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文档简介

制药工程学全册配套完整课件3制药工程学

第一章

制药工程设计概述

工程设计是将工程项目(例如一个制药厂、一个制药车间或车间的GMP改造等)按照其技术要求,由工程技术人员用图纸、表格及文字的形式表达出来,是一项涉及面很广的综合性技术工作。介绍

一个工程项目从计划建设到交付生产一般要经历以下基本工作程序:

项目建议书

批准立项

可行性研究

审查及批准

设计任务书

初步设计

设计中审

施工图设计

施工

试车

竣工验收

交付生产

上述工作程序可分为设计前期、设计期和设计后期。介绍

工程设计人员应按照设计工作的基本程序开展工作,但由于工程项目的生产规模、所处地区、建设资金、技术成熟程度和设计水平等因素的差异,设计工作程序可能有所变化。例如,对于一些技术成熟又较为简单的小型工程项目(如小型制药厂、个别生产车间或设备的技术改造等),工程技术人员可按设计工作的基本程序进行合理简化,以缩短设计时间。介绍1.1项目建议书1.4设计阶段1.3设计任务书1.2可行性研究1.5施工、试车、验收和交付生产

本章主要内容:

项目建议书是法人单位根据国民经济和社会发展的长远规划、行业规划、地区规划,并结合自然资源、市场需求和现有的生产力分布等情况,在进行初步的广泛的调查研究的基础上,向国家、省、市有关主管部门推荐项目时提出的报告书。项目建议书是投资决策前对工程项目的轮廓设想,主要说明项目建设的必要性,同时初步分析项目建设的可能性。

1.1项目建议书项目名称。项目提出的目的和意义。

产品方案、市场需求的初步预测和拟建规模。

工艺技术初步方案。

主要内容原材料、燃料和动力供应情况。建设条件和建设地点初步方案。环境保护和污染物治理措施。项目实施初步规划,包括建设工期和建设进度的初步方案。主要内容

工厂组织和劳动定员估算。投资估算和资金筹措方案,包括偿还贷款能力的大体测算。经济效益和社会效益的初步评价。结论。主要内容1.2.1可行性研究的任务和意义1.2.3可行性研究报告1.2.2可行性研究的深度和划分阶段1.2.4可行性研究的审批程序1.2可行性研究

可行性研究是设计前期工作的核心,其研究报告是国家主管部门对工程项目进行评估和决策的依据。项目建议书经国家主管部门批准后,即可由上级主管部门组织或委托设计、咨询单位,进行可行性研究。1.2.1可行性研究的任务和意义

可行性研究的任务可行性研究的意义1.2.1可行性研究的任务和意义

可行性研究的深度机会研究初步可行性研究可行性研究1.2.2可行性研究的深度和阶段划分机会研究的深度较浅,其投资额一般根据类似的工程估算,误差较大。初步可行性研究报告提出的投资估算的偏差范围应在

20%以内。可行性研究报告提出的投资估算的偏差范围应在

10%以内。1.2.2可行性研究的深度和阶段划分

可行性研究报告总论市场需求预测产品方案及生产规模工艺技术方案原料、辅助材料及燃料的供应1.2.3可行性研究报告

建厂条件和厂址方案公用工程和辅助设施方案环境保护劳动保护和安全卫生1.2.3可行性研究报告工厂组织、劳动定员和人员培训项目实施计划投资估算和资金筹措社会及经济效果评价结论1.2.3可行性研究报告

承担可行性研究的单位,必须持有政府有关部门正式批准颁发的资格证书,并对项目的可行性研究结论负责。1.2.3可行性研究报告

可行性研究报告编制完成后,由项目委托单位上报审批。审批程序可分为预审和复审两种。1.2.4可行性研究的审批程序

一般大、中型工程项目的可行性研究报告由国家主管部门或各省、市、自治区的主管部门负责预审,报国家发改委审批,或由国家发改委委托有关单位审批。重大项目和特殊项目的可行性研究报告,由国家发改委会同有关部门预审,报国务院审批。小型工程项目按隶属关系报上级主管部门批准即可。1.2.4可行性研究的审批程序

1.3.1

设计任务书的作用1.3.2

设计任务书的内容1.3.3设计任务书的审批和变更1.3设计任务书

设计任务书一般由建设单位的主管部门组织有关单位编制,也可委托设计、咨询单位或生产企业(改、扩建项目)编制。设计任务书是确定工程项目和建设方案的基本文件,是设计工作的指令性文件,也是编制设计文件的主要依据。1.3.1设计任务书的作用

设计任务书内容:工程项目名称。建设的目的和依据。

建设规模和产品方案。

生产方法或工艺原则。

1.3.2设计任务书的内容原材料、燃料、动力(水、电、汽)

等供应情况。建设地区或地点,以及交通运输、占地面积、防震等要求。

资源综合利用和环境保护的要求。1.3.2设计任务书的内容建设工期和建设进度要求。投资总额。劳动定员控制数。要求达到的技术水平和经济效益。有关附件。1.3.2设计任务书的内容设计任务书的审批设计任务书的变更1.3.3设计任务书的审批和变更1.4.1设计阶段的划分1.4.2

初步设计阶段1.4.3施工图设计阶段1.4设计阶段

工程设计阶段划分三阶段设计两阶段设计一阶段设计1.4.1设计阶段的划分设计单位得到主管部门下达的设计任务书以及建设单位的委托设计协议书,即可开始初步设计工作。初步设计是根据设计任务书、可行性研究报告及设计基础资料,对工程项目进行全面、细致的分析和研究,确定工程项目的设计原则、设计方案和主要技术问题,在此基础上对工程项目进行初步设计。初步设计阶段的成果主要有初步设计说明书和总概算书。1.4.2初步设计阶段

在初步设计阶段,工艺设计是整个设计的关键。因此,工艺专业是设计的主导专业,其它各专业(如土建、运输、设备、电气、自控仪表、采暖通风、给排水等)都要围绕工艺设计解决相关的设计原则和技术问题。工艺设计原则确定之后,其它各专业的设计原则也随之确定。1.4.2初步设计阶段

初步设计的目的是保证工程项目投产后的经济效益。因此,初步设计不仅要有准确可靠的技术资料和基础数据,而且设计过程中要积极采用新工艺、新技术和新设备,并通过方案比较,优选出最佳设计方案进行设计。1.4.2初步设计阶段1.初步设计的依据2.初步设计的内容3.初步设计的深度4.初步设计工作程序5.

