Đồ Án Công Nghệ & Dây Chuyền Sản Xuất Thuốc Viên

Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Phần I Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Chơng I Công nghệ sản xuất thuốc viên nén I.1 Thuốc viên (viên nén) I.1.1 Khái niệm Thuốc viên nén dạng thuốc thể rắn có hình dạng kích thớc khác nhng thông thờng hình trụ dẹt, hình bầu dục, hình thoi, hình khối dẹt Có hàm lợng xác định, đợc điều chế cách nén hay nhiều dợc chất với tá dợc dới dạng hạt nhỏ thành viên Đối với viên chứa thuốc độc, viên dùng nhuộm màu dùng hình dáng khác để phân biệt Đối với viên có mùi khó uống khó bảo quản bao áo bên I.1.2 Ưu, nhợc điểm thuốc viên a u điểm Liều lợng tơng đối xác, sử dụng thuận tiện đơn giản Có thể in chữ, khắc rãnh, in hàm lợng thuốc lên mắt viên làm giảm nhầm lẫn dùng thuốc Thể tích gọn nên vận chuyển dễ dàng Bảo quản đợc lâu chịu tác động ngoại cảnh Có thể bao lớp vỏ để bảo vệ che dấu mùi khó chịu dợc chất Có thể khí hoá tự động hoá trình sản xuất Năng xuất cao giá thành hạ b - Nhợc điểm Khó uống trẻ em ngời bệnh bị hôn mê Tác dụng chậm Trờng hợp sử dụng tá dợc không làm ảnh hởng tới độ rã viên, trình bảo quản số viên trở nên khó rã làm ảnh hởng đến tác dụng thuốc I.1.3 Phân loại thuốc viên nén Có nhiều cách phân loại a Dựa vào phơng pháp sản xuất Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Viên dập thẳng không xát hạt Viên dập qua xát hạt khô, xát hạt ẩm b Dựa theo hình thức bên Viên nén trần Viên nén bao c Dựa theo phơng pháp sử dụng phân viên nén dùng hay viên nén dùng I.1.4 Thành phần thuốc viên nén Thành phần thuốc viên nén gồm dợc chất tá dợc I.1.4.1 Dợc chất Dợc chất chất có tác dụng chữa bệnh Các chất có nguồn gốc khác nhau, chất tính chất khác Tính chất lí hoá dợc chất quan trọng, định đến phơng pháp sản xuất, số lợng chất lợng tá dợc dùng Một số dợc chất có cấu tạo tinh thể, kích thớc nhau, dập thẳng thành viên Ví dụ nh: acid boric, natri hydrocacbonat, kali permanganat, natri clorid, kali clorid, camphor bromid, cafein citrat, kẽm sulfat Đa số dợc chất muốn dập đợc thành viên phải trộn với hay nhiều chất phụ, sau phải qua giai đoạn tạo hạt dập đợc thành viên I.1.4.2 Tá dợc Tá dợc chất phụ đợc thêm vào dợc chất để sản xuất, bảo quản sử dụng theo yêu cầu chất lợng viên Yêu cầu chung tá dợc viên nén là: đảm bảo độ bền học viên, độ ổn định hoá học dợc chất, giải phóng tối đa dợc chất vùng hấp thu, tác dụng dợc lí riêng, không độc, dễ dập viên giá hợp lí a Tá dợc độn Tá dợc độn dùng trờng hợp lợng dợc chất viên nhỏ không đủ khối lợng để dập thành viên Thờng dùng loại sau: Các loại tá dợc tan đợc Lactose bột kết tinh trắng, không mùi, vị ngọt, tan nớc Sacarose dễ hút ẩm lactose có độ dính lớn nên thờng phối hợp với loại tá dợc khác Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Matinol,sorbitol: thờng dùng mà thay cho lactose trờng hợp dợc chất tơng kị với lactose Natri clorid: dùng trờng hợp viên nén cần hoà tan thành dung dịch suốt hay dùng làm tá dợc độn cho viên cấy dới da Natri benzoat Các loại tá dợc không tan Tinh bột nh tinh bột ngô, khoai, sắn, hoành tinh Các bột thảo mộc nh bột cam thảo, bố sâm Các bột vô cơ: calci carbonat, magnesi carbonat, magnesi oxyd,kaolin, bentonitCác chất vô vừa tá dợc độn vừa tá dợc hút có tác dụng làm cho viên rắn Thờng dùng cho viên có thành phần cao dợc liệu b Tá dợc dính Tá dợc dính giúp cho tiểu phân chất rắn liên kết với thành hạt hạt liên kết với thành viên dập áp lực không lớn tạo cho viên có độ cứng thích hợp, Các loại tá dợc dính thờng dùng Các loại chất lỏng: nớc cất, cồn, aceton thân tính dính, nhng cho vào cao khô, dợc liệu có chất keo dợc liệu có nhiều tinh bột trở nên dính Các loại đờng: Sacarose, lactose, glucose dùng chúng dới dạng bột khô hay pha thành dung dịch Các chất đờng giúp cho trình liên kết hạt viên tốt nhng dùng liều gây dính chày cối Hồ tinh bột: thờng dùng nồng độ tinh bột khác từ 5% đến 15% c Tá dợc rã Tá dợc rã chất thúc đẩy nhanh tan rã viên vào thể Các tá dợc rã gây tác dụng theo chế vật lí hoá học Tác dụng rã theo chế vật lí: Tá dợc làm thay đổi thấm nớc, dịch tiêu hoá viên Tá dợc hoà tan trơng nở gặp chất lỏng làm cho viên dễ rã Các