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制药工程基础课件

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《制药工业基础知识》PPT课件

《制药工业基础知识》PPT课件

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3
1.1 GMP的定义
GMP是《药品生产质量管理规范》英文名Good Manufacturing practices的缩写。它是指从 负责指导药品生产质量控制的人员和生产操作 者的素质到生产厂房、设施、建筑、设备、仓 储、生产过程、质量管理、工艺卫生、包装材 料与标签，直至成品的贮存与销售的一整套保 证药品质量的管理体系。简言之，GMP的基本 点是为了保证药品质量，防止生产中药品的混 批、混杂污染和交叉污染。
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4
1.2 实施GMP的目的
是为了保护消费者的利益，保证人们用药的安 全有效。同时也是为了保护药品生产企业，强 化药品监督管理。GMP使药品生产企业有法可 依，有法必依，执行GMP是药品生产企业生存 和发展的基础。GMP也使药品监督管理部门对 药品生产企业的检查有了依据，监督有法可依。
⑵洁净室换气次数。我国GMP一般情况下要求的换气 次数:洁净度1万级的为≥25次/h，洁净度10万级的为 ≥15次/h。垂直层流的100级洁净室，房间断面风速 ≥0.25m/s；水平层流的100级洁净室，房间断面风速 ≥0.35m/s。一般情况下尽可能在万级或10万级环境 内，用局部层流方式来达到百级的要求。
E、考虑工厂的发展，使近期建设与远期发展相结合 的原则。
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11
F、人、物流分流原
则。工厂的人、物
流进入或离开厂区，
或自一个区（车间）
到达另一区（车
v
间），在人、物流
非常集中（如上、
下班）时会给途经
的生产车间造成干
扰，因此洁净生产
车间区在全厂总图
中应放在最上风与
最少人、物流的地
方。
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《中药制药工程》课件

《中药制药工程》课件
制粒机
将干燥后的药品制成颗粒状，以便于压片和制剂。
压片机
将颗粒状药品压制成片剂，便于服用和运输。
05
中药制药工程的未来发展与 挑战
中药制药工程技术的创新与改进
01 02
创新技术
随着科技的不断进步，中药制药工程技术也在不断创新，如新型提取技 术、纳米技术、生物工程技术等的应用，提高了中药制药的效率和质量 。
中药有效成分的分离与纯化
总结词
中药有效成分的分离与纯化是中药制药工程 的关键环节，目的是将提取物中的有效成分 进行分离和纯化，提高其纯度和含量。
详细描述
根据有效成分的理化性质，采用不同的分离 与纯化方法，如沉淀法、结晶法、色谱法等 。通过分离与纯化技术，去除提取物中的杂 质，提高有效成分的纯度和含量。同时，应 注意保持有效成分的结构和生物活性，确保
要点一
总结词
要点二
详细描述
中药产品的质量检测与控制是中药制药工程的必要环节， 目的是确保中药产品的质量和安全性。
对中药产品进行全面的质量检测和控制，包括性状、鉴别 、检查、含量测定等方面。同时，应对中药产品的生产过 程进行监控和记录，确保生产过程的可追溯性和可控性。 此外，应建立完善的质量标准体系和质量控制体系，对中 药产品进行全面的质量控制和管理。
提取技术
提取技术是中药制药工程 中的重要环节，旨在从天 然植物、动物或矿物中提 取有效成分。
提取技术的选择应根据药 材的性质、有效成分的理 化性质以及提取目标来确 定。
ABCD
常用的提取方法包括煎煮 法、回流法、浸渍法、超 临界流体萃取法等。
提取过程中需注意控制温 度、压力、时间等参数， 以确保有效成分的稳定性 和提取效率。
详细描述
中药制药工程的历史可以追溯到古代，最初是以手工制备为主。随着科技的发展，现代 化的技术和设备逐渐应用于中药制药领域，实现了中药生产的规模化、标准化。未来， 随着人工智能、大数据等技术的发展，中药制药工程将朝着更加智能化、自动化的方向