初步设计的审批和变更1.4.2初步设计阶段项目建议书及有关部门的批复。可行性研究报告及有关部门的批复。正式批准的设计任务书及建设单位委托设计协议书。有关的设计规范和标准。项目申请报告,药品监督局批复有关的设计基础资料1.初步设计的依据初步设计的内容:总论总平面布置及运输制药工艺设计土建工程设计给排水及污水处理工程设计2.初步设计的内容采暖通风及空调系统工程设计动力工程设计电气与照明工程设计仪表及自动控制工程设计安全卫生和环境保护工程设计工程概算有关附件2.初步设计的内容

初步设计的深度,应满足下列要求:设计方案的比较、选择和确定。主要设备的订货和加工安排。主要原材料和建设材料的安排。土地征用。建设投资的控制。3.初步设计的深度

劳动定员和人员培训。主管部门和有关单位的设计审查。施工图的设计和编制。施工准备和生产准备。不存在悬而未决的问题。3.初步设计的深度

4.初步设计工作程序

施工图设计是根据初步设计及其审批意见,完成各类施工图纸、施工说明和工程概算书,作为施工的依据。施工图设计阶段的设计文件由设计单位直接负责,不再上报审批。(1)内容(2)程序(3)深度

1.4.3施工图设计阶段

图纸

施工图设计阶段的图纸包括:

施工阶段带控制点的工艺流程图。

非标设备制造及安装图。

施工阶段设备布置图及安装图。

1.施工图设计的内容

施工阶段管道布置图及安装图。仪器设备一览表。

材料汇总表。

其它非工艺工程设计项目施工图纸。1.施工图设计的内容

说明书

设备和管道的安装依据、验收标准及注意事项。对安装、试压、保温、油漆、吹扫、运转安全等要求。如果对初步设计的某些内容进行了修改,应详细说明修改的理由和原因。

1.施工图设计的内容

2.施工图设计工作程序

施工图设计的深度,应满足设备及材料的订货和安排。非标设备的订货、制作和安排。施工准备及编制施工预算和施工组织计划的要求。土建、安装工程的要求。对施工质量进行监控和验收的要求。3.施工图设计的深度

制药工程项目建设单位——甲方设计单位——乙方施工单位——丙方1.5施工、试车、验收和交付生产调试与试车总的原则——从单机到联机到整条生产线;从空车到以水代料到实际物料。当以实际物料试车,并生产出合格产品(药品),且达到装置的设计要求时,制药工程项目即告竣工。此时,应及时组织竣工验收。组织验收项目总结1.5施工、试车、验收和交付生产谢谢大家!第二章

厂址选择和总平面设计

厂址选择是根据拟建工程项目所必须具备的条件,结合制药工业的特点,在拟建地区范围内,进行详尽的调查和勘测,并通过多方案比较,提出推荐方案,编制厂址选择报告,经上级主管部门批准后,即可确定厂址的具体位置。2.1厂址选择

厂址选择是基本建设前期工作的重要环节,是工程项目进行设计的前提。厂址选择涉及到许多部门,往往矛盾较多,是一项政策性和科学性很强的综合性工作。厂址选择是否合理,不仅关系到工程项目的建设速度、建设投资和建设质量,而且关系到项目建成后的经济效益、社会效益和环境效益,并对国家和地区的工业布局和城市规划,有着深远的影响。2.1厂址选择

制药厂因厂址选择不当、三废不能治理而被迫关停或限期停产治理或限期搬移的例子很多,其结果是造成人力、物力和财力的严重损失。因此,在厂址选择时,必须采取科学、慎重的态度,认真调查研究,确定适宜的厂址。2.1厂址选择

2.1.1厂址选择基本原则2.1.2厂址选择的程序2.1.3厂址选择报告

2.1.4厂址选择报告的审批

2.1厂址选择

1.贯彻执行国家的方针政策选择厂址时,必须贯彻执行国家的方针、政策,遵守国家的法律、法规。厂址选择要符合国家的长远规划及工业布局、国土开发整治规划和城镇发展规划。2.1.1厂址选择基本原则2.正确处理各种关系选择厂址时,要从全局出发,统筹兼顾,正确处理好城市与乡村、生产与生态、工业与农业、生产与生活、需要与可能、近期与远期等关系。2.1.1厂址选择基本原则

3.注意制药工业对厂址选择的特殊要求药品是一种防治人类疾病、增强人体体质的特殊产品,其质量好坏直接关系到人体健康、药效和安全。为保证药品质量,药品生产必须符合GMP的规定,在严格控制的洁净环境中生产。由于厂址对药厂环境的影响具有先天性,因此,选择厂址时必须充分考虑药厂对环境因素的特殊要求。2.1.1厂址选择基本原则

工业区应设在城镇常年主导风向的下风向,但考虑到药品生产对环境的特殊要求,药厂厂址应设在工业区的上风位置,厂址周围应有良好的卫生环境,无有害气体、粉尘等污染源,也要远离车站、码头等人流、物流比较密集的区域。2.1.1厂址选择基本原则

4.充分考虑环境保护和综合利用保护生态环境是我国的一项基本国策,企业必须对所产生的污染物进行综合治理,不得造成环境污染。制药生产中的废弃物很多,从排放的废弃物中回收有价值的资源,开展综合利用,是保护环境的一个积极措施。2.1.1厂址选择基本原则

5.节约用地我国是一个山地多、平原少、人口多的国家,人均可耕地面积远远低于世界平均水平。因此,选择厂址时要尽量利用荒地、坡地及低产地,少占或不占良田、林地。厂区的面积、形状和其它条件既要满足生产工艺合理布局的要求,又要留有一定的发展余地。2.1.1厂址选择基本原则

6.具备基本的生产条件厂址的交通运输应方便、畅通、快捷,水、电、汽、原材料和燃料的供应要方便。厂址的地下水位不能过高,地质条件应符合建筑施工的要求,地耐力宜在150kN·m-2。厂址的自然地形应整齐、平坦,这样既有利于工厂的总平面布置,又有利于场地排水和厂内的交通运输。此外,厂址不能选在风景名胜区、自然保护区、文物古迹区等特殊区域。2.1.1厂址选择基本原则

以上是厂址选择的一些基本原则。实际上,要选择一个理想完善的厂址是非常困难的。因此,选择厂址时,应根据厂址的具体特点和要求,抓主要矛盾,首先满足对药厂的生存和发展有重要影响的要求,然后再尽可能满足其它要求,选择适宜的厂址。2.1.1厂址选择基本原则

