年產(chǎn)150噸硫辛酸車間工藝設(shè)計(jì)分析說明書模板

1、.目錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc31265 摘要 HYPERLINK l _Toc15265 Abstract HYPERLINK l _Toc15451 前言 HYPERLINK l _Toc7085 第一章 產(chǎn)品概述1 HYPERLINK l _Toc1447 1.1 產(chǎn)品的名稱、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、藥理作用 PAGEREF _Toc1447 1 HYPERLINK l _Toc27291 1.2 包裝規(guī)格及儲(chǔ)藏要求 PAGEREF _Toc27291 2 HYPERLINK l _Toc25350 1.2.1 原料藥成品的包裝規(guī)格 PAGEREF _Toc2

2、5350 2 HYPERLINK l _Toc5153 1.2.2 貯藏 PAGEREF _Toc5153 3 HYPERLINK l _Toc16681 第二章 生產(chǎn)工藝 PAGEREF _Toc16681 3 HYPERLINK l _Toc2744 2.1 生產(chǎn)工藝流程框圖 PAGEREF _Toc2744 4 HYPERLINK l _Toc18184 2.2 生產(chǎn)工藝操作過程 PAGEREF _Toc18184 5 HYPERLINK l _Toc26189 2.2.1. 環(huán)合工序 PAGEREF _Toc26189 6 HYPERLINK l _Toc28238 2.2.2. 水解

3、工序 PAGEREF _Toc28238 6 HYPERLINK l _Toc15759 2.2.3. 精制工序 PAGEREF _Toc15759 7 HYPERLINK l _Toc4078 2.2.4. 粉碎包裝 PAGEREF _Toc4078 8 HYPERLINK l _Toc13981 第三章 物料衡算 PAGEREF _Toc13981 8 HYPERLINK l _Toc3743 3.1 計(jì)算方法與原則 PAGEREF _Toc3743 9 HYPERLINK l _Toc29210 3.1.1 物料衡算的目的 PAGEREF _Toc29210 9 HYPERLINK l

4、_Toc22042 3.1.2 物料衡算的依據(jù) PAGEREF _Toc22042 9 HYPERLINK l _Toc19444 3.1.3 物料衡算基準(zhǔn) PAGEREF _Toc19444 9 HYPERLINK l _Toc23877 3.2 生產(chǎn)時(shí)間 PAGEREF _Toc23877 9 HYPERLINK l _Toc1894 3.3 硫辛酸生產(chǎn)物料衡算 PAGEREF _Toc1894 9 HYPERLINK l _Toc2737 工藝收率及所用原料的物性工作參數(shù) PAGEREF _Toc2737 9 HYPERLINK l _Toc26618 年產(chǎn)量及工作日 PAGEREF _

5、Toc26618 11 HYPERLINK l _Toc5652 環(huán)合工段的物料衡算 PAGEREF _Toc5652 12 HYPERLINK l _Toc1935 水解工段的物料衡算 PAGEREF _Toc1935 14 HYPERLINK l _Toc5812 萃取工段的物料衡算 PAGEREF _Toc5812 15 HYPERLINK l _Toc31160 過濾工段的物料衡算 PAGEREF _Toc31160 17 HYPERLINK l _Toc11721 減壓濃縮的物料衡算 PAGEREF _Toc11721 18 HYPERLINK l _Toc3820 3.3.8結(jié)晶釜

6、的物料衡算 PAGEREF _Toc3820 19 HYPERLINK l _Toc30060 離心機(jī)的物料衡算 PAGEREF _Toc30060 19 HYPERLINK l _Toc24162 干燥機(jī)的物料衡算 PAGEREF _Toc24162 20 HYPERLINK l _Toc24464 溶劑回收的物料衡算 PAGEREF _Toc24464 21 HYPERLINK l _Toc13191 對(duì)脫色過濾的物料衡算 PAGEREF _Toc13191 21 HYPERLINK l _Toc19980 結(jié)晶釜的物料衡算 PAGEREF _Toc19980 22 HYPERLINK l

7、 _Toc9331 離心機(jī)的物料衡算 PAGEREF _Toc9331 23 HYPERLINK l _Toc13258 干燥工段的物料衡算 PAGEREF _Toc13258 23 HYPERLINK l _Toc208 對(duì)溶劑的回收的物料衡算 PAGEREF _Toc208 24 HYPERLINK l _Toc20626 粉碎包裝工序的物料衡算 PAGEREF _Toc20626 24 HYPERLINK l _Toc1279 3.4 物料流程框圖 PAGEREF _Toc1279 24 HYPERLINK l _Toc25612 第四章 能量衡算 PAGEREF _Toc25612 2

8、5 HYPERLINK l _Toc23442 4.1能量衡算依據(jù)以及基準(zhǔn) PAGEREF _Toc23442 25 HYPERLINK l _Toc23022 4.2物性數(shù)據(jù)計(jì)算方法及過程 PAGEREF _Toc23022 25 HYPERLINK l _Toc1861 物質(zhì)比熱容的估算 PAGEREF _Toc1861 25 HYPERLINK l _Toc16491 物質(zhì)燃燒熱的估算由燃燒需氧原子mol數(shù)法算得 PAGEREF _Toc16491 28 HYPERLINK l _Toc25125 物質(zhì)汽化熱的估算 PAGEREF _Toc25125 29 HYPERLINK l _To

9、c9062 物質(zhì)熔解熱的估算 PAGEREF _Toc9062 30 HYPERLINK l _Toc645 4.3 不同工段的能量衡算 PAGEREF _Toc645 33 HYPERLINK l _Toc31223 硫化工段的能料衡算 PAGEREF _Toc31223 33 HYPERLINK l _Toc7398 環(huán)合工段的能量衡算 PAGEREF _Toc7398 34 HYPERLINK l _Toc313 環(huán)合液降溫的能量衡算 PAGEREF _Toc313 37 HYPERLINK l _Toc29201 4.3.4.水解反應(yīng)的能量衡算 PAGEREF _Toc29201 37

