制药工程学 厂址选择和工艺流程设计 文档资料

1、,制药工程学,第二章、厂址选择和总图布置,?,在拟建地区、地点范围内具体明确建设项目,坐落的位置,-,即确定工厂的位置。,?,厂址选择的好坏,-,对工厂建设的进度、投资,额度、产品质量、经济效益以及环境保护等方面,都有巨大影响。,厂址选择的重要意义,第一节、厂址选择,?,厂址选择一般由建设单位提出,-,设计部门参加,-,-,主管部门审批。,?,一般包括,-,准备、现场调查和编制厂址选择报告。,?,调查人员,-,由工艺、土建、供排水、供电、总,图运输和技术经济人员组成。,?,一、厂址选择的程序,?,1,、环境,?,GMP,要求药品生产企业必须有整洁的生产环境。,药品生产企业所处环境的,空气、场地

2、、水质等符合,生产要求,。,二、厂址选择应考虑的因素,?,2,、供水,?,制药用水分为,-,非工艺水和工艺用水两大类。,?,厂址应靠近水量充足和水质良好的水源,。,水在药品生产中是保证药品质量的关键因素,?,3,、能源,?,制药厂生产需要大量的动力和蒸汽,。,?,在选择厂址时，应考虑建在电力供应充足和邻,近燃料供应的地点。,动力来源有二：,一电力提供，二燃料产生,?,4,、交通运输,?,应建在交通运输发达的城市郊区，厂区周围,能提供快捷方便的公路、铁路或水路等运输条件。,?,消防车进入厂区的道路不宜少于两条,。,?,5,、自然条件（气象、水文、地质、地形）,?,主要考虑拟建项目所在地的,-,气

3、候特征、,地质地貌、土壤的土质及植被，无泥石流、滑坡,等隐患,；,地势应有利于防洪、防涝,。,?,综合拟建项目所在地的自然条件，可以为整套,设计必须考虑的全局性问题提供决策依据。,?,6,、环保,?,应当便于妥善的处理三废（废水、废气、废渣）,和治理噪声等。,?,7,、城建规划,?,符合在建城市或地区的近、远期发展规划，节,约用地，但应留有发展余地。,?,8,、协作条件,?,在储运、机修、公用工程（电力、蒸汽、给水、,排水、交通、通讯）和生活设施等方面具有良好,的协作条件。,?,9,、其它,?,不宜建厂的地区,：,有开采价值的矿藏地区；国,家规定的历史文物、生物保护和风景游览地；地,耐力在,0

4、.1Mpa,以下的地区；对机场、电台等使用,有影响的地区。,?,总图布置含义：,?,工厂内部所有建筑物和构建物在平面和纵向上,布置的相对位置及运输网、工程网、行政管理、,福利及绿化设施的布置等。,?,也叫,-,总图运输,。,第二节、总图布置,?,1,、政府部门下发、批复的设计任务书；,2,、设计基础资料（生产工艺资料和厂区地貌、,工程地质、水文地质、气象条件及给排水、供,电等有关资料）；,3,、建设地点用地规划图和建设设计要求；,?,4,、建设项目所在地区控制性详细规划。,一、总图布置依据,?,1,、总图平面布置,?,2,、总图竖向布置,?,3,、交通运输布置,?,4,、绿化布置,二、总图布置

5、设计范围,?,具备：,?,（,1,）、合理的功能分区和避免污染的总体布局；,?,（,2,）、建筑物布置合理，提高土地利用率；,?,（,3,）、协调的人流、物流途径；,?,（,4,）、周密的工程管线布置；,?,（,5,）、较好的绿化布置,-,绿化面积最好达,50 %,以上,。,三、总图布置原则和要求,1,、符合生产工艺流程的要求,划分为,行政区、生活区、生产区和辅助区,知识、经,验和政策,?,（,1,）、确定建筑物的,防火间距,，平面布置符,合建筑设计防火规范和,GMP,要求。,?,（,2,）、油罐区、危险品库应布置在厂区的安,全地带。,2,、符合安全的要求,?,药物厂区布置要能较好的适应工厂近

6、、远期规,划，留有一定的发展余地。,3,、符合发展规划的要求,?,1,、设计图纸,?,2,、设计表格,四、总图布置成果,第三章、工艺流程设计,?,工艺流程图,-,通过图解形式表示化学生产过程,中由原料制得成品时物料的流向，同时表示生产,中所采用的化工设备和反应设备的形式、台数、,大小、高低位置等。,?,工艺流程的设计分为两类：,实验工艺流程设计,生产工艺流程设计,本章讲述,?,工艺流程设计,-,是车间工艺设计的核心,。,?,是工程设计中最重要、最基础的设计步骤，,对后续的物料衡算、能量衡算、工艺设备设计、,车间平面布置设计、管道布置设计起决定性作用。,?,与车间布置设计一起决定了车间或装置的基

