制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座

基本要求：（1）了解工艺流程是车间设计关键步骤；（2）掌握流程设计程序和方法，会选定判据进行方案比较；（3）从回收、套用、节能、安全、控制等方面，掌握流程技术处理、完善流程方法；（4）掌握各种流程图。尤其是带控制点流程图内容和绘制方法。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第1页第二章工艺流程设计第一节、概述一、工艺流程设计主要性工艺流程设计是车间工艺设计中心与关键。包含试验工艺流程和生产工艺流程设计两部分。对于国内已大规模生产、技术比较简单以及中试已经过产品，其工艺流程设计普通属于生产工艺流程设计；而对于只有文件资料依据、国内还未进行试验和生产以及技术比较复杂产品，其工艺流程设计普通属于试验工艺流程设计。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第2页二、工艺流程设计任务和结果１、工艺流程设计任务（1）确定流程组成（单元反应和单元操作内容及连接）

（2）确定载能介质(蒸汽、水、冷冻盐水、压缩空气及真空)技术规格和流向（3）确定生产控制方法(工艺参数检测点、仪表安装位置)

（4）确定“三废”治理方法

制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第3页（5）制订安全技术办法对生产过程中(尤其是停水、停电、开车、停车以及检修等过程中)可能存在安全问题，应确定预防、预警及应急办法，如报警装置、事故贮槽、防爆片、安全阀、泄水装置、水封、放空管、溢流管等办法。（6）绘制工艺流程图PID(pipingandinstrumentdiagram)图（7）编写工艺操作方法在设计说明书中阐述从原料到产品每一个过程详细生产方法，包含原辅料及中间体名称、规格、用量；工艺操作条件(如温度、时间、压力等)；控制方法；设备名称等。

制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第4页２、工艺流程设计结果

（1）初步设计阶段工艺流程设计结果：Ａ、初步设计阶段带控制点工艺流程图Ｂ、工艺操作说明

（2）施工图设计阶段工艺流程设计结果施工图阶段带控制点工艺流程图即工艺管道及仪表流程图(piping

and

instrument

diagram,PID)。二者要求和深度不一样，施工阶段带控制点流程图是依据初步设计审查意见，并考虑到施工要求，对初步设计阶段带控制点工艺流程图进行修改完善而成。二者都要作为正式设计结果编入设计文件中。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第5页三、工艺流程设计标准１、确保产品质量符合要求标准。

２、尽可能采取成熟、先进技术和设备。

３、满足GMP要求。

４、使用尽可能少能耗。

５、尽可能降低“三废”排放量。

６、具备开车、停车、易于控制。

７、含有柔韧性，即在不一样条件下(如进料组成和产品要求改变)能够正常操作能力。

８、含有良好经济效益。

９、确保安全生产，以确保人身和设备安全。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第6页第二节、工艺流程设计基本程序一、对选定生产方法进行工程分析及处理对中、小试试验工艺汇报或工厂实际生产工艺及操作控制数据进行工程分析。在确定产品方案、设计规模及生产方法条件下，将产品生产工艺过程按制药类别和制剂品种要求分解成若干个单元反应、单元操作或若干个工序，并确定每步基本操作参数(又称为原始信息，如温度、压力、时间、进料速度、浓度、生产环境、洁净级别、人净物净办法要求、制剂加工、包装、单位生产能力、运行温度与压力、能耗、型式、数量等)和载能介质技术规格。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第7页二、绘制工艺流程框图生产方法和规模确定后，即可绘制工艺流程框（草）图，是以方框或圆框、文字和带箭头线条形式定性地表示出由原料变成产品生产过程。三、进行方案比较从成本、收率、能耗、环境保护、安全及关键设备使用等方面对提出几个方案进行比较，从中确定最优方案。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第8页四、绘制设备工艺流程图（简图）五、绘制初步设计阶段工艺管道及仪表流程图（带控制点流程图）

设备工艺流程图绘制后，就可进行车间布置和仪表自控设计。依据车间布置和仪表自控设计结果，绘制初步设计阶段工艺管道及仪表流程图。六、绘制施工图阶段工艺管道及仪表流程图