10、 HYPERLINK l _Toc30341 減壓濃縮過程的能量衡算 PAGEREF _Toc30341 39 HYPERLINK l _Toc4836 酸化過程的能量衡算 PAGEREF _Toc4836 40 HYPERLINK l _Toc4530 精制工段的能量衡算 PAGEREF _Toc4530 46 HYPERLINK l _Toc28452 第五章 工藝設(shè)備計(jì)算及選型 PAGEREF _Toc28452 51 HYPERLINK l _Toc24680 5.1設(shè)備選型的目的、依據(jù)及基準(zhǔn) PAGEREF _Toc24680 51 HYPERLINK l _Toc4692 設(shè)備選型

11、的目的 PAGEREF _Toc4692 51 HYPERLINK l _Toc23963 5.1.2設(shè)備選型的依據(jù) PAGEREF _Toc23963 51 HYPERLINK l _Toc16915 設(shè)備選型的基準(zhǔn) PAGEREF _Toc16915 51 HYPERLINK l _Toc17779 5.2不同設(shè)備的選型計(jì)算 PAGEREF _Toc17779 51 HYPERLINK l _Toc24042 反應(yīng)釜的選型及核算 PAGEREF _Toc24042 51 HYPERLINK l _Toc19953 輔助設(shè)備的選型 PAGEREF _Toc19953 61 HYPERLINK

12、 l _Toc11784 第六章 車間布置 PAGEREF _Toc11784 70 HYPERLINK l _Toc10224 6.1原料藥多功能車間布置 PAGEREF _Toc10224 71 HYPERLINK l _Toc11164 廠房形式 PAGEREF _Toc11164 71 HYPERLINK l _Toc19617 設(shè)備平面布置的基本要求 PAGEREF _Toc19617 72 HYPERLINK l _Toc9445 6.2 精烘包車間布置 PAGEREF _Toc9445 74 HYPERLINK l _Toc27595 6.2.1 GMP對(duì)制藥工業(yè)車間的要求 PA

13、GEREF _Toc27595 74 HYPERLINK l _Toc25331 6.2.2 工藝布局及土建要求 PAGEREF _Toc25331 75 HYPERLINK l _Toc10527 6.2.3 人員、物料凈化和安全 PAGEREF _Toc10527 75 HYPERLINK l _Toc26150 6.2.4 室內(nèi)裝修 PAGEREF _Toc26150 76 HYPERLINK l _Toc2336 6.2.5 空調(diào)系統(tǒng) PAGEREF _Toc2336 76 HYPERLINK l _Toc14319 6.3 本設(shè)計(jì)車間布置的說明 PAGEREF _Toc14319 7

14、6 HYPERLINK l _Toc12922 第七章 管道布置 PAGEREF _Toc12922 77 HYPERLINK l _Toc870 7.1 主管設(shè)計(jì)原則 PAGEREF _Toc870 78 HYPERLINK l _Toc3756 7.2 本生產(chǎn)車間主管布置說明 PAGEREF _Toc3756 79 HYPERLINK l _Toc29609 第八章 勞動(dòng)安全及人員安排 PAGEREF _Toc29609 79 HYPERLINK l _Toc28024 8.1 設(shè)計(jì)依據(jù) PAGEREF _Toc28024 80 HYPERLINK l _Toc3621 8.2 建筑及場(chǎng)地

15、布置 PAGEREF _Toc3621 81 HYPERLINK l _Toc10369 8.3 生產(chǎn)過程中主要危害因素的分析 PAGEREF _Toc10369 81 HYPERLINK l _Toc12343 8.4 安全防范措施 PAGEREF _Toc12343 82 HYPERLINK l _Toc28904 8.4.1 防火防爆 PAGEREF _Toc28904 82 HYPERLINK l _Toc21192 8.4.2 防塵方案 PAGEREF _Toc21192 82 HYPERLINK l _Toc32509 8.4.3 電氣方案 PAGEREF _Toc32509 82

16、 HYPERLINK l _Toc3024 8.4.4 防機(jī)械傷害 PAGEREF _Toc3024 83 HYPERLINK l _Toc23604 8.4.5 防噪聲方面 PAGEREF _Toc23604 83 HYPERLINK l _Toc17633 8.4.6 壓力容器 PAGEREF _Toc17633 83 HYPERLINK l _Toc508 8.4.7 防燙傷、凍傷措施 PAGEREF _Toc508 83 HYPERLINK l _Toc5936 8.4.8 工業(yè)衛(wèi)生 PAGEREF _Toc5936 83 HYPERLINK l _Toc7222 8.4.9 拆卸過程

17、的防護(hù) PAGEREF _Toc7222 84 HYPERLINK l _Toc177 8.5 勞動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置 PAGEREF _Toc177 84 HYPERLINK l _Toc29773 8.6 人員安排 PAGEREF _Toc29773 84 HYPERLINK l _Toc830 第九章 綜合利用及三廢 PAGEREF _Toc830 85 HYPERLINK l _Toc29260 9.1 綜合利用 PAGEREF _Toc29260 86 HYPERLINK l _Toc1516 9.1.1 工藝節(jié)能措施 PAGEREF _Toc1516 86 HYPERLINK l _Toc1

18、9299 9.1.2 暖通節(jié)能措施 PAGEREF _Toc19299 86 HYPERLINK l _Toc20973 9.1.3 電氣設(shè)計(jì)節(jié)能措施 PAGEREF _Toc20973 87 HYPERLINK l _Toc29103 9.2 三廢 PAGEREF _Toc29103 87 HYPERLINK l _Toc4027 9.2.1 設(shè)計(jì)采用的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn) PAGEREF _Toc4027 87 HYPERLINK l _Toc14157 9.2.2 主要污染物及處理 PAGEREF _Toc14157 87 HYPERLINK l _Toc30029 9.3 綠化概況 PAGEREF

19、 _Toc30029 90 HYPERLINK l _Toc32464 9.4 環(huán)保管理及監(jiān)測(cè) PAGEREF _Toc32464 90 HYPERLINK l _Toc9367 9.5 環(huán)境影響分析與結(jié)論 PAGEREF _Toc9367 90 HYPERLINK l _Toc24063 第十章 消防 PAGEREF _Toc24063 90 HYPERLINK l _Toc7293 10.1 設(shè)計(jì)依據(jù) PAGEREF _Toc7293 91 HYPERLINK l _Toc8210 10.2 生產(chǎn)工藝中的危險(xiǎn)化學(xué)品 PAGEREF _Toc8210 91 HYPERLINK l _Toc6

