年产100吨克拉霉素中间体车间工艺设计-毕业设计说明书

江西科技师范大学本科毕业论文③回收甲苯的量(F5)甲苯的量：X2水分含量：Y2总物料平衡：F1+F2=F3+F4+F5各组分平衡：克拉霉素中间体154.54(F1)×99%=152.99(F4)二氯甲烷187.01(F1)×99%=X1(F3)甲苯21.65(F4)×99%=X2(F5)水0.78(F1)+0.0021(F2)=Y1(F3)+0.25(F4)+Y2(F6)综合上述方程式可求得：Y1(F3)+Y2(F5)=0.63，其中Y1(F3)≈Y2(F5)冷凝后二氯甲烷的量X1(F3)=181.40；水的含量Y1(F3)=0.32冷凝后甲苯的量X2(F5)=21.43；水的含量Y2(F5)=0.32表3-9顶蒸浓缩的物料衡算一览表操作过程物料名称质量(kg)质量百分比(%)密度(kg/L)体积(L)进料克拉霉素中间体154.5442.41.28120.73二氯甲烷187.0151.31.33141.14水0.780.201.000.78甲苯21.655.900.8725.00总计363.98100.00——287.65出料克拉霉素中间体152.9942.921.28119.52二氯甲烷181.4050.891.33136.91甲苯21.436.010.8724.75水0.630.181.000.63总计356.45100.00——281.813.5.7离心工段说明：物料水洗至符合控制标准，经数次洗涤后总收率为99%，最终送至下步干燥的物料中克拉霉素净含量90%，水含量9.5%（经检测≤10%），杂质含量0.5%；水洗的水用量依据经验大致估算，假设以浓缩液的5倍为基准。(1)进料量【计算过程】①浓缩液根据518-1浓缩工序的物料平衡一览表可知，当出料量等于进料量时，浓缩液（不包含回收的有机溶剂）总量应为254.87kg，克拉霉素中间体净含量97.7%，水含量0.5%，杂质含量1.8%，其他物料的量忽略不计。其中克拉霉素中间体的量：152.99水的量：152.99×0.5%=0.76杂质的量：152.99×1.8%=2.75②洗液洗液用的是水，其用量为800.00kg，不过水亦不宜加入过多，需考虑生产实际需要、废水回收及处理。(2)出料量【计算过程】①滤饼克拉霉素中间体的量：152.99×99%=151.46水含量：(151.46/90%)×9.5%=15.99杂质含量：(151.46/90%)×0.5%=0.84②离心洗涤后的母液克拉霉素中间体的量：152.99×1%=1.53水含量：0.76+800.00－15.99=784.77杂质含量：2.75－0.84=1.91表3-10离心工序物料衡算一览表操作过程物料名称质量(kg)质量百分比(%)密度(kg/L)体积(L)进料克拉霉素中间体152.9915.991.28119.52水0.760.081.000.76杂质2.750.291.002.75洗液水800.0083.641.00800.00总计956.50100.00——923.03出料克拉霉素中间体151.4615.871.28118.33水800.0083.851.00800.00杂质1.910.281.001.91总计954.12100.00——920.993.5.8干燥(1)进料量①滤饼克拉霉素中间体的量：151.46水的量：15.99杂质含量：0.84水杂质：15.99+0.09=16.89滤饼总重量：151.46+15.99+0.09=168.35(2)出料量①克拉霉素中间体成品克拉霉素中间体：151.46×99%=149.95杂质含量：0.09干物料总量：149.95+0.09=150.04产品总量(纯度98%)：150.04/98%=153.10产品含水量：153.10-150.04=3.06②蒸出水汽的量：15.99-3.06=12.93结果：干燥后的克拉霉素中间体产品纯度98%，含水量2.0%，杂质含量0.69%。在浓缩工段时将物料分至两浓缩釜中进行，其投料量分两次计算（即2批），因此，最后得到的克拉霉素中间体干燥品质量为149.95×2=299.9kg。表3-11干燥工序的物料衡算一览表操作过程物料名称质量（kg)质量百分比(%)密度(kg/L)体积（L）进料克拉霉素中间体151.4690.001.28118.33水杂质15.9910.001.0015.99总计167.45100.00——134.32出料克拉霉素中间体149.9590.001.28117.15水杂质3.152.001.003.15水蒸汽12.938.001.0012.93总计166.03100.00——1833.23