初步设计流程图经过审查同意后，按照初步设计审查意见进行修改完善，并在此基础上绘制施工阶段工艺管道及仪表流程图。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第9页试验研究汇报生产方法工程分析处理工艺流程草图方案比较工艺管道及仪表流程图工艺流程图物料流程图生产方法单元操作和单元反应确定单元反应和操作原始信息确定载能介质

原始信息不变中间判据（能耗、收率、成本等）物料衡算设备设计车间布置生产过程控制方法图2—1工艺流程设计程序框图/P七、流程设计基本程序制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第10页一、生产工艺流程框（草）图

常以圆框表示单元反应，方框表示单元操作（反之亦可），以箭头表示物料流向，用文字表示单元反应、单元操作以及物料名称。它是一个定性图纸，便于方案比较和物料衡算，但不编入设计文件中。二、设备工艺流程图(简图)

是以设备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流向，用文字表示设备、物料和载能介质名称。第三节、工艺流程图

制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第11页三、生产工艺物料流程图（ProcessFlowDiagram,PFD图）

物料流程图是初步设计结果，编入初步设计说明书中。物料流程图有三纵行，左边表示原料、中间体和成品；

中间表示单元反应和单元操作；右边表示副产品和“三废”排放物。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第12页四、工艺管道及仪表流程图（带控制点工艺流程图）是以工艺管道及仪表为主体流程图。

用图示方法把工艺流程所需要全部设备(机器)、管道、阀门、管件和仪表及其控制方法等表示出来，是工艺设计中必须完成图样，也是施工、安装和生产过程中设备操作、运行和检修依据。１、工艺管道及仪表流程图基本要求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流向及连接；要表示出生产过程中全部仪表和控制方案；要表示出生产过程中全部阀门和管件；要反应设备间相对空间关系。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第13页2、工艺流程图由四部分组成

（1）物料流程；（2）图例；（3）图签；（4）图框。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第14页工艺流程图中各部分详细要求分述以下：（1）物料流程物料流程要求包含：①设备示意图（设备工艺流程图和PID图要求不一样）；②设备流程号（或设备位号，设备工艺流程图不要求）；③物料及水、汽、真空、压缩空气、冷凝剂等管线和流动方向；（设备工艺流程图要求主要，PID图要求全部）④管线上阀门等（同上）；⑤设备及管道上附件（同上）⑥计量—控制仪表（同上）；⑦必要文字注解（如：物料名称、设备名称、物料来自何处和趋向何处、三废及半成品、副产品去向等）。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第15页（2）图例图例是将工艺流程中画出相关管线、阀门、设备附件、计量—控制仪表等图形用文字给予对照。（３）图签（标题栏）图签作用是表明图名、设计单位、设计、制图、审核人员署名、图纸百分比尺、图号等。其位置普通在流程图右下角，其尺寸依据《发酵工厂工艺设计概论习题集》中标准。（４）图框（边框线）图框采取粗线条，给整个流程图（包含物料流程、图例、图签）以框界。幅面普通宽度依据《发酵工厂工艺设计概论习题集》中标准。

制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第16页三、工艺流程图绘图步骤及要求①图框、图签；把地面线用单细线绘出。②依据设备所处相对高度，自左至右用细实线画出各设备外形轮廓，设备之间留有一定间距。（设备外形尺寸可按相对百分比画，按设备图例画，还要画出设备主要管口等，）并标明其流程号（设备位号）。③主物料管线用粗实线画出，用箭头标明流向。用中粗实线（草图用细实线）画出水、汽、真空、压缩空气、冷冻剂等管线和流动方向，用细实线画出管线上阀门及管路附件（草图是主要）；制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第17页④画出设备和管道上附件（如过滤器、疏水器等）、计量和控制仪器以及阀门等（设备工艺流程图画主要）。⑤标注设备流程号（设备位号）和辅助线（位号线）。⑥PID要标明相关控制点，即画出计量器具和控制仪表（设备工艺流程图是画出最主要），如转子流量计、玻璃计量管、流量计、压力表、温度计等。⑦最终写上必要文字说明和图例，对必要部分，而又不能用图线表示时，用文字注释，如废水下水道，废料、废气及半成品、副产品去向等。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第18页1、图幅