20、807 10.3 生產(chǎn)車間防火安全管理規(guī)定 PAGEREF _Toc6807 91 HYPERLINK l _Toc5094 10.4 本設(shè)計(jì)對(duì)消防要求的考慮和采取措施 PAGEREF _Toc5094 92 HYPERLINK l _Toc17236 10.5 防火和疏散要求 PAGEREF _Toc17236 94 HYPERLINK l _Toc8492 10.6 消防系統(tǒng)及消防設(shè)施 PAGEREF _Toc8492 95 HYPERLINK l _Toc16070 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc16070 97 HYPERLINK l _Toc18335 致 謝 PAGEREF _

21、Toc18335 99摘要原料藥多功能車間不同于傳統(tǒng)的原料藥車間,它可以同時(shí)或分期生產(chǎn)不同品種的多種原料藥。多功能車間的建設(shè)可以滿足小批量、多品種的生產(chǎn)要求,應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的迅速變化。另外,從整體上而言,多功能車間在設(shè)備和土地上更節(jié)約,使生產(chǎn)成本降低。 本文針對(duì)硫辛酸這一原料藥設(shè)計(jì)一個(gè)多功能車間,設(shè)計(jì)規(guī)模為150t/a,按照 GMP 標(biāo)準(zhǔn),對(duì)車間的設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)備選擇、車間布置以及工藝路線論證、工藝流程設(shè)計(jì),勞動(dòng)保護(hù)、安全生產(chǎn)與三廢處理等一系列工程問題作了詳細(xì)的介紹,并附有設(shè)計(jì)圖紙和表格。關(guān)鍵詞： 原料藥、多功能車間、硫辛酸.Abstract Multifunction workshop is dif

22、ferent from traditionnal API workshop, it can simultaneously produce a variety of pharmaceutical raw materials or phases of different varieties. Multifunctional building workshop to meet small quantity and variety of production requirements, respond quickly to market changes. In addition, from on th

23、e whole, more versatile workshop on conservation and land equipment, reduce production costs. In this paper, alpha lipoic acid, this kind of pharmaceutical raw materials to design a multi-purpose workshop, designed to scale of 150t / a, in accordance with the GMP standards, based on the plants desig

24、n, equipment selection, plant layout and process route demonstration, process design, labor protection, production safety and the three wastes treatment and a series of engineering problems were described in detail, together with the design drawings and tables.Keywords: pharmaceutical raw materials,

25、 multi-plant, lipoic acid, efavirenz, valsartan.前言硫辛酸 是一種存在于線粒體的輔酶,類似維他命,能消除加速老化與致病的自由基。硫辛酸在體內(nèi)經(jīng)腸道吸收后進(jìn)入細(xì)胞, 兼具脂溶性與水溶性的特性,因此可以在全身通行無阻,到達(dá)任何一個(gè)細(xì)胞部位,提供人體全面效能,是具脂溶性與水溶性的萬能抗氧化劑。本設(shè)計(jì)根據(jù)所給硫辛酸的工藝流程設(shè)計(jì)工藝路線,進(jìn)行了物料衡算、能量衡算、設(shè)備選型等。并對(duì)廠房的布局進(jìn)行了規(guī)劃,以滿足生產(chǎn)工藝的要求。由于數(shù)據(jù)不足,計(jì)算中部分?jǐn)?shù)據(jù)是經(jīng)過查找文獻(xiàn),或通過經(jīng)驗(yàn)公式估算得來的；部分條件未提供,則是通過經(jīng)驗(yàn)假設(shè)的。設(shè)計(jì)中所用到的反應(yīng)釜均為多功

26、能反應(yīng)釜,使用方便,利用率高。.第一章 產(chǎn)品概述 硫辛酸 是一種存在于線粒體的酶,類似維他命,能消除加速老化與致病的自由基。硫辛酸在體內(nèi)經(jīng)腸道吸收后進(jìn)入細(xì)胞, 兼具脂溶性與水溶性的特性, 因此可以在全身通行無阻, 到達(dá)任何一個(gè)細(xì)胞部位,提供人體全面效能,是具脂溶性與水溶性的萬能抗氧化劑。 硫辛酸的兩大功效：一是美容養(yǎng)顏抗衰老作用。硫辛酸具有令人驚奇的抗氧化能力,而且皮膚吸收率高, 對(duì)黑眼圈、皺紋及斑點(diǎn)等效能卓著,強(qiáng)化代謝功能會(huì)讓身體的血液循環(huán)變好,肌 膚黯沉明顯改善、毛孔也變得細(xì)小,成就令人稱羨的細(xì)致肌膚。此外,只要攝取 足夠的硫辛酸,就能從體內(nèi)將紫外線對(duì)肌膚的傷害程度降到最低,還可以緩和隨著

27、年齡增長(zhǎng)而造成的肌膚損害并促進(jìn)肌膚新生,保持滋潤(rùn)度,防止皺紋及老年斑的出現(xiàn),活化身體循環(huán)改善寒性體質(zhì)。所以硫辛酸具有卓越的抗衰老能力。二是預(yù)防癌癥、預(yù)防各種慢性疾病,保護(hù)身體的作用。在歐洲,特別針對(duì)硫辛酸作為抗氧化物劑做的研究表明其可消滅數(shù)種不同的自由基,并可使其他的抗氧化劑再生,保護(hù)肝臟及心臟免受損害,并緩和體內(nèi)因發(fā)炎所引起的過敏、關(guān)節(jié)炎及氣喘等現(xiàn)象。硫辛酸高效的抗氧化能力可預(yù)防高血壓、冠心病、糖尿病、動(dòng)脈粥樣硬化、風(fēng)濕、紅斑狼瘡、子宮肌瘤,子宮內(nèi)膜異位癥、乳腺增生、老年癡呆癥等數(shù) 百種常見的代謝病、慢性病和婦科病,還能抑制體內(nèi)癌細(xì)胞的發(fā)生。這是由于硫 辛酸不僅能使維生素C和E再生,而且能使