第4章热量衡算4.1热量衡算依据能量衡算的主要依据是能量守恒定律，以车间物料衡算的结果为基础而进行的。因此，车间物料衡算表是进行热量衡算的首要条件。4.1.1设备的热量平衡方程式能量衡算的主要依据是能量守恒定律，其数学表达形式为能量守恒基本方程：环境输入到系统的能量=系统输出到环境的能量+系统内积累的能量对于制药车间工艺设计中的能量衡算，许多项目可以忽略，车间能量衡算的目的是要确定设备的热负荷，而且在药品生产过程中热能是最常用的能量表现形式，所以能量衡算可简化为热量衡算。当内能、动能、势能的变化量可以忽略且无轴功时，根据能量守恒方程式可以得出以下热量平衡方程式：Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6式中Q1—物料带入设备的热量.KJQ2—加热剂或冷却剂传给设备所处理物料的热量.KJQ3—过程热效应.KJQ4—物料离开设备所带走的热量.KJQ5—加热或冷却设备所消耗的热量.KJQ6—设备内环境散失的热量.KJ说明：(1)放热过程Q3为正值，吸热过程Q3为负值；(2)在热量衡算过程中的Q2，即设备热负荷，是衡算的主要目的。Q2正值表示需对设备加热；负值表示需冷却；(3)选择基准温度为0℃，以液态为基准态，并且假设本设计中所涉及到的杂质都视为惰性组分，不考虑其热效应。4.1.2热量衡算基础数据的计算和查取热量衡算中大部分基础数据依据《化学工程手册》和《化工工艺设计手册》而得。对于手册中无法查到的数据通过相关经验公式进行估算获得。4.2总体能量衡算说明：(1)以下计算所用的数据均依据第三章中物料衡算的结果进行，以日生产总量为准；(2)有关各物质的物化参数均一总表述，后面只作直接饮用；(3)计算过程中单位君安以下标准：质量：kg；能量：kJ；比热：kJ/(kg·℃)；溶解热/汽化热/燃烧热：kJ/kg；温度：℃。4.3能量衡算目的能量衡算主要目的是为了确定设备的热负荷，根据设备热负荷的大小、所处理物料的性质及工艺要求再选择传热面的型式、计算传热面积、确定设备的主要工艺尺寸。4.4干燥工序的热量衡算由干燥工序的温度变化过程可知，干燥工序的热量衡算只有一个过程，即物料由25℃进料，升温至90℃，直至水分含量符合检验标准为止。该热量衡算涉及的基础数据查取与计算：表4-1干燥工序热量衡算相关基础数据表物料项目平均比热容[kJ/（kg·℃)]汽化热（kJ/kg）25℃90℃克拉霉素中间体1.5951.595——水4.194.192177.24水汽——0.75——查《制药设备与车间设计》第二版得：表4-2元素原子比热容表元素CakJ/(kg·℃)元素CakJ/(kg·℃)C7.535N14.588H9.628Si15.907O16.74————查《化工工艺设计手册》第二版得：化合物的比热容计算公式式中M—化合物分子量；n—分子中同种元素原子数；C—元素的原子比热容；那么由上述公式即可得：克拉霉素中间体的比热容该过程无化学反应热，只有水的汽化热，因此。各物料进出量见干燥工段物料衡算表中相关数据。(1)的计算=151.46×25×1.565+16.89×25×4.19=7695.10(2)的计算水的汽化热=－12.93×2177.24=－28151.71(3)的计算=149.95×90×1.595+3.06×90×4.19+12.93×90×0.75=23552.02(4)与的计算根据经验一般为的5%～10%，即取Q5+Q6=10%Q总。因此，取的10%计算。即=×10%则=/9=2616.89(5)的计算=－=(23552.02+2616.89)－(7695.10+(－28151.71))=46625.52由以上计算过程可知：>0,说明该过程需要加热,所需热量为46625.52。第5章设备选型和计算5.1工艺设备选型概述设备型是工业设计的重要内容，国内制药企业积极推进GMP认证，但对国内生产药机设备却没有权威部门给予认证是否符合GMP，而国外生产的药机设备价格昂贵，因此在设备选型上应坚持按GMP的要求，力求先进、质量可靠、运行平稳、符合国情和企业实际情况。