厂址选择程序一般包括准备、现场调查和编制厂址选择报告三个阶段。

1.准备阶段——组织准备按项目隶属关系,由主管部门组织勘察、设计、城市建设、环境保护、交通运输、水文地质等单位的人员,及当地有关部门的人员,共同组成选址工作组。选址工作组成员的专业配备应视工程项目的性质和内容不同而有所侧重。2.1.2厂址选择的程序

(2)技术准备选址工作人员根据拟建项目的设计任务书,以及审批机关对拟建项目选址的指标和要求,制定选址工作计划,编制厂址选择指标和收集资料提纲。2.1.2厂址选择的程序

选厂指标包括总投资、占地面积、建筑面积、职工总数、原材料及能源消耗、协作关系、环保设施和施工条件等。收集资料提纲包括地形、地势、地质、水文、气象、地震、资源、动力、交通运输、给排水、公用设施和施工条件等。在此基础上,对拟建项目进行初步的分析研究,确定工厂组成,估算厂区外形和占地面积,绘制出总平面布置示意图,并在图中注明各部分的特点和要求,作为选择厂址的初步指标。2.1.2厂址选择的程序2.现场调查阶段现场调查是厂址选择的关键环节,其目的是按照厂址选择指标,深入现场调查研究,收集相关资料,确定若干个具备建厂条件的厂址方案,以供比较。现场调查前,选厂工作组应首先向当地有关部门说明选厂工作计划,汇报拟建厂的性质、规模和厂址选择指标,并根据地方有关部门的推荐,初步选择若干个需要进行现场调查的可能的厂址。2.1.2厂址选择的程序

现场调查的重点是按照准备阶段编制的收集资料提纲收集相关资料,并按照厂址的选择指标分析建厂的可行性和现实性。在现场调查中,不仅要收集厂址的地形、地势、地质、水文、气象、面积等自然条件,而且要收集厂址周围的环境状况、动力资源、交通运输、给排水、公用设施等技术经济条件。收集资料是否齐全、准确,直接关系到厂址方案的比较结果。2.1.2厂址选择的程序

3.编制厂址选择报告阶段编制厂址选择报告是厂址选择工作的最后阶段。根据准备阶段和现场调查阶段所取得的资料,对可选的几个厂址方案进行综合分析和比较,权衡利弊,提出选址工作组对厂址的推荐方案,编制出厂址选择报告,报上级批准机关审批。2.1.2厂址选择的程序

厂址选择报告一般由工程项目的主管部门会同建设单位和设计单位共同编制,其主要内容如下:

1.概述说明选址的目的与依据、选址工作组成员及其工作过程。2.1.3厂址选择报告

2.主要技术经济指标根据工程项目的类型、工艺技术特点和要求等情况,列出选择厂址应具有的主要技术经济指标,如项目总投资、占地面积、建筑面积、职工总数、原材料及能源消耗、协作关系、环保设施和施工条件等。2.1.3厂址选择报告3.厂址条件根据准备阶段和现场调查阶段收集的资料,按厂址选择指标,确定若干具备建厂条件的厂址,说明其地理位置、地形、地势、地质、水文、气象、面积等自然条件及土地征用、拆迁、原材料供应、动力、交通运输、给排水、环保工程和公用设施等技术经济条件。2.1.3厂址选择报告

4.厂址方案比较根据厂址选择的基本原则,对拟定的若干个厂址选择方案进行综合分析和比较,提出厂址的推荐方案,并对存在的问题提出建议。2.1.3厂址选择报告

厂址方案比较侧重于厂址的自然条件、建设费用和经营费用三个主要方面的综合分析和比较。其中自然条件的比较应包括对厂址的位置、面积、地形、地势、地质、水文、气象、交通运输、公用工程、协作关系、移民和拆迁等因素的比较;建设投资的比较应包括土地补偿和拆迁费用、土石方工程量、以及给水、排水、动力工程等设施建设费用的比较;经营费用的比较应包括原料、燃料和产品的运输费用、污染物的治理费用、以及给水、排水、动力等费用的比较。2.1.3厂址选择报告5.厂址方案推荐对各厂址方案的优劣和取舍进行综合论证,并结合当地政府及有关部门对厂址选择的意见,提出选址工作组对厂址选择的推荐方案。

6.结论和建议论述推荐方案的优缺点,并对存在的问题提出建议。最后,对厂址选择作出初步的结论意见。2.1.3厂址选择报告

7.主要附件各试选厂址的区域位置图和地形图。各试选厂址的地质、水文、气象、地震等调查资料。各试选厂址的总平面布置示意图。各试选厂址的环境资料及工程项目对环境的影响评价报告。各试选厂址的有关协议文件、证明材料和厂址讨论会议纪要等。2.1.3厂址选择报告

大、中型工程项目,如编制设计任务书时已经选定了厂址,则有关厂址选择报告的内容可与设计任务书一起上报审批。在设计任务书批准后选址的,大型工程项目的厂址选择报告需经国家城乡建设环境保护部门审批。中、小型工程项目,应按项目的隶属关系,由国家主管部门或省、市、自治区审批。2.1.4厂址选择报告的审批2.2.2总平面设计的原则2.2.1总平面设计的依据2.2.3总平面设计的内容和成果2.2.4总平面设计的技术经济指标2.2.5厂区划分和总平面布置图2.2总平面设计

1.上级部门下达的设计任务书。

2.建设单位提供的有关设计委托资料。2.2.1总平面设计的依据3.设计规范和标准,如《工矿企业总平面设计规范》、《化工企业总图运输设计规范》、《厂矿道路设计规范》、《建筑设计防火规范》、《化工企业供电设计技术规定》、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定》、《化工管道设计规范》、《洁净厂房设计规范》、《采暖通风和空气调节设计规范》、《化工企业安全卫生设计标准》、《国家污水综合排放标准》、《工业“三废”排放试行标准》等。2.2.1总平面设计的依据4.厂址选择报告。5.有关的设计基础资料,如设计规模、产品方案、生产工艺流程、车间组成、运输要求、劳动定员等生产工艺资料,以及厂址的地形、地势、地质、水文、气象、面积等自然条件资料。2.2.1总平面设计的依据

1.总平面设计应与城镇或区域的总体发展规划相适应每个城镇或区域一般都有一个总体发展规划,对该城镇或区域的工业、农业、交通运输、服务业等进行合理布局和安排。城镇或区域的总体发展规划,尤其是工业区规划和交通运输规划,是所建企业的重要外部条件。故在进行总平面设计时,设计人员一定要了解项目所在城镇或区域的总体发展规划,使总平面设计与该城镇或区域的总体规划相适应。2.2.2总平面设计的原则

