制藥工程學 廠址選擇和工藝流程設計 文檔資料

1、,制藥工程學,第二章、廠址選擇和總圖布置,?,在擬建地區(qū)、地點范圍內具體明確建設項目,坐落的位置,-,即確定工廠的位置。,?,廠址選擇的好壞,-,對工廠建設的進度、投資,額度、產品質量、經(jīng)濟效益以及環(huán)境保護等方面,都有巨大影響。,廠址選擇的重要意義,第一節(jié)、廠址選擇,?,廠址選擇一般由建設單位提出,-,設計部門參加,-,-,主管部門審批。,?,一般包括,-,準備、現(xiàn)場調查和編制廠址選擇報告。,?,調查人員,-,由工藝、土建、供排水、供電、總,圖運輸和技術經(jīng)濟人員組成。,?,一、廠址選擇的程序,?,1,、環(huán)境,?,GMP,要求藥品生產企業(yè)必須有整潔的生產環(huán)境。,藥品生產企業(yè)所處環(huán)境的,空氣、場地

2、、水質等符合,生產要求,。,二、廠址選擇應考慮的因素,?,2,、供水,?,制藥用水分為,-,非工藝水和工藝用水兩大類。,?,廠址應靠近水量充足和水質良好的水源,。,水在藥品生產中是保證藥品質量的關鍵因素,?,3,、能源,?,制藥廠生產需要大量的動力和蒸汽,。,?,在選擇廠址時，應考慮建在電力供應充足和鄰,近燃料供應的地點。,動力來源有二：,一電力提供，二燃料產生,?,4,、交通運輸,?,應建在交通運輸發(fā)達的城市郊區(qū)，廠區(qū)周圍,能提供快捷方便的公路、鐵路或水路等運輸條件。,?,消防車進入廠區(qū)的道路不宜少于兩條,。,?,5,、自然條件（氣象、水文、地質、地形）,?,主要考慮擬建項目所在地的,-,氣

3、候特征、,地質地貌、土壤的土質及植被，無泥石流、滑坡,等隱患,；,地勢應有利于防洪、防澇,。,?,綜合擬建項目所在地的自然條件，可以為整套,設計必須考慮的全局性問題提供決策依據(jù)。,?,6,、環(huán)保,?,應當便于妥善的處理三廢（廢水、廢氣、廢渣）,和治理噪聲等。,?,7,、城建規(guī)劃,?,符合在建城市或地區(qū)的近、遠期發(fā)展規(guī)劃，節(jié),約用地，但應留有發(fā)展余地。,?,8,、協(xié)作條件,?,在儲運、機修、公用工程（電力、蒸汽、給水、,排水、交通、通訊）和生活設施等方面具有良好,的協(xié)作條件。,?,9,、其它,?,不宜建廠的地區(qū),：,有開采價值的礦藏地區(qū)；國,家規(guī)定的歷史文物、生物保護和風景游覽地；地,耐力在,0

4、.1Mpa,以下的地區(qū)；對機場、電臺等使用,有影響的地區(qū)。,?,總圖布置含義：,?,工廠內部所有建筑物和構建物在平面和縱向上,布置的相對位置及運輸網(wǎng)、工程網(wǎng)、行政管理、,福利及綠化設施的布置等。,?,也叫,-,總圖運輸,。,第二節(jié)、總圖布置,?,1,、政府部門下發(fā)、批復的設計任務書；,2,、設計基礎資料（生產工藝資料和廠區(qū)地貌、,工程地質、水文地質、氣象條件及給排水、供,電等有關資料）；,3,、建設地點用地規(guī)劃圖和建設設計要求；,?,4,、建設項目所在地區(qū)控制性詳細規(guī)劃。,一、總圖布置依據(jù),?,1,、總圖平面布置,?,2,、總圖豎向布置,?,3,、交通運輸布置,?,4,、綠化布置,二、總圖布置