制药工程基础课件

制药工程基础课件

C.
D.
同步合成型的酶 产酶速率与细胞生长速 率偶联。非生长偶联比产酶速率β＝0。 中期合成型的酶 属于特殊的生长偶联， 产酶速率与A的相同。当有阻遏物存在时， α＝0；只有在 解除阻遏后，才开始酶的合 成。 滞后合成型的酶 属于生长偶联型，生长 偶联型的比产酶速率α＝0。 延续合成型的酶，细胞生长期和平衡期均 可产酶，是部分生长偶联型，即产酶速率 方程式（2－13）。
1 dX X dt 1 dS qS X dt 1 dP qP X dt

（2-10.1） （2-10.2） 对O2
qO qC 1 dO X dt 1 dC X dt 1 dH X dt
产物形成的比速率：
（2-10.3）
对CO2
对热
q H
第二章 制药反应工程基础与设备 Monod方程的基本假设如下：
F du A dy 或
（2-17）
对于牛顿流体在一定温度下μ为常数，称为流体的粘度系数，或称剪切粘 度，习惯简称粘度(单位 N S/m2、1 P=100cP、1cP=1/1000 N S/m2)。
反应器大小的计算设备选型反应器大小的计算设备选型搅拌轴功率大小计算搅拌结构选型搅拌轴功率大小计算搅拌结构选型反应器的功能结构物料衡算式热量衡算式反应器的功能结构物料衡算式热量衡算式化学以及生物反应动力学化学以及生物反应动力学流体流动与混合流体流动与混合非牛顿流体的流变特性非牛顿流体的流变特性搅拌的功能作用与结构基于微元分析和无因次分析的搅拌轴功率计算式搅拌的功能作用与结构基于微元分析和无因次分析的搅拌轴功率计算式本章理论知识涉及介绍11化学以及生物反应动力学12非牛顿流体的流变特性11化学以及生物反应动力学12非牛顿流体的流变特性第二章制药反应工程基础与设备第一节反应工程基础背景知识13流体流动与混合11化学以及生物反应动力学第二章制药反应工程基础与设备第一节反应工程基础背景知识反应速率

制药工业基础知识 ppt课件

制药工业基础知识 ppt课件

F、人、物流分流原
则。工厂的人、物
流进入或离开厂区，
或自一个区（车间）
到达另一区（车
v
间），在人、物流
非常集中（如上、
下班）时会给途经
的生产车间造成干
扰，因此洁净生产
车间区在全厂总图
中应放在最上风与
最少人、物流的地
方。
制药工业基础知识
洁净厂房是对空气洁净度有一定要求的厂房。
洁净厂房和其他工业厂房的显著区别在于洁净厂 房是有一定洁净度要求的车间。它除了具有一般 工业厂房的建筑特点外，还必须满足洁净厂房的 要求。制药业与其它行业洁净厂房的区别在于， 医药工业洁净厂房是以微粒和微生物两者为控制 对象，而电子、航天、精密机械等行业洁净厂房 只控制微粒。
2.3 整体布局的原则
A、下风原则。洁净区、办公区、生活区应放置于该 地区主风向的上风处，产生有害气体、粉尘的生产 区、辅助生产区应置于下风处。
B、方便输送、有利生产的原则。
C、物流管线、输变电线路、通讯线路等统筹规划原 则。
D、因地制宜，结合厂区地形、地貌，并节约用地的 原则。
E、考虑工厂的发展，使近期建设与远期发展相结合 的原则。
制药工业基础知识
二00六年八月
制药工业基础知识
一、GMP简介 二、制药厂总体规划要求 三、化学制药技术简介 四、生物制药技术简介 五、中药工业化生产 六、片剂生产工艺技术 七、注射剂生产工艺技术 八、医药产业现状与发展趋势
制药工业基础知识
1.1 GMP的定义 1.2 实施GMP的目的 1.3 GMP认证程序
⑵洁净室换气次数。我国GMP一般情况下要求的换气 次数:洁净度1万级的为≥25次/h，洁净度10万级的为 ≥15次/h。垂直层流的100级洁净室，房间断面风速 ≥0.25m/s；水平层流的100级洁净室，房间断面风速 ≥0.35m/s。一般情况下尽可能在万级或10万级环境 内，用局部层流方式来达到百级的要求。