在进行总平面设计时,应面向城镇交通干道方向作工厂的正面布置,正面的建(构)筑物应与城镇的建筑群保持协调。厂区内占地面积较大的主厂房一般应布置在中心地带,其它建(构)筑物可合理配置在其周围。工厂大门至少应设两个以上,如正门、侧门和后门等。工厂大门及生活区应与主厂房相适应,以便职工上下班。2.2.2总平面设计的原则

2.总平面设计应符合生产工艺流程的要求车间、仓库等建(构)筑物应尽可能按照生产工艺流程的顺序进行布置,以缩短物料的传送路线,并避免原料、半成品和成品的交叉、往返。总平面设计应将人流和物流通道分开,并尽量缩短物料的传送路线,避免与人流路线的交叉。同时,应合理设计厂内的运输系统,努力创造优良的运输条件和效益。2.2.2总平面设计的原则

3.总平面设计应充分利用厂址的自然条件总平面设计应充分利用厂址的地形、地势、地质等自然条件,因地制宜,紧凑布置,提高土地的利用率。厂址的地形、地势的变化情况可用地形图中的等高线来描述,(图)。地面上相同高度的各点连接而成的曲线称为等高线,线上的数字表示绝对标高,即海拨高度。等高线的弯曲情况随地势高度的变化而变化。等高线的间距越小,地面的坡度越大。2.2.2总平面设计的原则

若厂址位置的地形坡度较大,可采用阶梯式布置,这样既能减少平整场地的土石方量,又能缩短车间之间的距离。当地形地质受到限制时,应采取相应的施工措施予以解决,既不能降低总平面设计的质量,也不能留下隐患,长期影响生产经营。2.2.2总平面设计的原则图2-1地形图中的等高线

2.2.2总平面设计的原则

4.总平面设计应充分考虑地区的主导风向总平面设计应充分考虑地区的主导风向对药厂环境质量的影响,合理布置厂区及各建(构)筑物的位置。厂址地区的主导风向是指风吹向厂址最多的方向,可从当地气象部门提供的风玫瑰图查得。2.2.2总平面设计的原则

风玫瑰图表示一个地区的风向和风向频率。风向频率是在一定的时间内,某风向出现的次数占总观测次数的百分比。风玫瑰图在直角坐标系中绘制,坐标原点表示厂址位置,风向可按8个、12个或16个方位指向厂址。(图)2.2.2总平面设计的原则

(a)8个方位

(b)12个方位

(c)16个方位

图2-2风向方位图2.2.2总平面设计的原则

当地气象部门根据多年的风向观测资料,将各个方向的风向频率按比例和方位标绘在直角坐标系中,并用直线将各相邻方向的端点连接起来,构成一个形似玫瑰花的闭合折线,这就是风玫瑰图。2.2.2总平面设计的原则图2-3风玫瑰图2.2.2总平面设计的原则

(图)厂址所在位置的全年主导风向为东南向。原料药生产区应布置在全年主导风向的下风侧,而洁净区、办公区、生活区应布置在常年主导风向的上风侧,以减少有害气体和粉尘的影响。

5.总平面设计应符合国家有关规范和规定

6.总平面设计应留有发展余地总平面设计要考虑企业的发展要求,留有一定的发展余地。分期建设的工程,总平面设计应一次完成,且要考虑前期工程与后续工程的衔接,然后分期建设。2.2.2总平面设计的原则1.总平面设计的内容2.总平面设计的成果2.2.3总平面设计的内容和成果

总平面设计一般包括以下内容:

(1)平面布置设计平面布置设计是总平面设计的核心内容,其任务是结合生产工艺流程特点和厂址的自然条件,合理确定厂址范围内的建(构)筑物、道路、管线、绿化等设施的平面位置。1.总平面设计的内容

(2)立面布置设计立面布置设计是总平面设计的一个重要组成部分,其任务是结合生产工艺流程特点和厂址的自然条件,合理确定厂址范围内的建(构)筑物、道路、管线、绿化等设施的立面位置。1.总平面设计的内容

(3)运输设计根据生产要求、运输特点和厂内的人流、物流分布情况,合理规划和布置厂址范围内的交通运输路线和设施。

(4)管线布置设计根据生产工艺流程及各类工程管线的特点,确定各类物流、电气仪表、采暖通风等管线的平面和立面位置。1.总平面设计的内容

(5)绿化设计绿化设计也是总平面设计的一个重要组成部分,应在总平面设计时统一考虑。绿化设计的主要内容包括绿化方式选择、绿化区平面布置设计等。由于药品生产对环境的特殊要求,药厂的绿化设计就显得更为重要。随着制药工业的发展和GMP在制药工业中的普遍实施,绿化设计在药厂总平面设计中的重要性越来越显著。1.总平面设计的内容

2.总平面设计的成果总平面设计的成果主要有总平面布置示意图及说明书、总平面设计施工图及说明书。其中总平面布置示意图是根据生产工艺流程和厂区的自然条件绘制的建(构)筑物、道路和管线等的总平面布置方案图,总平面设计施工图是在总平面布置示意图的基础上,明确规定各建(构)筑物、道路、管线等的相对关系及标高,以满足现场施工的需要。总平面设计的成果

总平面设计施工图包括建筑总平面布置施工图、建筑立面布置施工图、管线布置施工图等。如果工程项目比较简单,且厂址的地形变化不大,总平面设计施工图也可仅绘一张总平面布置施工图。总平面设计的有关说明书常以文字的形式附在相应图纸的一角,而无需单独编制。总平面设计的成果

根据总平面设计的依据和原则,有时可以得到几种不同的布置方案。为保证总平面设计的质量,必须对各种方案进行全面的分析和比较,其中的一项重要内容就是对各种方案的技术经济指标进行分析和比较。2.2.4总平面设计的技术经济指标

总平面设计的技术经济指标包括全厂占地面积、堆场及作业场占地面积、建(构)筑物占地面积、建筑系数、道路长度及占地面积、绿地面积及绿化率、围墙长度、厂区利用系数和土方工程量等。其中比较重要的指标有:建筑系数、厂区利用系数、土方工程量和绿化率等。2.2.4总平面设计的技术经济指标

1.建筑系数建筑系数可按下式计算:建筑系数反映了厂址范围内的建筑密度。建筑系数过小,不但占地多,而且会增加道路、管线等的费用;但建筑系数也不能过小,否则会影响安全、卫生及改造等。制药企业的建筑系数一般可取25~30%。2.2.4总平面设计的技术经济指标