5、設計范圍,?,具備：,?,（,1,）、合理的功能分區(qū)和避免污染的總體布局；,?,（,2,）、建筑物布置合理，提高土地利用率；,?,（,3,）、協(xié)調的人流、物流途徑；,?,（,4,）、周密的工程管線布置；,?,（,5,）、較好的綠化布置,-,綠化面積最好達,50 %,以上,。,三、總圖布置原則和要求,1,、符合生產工藝流程的要求,劃分為,行政區(qū)、生活區(qū)、生產區(qū)和輔助區(qū),知識、經(jīng),驗和政策,?,（,1,）、確定建筑物的,防火間距,，平面布置符,合建筑設計防火規(guī)范和,GMP,要求。,?,（,2,）、油罐區(qū)、危險品庫應布置在廠區(qū)的安,全地帶。,2,、符合安全的要求,?,藥物廠區(qū)布置要能較好的適應工廠近

6、、遠期規(guī),劃，留有一定的發(fā)展余地。,3,、符合發(fā)展規(guī)劃的要求,?,1,、設計圖紙,?,2,、設計表格,四、總圖布置成果,第三章、工藝流程設計,?,工藝流程圖,-,通過圖解形式表示化學生產過程,中由原料制得成品時物料的流向，同時表示生產,中所采用的化工設備和反應設備的形式、臺數(shù)、,大小、高低位置等。,?,工藝流程的設計分為兩類：,實驗工藝流程設計,生產工藝流程設計,本章講述,?,工藝流程設計,-,是車間工藝設計的核心,。,?,是工程設計中最重要、最基礎的設計步驟，,對后續(xù)的物料衡算、能量衡算、工藝設備設計、,車間平面布置設計、管道布置設計起決定性作用。,?,與車間布置設計一起決定了車間或裝置的基

7、本,面貌。,第一節(jié)、概述,一、工藝流程的作用,（,1,）、確定流程的組成,確定這些單元反應和單元操作的,具體內容及順序以及它們之間的相互連接，是流程設計,的基本任務。,（,2,）、確定載能介質的技術規(guī)格和流向,明確水蒸氣、水、,冷凍鹽水、壓縮空氣和真空等載能介質的種類、規(guī)格和,流向。,（,3,）、確定生產控制方法,對需要控制的工藝參數(shù)應確定,其檢測點、檢測儀表安裝位置及其功能。,（,4,）、確定“三廢”的治理方法,（,5,）、制定安全技術措施,（,6,）、繪制工藝流程圖,（,7,）、編寫工藝操作方法,1,、設計任務,二、工藝流程設計的任務和成果,?,（,1,）、在初步設計階段,-,是初步設計階

8、段帶,控制點的工藝流程圖和工藝操作說明；,?,（,2,）、在施工圖設計階段,-,是施工圖階段的,帶控制點工藝流程圖（即管道儀表流程圖）和設,計說明書。,?,兩者的要求和深度不同,，施工圖階段的帶控,制點流程圖是根據(jù)初步設計的審查意見，并考慮,到施工要求，對初步設計的帶控制點工藝流程圖,進行修改完善而成。,2,、設計成果,兩者都要作,為正式設計成果編入,設計文件中,兩者區(qū),別,（,1,）、保證產品質量符合藥品標準；,（,2,）、盡量采用成熟、先進的技術和設備；,（,3,）、滿足,GMP,要求；,（,4,）、使用盡可能少的消耗；,（,5,）、盡量減少三廢排放量；,（,6,）、具備開車、停車條件，易

9、于控制；,（,7,）、具有柔韌性，即在不同條件下能正常操作,的能力；,（,8,）、具有良好的經(jīng)濟效益；,（,9,）、確保安全生產，以保證人身和設備的安全,。,三、工藝流程設計的原則,?,1,、根據(jù)工藝和數(shù)據(jù)進行工程分析；,?,2,、進行單元操作和工序的分解；,?,3,、確定基本操作步驟和介質流向。,第二節(jié)、工藝流程設計的基本程序,一,、對工藝進行工程分析和處理,對氨基苯乙醚,生產工藝流,程框圖,硫磺,硫化鈉,水,配料,還原,分離,蒸餾,純堿回收,污水處理,對硝基苯乙醚,水,產品,粗氨,還原母液,刷罐水,二、繪制工藝流程框圖,三、繪制設備工藝流程圖,?,根據(jù)車間布置和儀表自控設計結果，繪制,-,

