制药设备与工程设计(2024春)

大连理工大学 程昉

目录

  • 1 教学纲要与概述
    • 1.1 第1、2课时
    • 1.2 思考与讨论
    • 1.3 本章讲义
    • 1.4 安全教育视频
  • 2 制药工程设计概述
    • 2.1 工程设计
    • 2.2 项目建议书
    • 2.3 可行性研究
    • 2.4 设计任务
    • 2.5 设计阶段
    • 2.6 施工、试车、验收和交付生产
    • 2.7 4D BIM 技术的虚拟施工
    • 2.8 本章教材
    • 2.9 拓展阅读
  • 3 厂址选择和总图布置
    • 3.1 厂址选择
    • 3.2 总平面设计
    • 3.3 洁净厂房的总平面设计
    • 3.4 本章教材
    • 3.5 P3实验室及研发生产平台
  • 4 工艺流程设计
    • 4.1 概述
    • 4.2 基本程序
    • 4.3 工艺流程图 1
    • 4.4 工艺流程图 2
      • 4.4.1 拓展阅读 化工装置仪表
      • 4.4.2 拓展阅读 液位计
    • 4.5 本章教材
    • 4.6 拓展阅读
  • 5 物料平衡
    • 5.1 概述
    • 5.2 基本概念
    • 5.3 算例
    • 5.4 本章教材
  • 6 能量衡算
    • 6.1 概述
    • 6.2 热量衡算
    • 6.3 过程的热效应
    • 6.4 热量衡算举例
    • 6.5 加热剂、冷却剂以其他能量消耗的计算
    • 6.6 本章教材
    • 6.7 附录
  • 7 制药反应设备
    • 7.1 制药设备概论
    • 7.2 反应器原理
    • 7.3 釜式反应器的工艺计算
    • 7.4 管式反应器的工艺计算
    • 7.5 反应器型式和操作方式选择
    • 7.6 搅拌器
    • 7.7 本章教材
  • 8 制剂设备
    • 8.1 药物粉体生产设备
    • 8.2 提取设备
    • 8.3 丸剂生产设备
    • 8.4 片剂生产设备
    • 8.5 本章教材
    • 8.6 固体口服制剂视频集
  • 9 车间布置
    • 9.1 概述
    • 9.2 厂房建筑和车间组成
    • 9.3 化工车间的布置设计
    • 9.4 制药洁净车间的布置设计
    • 9.5 设备布置图
    • 9.6 本章教材
    • 9.7 车间布置视频集
    • 9.8 化学制药车间设计与实例
    • 9.9 药品洁净车间要求及原料药“精烘包”工序布置设计
    • 9.10 无菌原料药生产设计案例
  • 10 管道 (拓展内容)
    • 10.1 管道
    • 10.2 本章教材
  • 11 安全与卫生 (拓展内容)
    • 11.1 防火防爆
    • 11.2 本章教材
  • 12 技术经济与工程概算 (拓展内容)
    • 12.1 技术经济与工程概算
    • 12.2 本章教材
    • 12.3 技术经济学简介
  • 13 10项课堂教学设计
    • 13.1 BIM软件设计
    • 13.2 洁净厂房与洁净车间
    • 13.3 PID图纸与读图
    • 13.4 疏水阀组件
    • 13.5 空气压缩机
    • 13.6 间歇式精馏塔
    • 13.7 间歇式反应釜
    • 13.8 制药用反应器搅拌桨
    • 13.9 无菌注射制剂的工程设计
    • 13.10 制药片剂生产的工程设计
  • 14 5个课程思政教学案例
    • 14.1 数字化工程
    • 14.2 BIM
    • 14.3 3D打印
    • 14.4 黑灯工厂
    • 14.5 洁净区AGV物料转运
3D打印

目前3D打印可以通过精巧的设计,不仅可以打印复杂的外观,还可以打印内部的多层结构,实现复杂物体的3D打印!