2.厂区利用系数建筑系数尚不能完全反映厂区土地的利用情况,而厂区利用系数则能全面反映厂区的场地利用是否合理。厂区利用系数可按下式计算:

厂区利用系数是反映厂区场地有效利用率高低的指标。制药企业的厂区利用系数一般为60~70%。2.2.4总平面设计的技术经济指标

3.土方工程量如果厂址的地形凹凸不平或自然坡度太大,则需要对场地进行平整。平整场地所需的土方工程量越大,则施工费用就越高。因此,要现场测量挖土填石所需的土方工程量,尽量少挖少填,并保持挖填土石方量的平衡,以减少土石方的运出量或运入量,从而加快施工进度,减少施工费用。

2.2.4总平面设计的技术经济指标

4.绿化率由于药品生产对环境的特殊要求,保证一定的绿地率是药厂总平面设计中不可缺少的重要技术经济指标。厂区绿地率可按下式计算:

2.2.4总平面设计的技术经济指标1.厂区划分

2.总平面布置图2.2.5厂区划分和总平面布置图

厂区划分就是根据生产、管理和生活的需要,结合安全、卫生、管线、运输和绿化的特点,将全厂的建(构)筑物划分为若干个联系紧密而性质相近的单元,以便进行总平面布置。厂区划分一般以主体车间为中心,分别对生产、辅助生产、公用系统、行政管理及生活设施进行归类分区,然后进行总平面布置。1.厂区划分

(1)生产车间生产成品或半成品的主要工序部门,称为生产车间。如原料药车间、制剂车间等。生产车间可以是多品种共用,也可为生产某一产品而专门设置。生产车间常由若干建(构)筑物(厂房)组成,是全厂主体。根据工厂生产情况可将其中1~2个主体车间作为厂区布置中心。1.厂区划分

(2)辅助车间协助生产车间正常生产的辅助生产部门,称为辅助车间,如机修、电工、仪表等车间。辅助车间也由若干建(构)筑物(厂房)组成。

(3)公用系统公用系统包括供水、供电、锅炉、冷冻、空气压缩等车间或设施,其作用是保证生产车间的顺利生产和全厂各部门的正常运转。1.厂区划分

(4)行管区由办公室、汽车库、食堂、传达室等建(构)筑物组成。

(5)生活区由职工宿舍、绿化美化等建(构)筑物和设施组成。1.厂区划分

对厂区进行区域划分后,即可根据各区域的建(构)筑物组成和性质特点进行总平面布置。若厂址所在位置的全年主导风向为东南风,因此,办公区、生活区均布置在东南上风处,多种制剂车间布置在原料药生产区的上风处,而原料药生产区则布置在下风处。库区布置在厂区西侧,且原料仓库靠近原料药生产车间,包装材料仓库和成品仓库靠近制剂车间,以缩短物料的运输路线。2.总平面布置

全厂分别设有物流出入口、人流出入口和自行车出入口,人流、物流路线互不交叉。在办公区和正门之间规划了三片集中绿地,出入厂区的人流可在此处集散,并使人有置身于园林之感。厂区主要道路的宽度为10m,次要道路的宽度为4m或7m,采用发尘量较少的水泥路面。绿化设计按GMP的要求,以不产生花絮的树木为主,并布置大面积的耐寒草皮,起到减尘、减噪、防火和美化的作用。2.总平面布置在总平面布置中,为准确标定建(构)筑物的位置,常采用地理测量坐标系或建筑施工坐标系。2.总平面布置

(1)地理测量坐标系又称为XY坐标系,这是国家地理测量局规定的坐标系,该坐标系以南北向增减为X轴,东西向增减为Y轴。在XY坐标系中作间距为50m或100m的方格网,并标定出厂址和各建(构)筑物的地理位置。2.总平面布置

(2)建筑施工坐标系若厂区和建(构)筑物的方位不是正南正北方向,即与地理测量坐标网不是平行的,而存在一定的方位角

。此时,用地理测量坐标网对厂区或建(构)筑物进行定位,就必须经过繁琐的换算,很不方便。为减少厂区和建(构)筑物定位时的麻烦,总平面设计常采用与厂区和建(构)筑物方位一致的建筑施工坐标系。2.总平面布置

建筑施工坐标系的坐标轴分别用A和B表示,故又称为AB坐标系。在AB坐标系中作间距为50m或100m的方格网,并标定出厂址和各建(构)筑物的地理位置。由于AB坐标系以厂区或建(构)筑物的方位为坐标轴,故在确定厂区和建(构)筑物的位置时可避免繁琐的换算,并给现场施工放线带来了方便。2.总平面布置

AB坐标轴与XY坐标轴互成一方位角

,且AB坐标系的坐标原点与XY坐标系的坐标原点也不一定重合。2.总平面布置2.3.1GMP对厂房洁净等级的要求

2.3.2洁净厂房总平面设计的目的和意义

2.3.3洁净厂房总平面设计原则

2.3洁净厂房的总平面设计1.空气洁净度

2.GMP对厂房的等级要求

2.3.1GMP对厂房洁净等级的要求洁净等级/级

0.5

m尘粒数/粒

m-3

5

m尘粒数/粒

m-3

100

35000

1000

35000

250

10000

350000

2500100000

3500000

25000表2-1空气的洁净等级1.空气洁净度

由于生产工艺等原因,需要采用空气净化系统以控制室内空气的含尘量或含菌浓度的厂房,称为洁净厂房。GMP将洁净厂房内的空气划分为四个洁净等级。2.GMP对厂房的等级要求表2-2洁净厂房内空气的洁净等级

洁净等级/级尘粒数活微生物数/个

m-3

0.5

m尘粒数/粒

m-3

5

m尘粒数/粒

m-3

100

35000

5

10000

350000

2000

100100000

3500000

20000

500300000

10500000

60000

2.GMP对厂房的等级要求

洁净厂房内采用何种等级的洁净空气主要取决于药品的类型和生产工艺要求。GMP对不同等级洁净厂房的适用范围有明确的规定。

100级洁净厂房适用于生产无菌而又不能在最后容器中灭菌的药品的配液(指灌封前不需要无菌过滤)及灌封;能在最后容器中灭菌的大体积(

50mL)注射用药品的过滤、灌封;粉针剂的分装、压塞;无菌制剂以及粉针剂原料药的精制、烘干和分装。2.GMP对厂房的等级要求

10000级洁净厂房适用于生产无菌而又不能在最后容器中灭菌的药品的配液(指灌封前需要无菌过滤);能在最后容器中灭菌的大体积(

50mL)注射用药品的配液及小体积(

50mL)注射用药品的配液、过滤、灌封;滴眼液的配液、过滤、灌封;不能热压灭菌口服液的配液、过滤、灌封;不在最后容器中灭菌的油膏、霜膏、悬浮液、乳化液等药品的制备和灌封;注射用药品原料药的精制、烘干和分装。2.GMP对厂房的等级要求100000级洁净厂房一般适用于原料药的精制、烘干和分装以及片剂、胶囊剂、丸剂和其它制剂的生产。2.GMP对厂房的等级要求300000级洁净厂房一般适用于丸剂、片剂、胶囊剂、最终灭菌口服液剂以及颗粒剂等制剂的生产。2.GMP对厂房的等级要求