10、初步設計階段的帶控制點流程圖。,四、繪制帶控制點的工藝流程圖,?,初步設計流程圖經(jīng)批準后，根據(jù)意見進行修,改完善，進行繪制施工帶控制點圖紙。,五、繪制帶控制點的施工階段工藝流程圖,加上管,道規(guī)格,?,在干燥的反應瓶中，投入乙腈和三嗪酸、,7-,ACA,，開啟攪拌，通入氮氣，升溫至50，投,入三氟化硼乙醚，料液開始溶解變黃。50保,溫反應,30,分鐘。停止攪拌，加入自來水。,?,降溫至10，攪拌。緩慢滴加,10%,的稀氨水，,中和至,pH=1.7,，出現(xiàn)結晶。,0-,5養(yǎng)晶,30,分鐘。,抽濾，用,80%,乙腈和丙酮各,10,毫升洗滌濾餅。,低溫干燥。母液回收乙腈。,第三節(jié)、工藝流程圖,7-AC

11、T,制備工藝,實例,?,工藝流程圖,-,是以圖解的形式表示工藝流,程。工藝流程設計的不同階段，工藝流程圖的深,度有所不同。,?,?,工藝流程框圖,?,設備工藝流程圖,?,物料流程圖,?,帶控制點的工藝流程圖,。,工藝流程圖分為,-,工藝流程圖的分類,?,工藝流程框圖,-,以,圓框表示單元反應,，以,方框表示的單元操作,，反之亦可。,以箭頭表示物,料的流向,，用文字說明單元反應、單元操作及物,料名稱。,?,是一種定性圖紙。,一、工藝流程框圖,環(huán)合,離心分離,水,原料,A,單元操作,單元反應,?,設備工藝流程圖,-,以,設備的幾何圖形,表示單元,反應和單元操作，以,箭頭,表示物料和載能介質的,流向

12、，用,文字,表明設備、物料和載能介質的名稱。,二、設備工藝流程圖,?,物料衡算完畢,-,可繪制物料流程圖。,?,物料流程圖有三縱行,-,左邊,的表示原料、中,間體和成品；,中間,的表示單元反應和單元操作；,右邊,的表示副產品和“三廢”排放物。,?,每一框表示出過程名稱號及物料組成和數(shù)量，,物料流向及其數(shù)量分別用箭頭和數(shù)字表示。,為了,突出單元過程，通常把中間縱行的圖框匯成雙線,。,三、物料流程圖,物料流程圖是初步設計的,成果，編入初步設計書中,物,料,流,程,圖,示,例,?,帶控制點的工藝流程圖,-,是用圖示的方法把,工藝流程所需要的全部設備、管道、閥門、管件,和儀表及其控制方法等表示出來。,

13、?,工藝設計中必須完成的圖樣，,是施工、安裝和生產過程中,設備操作、運行和檢修的依據(jù),四、帶控制點的工藝流程圖,?,（,1,）、用設備圖形表示單元反應和單元操作，,要反應物料及載能介質的流向及連接；,?,（,2,）、表示出生產過程中的全部儀表和控制,方案；,?,（,3,）、表示出生產過程的所有閥門和管件；,要反應設備間的相對空間關系。,1,、基本要求,?,采用一號圖幅，流程簡單的可用二號圖幅，,但一套圖紙的圖幅宜一樣,。,?,若流程很復雜，可分幾部分繪制,。,2,、圖面要求,（,1,）圖紙尺寸,?,按相對比例繪制,。,?,對于過大的設備比例適當縮??；對于過小的設,備比例適當放大，但設備間的相對

14、大小不能改變。,并相對示意出各設備位置的相對高低。,?,（,2,）比例,?,設計中所畫出的有關管線、閥門、設備附件、,計量,-,控制儀表等圖形符號，用文字予以說明，以,便了解流程圖內容,。,?,圖例一般包括,：流體代號、設備名稱和位號、,管道標注、管道等級號及管道材料等極表、管件,閥門及管道附件、檢測和控制系統(tǒng)的符號、代號,等。,?,（,3,）圖例,圖例要位于第一張流程圖的右上方,?,工藝物料、主產品管道和設備位號線,-,用粗實,線（,0.91.2mm,）,；,?,輔助物料管道用,-,中粗線（,0.50.7mm,）,；,?,設備輪廓、閥門、管件、儀表線等,-,細實線,（,0.150.3mm,）