28、細(xì)胞質(zhì)中的谷光甘肽及線粒體內(nèi)的輔 酶Q10再生,是身體高效的保護(hù)屏障。此外,經(jīng)常服用硫辛酸還有增強(qiáng)人體免疫。產(chǎn)品的名稱、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、藥理作用 產(chǎn) 品 名 硫辛酸 質(zhì)量 標(biāo)準(zhǔn) 99.5% 類 別 一種存在于線粒體的酶 類 似 維他命 中文 別名 DL- -硫辛酸; 阿爾法硫辛酸; 類脂酸;DL-硫辛酸; -硫辛酸1 英文 名稱 thioctic acid 英文 別名 5-valeric acid; C A S 62-46-4;1077-28-7 EI NE CS 200-534-6 分子式 C 8H13O2S2 分子量 205.3182 化學(xué)結(jié)構(gòu)式 物化 性質(zhì) 熔 點(diǎn)： 58-63 沸 點(diǎn)：

29、 160-165 水溶性： 0.9 g/L 藥理 作用硫辛酸為B 族維生素,是丙酮酸脫氫酶系和a -酮戊二酸脫氫酶系的輔酶。離體試驗(yàn)顯示,硫辛酸可以降低神經(jīng)組織的脂質(zhì)氧化,可抑制蛋白質(zhì) 糖基化作用、抑制醛糖還原酶。在體內(nèi) ,硫辛酸具有抗氧化作用,參與谷胱甘肽及輔酶 Q l 等抗氧化劑再循環(huán)。硫辛酸能整合某些金屬離子如銅、錳、鋅。毒理研究生殖毒性試驗(yàn)中,在器官形成期 ICR小鼠皮下注射給予硫辛酸 166.4mg kg,SD 大鼠皮下注射給予硫辛酸832mg kg未見致畸作用。產(chǎn)品用途 硫辛酸可以降低神經(jīng)組織的脂質(zhì)氧化現(xiàn)象,阻止蛋白質(zhì)的糖基化作用,通過抗氧化應(yīng)激治療,全面改善神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)與血管的血流量

30、,增加神經(jīng) Na+-K+-ATP 酶活性,保護(hù)血管內(nèi)皮功能,明顯緩解患者的神經(jīng)疼痛、 麻木、 灼痛等神經(jīng)癥狀。用于治療急性及慢性肝炎、肝硬化、肝性昏迷、脂肪肝、糖尿病等。1.2 包裝規(guī)格及儲(chǔ)藏要求1.2.1 原料藥成品的包裝規(guī)格表 1-1 原料藥成品的包裝規(guī)格規(guī)格包裝方式扎口方式25kg/桶 25kg/桶雙層塑料薄膜真空包裝,外套牛皮紙袋遮光,裝入紙桶封口封簽1.2.2 貯藏表 1-2 儲(chǔ)藏方法及條件儲(chǔ)藏方法儲(chǔ)藏溫度遮光,密閉保存室溫陰涼處保存第二章 生產(chǎn)工藝2.1 生產(chǎn)工藝流程框圖圖2-1 硫辛酸的工藝流程圖2.2 生產(chǎn)工藝操作過程2.2.1. 環(huán)合工序1 工藝配比 表 2-1環(huán)合工序工藝配

31、比原輔料名稱規(guī)格質(zhì)量比6,8-二氯辛酸乙酯99%1.0純化水符合藥典標(biāo)準(zhǔn)0.5水合硫化鈉99%1.1硫磺99%0.17四丁基溴化銨99%0.0995%乙醇工業(yè)2.0*注：W為6,8-二氯辛酸乙酯批投料質(zhì)量2操作過程在環(huán)合反應(yīng)釜中加入0.5W純化水、1.1W水合硫化鈉攪拌升溫至60,分批加入0.17W硫磺粉,反應(yīng)1.5h；分別加入2W乙醇和0.09W四丁基溴化銨,升溫至75,緩慢滴加1W 6,8-二氯辛酸乙酯約2h,加熱回流,反應(yīng)8h,得環(huán)合液環(huán)合液比容約為1000kg/m3,冷卻至室溫待用。環(huán)合收率為58%。2.2.2. 水解工序1 工藝配比表 2-2水解工序工藝配比原輔料名稱規(guī)格質(zhì)量比W*氫

32、氧化鈉工業(yè)0.12純化水符合藥典標(biāo)準(zhǔn)適量36%精制鹽酸工業(yè)適量乙酸乙酯99%2.5食鹽工業(yè)0.05無水硫酸鎂工業(yè)0.05*注：W為6,8-二氯辛酸乙酯批投料質(zhì)量2 操作過程在上述環(huán)合液中,緩慢加入20%的氫氧化鈉溶液,升溫至60,反應(yīng)3h。將上述反應(yīng)液減壓濃縮除去乙醇,餾出液約為反應(yīng)液體積的1/2。將濃縮液降至室溫。然后緩慢加入適量2mol/L鹽酸,調(diào)節(jié)體系pH值至2加入過程耗時(shí)約1.5h。用2.5W乙酸乙酯萃取上述酸化液,有機(jī)相用飽和食鹽水洗滌分層,再用無水硫酸鎂干燥,過濾,水相經(jīng)預(yù)處理后排至污水處理站。有機(jī)相減壓濃縮,餾出液約為上述有機(jī)相體積的1/2。將濃縮液緩慢冷卻至10以下,結(jié)晶、離心

33、,用0.1W乙酸乙酯淋洗,濾餅含濕量為20%轉(zhuǎn)移至干燥器,在真空度0.08MPa條件下干燥,得淡黃色針狀粗品粗品含量99%。回收離心母液和餾出液中的溶劑套用,回收率為90%,殘留物送至市政處理。水解收率為90%。2.2.3. 精制工序1 工藝配比結(jié)合精制過程,物料的配比,見表2-3。表2-3 精制工序工藝配比原輔料名稱規(guī)格質(zhì)量比W*粗品99%1.0乙酸乙酯99%3.0活性炭醫(yī)用級(jí)0.1*注：W為粗品批投料質(zhì)量操作過程在脫色釜中依次加入1W粗品、3W乙酸乙酯、0.1W活性炭,加熱回流2h,脫碳過濾。將濾液轉(zhuǎn)至結(jié)晶釜中,緩慢冷卻至10,結(jié)晶。經(jīng)固液分離,在真空度0.08MPa條件下干燥,得淡黃色針