洁净厂房总平面设计的目的是确定药厂与周围环境之间,以及药厂内洁净厂房与各建(构)筑物之间的位置关系。按照GMP的要求,药品的全部生产过程应在一个洁净的内环境中进行,建造洁净厂房就是为了满足这一要求。洁净厂房可有效控制室内的空气质量,洁净室内的含尘量和含菌浓度几乎不受室外大气质量的影响,但这并不是说无需考虑洁净厂房周围的大气质量。2.3.2洁净厂房总平面设计的目的意义表2-3国内不同环境的大气含尘浓度

环境尘埃浓度/107粒

m-3(粒径

0.5

m)地区和单位情况市区15~35北京、上海、天津三个地区的工厂、医院、研究所等7个单位市郊8~20北京、上海、洛阳、无锡四个地区的工厂、学校等6个单位农村3.8~7.8西北地区的户县、汉中、临潼等地的工厂、研究所等四个单位2.3.2洁净厂房总平面设计的目的意义表2-4国外不同环境的大气尘浓度

环境尘埃浓度/107粒

m-3(粒径

0.5

m)资料来源环境尘埃浓度/107粒

m-3(粒径

0.5

m)资料来源农村3前苏联污染地区177日本大城市12.5普通地区17.7工业中心25洁净地区3.5农村10日本洁净室设计用17.5城郊20特别干净0.19城市50特别污染562.3.2洁净厂房总平面设计的目的意义

若洁净厂房周围的大气质量较差,将增加空气净化系统的除尘负荷,降低高效过滤器的使用寿命。反之,若洁净厂房周围的大气质量较好,如洁净度不低于10万级,则空气净化系统的末级过滤器可不使用高效过滤器,而仅使用中效过滤器,即可达到理想的净化效果。可见,在对洁净厂房进行总平面设计时,将洁净厂房布置在环境较好的区域,不仅可以节省投资,降低运行费用,而且可以提高洁净厂房的净化效果。2.3.2洁净厂房总平面设计的目的意义

根据GMP的要求,药品生产企业必须具有整洁的生产环境;厂区的地面、路面及运输等不应对药品的生产造成污染;生产、辅助生产及行政生活区的总体布局应合理,不得互相妨碍;厂房应按生产工艺流程及所要求的空气洁净度进行合理布局;同一厂房内以及相邻厂房内的生产操作不得相互妨碍;洁净厂房应与那些散发污染物的车间、辅助车间或烟囱等保持一定的距离,并居于它们的上风向。可见,对有洁净厂房的药厂进行总平面设计时,污染问题是首要考虑的问题。2.3.2洁净厂房总平面设计的目的意义

洁净厂房的总平面设计不仅要遵守一般工业厂房的总平面设计原则,而且要按照GMP的要求,遵守下列设计原则:

1.洁净厂房应远离污染源,并布置在全年主导风向的上风处有洁净厂房的工厂,厂址不宜选在多风沙地区,周围环境应清洁,并远离灰尘、烟气、有毒和腐蚀性气体等污染源。如实在不能远离时,洁净厂房必须布置在全年主导风向的上风处。2.3.2洁净厂房总平面设计的目的意义

工厂烟囱是典型的灰尘污染源。按照污染程度的不同,烟囱烟尘的污染范围可分为“重污染区”、“较重污染区”和“轻污染区”。图2-5,I区所代表的六边形区域为重污染区,II区所代表的六边形区域(不含I区)为较重污染区,其余区域为轻污染区。因此,对有洁净厂房的工厂进行总平面设计时,不仅要处理好洁净厂房与烟囱之间的风向位置关系,而且要与烟囱保持足够的距离。2.3.2洁净厂房总平面设计的目的意义滤膜计重法污染等值线/mg

m-3烟囱位置

0.3

m等值线/106粒

m-3粒子计数器

0.5

m等值线/106粒

m-3粒子计数器模式计算等值线/mg

m-3SketchMapofContaminatedarea

道路既是振动源和噪声源,又是主要的污染源。道路源强不仅与风速、路面结构、路旁绿化和自然条件有关,而且与车型、车速和车流量有关。图2-6,根据道路烟尘浓度的衰减趋势,道路两侧的污染区也可分为“重污染区”、“较重污染区”和“轻污染区”。2.3.3洁净厂房总平面设计的原则图2-6道路烟尘衰减趋势图测定条件:沥青路面,宽15.5m,两侧无路肩和人行道,车流量较大2.3.3洁净厂房总平面设计的原则

对一般道路而言,距路边50m以内的区域为重污染区,50~100m的区域为较重污染区,100m以外的区域为轻污染区。因此,有洁净厂房的工厂应尽量远离铁路、公路和机场。在总平面设计时,洁净厂房不宜布置在主干道两侧,要合理设计洁净厂房周围道路的宽度和转弯半径,限制重型车辆驶入,路面要采用沥青、混凝土等不易起尘的材料构筑,露土地面要用耐寒草皮覆盖或种植不产生花絮的树木。2.3.3洁净厂房总平面设计的原则

2.洁净厂房的布置应有利于生产和管理将建(构)筑物按照生产工艺流程的顺序和洁净度要求的不同进行合理组合,可给生产、管理、质检、送风等带来很大的方便。如目前国内许多中小型药厂采用的大块式或组合式布置,既有利于生产和管理,又可以充分利用场地,缩短人流和物流路线,减少污染,降低能耗。

2.3.3洁净厂房总平面设计的原则

3.合理布置人流和物流通道,并避免交叉往返对有洁净厂房的药厂进行总平面设计时,设计人员应对全厂的人流和物流分布情况进行全面的分析和预测,合理规划和布置人流和物流通道,并尽可能避免不同物流之间以及物流与人流之间的交叉往返。2.3.3洁净厂房总平面设计的原则