tá dợc rã theo chế vật lí thờng dùng: Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Các tá dợc rã tan đợc: Natri carboxy methyl cellulose, matri alginat, natri clorid, saccirose, glucose Các tá dợc rã không tan: o Tinh bột: Có thể dùng loại tinh bột khoai tây, tinh bột mì, tinh bột gạođể làm tá dợc rã,các loại tinh bột khác trơng nở mức độ khác nhau, thể tích chúng tăng từ 10% đến 50% so với lúc đầu NgoàI ta dùng số dẫn xuất tinh bột carboxy methylanyl(CMA) dùng làm tá dợc trơn, rã, dính o Amilopectin: loại bột trắng tan nớc lạnh với tỉ lệ Dung dịch suốt không màu, không mùi, không vị o Thạch: thờng dùng với tỉ lệ 1% đến 2%, cho thạch vào hạt sấy khô, không cho thạch vào sát hạt với thành phần khác viên nh tác dụng rã o Các chất diệt hoạt: natrri lauryl sulfat, aerosol OT, polysorbal, esther polyethylen glycol với acid béo Tác dụng rã theo chế hoá học: Các chất khí CO2,O2 sinh từ tá dợc rã tác dụng ẩm làm cho viên tan rã Các tá dợc sinh khí: Muối hydrocarbonat môI trờng acid dày giải phóng khí carbonic Các muối carbonat hydrocarbonat acid citric, acid tartric, tác dụng nớc chất phản ứng với sinh khí carbonic Peroxyd magnesi: Nớc tác dụng với Peroxyd magnesi giảI phóng khí oxy, làm cho viên tan rã d Tá dợc trơn Các tá dợc trơn giúp cho hạt chảy đặn vào cối, tránh nguyên liệu dính vào máy làm giảm ma sát viên thành cối, dễ đẩy viên khỏi máy dập viên, mặt viên bóng, đẹp, tăng tính thơng hiệu Có thể chia tá dợc trơn thành nhóm Các chất giúp cho dự chảy hạt( glidans): chất giúp cho chảy hạt đặn vào cối máy dập viên, làm cho khối lợng đợc đồng Các chất có tác dụng là: talc, lycopot, megnesi stearat, calci stearat, polyethylen glycol, acid boric, natri cloid Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Các chất chống dính( antiadhesives) chất ngăn cản dính bề mặt viên chày cối Các chất có tác dụng này: parafin, acid stearic, talc, bột ca cao, xà phòng Các chất trơn( lubricants) chất làm giảm ma sát trình dập viên, ma sát viên thành chày cối đẩy viên thuốc khỏi cối Các chất có tác dụng này: talc, magnesi stearat, calci stearat Một số tá dợc trơn thờng dùng o Talc: magnesi silicat bột kết tinh trắng, không mùi,không vị, không hoà toàn trơ mắt vật lí, phảI dùng có giới hạn o Acid stearic, xà phòng tan đợc nh natri oleat, natri nyristat o Parafin cứng lỏng, sáp, bơ ca cao,dầu silicon Khi dùng tá dợc trơn ngời ta thờng kết hợp tá dợc trơn với Các tá dợc trơn đợc thêm vào sau sửa hạt Nếu phải dùng trạng thái rắn phải nghiền thật mịn Số lợng tác dụng tá dợc trơn ảnh hởng đến chất lợng viên, ảnh hởng đến độ rắn, độ rã e Tá dợc hút Khi thành phần viên có chứa chất lỏng, chất dễ bay cần thêm tá dợc hút để hỗn hợp chất thích ứng với việc tạo hạt dập viên Các tá dợc hút thờng dùng: Magnesi carbonat, calci carbonat, magnesi oxyd, kem oxyd, tinh bột, bột thảo mộc, aerosil, bentonit tricalci phosphat f Tá dợc làm ẩm Trong thành phần củâ viên có chứa chất khô nhanh quá, gây khó dập viên bay bụi, cần thêm tá dợc làm ẩm, để giữ cho viên có độ ẩm cần thiết Các loại tá dợc ẩm thờng dùng: triethanolamin stearat, triethanolamin oleat, natri laurylsunfat, tween g Tá dợc màu Dùng tá dợc màu viên nén với mục đích: Phân biệt loại viên có dợc chất, nhng hàm lợng dợc chất khác để tránh nhầm lẫn dùng Phân biệt loại viên có chất độc Làm cho viên đẹp hấp dẫn ngời dùng Các chất màu dùng làm tá dợc phải không đợc độc, không biến màu trình bảo quản Các tá dợc màu thờng dùng: Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Màu trắng: titan oxyd, calci carbonat Màu vàng: rutin, caroten, riboflavin Màu xanh: son chàm, clorofin Màu tím: anthoxyamin Màu nâu:caramel, purpurin Màu đen: than thảo mộc h Tá dợc đệm Tá dợc đệm có tác dụng bảo vệ dợc chất không bị phân huỷ không bị tác dụng gặp dịch tiêu hoá Các tá dợc đệm thờng dùng: calci carbonat, calci phosphat, calci citrat, calci gluconat, natri citrat i Tá dợc trơn Tá dợc trơn dùng để che dấu mùi vị khó chịu dợc chất có thành phần viên tạo cho viên có mùi hấp dẫn Tá dợc thơm thờng dùng: tinh dầu bạc hà, quế, dứa, chanh, vanilin Các tá dợc thơm đợc phun vào trớc dập viên j Các chất làm Thờng dùng chất làm ngọt: