Производственная терминология

Каждый технологический процесс в конечной стадии завершается вы­пуском готового продукта — предмета потребления. Такими готовыми продуктами являются и галеновые препараты, и лекарства, которые получаются в результате определенного технологического процесса.

Для получения готового продукта необходимо сырье, под которым понимаются все исходные материалы, предусмотренные прописью (на­пример, растительное сырье и спирт для настоек и экстрактов, сахар для сиропов, квасцы, мел и уксусная кислота для буровской жидко­сти и т. д.). В некоторых случаях галеновые препараты могут быть в числе исходных материалов при изготовлении более сложных галено­вых препаратов (например, камфорный спирт при производстве фауле-рова раствора мышьяка, ароматная вода кориандра при производстве настойки яблочно-кислого железа и т. д.).

Если технологический процесс протекает в несколько стадий, продук­ты, получаемые в промежуточных стадиях, принято называть проме­жуточными продуктами, или полуфабрикатами (например, изрезанная трава горицвета в одной из стадий производства адонизида). В неко­торых случаях полуфабрикаты можно рассматривать как готовые про­дукты: например, те же лекарственные растения, изрезанные или ис-порошкованные, могут быть выпущены с фармацевтического предприя­тия как готовые продукты для аптечных нужд.

Для завершения выпуска готового продукта необходимы подсобные материалы: под ними понимают материалы, не входящие непосредствен­но в пропись препарата, но без которых невозможен его выпуск с предприятия. К подсобным материалам относятся, в частности, тара и упаковочные материалы.

Одновременно с выпуском готового продукта могут получаться от­ходы. Например, при производстве настойки валерианы после прессова­ния остаются отходы валерианового корня. Необходимо отличать отхо­ды от отбросов. В данном случае отпрессованный валериановый корень не может считаться отбросом, поскольку он удерживает некоторое ко­личество экстрагента — 70% спирта, который может быть отмыт водой или отогнан с водяным паром. Полученные промывные воды или отго­ны представляют ценность и могут быть использованы в дальнейшем. Поэтому промывные воды и отгоны необходимо рассматривать как по­бочные продукты, а оставшуюся после них «пустую» растительную мас­су— как отбросы (отходы, не имеющие потребительской ценности). Для удешевления производства всегда необходимо стремиться к максималь­ному использованию отходов и сведению отбросов к минимуму.

Неправильно проведенный технологический процесс или применение нестандартных исходных материалов приводит к получению брака, т. е. продукции, не соответствующей установленному стандарту.

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС

По закону сохранения веса веществ количество (масса) исходных материалов, взятых для производства галенового препарата или гото­вого лекарства, должно быть равно количеству (массе) полученных материалов (готовый продукт+побочные продукты+отбросы). Это по­ложение может быть выражено следующим равенством:

Si = £2 + ёз + £₄.

где gi — исходные материалы; ^ — готовый продукт; ^з —побочные продукты; g4 — отбросы (всё в килограммах).

Однако на практике количество полученных материалов всегда мень­ше взятых количеств исходных материалов. Объясняется это тем, что при всяком производстве имеются материальные потери. Поэтому при­веденное выше уравнение должно принять такой вид:

где g$ — материальные потери в килограммах.

Последнее уравнение называется уравнением материального баланса; под материальным балансом понимают соотношение между количест­вом исходных материалов, готового продукта, побочных продуктов, от­бросов и материальных потерь.

Материальные потери имеют разное происхождение. Бывают потери механические, наблюдаемые чаще всего при отсутствии или недостаточ­ной механизации перемещения перерабатываемых материалов (пролив, распыл, утруска, бой и т. п.). Могут быть физико-химические потери, например при извлечении (неполнота экстрагирования действующих веществ), фильтрации (потеря легколетучих растворителей при ваку­ум-фильтровании), выпаривании (потери эфирного масла и валериано­вой кислоты при сгущении под вакуумом вытяжки при производстве густого экстракта валерианового корня) и т. д. Возможны также поте­ри химического порядка, чаще всего в результате неполноты реакции. Например, если реакция между мышьяковистым ангидридом и поташом не протекает полностью (вследствие несоблюдения теплового режима), получаемый при этом фаулеров раствор мышьяка будет содержать пониженное количество арсенита калия.

