本书在第一版
基础上修订。根据近年的教学实践，对课程结构作了优化与整合，调整了部分章节的体系和内容，对新型
制药设备作了适当补充，进一步强调了设备的选型问题。第3章新增“常用
药品包装
材料”一节。全书为25章，包括绪论，工程力学基础，工程材料，机械传动与常用机构，粉碎与分级、均化设备，混合与制粒设备，流体输送机械，换热设备，反应设备，机械分离设备，萃取与浸出设备，膜分离设备，蒸发与结晶设备，蒸馏与吸收设备，干燥设备，制药用水
生产设备，灭菌设备，口服固体制剂生产专用设备，液体灭菌制剂生产专用设备，药用包装设备，制药工程
设计，
工艺设计与设备选型，车间布置与管路设计，洁净厂房设计，清洁生产与末端治理
技术等内容。将GMP
规范贯穿整个教学中，反映制药工程专业的发展前沿。
本书可作为制药工程、
药物制剂和
药剂学专业的本科
教材，也可作为相关专业的科研人员、制药企业工程技术人员的参考
资料。《制药设备与工程设计》自
2004年7月出版以来，深受高校师生及工程技术人员的欢迎。本书是教育部高等学校制药工程专业教学
指导分委员会推荐的制药工程专业系列教材之一。本次改版是根据制药工业发展现状与趋势，结合天津大学等高校在制药工程专业的多年教学实践进行的。本次修订内容主要如下。
①按国家或部委颁布的
最新标准、规范进行更新。
②对内容进行了重构。根据现有本科生教学大纲及学时的要求，调整了部分章节的体系和内容，结合我国制药企业现状，对近年来发展迅猛的新型设备进行了适当的增补，进一步强调了设备选型问题。
③增加了应用实例，便于学生理解，加强知识向能力的转化。还增加了部分综合性强或有灵活性的思考题，引导学生通过查阅文献以及用所掌握的基本
理论和基本方法去解决实际问题。
另外，本版教材为方便教学，配备了教学电子课件，欢迎用书教师和学校向化学工业出版社咨询索取。
本次全面修订与增补工作主要由近年来从事该课程教学的教师朱宏吉、李霞等完成。
中国医药集团武汉医药设计院的
注册化工工程师张高峰、工程师杜君虎为本书的第21章至第24章做了修订，他们为本书中涉及的新标准、新规范内容进行了审核并提供了大量的素材。新增的第3章中的“常用
药品包装材料”一节由张明贤编写。
本次教材修订的出版与化学工业出版社的支持分不开，兄弟院校的授课教师提供了许多宝贵意见，天津大学博士生李少白为本书的修订提供了部分素材，硕士生李焕东、胡宗福、任晓越、张华、刘家亨为本书的修订做了大量的具体工作，在此一并致谢。
由于编者的水平所限，不妥之处难免，恳请读者批评指正。
编者
2011年4月
第一版前言
医药作为按国际标准划分的15类国际化产品，是世界贸易增长最快的5类产品之一，同时也是高技术、高投入、高效益、高风险的产业。因此，医药工业也成为世界医药经济强国激烈竞争的焦点，是社会发展的重要领域。在我国国民经济的各个领域中，医药工业起着不可低估的作用和影响。而医药工业的发展是与制药装备和制药工程的水平紧密相关的。目前我国医药企业制药工程概念薄弱，工艺比较陈旧，造成产品的技术含量低、质量差。其原因主要是我国的制药工业规模化生产程度和工程技术水平低，且制药装备（特别是制剂机械）的发展滞后于制药工业。
药品生产企业为进行生产所采用的各种机器设备统称为制药设备，其中包括制药专用设备和非制药专用的其他设备。制药工程设计是对化学原料药、生物药、
中药、制剂药和药用包装材料的生产厂或生产车间根据各类产品的特点进行合理的工程设计。
全书共25章。首先介绍了制药设备的概念及GMP（《药品生产质量管理规范》）对制药装备的要求，在拓宽基础和够用为度的前提下，介绍了工程力学、工程材料和机械设计的基础知识；第二部分讨论了化学原料药、生物药、中药等原料药生产设备的原理、结构、特点和应用，侧重于设备的比较和选型，并且力求反映生物制药和中药
现代化生产的关键技术和设备，介绍了超临界流体萃取设备、膜分离设备、分子蒸馏设备、超微粉碎设备、喷雾干燥设备、冷冻干燥设备、微波真空干燥与微波萃取设备等；第三部分介绍了药物制剂、包装等专用设备的工作原理和基本构造；第四部分介绍制药工程设计、洁净厂房设计和清洁生产与末端治理技术，以培养学生的工程观念、树立环境保护意识。
在编写过程中，进行了课程结构的优化与整合，将工程力学、工程材料、机械设计、化学原料药生产设备、生物制药设备、
中药提取设备、制剂专用机械、制药工程设计、洁净车间设计和清洁生产与末端治理技术等内容进行了综合、
