多功能合成车间设计及特点

刘伟 靳淳（浙江省天正设计工程有限公司,浙江 杭州 310000）

1 多功能车间概述

随着我国医疗事业的飞速发展，许多医疗先进技术也取得了很大的进步，当前诸如肿瘤、心血管等病的药物研究，也从工艺等方面得到了改进。

本文首先仔细分析了相对固定设备的多功能合成车间和既定产品或工艺的多功能合成车间的两种主要设计形式，在此基础上分析了针对产品的确定方案和多功能车间的车间布置要求，希望可以为同类的研究提供借鉴。

2 多功能合成车间的设计

目前，根据多功能车间的使用目的，以及造价、社会效益等多方面影响因素的考虑，其设计主要从以下两个方面进行综合考虑：

2.1 相对固定设备的多功能合成车间

相对固定设备的多能合成车间适合具有共同化学反应和单元操作的药品，这些药品的种类可能差别很大，甚至在工艺路线上有很大不同。因此，在相对固定设备的多能合成车间的设计过程中，可以不必对药品的种类和工艺进行拘泥，其主要参考的要点便是化学反应类型和单元操作，其中化学反应类型不限于氢化、硝化等，而单元操作主要有干燥、精馏等。多能合成车间在选择反应罐、塔器时可以考虑不同的规格和材料，但是选择其他一些诸如干燥机的设备时，可以采用通用型的设备。同时要合理布置和安装与反应罐、塔器和定型设备的处理能力相适应的换热器、高位计量槽和贮槽、贮罐等。当然，这些要求也不是一成不变的，对于可能含有剧毒的介质、或者高压的反应要专门地进行考虑，以保障多能合成车间生产的顺利、安全进行。

由于该种多功能合成车间相对于设备是固定的，通过不同产品的生产工艺流程去适应它，因此，这种多功能合成车间的灵活性和适应性较高。当然，在该车间中使用了大量的设备，造成了大量设备的剩余，利用率偏低。

2.2 既定产品或工艺的多功能合成车间

既定产品或工艺的多功能合成车间是根据既定的产品方案和生产规模，选择一套（几套）工艺设备，实行多品种生产，每换一次生产品种，都要根据产品的生产工艺流程和其它生产要求，重新组合和调整工艺设备和工艺管道。

可以看出，和设备相对固定的多功能合成车间相比，该种合成车间的设备利用率极高，而且由于工艺相对专一，使得操作也极为方便。不过显而易见，它没有上述固定设备多功能车间所具备的灵活性和适应性。而且在更换产品品种、调整工艺所需的设备时，工作量较大，尤其是在改造工艺管道时，更是需要“大动干戈”。

3 多功能合成车间产品方案的确定

上文详细描述了两种多功能合成车间的优缺点，笔者认为，对两种设计方案的选择要根据实际情况进行。对于以试制研究，包括产销量极小的产品生产为主的多功能合成车间，建议采用第一种设计方法。而对于以产品的工业生产为主导的多功能合成车间，第二种方法则显得更为合适。为了更加明确多功能合成车间设计和特点，下文将对确定产品方案的原则以及车间的布置等问题进行分析。

3.1 产品数量及产品周期

首先，产品数量不能过多，尤其是不同产品的工艺设备相差较大时，更会影响设备的通用和更换，使得设备的利用率大打折扣。同时，车间的管理和维护人员的工作难度也会相应增加。另外，产品的周期也不宜过短，在选择生产品种的合理数目时通常希望一个产品的生产操作最好为一个季度左右，这样一年内可安排进行4个品种的生产；同时每个产品的生产周期要求长一些，以便减少重新调整和组合设备及管道的繁重工作及投资费用。

3.2 工艺设备

选取生产工艺流程及所需配备的工艺设备的大小尺寸与数量大致相近的品种，可以最大限度地提高设备的利用率，减少闲置设备的数量，从而可减少更换生产品种时设备、管道调整改造的工作量。

3.3 车间布置

多能合成车间和普通原料药车间在布置上面相比，具有一系列相同和不同的特点：

在相同点上，首先，二者都要满足布置连续性的要求，无论在垂直还是水平的方向上；其次，二者都要满足自动流送的要求，如果物料过多，就会使得往返楼层的次数过多，造成不必要的成本浪费；第三，二者的布置都需要满足GMP的要求，同时，在布置时，尽量遵循整齐的原则，对于需要检修或者操作的部分，要预留足够的空间。

当然，多能合成车间在布置上还要考虑其特殊性，具体表现在：

3.3.1 相同（相似）设备的互相替换。首先要考虑的便是相同（相似）设备在使用中是否可以互相替换，在布置上，可以将操作上、类型相同或相似的设备布置在一起，这样不仅可以节省操作时间，而且比较美观，更重要的是可以互相为冗余，能够互相替换使用。

3.3.2 在预留口的布置上，要以最大的设备作为标准，尤其对于需要在楼板或操作平台的洞口预留上，土建要严格考虑，这样才可以在未来需要对生产线调整时，起到很大的便利作用。

3.3.3 另外一点，多能车间的布置，还需要对设备的检修方式进行考虑，尤其对于设备的运输路线、安装来说，可以预留足够的空间，必要时可以安装具有防爆性质的电梯等。

4 结语

综上所述，多功能合成车间对于当前医药事业具有非常重要的现实意义，在未来的使用中，需要我们结合产品的实际情况以及应用现状进行仔细分析，以开发出更贴近实际的多功能合成车间。

[1]李世雄.无菌原料药精干包车间工艺设计[J].化工管理,2014,05：234-236.

[2]刘文光,沈忠英.原料药装置（车间）设备布置的几个特点[J].化工与医药工程,2014,03：23-27.