生物与化学制药设备 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业

作者:路振山

出品人:

页数:222

译者:

出版时间:2005-1

价格:29.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502573300

丛书系列:

图书标签:

• 生物制药
• 化学制药
• 制药设备
• 生物工程
• 化学工程
• 制药工程
• 制药技术
• 设备工程
• 生物技术
• 制药工业

精密仪器与现代制造：驱动未来科技的基石 本书聚焦于工业自动化、高精度制造以及复杂系统集成的前沿领域，深入探讨了支撑现代工业体系运转的核心技术与关键设备。本书旨在为工程技术人员、科研工作者以及相关专业学生提供一个全面、深入且实用的技术参考框架，理解如何通过优化设备性能和集成先进控制系统，实现生产效率的飞跃与产品质量的突破。 --- 第一部分：工业自动化与智能控制系统 第一章 现代工业控制架构与核心原理 本章系统梳理了从传统继电器控制到现代分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）的演进历程。重点剖析了基于现场总线技术（如Profibus、CANopen、EtherCAT）的实时数据通信机制，以及其在大型生产线中的应用布局。内容涵盖了控制环路的PID调节原理、模糊逻辑控制以及初步引入的模型预测控制（MPC）在复杂动态过程中的应用优势。同时，详细介绍了工业物联网（IIoT）的概念框架，包括边缘计算在数据采集与初步分析中的作用，以及如何构建安全、可靠的工业网络环境。 第二章 传感器技术与数据采集的精度保障 高质量的测量是精确控制的前提。本章深入探讨了用于温度、压力、流量、液位、振动和光谱分析的各类先进传感器的工作原理及其选型标准。针对极端工作环境（如高温、高压、腐蚀性介质），详细分析了耐受性材料的选择与信号处理技术，如抗噪滤波与数据预处理算法。特别关注了非接触式测量技术，如激光测距、机器视觉在生产过程中的实时质量检测与定位上的应用。本章强调了传感器校准与长期漂移监测的重要性，以确保数据的持续可靠性。 第三章 伺服驱动与运动控制的高级应用 运动控制是实现精密制造的灵魂。本章全面解析了永磁同步电机（PMSM）、直线电机等高性能驱动装置的结构与控制算法。内容覆盖了从脉冲序列生成到实时反馈校正的全过程，重点讨论了闭环系统中的电流环、速度环和位置环的优化策略。针对多轴联动系统（如CNC机床和机器人手臂），详细介绍了插补算法（直线、圆弧、螺旋插补）的数学模型，以及如何通过Kinematics（运动学）解算实现工具点在三维空间中的精确轨迹跟踪。此外，还探讨了力矩控制与阻抗控制在人机协作和柔顺操作中的关键技术。 --- 第二部分：高精度加工与材料处理设备 第四章 数控机床与增材制造的前沿技术 本部分深入探讨了驱动现代制造业核心的加工设备。在减材制造方面，详细介绍了五轴及以上联动数控加工中心的结构特点、刀具路径规划的优化技术，以及高刚性结构设计如何应对高速切削产生的热变形与振动问题。对于增材制造（3D打印），重点分析了选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等金属增材制造工艺中的粉末铺展、熔池控制与残余应力管理技术。内容侧重于如何通过工艺参数的精细调整，控制微观组织，从而保证宏观力学性能的达标。 第五章 精密流体与真空系统工程 流体控制在许多高端装备中占据核心地位。本章详细阐述了高精度计量泵、比例阀、和真空系统在半导体制造、光刻胶涂覆等领域的应用。针对真空技术，系统介绍了机械泵、扩散泵、涡轮分子泵的工作原理，并侧重于超高真空（UHV）环境的建立与维护，包括真空腔室的选材、表面处理和烘烤程序。在流体动力学方面，分析了微纳通道中的流阻计算、流体阻尼效应，以及如何通过脉动抑制技术确保流体输送的平稳性。 第六章 洁净室环境与污染控制技术 本章专注于为对环境要求极高的工业流程提供必要的保障措施。详细介绍了不同等级洁净室（如ISO Class 1至Class 7）的设计标准、气流组织（下沉式、水平层流）的选择依据，以及高效空气过滤器（HEPA/ULPA）的性能评估与安装要求。内容还包括了对颗粒物、化学污染物（VOCs）和静电荷的监测与控制策略。重点分析了气闸室、传递装置的设计规范，以及如何通过在线监测系统，对微粒计数、温湿度波动进行实时预警与干预。 --- 第三部分：系统集成、可靠性与数字化转型 第七章 工业设备集成与系统安全设计 本章探讨如何将分散的子系统高效、安全地集成到一个统一的制造单元中。涵盖了电气设计规范、机械接口标准与软件协同工作的集成策略。重点讨论了设备安全工程，包括功能安全标准（如IEC 61508/62061），安全互锁回路的设计与验证，以及紧急停止系统的响应时间计算。此外，对电磁兼容性（EMC）的设计原则进行了深入分析，确保设备在复杂电磁环境中稳定运行。 第八章 设备状态监测、诊断与预测性维护（PdM） 随着工业4.0的推进，设备的可靠性管理正向预测性维护转型。本章详细介绍了振动分析、声发射（AE）监测、热成像技术在设备早期故障识别中的应用。深入剖析了基于机器学习算法的状态监测模型构建，包括特征提取、异常检测和剩余使用寿命（RUL）的预测方法。内容强调了如何将实时监测数据与历史维护记录相结合，形成闭环的、可行动的维护策略，以最小化非计划停机时间。 第九章 数字化孪生与先进制造仿真 本章展望了未来制造系统的核心工具——数字化孪生（Digital Twin）。讲解了如何通过高保真度的物理模型（基于有限元分析FEA和计算流体动力学CFD）与实时操作数据相结合，构建设备的虚拟镜像。重点阐述了如何利用孪生模型进行工艺参数优化、虚拟调试、以及对“假设”场景（What-if Scenarios）的快速仿真验证，从而在不干扰实际生产的前提下，持续改进设备性能和生产流程。 --- 本书的价值在于，它提供了一个跨越机械、电子、控制和信息技术的综合视角，解析了现代精密工业装备背后的科学原理和工程实践，是理解和掌握高端制造设备技术脉络的必备参考书。