分析、提炼、优化与重组，将GMP贯穿到整个教学过程中，并力求反映制药工业制药设备的发展前沿。
本书第1章、第4～6章、第12章、第14～25章、附录1及附录2由北京联合大学生物化学工程学院张明贤编写，第2章、第3章、第7～10章由天津大学朱宏吉编写，第11章、第13章由张明贤、朱宏吉共同编写。
由于时间仓促、水平有限，会存在不少问题和疏漏，尤其是新技术在制药工业中的应用，恳请有关专家和读者批评指正。
编者
2004年4月第1章绪论1
11制药设备的分类1
12GMP与制药设备2
121功能的设计及要求2
122结构设计要求3
123材料选用4
124外观设计及要求4
125设备接口问题5
126设备GMP验证5
思考题5
第2章工程力学基础6
21物体的受力分析及其平衡条件6
211力的概念及其基本性质6
212力矩与力偶8
213物体的受力分析及受力图9
22直杆的拉伸与压缩11
221杆11
222应力和应变12
223拉伸和压缩的强度条件13
23直梁的弯曲13
231梁13
232弯曲应力14
24剪切15
241剪切变形的概念15
242剪力、剪应力与剪切强度条件15
25圆轴的扭转16
251扭转的特点16
252扭转应力和强度条件16
26压杆的稳定16
思考题17
第3章工程材料18
31材料的性能18
311力学性能18
312
物理性能19
313化学性能19
314加工工艺性能20
32金属材料21
321碳钢和铸铁21
322奥氏体不锈钢23
323有色金属材料24
33非金属材料24
331无机非金属材料24
332有机非金属材料25
34设备材料的选择27
35常用药品包装材料27
351药品包装材料的性能要求27
352常用药品包装材料及应用29
思考题30
第4章机械传动与常用机构31
41带传动31
411带传动的失效形式32
412V形带的布置、使用和维修32
413同步齿形带传动33
42链传动33
421链传动的失效形式33
422链传动的布置和张紧装置34
43齿轮传动35
431直齿圆柱齿轮36
432齿轮轮齿的失效形式36
433齿轮材料37
434齿轮的结构38
44蜗杆传动38
45平面连杆机构39
451平面四杆机构的基本形式39
452平面四杆机构的演化40
453平面连杆机构的特点43
46凸轮机构43
461凸轮机构的组成43
462凸轮的类型44
463凸轮机构的特点45
47间歇运动机构45
471棘轮机构46
472槽轮机构47
473不完全齿轮机构47
思考题48
第5章粉碎与分级、均化设备49
51粉碎设备49
511粉碎机械的选型49
512锤式粉碎机50
513球磨机51
514振动磨53
515气流磨54
52分级设备57
521颗粒分级57
522摇动筛59
523振动筛60
524回转叶轮动态分级机62
53均化设备63
531均质机64
532胶体磨64
533
超声波均质机66
思考题66
第6章混合与制粒设备68
61混合设备68
611三维运动混合机70
612槽形混合机71
613锥形混合机71
614自动提升料斗混合机72
62制粒设备72
621摇摆式颗粒机74
622高效混合制粒机74
623流化制粒机75
624旋转式制粒机76
625滚压机76
626整粒机76
思考题76
第7章流体输送机械77
71泵77
711离心泵77
712其他类型泵81
72气体压缩与输送设备83
721往复式压缩机84
722鼓风机85
723通风机85
73真空泵86
731真空泵的类型86
732常用真空泵结构和工作原理87
思考题88
第8章换热设备89
81管壳式换热器89
811固定管板式换热器89
812浮头式换热器90
813填料函式换热器90
814U形管式换热器91
82板式换热器91
821平板式换热器91
822螺旋板式换热器92
823板翅式换热器93
83换热器选型93
831工艺条件的选定94
832结构参数的选取94
思考题95
第9章反应设备96
91机械搅拌反应器96
911搅拌罐97
912搅拌装置97
913轴封100
92发酵设备101
921机械搅拌式发酵罐102
922自吸式发酵罐104
923气升式发酵罐105
924塔式发酵罐105