7、本,面貌。,第一节、概述,一、工艺流程的作用,（,1,）、确定流程的组成,确定这些单元反应和单元操作的,具体内容及顺序以及它们之间的相互连接，是流程设计,的基本任务。,（,2,）、确定载能介质的技术规格和流向,明确水蒸气、水、,冷冻盐水、压缩空气和真空等载能介质的种类、规格和,流向。,（,3,）、确定生产控制方法,对需要控制的工艺参数应确定,其检测点、检测仪表安装位置及其功能。,（,4,）、确定“三废”的治理方法,（,5,）、制定安全技术措施,（,6,）、绘制工艺流程图,（,7,）、编写工艺操作方法,1,、设计任务,二、工艺流程设计的任务和成果,?,（,1,）、在初步设计阶段,-,是初步设计阶

8、段带,控制点的工艺流程图和工艺操作说明；,?,（,2,）、在施工图设计阶段,-,是施工图阶段的,带控制点工艺流程图（即管道仪表流程图）和设,计说明书。,?,两者的要求和深度不同,，施工图阶段的带控,制点流程图是根据初步设计的审查意见，并考虑,到施工要求，对初步设计的带控制点工艺流程图,进行修改完善而成。,2,、设计成果,两者都要作,为正式设计成果编入,设计文件中,两者区,别,（,1,）、保证产品质量符合药品标准；,（,2,）、尽量采用成熟、先进的技术和设备；,（,3,）、满足,GMP,要求；,（,4,）、使用尽可能少的消耗；,（,5,）、尽量减少三废排放量；,（,6,）、具备开车、停车条件，易

9、于控制；,（,7,）、具有柔韧性，即在不同条件下能正常操作,的能力；,（,8,）、具有良好的经济效益；,（,9,）、确保安全生产，以保证人身和设备的安全,。,三、工艺流程设计的原则,?,1,、根据工艺和数据进行工程分析；,?,2,、进行单元操作和工序的分解；,?,3,、确定基本操作步骤和介质流向。,第二节、工艺流程设计的基本程序,一,、对工艺进行工程分析和处理,对氨基苯乙醚,生产工艺流,程框图,硫磺,硫化钠,水,配料,还原,分离,蒸馏,纯碱回收,污水处理,对硝基苯乙醚,水,产品,粗氨,还原母液,刷罐水,二、绘制工艺流程框图,三、绘制设备工艺流程图,?,根据车间布置和仪表自控设计结果，绘制,-,

10、初步设计阶段的带控制点流程图。,四、绘制带控制点的工艺流程图,?,初步设计流程图经批准后，根据意见进行修,改完善，进行绘制施工带控制点图纸。,五、绘制带控制点的施工阶段工艺流程图,加上管,道规格,?,在干燥的反应瓶中，投入乙腈和三嗪酸、,7-,ACA,，开启搅拌，通入氮气，升温至50，投,入三氟化硼乙醚，料液开始溶解变黄。50保,温反应,30,分钟。停止搅拌，加入自来水。,?,降温至10，搅拌。缓慢滴加,10%,的稀氨水，,中和至,pH=1.7,，出现结晶。,0-,5养晶,30,分钟。,抽滤，用,80%,乙腈和丙酮各,10,毫升洗涤滤饼。,低温干燥。母液回收乙腈。,第三节、工艺流程图,7-AC

11、T,制备工艺,实例,?,工艺流程图,-,是以图解的形式表示工艺流,程。工艺流程设计的不同阶段，工艺流程图的深,度有所不同。,?,?,工艺流程框图,?,设备工艺流程图,?,物料流程图,?,带控制点的工艺流程图,。,工艺流程图分为,-,工艺流程图的分类,?,工艺流程框图,-,以,圆框表示单元反应,，以,方框表示的单元操作,，反之亦可。,以箭头表示物,料的流向,，用文字说明单元反应、单元操作及物,料名称。,?,是一种定性图纸。,一、工艺流程框图,环合,离心分离,水,原料,A,单元操作,单元反应,?,设备工艺流程图,-,以,设备的几何图形,表示单元,反应和单元操作，以,箭头,表示物料和载能介质的,流向

12、，用,文字,表明设备、物料和载能介质的名称。,二、设备工艺流程图,?,物料衡算完毕,-,可绘制物料流程图。,?,物料流程图有三纵行,-,左边,的表示原料、中,间体和成品；,中间,的表示单元反应和单元操作；,右边,的表示副产品和“三废”排放物。,?,每一框表示出过程名称号及物料组成和数量，,物料流向及其数量分别用箭头和数字表示。,为了,突出单元过程，通常把中间纵行的图框汇成双线,。,三、物料流程图,物料流程图是初步设计的,成果，编入初步设计书中,物,料,流,程,图,示,例,?,带控制点的工艺流程图,-,是用图示的方法把,工艺流程所需要的全部设备、管道、阀门、管件,和仪表及其控制方法等表示出来。,

