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制药工程工艺设计题库

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2020年4月19日
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制药工程工艺设计题库
一、填空
1、制药工程工艺设计是一门以药学、药剂学、GMP和工程学及相关科学理论和工程技术为基础的应用性工程学科。（4）
2、制药工程工艺设计的内容包括将新产品的实验室小试转变为中试直至工业化规模生产、现有生产工艺进行的技术革新与改造。（2）
3、制药工程工艺设计项目优秀与否，决定性的因素是设计质量和设计者的品质与责任心。（2）
4、根据制药工程项目生产的产品形态不同，医药工程项目设计可分为原料药生产设计和制剂生产设计。（2）
5、根据药物剂型的不同，制剂生产设计包括片剂车间设计、针剂车间设计等。（2）
6、根据医药工程项目生产的产品不同，医药工程项目设计可分为合成药厂设计、中药提取药厂设计、抗生素药厂设计以及生物制药厂和药物制剂厂设计。（5）
7、制药工程项目从设想到交付生产整个过程可分为设计前期、设计中期和设计后期。（3）
8、设计前期阶段的主要工作内容有项目建议书、可行性研究报告和设计任务书。（3）
9、设计中期阶段的主要工作包括初步设计和施工图设计。（2）
10、车间工艺设计是工厂设计的重要组成部分。按照设计进行的基本顺序，它包括工艺流程设计、物料衡算 、能量衡算、设备选择和计算、车间布置设计、管道设计、非工艺条件设计和工艺部分设计概算等内容。（8）
11、生产的火灾危险性分为 甲 、乙 、丙 、丁 和 戊 五级。（5）
12、一个优秀的工程设计只有在多种方案的比较中才能产生。进行方案比较首先明确判据，工程上常见判据有 产物收率 、 原材料单耗 、 能量单耗 、 产品成本 、工程投资及环保、安全、占地面积等因素。（4）
13、多能车间是适应医药和精细化工产品品种多、产量差别悬殊、品种更新等特点设计的。它的设计方法主要是 设备相对固定，组合不同的工艺流程和工艺流程相对规定，实现多产品生产。（2）
14、污水的处理方法主要有 物理法 、化学法 和 生物法 。（3）
15、车间设备布置的基本形式包括按工艺流程布置、将同类设备分组布置和多层布置。（3）
16、当前世界上执行的GMP制度大致有三种类型，其包括 国际性GMP制度 、
国家级的GMP制度 和 各国制药工业组织制定的GMP制度 。（3）
17、对于制药工业来说，保护环境的有效途径有 改进工艺 、 三废的资源化 和 三废的无害化 。（3）
18、车间布置图的比例一般用 1：100 ，内容包括 车间平面布置图 和车间剖面图 。（3）
19、一个完整的车间应包括 生产 、 辅助生产 和 行政-生活 三部分。（3）
20、工艺流程设计的任务主要包括确定全流程的组成、确定载能介质的技术规格和流向、确定生产控制方法、确定“三废”的治理方法、绘制工艺流程图和编写工艺操作方法。（5）
21、进行方案比较得基本前提是保持原始信息不变。这些原始信息主要包括温度、压力、流速 、流量等。（4）
22、工艺流程图是以图解的形式表示工艺流程。工艺流程图分为工艺流程框图、设备工艺流程图、物料流程图、带控制点的工艺流程图。（4）
23、工艺流程框图以圆框或方框表示单元反应或单元操作，以箭头表示物料的流向，用文字说明单元反应、单元操作以及物料的名称。（3）
24、设备工艺流程图以设备的几何图形表示单元反应和单元操作，以箭头表示物料和载能介质的流向，用文字表示设备、物料和载能介质的名称。（3）
25、带控制点的工艺流程图是用图示的方法把工艺流程所需要的全部设备、管道、阀门、管件和仪表及其控制方法表示出来。（6）
26、制药工业生产常采用的操作方式为连续操作、间歇操作和联合操作。（3）
27、离心泵一般采用出口直接节流法、旁路调节法和改变泵的转速法调节出口流量。
28、液液混合物分离的常见单元操作为蒸馏法或萃取法。吸收主要用于气体混合物的分离。
29、物料衡算是物料的平衡计算，是制药工程计算中最基础最重要的内容之一。它的依据是质量守恒定律和化学计量关系。
30、流量、流速、摩尔分数、质量分数
31、热量衡算分为单元设备的热量衡算和系统热量衡算。
32、工程中常见的热源为蒸汽、热水、导热油、电、熔盐、烟道气等。
33、工程中常见的冷源有冷却水、冰、冷冻盐水、液氨等。
34、制药设备包括制药专用设备和非制药专用设备。主要包括以下8类，原料药设备及机械、制剂机械、药用粉碎机械、饮片机械、制药用水设备、药品包装机械、药物检测设备、制药辅助设备。
35、制药工程中常见的材料有金属材料与非金属材料。金属材料分为黑色金属和有色金属。
36、制药工业包括原料药工业和制剂工业。
37、原料药工业包括化学合成药、抗生素、中草药和生物制品的生产。
38、厂房组成形式有集中式和单体式两种。
39、工业厂房有单层、双层或单层和多层结合的形式。
40、车间的体型一般采用长方形、L形、T形、M形等。
41、常采用多功能车间的形式进行生产的药物为产销量小、有效使用期短的药物、新药的试生产、新药的中试放大研究。
42、管径φ57×3.5，57表示为管子的外径、3.5表示为管子的壁厚。
43、制药工业工艺用水分为饮用水、软化水、纯水和注射用水。
44、采用离子交换法、反渗透法、超滤法等非热处理得到的纯水为去离子水。采用蒸馏器用蒸馏方法制备的纯水为蒸馏水。
45、工程概算费用分为设备购置费、安装工程费、建筑工程费、其它费用。
46、项目的总投资包括固定资产投资和流动资金投资。
47、项目设计后期工作阶段将涉及建设单位、施工单位和设计单位。
48、化学原料药的工艺流程分为原料预处理过程、反应过程、产物后分离过程、产品的“精烘包”过程和“三废”处理过程五个部分。
49、按照物质的变化过程，物料衡算可分为物理过程的物料衡算和化学工程的物料衡算；按照操作方式的不同，物料衡算分为连续操作的物料衡算和间歇操作的物料衡算。
50、药厂洁净区设计的总原则是合理布置平面、严格划分区域、防止交叉污染、方便生产操作。
51、同化工或化学产品不同，化学原料药除了关心产品的含量外，更重要的是关注产品的纯度（杂质）和药物活性。（3分）
52、作为工程设计人员具有工程化的观念对设计至关重要，工程化的观点注重经济效益主要包括经济观点、社会效益和环境效益（3分）
53、GMP 中根据洁净区空气中每立方米大于0.5μm和5μmz最大允许颗粒数量将洁净度级别分为A级、B级、C级及D级。（4分）