925固态发酵罐简介105
思考题106第10章机械分离设备107
101过滤机107
1011加压过滤机107
1012真空过滤机110
102过滤离心机111
1021三足式离心机112
1022活塞推料离心机113
103沉降离心机113
1031三足式沉降离心机113
1032螺旋卸料沉降离心机114
104离心分离机115
1041碟式分离机115
1042管式分离机115
105旋风分离器116
1051工作原理116
1052旋风分离器的优缺点117
106袋式过滤器117
1061结构及类型117
1062滤料的选择118
107机械分离设备的选择118
1071气固分离118
1072液固分离119
思考题119
第11章萃取与浸出设备120
111液液萃取设备120
1111混合设备121
1112分离设备121
1113离心萃取机121
1114萃取设备的选择123
112浸出设备123
1121浸出设备分类123
1122煎药浓缩机124
1123渗漉设备125
1124连续提取器126
1125热回流循环提取浓缩机127
1126多功能提取罐128
113超临界流体萃取设备129
114超声提取131
1141提取原理131
1142超声提取的特点132
1143影响因素132
1144超声提取设备132
115微波萃取133
1151基本原理134
1152微波萃取的特点134
1153微波萃取的影响因素134
1154微波萃取设备134
思考题135
第12章膜分离设备136
121膜分离原理及特点136
1211膜分离原理136
1212膜分离的特点136
1213膜材料137
122膜组件138
1221板框式膜组件138
1222圆管式膜组件139
1223螺旋卷式膜组件140
1224中空纤维式膜组件141
123膜分离在制药工业中的应用142
思考题143
第13章蒸发与结晶设备144
131蒸发设备144
1311管式薄膜蒸发器145
1312刮板式蒸发器148
1313离心式薄膜蒸发器149
1314蒸发器的选型150
132结晶设备150
1321结晶设备的类型和特点151
1322冷却搅拌结晶器151
1323真空煮晶锅152
1324真空式结晶器153
思考题154
第14章蒸馏与吸收设备155
141塔设备155
1411塔设备的基本要求155
1412塔设备的选型原则155
1413塔设备的总体结构157
142分子蒸馏设备160
1421分子蒸馏的原理160
1422分子蒸馏设备161
思考题163
第15章干燥设备165
151干燥器的选型165
152厢式干燥器166
1521水平气流厢式干燥器166
1522穿流气流厢式干燥器167
1523真空厢式干燥器167
153带式干燥器168
1531单级带式干燥器168
1532多层带式干燥器169
154流化床干燥器169
1541卧式多室流化床干燥器170
1542振动流化床干燥机171
155喷雾干燥器173
1551喷雾干燥原理和
流程173
1552雾化器173
1553喷雾干燥的优缺点174
156真空干燥器174
1561真空耙式干燥器175
1562双锥回转真空干燥器177
157真空冷冻干燥器178
1571真空冷冻干燥原理178
1572真空冷冻干燥设备179
158微波真空干燥器180
1581微波加热的原理181
1582微波真空干燥设备182
思考题183
第16章制药用水生产设备184
161蒸馏水器184
1611电热式蒸馏水器185
1612塔式蒸馏水器185
1613气压式蒸馏水器186
1614多效蒸馏水器187
162离子交换器187
思考题189
第17章灭菌设备190
171干热灭菌设备190
1711干热灭菌法原理190
1712干热灭菌设备191
172湿热灭菌设备194
1721湿热灭菌法原理194
1722热压灭菌设备195
173其他物理灭菌方法及设备197
1731放射灭菌法197
1732过滤除菌法198
思考题198
第18章口服固体制剂生产专用设备199
181压片设备199
1811压片机的工作原理199
1812单冲压片机201
1813旋转式多冲压片机203
1814二次(三次)压制压片机207
1815多层片压片机207
1816压片设备的自动化系统208