工艺管道及仪表流程图采取一号（Ａ1）图幅，横幅绘制，数量不限，流程简单可用二号（Ａ2）图幅，但一套图纸图幅宜一样。流程图可按主项分别绘制；也可按生产过程分别绘制，标准上一个主项绘制一张图，若流程很复杂，可分成几部分绘制。2、百分比

不按百分比绘出，普通设备(机器)图形只取相对百分比。对于过大设备(机器)百分比适当缩小，一样对于过小设备(机器)百分比适当放大，但设备间相对大小不能改变。并相对示意出各设备位置相对高低。整个图面要匀称协调和美观。四、工艺流程图绘图详细要求制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第19页3、图例

将设计中所画出相关管线、阀门、设备附件、计量-控制仪表等图形符号，用文字给予说明，方便了解流程图内容。图例普通包含：a.流体代号；b.设备名称代号；c.管道等级号及管道材料等级表；d.隔热及隔声代号；e.管件阀门及管道附件；f.检测和控制系统符号、代号等。

图例要位于第一张流程图右上方。图例多时，给出首页图，见HG20519.4-92。

见“发酵工厂工艺设计概论习题集”制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第20页4、相同系统绘制方法当一个流程图中包含有两个或两个以上完全相同局部系统时，能够只绘出一个系统流程，其它系统用细双点划线方框表示，框内注明系统名称及其编号。当整个流程比较复杂时，能够绘一张单独局部系统流程图，在总流程图中各系统均用细双点划线方框表示。框内注明系统名称、编号和局部系统流程图图号。如：5、图形线条图形线条宽度分三种：

Ａ、粗线0.9~1.2mm，主物料管道用粗线；Ｂ、中粗线0.5~0.7mm，辅助物料管道用中粗线；Ｃ、细线0.15~0.3mm，其它用细线。6、字体图纸和表格中全部文字写成长仿宋体。

制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第21页复用设计对于在工艺流程中局部复用定型设计或者采取制造厂提供成套设备(机组)管道及仪表流程图时，在图上对复用部分或者成套部分以双点划线框图表示出，框内注明名称、位号或编号，填写相关图号，必要时加文字给予说明。*制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第22页表2—1字体高度书写内容推荐字号(mm)书写内容推荐字号(mm)图标中图名及视图符号7图纸中数字及字母3、3.5工程名称5图名7文字说明5表格汉字字5(格子小于6时3.57、图形绘制和标注

1）、绘出设备一览表上所列全部设备(机器)

a.设备外形设备和机器按管道及仪表流程图上设备、机器图例绘出。未要求设备和机器图形，能够依据实际外形和内部结构特征简化画出，只取相对大小，不按实物百分比。见表2-2。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第23页

设备、机器上全部接口(包含人孔、手孔、装卸料口等)普通要画出，其中与配管相关以及与外界相关管口(如直连阀门排液口、排气口、放空口及仪表接口等)则必须画出。管口普通用单细实线表示，也能够与所连管道线宽度相同，个别管口用双细实线绘制。普通设备管口法兰可不绘制。设备机器支承和底座可不表示。设备本身从属部件与工艺流程相关者，如设备上液位计、安全阀、列管换热器上排气口、柱塞泵所带缓冲缸等，它们不一定需要外部接管，但对生产操作和检测都是必需，有还要调试，所以图上要表示出来。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第24页b.设备位置

在流程图中，机器、设备位置普通按流程次序从左至右排列，其相对位置普通考虑便于管道连接和标注。对于有流体从上自流而下并与其它设备位置有亲密关系时，设备间相对高度与设备布置情况相同。

地下或半地下设备、机器在图上要表示出一段相关地面。地面以表示。复用原有设备、机器及其包含管道可用框图注出其范围，并加必要文字标注和说明。对于需隔热设备和机器要在其对应部位画出一段隔热层图例，必要时注出其隔热等级;有伴热者也要在对应部位画出一段伴热管，必要时可注出伴热类型和介质代号。以下列图所表示：制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第25页制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第26页

c.设备标注在流程图中需要标注设备位号、位号线、设备名称。一个是标在流程图下方或上方，排列整齐，并尽可能正对设备。位号线上方标注设备位号，下方是设备名称。当几个设备垂直排列时，设备位号和名称能够由上而下按次序标注，也能够水平标注。另一个是在设备图形内部或近旁仅标注设备位号。相同设备尾号酰化罐设备名称R12032主项号设备次序号设备位号线设备分类代号制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第27页E93JJCDBYFVB制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第28页制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第29页