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这本书在**固体制剂生产设备**方面的论述，简直是为制药工程师量身定做的“实操宝典”。我尤其关注了**颗粒化与干燥技术**部分。关于湿法制粒，书中对不同类型的混合制粒机（如水平混合机、高剪切混合机）的工作原理、物料适应性以及关键操作窗口的把控，进行了细致入微的讲解，特别是针对不同API的流动性和可压性如何影响最终的制粒效果，提供了大量的第一手数据参考。最令我印象深刻的是**流化床干燥器**的解析，它不仅解释了气流分布板的设计对物料均匀受热的重要性，更深入探讨了如何通过精确控制进风温度、风速和排湿速率，来避免团聚、塌陷以及溶剂残留超标等常见的干燥缺陷。作者甚至提及了**带式干燥机和真空冷冻干燥（冻干）设备**在特殊高活性或热敏性物料中的应用差异，并详细列举了冻干周期设计中“初干”和“二次干燥”阶段的升华速率控制参数。这些信息对于优化片剂的稳定性和生物利用度至关重要，显示出作者对药物制剂学原理与设备工程的深刻理解。

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我最近在研究**洁净区设计与环境控制系统**这块内容时，完全被这本书的专业性和前瞻性所折服。它对制药厂房的**空气处理系统（HVAC）**的讲解，绝非泛泛而谈，而是直击核心的合规性要求。书中对GMP对不同洁净等级（如ISO 5到ISO 8）的温湿度控制范围、换气次数以及压差梯度设定的解析，清晰得如同设计规范的摘录。更让我眼前一亮的是，它将**微生物污染控制策略**与设备本身进行了联动分析。例如，在描述流体力学在洁净室内的表现时，作者配有CFD（计算流体动力学）模拟图，展示了如何通过气流组织（如层流或紊流的合理切换）来最小化人员活动产生的扰动对关键操作区域的影响。此外，书中对**在线清洗（CIP）和在线灭菌（SIP）系统**的论述也极其到位，它不仅仅是罗列了喷淋球、管道坡度等基本要求，更重要的是，它详细阐述了如何设计一个能够确保“零死角”的清洗路径，以及蒸汽灭菌过程中的温度探头校准和验证要求，这些都是确保无菌药品批次稳定性的生命线。这本书的价值在于，它教会我们如何将**“无菌理念”内建于硬件设计之中**，而非仅仅依赖事后的操作规程。