sacarose, glycerin, sacarin, natri cyclamat, calci cyclamat Tá dợc dùng sản xuất viên nén có nhiều loại, loại có tính chất tác dụng riêng, tuỳ thao tính chất thể chất dợc chất, ta dùng tá dợc hay tá dợc khác phối hợp số tá dợc khác nhau, cho hỗn hợp đạt đợc yêu cầu mong muốn I.2 Công nghệ sản xuất thuốc viên nén Quá trình sản xuất thuốc viên nén dựa nguyên tắc: Dùng lực nén để tạo thành khối rắn từ hạt nhỏ thành viên,viên thuốc tạo đợc đạt đợc độ bền học để khỏi bị vỡ viên trình đóng gói, vận chuyển bảo quản, mà phải đảm bảo độ tan rã tác dụng điều trị thuốc Do trình sản xuất viên nén phải qua số công đoạn xử lí dập thành viên đạt tiêu chuẩn chất lợng Có phơng pháp để sản xuất viên nén: Phơng pháp dập thẳng Phơng pháp sản xuất viên nén qua tạo hạt I.2.1 Công nghệ sản xuất thuốc viên nén theo phơng pháp dập thẳng Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Dập thẳng phơng pháp dập viên không qua giai đoạn tạo hạt Do tiết kiệm đợc mặt sản thời gian, đồng thời tránh đợc tác động nhiệt ẩm tới dợc chất Viên dập thẳng thờng dễ rã, rã nhanh nhng độ bền không cao độ chênh lệch hàm lợng dợc chất lô mẻ sản xuất nhiều lớn Trong thực tế có số dợc chất có cấu trúc tinh thể đặn, trơn chảy liên kết tốt, dập thẳng thành viên mà không cần thêm tá dợc Tuy nhiên số dợc chất không nhiều Trong đa số trờng hợp dập thẳng ngời ta cần phải thêm tá dợc dập thẳng để cải thiện độ trơn chảy chịu nén dợc chất Tuỳ theo tính chất dợc chất mà lợng tá dợc dập thẳng thêm vào nhiều hay Nhiều dợc chất trơn chảy chịu nén, tá dợc dập thẳng chiếm tới 70- 75% khối lợng viên Những năm gần đây, nhà sản xuất cố gắng tìm tá dợc dập thẳng Các tá dợc dập thẳng lí tởng để tăng cờng áp dụng phơng pháp dập thẳng Các tá dợc dập thẳng hay dùng hiên la cellulose vi tinh thể (Avicel), lactose phun sấy (LSD), dicalci phosphat (Emcompress), tinh bột biến tính Trong đó, Avicel đợc coi tá dợc có nhiều u điểm Một số chất dập thẳng thành viên: Acid boric,natri bromid, natri clorid, kali clorid, kali permanganat, natri carbonat Một số chất nh aspirin, pyramidon, antipirin Sau thêm số tá dợc cần thiết dập thành viên Ưu điểm phơng pháp Quá trình sản xuất qua nhiều công đoạn, không làm thay đổi trạng thái vật lí nguyên liệu nên không ảnh hởng đến chất lợng dợc chất hao hụt nguyên liệu Có thể áp dụng cho dợc chất dễ bị hỏng ẩm nhiệt Thời gian sản xuất ngắn, chi phí sản xuất ít, giá thành hạ Quá trình sản xuất viên nén theo phơng pháp gồm công đoạn Chuẩn bị nguyên liệu Cân trộn dợc chất tá dợc cần thiết Dập viên Đóng gói I.2.2 Công nghệ sản xuất viên nén qua tạo hạt Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Trong trình sản xuất viên nén cần phải qua giai đoạn tạo hạt có kích thớc thích hợp để dập hạt thành viên đạt đợc chất lợng Quá trình sản xuất viên nén theo phơng pháp cần phải trải qua công đoạn sau: Chuẩn bị nguyên liệu Tạo hạt Dập viên Đóng gói I.2.2.1 Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu (trộn bột kép) Viên nén thờng hỗn hợp nhiều bột đơn Căn vào tính chất dợc chất mà chọn tá dợc, xây dựng công thức pha chế trình sản xuất thích hợp Khi trộn bột kép cần áp dụng kĩ thuật trộn đồng lợng để đảm bảo dợc chất đợc phân bố đồng viên, đặc biết với viên nén chứa hàm lợng dợc chất thấp Khi lợng dợc chất viên nhỏ ngời ta không trộn bột kép mà hoà dợc chất vào tá dợc dính lỏng để xát ạt (nếu dợc chất tan đợc) Thời gian trộn bột kép có ảnh hởng tới độ đồng khối bột ảnh hởng tới sinh khả dợc viên Vì cần đợc nghiên cứu xác định cụ thể cho công thức dập viên Có trờng hợp thời gian trộn kéo dài quá, dợc chất có xu hớng tách lớp Loại máy nghiền trộn lực trộn có ảnh hởng tới tính chất viên nén sau Căn vào tính chất dợc chất mà chọn tá dợc, xây dựng công thức pha chế quy trình sản xuất thích hợp Nguyên liệu dạng rắn dùng máy xay, máy nghiền để xay nghiền nguyên liệu rây lấy bột có kích thớc cần thiết Chuẩn bị tá dợc dính cần thiết Cân nguyên liệu theo công thức pha chế Trộn nguyên liệu thành hỗn hợp bột kép Với nguyên liệu ít, trộn bột khay, chậu theo nguyên tắc đồng lợng: bắt đầu trộn từ chất có số lợng nhất, thêm dần nguyên liệu khác theo thứ tự tăng dần lần thêm lợng