《制药工程》课件

《制药工程》课件
详细描述
介绍制药工程领域的新技术，如生物技术、纳米技术、膜分离技术等；阐述新技术在药物研发、生产过程中的具 体应用和优势；分析新技术应用面临的挑战和解决方案；展望新技术在未来制药工程领域的发展前景。
THANKS
感谢观看
03
制药工程流程
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
药物研发流程
01
靶点发现与验证
确定药物作用的目标，验证其有效 性和可行性。
药学研究
对候选药物进行药效学、药代动力 学和毒理学研究。
03
02
药物设计与合成
基于靶点结构和药效团，设计并合 成候选药物。
临床前研究
在动物模型上评估候选药物的疗效 和安全性。
总结词
药物质量控制技术是确保药物安全有效的重要手段，涉及 药物的原料、生产过程和产品的质量检测与控制。
要点二
详细描述
药物质量控制技术包括化学分析、仪器分析和生物学评价 等方法，用于检测药物的成分、纯度、稳定性等指标。同 时，还需要对药物的生产过程进行质量监控，确保生产环 境的卫生、工艺参数的稳定和产品的可追溯性。
02
制药工程的核心技术
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
药物合成技术
总结词
药物合成技术是制药工程中的核心技术之一，涉及化学反应和工艺流程的设计与优化。
详细描述
药物合成技术是制药工程中的重要环节，通过设计合理的化学反应和工艺流程，实现目标药物的制备 。药物合成技术需要考虑反应条件、原料、催化剂、溶剂等因素，以及工艺的安全性、稳定性和可重 复性。
市场竞争激烈
法规监管严格
制药行业的竞争非常激烈，企业需要不断 提高产品质量、降低成本，同时还要不断 创新，以保持市场竞争力。

《制药反应工程基础》课件

《制药反应工程基础》课件
用于分离反应产物和废物，提高产物纯度。
泵
用于输送反应物和产物，保持反应过程的流动性。
《制药反应工程基础》 PPT课件
制药反应工程基础：概述
制药反应工程基础的重要性
了解制药反应工程基础是成功开发和生产高品质药物的关键。它涉及了反应 原理、反应器设计和过程控制等方面的知识。
反应工程原理与基本概念
1 反应动力学
研究反应速率与反应条件 之间的关系，以及反应速 率方程的推导。
2 反应器选择
3. 反应过程优 化
通过实验和数学模型 优化反应条件，提高 产率和产物纯度。
4. 规模扩大和 工艺转移
将实验室研究结果转 化为工业生产，确保 稳定性和可靠性。
常见的制药反应工程装置
反应器容器
用于容纳反应物和催化剂并控制反应条件的设备。
换热器
用于吸收或释放反应过程中产生的热量，保持反应 温度。
精馏塔
根据反应特性选择合适的 反应器类型，如批量反应 器、连续流动反应器等。
3 反应器设计
确定反应器尺寸、热量和 质量传递等参数，以实现 理想的反应效果。
制药反应工程的主要步骤
1. 反应方案设 计
确定反应条件、催化 剂选择和废物处理方 案等。
Байду номын сангаас
2. 反应器设计
选择和设计合适的反 应器以实现高效和可 控的反应。