34、狀硫辛酸精品含量99.5%?；厥漳敢褐械囊宜嵋阴ヌ子?回收率為90%,殘留物送至市政處理。精制收率為94%。2.2.4.粉碎包裝按要求粉碎、待檢。檢驗(yàn)合格后,進(jìn)行內(nèi)包、外包、入庫。收率為99.5%。第三章 物料衡算3.1 計(jì)算方法與原則3.1.1 物料衡算的目的生產(chǎn)工藝流程框圖只是定性地表示,在由原料轉(zhuǎn)變成最終產(chǎn)品的過程中,要 經(jīng)過哪些過程及設(shè)備,在圖中一般以橢園框表示化工過程及設(shè)備,用線條表示物 料管線及公用系統(tǒng)管線,用方框表示物料。這種框圖只有定性的概念,沒有定量的概念, 只有經(jīng)過車間物料衡算,才能得出進(jìn)入與離開每一過程或設(shè)備的各種物料數(shù)量、 組分, 以及各組分的比例,這就是進(jìn)行物料衡算的

35、目的。車間物料衡算的結(jié)果是車間能量衡算、設(shè)備選型、確定原材料消耗定額、進(jìn)行化工管路設(shè)計(jì)等各種設(shè)計(jì)項(xiàng)目的依據(jù)。對(duì)于已經(jīng)投產(chǎn)的生產(chǎn)車間,通過物料衡算可以尋找出生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié),為改進(jìn)生產(chǎn)、完善管理提供可靠的依據(jù),并可以作為檢查原料利用率及三廢處理完善程度的一種手段。3.1.2 物料衡算的依據(jù)在進(jìn)行車間物料衡算前,首先要確定生產(chǎn)工藝流程示意框圖,此圖限定了車 間物料衡算的范圍,以指導(dǎo)設(shè)計(jì)計(jì)算既不遺漏,也不重復(fù)。其次要收集必需的數(shù) 據(jù)、資料,如各種物料的名稱、組成及含量；各種物料之間的配比,主、副反應(yīng) 方程式、主要原料的轉(zhuǎn)化率、總收率及各部收率等。3.1.3 物料衡算基準(zhǔn)本設(shè)計(jì)中的化工過程均屬間歇操作

36、過程,其計(jì)算基準(zhǔn)是將車間所處理的各種物料量折算成以天數(shù)計(jì)的平均值,從起始原料的投入到最終成品的產(chǎn)出,按天數(shù)平均值計(jì)將恒定不變。由設(shè)計(jì)任務(wù)規(guī)定的產(chǎn)品年產(chǎn)量及年工作日,計(jì)算出產(chǎn)品的平均日產(chǎn)量,日產(chǎn)量確定后,再根據(jù)總收率可以折算出起始原料的日投料量,以此為基礎(chǔ)就完成車間物料衡算。3.2 生產(chǎn)時(shí)間按照一年300天計(jì)算3.3 硫辛酸生產(chǎn)物料衡算工藝收率及所用原料的物性工作參數(shù)表3-1 各工段的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)步驟 收率原輔料分子量質(zhì)量比質(zhì)量含量密度kg/L硫化反應(yīng)0.990 純化水18.020.51.00 1水合硫化鈉240.241.10.99 1.86硫磺粉32.060.170.99 2環(huán)合反應(yīng)0.580

37、 6,8-二氯辛酸乙酯241.1810.99 1.094乙醇46.0820.95 0.789四丁基溴化銨322.530.090.99 1.039水解、酸化反應(yīng)0.980 氫氧化鈉40.010.120.98 2.13配制氫氧化鈉的純化水18.02適量1.00 136%鹽酸36.46適量0.36 1.179配制鹽酸的純化水18.02萃取0.980 乙酸乙酯88.122.50.99 0.897配制食鹽的純化水18.02食鹽58.450.050.96 2.165過濾0.975 無水硫酸鎂120.370.050.98 2.66減壓濃縮1.000 結(jié)晶0.980 離心0.980 乙酸乙酯88.110.10

38、.99 0.897干燥0.998 脫色過濾0.980 硫辛酸粗品206.3410.99 1.218乙酸乙酯88.1130.99 0.897活性炭12.010.1醫(yī)用級(jí)結(jié)晶0.980 離心0.981 干燥0.998 粉碎0.997 包裝0.998 幾個(gè)中間體的性質(zhì)：二硫化鈉分子量：110.12食鹽的溶解度36.2g硫辛酸乙酯的分子量：234.4硫辛酸乙酯的密度環(huán)合液的比容kg/m1000各工段收率： 環(huán)合工段總收率=58% 水解工段總收率=90% 精制工段總收率=0.980.980.980.998100%=94% 粉碎包裝工段總收率=0.9970.998100%=99.5% 總收率=單程收率=環(huán)

39、合工段總收率水解工段總收率精制工段總收率粉碎包裝工段總收率=0.580.900.940.995100%=48.8% 硫辛酸產(chǎn)品的純度：0.995硫辛酸實(shí)際純品日產(chǎn)量=硫辛酸年產(chǎn)量純度/工作日-1=1500000.995/300-1=499.16kg 注：由于第一天沒有出料,300天出料299批,所以計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量時(shí)出料300-1=299批 硫辛酸理論純品日產(chǎn)量=實(shí)際純品日產(chǎn)量/單程收率=499.16/0.488=1022.87kg年產(chǎn)量及工作日根據(jù)計(jì)算,年產(chǎn)量及工作日見表3-2表3-2 年產(chǎn)量及工作日表年產(chǎn)量kg工作日實(shí)際日產(chǎn)純品硫辛酸量kg理論日產(chǎn)純品硫辛酸量kg150000300499.16