设备位号从初步设计到施工图设计，在全部文件中都是一致。设计过程中被取消设备，其位号就不再出现，新增设备应编排新位号和设备名称。（至P）制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第30页设备类别代号图例反应器R塔T制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第31页塔内件塔内件图例代号设备类别制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第32页设备类别代号图例工业炉F称量机械W火炬、烟囱S

制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第33页设备类别代号图例换热设备

E制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第34页

P

泵

图例代号设备类别制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第35页设备类别代号图例压缩机C干燥设备D旋转式压缩机表2-2制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第36页

设备类别代号图例起重运输设备L容器V制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第37页V容器

图例代号设备类别制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第38页设备类别代号图例其它机械M特殊设备X制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第39页

设备类别代号图例

动力机MESD制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第40页

设备类别代号图例

设备内构件

返回制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第41页2）、绘出全部管道，包含阀门、管件、管道附件

a.绘制要求

按图例绘出PID全部工艺管道及与工艺相关辅助管道，绘出管道上阀门、管件、管道附件(不包含连接件，如三通、弯头、法兰等)，但为安装和检修等原因所加法兰、螺纹连接件等仍需绘出和标注。在流程图中不对各种管道百分比作统一要求。依据输送介质不一样，流体管道可用不一样宽度实线或虚线表示，均用箭头表示物料流向（箭头画在管线上）。管道伴热管要全部绘出，夹套管可只绘出两端头一小段，有隔热管道在适当部位画上隔热标志。固体物料进出设备用粗虚弧形线或折线表示。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第42页

管线应横平竖直，转弯为直角，要防止穿过设备，防止管道交叉，必须交叉时，普通采取竖断横不停画法。管线、管道、设备之间间距应匀称。图上管道与其它图纸相关时，普通将其端点绘制在图左方或右方，以空心箭头标出物流方向（入或），注明管道编号或来去设备、机器位号、主项号或装置号(或名称)及其所在管道及仪表流程图图号（该图号或图号序号写在前述空心箭头内）。

管道上阀门、管件、管道附件公称通径与所在管道公称通径不一样时要注出它们尺寸，如有必要还需要注出其型号。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第43页表6—3工艺流程图中常见管道、管件、阀门图例

制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第44页制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第45页制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第46页制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第47页制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第48页制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第49页制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第50页制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第51页制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第52页制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第53页制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第54页b.

管道标注

在PID中以下管道可无须标注：/P33①阀门、管道附件旁路管道，比如调整阀、疏水器、管道过滤器、大阀门开启等旁路。②管道上直接排入大气短管以及就地排放短管，阀后直接排大气无出气管道安全阀前入口管道等，管道和短管连同它们阀门、管件均编入其所在(主)管道中。③设备管口与设备管口直连，中间无短管者，如重合直连换热器接管。其垫片、螺栓帽在管道材料一览表中给予统计。④仪表管道

制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第55页⑤在成套设备或机组中提供管道及管件等。⑥卖方（或制造厂）在成套设备（机组）中提供管道及管件等(卖方提供了管道仪表流程图或管道布置图)。其材料应在材料表中给予统计。⑦直接连接在设备管口阀门或盲板（法兰盖）；这些阀门、盲板垫片等仍要在管道一览表中给予统计。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第56页管道及仪表流程图管道应标注四个部分，即管道号（管段号）（由三个单元组成）、管径、管道等级和隔热或隔声，总称为管道组合号。管道号和管径为一组，用一短横线隔开;管道等级和隔热为另一组，用一短横线隔开，两组间留适当空隙。普通标注在管道上方，以下列图：制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第57页PL0103-50M1A-H流体代号管道次序号管径管道等级代号隔热隔声代号M1