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当我翻阅到**反应与混合设备**的章节时，我感受到了作者在**生物反应器和发酵罐**工程设计上的深厚功底。这本书没有局限于传统化学反应釜的搅拌桨形式对比，而是将重点放在了细胞培养和微生物发酵这种对剪切敏感的环境中。它用大量的篇幅对比了锚式、涡轮式和推进式搅拌桨在不同黏度培养基中的混合均匀度和对细胞活率的影响，这种实战经验的总结极为珍贵。对于**气体传递效率（OTR）和氧气利用率（OUR）**的计算模型，书中给出了非常实用的工程公式，并解释了如何通过优化气体分布器（Sparger）的设计来提升氧气传质效率，同时避免因气泡破碎产生过度的剪切力。再者，它对生物反应器的**在线监测与过程分析技术（PAT）**的应用也进行了前瞻性的探讨，包括如何安全地集成pH、溶解氧、浊度等探头，以及如何通过先进的控制算法（如PID或模型预测控制MPC）来实现对发酵过程的精准调控。总而言之，这一部分内容，为我理解如何放大生物制药的“摇瓶实验”至大规模生产，提供了坚实的设备工程基础。

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这本《生物与化学制药设备》的书给我留下了极其深刻的印象，尤其是在**药物分离纯化技术**这一章节。作者以极其严谨的笔触，对色谱分离、膜分离以及结晶技术在现代制药工业中的应用进行了百科全书式的梳理。我特别欣赏其对**层析柱设计与操作优化**的深入剖析，文中不仅详尽列举了不同填料的特性，还用大量的工程图纸和流程图，直观地展示了从实验室规模到工业化生产规模放大的过程中的关键参数控制，比如流速的精确调整、压力的动态平衡，以及如何应对生物大分子在剪切力下的敏感性。书中对于**超滤与渗滤（Diafiltration）**的论述，简直是教科书级别的范本，它没有停留在理论层面，而是深入探讨了不同型号的切向流过滤系统（如TFF系统）在不同粘度、不同浓度溶液中的表现差异，甚至还引用了几个经典的案例，说明了在病毒灭活后去除盐分和残留清洗剂时，选择合适的膜孔径和跨膜压力的重要性。这种将基础原理、设备构造与实际操作紧密结合的叙事方式，使得即便是初次接触复杂分离工艺的读者，也能迅速建立起清晰的知识框架。对于那些需要在高价值药物生产线上进行工艺验证和效率提升的工程师来说，这本书提供的细节信息是无可替代的宝贵资源，它远超一般的设备介绍范畴，更像是一份详尽的**高端制药单元操作实施指南**。

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我对**制药管路系统与自动化集成**这一主题的评价是：**极具前瞻性的合规性指导**。本书没有将管路视为简单的输送载体，而是将其视为整个生产系统中最容易引发污染和交叉残留风险的关键环节。书中对**无菌管道连接件（如卡箍、法兰）的选择、坡度设计、排空性**的讲解，严苛得令人称赞，这完全体现了现代制药工程对“可清洗性”和“可验证性”的最高要求。它详细描述了如何根据物料特性（如毒性、粘度）选择合适的管道材料（如316L不锈钢的表面粗糙度Ra值控制），以及如何利用**自动阀门矩阵（Valve Matrix）**系统实现复杂配方的快速、无误切换。此外，本书在**数据完整性（Data Integrity, DI）**与设备控制系统（DCS/SCADA）集成方面的内容，也紧跟行业热点。它阐述了如何通过设备层面的传感器数据采集和审计追踪（Audit Trail）功能，确保从投料到包装全过程的参数记录是可信、可追溯的，这对于满足FDA和EMA日益严格的法规审查，提供了强有力的技术支撑和设计思路。这本书，无疑是指导下一代智能化、高合规性制药工厂建设的参考手册。

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