喜格：制藥車間設(shè)計(jì)-流程設(shè)計(jì)篇

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上喜格：制藥車間設(shè)計(jì)-流程設(shè)計(jì)篇制藥車間，特別是原料藥車間，按照工業(yè)分類和工程領(lǐng)域的劃分，屬于化工車間的一種。制藥車間的根本任務(wù)就是向人類提供防病治病提高健康素質(zhì)的醫(yī)藥產(chǎn)品。但從其目的實(shí)質(zhì)來(lái)說(shuō)，如同其他各類化工車間一樣，就是完成物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過(guò)程，把初始原料轉(zhuǎn)化為更具有使用價(jià)值的產(chǎn)品。而這種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過(guò)程，按照化學(xué)工程述語(yǔ)，通常稱之為化工過(guò)程?；み^(guò)程是由一系列的化工單元操作和化工單元過(guò)程有效組合而成。因而，我們說(shuō)要完成物質(zhì)的有效轉(zhuǎn)化，必須具備二個(gè)基本條件： 第1、 由各種單元設(shè)備按照特定程序所組成的裝置。裝置為完成特定的化工過(guò)程提供了所必須的空間和場(chǎng)所。 第二、各種不同的

2、載能介質(zhì)。載能介質(zhì)通常指的就是水、電、蒸汽、壓縮氣體、冷鹽水及其燃料等動(dòng)力系統(tǒng)介質(zhì)。物質(zhì)在進(jìn)行轉(zhuǎn)化的過(guò)程，也就是物理或化學(xué)的變化過(guò)程中，總是要伴隨能量的輸入或輸出。載能介質(zhì)為完成這種能量的遷移提供了所必須的通道。它或者向過(guò)程的進(jìn)行中輸入所必須的數(shù)量和質(zhì)量的能量；或者從過(guò)程的進(jìn)行中撤走所釋放出來(lái)的能量，從而使參予化工過(guò)程的各種物質(zhì)能夠處于規(guī)定的狀態(tài)，有效地完成轉(zhuǎn)化的歷程。 化工工藝設(shè)計(jì)技術(shù)人員的職責(zé)，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是為物質(zhì)的有效轉(zhuǎn)化提供上述所必須的二個(gè)基本條件。具體一點(diǎn)，就是根據(jù)指定產(chǎn)品的制造化學(xué)工藝，最有效地利用現(xiàn)有工程技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的成就，組織化工過(guò)程，配備相應(yīng)的單元設(shè)備，提供必須的載能介質(zhì)，完成產(chǎn)

3、品的高效的工業(yè)化生產(chǎn)。 SICOLAB化工工藝設(shè)計(jì)，通常在大體上分為四個(gè)階段進(jìn)行： 流程設(shè)計(jì)； 單元設(shè)備的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 布置設(shè)計(jì)； 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。 流程設(shè)計(jì)的任務(wù) 流程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)，就是對(duì)從初始原料到最終產(chǎn)品為止的物質(zhì)，在其間所經(jīng)歷的各種過(guò)程(包括物理的和化學(xué)的，也就是化工單元過(guò)程和化工單元操作)，以及其間的物流和能流(也有叫熱流)進(jìn)行技術(shù)上合理，經(jīng)濟(jì)上合算的有效的組織，以完成特定產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)。所以流程設(shè)計(jì)是整個(gè)車間設(shè)計(jì)中最基礎(chǔ)最重要的設(shè)計(jì)階段。之所以是“最基礎(chǔ)的階段”，是由于爾后的設(shè)備工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及車間布置設(shè)計(jì)，都是以工藝流程所規(guī)定。它們的一切設(shè)計(jì)原則都應(yīng)以工藝流程為中心，為工藝