tơng đơng với lợng có khay Cứ tiếp tục làm nh hết Sau cho hỗn hợp bột qua rây có kích thớc mắt rây lớn cỡ bột số để hỗn hợp đồng Với nguyên liệu nhiều, trình nhào trộn đợc thực máy Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Bắt đầu cho vào máy nhào trộn từ chất có số lợng nhiều thêm dần chất có số lợng giảm dần Với chất độc mạnh càn trộn lâu Khi trộn xong, nên cho hỗn hợp bột qua rây có kích thớc mắt ray lớn cỡ bột số trộn lại Cần kiểm tra độ đồng màu sắc hỗn hợp theo DĐVN II, Tập I.2.2.2 Tạo hạt Tạo hạt trình tạo mối liên kết tiểu phân nguyên liệu dạng bột thành hạt có hình dạng kích thớc nhau, có độ cứng thích hợp liên kết với thành viên thuốc đạt tiêu chuẩn chất lợng dập viên áp lực không lớn Mục đích việc tạo hạt tránh tợng phân lớp khối bột trình dập viên, cải thiện độ chảy bột dập viên, tăng cờng khả liên kết bột làm cho viên dễ đảm bảo độ giảm tợng dính cối chày dập viên Tạo hạt có ý nghĩa quan trọng sản xuất viên nén vì: Làm tăng liên kết tiểu phân chất rắn, viên nén điều chế từ hạt có độ cứng cần thiết Làm giảm dính bột vào máy dập viên làm giảm diện tiếp xúc bột Sự phân phối hạt vào cối máy dập viên đặn so với phân phoíi bột, viên nén có khối lợng đồng Tránh đợc phân lớp dợc chất có công thức viên trình phân phối nguyên liệu vào cối máy dập viên Trong thực tế sản xuất có phơng pháp tạo hạt Tạo hạt khô (phơng pháp dập kép) Tạo hạt ẩm Các phơng pháp tạo hạt đặc biệt Tuỳ theo tính chất dợc chất mà ta áp dụng phơng pháp tạo hạt I.2.2.2.1 Phơng pháp tạo hạt khô Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 10 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Quá trình tạo hạt khô không dùng đến tá dợc dính dạng lỏng để tạo hạt Nếu nguyên liệu có tính kết dính tiểu phân nhỏ cần thêm tá dợc dính dạng khô nh lactose,sacarose, calci carbonat, glycerin monostearat Phơng pháp tạo hạt khô có u điểm tránh đợc tác động ẩm nhiệt viên, đợc dùng cho viên chứa dợc chất không bền với ẩm nhiệt (asprin, vitamin C, ampicilin) Tạo hạt khô tiết kiệm đợc mặt thời gian tạo hạt ẩm Hạn chế phơng pháp tạo hạt khô là: Dợc chất phảI có khả trơn chảy liên kết định, dợc chất khó phân phối viên (do tợng phân lớp xảy trộn bột kép dập viên) Ngoài hiệu suất tạo hạt không cao viên khó đảm bảo độ bền học Để khắc phục nhợc điểm này, ngời ta tạo hạt khô phơng pháp cán ép: Bột kép đợc cán ép thành mỏng (dày khoảng 1mm) trục lăn Sau xát vỡ mỏng qua rây để tạo hạt Hạt thu đợc theo phơng pháp gọi hạt compact Phơng pháp tạo hạt khô gồm giai đoạn sau: Cân nguyên liệu theo công thức pha chế Trộn nguyên liệu theo phơng pháp đồng lợng Dập thành viên có đờng kính 20- 25mm Cán viên thành hạt máy cán trục quay máy xay búa Sửa hạt: Rây lấy hạt có kích thớc thích hợp (0,8- 1,2mm) Các hạt to cho cán lại, hạt nhỏ dập thành viên thô, cán viên sửa hạt nh I.2.2.2.2 Phơng pháp tạo hạt ẩm Phơng pháp tạo hạt ẩm phơng pháp thông dụng hiên có nhiều u điểm nh: Dễ đảm bảo độ bền học viên, dợc chất dễ phân phối vào viên(do dễ đảm bảo đồng khối lợng viên hàm lợng dợc chất) Quy trình thiết bị đơn giản, dễ thực Tuy nhiên, phơng pháp tạo hạt ớt có nhợc điểm nh: Chịu tác động ẩm nhiệt (khi sấy hạt), làm giảm ổn định dợc chất Quy trình kéo dài trải qua nhiều công đoạn, tốn mặt thời gian sản xuất (nếu xát hạt qua rây) Khi dập viên phơng pháp tạo hạt ớt, để đảm bảo chất lợng viên nén, cần thực tốt việc kiểm soát trình sản Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 11 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Sơ đồ máy trộn vít tải nằm ngang 1- Gàu tải; 2- bunke chứa; 4- vít tải; 5- cửa tháo sản phẩm Loại làm việc liên tục gián đoạn Vật liệu đợc đổ vào bunke chứa 2, qua vít tải đợc trộn, đạt yêu cầu tháo qua cửu số 5, cha đạt yêu cầu lại vào gàu tải đa lên trộn tiếp tục Trớc đây, công nghệ dợc phẩm thờng dùng máy trộn thùng quay máy trộn kiểu cánh trục nằm ngang, sau tạo hạt cách sát hạt qua rây Hiện tại, nhà máy sản xuất dợc phẩm thờng dùng máy trộn trục đứng có thiết kế cánh chém tạo hạt Sau trộn bột kép với thời gian thích hợp, cánh chém tạo hạt đợc bật lên với nguyên lí: cánh tạo hạt quay ngợc chiều với cánh trộn, cắt khối bột ẩm thành hạt có kích thớc 