厂区与外部环境之间以及厂内不同区域之间,可以设置若干个大门。为人流设置的大门,主要用于生产和管理人员出入厂区或厂内的不同区域;为物流设置的大门,主要用于厂区与外部环境之间以及厂内不同区域之间的物流输送。无关人员或物料不得穿越洁净区,以免影响洁净区的洁净环境。2.3.3洁净厂房总平面设计的原则

4.洁净厂房区域应布置成独立小区,区内应无露土地面药品污染的最大危险来自环境。按照GMP的要求,在总平面设计时,应尽可能将洁净厂房所在的区域布置成独立小区,区内应无露土地面。因此,洁净厂房周围的绿化设计具有非常重要的意义。2.3.3洁净厂房总平面设计的原则

通常是以厂房建筑为中心,露土地面铺种耐寒草皮,四周种植不产生花絮的树木,或设置水池和围墙等,形成独立小区。由于小区内的空气质量要优于外部环境的空气质量,故对厂房内的洁净环境起到明显的保护作用。洁净厂房室外环境的常见处理方法如图2-7

所示。2.3.3洁净厂房总平面设计的原则

(a)以不产生花絮的树木围护

(b)抬高室外空间的地坪标高

(c)在室外空间周边设置水池

(d)在室外空间周边设置围墙2.3.3洁净厂房总平面设计的原则第一节概述

第二节工艺流程设计技术

第三节工艺流程图第三章工艺流程设计146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147第一节、概述一、工艺流程的作用二、工艺流程设计的任务和成果三、工艺流程设计的原则四、工艺流程设计的基本程序148依据:确定的原料路线和技术路线

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本面貌。第一节、概述一、工艺流程的作用149

按确定的原料和技术路线,通过图解和必要文字说明将原料变成产品(包括污染物治理)的全部过程表示出来。具体:(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)、确定污染物的治理方法(4)、确定安全技术措施(5)、绘制不同深度的工艺流程图1、设计任务二、工艺流程设计的任务和成果150

(1)、在初步设计阶段---是初步设计阶段带控制点的工艺流程图和初步设计说明书;

(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)。

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151(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1521、工艺路线的选择;确定一条最优的工艺路线2、确定工艺流程的组成;确定全部单元反应和单元操作,明确其主要设备、操作条件和基本操作参数。3、确定工艺流程的顺序。确定设备之间连接顺序、载能介质的技术规格和流向。一、对工艺进行工程分析和处理四、工艺流程设计的基本程序153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154三、绘制工艺流程示意图阿司匹林生产工艺流程示意图155四、绘制物料流程图氯苯硝化工艺流程示意图156序号物料名称流量/kg

h-1HNO3H2SO4H2O氯苯硝基氯苯总计1补充硫酸2.40.22.62硝酸2304.7234.73回收废酸237.614.7252.34配制混酸23024019.6489.65萃取氯苯403.418.7422.16硝酸损失2.32.37硝化液909.48粗硝基苯2.40.26.1569.3578.09分离废酸5.2237.682.95.7331.410氯苯416.8416.811萃取废酸237.684.44.1326.112浓缩蒸汽73.813冷凝液73.814废水69.769.715回收氯苯4.14.1氯苯硝化物料流程图157以框图表示的氯苯硝化物料流程图158

根据设备、管道工艺计算以及仪表自控设计,绘制---初步设计阶段的带控制点流程图。五、绘制带控制点的工艺流程图159带控制点的中药提取工艺流程图160

初步设计流程图经批准后,根据意见对所选用的设备、管道,阀门,仪表等进行修改完善,进行绘制施工带控制点图纸。六、绘制带控制点的施工阶段工艺流程图161162第二节、工艺流程设计技术一、工艺流程方案比较二、以单元操作和反应为中心,完善工艺流程三、工艺流程设计中应考虑的技术问题163

对于给定的工艺路线,工艺方法所规定的基本操作条件或参数,如反应温度、压力、流量、流速等,设计人员是不能随意改变的。为实现工艺所规定的基本操作条件或参数,设计人员往往可以采用不同的技术方案,此时,应通过方案比较来确定一条最优的技术方案,进行工艺流程的设计。

许多技术经济指标,如产物收率、原料单耗、能量单耗、产品成本、设备投资、操作费用等均可作为方案比较的评判标准。此外,环保、安全、占地面积等也是方案比较时应考虑的重要因素。第二节、工艺流程设计技术一、工艺流程方案比较164例3-1在药品精制中,粗品常先用溶剂溶解,然后加入活性炭脱色,最后再滤除活性炭等固体杂质。假设溶剂为低沸点易挥发溶剂,试确定适宜的过滤流程。(以过滤速度和溶剂收率作为评判标准)图3-1常压过滤图3-2真空抽虑165图3-4加压过滤图3-3真空抽虑-冷凝166例3-2用混酸硝化氯苯制备混合硝基氯苯。已知混酸的组成为:HNO347%、H2SO449%、H2O4%;氯苯与混酸中HNO3的摩尔比为1:1.1;反应开始温度为40~55oC,并逐渐升温至80oC;硝化时间为2h;硝化废酸中含硝酸小于1.6%,含混合硝基氯苯为获得混合硝基氯苯量的1%。试通过方案比较,确定适宜的硝化及后处理工艺流程。可以混合硝基氯苯的收率以及硫酸、硝酸及氯苯的单耗作为方案比较的评判标准。167方案1:硝化-分离方案168方案2:硝化-分离-萃取方案169方案3:硝化-分离-萃取-浓缩方案170

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3-3、混酸制备硝基苯171方案一间接水冷-常压浓缩方案

172方案二原料预热-闪蒸浓缩方案

173第二节、工艺流程设计技术二、以单元操作和反应为中心,完善工艺流程实例3-5、硝化混酸的配制工业生产中,硝化混酸的配制常在间歇搅拌釜中进行,试以搅拌釜为中心,完善硝化混酸配制过程的工艺流程。174(1)配制混酸需有一台搅拌釜,并考虑到混酸配制过程是一个放热过程,搅拌釜还应带有夹套,以便操作时在夹套中通入冷却水冷却。(2)混酸配制采用间歇操作,是间歇过程。为保证硫酸与硝酸的配比,应设置硫酸计量罐和硝酸计量罐。(3)在工业生产中,要配制一定浓度的混酸,通常并不加水调节,而是用硝化后回收的废酸来调节。因此,还应设置废酸计量罐。(4)在工业生产中,配制硝化混酸所用的原料硫酸和硝酸须有一定的贮存量,因此,要设置硫酸贮罐和硝酸贮罐。此外,还需设置废酸贮罐以贮存硝化后回收的废酸。(5)在实验室配制硝化混酸时,可将有关原料直接倒入烧杯中。但在配制工业混酸时就需要考虑将硫酸、硝酸和废酸由贮罐送入计量罐的方式。如采用泵输送时,则应设置相应的送料泵。此外,为防止工作人员失误使硫酸、硝酸或废酸溢出计量罐,可在计量罐和贮罐之间设置溢流管。(6)为了贮存配制好的硝化混酸,应设置相应的混酸贮罐。175176第二节、工艺流程设计技术三、工艺流程设计中应考虑的技术问题177