4、流程服務(wù)，受工藝流程約束，而不能有任何違背。之所以是“最重要的階段，是由于工藝流程本身直接為車間的根本任務(wù)完成規(guī)定質(zhì)量和數(shù)量的產(chǎn)品生產(chǎn)負(fù)責(zé)。么工藝流程的合理性，先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性直接決定著車間生產(chǎn)的命運(yùn)。各個(gè)單元設(shè)備的最優(yōu)，并不能保證整個(gè)裝置和車間的最優(yōu)。而工藝流程的組織得當(dāng)，卻直接決定著車間生產(chǎn)的技術(shù)水平。工藝流程設(shè)計(jì)，是從車間總體和整個(gè)系統(tǒng)出發(fā)來(lái)考慮各種技術(shù)問(wèn)題的。 什么叫工藝流程呢?工藝流程就是從指定的初始原料一直到規(guī)定的最終產(chǎn)品，其間的物流和能流沿著編定的化工單元過(guò)程、化工單元操作及其設(shè)備所流經(jīng)的程序和歷程。程序的意思就是先后順序；歷程就是隨著時(shí)間和路程，物質(zhì)和載能介質(zhì)變化的記錄，也就是物

5、質(zhì)和載能介質(zhì)在過(guò)程中的經(jīng)歷。圖紙是工程界最形象最能說(shuō)明問(wèn)題的工具和語(yǔ)言。設(shè)計(jì)技術(shù)人員采用規(guī)定的圖形、符號(hào)，把工藝流程用圖紙表示出來(lái)，就叫做工藝流程圖。 正如前述，流程設(shè)計(jì)，就是要完成工藝流程的組織和編制。這個(gè)設(shè)計(jì)階段的最主要和最重要的成果，就是工藝流程圖及其相關(guān)的文字?jǐn)⑹?。同時(shí)，它的另一方面的任務(wù)，就是向爾后的工藝設(shè)計(jì)階段，和與車間設(shè)計(jì)相關(guān)的非工藝專業(yè)設(shè)計(jì)，提出有關(guān)的設(shè)計(jì)技術(shù)要求，通常稱之為技術(shù)條件。綜合上述，流程設(shè)計(jì)階段的任務(wù)是： 1.確定操作方案，采用連續(xù)操作還是間歇操作； 2.確定生產(chǎn)制度，包括年操作日，日操作時(shí)數(shù)及生產(chǎn)班制； 3.確定生產(chǎn)流程，編制工藝流程圖，提出主要操作技術(shù)條件，自動(dòng)

6、控制和儀表監(jiān)測(cè)技術(shù)條件以及產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督，生產(chǎn)控制，分析技術(shù)條件等； 4.編制物料流程和能量流程，提出物料(原料、輔助原料、中間體)和載能介質(zhì)(水、電、汽、冷、壓縮氣體、燃料等)的技術(shù)規(guī)格及數(shù)量； 5.向單元設(shè)備工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段提出每臺(tái)設(shè)備在工藝流程中所應(yīng)承擔(dān)的具體任務(wù)； 6.向技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析階段提出原料、載能介質(zhì)單位重量產(chǎn)品的消耗定額和流程對(duì)操作者的體質(zhì)、技術(shù)水平和智力水準(zhǔn)的要求。流程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的基本原則工程設(shè)計(jì)的基本原則和根本準(zhǔn)則，就是在不違犯國(guó)家法令的前提下，生產(chǎn)出低成本的高質(zhì)量產(chǎn)品。在一定的市場(chǎng)價(jià)格下，低成本意味著高利潤(rùn)，而利潤(rùn)在通常情況下，就是產(chǎn)品的生命；高質(zhì)量，可以增強(qiáng)產(chǎn)品本身的內(nèi)在競(jìng)

7、爭(zhēng)能力。所以說(shuō)，這個(gè)基本原則就是車間設(shè)計(jì)和流程設(shè)計(jì)技術(shù)水平高低的唯一的最終判據(jù)?，F(xiàn)結(jié)合流程設(shè)計(jì)將上述的基本原則具體敘述如下：1.嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書(shū)中關(guān)于產(chǎn)品方案的有關(guān)規(guī)定。 設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書(shū)中產(chǎn)品方案，主要包括產(chǎn)品的四個(gè)方面： (1)產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：一般情況下，醫(yī)藥產(chǎn)品應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家頒布的現(xiàn)行“藥典”執(zhí)行；鑒于我國(guó)醫(yī)藥產(chǎn)品生產(chǎn)，正日趨面向世界市場(chǎng)，流程設(shè)計(jì)應(yīng)盡量考慮提高產(chǎn)品的優(yōu)級(jí)率的因素，合乎國(guó)際上的慣例，使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到世界先進(jìn)國(guó)家的藥典等的規(guī)定； (2)產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模：生產(chǎn)規(guī)模是計(jì)劃經(jīng)濟(jì)部門進(jìn)行市場(chǎng)研究，綜合平衡的產(chǎn)物，未經(jīng)上級(jí)主管部門的批復(fù)，設(shè)計(jì)人員無(wú)權(quán)白行變動(dòng)。 (3)產(chǎn)品的包裝要求：