15、,。,?,圖紙和表格中所有文字寫成,-,長仿宋體。,（,4,）圖線和字體,?,a,設備外形,?,設備和機器按管道及儀表流程圖上的設備、機,器圖例繪出。,?,b,設備的位置,?,機器、設備的位置一般按流程順序從左至右排,列,，其相對位置一般考慮便于管道的聯(lián)結和標注。,?,c,設備的標注,?,需要標注設備位號、位號線、設備名稱。,設備,位號從初步設計到施工圖，在所有的文件中都一,致,。,3,、繪制方法,（,1,）、設備,?,（,A,）、,繪制要求,?,按工藝流程圖中圖例，繪出全部工藝管道以及,與工藝有關的輔助管道，繪出上述管道上的閥門、,管件和管道附件。,?,為安裝和檢修等原因所加的法蘭、螺紋連接

16、件,等需繪出和標注。,?,（,B,）、,管道標注,?,在管道及儀表流程圖中管道必須標注。,（,2,）、管道、管件和閥門,A,、設備、機器圖例,附,壓縮機,干燥設備,反應器,塔,換熱設備,工業(yè)爐,計量設備,起重運輸設備,分離設備,容器,泵,設備內構件,設備內構件,B,、管,道、管,件、閥,門的圖,例,附,（,3,）、自控儀表,溫度控制,氣動薄膜調,節(jié)閥（氣閉,式）,氣動薄膜調節(jié),閥（氣開式）,液動活塞,式調節(jié)閥,?,考慮工藝流程設計技術時,-,應以工業(yè)化實施的,可行性、可靠性和先進性為基點，滿足生產、經(jīng),濟和安全的諸多方面的要求。,第四節(jié)、工藝流程設計技術,?,根據(jù)生產規(guī)模、產品品種、換產次數(shù)、

17、設備,能力等因素，決定采用一條還是幾條生產線進行,生產。,一、生產線數(shù)目的確定,?,根據(jù)物料性質、反應特點、生產規(guī)模、工業(yè)化,條件是否成熟等因素，決定采用連續(xù)、間歇還是,聯(lián)合的操作方式。,?,二、操作方式的選擇,?,簡單間歇過程,?,設備的有效利用,-,是間歇操作過程設計的目,標之一。,?,生產過程的間歇性質，使得設備無法完全利,用，,時間最長的操作步驟控制著生產周期,，不是,控制步驟的生產設備則在每一個生產周期中都有,一定的閑置時間。,三、提高設備利用率,?,有些原料有季節(jié)性，有些產品市場需求有波動。,因此要通過,調查研究和生產實踐,來確定生產流程,的彈性。,四、考慮全流程的彈性,?,一般將

18、化學原料藥的工藝流程分為：,?,原料預處理過程,?,反應過程,?,產物后分離過程,?,產品的精制烘干包裝,?,“三廢”處理過程五個部分,?,圍繞這些部分有物料,的輸送和能量的交換,在流程設,計中反應,是核心，,因而要以,反應為中,心進行流,程設計,五、以化學反應為中心，完善生產流程,?,只有在極個別情況下，反應轉化率才達到,100%,。,?,反應回收和套用形成循環(huán)流程。,?,1,、考慮物料回收、循環(huán)套用,?,設備通常采用三層布置,：計量槽在上，反應器,在中間，過濾、離心機在下。,?,2,、提高能源的利用率，降低能耗,（,1,）、合理安排設備間的相對高,度并采用物料自流，節(jié)約輸送物,料能耗,?,研究換熱流程及換熱方案，改進傳熱方式，,提高設備的傳熱效率,。,?,（,2,）、充分利用余熱和余能,?,已知苯與混酸中,HNO3,的摩爾分數(shù)比為,1,：,1.1,。,反應壓力為,0.46Mpa,反應溫度為,130,C,。反應后,的硝化液進入連續(xù)分離器，分離出的酸性硝基苯,和廢酸的溫度約為,120,C,。,?,酸性硝基苯,經(jīng),-,冷卻,-,堿洗,-,水洗等處理工,序后送,精制工段,。,實例、混酸制備硝基苯,方案一,間接水冷,-,常壓濃縮方案,方案二,原料預熱,-,閃蒸濃縮方案,?,帶壓操