A管道标注（P33）管道压力等级代号（工程压力）次序号管道材料类别代号管道等级代号示例主项号制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第58页主项编号，按工程要求主项编号填写，采取两位数字，从01，02开始，至99为止。管道次序号，相同类别物料在同一主项内以流向先后为序，次序编号。采取两位数字，从01，02开始，至99为止。管道尺寸，普通标注公称通径，以mm为单位，只注数字，不注单位。

也可将管道口、管径、管道等级和隔热（或隔声）分别标注在管道上下方，以下列图：制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第59页管道等级代号，由管道材料代号、管道压力等级代号和序号三部分组成。序号是同一材料同一压力等级按序编排，用阿拉伯数字表示，从1开始。见HG20519.38-92管道等级号及管道材料等级表同一个管道号只是管径不一样时，能够只注管径，如:制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第60页同一个管道号而管道等级不一样时，应表示出等级分界限，并注出对应管道等级。如：异径管标注大端公称通径乘小端公称通径，如:制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第61页流体代号流体名称流体代号流体名称1、工艺流体PPAPGPGLPGSPLPLSPSPW工艺流体工艺空气工艺气体气液两相流工艺流体气固两相流工艺流体工艺液体液固两相流工艺流体工艺固体工艺水污油燃料油填料油润滑油加热油原油密封油2、辅助、公用工程流体代号（1）蒸汽、冷凝水HSHUSLSLUSMSMUSSCTS高压蒸汽高压过热蒸汽低压蒸汽低压过热蒸汽中压蒸汽中压过热蒸汽蒸汽冷凝水伴热蒸汽（3）其它DRFVHNOSLVEVT排液、导淋火炬排放气氢氮氧淤浆真空排放气放空表2—4流体代号（2）油制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第62页流体代号流体名称流体代号流体名称（4）水BWCSWCWRCWSDNWDWFWHWRHWSRWSWTWWW锅炉给水化学污水冷却水（回）冷却水（供）脱盐水饮用水、生活用水消防水热水（回）热水（供）原水、新鲜水软水自来水生活废水（6）其它传热介质AGALRWRRWSERGERLFRGFRLFSLHMPRGPRL

气氨液氨冷冻盐水（回）冷冻盐水（供）气体乙烯或乙烷液体乙烯或乙烷氟里昂气体氟里昂液体熔盐载热体气体丙烯或丙烷液体丙烯或丙烷（5）空气ARCAIAIG空气压缩空气仪表空气惰性气体（7）燃料FGFLFSNG燃料气液体燃料固体燃料天然气注：（1）在工程设计中碰到本表以外流体时，可补充代号，但不得与本表所列代号相同，增补代号普通用2～3个大写英文字母表示。（2）流体字母中如遇英文字母“O”应写成“”。（3）对于某一公用工程同时有两个或两个以上水平技术要求时，可在流体代号后加注参数下标以示区分。温度参数2℃，只注数字，不注单位，温度为零下，数字前要加负号，如BS-10表示-10℃冷冻盐水。压力参数0.6MPa，只注数字，不注单位，如IA0.6表示0.6MPa仪表空气。蒸汽代号除用HS、MS、LS分别表示高、中、低不一样压力蒸汽外，也能够用下标表示，如S0.6表示0.6MPa蒸汽。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第63页物料代号使用和增补要求

依据工程项目详细情况，能够将辅助、公用工程系统物料代号作为工艺物料代号使用；也能够适当增补新物料代号，但不得与前述要求物料代号相同。比如以天然气为原料制取合成氨装置中，其工艺物料代号补充要求以下:AG气氨AL液氨AW氨水CG转化气NG天然气SG合成气TG尾气制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第64页代号管道材料代号管道材料A铸铁及硅铸铁E不锈耐酸钢B碳素钢F有色金属C普通低合金钢G非金属D合金钢H衬里及内防腐管道材料代号管道压力等级代号见HG20519.38-92制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第65页代号 功效类型备注H保温采取保温材料C保冷采取保冷材料P防烫采取保温材料D防结露采取保冷材料E电伴热采取电热带和保温材料S蒸汽伴热采取蒸汽伴管和保温材料W热水伴热采取热水伴管和保温材料O热油伴热采取热油伴管和保温材料J夹套伴热采取夹套管和保温材料N隔声采取隔声材料表2—7管道隔热和隔声代号返回制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第66页3）、绘出全部检测仪表、调整控制系统及分析取样系统