根据生产规模、产品品种、换产次数、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178

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

179

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。为实现设备之间的衔接和能力平衡,常采用中间储罐进行缓冲。三、提高设备利用率180

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181

一般将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182

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183

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184

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185

带压操作结束以后,在放料时仍有一定的压力,可充分利用这部分余压输送物料,以降低能耗。(3)、充分利用余压186

对每个单元的流程方案、设备类型以及设备的安排顺序等,都要正确选择和评估、合理设计,达到系统最优。六、合理设计单元操作1871、整个流程确定后,还要全面检查、分析各个过程的操作手段和相互连接方法;

2、要考虑到开停车以及非正常状态下的预警、防护措施,增添必要的备用设备,增补遗漏的管线、管件、阀门和采样、放净、排空、连通等装置;

3、要尽可能的减少物料循环量;

4、尽可能采用单一的供气系统、冷冻系统;

5、尽可能简化流程管线。七、简化和完善工艺流程188

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。

工艺流程框图工艺流程示意图物料流程图带控制点的工艺流程图。工艺流程图分为---工艺流程图的分类第三节、工艺流程图189

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190

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,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191

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192物料流程图示例193氯苯硝化工艺流程示意图194序号物料名称流量/kg

h-1HNO3H2SO4H2O氯苯硝基氯苯总计1补充硫酸2.40.22.62硝酸2304.7234.73回收废酸237.614.7252.34配制混酸23024019.6489.65萃取氯苯403.418.7422.16硝酸损失2.32.37硝化液909.48粗硝基苯2.40.26.1569.3578.09分离废酸5.2237.682.95.7331.410氯苯416.8416.811萃取废酸237.684.44.1326.112浓缩蒸汽73.813冷凝液73.814废水69.769.715回收氯苯4.14.1氯苯硝化物料流程图195

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。

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

196(1)表示出生产过程中全部工艺设备,包括设备图例、位号和名称;(2)表示出生产过程中的全部工艺物料和载能介质的名称、技术规格及流向;(3)表示出全部物料管道和各种辅助管道(如水、冷冻盐水、蒸汽、压缩空气及真空等管道)的代号、材质、管径及保温情况。(4)表示出生产过程中的全部工艺阀门以及阻火器、视镜、管道过滤器、疏水器等附件,但无需绘出法兰、弯头、三通等一般管件。(5)表示出生产过程中的全部仪表和控制方案,包括仪表的控制参数、功能、位号以及检测点和控制回路等。1、基本要求197

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198

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,但设备间的相对大小不能改变。并相对示意出各设备位置的相对高低。对同一车间或装置的流程,绘制时应采用统一比例。(2)比例199

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仪表、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200

工艺物料、主产品管道和设备位号线---用粗实线(0.9~1.2mm);辅助物料管道用---中粗线(0.5~0.7mm);设备轮廓、阀门、管件、仪表线等---细实线(0.15~0.3mm)。

图纸和表格中所有文字写成---长仿宋体。(4)图线和字体201a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202例:R1202A表示第01车间第02工段序号02组反应器

位号应标注在设备内或附近空白处,位号和名称用粗实线分开,位号写在上面如:设备的标注方法12345相同设备尾号设备序号工段或工序序号车间或装置序号设备分类代号例:R1203A、B表示第01车间第02工段序号03组反应器,有AB两台203204205206常用设备字母代号序号设备符号设备名称1C压缩机2E换热器3F加热炉4P泵5R反应器6T塔7V容器8Z其它设备9S分离器10M计量罐207(2)、管道、管件和阀门208209(A)、绘制要求

(1)流程图中采用的管道、管件和阀门图例应在流程图或首页图(将设计中所采用的部分规定以图表的形式绘制成首页图,包括图纸目录、设备一览表以及各种图例、符号、代号和说明等)中加以说明。(2)在初步设计阶段,应绘出主要管道、阀门、管件和控制点;而在施工图设计阶段,则应绘出全部管道、阀门、管件和控制点。(3)物料管线用粗线表示,其它管线用中粗线,控制回路用细线表示。(4)为安装和检修等原因所加的法兰、螺纹连接件等需绘出和标注。(5)(2)、管道、管件和阀门210(6)当流程图中的管道需与另一流程图中的管道相连时,可在管道断开处用箭头注明至某设备或管道的图号,即(7)在带控制点的工艺流程图中,应对每一根管道进行标注。管道的标注方法可按HG20519的标准执行,也可根据本单位的标准执行211(B)、管道标注

(2)、管道、管件和阀门212表3-2常见介质代号介质名称代号介质名称代号介质名称代号空气A中压蒸汽MS循环冷却水(供)CWS放空气VG高压蒸汽HS循环冷却水(回)CWR压缩空气CA蒸汽冷凝液C冷冻盐水(供)BS仪表空气IA蒸汽冷凝水SC冷冻盐水(回)BR工艺空气PA水W排污BD氮气N精制水PW排液、排水DR氧气OX饮用水DW废水WW工艺气体PG雨水RW生活污水SS工艺液体PL软水SEW化学污水CS蒸汽S锅炉给水BW含油污水OS伴热蒸汽TS热水(供)HWS油OL低压蒸汽LS热水(回)HWR工艺固体PS213

(1)管道编号可用设备位号加管道顺序号表示,其中管道顺序号可用两位数字(01~99)表示。如R120303即可表示位号为R1203的反应器上编号为3的管道。

(2)管道尺寸以mm为单位,只注数字,不注单位。管道尺寸一般只标注管径,可用公称直径表示,也可用外径和壁厚表示,如

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3.5等。

(3)管道等级由管材代号、单元顺序号和公称压力等级代号组成,如图所示。管道等级的标注方法214管道材质名称代号管道材质名称代号铸铁A不锈钢E碳钢B有色金属F普通低合金钢C非金属G合金钢D衬里及内防腐H压力等级/MPa1.01.62.54.06.410.016.020.022.025.032.0代号LMNPQRSTUVW隔热或隔声功能名称代号隔热或隔声功能名称代号保温H蒸汽伴热S保冷

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