制药工程原理与设备课程设计
(一)基本要求：
通过课程设计，一方面加深理解课堂上理论课程的学习内容，一方面培养解决工程实际问题的能力，综合考虑工艺与设备结构的创新性、技术上的可行性与经济上的合理性 ，同时针对制药设备的特殊性还要符合GMP规程。并可以熟练查阅国家技术规范、正确选用计算公式和数据处理，运用简洁的文字、图形和工程语言正确表述设计思想与结果。
(二)课程设计题目：
在以下两大类中任选一个题目进行设计。反应器与分离设备的工作体积不做具体要求，但若做放大设计要写明详细的放大流程。
1，反应器设计：可以选择生物反应器或化学反应器。
生物反应器，包括但不限于机械搅拌发酵罐、气升式发酵罐、动植物细胞培养反应器、固定化酶反应器等；
化学反应器，包括但不限于釜式反应器、管式反应器、塔式反应器、固定床或流化床反应器等。
2，制药分离设备
萃取设备，包括但不限于液液萃取设备、液固萃取设备、新型萃取设备(如超临界萃取设备、微波萃取设备、超声萃取设备、微流控芯片液液萃取和固相萃取等)；
膜分离设备，包括但不限于管式膜组件、螺旋卷式膜组件、中空纤维膜式膜组件等，鼓励设计新型膜组件，特别是反应-分离一体式的新型膜反应器设备。
(三)课程设计内容与要求：
1， 总体要求
课程设计内容为选定一种反应或分离设备，针对一定的工艺与产品进行设计，在物料衡算与能量衡算的基础上，依据国家统一的技术规范与GMP规程对设备容积、尺寸、结构、动力消耗、换热设备及其他附属设备等做出计算与设计， 1
编写完整的设计说明书，并手绘或AutoCAD绘制设备图纸，同时准备PPT对整体设计做口头说明，整体设计中至少要有一项创新。
2， 设计说明书
说明书每组提交一份，图纸每人提交一份。第17周周三上课时提交。 设计说明书应包括如下几部分:
(1)封皮与目录: 封皮包括题目、组长与小组成员姓名(3人一组，选一名组长)、完成日期等信息，并编制目录。
(2)前言: 对所选题内容现有国内外研究情况做一概述，可以是对所选工艺采用的不同设备做一综述，也可针对所选设备类型的改良与应用方面做一简要综述。500-1000字。
(3)设计方案论述: 这一部分相当于一篇文章的摘要部分，要求对设计思路做一整体性的说明，着重对设计的创新点做出详细解说，字数不限。
(4)工艺选择:应明确设备担负的工艺操作任务和工作性质，即设计要有针对性，写明是针对哪种或哪一类反应或分离任务而设计。设备的生产能力不做统一要求，学生自主选择，并在说明书中写明。
(5)工艺设计与计算
根据选定的方案和规定的任务进行物料衡算、热量衡算、主体设备工艺尺寸计算和简单的机械设计计算，写明设计依据(物系数据，经验公式，国家标准等)，并以列表形式汇总工艺计算结果。
以通气搅拌发酵罐为例，选定发酵产品，对生产过程特点做一简要说明(如需氧情况，搅拌情况，生产是否存在不同阶段需要分段控制等)，明确生产量，确定工作压力，反应温度，选定反应器型式（如釜式），明确换热设备类型(小型设备一般用夹套，大中型设备用列管式换热器)等。然后列出各物系参数，进行物料衡算与热量衡算，确定发酵罐工作体积与换热面积，供氧量等。
发酵罐具体结构和主要参数设计包括:
发酵罐的容积(考虑装填系数);
主要尺寸(高径比，封头体积等);
搅拌器类型与个数(如叶宽，叶距，底距，弧长，弯叶板厚度等)；
换热面积和换热器排布，峰值时冷却水用量等；
搅拌轴功率与电机选择 (有分段操作的列出各工段的计算过程)；
通气量与通气管径;
辅助设备(挡板，空气分布器，人孔与手孔，各生物传感器布置与控制系统，包括温度、压力、液位控制、溶氧控制等)等;
确定发酵罐材质(写明选择依据，列出国家标准)，壁厚，支座选择，接管管径等信息；
设备清洗与维护信息，如是否有原位清洗功能。
上述每一步计算都应列出详细的依据，如经验公式，手册数据或国家标准等，将结果列表展示。
(6)附所有符号的列表说明；
(7)所有设计要满足GMP要求，说明书内容是求完整、正确，文字表达简洁、清楚。每组还要在说明书后附上各组员的分工内容与工作量比例。
3， 图纸
图纸全部使用A3纸，使用手工作图或AutoCAD制图，推荐使用AutoCAD制图。独特的细节设计可在总体设备图旁边单独附图。图纸表达是求规范、正确，严格按照工程制图的表达要求，图面整洁、清楚。
(四)创新点：
设计要求至少有一个创新点，以反应器为例，可以在搅拌桨上做改进，反应-分离等多过程耦合的新式反应器，也可是检测设备等附属设备上有所改进，或在清洗等辅助工段上有所创新，总之鼓励大家大胆的进行尝试，但要有详细的理论可行性论证，并要符合相应的国家标准。
(五)考核：
考核内容包括说明书质量，图纸质量，与口头论述三部分。说明书每组提交一份，图纸每人提交一份，第17周周三上课时提交，每组还要在说明书后附上各组员的分工内容与工作量比例，考核时一并考虑。
其中口头论述要做PPT,每组10分钟论述，可由一人阐述，也可多人共同阐述。5-10分钟提问与讨论，由教师与学生评委共同打分。