《制药工程学讲》课件

《制药工程学讲》课件
1 药物配方设计
讨论药物配方设计的基本原则和常用工艺，如溶剂选择和粉末混合。
2 配制装备
介绍药物配制过程中使用的装备，如混合器、过滤器和灭菌设备。
3 生产工艺优化
探讨如何优化药物生产工艺，以提高药物的质量和生产效率。
制药工艺过程控制
过程参数监测 自动化控制系统 质量控制
介绍在制药过程中需要监测的关键参数，如温度、 压力和pH值。
生物制备的挑战
探讨药物生物制备过程面临 的挑战，如废物处理和规模 化生产的问题。
特殊药物制剂的设计
缓释药物
介绍缓释药物的设计原理和应用 领域，如口服胶囊和贴剂。
局部给药
可植入给药系统
讨论局部给药的特点和不同方式， 如药膏、乳霜和喷雾。
解释可植入给药系统的原理和应 用，如缓释胶囊和植入式微芯片。
药物配制工艺与装备
排除方法
介绍异物排除的常用方法，如 过滤、离心和手动筛选。
质量控制
解释如何通过质量控制措施避 免或减少异物的产生和污染。
制药工程中的固体和颗粒状物料性质与流 动性研究
探讨固体物料的性质对制药工程的影响，如粒度、仓储和流动性。并介绍流动性研究的方法和应用。
《制药工程学讲》PPT课 件
这个《制药工程学讲》PPT课件致力于介绍制药工程学的各个方面，包括制药 原理、药物生物制备、药物配制工艺与装备等内容。
概述
制药工程学的综合介绍，涵盖制药工程学的定义、发展历程和在医药领域的 重要性。
制药原理及制剂
1
药物发现与设计
介绍药物的发现和设计过程，包括药理学、化学药物的分析和研究方法。
药物包
药物有效期
介绍不同的药物包装技术和材料， 如瓶装和泡罩。
讨论药物储存的重要性和合适的 储存条件，如温度、湿度和光照。

《制药工程学讲》课件

《制药工程学讲》课件

制药工程学的应用领域
新药研发
研究新药物的作用机制、药效 学和药动学，以及新药的合成
、纯化和制剂制备等。
药物生产
运用工程原理和技术，实现药 物的工业化生产，包括原料药 的生产、药物制剂的制备和药 品包装等。
医疗器械设计与制造
研究和开发医疗器械，如医疗 设备、诊断试剂等。
生物技术药物开发
运用生物技术手段，开发新型 生物药物，如单克隆抗体、细
制剂生产工艺
固体制剂工艺
01
生产片剂、胶囊剂、颗粒剂等固体剂型，涉及混合、制粒、干
燥、压片、包装等步骤。
液体制剂工艺
02
生产溶液剂、乳剂、混悬剂等液体剂型，需对原辅料进行溶解
、分散、稳定等处理。
半固体制剂工艺
03
生产软膏剂、凝胶剂等半固体剂型，需确保药物在基质中的均
匀分布和稳定性。
药品质量控制
质量标准制定
制药工业安全风险评估
介绍如何对制药工业中的安全风险进行评估，包括危险化学品的管理 、工艺过程的安全控制等。
制药工业安全事故应急处理
阐述如何制定和实施应急预案，以及在事故发生时的应急处理措施。
制药工业环保
制药工业环保概述
介绍制药工业环保的重要性， 以及相关的法律法规和标准。
制药工业废气、废水和固 废的处理
信息化技术提升生产效率
利用信息化技术，实现制药生产过程的自动 化和智能化，提高生产效率。
信息化技术促进研发创新
利用信息化技术，加速新药研发的过程，提 高研发效率和成功率。
信息化技术提升质量控制
通过信息化技术，实现更加精准的质量控制 和数据分析，提高产品质量。
信息化技术保障安全生产
通过信息化技术，实现更加严密的安全监控 和管理，确保制药生产的安全性。