在管道及仪表流程图中要把检测仪表、调整控制系统、分析取样点和取样阀等全部绘出并做对应标注。检测仪表用以测量、显示和统计过程进行中温度、压力、流量、液位、浓度等各种参量数值及其改变情况。在流程图中不但要表示仪表检测参数而且要表示检测仪表(或传感器)安装位置，还要表示出显示仪表(或称二次仪表)安装位置(就地还是集中在控制室或仪表盘上)以及该项检测所含有功效，如是显示、统计或调整等。

制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第67页图8仪表常见图例和安装位置图9反应罐内温度用温度检测仪表及调整阀控制

仪表控制点图形符号是一细实线圆圈（10mm）。在图中普通用细实线将检测点和圆圈连接起来。在圆圈中分上下两部分注写，上部分第一个字母为参数代号，后续为功效代号，下部分写数字，第一个数字代表主项号，后续为仪表序号，仪表序号是按工段或工序编制，可用两位数（01～99）表示。就地安装仪表盘面安装仪表集中仪表测量点制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第68页检测仪表按其检测项目、功效、位置（就地或控制室）进行绘制和标注，对其所需绘出管道、阀门、管件等由自控专业人员完成。调整控制系统按其详细组成形式（单阀、四阀等）将所包含管道、阀门、管件、管道附件一一画出，对其调整控制项目、功效、位置分别注出，其编号由仪表专业确定。

制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第69页调整阀本身特征也要注明，比如传动形式：气动、电动或液动；气开或气闭；有没有手动控制机构；阀本体或阀组是否有排放阀和其它特征等等。如有必要也要标出或说明专业分工和范围。分析取样点在选定位置（设备管口或管道）标注和编号，其取样阀（组）、取样冷却器也要绘制和标注或加文字注明。以下列图所表示:制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第70页表2—8常见被测变量和功效代号制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第71页第四节、工艺流程设计技术处理

一、确定生产线数目依据生产规模、产品品种、换产次数、设备能力等原因决定采取一条还是几条生产线进行生产。二、操作方式依据物料性质、反应特点、生产规模、工业化条件是否成熟等原因决定采取连续式或是间歇或是联合操作方式。联合操作是连续操作和间歇操作联合。此法比较灵活。P38/图2-11制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第72页在制药工业生产中，很多产品全流程是间歇，而个别步骤是连续，如安乃近生产。在连续和间歇过程之间采取中间贮槽缓冲和衔接。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第73页四、以化学单元反应为中心，完善生产过程普通将化学原料药生产工艺流程分为五个部分，即：①原料预处理过程；②反应过程；③产物后分离；④产品精制烘干包装；⑤

“三废”处理过程。由反应决定原料输入以及产物输出方式和设备；由反应所需物料工艺指标要求决定原料预处理过程；由反应产物组成和工艺指标要求决定分离、提纯和回收方式和设备。所以在流程设计中反应是关键，因而要以反应为中心进行流程设计。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第74页１、物料回收、循环套用

２、提升能量利用率，降低能耗

（1）合理安排设备间相对高度，尽可能采取物料自流，节约输送物料消耗能源。反应分离产品新鲜物料循环物料循环物料新鲜物料反应含有原料和产品等混合物

制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第75页例2-2.用混酸硝化氯苯，已知原始信息：混酸组成：HNO3

47%，H2SO4

49%，H2O

4%；氯苯与混酸中HNO3配比：1∶1.1(mol)；硝化温度：80℃；硝化时间为3h；硝化废酸中含硝酸<1.6%，含混合硝基氯苯为取得混合硝基氯苯量1%。/P41

方案1：消化分层方案方案2：消化、分层、萃取方案方案3：消化、分层、萃取、浓缩方案送精制消化分层混酸配制萃取分层萃取废酸层氯苯硝酸硫酸水硝基物层酸性氯苯废酸层浓缩氯苯回收制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第76页（2）充分利用余热、余能

研究换热流程及换热方案，改进传热方式，提升设备传热效率，进行热量回收，对系统进行热集成，在需要冷却流股和需要加热流股之间进行热交换。还应选取保温性良好材料，降低热量损失。图21不存在热集成系统/P43图22热集成方式/P43制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第77页制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第78页间接水冷-常压浓缩方案/P42例2-3

