化学制药工艺与反应器第5章 安全生产和“三废”防治12P

制药工艺期末复习知识点总结第一章绪论“三废”：废气、废水、废渣第二章药物制备工艺路线的设计和选择1.药物制备工艺路线的设计方法：类型法反应法、分子对称法、逆合成法、模拟类推法、光学异构体拆分法。

2.全合成（概念）：以结构简单的化工产品为起始原料，经一系列化学反应和物理处理过程制备的方法。

3.半合成（概念）：由具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制备的方法。

4.逆合成法（概念）：从药物本身出发，一步步倒推出合成此药物的各种合成路线和起始原料，也就是我们通常所说的逆合成法。

5.逆合成转化的一般顺序（简答）：①由目标分子结构和反应性决定逆合成顺序。

②从合成角度考虑合成转化顺序。

③从合成反应优化合成转化顺序。

6.分子对称法（概念）：具有分子对称性的化合物往往可由两个相同的分子经化学合成反应制得，或在同一步反应中将分子的相同部分同时构建起来，这就是分子对称法。

7. 药物制备工艺路线的考察、选择①化学反应的选择平顶型——易于控制尖顶型直线型装配方式汇聚型装配方式——一般多选汇聚型，此类型收率较高。

③原辅料供应基本要求是价廉易得，利用率高。

第三章药物工艺路线反应条件研究1.内因（概念）：主要指参与反应的分子中原子的结合状态、键的性质、立体构型和构象、功能基的活性、各种原子和功能基之间的相互影响及其物理性质等，它们都是设计和选择合成路线的理论依据。

2.外因（概念）：主要指反应时的配料比、温度、溶剂、pH值、压强、反应时间、反应终点控制、产品后处理和设备状况等。

3 .简单反应（概念）：由一个基元反应组成的化学反应。

4.复杂反应（概念）：由两个或两个以上基元反应构成的化学反应。

如可逆反应、平行反应和连续反应等。

5.双分子反应（概念）：即二级反应，是分子碰撞时相互作用产生的反应，其反应速率与反应物浓度的乘积成正比。

6. 平行反应：又称竞争反应，是一种复杂反应，即在同一个反应物系统中同时进行着几种不同的化学反应，生成不同的产物。

化学实验室“三废”处理措施为防止实验室的污染扩散，污染物的一般处理原则为：分类收集、存放，分别集中处理。

尽可能采用废物回收以及固化、焚烧处理，在实际工作中选择合适的方法进行检测，尽可能减少废物量、减少污染。

废弃物排放应符合国家有关环境排放标准.实验室排污主要是废水、废气、废渣,由于其排污比较分散，排污量小，而且成分复杂，一般不采用工业化的处理方法。

根据排污特点和国家环境保护有关规定特制定化学实验室的“三废”处理措施。

1、废气（1）对可能产生毒害性较小的气体的实验，放在通风橱内操作、废气通过排气管道稀释排放到高空大气中。

(2）可能产生毒害性较大的气体的实验，通过吸收瓶吸收转化处理，稀释排放。

如二氧化氮NO2、二氧化硫SO2、氯气Cl2、硫化氢H2S等酸性气体用碱液吸收。

2、废液（1）废酸、废碱采用中和方法,用水稀释后排入污水管道。

（2）一般盐溶液直接排放,含有有害离子的盐溶液进行化学法转化处理后稀释排放。

贵重金属离子的溶液，采用还原法处理后回收。

含氰化物的废液用氢氧化钠溶液调至pH10 以上,再加入3％的高锰酸钾使CN-氧化分解。

CN—含量高的废液可用碱性氯化法处理,即先用碱调至pH值大于10，再加入漂白粉（次氯酸钠），使CN—氧化成氰酸盐，并进一步分解为二氧化碳和氮气。

在pH10以上加入使CN—氧化分解。

含汞盐的废液：①硫化物共沉淀法：先将含汞盐的废液调至pH8~10，然后加入过量硫化钠，使其生成硫化汞沉淀，再加入共沉淀剂硫酸亚铁，生成的硫化铁将水中的悬浮物硫化汞微粒吸附而共沉淀，静置后分离，再离心过滤,清液中的含汞量降到0.02mg·L-1以下,可直接排放。

少量残渣可埋于地下，大量残渣用焙烧法回收汞、或再制成汞盐.但要注意,一定要在通风橱内进行。

②还原法：用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作还原剂，可以直接回收金属汞。

含铬废液量较大的是废铬酸洗液，可用高锰酸钾氧化法使其再生，继续使用。

方法是：先在110～130℃下不断搅拌加热浓缩，除去水分后，冷却至室温，缓缓加入高锰酸钾粉末,每1000mL中加入10g左右，直至溶液呈深褐色或微紫色（注意不要加过量）,边加边搅拌，然后直接加热至有三氧化硫出现，停止加热。

化学制药厂三废的防治化学制药厂是一种特殊的企业，其生产过程中会产生大量的废水、废气和固体废物，这些三废的排放对环境造成极大的污染，因此防治化学制药厂三废具有十分重要的意义。