力求符合技术上先进，经济上合理以及生产上安全。5.2GMP对设备选型和安装的要求新版GMP第五章对设备的设计、选型、安装和维护作出了原则性规定，为了保证药品质量，更好地执行GMP规范，在设备选型及安装方面应注意以下几点：(1)设备的设计、选型、安装、改造和维护必须符合预定用途，应当尽可能降低产生污染、交叉污染、混淆和差错的风险，便于操作、清洁、维护，以及必要时进行的消毒或灭菌。(2)应当建立设备使用、清洁、维护和保养的操作规程，并保存相应的操作记录。(3)应当建立并保存设备采购、安装、确认的文件和记录。(4)生产设备不得对药品质量产生任何不利影响。与药品直接接触的生产设备表面应当平整、光洁、易清洗或消毒、耐腐蚀，不得与药品发生化学反应、吸附药品或向药品中释放物质。(5)应当配备有适当量程和精度的衡器、量具、仪器和仪表。(6)应当选择适当的清洗、清洁设备，并防止这类设备成为污染源。(7)设备所用的润滑剂、冷却剂等不得对药品或容器造成污染，应当尽可能使用食用级或级别相当的润滑剂。(8)生产用模具的采购、验收、保管、维护、发放及报废应当制定相应操作规程，设专人专柜保管，并有相应记录。5.3计算依据每天生产2批产品，每台设备每天只投2批料。设备的容积公式：ε——设备装料系数；γ——设备生产能力的后备系数，%n——设备安装的台数；对于不起泡的物理或化学过程，一般装料系数ε=0.7～0.8；对于起泡或沸腾的物理或化学过程，一般装料系数ε=0.4～0.6；流体的计量或储存设备，一般装料系数ε=0.85～0.9；生产周期：T=12h5.4主要反应设备选型5.4.1反应釜(1)游离反应和萃取洗涤釜由于反应料液不产生泡沫，故取装料系数：ε=0.80游离反应釜的个数为：n=1,后备系数：γ=1.12从肟盐游离反应工段的物料衡算一览表可知，游离反应罐每天处理的物料总体积为：V总=L，根据公式=1036.50L查《化工工艺设计手册》(第四版，P697)，选择公称容积为1200L的搪玻璃开式搅拌釜，传动装置选用机型ICWS125-300，无须加热，搅拌器为桨式，人孔为带视镜人孔，机械轴密封，温度计套管选用带测温头的温度计套。型号：LI0.25-1200-mPDJHG/T2371-2003表5-1游离和萃取反应设备参数(R0101/R0102)数量公称容积公称直径换热面积搅拌功率搅拌转速工作压力设备总重搅拌形式容器类别2台1200L1000mm5.8m²4.0kw80r/min0.25MPa1910kg桨式搪玻璃(2)冷却浓缩釜由于料液经加热后沸腾，故去取装料系数:ε=0.50从肟盐浓缩工段的物料衡算一览表可知，浓缩釜每天处理的物料总体积为：V总=1856.81L浓缩釜的个数为：n=1，浓缩釜后备系数：γ=1.0根据公式根据公式=1856.81L查《化工工艺设计手册》(第四版，下册)P702，选择公称容积为2000L的K型搪玻璃蒸馏器，可用于温度范围0～200℃的介质。型号：K-2000HG/T3126-1998表5-2冷却浓缩反应设备参数(R0103)数量公称容积公称直径换热面积搅拌功率搅拌转速工作压力设备总重搅拌形式容器类别1台2000L1600mm8.61m²5.5kw80r/min0.6MPa3450kg桨式搪玻璃【校核计算】装料系数校核：根据上述选型计算可知，每台釜每天操作2批，共计2批。则每天的进料体积为V=V总/2=928.41L，那么ε'=1503.99/3000=0.31<ε=0.5,故符合要求。(3)醚化和硅烷化反应釜由于反应料液不产生泡沫，故取装料系数：ε=0.80518-1反应釜的个数为：n=1,后备系数：γ=1.12从518-1反应工段的物料衡算一览表可知，反应釜每天处理的物料总体积为：V总=888.47L,根据公式=821.93L。查《化工工艺设计手册》，选择公称容积为1000L的搪玻璃开式搅拌釜，传动装置选用机型ICWS125-300，设置夹套需加热，搅拌器为桨式，人孔为带视镜人孔，机械轴密封，温度计套管选用带测温头的温度计套。型号：L1000HG/Y2371-2003表5-3醚化和硅烷化反应设备参数(R0104)数量公称容积公称直径换热面积搅拌功率搅拌转速工作压力设备总重搅拌形式容器类别1台1000L1100mm4.6m²4.0kw80r/min0.6MPa1610kg桨式搪玻璃【校核计算】装料系数校核：根据上述选型计算可知，每台釜每天操作2批，共计2批。