多功能合成車間設計及特點

劉偉 靳淳（浙江省天正設計工程有限公司,浙江 杭州 310000）

1 多功能車間概述

隨著我國醫療事業的飛速發展，許多醫療先進技術也取得了很大的進步，當前諸如腫瘤、心血管等病的藥物研究，也從工藝等方面得到了改進。

本文首先仔細分析了相對固定設備的多功能合成車間和既定產品或工藝的多功能合成車間的兩種主要設計形式，在此基礎上分析了針對產品的確定方案和多功能車間的車間布置要求，希望可以為同類的研究提供借鑒。

2 多功能合成車間的設計

目前，根據多功能車間的使用目的，以及造價、社會效益等多方面影響因素的考慮，其設計主要從以下兩個方面進行綜合考慮：

2.1 相對固定設備的多功能合成車間

相對固定設備的多能合成車間適合具有共同化學反應和單元操作的藥品，這些藥品的種類可能差別很大，甚至在工藝路線上有很大不同。因此，在相對固定設備的多能合成車間的設計過程中，可以不必對藥品的種類和工藝進行拘泥，其主要參考的要點便是化學反應類型和單元操作，其中化學反應類型不限于氫化、硝化等，而單元操作主要有干燥、精餾等。多能合成車間在選擇反應罐、塔器時可以考慮不同的規格和材料，但是選擇其他一些諸如干燥機的設備時，可以采用通用型的設備。同時要合理布置和安裝與反應罐、塔器和定型設備的處理能力相適應的換熱器、高位計量槽和貯槽、貯罐等。當然，這些要求也不是一成不變的，對于可能含有劇毒的介質、或者高壓的反應要專門地進行考慮，以保障多能合成車間生產的順利、安全進行。

由于該種多功能合成車間相對于設備是固定的，通過不同產品的生產工藝流程去適應它，因此，這種多功能合成車間的靈活性和適應性較高。當然，在該車間中使用了大量的設備，造成了大量設備的剩余，利用率偏低。

2.2 既定產品或工藝的多功能合成車間

既定產品或工藝的多功能合成車間是根據既定的產品方案和生產規模，選擇一套（幾套）工藝設備，實行多品種生產，每換一次生產品種，都要根據產品的生產工藝流程和其它生產要求，重新組合和調整工藝設備和工藝管道。

可以看出，和設備相對固定的多功能合成車間相比，該種合成車間的設備利用率極高，而且由于工藝相對專一，使得操作也極為方便。不過顯而易見，它沒有上述固定設備多功能車間所具備的靈活性和適應性。而且在更換產品品種、調整工藝所需的設備時，工作量較大，尤其是在改造工藝管道時，更是需要“大動干戈”。

3 多功能合成車間產品方案的確定

上文詳細描述了兩種多功能合成車間的優缺點，筆者認為，對兩種設計方案的選擇要根據實際情況進行。對于以試制研究，包括產銷量極小的產品生產為主的多功能合成車間，建議采用第一種設計方法。而對于以產品的工業生產為主導的多功能合成車間，第二種方法則顯得更為合適。為了更加明確多功能合成車間設計和特點，下文將對確定產品方案的原則以及車間的布置等問題進行分析。

3.1 產品數量及產品周期

首先，產品數量不能過多，尤其是不同產品的工藝設備相差較大時，更會影響設備的通用和更換，使得設備的利用率大打折扣。同時，車間的管理和維護人員的工作難度也會相應增加。另外，產品的周期也不宜過短，在選擇生產品種的合理數目時通常希望一個產品的生產操作最好為一個季度左右，這樣一年內可安排進行4個品種的生產；同時每個產品的生產周期要求長一些，以便減少重新調整和組合設備及管道的繁重工作及投資費用。

3.2 工藝設備

選取生產工藝流程及所需配備的工藝設備的大小尺寸與數量大致相近的品種，可以最大限度地提高設備的利用率，減少閑置設備的數量，從而可減少更換生產品種時設備、管道調整改造的工作量。

3.3 車間布置

多能合成車間和普通原料藥車間在布置上面相比，具有一系列相同和不同的特點：

在相同點上，首先，二者都要滿足布置連續性的要求，無論在垂直還是水平的方向上；其次，二者都要滿足自動流送的要求，如果物料過多，就會使得往返樓層的次數過多，造成不必要的成本浪費；第三，二者的布置都需要滿足GMP的要求，同時，在布置時，盡量遵循整齊的原則，對于需要檢修或者操作的部分，要預留足夠的空間。

當然，多能合成車間在布置上還要考慮其特殊性，具體表現在：

3.3.1 相同（相似）設備的互相替換。首先要考慮的便是相同（相似）設備在使用中是否可以互相替換，在布置上，可以將操作上、類型相同或相似的設備布置在一起，這樣不僅可以節省操作時間，而且比較美觀，更重要的是可以互相為冗余，能夠互相替換使用。

3.3.2 在預留口的布置上，要以最大的設備作為標準，尤其對于需要在樓板或操作平臺的洞口預留上，土建要嚴格考慮，這樣才可以在未來需要對生產線調整時，起到很大的便利作用。

3.3.3 另外一點，多能車間的布置，還需要對設備的檢修方式進行考慮，尤其對于設備的運輸路線、安裝來說，可以預留足夠的空間，必要時可以安裝具有防爆性質的電梯等。

4 結語

綜上所述，多功能合成車間對于當前醫藥事業具有非常重要的現實意義，在未來的使用中，需要我們結合產品的實際情況以及應用現狀進行仔細分析，以開發出更貼近實際的多功能合成車間。

[1]李世雄.無菌原料藥精干包車間工藝設計[J].化工管理,2014,05：234-236.

[2]劉文光,沈忠英.原料藥裝置（車間）設備布置的幾個特點[J].化工與醫藥工程,2014,03：23-27.