一、废水的防治1.生产工艺改进：化学制药厂废水中含有大量的有机物和无机盐，应根据生产工艺的不同特点，对生产流程进行改进，减少废水的产生。

2.预处理系统建设：化学制药厂废水中含有许多难以降解的有机物和大量的离子，对废水进行预处理可以有效地处理废水。

在预处理环节，可以采用生物法、物化法或其它新型技术来进行处理，以减少废水中有害物质的含量。

3.生物处理技术：化学制药厂废水中固有的有机物和氮、磷等成分，可以采用生物处理技术来降解、去除。

生物处理采用生物膜技术、生物滤池技术、活性污泥工艺等方法，有效地处理了废水中的有机物、氮、磷等成分。

4.物理化学处理技术：针对化学制药厂废水中含有重金属、化学毒性物质等特点，可以采用物理化学处理技术来清除废水中的有害物质，例如膜处理、离子交换、吸附等技术。

1.源头控制：化学制药厂废气中的主要有害物质是有机物和氮、磷等化学物质，应在源头上尽量减少和控制有害物质的排放。

2.减量化处理：化学制药厂废气排放量大，应采取措施，如增加设备的封闭性，改善生产流程，减少废气的产生等进行减量化处理。

3.生物处理技术：通过生物滤池、生物反应器等生物处理技术可以实现废气净化的效果。

这些技术的原理是利用微生物对废气中的有害物质进行氧化，从而降低有害物质的浓度。

1.源头减量：化学制药厂的固体废物主要是生产过程中产生的包装废弃物、废弃原料和固体废弃物等。

可以采取措施降低废物的生成，如优化生产工艺流程，减少使用包装材料等。

2.分类收集：根据固体废物的特性进行分类，如可回收的废物、有毒有害物质等分别进行处理，以便进行有针对性的处理。

3.无害化处理：对于化学制药厂的固体废物，采用物理化学方法处理不是十分可行的。

可以考虑垃圾填埋、焚烧等方式，以达到无害化处理的效果。

第六章化学制药“三废”的防治一、名词解释1.化学需氧量: 是指在一定条件下，用强氧化剂氧化废水中的有机物所需的氧的量，单位为mg·L-1。

2.生化需氧量：指在一定条件下，微生物氧化分解水中的有机物时所需的溶解氧的量，单位为mg·L-1。

微生物分解有机物的速度和程度与时间有直接关系。

3.清污分流：清污分流是指将清水、污水分别经过各自的管道进行排泄或储留，以利于清水的套用和污水的处理。

4.活性污泥法：是水体自净的人工强化方法，是一种依靠在曝气池内呈悬浮、流动状态的微生物群体的凝聚、吸附、氧化分解等作用来去除污水中有机物的方法。

5.污泥浓度：指1L混合液中所含的悬浮固体(MLSS)或挥发性悬浮固体(MLVSS)的量,单位为g·L-1或mg·L-1。

污泥浓度的大小可间接地反映混合液中所含微生物的数量。

6.污泥沉降比(SV)：指一定量的曝气混合液静置30min后，沉淀污泥与原混合液的体积百分比。

污泥沉降比可反映正常曝气时的污泥量以及污泥的沉淀和凝聚性能。

性能良好的活性污泥，其沉降比一般在l5～20%的范围内。

7.污泥容积指数(SVI)：又称污泥指数，指一定量的曝气混合液静置30min 后，1g干污泥所占有的沉淀污泥的体积，单位为mL·g-1。

污泥指数的计算方法为：二、问答1.熟悉常见的第一类污染物和第二类污染物。

第一类污染物：指能在环境或生物体内积累，对人体健康产生长远不良影响的污染物。

《国家污水综合排放标准》中规定的此类污染物有9种，即总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并(α)芘。

一律在车间出口达标。

第二类污染物：在国家污水综合排放标准中规定有pH值、化学需氧量COD，生化需氧量BOD，色度、悬浮物、石油类、挥发性酚类、氰化物、硫化物、氟化物、硝基苯类、苯胺类等共20项。

2.废水治理的基本方法有哪些？废水的处理和利用方法，一般可归纳为物理法、化学法、物理化学法和生化法。

第五章安全生产和“三废”防治教学目的：⏹熟悉药厂防治污染的主要措施以及“三废”治理和综合利用的方法；⏹掌握化学制药企业中“三废”的类型，废水的处理及生化需氧量、化学需氧量的概念。

⏹了解安全生产的重要性和防护措施；⏹了解我国环境保护和“三废”防治的方针政策，了解药厂各类废气废渣的处理方法；⏹熟悉药厂防治污染的主要措施以及“三废”治理和综合利用的方法；教学重点：⏹安全生产的内容；⏹药厂“三废”的防治措施及处理⏹药厂废水的处理教学方法：讲授、多媒体。

