11

I. Химико-технологический процесс и химико-технологическая система

1.1 Введение

Курс, который нам предстоит с Вами изучить в этом семестре, называется Основы проектирования и технологическое оснащение химико-фармацевтических и косметических производств. Этот курс фактически завершает технологическую подготовку по специальности. Отрасли промышленности, связанные с производством химико-фармацевтических и косметических средств, весьма своеобразны и существенно отличаются от других отраслей промышленности, связанных с технологией органических веществ. В первую очередь эти отличия заключаются в том, что производство химико-фармацевтических препаратов (лекарственных средств) и косметических средств практически не связано с процессами, включающими химическое превращение исходного сырья в конечную продукцию. Второе существенное отличие заключается в том, что требования к организации указанных производств, а также к качеству готовой продукции в подавляющем большинстве случаев намного превышают те требования, которые предъявляют к производствам основного органического и тонкого органического синтеза. Вместе с тем, в ряде случаев общие вопросы органи-зации производства в указанных отраслях промышленности во многом совпадают. Поэтому в качестве литературы мы рекомендуем Вам учебникОсновы проектирования и оборудование производств тонкого органического синтеза.

Ряд вопросов, связанных с организацией химико-фармацевтических и косметических производств, рассматривался ранее в общих курсах Процессы и аппараты химической технологии,Общая химическая технологияи дисциплинах естественно-научного цикла. Мы будем постоянно ссылаться на эти курсы. В то же время мы будем рассматривать с Вами и специальные вопросы организации производств продукции медицинского назначения. Поэтому мы будем пользоваться соответствующими официальными источниками: ГОСТами, ОСТами, Государственной Фармакопеей.

Общий объем курса – 90 часов. Форма контроля – экзамен. Кроме того, в следующем семестре Вы будете выполнять курсовой проект.

1.2. Основные понятия

1.2.1. Химико-технологический процесс и химико-технологическая стадия

Промышленное производство любого продукта, будь то какое-либо химическое соединение, либо выпускная форма какого-либо продукта, осуществляется путем превращения исходного сырья в конечные продукты в ходе химико-технологического процесса.

Химико-технологический процесс – это совокупность химико-технологичес-ких стадий, конечным результатом которых является получение необходимого (целевого) продукта определенного качества и в заданном объеме.

В этом определении мы видим три важные понятия. Первое понятие – это качество продукта. Один и тот же продукт может выпускаться различными фирмами с использованием различных технологий. Однако, для того чтобы он был выпущен на потребительский рынок и являлся конкурентоспособным, этот продукт должен удовлетворять ряду требований, определяющих потребительские свойства продукта. Эти требования определяют качество продукта и регламентируются соответствующими нормативными документами: государственными стандартами, отраслевыми стандартами, техническими условиями, фармакопейными статьями. Второе понятие – это объем или мощность производства. Очевидно, что данный показатель определяется заказчиком, и может варьироваться в значительных пределах в зависимости от требований рынка. И, наконец, третье понятие – это химико-технологическая стадия. Этот показатель относится непосредственно к вопросам организации производства.

Химико-технологическая стадия – это однократное законченное химико-технологическое преобразование вещества или реакционной массы.

Можно провести определенную классификацию химико-технологических стадий в зависимости от протекающих процессов:

 механические и физико-механические стадии (процессы)

К этим процессам относятся транспортирование, загрузка и выгрузка исходного сырья, реакционных масс и конечных продуктов; измельчение твердых веществ; фильтрация; разделение фаз и другие аналогичные процессы.

 физико-химические стадии (процессы)

К этим процессам относятся процессы, связанные с тепло- и массопередачей: экстракция, ректификация, дистилляция и т.д.

 химические стадии (процессы)

Эти процессы связаны с химическими превращениями веществ.

 биохимические стадии (процессы)

Эти процессы связаны с превращениями веществ в результате каких-либо ферментационных процессов.

Каждому химико-технологическому процессу или химико-технологической стадии ставится в соответствие определенный аппаратурный эквивалент, т.е. то технологическое оборудование, в котором данный процесс или данная стадия может быть осуществлена.

Минимальная совокупность основного и вспомогательного оборудования, необходимого для проведения химико-технологической стадии, называется технологическим узлом (агрегатом).

Совокупность технологических узлов, связанных в определенной последовательности со стадиями процесса, называется химико-технологической системой.

При разработке химико-технологических процессов необходимо учитывать основные тенденции развития химической технологии вообще и технологии химико-фармацевтических препаратов и косметических средств, в частности. Здесь следует учитывать особенности промышленности лекарственных и косметических средств. Во-первых, это, в основном, относительные небольшие масштабы производства, что определяет мощность соответствующего оборудования. Во-вторых, это большой ассортимент продукции и его достаточно быстрое обновление в соответствии с требованиями рынка. Именно с учетом этих позиций мы должны рассматривать общие тенденции развития химико-технологического производства.