第21章-制药工程设计PPT课件

第21章-制药工程设计PPT课件
➢ 1、项目概况 ➢ （1）项目名称及项目内容梗概。 ➢ （2）项目承办单位和项目投资者。 ➢ 兴办外商投资项目要简述： ➢ ① 合营各方概况：合营各方名称、法定地址、法定代表国籍及姓名
、资金实力、技术力量等。 ➢ ② 合营方式(注明合资、合作、独资)。 ➢ ③ 合营年限。 ➢ ④ 经营范围。
13
Tianjin UniversityTianjin University
11
Tianjin UniversityTianjin University
21.2.1项目建议书
➢ 10、附件 ➢ （1）建设项目拟选位置地形图，标明项目建设占地范围和占地范围
内及附近地区地上建筑物现状。 ➢ 在自有地皮上建设，要附市规划部门对项目建设初步选址意见(规划
要点或其它文件)。 ➢ （2）外商投资项目要附以下材料： ➢ ① 会计师事务所出具的外商资信证明材料。 ➢ ② 合营各方的营业执照(复印件)。 ➢ ③ 合营各方签署的合营意向书(境内单位要有上级主管部门的意见)
14
Tianjin UniversityTianjin University
21.2.2可行性研究报告
➢ 4、项目建设选址及建设条件论证 ➢ （1）项目建设选址的地理位置、占地范围、占用土地类
别和数量。
➢ （2）建设条件论证 ➢ ① 地形、工程地质、水文、气象条件论证。 ➢ ② 供水条件论证。测算供水量，提出供水来源。 ➢ ③ 能源供应条件论证。测算各种能源消耗量，提出各种
➢ （3）要按费用类别列明前期工程费(土地出让金、征地拆迁安置费等)、 建安工程费(建筑工程费、设备安装费等)，设备购置费和其他费用等(建 设期贷款利息、应缴纳的各种税费、不可预见费等)。
能源供应来源。

《制药工程》课件

《制药工程》课件

2
职业发展
这门课程为我们的职业发展奠定了坚实的基础，并且为未来的工作做好了准备。
3
感谢
感谢大家的参与和支持，希望这门课程对你们有所帮助！
学会将所学的制药工程知识应用于实际情境中， 解决与制药工程相关的复杂问题。
3 培养团队合作能力
4 提升个人职业发展
通过与同学们一起参与实验和项目，培养团队合 作、沟通和领导能力。
为追求成功的制药工程师提供扎实的基础，助力 个人职业发展。
课程大纲
1. 药物开发与制造 2. 制药工艺 3. 药品质量管理 4. 生物制药工程 5. 药品工程设备与自动化 6. 制药法规与伦理
教学方法
案例研究
通过分析真实的制药工程案例，促进学生理解和应 用相关概念。
实验实践
参与实验室工作和制药流程模拟，培养实际操作和 实验设计的技能。
小组讨论
组织小组讨论，促进学生之间的交流、合作与思考。
项目展示
迎接实际制药工程项目挑战，培养学生解决实际问 题的能力。
课程内容
• 制药工程的介绍 • 药品开发过程与策划 • 制药工艺的基本原理 • 药品生产与质量控制 • 制药工程设备与自动化技术 • 制药工程中的环境与安全
学生评价
且让我对制药工程有了更 深入的理解。
实用技能
通过实验和项目，我不仅掌握了 理论知识，还提升了在实践中解 决问题的能力。
专业教师
教师专业知识扎实，能够清晰地 传达复杂概念，为我们提供了很 多实用的建议。
课程总结
1
重要概念
通过课程学习，我们掌握了制药工程领域的重要概念和实践技能。
《制药工程》PPT课件
欢迎来到《制药工程》PPT课件！ 本课程将帮助您深入了解制药工程领域的核心概念和实践，为您提供必要的 知识和技能，以在这个快速发展的行业中取得成功。 让我们开始这段令人兴奋的学习之旅吧！