Материальный баланс имеет большое практическое значение, ибо в нем, как в зеркале, отражается степень совершенства технологического процесса. Чем он полнее составлен, тем, следовательно, детальнее изу­чена технология данного препарата; чем меньше в балансе разного рода потерь, тем правильнее проводится процесс производства. Наобо­рот, чем больше в балансе материальных потерь, тем меньше освоена технология данного препарата и тем больше в ней разного рода непо­ладок.

Материальный баланс может быть представлен в виде не только ал­гебраического уравнения, но также таблиц прихода и расхода материа­лов. В приходной части баланса приводятся количества материалов, введенных в производство, а в расходной части — количества получае­мых материалов и потерь. Итоги приходной и расходной частей баланса должны составлять одну и ту же сумму.

Материальный баланс может быть изображен также в виде диа­граммы.

Материальный баланс может быть составлен: 1) на одну стадию, опе­рацию или загрузку; 2) на единицу времени (час, смена, сутки); 3) на единицу готового продукта (на 1000 или 100 кг). Первая форма состав­ления баланса имеет место при периодическом технологическом про­цессе, причем из данных баланса можно исходить при составлении

производственного регламента. Вторая форма материальных расчетов применяется при непрерывном процессе с целью установления коли­чества сырья, расходуемого в течение часа (смены, суток), и количества получаемых при этом продуктов и потерь. Материальный баланс, со­ставленный на 1000 или 100 кг готового продукта, удобен тем, что сразу дает расходные нормы на сырье.

В зависимости от особенностей сырья баланс на некоторые стадии производства ведут не только по массе материалов, но и по качеству их составных частей. Например, для растительного сырья — по экстрактив­ным веществам (включающим действующие вещества), влаге и нерас­творимым сухим веществам, для спирта — по абсолютному спирту и воде. Необходимо указать также, что материальный баланс можно со­ставлять по отношению не только ко всем материалам (суммарный ба­ланс), участвующим в процессе, но и к какому-либо одному из них.

Пользуясь уравнением материального баланса, можно определить такие важные характеристики технологического процесса, как величи­ны выхода, технологической траты, расходных коэффициентов, расход­ных норм.

Выход (т))—процентное отношение количества готовой продукции (g2) к количеству исходных материалов (gi):

100%. В нашем примере ti =

99 100

•100 = 99%.

Технологическая трата (е) — отношение материальных потерь к весу исходных материалов, выраженное в процентах:

е = —*- 100% В

• 100 = 1%.

■ 100%. В нашем примере е =

Расходный коэффициент. (Драсх) — отношение суммарной массы ис­ходных сырьевых материалов к массе полученного готового продукта:

gl

= 1,01.

хРасх

. В нашем примере: К_раСх — '

Пользуясь расходным коэффициентом, нетрудно подсчитать необхо­димое количество исходных материалов — расходные нормы (N_piCx), умножая цифры фармакопейной (или МРТУ) прописи на расходный коэффициент. Если технологический процесс сопровождается образова­нием отходов, которые перерабатываются на побочные продукты и от­бросы, все перечисленные расчеты несколько усложняются. В этом слу­чае выход и технологическая трата определяются не от массы сырье­вых материалов, а в процентах от теоретического выхода:

1ПП0/

■^{шо/о: 8}~

•100%.

Расходный коэффициент также рассчитывается как отношение тео­ретического выхода к массе готового продукта:

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС

Переработка исходных материалов в продукты потребления (в нашем случае — лекарственные препараты или лекарства) всегда связана с затратой механической, тепловой, электрической и другой энергии, по­этому одновременно с материальным балансом на фармацевтических производствах составляют энергетический баланс.

Энергетический баланс составляют, основываясь на законе сохране­ния энергии, согласно которому количество энергии, введенное в произ­водственный процесс, должно быть равно количеству энергии, получен­ной в результате проведенного процесса. Это положение, так же как и при материальном балансе, выражается уравнением, по которому при­ход энергии должен быть равен ее расходу.

На каждую форму расходной энергии составляют свой энергетиче­ский баланс. Например, при расходовании тепловой энергии составляют уравнение теплового баланса, имеющее следующий вид:

 

где Qi — количество тепла, введенного в процесс с материалами в виде физического тепла; Q2 — количество тепла, введенного в процесс извне; Qs — количество тепла, выделяющегося в результате проведения процес­са; Qi — количество тепла, выведенного из процесса с материалами в виде физического тепла; Qs — количество тепла, теряемого в окружаю­щую среду (все величины в джоулях).

Это уравнение позволяет определить любую из величин, если будут известны все остальные,

ГЛАВА 2