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 кполучению 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 сзатратой 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