制药工程学 · 免费试读
备考精编（系统复习版）（节选）
制药工程学—考点汇总
项目建议书：是法人单位根据国民经济和社会发展的长远规划、行业规划、地区规划，并结合自然资源、市场需求和现有的生产力分布等情况，在进行初步的广泛的调查研究的基础上，向国家、省、市有关主管部门推荐项目时提出的报告书。
可行性研究：是在项目建议书被批准后，对项目在技术上和经济上是否可行所进行的科学分析和论证。
设计任务书：是确定工程项目和建设方案的基本文件，是设计工作的指令性文件，也是编制设计文件的主要依据。
总平面设计的内容：平面布置设计、立体布置设计、运输设计、管道布置设计、绿化设计
厂区的划分：生产车间、辅助车间、公用系统、行政管理区、生活区
洁净厂房平面设计的目的：确定药厂和周围环境之间以及药厂内洁净厂房与各建筑物之间的位置关系
洁净厂房平面设计的意义：满足 GMP 的要求，将洁净厂房布置在环境较好的区域，可以节省投资，降低运行费用，可以提高洁净厂房的净化效果
洁净厂房总平面设计原则：洁净厂房应远离污染源，并布置在全年主导风向上的上风处；洁净厂房的布置应有利于生产和管理；合理布置人流和物流通道并避免交叉往返；洁净厂房区域应布置成独立小区，区内应无露土地面
第三章
按产品工艺技术成熟程度可分为：生产工艺流程设计、试验工艺流程设计
工艺流程设计的作用：①在确定的原料路线和技术路线的基础上进行，整个工艺设计的核心②工程设计中最重要最基础的设计步骤，对后续的物料衡算、工艺设备设计、车间布置设计和管道布置设计等单项设计起决定性作用。并与车间布置设计一起决定着车间和布置得基本面貌。
工艺流程的设计过程：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确定控制方法和条件④确定安全技术措施⑤绘制不同深度的工艺流程图
工艺流程设计基本程序：工艺路线的选择、确定工艺流程的组成和顺序、绘制工艺流程框图、绘制工艺流程示意图、绘制物料流程图、绘制初步设计阶段带控制点的工艺流程图、绘制施工阶段带控制点的工艺流程图
工艺流程设计：是一项非常复杂而细致的工作，除极少数非常简单又比较成熟的工艺流程外都要经过由浅入深、由定性到定量反复推敲和不断完善的过程
绘制工艺流程框图可用：方框、圆框、文字、箭头等表示
在施工图设计阶段需绘制施工阶段带控制点的工艺流程图
初步设计阶段和施工图设计阶段都要绘制带工艺点的工艺流程图
①初步设计阶段带控制点的工艺流程图：在物料流程图的基础上加上设备、仪表自控、管路等设计结果设计而成②施工阶段带控制点的工艺流程图：根据初步设计的审查意见，对初步设计阶段带控制点的工艺流程图进行修改和完善，并充分考虑施工要求设计而成。
带控制点的工艺流程图要求：表示出生产过程中的①全部工艺设备、包括设备图例、位号和名称②全部工艺物料、载能介质的名称、技术规格及流向③全部物料管道和各种辅助管道的代号、材质、管径、及保温情况④全部工艺阀门以及阻火器、视镜、管道过滤器、疏水器等附件。但无需绘制出法兰、弯头、三通等一般管件⑤全部仪表和控制方案，包括仪表的控制参数、功能、位号以及监测点和控制回路
初步设计阶段的工艺流程图中，应给出主要管道、阀门、管件和控制点
施工图设计阶段的工艺流程图中，应给出全部管道、阀门、管件和控制点
物料管线：粗线 其他管线：中粗线 控制回路：细线
第四章
物料衡算的理论基础是质量守恒
衡算方法和步骤：明确衡算目的、明确衡算对象、对于有化学反应的体系应写出化学反应方程式以确定反应前后的物料组成及各组分之间的摩尔比、收集与物料衡算有关的计算数据、选定衡算基准、列出物料平衡方程式，进行物料衡算、根据物料衡算结果编制物料平衡图
转化率：$x_{A} = \frac{\text{反应物A的反应消耗量}}{\text{反应物A的投料量}} \times 100%$
收率（产率）： y = $\frac{\text{按目标产物收得的量折算的反应物A的量}}{\text{反应物A的投料量}}$ × 100% y = $\frac{\text{实际得到的的产物量}}{\text{按投料量计算得到的产物量}}$ × 100%
选择性： φ = $\frac{\text{按目标产物收得量折算的反应物A的量}}{\text{反应物A的反应消耗量}}$ × 100%
总收率：各收率之积
回流比：R=C/D
单耗：生产 1kg 产品消耗原材料的量
第五章
能量衡算的目的：确定设备或装置的热负荷
能量衡算的依据：物料衡算的结果和为能量衡算而收集的相关物料的热力学数据，比如定压比热、相变热、反应热等