13、?,工艺设计中必须完成的图样，,是施工、安装和生产过程中,设备操作、运行和检修的依据,四、带控制点的工艺流程图,?,（,1,）、用设备图形表示单元反应和单元操作，,要反应物料及载能介质的流向及连接；,?,（,2,）、表示出生产过程中的全部仪表和控制,方案；,?,（,3,）、表示出生产过程的所有阀门和管件；,要反应设备间的相对空间关系。,1,、基本要求,?,采用一号图幅，流程简单的可用二号图幅，,但一套图纸的图幅宜一样,。,?,若流程很复杂，可分几部分绘制,。,2,、图面要求,（,1,）图纸尺寸,?,按相对比例绘制,。,?,对于过大的设备比例适当缩小；对于过小的设,备比例适当放大，但设备间的相对

14、大小不能改变。,并相对示意出各设备位置的相对高低。,?,（,2,）比例,?,设计中所画出的有关管线、阀门、设备附件、,计量,-,控制仪表等图形符号，用文字予以说明，以,便了解流程图内容,。,?,图例一般包括,：流体代号、设备名称和位号、,管道标注、管道等级号及管道材料等极表、管件,阀门及管道附件、检测和控制系统的符号、代号,等。,?,（,3,）图例,图例要位于第一张流程图的右上方,?,工艺物料、主产品管道和设备位号线,-,用粗实,线（,0.91.2mm,）,；,?,辅助物料管道用,-,中粗线（,0.50.7mm,）,；,?,设备轮廓、阀门、管件、仪表线等,-,细实线,（,0.150.3mm,）

15、,。,?,图纸和表格中所有文字写成,-,长仿宋体。,（,4,）图线和字体,?,a,设备外形,?,设备和机器按管道及仪表流程图上的设备、机,器图例绘出。,?,b,设备的位置,?,机器、设备的位置一般按流程顺序从左至右排,列,，其相对位置一般考虑便于管道的联结和标注。,?,c,设备的标注,?,需要标注设备位号、位号线、设备名称。,设备,位号从初步设计到施工图，在所有的文件中都一,致,。,3,、绘制方法,（,1,）、设备,?,（,A,）、,绘制要求,?,按工艺流程图中图例，绘出全部工艺管道以及,与工艺有关的辅助管道，绘出上述管道上的阀门、,管件和管道附件。,?,为安装和检修等原因所加的法兰、螺纹连接

16、件,等需绘出和标注。,?,（,B,）、,管道标注,?,在管道及仪表流程图中管道必须标注。,（,2,）、管道、管件和阀门,A,、设备、机器图例,附,压缩机,干燥设备,反应器,塔,换热设备,工业炉,计量设备,起重运输设备,分离设备,容器,泵,设备内构件,设备内构件,B,、管,道、管,件、阀,门的图,例,附,（,3,）、自控仪表,温度控制,气动薄膜调,节阀（气闭,式）,气动薄膜调节,阀（气开式）,液动活塞,式调节阀,?,考虑工艺流程设计技术时,-,应以工业化实施的,可行性、可靠性和先进性为基点，满足生产、经,济和安全的诸多方面的要求。,第四节、工艺流程设计技术,?,根据生产规模、产品品种、换产次数、

17、设备,能力等因素，决定采用一条还是几条生产线进行,生产。,一、生产线数目的确定,?,根据物料性质、反应特点、生产规模、工业化,条件是否成熟等因素，决定采用连续、间歇还是,联合的操作方式。,?,二、操作方式的选择,?,简单间歇过程,?,设备的有效利用,-,是间歇操作过程设计的目,标之一。,?,生产过程的间歇性质，使得设备无法完全利,用，,时间最长的操作步骤控制着生产周期,，不是,控制步骤的生产设备则在每一个生产周期中都有,一定的闲置时间。,三、提高设备利用率,?,有些原料有季节性，有些产品市场需求有波动。,因此要通过,调查研究和生产实践,来确定生产流程,的弹性。,四、考虑全流程的弹性,?,一般将

18、化学原料药的工艺流程分为：,?,原料预处理过程,?,反应过程,?,产物后分离过程,?,产品的精制烘干包装,?,“三废”处理过程五个部分,?,围绕这些部分有物料,的输送和能量的交换,在流程设,计中反应,是核心，,因而要以,反应为中,心进行流,程设计,五、以化学反应为中心，完善生产流程,?,只有在极个别情况下，反应转化率才达到,100%,。,?,反应回收和套用形成循环流程。,?,1,、考虑物料回收、循环套用,?,设备通常采用三层布置,：计量槽在上，反应器,在中间，过滤、离心机在下。,?,2,、提高能源的利用率，降低能耗,（,1,）、合理安排设备间的相对高,度并采用物料自流，节约输送物,料能耗,?,研究换热流程及换热方案，改进传热方式，,提高设备的传热效率,。,?,（,2,）、充分利用余热和余能,?,已知苯与混酸中,HNO3,的摩尔分数比为,1,：,1.1,。,反应压力为,0.46Mpa,反应温度为,130,C,。反应后,的硝化液进入连续分离器，分离出的酸性硝基苯,和废酸的温度约为,120,C,。,?,酸性硝基苯,经,-,冷却,-,碱洗,-,水洗等处理工,序后送,精制工段,。,实例、混酸制备硝基苯,方案一,间接水冷,-,常压浓缩方案,方案二,原料预热,-,闪蒸浓缩方案,?,带压操