8、外包裝直接牽涉到產(chǎn)品的貯存、運(yùn)輸，對(duì)于醫(yī)藥產(chǎn)品，還牽涉到貯存期藥品質(zhì)量的變化間題； (4)產(chǎn)品的用途。 2.嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書(shū)中，關(guān)于產(chǎn)品的原料路線和生產(chǎn)方法。 計(jì)劃任務(wù)書(shū)考慮到原料配套問(wèn)題，均對(duì)原料路線和生產(chǎn)方法作了明確規(guī)定。設(shè)計(jì)人員在接到計(jì)劃任務(wù)書(shū)后，首先應(yīng)對(duì)原料路線和生產(chǎn)方法進(jìn)行必要的復(fù)查，一般情況應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行。若發(fā)現(xiàn)資源和技術(shù)方面存在重大間題，設(shè)計(jì)人員應(yīng)上報(bào)有關(guān)主導(dǎo)部門。 3.流程設(shè)計(jì)必須堅(jiān)持技術(shù)上落實(shí)可靠，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)的原則。 技術(shù)上的落實(shí)可靠，就是對(duì)于所采用的每一項(xiàng)技術(shù)成果，都必須是經(jīng)過(guò)實(shí)踐考驗(yàn)的，是經(jīng)過(guò)技術(shù)鑒定通過(guò)的，是確有百分之百把握的。對(duì)于新技術(shù)的采用，既要采用積極、敢

9、想、敢用的精神，又要堅(jiān)持一切經(jīng)過(guò)實(shí)踐、采取穩(wěn)妥的態(tài)度。設(shè)計(jì)中的百分之一的僥幸心理，都可能給施工和生產(chǎn)帶來(lái)極大的危害。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)與否，是設(shè)計(jì)優(yōu)劣，技術(shù)水平高低的唯一判據(jù)。技術(shù)的先進(jìn)和落后標(biāo)準(zhǔn)，是相對(duì)的，而不是絕對(duì)的，這正如連續(xù)化的流態(tài)化干燥流程和古老的廂式干燥流程相比較，脫離開(kāi)生產(chǎn)規(guī)模大小等具體情況，無(wú)法判斷先進(jìn)與落后一樣。技術(shù)上的先進(jìn)，必須在技經(jīng)指標(biāo)上能夠體現(xiàn)出來(lái)。技術(shù)經(jīng)濟(jì)，就是經(jīng)濟(jì)指導(dǎo)下的技術(shù)，用技術(shù)手段達(dá)到經(jīng)濟(jì)上的目的。 4.嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家法令。 這里的國(guó)家法令，指的是與設(shè)計(jì)有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，主要的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，防火規(guī)范，三廢排放標(biāo)準(zhǔn)等以及其他的技術(shù)規(guī)范。這些都是人類在長(zhǎng)期的生產(chǎn)活動(dòng)