1,25 mm Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 35 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên II.2 Tính toán máy trộn II.2.1 Giới thiệu máy trộn Máy trộn bột kép gồm phận: Thân máy, nắp máy, cánh trộn cửa xả Máy đợc thiết kế với cánh trộn thẳng đứng, trục nối với động phía dới Máy làm việc gián đoạn theo mẻ Bột kép đợc đa vào cách mở nắp, cánh trộn bật lên trộn bột, bột đợc tháo theo cửa xả Toàn máy đợc hàn chặt vào bàn làm việc để tránh rung động Cửa xả thiết kế sát đáy để rửa nồi cần, tránh trờng hợp bột thuốc khác loại bị 1- động cơ; 2- cửa xả; lẫn vào Mỗi mẻ trộn khoảng 60- 100 kg 3- cánh trộn; 4- thân nồi; bột nên máy thờng có kết cấu nhỏ gọn phù 5- nắp nồi hợp với thiết kế nhà xởng II.2.2 Các kích thớc Máy trộn cánh đảo, thẳng đứng Các kích thớc máy trộn ta lấy theo [III-247] Đờng kính cánh trộn dt = (0,95 0,98)D Chọn D = 0,93 m => dt = (0,88 0,91) m Chọn dt= 0,9 m Chiều cao thùng trộn, chọn H = 0,8m II.2.3 Số vòng quay cánh trộn Số vòng quay cánh trộn, theo [VI-11] ta có .n = K= const Trong đó: - Thời gian trộn, phút n- Số vòng quay Đối với máy trộn cánh K = 300 400, bột có tính kết dính ta tăng hệ số K Chọn số vòng quay thời gian trộn theo thực tế n = 145 v/phút = 10 phút Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 36 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên II.2.4 Năng suất máy trộn Máy làm việc gián đoạn, suất theo [IV-14] Q = 60 V ,kg/h t + ph Trong đó: V- thể tích thùng trộn (m3) V= D 3,14.0,932 h= 0,8 = 0,543 , m3 4 - khối lợng riêng đổ đống vật liệu, theo thí nghiệm trang 32 ta có = 1064 kg/m3 - hệ số chứa vật liệu = 0,4 0,5 t- thời gian trộn = 10 phút p- thời gian phụ Chọn = 5phút Q = 60 0,534.1064.0, = 923,53 ,kg/h 10 + II.2.5 Công suất II.2.5.1 Công suất tiêu hao máy Công suất tiêu hao máy phụ thuộc: o Vật liệu o Kích thớc hình học máy o Thông số động học máy II.2.5.2 Công suất tiêu hao chung máy áp lực riêng vật liệu tác dụng lên điểm máy đợc xác định theo công thức [VIII-356] P=.h.tg2(450+/2) ,kg/m2 Trong đó: - khối lợng riêng vật liệu trộn = 1064kg/m3 h- chiều sâu điểm xét từ mặt thoáng Khối lợng vật liệu trộn m = 100kg m =>h= d = 100 3,14.0,932 = 0,15 (m) 1064 Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 37 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên - Góc nội ma sát vật liệu trộn = 30 40 => P = 1064.0,15.tg2(450 + 40/2) = 733,99 (kg/m2) áp lực tác dụng lên cánh nhúng chìm vật liệu E = .hitb.fi.tg2(450 + /2) ,kg Trong hitb- chiều sâu trung bình cánh thứ i ngập vật liệu hitb = 0,012(m) fi- diện tích ngập vật liệu cánh thứ i Coi cánh có diện tích hình thang fi = => h(a + b) 0, 4.(0, + 0,1) = = 0, 06 , m2 2 E = 1064.0,12.0,06.tg2(45+40/2) = 35,2 (kg) Công suất tiêu hao chung máy [V-15] N = N + N2 N1- Công suất tiêu hao cho cánh trộn nằm ngang N1 = z1 Ei1.v1 102 kW i =1 Trong công thức z1: số cánh ngang ngập vật liệu, z1 = v1: vận tốc vòng cánh ngang, m/s v1 = R1. n1 30 = 0,35.3,14.145 = 5,3 (m/s) 30 R1: bán kính cánh ngang, m n1: số vòng quay cánh ngang, v/ph Ei1: sức cản vật liệu lên cánh thứ i Ei1 = .h1itb.fi.tg(450 + /2), kg o h1itb: chiều sâu cánh thứ i ngập vật liệu, m o fi: diện tích cánh ngang, m2 => fi = 0,06 m2 Ei = 35,2 (kg) Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 38 Đồ án tốt nghiệp => Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên 3.Ei1.v1 3.35, 2.5,3 = = 5, 48 (kW) 102 102 N1 = N2: Công suất tiêu hao cánh đứng, đay cánh đứng N2 = => N = N1 = 5,48 kW II.2.5.3 Công suất động Công suất động cơ, [III-121] Nđc= k N td hd k: hệ số tải khởi động k=2 tđ: hiệu suất truyền động tđ = nt gt.0.nt Với o gt = 0,97: hiệu suất hộp giảm tốc o o = 0,99: Hiệu suất ổ o nt = 0,95: Hiệu suất nối trục o nt = 0,97.0,99.0,95 = 0,91 o hd = 0,9 : hiệu suất hộp đệm Nđc = 2.5, 48 = 13,38 (kW) 0,91.0,9 Theo bảng P1.3 [V-236] ta chọn động có kí hiệu 4A180M8Y3 Công suất 15kW n = 730 vòng/ phút Vậy tỉ số truyền hộp giảm tốc u= 730 = 5,03 145 Chọn hộp giảm tốc bánh trụ cấp có tỉ số truyền u = 5,03 II.2.6 Tính trục II.2.6.1 Tính sơ dt = 16.M x [ ] Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 39 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Trong