教学手段与工具：采用多媒体形式，配之以必要的板书。

教学指导思想：贯彻以学生为主体、教师为指导者的教学思想，充分调动学生主动、生动学习的积极性。

教学内容：第一节安全生产一、安全生产的重要性和原则二、原材料的危险性及安全措施1、原材料的危险性（1）易燃易爆的液体原材料➢一级易燃物——闪点<28℃➢二级易燃物——闪点28~45 ℃➢三级易燃物——闪点45~120 ℃➢四级易燃物——闪点>120 ℃（2）易燃固体原材料⏹本身易燃⏹遇水易燃易爆（3）有毒的化学原材料⏹剧毒原材料⏹有毒原材料2、安全措施三、安全生产的几种防护措施1、防毒措施（1）组织管理措施（2）防毒技术措施▪以无毒、低毒的物料或工艺代替有毒、高毒物料和工艺▪生产装置的密闭化、管道化和机械化▪通风排毒（局部或全部）▪有毒气体的净化回收▪隔离操作和自动控制（3）个人防护措施▪皮肤防护▪呼吸防护2、防火防爆措施（1）严格管理明火▪加热用火▪检修动火▪流动火花和飞火▪其它火源（2）避免摩擦撞击撞击产生火花和达到危险温度▪轴承转动部分保持良好的润滑▪安装在易燃易爆厂房内的、易产生撞击火花的部件要选用合适的金属制成▪防止铁器随物料进入设备内部发生撞击起火，安装磁铁分离器▪搬运盛有可燃气体或易燃易爆气体的铁桶气瓶时要轻拿轻放▪在易燃易爆场所，不准穿带铁钉的鞋子（3）消除电气火花和达到危险温度四、压力容器的安全装置1、压力容器的分类◆从安全管理和技术监督角度考虑：固定式与移动式◆按设计压力等级分类▪低压 0.1MPa≤p ≤1.6MPa▪中压 1.6MPa≤p ≤10MPa▪高压 9.8MPa≤p ≤98MPa▪超高压 p ≥98MPa◆按生产工艺过程中的作用原理分类▪反应压力容器▪换热压力容器▪分离压力容器▪储存压力容器按类别分，《压力容器安全监督规程》一类容器▪非易燃或无毒介质的低压容器▪易燃或有毒介质的低压分离容器和换热容器二类容器▪中压容器▪易燃或有毒介质的低压反应容器和储运容器▪内径小于1m的低压废热锅炉▪剧毒介质的低压容器▪搪玻璃压力容器三类容器▪剧毒介质的中压容器或剧毒介质且pV ≥0.2MPa·m3▪易燃或有毒介质且pV ≥0.5MPa·m3的中压反应器或pV ≥0.5MPa·m3的中压储运容器▪中压废热锅炉或内径大于1m的废热锅炉▪高压、超高压容器2、压力容器的安全装置(1)、安全阀➢杠杆式安全阀➢结构：主要由阀体、阀芯、阀座、阀杆、重锤、重锤固定螺丝等构件组成，有单杠杆和双杠杆之分。

第一章0绪论1.制药工艺学研究的对象与内容：化学制药工艺学、中药制药工艺和生物技术制药2.化学制药厂三废：废渣、废水、废气3.研究的程序：一般分为实验工艺研究和中试放大研究两个阶段。

4.我国现代制药工业的发展方向：1、化学制药工业向创制新药和改进生产工艺方向发展2、开发新剂型，改造老剂型3、实现中药现代化（1）改进生产技术和设备（2）建立中药质量指标和控制体系（3）现代中药新剂型5.GMP的基本知识：药品生产五大要素：人、机、料、法、环8.GMP的三大目标要素：将人为的差错控制在最低的限度防止对药品的污染和降低质量保证高质量产品的质量管理体系第一篇化学制药工艺第二章药物工艺路线的设计与选择1.几种药物工艺路线设计方法：第一、类型反应法第二、分子对称法第三、追溯求源法（又称倒推法或逆向合成分析）第四、模拟类推法7.追溯求源法的适用范围:药物分子中具有如C-N, C-O, C-S等碳杂原子从这些易拆键入手，选择结合点，然后追溯求源最后到已知的简单的起始原料，进而设计出药物的合成路线。

追溯求源法也适合于分子中含有C≡C、C＝C、C－C键化合物的设计。

2、例④盐酸黄连素工艺路线的设计——模拟巴马汀的合成方法9.外消旋体拆分方法：非对映异构体结晶拆分法诱导结晶拆分法（也叫播种结晶法）微生物或酶作用下的拆分法色谱分离法化学反应类型的选择：相同的化合物引入同一个功能基，同时还存在两种极端的反应类型，即“平顶型”和“尖顶型”。

12.什么样的反应步骤采用“一勺烩”工艺？在合成反应中，若一个反应所采用的溶剂和产生的副产物对下一步反应影响不大，可将两步或几步反应按顺序，不经分离，在同一反应罐中进行。

13.进行“一勺烩”工艺的前提？必须弄清出各步的反应历程和工艺条件，进而了解反应进程的控制，副反应产生的杂质及其对后处理的影响，以及前后各步反应的溶剂、pH、副产物间的相互干扰和影响。

第三章制药工艺的研究与优化1. 工艺研究的内容：↓反应物浓度与配料比、溶剂、催化、传热、反应时间及反应终点的监控、纯化技术、中间体的质量控制方法2.概念（名解）基元反应—凡反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应称为基元反应。