40、1022.87環(huán)合工段的物料衡算原料為6,8-二氯辛酸乙酯,用A表示,單位：kg 分子量：241.18進(jìn)料量 原料A投料量=日產(chǎn)理論硫辛酸原料A分子量/硫辛酸分子量=1195.59kg 原料A投料量=原料A純品投料量/含量=1207.66kg 原料A中雜質(zhì)量=原料A投料量-原料A投料量純=12.08kg 水合硫化鈉投料量=原料A投料量投料比=1328.43kg 水合硫化鈉純品投料量=水合硫化鈉投料量含量=1315.15kg 水合硫化鈉中的雜質(zhì)=投料量-投料量純=13.28kg 硫磺投料量=原料A投料量投料比=205.30kg 硫磺純品投料量=硫磺投料量含量=203.25kg 硫磺中雜質(zhì)量=投料

41、量-純量=2.05kg 純化水投料量純=原料A投料量投量比=603.83kg 四丁基溴化銨投料量=原料A投料量投料比=108.69kg 四丁基溴化銨純品投料量=四丁基溴化銨投料量含量=107.60kg 四丁基溴化銨中雜質(zhì)量=四丁基溴化銨投料量-四丁基溴化銨投料純=1.09kg 乙醇投料量=原料A投料量投料比=2415.33kg 乙醇純品投料量=乙醇投料量含量=2294.56kg乙醇中雜質(zhì)量=乙醇投料量-乙醇投料量純量=120.77kg出料量 對(duì)于硫化反應(yīng)：水合硫化鈉的反應(yīng)量=水合硫化鈉純品投料量硫化轉(zhuǎn)化率=1315.140.99=1301.99 kg水合硫化鈉的殘留量=水合硫化鈉純品投料量-水

42、合硫化鈉的反應(yīng)量=1315.141301.99=13.15kg硫磺反應(yīng)量=水合硫化鈉反應(yīng)量硫磺分子量/水合硫化鈉分子量=1301.9932.06240.24=173.75kg 硫磺殘留量= 硫磺純品投料量-硫磺反應(yīng)量=29.50kg 二硫化鈉生成量=水合硫化鈉反應(yīng)量二硫化鈉分子量/水合硫化=596.80kg 水生成量=水合硫化鈉反應(yīng)量水分子量9/水合硫化鈉分子量=878.94kg 對(duì)于環(huán)合反應(yīng)： 原料A的反應(yīng)量=原料A純品投料量環(huán)合轉(zhuǎn)化率=693.44kg 原料A的殘留量=原料A純品投料量-原料A的反應(yīng)量=502.15kg二硫化鈉反應(yīng)量=原料A反應(yīng)量二硫化鈉分子量/原料A分子量=316.62k

43、g 二硫化鈉殘留量=硫化中二硫化鈉生成量-環(huán)合中二硫化鈉反應(yīng)量=280.18kg 硫辛酸乙酯生成量=原料A反應(yīng)量硫辛酸乙酯 Mr/原料A Mr=673.95kg 氯化鈉生成量=原料A反應(yīng)量氯化鈉分子量2/原料A分子量=336.11kg 水的總量=純化水的投料量+水的生成量=1482.78kg環(huán)合段總雜質(zhì)量=原料A中雜質(zhì)量+水合硫化鈉中雜質(zhì)量+硫磺中雜質(zhì)量 +四丁基溴化銨中雜質(zhì)量+乙醇中雜質(zhì)量 =149.27kg3環(huán)合工段進(jìn)出料平衡通過計(jì)算,環(huán)合工段的各種物料進(jìn)出量見表3-3。表3-3 環(huán)合工段進(jìn)出料平衡進(jìn)料物名稱質(zhì)量/kg含量出料物名稱質(zhì)量/kg含量6,8-二氯辛酸乙酯1207.660.206

44、殘水合硫化鈉13.150.002水合硫化鈉1328.430.226殘硫磺29.500.005硫磺205.300.035殘?jiān)螦502.150.086純化水603.830.103殘四丁基溴化銨107.600.018四丁基溴化銨108.690.019氯化鈉336.110.057乙醇2415.330.412水1482.780.253二硫化鈉280.180.048乙醇2294.560.391硫辛酸乙酯673.950.115雜質(zhì)149.270.025合計(jì)5869.251.000合計(jì)5869.251.000水解工段的物料衡算1 進(jìn)料量 氫氧化鈉投料量=原料A的投料量投料比=144.92kg 氫氧化鈉純品投

45、料量=氫氧化鈉投料量含量=142.02kg 氫氧化鈉中雜質(zhì)量=氫氧化鈉投料量-氫氧化鈉投料量純量=2.90kg 配制20%氫氧化鈉所需水=氫氧化鈉投量純/20%-氫氧化鈉純投量=568.08kg 36%鹽酸的投料量=假設(shè)加入量=375.00kg 鹽酸純品投料量=36%鹽酸的投料量含量=135.00kg 36%鹽酸中水含量=投料量-純量=240.00kg配置鹽酸的需水量=配制好的鹽酸中含水量-原料中含水量=1625.99kg 水進(jìn)料量=環(huán)合中水出料量+配氫氧化鈉需水量+配鹽酸中所含水=3916.85kg 總雜質(zhì)量=環(huán)合中雜質(zhì)量+氫氧化鈉中雜質(zhì)量=152.17kg出料量 硫辛酸乙酯反應(yīng)量=環(huán)合中硫

46、辛酸乙酯生成量水解轉(zhuǎn)化率=660.47kg 硫辛酸乙酯殘留量=環(huán)合中硫辛酸乙酯生成量-硫辛酸乙酯反應(yīng)量=13.48kg NaOH反應(yīng)量=硫辛酸乙酯反應(yīng)量NaOH分子量/硫辛酸乙酯分子=112.74kg氫氧化鈉中和反應(yīng)量=氫氧化鈉純品投料量-氫氧化鈉反應(yīng)量=29.29kg鹽酸反應(yīng)量=硫辛酸乙酯反應(yīng)量鹽酸的分子量/硫辛酸乙酯分子量=102.73kg鹽酸被中和量=氫氧化鈉中和反應(yīng)量鹽酸分子量/氫氧化鈉分子量=26.69kg鹽酸的殘留量=鹽酸的投料量-鹽酸的反應(yīng)量-中和反應(yīng)量=5.58kg中和反應(yīng)水生成量=氫氧化鈉中和反應(yīng)量水分子量/氫氧化鈉分子量=13.19kg硫辛酸生成量=硫辛酸乙酯反應(yīng)量硫辛酸分