dt: đờng kính trục []: ứng suất cắt cho phép Chọn vật liệu chế tạo trục thép không gỉ 12MX có [] = 15 Mpa = 15.106N/m2 Mx: momen xoắn đợc xác định theo công thức [III-181] Mx = Cx N dc Với Cx: hệ số ý tới dao động lực cản Cx = 1,1 1,6 Nđc = 15 kW = => 2. n 2.3,14.145 = 15,177 (s-1) = 60 60 1, 2.15.103 Mx = = 741,266 (Nm) 15,177 Vậy dt = 16.741, 269 = 0,058 (m) 3,14.15.106 Chọn dt = 60 mm Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 40 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên II.2.6.2 Tính xác II.2.6.2.1 Kích thớc trục Khoảng cánh điểm đặt lực Fnt F1y11 F1y10 Fr Theo [V- 189] ta có lm12 = (1,4 ữ2,5).dt = (1,4 ữ 2,5).60 = (84 ữ 150) mm Chọn lm12 = 85 mm K3: khoảng cách từ mặt cạnh chi tiết quay tới nắp ổ, theo [V-189], chọn k3 = 10mm hn: chiều cao nắp ổ đầu bulông,theo [V-189], chọn hn = 15 mm bo : chiều rộng ổ lăn Với đờng kính sơ trục d = 60 mm Theo bảng (10.2) [V-189] ta có bo = 27 mm => l12 = 1 lm12 + k3 + hn + b0 = 81 (mm) 2 Để đảm bảo loại ổ kích thớc cho sẵn chịu đợc lực nói chung cần cho kích thớc ổ hợp lí Thờng chọn l11 = (2,5 ữ 3)dt = (2,5 ữ 3).60 = (150 ữ 180) mm Chọn l11 = 150 mm Khoảng cách từ bạc đến ổ, chọn: 50 mm Chiều rộng 1/2 chọn 50 mm => l13 = 50 + 50 + 1/2b0 + 150 = 263,5 (mm) theo [V-188] 2.M x Fnt = (0,2 ữ 0,3)Ft = (0,2 ữ 0,3) D t Chọn Fnt = 0,3 2.M x Dt Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 41 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Trong Dt : đờng kính qua tâm chốt nối trục đàn hồi Chọn Dt = 100 mm Fnt = 0,3 2.M x 2.593, 016 = 2372, 064 (N) = 0, Dt 0,1 Đặt phản lực vào ổ ta có phơng trình cân lực cân momen Fnt F1i10 F1i11 + Fr = Fnt.85 + Fy11.150 Fr.263,5 = Thay Fnt= 2372,064 (N) Fr = 566,801 (N) => Fly11 = - 348,489 (N) Fly10 = 3287,354( N) Fnt F1y10 F1y11 Fr 201625,44 64331,9 593016 Sơ đồ lực biểu đồ momen lực Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 42 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Xác định đờng kính trục A B, ta có Mtđ = M uB2 + 0, 75.M xB2 = 64331,92 + 0, 75.5930162 = 517580,5 (Nmm) dB = M xB = 0, 2.[ ] 517580,5 = 55,67 (mm) 0, 2.15 Chọn dB = 60 mm Mtđ = M uA2 + 0, 75.M xA2 = 201625, 442 + 0, 75.5930162 = 551728,01 (Nmm) dA = M xA = 0, 2.[ ] 551728, 01 = 56,87 (mm) 0, 2.15 Chọn dA = 65 mm II.2.6.2.2 Tính bền a Kiểm tra độ bền mỏi Kiểm tra độ bền mỏi mặt cắt A A , [III-187] tđ = + 3. uA xA 16 3.M x M uA = + ữ dtd3 M x 0,5 201625, 44 = 16 3.593016 1+ ữ 3,14.65 593016 tđ = 20,474 Mpa Mà theo [III-187] [] = 1.kd 1.b Trong -1: giới hạn bền mỏi, = 140.106 N/m2 kd : hệ số độ lớn, kd = 0,65 -1: hệ số an toàn mỏi, -1= ữ Chọn -1 = 2,5 b : hệ số tác dụng bậc, b = 1,1ữ 1,2 Chọn b = 1,2 [] = 140.0, 65 = 30,33 (MPa) 2,5.1, [] > td Vậy trục thoả mãn bền b Kiểm tra độ bền cứng Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 43 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Tính trục theo cứng xem chuyển vị hớng kính trục (độ võng) tiết diện nguy hiểm có thoả mãn điều kiện bảng (5.1) [III-177] Chuyển vị theo hớng kính oĐoạn trục AB (giữa ổ) Theo công thức [III-190] X M uA f1 = a X 1 ữ 6.N J1 a MuB : momen uốn A a: khoảng cách ổ E = 2.105 N/mm2 J1= dt3 3,14.653 = = 13473,8 (mm3) 64 64 Độ võng cực đại M uB a fm = ữ 27 E.J1 x1 = a/3 201625, 44.1502 fm = ữ= 0,1 (mm) 27 2.10513473,8 => o Độ võng tiết diện trục có mắc cấu đảo trộn f 2k f 2k f 2k a l1 J1 + + ữ 1ữ l l J 201625, 44.263,52 150 100 653 = + + 1ữ 263,5 263,5 ữ 65 60 3.2.10 64 = 2, 74(mm) M l = uA 3.E.J1 o Độ võng trục ổ trục SA + fA S = B + fB f oA = f oB Trong SA = SB = S = (1 ữ 5).10-4.dt kính cấu tạo ổ FA = fB = f = (4 ữ 7).10-4.dt Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 : khoảng dịch chuyển theo hớng : biến dạng đàn hồi ổ 44 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên =>foA = foB = 0,04 mm => fk = f o + ữ+ f k = 0, 04 + ữ+ 2, 74 = 2,9 (mm) a 150 2.l 2.263,5 o Kiểm tra trục theo cứng fi < [f] Trong [f] - khoảng cánh từ cấu khuấy tới thành thiết bị [ f]= 930 900 = 15 (mm) fi : độ võng cực đại tiết diện Ta có o f2k < [f] o fm < [f] o fk < [f] Thoả mãn Chuyển vị ngang đây, cấu trộn coi nh cấu khuấy bản, môi trờng khuấy rắn nên ta