考场背诵速记版（节选）
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总平面设计应与城镇或区域的总体规划相适应。
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总平面设计应符合生产工艺流程的要求。
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总平面设计应充分利用厂址的自然条件。
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总平面设计应充分考虑地区的主导风向。
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总平面设计应符合国家的有关规范和规定。
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总平面设计应留有发展余地
风玫瑰图表示一个地区的风向和风向频率，当地气象部门根据多年的风向观测资料，将各个方向的风向频率按比例和方位标绘在直角坐标系中，并用直线将各个相邻方向的端点连接起来，构成的一个形似玫瑰花的闭合折线。风向频率是在一定的时间内，某风向出现的次数占总观测次数的百分比。
总平面设计的成果：总平面布置示意图及说明书、总平面设计施工图及说明书。
第三章工艺流程
工艺流程设计技术
一、工艺流程设计中的方案比较
二、以单元操作或单元反应为中心，完善工艺流程。
三、工艺流程设计中应考虑的技术问题
1）生产方式的选择：连续生产方式适应于生产规模较大，生产水平要求较高的产品；而间歇生产方式适用于小批量、多品种、更新快和生产工艺复杂的药品生产。
2）提高设备利用率：保持产品的生产过程各单元操作或单元反应主要设备之间的衔接和能力平衡，使各工序的处理能力相同，各设备满负荷运转，无闲置时间，提高设备利用率，是设计者必须考虑的技术问题。
3）物料的回收与套用
4）能量的回收和利用
5）安全技术措施
6）仪表和控制方案的选择
工艺流程图
一、工艺流程框图：是用方框（表示单元操作）、圆框（表示单元反应）、箭头（表示物料和载能介质的流向）和文字（表示物料、载能介质及单元操作和单元
反应的名称）等定性地表示出由原料变成产品的全部单元操作和单元反应的路线和顺序。
二、工艺流程示意图：在工艺
-
物理过程
物理过程的总物料平衡方程式为∑GI=∑GO+GA(4-1)
式中∑GI------输入体系的总物料量；
∑GO——输出体系的总物料量；
GA——物料在体系中的总累积量。
对稳态过程，物料在体系内没有累积，上式可简化为
∑GI=∑GO
-
化学过程
化学过程的某组分的物料平衡方程式为:∑GIi+∑Gpi=∑GOi+∑GRi+GAi
对稳态过程，组分在体系内没有累积，上式可简化为:
∑GIi+∑Gpi=∑GOi+∑GRi
二、衡算基准
物料衡算常用的衡算基准主要有以下几种：
（1）单位时间：对于间歇生产过程和连续生产过程，均可以单位时间间隔内的投料量或产品量为基准进行物料衡算。为了计算的方便，对于间歇生产过程，单位时间间隔通常取一批操作的生产周期；而对连续生产过程，单位时间间隔可以是 1 秒、1 小时、1 天或 1 年。
（2）单位质量：对于间歇生产过程和连续生产过程，也可以一定质量，如 1kg、1000kg 或 1mol、1kmol 的原料或产品为基准进行物料衡算。
（3）单位体积：若处理的物料为气相，则可以单位体积，即以 1m3（标准状态下）的原料或产品为基准进行物料衡算。
第八章 车间布置设计
车间布置设计应考虑的因素
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本车间与其他车间及生活设施在总平面图上的位置，力求联系方便、短捷。
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满足生产工艺及建筑、安装和检修要求。
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合理利用车间的建筑面积和土地。
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车间内应采取的劳动保护、安全卫生及防腐蚀措施。