3D 打印在国内的工业应用取得了显著进展,主要体现在以下几个方面: 汽车制造领域: 零部件生产:汽车制造商逐渐将 3D 打印技术用于生产小批量、定制化的零部件,如通用汽车的凯迪拉克 Celestiq 车型使用了 115 个金属和聚合物 3D 打印部件,包括方向盘、车窗开关、把手、装饰件和结构安全带 D 型环等。这些零部件的生产采用了金属粘结剂喷射、金属激光粉末床熔融、惠普的 MJF 等多种 3D 打印工艺,在满足个性化需求的同时,也为汽车的轻量化和性能提升提供了支持。 研发与设计:3D 打印技术能够快速制作汽车零部件的原型,帮助汽车设计师和工程师在短时间内验证设计方案的可行性和性能,缩短了汽车的研发周期,降低了研发成本。例如,在设计新车型的发动机、变速器等关键部件时,3D 打印的原型可以帮助工程师更好地理解部件的结构和性能,及时进行优化和改进。 航空航天领域: 零部件制造:航空航天领域对零部件的性能和质量要求极高,3D 打印技术可以制造出具有复杂结构和高性能的零部件,满足航空航天领域的需求。例如,国内的科研机构和企业已经能够使用 3D 打印技术制造出飞机的机翼、发动机叶片、起落架等零部件。北京星航机电装备有限公司与航天增材科技(北京)有限公司联合开发了基于 5G + 工业互联的增材制造产线,并应用于航天高端装备中。 轻量化设计:航空航天器对轻量化有着迫切的需求,3D 打印技术可以通过优化零部件的结构,实现轻量化设计,提高航空航天器的性能和效率。例如,使用 3D 打印技术制造的镂空结构零部件、蜂窝状结构零部件等,在保证强度的同时,大大减轻了重量。 快速修复与维护:在航空航天领域,设备的维护和修复非常重要。3D 打印技术可以根据设备的实际情况,快速制造出所需的零部件,实现快速修复和维护,减少设备的停机时间,提高设备的可靠性和可用性。 医疗领域: 医疗器械制造:3D 打印技术可以制造出个性化的医疗器械,如假肢、矫形器、牙科修复体等。这些医疗器械可以根据患者的具体情况进行定制,提高了医疗器械的适配性和舒适性,有助于患者的康复。例如,西安康拓医疗技术股份有限公司生产的 “增材制造聚醚醚酮颅骨缺损修复假体”,就是采用 3D 打印技术制造的创新产品,能够匹配患者缺损部位,实现颅骨缺损替代。 医学模型与教学:3D 打印技术可以根据患者的医学影像数据,打印出人体器官、骨骼等模型,用于医学教学、手术模拟和术前规划。医生可以通过这些模型更好地了解患者的病情,制定更加精准的手术方案,提高手术的成功率。 建筑领域: 建筑模型制作:3D 打印技术可以快速、准确地制作出建筑模型,帮助建筑设计师更好地展示设计方案,与客户进行沟通和交流。同时,建筑模型也可以用于建筑的性能分析和优化,提高建筑的设计质量。 建筑构件生产:一些建筑企业开始尝试使用 3D 打印技术生产建筑构件,如墙体、楼板、楼梯等。3D 打印的建筑构件可以在工厂内进行预制,然后运输到施工现场进行安装,提高了建筑施工的效率和质量,减少了施工现场的环境污染。 能源领域: 能源设备制造:3D 打印技术可以制造出具有复杂结构和高性能的能源设备零部件,如燃气轮机的叶片、太阳能电池板的支架等。这些零部件的制造难度较大,传统的制造方法难以满足要求,而 3D 打印技术可以有效地解决这些问题,提高能源设备的性能和效率。 新能源开发:在新能源领域,3D 打印技术可以用于制造燃料电池的电极、储能电池的外壳等零部件,为新能源的开发和应用提供支持。例如,一些科研机构正在研究使用 3D 打印技术制造固态电池的电极,以提高固态电池的性能和安全性。