10、中，長(zhǎng)期積累起來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)晶，用生命換來(lái)的血的教訓(xùn)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)的總結(jié)。國(guó)家把這些以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的方式用法令形式固定下來(lái)，作為設(shè)計(jì)人員從事設(shè)計(jì)的法律依據(jù)。設(shè)計(jì)人員無(wú)權(quán)對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的條件自作任意解釋；而應(yīng)由規(guī)范中指明的單位負(fù)責(zé)解釋。三、流程設(shè)計(jì)的基本程序及其技術(shù)處理流程設(shè)計(jì)間題的實(shí)質(zhì)，就是在設(shè)計(jì)基本原則的指導(dǎo)和約束下，求解這樣一個(gè)中間過(guò)程。要求在給定的輸入(即原料)，取得給定的輸出(即成品)：下面就傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和程序，進(jìn)行如下介紹。 (一)基本程序 流程設(shè)計(jì)大致分為如下四個(gè)階段： 1.生產(chǎn)方法的工程分析處理，這里把它起名曰“原始信息搜索”階段。 這個(gè)階段的主要任務(wù)，就是結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)的規(guī)定，對(duì)試驗(yàn)

11、階段所提出的已證明是可行的生產(chǎn)方法或試驗(yàn)流程，進(jìn)行具體的剖析，以便獲得試驗(yàn)階段對(duì)工程設(shè)計(jì)階段在流程方面所提出的最基本的要求，即“原始信息”。這些信息，設(shè)計(jì)人員通常是無(wú)權(quán)變動(dòng)的。否則，給定原料生產(chǎn)，給定產(chǎn)品的目的就根本上被動(dòng)搖了。設(shè)計(jì)人員的任務(wù)，僅僅是用技術(shù)經(jīng)濟(jì)的手段，滿足“原始信息”的要求。 這個(gè)階段通常包括： (1)生產(chǎn)方法的基本化工單元流程(程序)化 (2)基本化工單元之間相互所連接的物料流的基本信息的搜索。 物料流基本信息包括： 1)起迄單元時(shí)的狀態(tài)參數(shù)(相態(tài)：T，；P，公斤/厘米)； 2)物料性質(zhì)； 3)流量(F，公斤/時(shí))； (3)能量的輸入輸出要求(品位級(jí)：Q，千卡/時(shí))。 搜索技

12、術(shù)，就是通常說(shuō)的物料平衡和熱量平衡。這個(gè)階段的中間成品，就是帶有物料流量和輸入輸出熱量的基本單元流程示意圖。 2.方案選擇階段 這個(gè)階段的主要任務(wù)，就是運(yùn)用現(xiàn)有的譽(yù)釜化工技術(shù)成就和設(shè)計(jì)者本人的經(jīng)驗(yàn)，以第一階段成品一一基本單元流程圖為基礎(chǔ)，提出各種不同的流程方案，然后根據(jù)中間判據(jù)進(jìn)行最優(yōu)選擇，決定工藝流程方案。 這個(gè)工藝流程方案，基本包括了除涉及到布置所引起輸送以外的全工藝過(guò)程。 中間判據(jù)，通常以物料收率和能量利用效率為主。能量利用效率應(yīng)當(dāng)包括反映在數(shù)量上利用狀況的熱效率或余熱利用率，以及在質(zhì)量品位級(jí)方面利用狀況的熱力學(xué)效率或有效能單耗。 這個(gè)階段的中間成品： (1)工藝流程方案圖； (2)向“

13、設(shè)備工藝計(jì)算”提出該設(shè)備在流程中所承擔(dān)的工藝任務(wù)具體要求： (注：這一階段以后，應(yīng)當(dāng)開(kāi)始進(jìn)行“設(shè)備工藝計(jì)算”方面工作，并提出設(shè)備草圖。“設(shè)備工藝計(jì)算”不屬于本講座內(nèi)容，可參閱有關(guān)專門書(shū)籍。) 3.流程豎向布局階段 這個(gè)階段的主要任務(wù)是根據(jù)工藝流程方案圖和設(shè)備草圖，進(jìn)行流程的豎向布局。 流程豎向布局原則：在滿足規(guī)模、操作、維修及生產(chǎn)管理要求下，最大限度地節(jié)約垂直輸送所必須的能量。 這個(gè)階段的中間成品： (1)選擇垂直輸送設(shè)備，如提升機(jī)，輸送泵等； (2)編制工藝流程草圖； (3)編制工藝設(shè)備一覽表初稿。 (注：這一階段以后應(yīng)開(kāi)展車間布置，化工管路計(jì)算以及最終技術(shù)經(jīng)濟(jì)判決，這些內(nèi)容也同樣超出本講座