lấy độ ổn định 0, 45 ữ 0,55 1 = k m Trong : tần số dao động riêng trục m: khối lợng dao động, kg k: độ cứng trục chỗ mắc cánh khuấy Trong khối lợng dao động đợc tính theo công thức m = mk + mv + 0,24mt Với 0,24: hệ số kể đến phần khối lợng trục tham gia vàodao động (rút từ giả thiết bị kẹp chặt ổ A tải trọng tập trung đầu trục tự ) hình vẽ Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 45 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên 0, 0552 0, 062 0, 0652 0, 07 mt = 0,11 + 0,15 + 0, 0635 + 0,1 7850 4 4 mt = 10,05 kg Khối lợng riêng thép = 7850 kg/m3 Lợng vật liệu dao động tính giả thiết: thể tích vật liệu dao động thể tích tạo nên cánh cấu đảo trộn quay Theo [III-196] ta có b.d k2 mv = d ữ d k Với b: chiều cao cấu trộn, b = 0,1 m 0,1.0,92 0, mv = 1064.3,14 ữ 0,9 mv = 70,92 kg mk: khối lợng cấu đảo trộn mk = a.b ( 3.rk ) = 7850.0, 015.0,15.3 0,9 0, = 5,8 (kg) => m = mk + mv + 0,24mt = 5,8 + 70,92 + 0,24.10,05 = 79,13 (kg) Độ cứng k trục chỗ đặt cấu đảo trộn đợc xác định theo công thức (5.58) [III-196] k= Fk 593, 016 = = 204482, (N/m) fk 0, 0029 => = k 204482, = = 50,83 (s-1) m 79,13 => = => 15, = = 0, 29 < 0, 45 50,83 n 3,14.145 = = 15, (s-1) 30 30 Trục làm việc ổn định ngang II.2.7 Tính chiều dày cánh Lực hớng kính lực tác dụng lên cánh đảo Theo [III-182] ta có Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 46 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Fr = F c = Mx rF N c Trong Mx = 593,016 Nm Nc = Coi cánh đảo trộn tơng tự nh cấu khuấy ta có rf = rk Vậy Fr = F c = 4.M x 8.393, 016 = = 566,801 (N) 3.rk N c 3.0,93.3 Momen uốn lớn xuất chân cánh đợc xác định theo công thức Mumax = (rf r o).Fc Trong r0: bán kính bạc cấu đảo trộn rf: khoảng cách điểm đặt lực trục cấu khuấy Chọn ro = 0,1 m rf = => rk ro => rf = ro = 0,15 (m) 2 Mumax= (0,15 0,1).566,801 = 283,251(Nm) Chiều dày cánh, theo [III-206] = 6.M um nT b.[ ] Trong : chiều dày cánh, m Mum: momen uốn lớn nhất, Nm NT: hệ số an toàn chảy, nT = b: bề rộng cánh, b = 0,15 m [] : ứng suất cho phép thép không gỉ 12MX nhiệt độ th ờng, theo [VII.2-312] có [] = 140.106 (N/m2) => = 6.283, 251.2,5 = 0,012 (m) 0,15.140.106 Chọn = 15mm Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 47 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên II.2.8 Tính nồi trộn II.2.8.1 Thân nồi Nồi trộn đợc thiết kế vỏ mỏng hình trụ hàn thép không gỉ 12MX Coi nồi trộn chứa đầy vật liệu trộn áp suất đáy thiết bị Pt = .g.h Trong = 1064 kg/m3 H = 0,8 m Ta có P = 1064.9,81.0,8 = 0,008342.106 N/m2 Vật liệu làm thân thiết bị thép không gỉ MX12 có ứng suất cho phép [ ] = ì[ ]* tiêu chuẩn : [ ] = 128.106 N/m2, theo [VII.2-312] hệ số hiệu chỉnh xác định theo điều kiện sử dụng, vào độ độc mức độ nguy hiểm môi trờng, thờng lấy = 0,9 1, thiết bị làm việc điều kiện bình thờng chọn = [ ] = ì 128 = 128 N/mm2 Ta tính : [ ] ìh p với h hệ số bền mối hàn, h = 0,75 [ ] 128 p ì h = 0, 0083 ì 0,95 = 14650, > 25 Do bề dầy tối thiểu thân đợc xác định theo [VIII-130] : S = Dt p 0,93.103.0, 0083 = = 0, 032 mm 2.[ ]. h 2.128.0,95 Bề dầy thực thân : S = S+ C với C hệ số bổ sung đợc xác định theo công thức ( 1-10 ) [VIII-127 ] : C = Ca + Cb + Cc + Co Ca hệ số bổ sung ăn mòn hoá học môi trờng Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 48 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Ca = mm Cb hệ số bổ sung bào mòn học môi trờng Cb = mm Cc hệ số bổ sung sai lệch chế tạo lắp ráp Cc = C0 hệ số bổ sung để quy tròn kích thớc Co =0 Vậy : S = + 2+ + = mm Ta lấy chiều dầy S = mm Kiểm tra điều kiện bền theo [VIII-131 ] : S Ca = = 0,004 < 0,1 Dt 930 nghĩa hoàn toàn thoả mãn II.8.2.2 Đáy nồi Các vật liệu thông số lấy nh thân nồi Do thiết bị chịu áp nhỏ nên thiết kế đáy phẳng Chiều dày đáy phẳng lấy thân nồi S = 5mm II.8.2.3.Kiểm tra ứng suất thành theo áp suất thử áp suất thuỷ lực thử đợc xác định nh sau Theo bảng (XIII.5) [VII-238] P0 = Pth + P1 = 0,3 + = 1,3 (N/m2) Xác định ứng suất thân thiết bị theo áp suất thử tính toán theo công thức (XIII.26) [VII.2-365] Dt + ( S C ) P0 0,93 + ( 1) 103 1,3.106 = = = 41.106 (N/m2) ( S C ) h ( 1) 103.1 < c 128 = = 106, 67.106 (N/m2) 1, 1, thoả mãn Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 49 [...]