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人流、物流通道应独立设置，尽可能避免交叉往返。
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对原料药车间的精制、烘干、包装工序以及制剂车间的设计，应符合《药品生产质量管理规范》的要求。
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要考虑车间发展的可能性，留有发展空间。
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考虑厂址所在地区的气象、水文、地质等情况。
车间布置设计的程序 -
收集有关的基础设计资料。
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确定车间的防火等级。
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确定车间的洁净等级。
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初步设计：任务包括确定生产、辅助生产及行政生活等区域的布局；车间场地及建（构）筑物的平面和立面尺寸；工艺设备的平面和立面布置图；人流和物流通道；安排管道及电气仪表管线等；编制初步设计说明书。
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施工图设计：确定设备管口、操作台、支架及仪表等的空间位置；设备的安装方案；与设备安装有关的建筑和结构尺寸；管道及电气仪表管线的走向等。绘出车间平面及立面布置图和设备安装图。
车间布置设计的成果
1 初步设计阶段：初步设计阶段的车间平面布置图和立面布置图； 2 施工图设计阶段：施工阶段的车间平面布置图及立面布置图。
题库训练版（节选）
1.
可行性研究是工程项目投资决策的基础，其研究报告提出的投资估算的偏差范围应在( B ) A、±5 B、±10 C、±15 D、±20
答案：B
2.
项目建设单位与设计单位签定项目合同时，设计单位除用具体名称表示外，还常用( B ) A、甲方 B、乙方 C、丙方 D、甲方或乙方或丙方
答案：B
3.
风玫瑰图表示一个地区的风向和风向频率，在直角坐标系中绘制，其中风向可采用( D ) A、6 个或 8 个 B、10 个或 12 个 C、14 或 16 个 D、8 个、12 个或 16 个
答案：D
4.
在总平面布置中，为准确标定建(构)筑物的位置，可采用不同的坐标系，其中( B )的坐标轴与主要建(构)筑物的方位是一致的。 A、XY坐标系 B、AB坐标系 C、XYZ坐标系 D、ABC坐标系
答案：B
5.
在设计工艺流程框图时，单元反应常用( A )表示。 A、圆框 B、方框 C、棱形框 D、圆框或方框或棱形框
答案：A
6.
在工艺流程图中，某仪表的位号为TIC-203，其中字母I表示( D )。 A、电流 B、报警 C、记录 D、指示
答案：D
7.
对于列管式换热器，若冷、热工艺流体均无相变，且热流体的温降(T1-T2)大于冷流体的温升(t2-t1)，则宜采用( D )方案来控制热流体的出口温度。
A、
热流体
↓
换热器
↓
冷流体
↓
TIC
B、
热流体
↓
换热器
↓
冷流体
↓
TIC
C、
热流体
↓
换热器
↓
冷流体
↓
TIC
D、
热流体
↓
换热器
↓
冷流体
↓
TIC
答案：D
全题目阅读版（节选）
1.
化工及制药工业中常见的过程放大方法有 D。 A. 逐级放大法和相似放大法 B. 逐级放大法和数学模拟放大法 C. 相似放大法和数学模拟放大法 D. 逐级放大法、相似放大法和数学模拟放大法
2.
釜式反应器可以采用的操作方式有 D。 A. 间歇操作和连续操作 B. 间歇操作和半连续操作 C. 连续操作和半连续操作 D. 间歇操作、半连续操作及连续操作
3.
釜式反应器串联操作时，串联的釜数以不超过 C 个为宜。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
4.
自催化反应宜采用 B。 A. 间歇操作搅拌釜 B. 单釜连续操作搅拌釜 C. 多个串联连续操作搅拌釜 D. 管式反应器
5.
理想管式反应器中进行的反应，反应器的空间时间 τC 与物料在反应器中的停留时间 τ 之间的关系为：D。 A. τ > τC B. τ = τC C. τ < τC D. 不能确定
6.