14、范圍，可參閱有關(guān)專門著作。) 4.成品階段 本階段是流程設(shè)計(jì)的最終階段，它的任務(wù)就是根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的最終判決，繪制工藝流程圖成品。繪制的基本原則及其注意事項(xiàng)詳見(jiàn)第四部分。 (二)技術(shù)處理 現(xiàn)用玉米發(fā)酵法制造丙酮、丁醉溶劑的工藝流程設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明流程設(shè)計(jì)程序和有關(guān)的技術(shù)處理。鑒于篇幅所限，重點(diǎn)放在培養(yǎng)基糊化消毒部分。 1.原始信，息搜集階段 (1)生產(chǎn)方法： 資料來(lái)源：現(xiàn)行生產(chǎn)工廠或鑒定批準(zhǔn)的試驗(yàn)報(bào)告。 內(nèi)容要點(diǎn)：原料玉米經(jīng)粉碎成細(xì)度為1.21.smm的玉米粉，加水調(diào)和成含量為7外的懸浮液。懸浮液在溫度93士3oC下糊化25分鐘。形成的糊化液經(jīng)過(guò)138士2，40分鐘的滅菌消毒后，降溫至40士2

15、，即為消后培養(yǎng)基，作為發(fā)酵用。 發(fā)酵采用醋酸梭狀芽抱桿菌(即丙丁菌)進(jìn)行厭氧深層二級(jí)發(fā)酵(育種和發(fā)酵)法。育種條件：溫度40士ZoC，周期1618小時(shí)；發(fā)酵：溫度40士ZoC，周期28小時(shí)，接種量3040界。發(fā)酵產(chǎn)物為含丙酮、丁醇、乙醉溶劑的發(fā)酵液和含CO：和瓦的發(fā)酵氣。 發(fā)酵液可以采用普通的蒸餾分離方法，獲得丙酮、丁醇、乙醇產(chǎn)品。 (2)基本單元定性方塊流程圖： 這種方塊流程圖最主要的作用，是給設(shè)計(jì)工作者一種全過(guò)程系統(tǒng)性的概念。 2.物料流基本信息的搜集： (1)生產(chǎn)制度的確定 生產(chǎn)制度包括：間歇或連續(xù)操作的選定；年操作日；操作班制。 間歇與連續(xù)操作的選定，通常情況下采用連續(xù)操作是比較經(jīng)濟(jì)合

16、理的。連續(xù)操作，輔助時(shí)間大量節(jié)約，設(shè)備緊湊，投資??；操作穩(wěn)定易于機(jī)械化、自動(dòng)化，而且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。但是，間歇操作在如下情況應(yīng)該首先考慮： 小產(chǎn)量的貴重產(chǎn)品生產(chǎn)，并且一擊內(nèi)可進(jìn)行多種操作者；玉米 玉米粉細(xì)度1.21.5m皿一一諫懸浮液 7臨生產(chǎn)條件。 在安排年操作日時(shí)要考慮： 星期日和假日是否占用?通常情況下，對(duì)于醫(yī)藥生產(chǎn)，如有可能的話，則盡量不考慮占用。 計(jì)劃性停車天數(shù)：該天數(shù)一般用于計(jì)劃中的檢查，修理和設(shè)備的更新工作。 非計(jì)劃性停車天數(shù)：該項(xiàng)通常是由于原材料和動(dòng)力系統(tǒng)供應(yīng)的中斷，火災(zāi)爆炸事故，意外的極端惡劣的氣候條件以及最有可能的設(shè)備事故等因素所引起的被迫性停車。 在安排操作班制時(shí)，要注意： 對(duì)毒性較大的，勞動(dòng)力短缺的或有可能安排的情況者，則應(yīng)首先考慮一班制或二班制，不考慮夜班操作； 對(duì)產(chǎn)品銷售情況掌握不明，或產(chǎn)品不能長(zhǎng)期貯存，但市場(chǎng)銷售又不很均衡等情況，也應(yīng)首先考慮一班制或二班制，使車間生產(chǎn)能力有一定的貯備，以便應(yīng)付急需。 對(duì)