾法、蒸餾法。

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

15工藝流程圖由物料流程、圖例和必要的文字說(shuō)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(biāo)明設(shè)備位號(hào)；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(dòng)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(diǎn)；⑤必要的文字說(shuō)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(yùn)輸距離，充分考慮設(shè)備安裝、操作和維護(hù)、檢修的方便，以滿足總圖和其他專業(yè)對(duì)車間布置的要求以及GMP關(guān)于廠房與實(shí)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(guò)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(jī)器、管道、閥門、管件和儀表表示出來(lái)。

23管道布置設(shè)計(jì)原則：①管道布置設(shè)計(jì)必須符合管道及儀表流程圖的設(shè)計(jì)要求，并應(yīng)做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)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(yán)格按照管道等級(jí)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(jì)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(guò)程總衡算，對(duì)一個(gè)制藥過(guò)程進(jìn)行物料衡算；②設(shè)備衡算，對(duì)一個(gè)生物制藥設(shè)備進(jìn)行物料衡算；③結(jié)點(diǎn)衡算，對(duì)物流的混合點(diǎn)或分支點(diǎn)進(jìn)行衡算。

26根據(jù)衡算的目標(biāo)分為三種：①物料的總衡算，對(duì)總物料進(jìn)行衡算；②組分衡算，對(duì)某組分進(jìn)行衡算；③元素衡算，對(duì)某元素進(jìn)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(jì)原則：合理性、先進(jìn)性、安全性、經(jīng)濟(jì)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(guò)濾后將結(jié)晶物進(jìn)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(jì)條件下能夠安全運(yùn)轉(zhuǎn)；②偏離設(shè)計(jì)條件時(shí)也能安全處理并恢復(fù)原來(lái)的生產(chǎn)條件；③確立安全的快速啟動(dòng)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(guò)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(xì)胞生物反應(yīng)器（機(jī)械攪拌式、氣升式、鼓泡式、填充床、流化床、膜反應(yīng)器等）動(dòng)物細(xì)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(xì)胞生物反應(yīng)器（間歇式攪拌反應(yīng)器、連續(xù)流動(dòng)攪拌、填充床、流化床、循環(huán)等）

35工藝物料管路配管設(shè)計(jì)①培養(yǎng)基進(jìn)料管路②移種管路③補(bǔ)料管路

36工藝過(guò)程闡述的內(nèi)容：①產(chǎn)品、產(chǎn)品方案及設(shè)計(jì)規(guī)模②生產(chǎn)方法、工藝過(guò)程及流程簡(jiǎn)述③工藝物料計(jì)算④工藝能量計(jì)算⑤工藝設(shè)備選型與計(jì)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(wèn)題及處理意見。

37施工圖設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)依據(jù)①初步設(shè)計(jì)審批文件的文件號(hào)和內(nèi)容，其他重要來(lái)往文件及會(huì)議記要等②對(duì)初步設(shè)計(jì)的變更、修改和補(bǔ)充的說(shuō)明和文件③其他有關(guān)工藝專業(yè)施工圖設(shè)計(jì)的技術(shù)資料來(lái)源的名稱和內(nèi)容。

38廢水處理分三級(jí)：一級(jí)處理通常是采用物理方法或簡(jiǎn)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(jí)處理是指生物處理法，以去掉廢水中大部分有機(jī)物。三級(jí)處理一般采用過(guò)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(jí)處理中未能除去的污染物，包括不能被微生物分解的有機(jī)物、可導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的無(wú)機(jī)物，以及各種病毒、病菌等。