制药工程设计 ppt课件

制药工程设计 ppt课件

初步设计：
工艺流程框图、 示意图
PPT课件
施工图设计： 33
PPT课件
34
PPT课件
35
PPT课件
36
3.3 物料衡算 3.4 能量衡算 3.5 设备选型与非标设备的设计
机械设备
药厂设备 化工设备
制药专用设备
PPT课件
37
一、标准设备选型的基本原则
设备选型应遵循合理性、先进性、安全性 和经济性原则。另外，需要GMP要求：
析室等
行政生活区 更衣室、办公室、厕 所等
PPT课件
32
3.2 工艺流程设计
在原料路线和技术路线确定的基础上，通
过图解和必要的文字说明将原料变成产品的 全部过程表示出来。
1.确定工艺流程的组成
2.确定载能介质的技术规格和流向
3.确定操作条件和控制方法 4.确定安全技术措施
5.绘制不同深度的工艺流程图
( 7 )
( 5 )
( 8 )
( 6 )
编 制 开 工 报 告 估 安 算 排 工 设 作 计 量 进 度 确 定 总 图 方 案 确 各 定 专 车 业 间 重 设 大 计 技 方 术 案 方 和 案
( 1 0 )
( 1 1 )
( 1 2 )
( 9 )
签 协 作 时 间 表 工 业 提 艺 交 计 正 算 式 , 并 设 向 计 各 文 专 件 各 设 专 计 业 方 确 案 定 确 案 定 和 车 总 间 平 布 面 置 图 方
在可行性研究报告的基础上，从技术、经
济效益和投资风险等方面对工程项目进行进 一步分析，若项目可以建设并能落实投资， 则编制出设计任务书。
设计任务书是确定工程项目和建设方案

《制药工程原理》课件

《制药工程原理》课件

02
药物分离纯化工艺设计的目的： 提高药物的纯度、降低成本、提
高生产效率。
药物分离纯化工艺设计的方法： 沉淀法、萃取法、色谱法等。
03
药物分离纯化工艺设计的步骤： 选择合适的分离方法、确定操作
参数、优化工艺条件。
04
药物制剂工艺设计
药物制剂
将药物制成适合临床应用的具体剂型的过程 。
药物制剂工艺设计的目的
案例四：某生物制品的质量控制标准研究
总结词
严格、复杂、高标准
详细描述
生物制品的质量控制标准非常严格， 因为它们通常用于治疗严重疾病或预 防传染病。质量控制涉及多个方面， 包括原材料的检验、生产过程的监控 以及最终产品的检测。
案例五：某制药工程的环保与安全评估
总结词
法规遵从、可持续发展、预防为主
详细描述
制剂质量控制
建立合理的质量控制标准和方法，确保制剂的安全有效性。
药物分析原理
1 2
药物分析方法的建立与优化
根据药物的结构和性质，选择合适的方法进行药 物分析，如光谱法、色谱法等。
药物分析方法的验证与评价
对所建立的分析方法进行验证和评价，确保其准 确性和可靠性。
3
药物分析在质量控制中的应用
将药物分析方法应用于实际生产的质量控制中， 确保药品的质量和安全性。
优化合成路线、提高产率、降低成本 、减少环境污染。
药物合成工艺设计的原则
选择合适的反应条件、控制反应过程 、合理利用资源、注意安全和环保。
药物合成工艺设计的步骤
原料选择与预处理、反应过程设计、 后处理与产物纯化。
药物分离纯化工艺设计
01
药物分离纯化工艺：将目标药物 从反应混合物中分离、纯化的过 程。