... viên Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 24 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Phần II tính toán các thiết bị chính Chơng I Các thông số đặc trng của Vật liệu sản xuất thuốc viên Để tính toán máy và thiết bị trong công nghệ sản xuất thuốc, cũng nh đối với các ngành công nghiệp hoá chất khác ta cần có một số các thông số đặc trng của nguyên liệu Đối với ngành công nghiệp sản xuất. .. K46 26 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên đờng kính tơng đơng chính là đờng kính hạt cầu có cùng khối lợng Theo [III234] dtd = 3 6m , mm Trong đó: m- khối lợng hạt, kg Nếu vật liệu rời bị chặn trên lỗ sàng có kích thớc a1 và a2 thì đờng kính tơng đơng có thể xác định bằng công thức[III 234]: dtd = a1.a2 Trong công nghệ sản xuất thuốc, trớc khi đa vào máy trộn bột thuốc đợc... và đẩy viên thuốc ra ngoài Ưu điểm của máy đập viên tâm sai: o Máy cấu tạo đơn giản,tháo lắp chầy cối dễ dàng o Độ nén khá cao (3 15 tấn/cm 2) do đó có thể dập đợc nhiều loại viên Nhợc điểm của máy : o Năng suất thấp , chỉ dập đợc một vài viên một lần Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 17 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Lực nén chỉ tác dụng từ trên xuống ,do đó viên không... nén hạt thành viên (vị trí II) 18 Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên - Chầy cối tiếp tục quay ,chầy trên nâng lên, chầy dới nâng lên ngang mặt cối, để thanh gạt gạt viên ra máng đến thùng hứng viên (vị trí III) - Chày cối tiếp tục quay lặp lại chu kỳ trên * Ưu điểm của máy dập viên quay tròn : - Năng suất cao, thích hợp với cơ sở sản suất lớn,... dụng thuốc Chơng II dây chuyền sản xuất Dây chuyền sản xuất viên nén theo tiêu chuẩn GMP đợc thiết kế nh sau: II.1 Công đoạn chuẩn bị và tạo hạt Căn cứ cào thành phần viên, xử lí dợc liệu và tá dợc thích hợp Dợc chất đã xay nhỏ trộn thành bột kép với tá dợc có tính chất và thành phần thích hợp, tuỳ theo định lợng sản xuất cân bằng cân đối trọng khối lợng 21 Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 Đồ án tốt... chày dới thành viên Gạt hạt ra: Chày trên rút ra, chày dới nâng lên ngang mặt cối, phễu nhả hạt gạt viên ra, chày dới rút xuống trở về vị trí cũ, hạt lại xuống đầy cối nh giai đoạn 1 22 Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên Các giai đoạn lại dợc lặp lại II.4 Công đoạn bao viên II.4.1 Bao đờng( 4 giai đoạn) a Bao nền Trớc khi bao, cho viên vào nôì.. .Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên xuất: Đề ra đúng yêu cầu chất lợng và các thông số kĩ thuật cần đánh giá cho từng công đoạn Để dễ dập viên, hạt phải dễ chảy và chịu nén tốt Muốn vậy, hạt phải đáp ứng một số yêu cầu sau: Có hình dạng thích hợp: Tốt nhất là hình cầu Hạt hình cầu có ma sát nhỏ, dễ chảy, khi nén dễ liên kết thành viên Có kích thớc thích... có thể khắc chữ và kí hiệu Viên dập để bao dung dùng chày mặt lõm Các chày phải kít với cối, nhng phải chuyển động dễ dàng trong cối theo chiều lên xuống Trong quá trình dập viên, các chày đợc lắp vào những Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 16 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên bộ phận chuyển động để thực hiện việc nén hạt thành viên và đẩy viên thuốc ra khỏi cối Phễu phân... theo đồ thị khi các yếu tố khác không thay đổi Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 31 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên C C1 0 Qua đồ thị, thấy rằng muốn tăng độ đồng đều của sản phẩm(tức là giảm C) thì thời gian trộn phải tăng lên Trong thực tế, tuỳ theo yêu cầu của C mà ta sẽ có thời gian trộn thích hợp II.1.3 Thời gian trộn Thời gian trộn là yếu tố quyết định tới sự đồng... Trần Hoàng Quỳnh Chi Máy Hoá- K46 35 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ & dây chuyền sản xuất thuốc viên II.2 Tính toán máy trộn II.2.1 Giới thiệu máy trộn Máy trộn bột kép gồm các bộ phận: Thân máy, nắp máy, cánh trộn và cửa xả Máy đợc thiết kế với cánh trộn thẳng đứng, trục nối với động cơ ở phía dới Máy làm việc gián đoạn theo từng mẻ Bột kép đợc đa vào bằng cách mở nắp, cánh trộn bật lên trộn đều bột, và