对于等温等容过程，同一反应在相同条件下，为了达到相同转化率，在间歇理想釜式反应器内所需要的反应时间 τ 与在管式理想流动反应器中所需要的空间时间 τC 之间的关系为：B。
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A. τ>τC B. τ=τC C. τ<τC D. 不能确定
7.
对于反应级数大于零的同一反应，达到一定转化率时，理想管式流动反应器所需要的反应器体积与理想连续釜式反应器所需要的有效容积之比(称为容积效率η)为_E_。
A. η=1 B. η≥1 C. η=0 D. η≤0 E. 0≤η≤1
8.
对于平行反应，若主反应级数高于副反应级数，则不宜选用_A_。
A. 连续釜式反应器 B. 管式反应器 C. 间歇釜式反应器
9.
正常操作时，物料呈阶跃变化的反应器是_C_。
A. 间歇操作搅拌釜 B. 单釜连续操作搅拌釜 C. 多个串联连续操作搅拌釜 D. 管式反应器
10.
理想反应器中的物料流型有_C_。
A. 滞流和湍流 B. 对流和涡流 C. 理想混合和理想置换 D. 稳定流动和不稳定流动 E. 并流和逆流
11.
在反应系统中，反应消耗掉的反应物的摩尔数与反应物的起始摩尔数之比称为_D_。
A. 瞬时收率 B. 总收率 C. 选择率 D. 转化率 E. 反应速率
12.
在反应过程中，反应器内的物料组成等参数与位置无关的基本反应器是_B_。
A. 间歇反应釜 B. 理想混合反应器 C. 理想置换反应器 D. 多个串联反应釜 E. 实际管式反应器。
13.
有一平行反应：
A+B→R (目的产物) r = k C C，活化能为 E1
A+B→S r = k C C，活化能为 E2
若 E1>E2 时，则提高温度将使选择性_A_。
A. 提高 B. 降低 C. 不变
D. a1>a2，b1>b2 时提高 E. a1<a2，b1<b2 时提高
14.
对于高粘度液体的搅拌，宜采用_D_。
A. 螺旋桨式搅拌器 B. 直叶圆盘涡轮式搅拌器
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C. 弯叶圆盘涡轮式搅拌器 D. 锚式或框式搅拌器
15.
搅拌低粘度液体时，___B___不能消除打旋现象。 A. 釜内装设挡板 B. 增加搅拌器的直径 C. 釜内设置导流筒 D. 将搅拌器偏心安装
16.
对于气体吸收，下列几种搅拌器中最宜采用的是___B___。 A. 螺旋浆式搅拌器 B. 直叶圆盘涡轮式搅拌器 C. 折叶涡轮式搅拌器 D. 浆式搅拌器
17.
对于六叶涡轮式搅拌器，当其它条件相同时，采用___A___涡轮提供的功率最大。 A. 直叶 B. 弯叶 C. 折叶
18.
下列几种搅拌器放大准则中，保持___C___，不仅可使放大前后的传热状况相似，而且可使叶端圆周速度及单位体积物料消耗的功率等变化不大。 A. 搅拌雷诺数不变 B. 叶端圆周速度不变 C. 传热膜系数相等 D. 单位体积物料消耗的功率不变
19.
在工艺流程设计中，通常的二阶段设计是指：D。 A. 可行性研究和工艺流程设计 B. 中试设计和施工图设计 C. 中试设计和扩大工程设计 D. 初步设计和施工图设计
20.
某一产品的生产过程包括硝化、还原、置换三个步骤，各步的操作周期分别为 24h、8h、12h，全部物料均为液体，且在整个生产过程中的体积保持不变。 若要保持各设备之间的能力平衡，则下列几种安排中不合理的是___C___。 A. 1000L 硝化釜 3 只，500L 还原釜 2 只，1500L 置换釜 1 只 B. 1500L 硝化釜 2 只，500L 还原釜 2 只，500L 置换釜 3 只 C. 1500L 硝化釜 2 只，500L 还原釜 3 只，1500L 置换釜 2 只 D. 3000L 硝化釜 1 只，1000L 还原釜 1 只，1500L 置换釜 1 只