47、子量/硫辛酸乙酯分子=581.40kg乙醇生成量=硫辛酸乙酯反應(yīng)量乙醇分子量/硫辛酸乙酯分子量=129.84kgNaCl生成量=鹽酸反應(yīng)量+硫酸中和量NaCl分子量/鹽酸分子量 =207.48kg NaCl出料量=環(huán)合中NaCl出料量+NaCl生成量=543.59kg 水總出料量=進(jìn)料量+生成量=3690.03kg水解工段進(jìn)出料平衡通過計(jì)算,水解工段的各種物料進(jìn)出量見表3-4 表3-4 水解工段進(jìn)出料平衡進(jìn)料物名稱質(zhì)量/kg含量出料物名稱質(zhì)量/kg含量殘水合硫化鈉13.150.002殘水合硫化鈉13.150.002殘硫磺29.500.003殘硫磺29.500.003殘?jiān)螦502.150.05

48、9殘?jiān)螦502.150.059殘四丁基溴化銨107.600.013殘四丁基溴化銨107.600.013氯化鈉336.110.039二硫化鈉280.180.033二硫化鈉280.180.033乙醇蒸餾出2424.400.283乙醇2294.560.267殘硫辛酸乙酯13.480.002硫辛酸乙酯673.950.079殘鹽酸5.580.001氫氧化鈉142.020.017水3830.040.458鹽酸135.000.016雜質(zhì)152.170.018水3916.850.455硫辛酸581.410.068雜質(zhì)152.170.018氯化鈉543.590.063合計(jì)8583.241.000合計(jì)8583.

49、241.000萃取工段的物料衡算1進(jìn)料量 乙酸乙酯投料量=原料A投料量投量比=3019.16kg 乙酸乙酯純品投料量=乙酸乙酯投料量含量=2988.97kg 乙酸乙酯中雜質(zhì)量=乙酸乙酯投料量-乙酸乙酯純品投料量=30.19kg 食鹽投料量=原料A投料量投量比=60.38kg 食鹽純品投料量=食鹽投料量含量=57.97kg 食鹽中雜質(zhì)量=食鹽投料量-食鹽純品投料量=2.42kg 配制飽和食鹽水需要的水=食鹽純品投料量/溶解度100=160.13kg 食鹽的進(jìn)料量=水解中食鹽出料量+食鹽純品投料量=601.56kg 水的進(jìn)料量=水解中水出料量+配制飽和食鹽水需要的水=4090.17kg 雜質(zhì)進(jìn)料量

50、=水解中雜質(zhì)出料量+乙酸乙酯中雜質(zhì)量+食鹽中雜質(zhì)量=184.77kg2出料量 假設(shè)乙酸乙酯的損失率為1%。 則進(jìn)入水層的乙酸乙酯量=乙酸乙酯純品投料量損失率=29.89kg進(jìn)入水層的硫辛酸=水解中硫辛酸出料量1-收率=11.63kg進(jìn)入有機(jī)層中乙酸乙酯量=乙酸乙酯純品投量-水層乙酸乙酯量=2959.08 進(jìn)入有機(jī)層中硫辛酸=水解中硫辛酸出料量-進(jìn)入水層的硫辛酸=569.78kg 進(jìn)入有機(jī)層的水假設(shè)的量=56.75kg水層剩下的水=水的進(jìn)料量-進(jìn)入有機(jī)層的水=4033.42kg3萃取工段進(jìn)出料平衡通過計(jì)算,萃取工段的各種物料進(jìn)出量,見表3-5。表3-5 萃取工段進(jìn)出料平衡進(jìn)料物名稱質(zhì)量/kg含量

51、出料物名稱質(zhì)量/kg含量殘水合硫化鈉13.150.001 水相殘水合硫化鈉13.150.001 殘硫磺29.500.003 殘硫磺29.500.003 殘?jiān)螦502.150.053二硫化鈉280.180.030 殘四丁基溴化銨107.600.011 殘鹽酸5.580.001 二硫化鈉280.180.030 水4033.420.429殘硫辛酸乙酯13.480.001 雜質(zhì)184.770.020 殘鹽酸5.580.001 氯化鈉601.560.064 水4090.170.435硫辛酸11.630.001 雜質(zhì)184.770.020 乙酸乙酯29.890.003 硫辛酸581.400.062 有機(jī)

52、相殘?jiān)螦502.150.054 氯化鈉601.560.064 殘四丁基溴化銨107.600.011 乙酸乙酯2988.970.318殘硫辛酸乙酯13.480.001 硫辛酸569.780.061 乙酸乙酯2959.080.315 水56.750.006 合計(jì)9398.511.000 合計(jì)9398.511.000 過濾工段的物料衡算1 進(jìn)料量 由于只有有機(jī)相進(jìn)入反應(yīng)釜中,且直接加入無水硫酸鎂,數(shù)據(jù)如下： 無水硫酸鎂的投料量=原料A的投料量投料比=60.38kg 無水硫酸鎂純品投料量=無水硫酸鎂的投料量含量=59.18kg 無水硫酸鎂中雜質(zhì)量=無水硫酸鎂的投料量-無水硫酸鎂純品投料量=1.21k

53、g 2出料量 進(jìn)入濾渣的硫辛酸量=硫辛酸進(jìn)料量1-收率=14.24kg 無水硫酸鎂將有機(jī)相中水均吸附,雜質(zhì)進(jìn)入濾渣中,進(jìn)入濾液中的硫辛酸量=硫辛酸進(jìn)料量-進(jìn)入濾渣的硫辛酸量=555.53kg 過濾工段進(jìn)出料平衡通過計(jì)算,過濾工段的各種物料進(jìn)出量見表3-6。表3-6 過濾工段進(jìn)出料平衡進(jìn)料物名稱質(zhì)量/kg含量出料物名稱質(zhì)量/kg含量殘?jiān)螦502.150.118 濾渣雜質(zhì)1.210.000 殘四丁基溴化銨107.600.025 無水硫酸鎂59.180.014 殘硫辛酸乙酯13.48 0.003 水56.750.013 硫辛酸569.780.133 硫辛酸14.240.003 乙酸乙酯2959.0