制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第79页原料预热-闪蒸浓缩方案

制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第80页（3）利用余压带压操作结束以后，在放料时仍有一定压力，可充分利用这部分余压输送物料，以降低能耗。五、工艺流程完善与简化

整个流程确定后，还要全方面检验、分析各个过程操作伎俩和相互连接方式；考虑开、停车或非正常状态下预警、防护办法，增添必要备用管线和管件；尽可能降低物料循环量、简化流程管线。

制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第81页１、安全阀安全阀是一个自动阀门，当系统内压力超出预定安全值，会自动打开排出一定数量流体。当压力恢复正常后，阀门再自行关闭阻止流体继续流出。在蒸汽加热夹套、压缩气体贮罐等有压设备上，要考虑安装安全阀，以防带压设备可能出现超压。２、爆破片是一个可在容器或管道压力突然升高但未引发爆炸前先行破裂，排出设备或管道内高压介质，从而预防设备或管道破裂安全泄压装置。若物料轻易堵塞、腐蚀等原因而不能安装安全阀时，可用爆破片代替安全阀，依据工艺和安全需要，可选择不一样规格爆破片。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第82页

３、溢流管当用泵从底层向高层设备输送物料时，防止物料过满造成危险和物料损失，可采取溢流管使多出物料能流回贮槽。溢流管管径应大于进液管，以防物料冲出。通常在溢流管管道上安置视镜便于底层操作者判断物料是否已满。

4、事故储槽5、阻火器图25溢流管1—高位槽；2—泵；3—贮槽；4—溢流管；5—输液管；6—视镜；7—排气管制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第83页放净、放空管线设计与GMP如提取车间所用容器类设备主要为提取罐、醇沉罐及各种贮罐。提取液输送过程中所采取方法主要为泵或真空输送。不论是用泵还是用真空，都将碰到料液排尽和放空(排空)问题，因为提取车间大部分工序是在普通环境下操作，放空管中易吸入尘埃粒子或其它杂物，为满足GMP要求，防止药液受到污染，要求在放空管中接入空气过滤器，以确保空气洁净。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第84页对放净管则只需设置于设备或管线最低处即可,但离地面距离需大于150mm，以利于维修。不论是放空还是放净管，其管径大小均影响到物料转移速度和设备运行稳定性，二者之间是相互关联。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第85页第五节、经典单元设备自控流程

一、泵自控流程设计１、离心泵（1）离心泵流程设计泵入口和出口处要设置切断阀；为了预防离心泵未开启时物料倒流，要在泵出口处设置止回阀；为了观察泵工作时压力，要在泵出口处安装压力表；泵与泵入口和出口处切断阀（入口用闸阀）之间管线均要设置放净阀，并将排出物送往适当排放系统；泵出口管道管径普通与泵管口一致或放大一档，以降低阻力。（2）离心泵自控离心泵控制变量是出口流量。自控普通采取出口直接节流法、旁路调整法和改变泵转速法。

制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第86页①直接节流法如图26所表示为出口直接节流法，是在泵出口管路上设置调整阀，利用阀开度改变来调整流量。此法简单易行，是最惯用一个流量自控法，但不宜于介质正常流量低于泵额定流量30%情况。图26离心泵直接节流调整制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第87页②旁路调整法如图27所表示为旁路调整法，是在泵进出口旁路管道上设置调整阀，使一部分流体从出口返回到进口来调整出口流量。此法使泵总效率降低，花费能量，但调整阀直径比直接节流调整法要小，此法可用于介质流量偏低情况。图27离心泵旁路调整制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第88页（3）改变泵转速当泵驱动机为可调速电机时，就能够采取改变泵转速来调整出口流量。此法节约能量，但调速设施投资较高，通常适合用于较大功率电机。