二、解释概念
1、项目立项
答、项目建议书经过主管部门批准后即为项目立项。
2、项目可行性研究
答：可行性研究主要对拟建项目在技术、工程、经济和外部协作条件上是否合理和可行，进行全面分析、论证以及方案比较。
3、转化率
答：对某一组分来说，反应组分消耗量与反应物料原始量之比称为该组分的转化率。
4、收率与总收率
答：收率是指主要产物实际所得量与按投入原料计算的该产物理论产量之比。总收率为各个工序收率的乘积。
5、选择性
答：选择性是指主、副产物中主产物所占的百分比。
6、单耗
答：生产1千克产品所需要消耗原材料的量（千克），即原材料单耗。
7、体积流量、质量流量和摩尔流量
答：单位时间内流经管道或设备的流体的体积成为体积流量，其单位为m3/h、m3/min或m3/s等。
单位时间内流经管道或设备的流体的质量称为质量流量，单位常见kg/s表示。
单位时间流经管道或设备的流体的物质的摩尔量称为摩尔流量，单位常见mol/s表示。
8、流体的线速度与质量流速
答：单位时间内流体在流动的方向上所流经的距离称为线速度，单位常见m/s表示。
单位时间流过管道或设备单位横截面积的流体质量称为质量流速，单位常见kg/(m2.s)表示。
9、摩尔分数和质量分数
答：混合物中某组分物质的摩尔量与混合物的总摩尔量之比称为该组分的摩尔分数。
混合物中某组分质量与混合物质量之比为该组分的质量分数。
10、湿基含水量和干基含水量
答：以湿物料为计算基准，表示水分在湿物料中所占的质量分数称为湿物料的湿基含水量。
以绝对干料为计算基准，表示水分与绝对干料的质量分数称为湿物料的干基含水量。
11、汽化热和冷凝热
答：液体汽化所吸收的热量称为汽化热，也称为蒸发潜热。
气体冷凝为液体所放出的热量称为冷凝热。
12、燃点
答：某一物质与火源接触而能着火，火源移去后，仍能继续燃烧的最低温度，称为它的燃点或着火点。
13、自然点
答：某一物质不需火源即自行着火，并能继续燃烧的最低温度，称为它的自然点或自行着火点。
14、闪点
答：液体挥发出的蒸气与空气形成混合物，遇火源能够闪燃的最低温度，称为该液体的闪点。
15、爆炸极限
答：可燃气体或蒸气在空气中能够使火焰蔓延的最低浓度，称为该气体或蒸气的爆炸下限；能够使火焰蔓延的最高温度，称为爆炸上限。低于下限和高于上限的浓度，不会爆炸。
16、风向风玫瑰图