制药工程课件

制药工程课件

10. 1．2．3 动态旋叶压滤机 1． 动态压滤机分为旋叶压滤机和旋管压滤 机，是应用动态过滤原理，利用旋转件产 生高剪切力，从而限制滤饼层的厚度，获 得很高的过滤速度。特别适合于高分散度、 低浓度及可压缩性物料的过滤。
10． 10．2 真空过滤机 真空过滤机是用抽真空的方法抽取滤室 内的气体，使滤室与大气之间产生压差， 迫使滤液穿过过滤介质，固体颗粒被过滤 介质截留，已达到固液分离的目的。 真空过滤机原理和加压过滤机原理基本 相同，所不同的是由于滤室内过滤介质的 一侧压力低于大气压，推动力较小。
10． 10．3 过滤离心机 利用离心力作为推动力分离液相非均相 的过程称为离心分离。其设备称为离心机， 有时也称为离心设备。 用作固液分离的离心设备一般可分为两 类：①过滤离心装置；②离心沉降机。
三足式离心机 三足式离心过滤机大多为过滤式离心机，是 制药厂中应用较普遍的离心机。按卸料方式分有 工人上部卸料和刮刀下部卸料两种形式。 三足式离心机的优点是：结构简单、操作平 稳、占地面积小、过滤推动力大、过滤速度快、 滤渣可洗涤、滤渣含液量低。缺点是：需从转筒 上部卸除滤饼；需要比较繁重的体力劳动；传动 机构和制动都在机身下部，易受腐蚀。 三足式离心机适用于过滤周期长、处理量不 大、但滤渣要求含液量低的过滤。对粒状、结晶 状或纤维状的物料脱水效果好，晶体不易磨损。 操作的过滤时间可根据滤渣中湿含量的要求进行 控制，灵活方便，故广泛用于小批量、多品种物 料的分离。
10． 10．2．2 转筒真空过滤机 转筒真空过滤机是一种连续式的过滤 机。其特点是把过滤、洗涤、吹干、卸渣 和清洗滤布等几个阶段的操作在转筒的旋 转过程中完成，转筒每旋转一周，过滤机 完成一个循环周期。 转筒真空过滤机的主要部件是一个水 平放置的回转圆筒，简称转筒。筒上钻有 许多小孔，外面包上金属网和滤布。筒的 内部用隔板分成12个互不相通的扇形格， 内部用隔板分成12个互不相通的扇形格， 一端与分配头相接。
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第二章 制药反应工程基础与设备
第一节 反应工程基础（背景知识）
1. 化学以及生物反应动力学 1.1.2 化学反应速率方程
对于不可逆的基元反应，化学反应速率与浓度等参数之间的关系或浓度 等参数与时间关系-化学反应的速率方程（rate equation）可直接由质量 作用定律表示：
a A aB rA kcA cB
dni riV Vdt
riV 组分i的单位体积反应速率，kmol/(m3· h) 或 mol/(L· s) V 反应体积， m3 或 L ni 组分i的瞬间量， kmol 或 mol t 反应时间，h或s 对间歇均相恒容反应有 对间歇多相反应体系，反应仅在相界面上发生，有 对间歇流固相反应体系，反应区可用单位质量固体 （催化剂）表示，有
第二章 制药反应工程基础与设备
第一节 反应工程基础（背景知识）
1. 化学以及生物反应动力学 1.1.2 化学反应速率方程
a A A a B B aS S a R R
(其中的ai是A、B或S、R的计量系数)
（2-6）
依化学计量式（2-6） ，可用不同组分表示反应速率
rA dnA / Vdt
1.1.1 反应速率[1]
反应速率：单位时间、单位反应区中物质量的变化（反应量或产 物的生成量）。 反应量 （2-1） 反应速率 [反应时间][反应区] 反应区 反应体积：
固相、液相或催化剂的堆体积 反应表面积： 气固相催化反应中催化剂的内表面积 或非均相反应中的相界面积 反应系统的质量：固体或催化剂的质量
熟悉设备放大设计工作程 序，掌握结合生产任务和 工程工艺技术分析、开展 设备的放大设计方法。
设备放大设计
搅拌轴功率大小计算 搅拌结构选型
反应器大小的计算 设备选型
学习
反应器的功能结构 物料衡算式 热量衡算式
介绍
搅拌的功能作用与结构 基于微元分析和无因次分析 的搅拌轴功率计算式
化学以及生物 反应动力学
第二章 制药反应工程基础与设备