当离心泵设有分支路时，即一台泵要分送几支并联管路时，通常采取如图28所表示自控方案。图28设有分支路离心泵调整制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第89页３、容积式泵容积式泵包含往复泵、齿轮泵、螺杆泵和旋涡泵等。容积式泵控制变量是出口流量。当流量减小时容积式泵压力急剧上升，因而不能采取出口管道直接节流法，通常采取旁路调整法和改变泵转速方法来控制出口流体流量。图29所表示为齿轮泵旁路调整法，此法也适合用于其它容积式泵。

图29齿轮泵旁路调整制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第90页４、真空泵

惯用真空泵有机械泵、水喷射泵和蒸汽喷射泵。真空泵控制变量是真空度。惯用自控方法有吸入管阻力调整(如图30)和吸入支管调整(如图31)，而蒸汽喷射泵还能够采取调整蒸汽方法来调整(如图32)。

图30真空吸入管阻力调整图31真空吸入支管调整图32蒸汽喷射泵蒸汽调整制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第91页二、管壳式换热设备自控流程设计换热器设备控制变量普通有温度、流体流量、压力。在此主要讨论温度控制方案。换热器惯用温度控制方法有调整换热介质流量、调整传热面积和分流调整法。

调整换热介质流量法应用最广，有没有相变均可使用，但被调整流体流量必须是工艺上允许。

无相变时，当热流体进出口温差小于冷流体进出口温差时，因为冷流体流量改变将会引发热流体出口温度显著改变，因而调整冷流体流量效果很好些(如图33)；反之，调整热流体流量效果很好些(如图34)；图33调整冷流体流量控制温度方法图34调整热流体流量控制温度方法制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第92页若被控流体为工艺流体，其流量不能改变，则可设置对应旁路，如图所表示。利用三通阀来调整进入换热器载热体流量与旁路流量百分比，不但可改变进入换热器载热体流量，而且可使载热体总流量保持不变。冷流体流量旁路调整热流体流量旁路调整制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第93页

图35两个阀调整方案图36调整蒸汽压力控制温度方法图37调整传热面积控制温度方法

当热流体进出口温差大于150℃时，不宜采取三通调整阀，如图35所表示可采取两个两通调整阀，一个气开，一个气关。

有相变时，对于蒸汽冷凝供热换热器，调整阀普通装在蒸汽管道上，采取调整蒸汽压力，到达控制被加热介质温度目标(如图36所表示)。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第94页三、釜式反应器自控流程设计1改变进料温度调釜温

2改变冷却剂流量控制釜温

3釜温与冷却剂流量串接调整

釜温与夹套温度串接调整

三种物料流量恒定控制方案

三种物料流量比值控制方案

制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第95页四、塔设备自控流程设计

制药生产中所用塔设备种类很多，如精馏塔、吸收塔、吸附塔等。塔设备被控变量很多，如温度、压力或真空度、流量、液位等。所以，塔设备控制过程复杂，控制方案繁多。现以精馏塔为例，介绍塔设备自控流程。(1)压力控制①常压精馏塔对压力稳定无特殊要求常压精馏塔，普通无需设置压力控制系统。依据需要，可在冷凝器或回流罐上设置一根与大气相通压力平衡管，以保持塔内压力靠近于大气压力。制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第96页②减压精馏塔改变不凝性气体抽吸量是控制减压精馏塔真空度惯用方案，其自控流程如图3-1所表示。另外，也可在真空泵吸入管路上设置一吸入支管，改变吸入支管阀门开度可调整吸入空气或惰性气体量，从而到达控制全塔真空度目标，其自控流程如图3-2所表示。3-1改变不凝性气体抽吸量控制塔压3-2旁路吸入空气或惰性气体控制塔压制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第97页③加压塔加压塔压力控制不但影响操作条件和产品质量，而且与生产安全亲密相关。依据塔顶汽相中所含不凝性气体量多少，可采取不一样控制方案。

当塔顶汽相中不含或仅含微量不凝性气体时，可经过调整冷却剂流量方法来控制全塔操作压力，其自控流程如图3-3所表示。该方案投资较少，并可降低冷却剂用量。

图3-3调整冷却介质流量控制塔压制药工程工艺设计工艺流程设计专家讲座第98页当塔顶汽相中含有少许(低于塔顶汽相总量2%)不凝性气体时，可采取图3-4中分程控制方案。该方案首先用调整冷却剂流量方法来控制塔压，当调整阀全开仍