三、简答题
1、简述工艺流程设计的基本程序。
答：（1）对选定的生产方法进行工程分析和处理；（2）绘制工艺流程框图；（3）进行方案比较；（4）绘制设备工艺流程图；（5）绘制初步设计阶段的带控制点流程图；（6）绘制施工图阶段的带控制点流程图。
2、原料药工艺流程设计的主要任务及成果。
主要任务：（1）确定全流程的组成； （2）确定载能介质的技术规格和流向；（3）确定生产控制方法； （4）确定安全技术措施； （5）编写工艺操作方法。
主要成果：
初步设计阶段：带控制点的流程图（Process Control Diagram，PCD）和工艺操作说明；
施工图设计阶段：带控制点工艺流程图，有时也叫管道仪表流程图（piping and instrument diagram，PID）；

3、简述以化学反应为中心，完善生产过程的方法。
答：（1）物料回收、循环套用；（2）提高能量利用率，降低能耗；（3）利用余压。
4、简述设备露天布置的优缺点。
答：设备露天布置或半露天布置是大型制药企业发展的方向。
优点：节约建筑面积和土建工程量，土建投资少，有利于安装和检修，有利于通风、防暴和排毒，有利于改建和扩建。
缺点：受气候影响大，操作条件差，设备护养要求高，自控要求高。
5、多功能车间设计的主要方法或思路。
答：多能车间主要有两种设计方法:（1）选择一些不同规格和材料的反应罐、塔器和通用机械以及与之相配套的换热器、计量槽和贮槽，加以合理的布置和安装。这样设计出的多能车间，设备是相对固定，而以不同产品的流程去适应它。（2）根据既定的产品方案和规模，选择一套（或多套）工艺设备，实现多品种生产。这样设计出来的多能车间，每更换一个品种，都要根据工艺和其它要求，重新调整合组合设备及管道。

5、原料药“精烘包”主要包括哪些单元操作。
答：“精烘包”是原料药生产的最后工序，也是直接影响成品质量的关键步骤。它包括粗品溶解、脱色过滤、重结晶、过滤、干燥、粉碎、筛分、包装或浓缩液无菌过滤、喷雾（或冷冻）干燥、筛分、包装等单元操作。
6、管道设计的主要内容及成果（主要区别管道布置设计的内容及成果！！）。
答：主要内容：
（1）管径的计算和选择；
（2）地沟断面的决定；
（3）管道的配置；
（4）提出资料；
（5）编写管道施工安装说明书。
成果：管道的平、立面布置图，管架图，楼板和墙的穿孔图，管件预埋件位置图，管道施工说明，管道综合材料表及管道设计概算。

7、保护环境和治理污染的具体措施
答：（1）控制污染源；（2）更新有污染的产品品种；（3）排料封闭循环；（4）改进设备结构和操作；（5）减少或消除生产系统的泄漏；（6）控制排水；（7）回收和综合利用。
8、简述物料衡算的基本方法和步骤
答：（1）收集计算所必须的基本数据（包括原始数据和物性数据）；（2）列出化学反应方程式，包括主反应和副反应；（3）根据给定条件画出物料平衡流程简图；（4）选择物料计算基准（时间基准、质量基准、体积基准、干湿基准）；（5）列出物料平衡表；（6）绘制物料流程框图。
9、制药车间布置设计的内容和成果
（一）初步设计阶段
设计内容
（1）确定车间的火灾危险性类别及厂房的耐火等级
（2）确定精烘包工序的洁净级别
（3）确定生产、辅助生产、生活-行政等部分的布局；决定车间场地与建筑物的平面尺寸和高度；确定工艺设备的平、立面布置；决定人流和管理通道，物流和设备运输通道；安排管道电力照明线路，自控电缆廊道等。
设计成果
车间布置设计的成果是平、立面布置图和布置说明。
（二）施工图设计阶段
初步设计的修改和深化。与初步设计的不同之处是：
（1）布置图的表示方法更深，不但要表示设备的空间位置，还要表示出设备的管口以及操作台和支架；
（2）设备安装设计作为正式设计文件。包括：设备安装平、立面图、局部安装详图、设备支架和操作台施工详图、设备一览表、地脚螺钉表、设备保温及刷漆说明、综合材料表、施工说明书。
10、

四、图纸剖析