第一节 反应工程基础（背景知识）
1. 化学以及生物反应动力学 1.1.3 生物反应速率方程
细胞反应过程本质是复杂的酶催化反应体系。细胞如 同一微小的反应容器，原料中的反应物透过细胞周围的 细胞壁和细胞膜，进入细胞内，在酶的作用下进行催化 反应，把反应物转化为产物，接着这些产物又被释放出 来。细胞的生长过程包括下列阶段：延迟期、指数生长 期、减速期、静止期和衰亡期。每阶段都有自己的动力 学特点，尤以指数生长期和减速期最为重要。
riV
（2-2）
dci dt
（2-3.1）
（2-3.2） （2-3.3）
dni Sdቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ dn riW i Wdt riS
第二章 制药反应工程基础与设备
第一节 反应工程基础（背景知识）
1. 化学以及生物反应动力学 1.1.1 反应速率
（2）连续过程 反应期间物料同时连续进出，稳态下物料在反应器内 没有积累，反应体系中某一微元内的温度、浓度等参数不随时间而变。 反应速率以单位反应体积中（或单位反应面积及单位质量固体或催 化剂上）某一反应组分的摩尔流量的变化来表示： dF (2-4.1) riV i dVR dF (2-4.2) riS i dS dF (2-4.3) riW i dW 式中，Fi -组分i的摩尔流量， mol/s或mol/h；VR -反应体积，m3 与间歇过程的反应时间不同，在连续过程引入空间时间（停留时间、接 触时间）概念： τ＝Fi /Q0 (2-5) Q0 –进入反应器原料混和物的体积，m3 /s
rS dnS / Vdt
rB dnB / Vdt rR dnR / Vdt
r rA r r B R S aA a B a R aS
化学计量方程仅表示由于反应而引起的各个参与反应的物质之间量的变化关系，方程 本身与反应的实际历程无关，同时规定各计量数之间不应含有除1以外的任何公因子。 实际反应投料比经常不是按计量式确定的！这样会改变物料的浓度，会影响反应速 度，有时会改变反应的选择性。
在生物发酵过程中，细胞在利用各种底物（原料）进行自身繁殖的同时生产 各类产品。对于耗氧发酵，通常可用带有化学计量系数νi的反应方程表示：
S Si vOO2 X 0 X X P Pj CCO2
[1] 罗康碧、罗明河、李沪萍 编著 反应工程原理，北京，科学出版社，2005年版
第二章 制药反应工程基础与设备
第一节 反应工程基础（背景知识）
1. 化学以及生物反应动力学 1.1.1 反应速率 (1) 间歇过程 反应期间没有物料进出 反应速率以单位时间内单位反应体积中组分i的物质量的变化量来表示：
流体 流动与混合 本章理论知识涉及
非牛顿流体 的流变特性
第二章 制药反应工程基础与设备
第一节 反应工程基础（背景知识）
1.1 化学以及生物反应动力学
1.2 非牛顿流体的流变特性 1.3 流体流动与混合
第二章 制药反应工程基础与设备
第一节 反应工程基础（背景知识）
1.1 化学以及生物反应动力学
化学反应动力学研究（排除传递过程影响的）化学反应速率的快慢和反应 进行的方式，讨论反应本身的速率变化规律和反应机理。 生物反应动力学还要基于影响反应的生物量进行研究，生物量在发酵过程 中是变化的。因此，比化学反应动力学要复杂。
（2-7）
E k k0 exp RT 事实上，绝大多数反应都是非基元反应，式（2-7）可表示为：
速率常数：
b s r rA kcA cB cS cR
a
（2-8）
式（2-8）中的产物级数是负值。同时，非基元反应可分解为若干个基元反应，由 反应机理导出该反应的速率方程。 关于可逆反应、自催化反应以及平行反应、连串反应和并列反应等的反应速率方程式形 式可参见有关化学反应工程教科书或专著。 1. 朱炳辰，化学反应工程，北京，化学工业出版社，2001 2. O Levenspiel. Chemical Reaction Engineering. Third Edition. John Wiley& Sons, Inc, 化学工业出版社，2002，影印版