1817新型压片机及压片技术209
1818压片机和冲模的选型209
182包衣设备210
1821滚转包衣设备210
1822流化床包衣设备214
1823压制包衣设备216
183胶囊剂生产设备217
1831硬胶囊剂生产设备218
1832软胶囊剂生产设备223
1833液体硬胶囊剂灌装设备227
思考题228
第19章液体灭菌制剂生产专用设备229
191小容量注射剂生产设备229
1911安瓿的洗涤设备230
1912安瓿灌封设备232
1913安瓿洗、烘、灌封联动机235
1914灭菌检漏设备236
1915异物检查设备236
1916其他小剂量容器发展趋势238
192输液剂生产设备239
1921理瓶机239
1922外洗瓶机240
1923玻璃瓶清洗机240
1924灌装设备242
1925封口设备244
1926软袋包装输液剂245
193粉针剂生产设备245
1931西林瓶洗瓶机246
1932粉针分装设备247
1933粉针轧盖设备249
思考题249
第20章药用包装设备250
201药用包装设备概述250
2011药品包装的作用250
2012药品包装的分类250
2013包装机械的分类251
2014药用包装机械的组成251
2015药用包装机械发展趋势252
202固体制剂包装设备252
2021自动制袋装填包装机252
2022泡罩包装机255
2023瓶装设备260
203注射剂包装设备263
2031开盒机263
2032印字机264
2033贴标签机265
思考题266
第21章制药工程设计267
211制药工程设计的基本要求和工作
程序267
2111制药工程设计的基本要求267
2112制药工程设计的工作程序268
212工程设计的前期工作268
2121项目建议书268
2122可行性研究报告270
213初步设计与施工图设计273
2131初步设计273
2132施工图设计274
214厂址选择与总图布置276
2141厂址选择276
2142总图布置277
思考题281
第22章工艺设计与设备选型282
221制药工艺设计的流程282
2211制药工艺过程及制药工艺流程
设计的任务282
2212选择生产方法283
2213工艺设计的流程284
2214工艺流程图286
222工艺设备的设计、选型与
安装289
2221工艺设备的设计与选型289
2222工艺设备的安装291
思考题291
第23章车间布置与管路设计292
231车间布置设计292
2311车间布置设计的任务与内容292
2312车间的总体布置293
2313制剂车间的洁净分区294
2314各种制剂生产工艺流程框图和环境区域划分294
232车间管路设计298
2321管路设计的任务与内容298
2322管路、阀门和管件299
2323管路布置设计303
思考题305
第24章洁净厂房设计306
241洁净室的特点、分类和作用原理306
2411洁净室的特点306
2412洁净室的分类和作用原理307
242洁净室的平面布置308
2421制药洁净车间布置的一般要求308
2422分区309
2423隔离309
2424人员净化310
2425物料净化312
2426防止昆虫进入313
2427安全疏散313
243净化空调系统314
2431净化空调系统的特征及划分314
2432净化空调系统的分类315
2433集中式净化空调系统315
2434分散式净化空调系统316
2435净化方案316
244空气洁净设备319
2441空气过滤器319
2442洁净工作台320
2443层流罩320
思考题321
第25章清洁生产与末端治理技术322
251制药工业的清洁生产322
2511制药工业污染的特点和现状322
2512清洁生产的定义323
2513清洁生产与末端治理的比较324
252清洁生产的实施325
2521相关规定325
2522具体措施326
2523中草药制药的清洁生产329
2524抗生素制药的清洁生产330
253末端治理技术331
2531废水处理技术331
2532废气处理技术333
2533废渣处理技术334
254噪声控制技术334
2541吸声335
2542隔声335
2543消声335
2544减振335
思考题336
附录制药设备分类337
参考文献347