54、80.693 濾液殘?jiān)螦502.150.118 水56.750.013 殘四丁基溴化銨107.600.025 雜質(zhì)1.210.000 殘硫辛酸乙酯13.480.003 無水硫酸鎂59.180.014 硫辛酸555.530.130 乙酸乙酯2959.080.693 合計(jì)4269.211.000 合計(jì)4269.211.000 減壓濃縮的物料衡算 濾液全部進(jìn)入 有機(jī)相中乙酸乙酯的體積=濾液中乙酸乙酯質(zhì)量/密度=3298.86kg 有機(jī)相的體積=環(huán)合液的體積-蒸餾出乙醇體積-環(huán)合液中水的體積+有機(jī)相中乙酸乙酯的體積=2178.50kg 餾出液體積=0.5有機(jī)相體積=1089.25kg 則溜出液均為乙

55、酸乙酯,溜出液中乙酸乙酯量=餾出液體積密度=977.06kg 濃縮液中乙酸乙酯量=乙酸乙酯進(jìn)料量-溜出液中乙酸乙酯量=1982.02kg 減壓濃縮工段進(jìn)出料平衡通過計(jì)算,減壓濃縮工段的各種物料進(jìn)出量,見表3-7表3-7 減壓濃縮進(jìn)出料平衡進(jìn)料物質(zhì)質(zhì)量/kg含量出料物名稱質(zhì)量/kg含量殘?jiān)螦502.150.121 溜出液乙酸乙酯977.060.236殘四丁基溴化銨107.600.026 濃縮液殘?jiān)螦502.150.121 殘硫辛酸乙酯13.480.003 殘四丁基溴化銨107.600.026 乙酸乙酯2959.080.715 殘硫辛酸乙酯13.480.003 硫辛酸555.530.134硫辛

56、酸555.530.134 乙酸乙酯1982.020.479合計(jì)4137.841.000 合計(jì)4137.841.000 結(jié)晶釜的物料衡算 濃縮液 假設(shè)只有硫辛酸結(jié)晶出來, 則有硫辛酸結(jié)晶量=硫辛酸進(jìn)料量收率=544.42kg殘夜中硫辛酸量=硫辛酸進(jìn)料量-硫辛酸結(jié)晶量=11.11kg結(jié)晶工段進(jìn)出料平衡通過計(jì)算,結(jié)晶工段的各種物料進(jìn)出量,見表3-8。表3-8 結(jié)晶工段進(jìn)出料平衡進(jìn)料物質(zhì)質(zhì)量/kg含量出料物名稱質(zhì)量/kg含量殘?jiān)螦502.150.159 晶體硫辛酸544.420.172殘四丁基溴化銨107.600.034 殘液殘?jiān)螦502.150.159 殘硫辛酸乙酯13.480.004 殘四丁基

57、溴化銨107.600.034 硫辛酸555.530.176 殘硫辛酸乙酯13.480.004 乙酸乙酯1982.020.627硫辛酸11.110.004 乙酸乙酯1982.020.627合計(jì)3160.781.000 合計(jì)3160.781.000 離心機(jī)的物料衡算晶體以及殘液全部加入 含濕量為20%乙酸乙酯的投料量=原料A的投料量投料比=120.77kg 乙酸乙酯純品投料量=乙酸乙酯投料量含量=119.56kg 乙酸乙酯中雜質(zhì)量=乙酸乙酯投料量-乙酸乙酯純品投料量=1.21kg乙酸乙酯總進(jìn)料量=上步乙酸乙酯出料量+乙酸乙酯純品投料量=2101.58kg 濾餅中硫辛酸純品含量=硫辛酸結(jié)晶量收率=5

58、33.53kg 濾餅中硫辛酸濕品含量=濾餅中硫辛酸純品含量/1-含濕量=666.91kg濾液量=總進(jìn)料量-濾餅中硫辛酸濕品含量=2607.88kg離心工段進(jìn)出料平衡通過計(jì)算,離心工段的各種物料進(jìn)出量見表3-9表3-9 離心工段進(jìn)出料平衡進(jìn)料物質(zhì)質(zhì)量/kg含量出料物名稱質(zhì)量/kg含量硫辛酸晶體544.420.166 濾餅硫辛酸533.530.163 殘?jiān)螦502.150.153 乙酸乙酯133.380.041 殘四丁基溴化銨107.600.033 離心母液乙酸乙酯1968.190.600殘硫辛酸乙酯13.480.004 其他物質(zhì)646.430.197 硫辛酸液體11.110.003 乙酸乙酯2

59、101.580.640 雜質(zhì)1.210.000 合計(jì)3281.541.000 合計(jì)3281.541.000 干燥機(jī)的物料衡算濾餅加入硫辛酸純品量=硫辛酸進(jìn)料量收率=532.46kg得到硫辛酸粗品=硫辛酸純品量/含量=537.84kg 干燥后的硫辛酸濾餅中含有的溶劑=得到硫辛酸粗品-硫辛酸純品量=5.38kg干燥工段進(jìn)出料平衡 通過計(jì)算,干燥的各種物料進(jìn)出量,見表3-10。表3-10 干燥工段進(jìn)出料平衡進(jìn)料物質(zhì)質(zhì)量/kg含量出料物名稱質(zhì)量/kg含量硫辛酸533.530.800濾餅硫辛酸532.460.798乙酸乙酯133.380.200乙酸乙酯5.380.008損耗硫辛酸1.070.002乙酸乙

60、酯128.000.192合計(jì)666.911.000合計(jì)666.911.000溶劑回收的物料衡算對(duì)溶劑的回收主要是乙酸乙酯的回收：溜出液跟離心母液一起加入 加入總的乙酸乙酯純量=原料A的投料量2.6含量=3108.53kg 回收的乙酸乙酯=加入總的乙酸乙酯純量回收率90%=2797.67kg 溶劑回收工段進(jìn)出料平衡通過計(jì)算,溶劑回收的各種物料進(jìn)出量見表3-11表3-11 溶劑回收工段進(jìn)出料平衡進(jìn)料物質(zhì)質(zhì)量/kg含量出料物名稱質(zhì)量/kg含量溜出液乙酸乙酯977.060.272回收液乙酸乙酯2797.670.779離心母液乙酸乙酯1968.190.548廢液乙酸乙酯147.580.041其他物質(zhì)64