则每天的进料体积为V=V总/2=410.97L，那么ε'=410.97/1000=0.41<ε=0.80,故符合要求。(4)分层萃取釜生产周期：T=12h由于料液不产生泡沫，故取装料系数：ε=0.80518-1萃取釜的个数为：n=1,后备系数：γ=1.12从518-1萃取工段的物料衡算一览表可知，萃取釜每天处理的物料总体积为：V总=3929.41L,根据公式=2750.59L查《化工工艺设计手册》(第四版，P679)，选择公称容积为3000L的搪玻璃开式搅拌釜，传动装置选用机型ICWS125-300，无须加热，搅拌器为桨式，人孔为带视镜人孔，机械轴密封，温度计套管选用带测温头的温度计套。型号：L-3000HG/T2371-2003表5-4分层萃取反应设备参数(R0105/R0106)数量公称容积公称直径换热面积工作温度搅拌转速工作压力设备总重搅拌形式容器类别1台3000L1750mm13.4m²-20～200℃80r/min0.25MPa5275kg桨式搪玻璃【校核计算】装料系数校核：根据上述选型计算可知，每台釜每天操作2批，共计2批。则每天的进料体积为V=V总/2=3774.06L，那么ε'=3774.06/5000=0.75<ε=0.80,故符合要求。(5)顶蒸浓缩釜【设备选型】由于料液经加热后沸腾，故取装料系数:ε=0.50浓缩釜的个数为：n=2，浓缩釜后备系数：γ=1.0从518-1浓缩工段的物料衡算一览表可知，两台浓缩釜每天处理的物料总体积为：V总=376.54×2=753.08L根据公式根据公式=753.08L查《化工工艺设计手册》（第四版，下册）P702，选择公称容积为800L的K型搪玻璃蒸馏器，设置夹套需要加热，可用于温度范围0～200℃的介质。型号：K-800HG/T3126-1998表5-5顶蒸浓缩反应设备参数(R0107/R0108)数量公称容积公称直径换热面积搅拌功率容器内设计压力夹套内设计压力设备总重容器类别2台800L1100mm8.61m²5.5kw0.25MPa0.6MPa826kg不锈钢【校核计算】装料系数校核：根据上述选型计算可知，每台釜每天操作2批，共计2批。则每天的进料体积为V=V总/2=376.54L，那么ε'=376.54/800=0.47<ε=0.50,故符合要求。(6)离心机离心机操作工时：1h,离心机操作周期：0.5h.从离心过程的物料衡算表可知，每批的产量为：254.87kg，则每台离心机的生产能力为：254.87/(1/0.5)=127.44。根据待离心料液的特性和间歇操作方式，选用三足式离心机可以满足生产要求，查《化工工艺设计手册》，所选三足式离心机主要性能参数如下：型号：SSW1000表5-6离心步骤设备参数(M0201/M0202)数量公称容积公称直径电机功率高度材质设备总重2台140L1000mm7.5kw400mm碳钢170kg虽然根据生产能力每批一台离心机即可，但结合“工艺流程”为便于装料，每台浓缩釜均需配有一台离心机，而我们有两台浓缩釜，每天分两批进行，故而所需离心机的总台数n=2台。(7)干燥机操作工时：1h,从干燥过程的物料衡算表可知，每批干燥物料量为：352.09kg。根据待干燥物料的特性和间歇操作的操作方式，选用高效沸腾干燥机可以满足生产要求，查《化工工艺设计手册》，所选干燥机主要性能参数如下：型号：GFG系列高效沸腾干燥机表5-7干燥步骤设备参数数量最大装料量搅拌功率风机功率风机风量材质主机高度2台500kg1.1kW45kw10800m3/h不锈钢3650mm5.4.2计量罐(1)氨水计量罐根据工艺需要，每个反应釜单独配置一个计量罐，其体积取决于每一批操作所需要的氨水量，取装量系数ε=0.85。从物料衡算一览表可知，每天氨水的用量为：V=63.15L，则计量罐的体积则计量罐的体积V'=63.15/0.85=74.29L。查《化工工艺设计手册》第四版，P655，选公称容积为100L的立式平底平盖玻璃钢储槽，该储槽具有储存、计量的功能，适用于中、轻度危害级别的介质，用于储存氨水正好。型号：K-100HG/T2373-2004表5-8氨水计量罐设备参数(V0301)数量公称容积公称直径公称长度筒体长度筒体壁厚设备总重2台100L500mm900mm1245mm8mm210kg(2)三甲基氯硅烷计量罐根据工艺需要，每个反应釜单独配置一个计量罐，其体积取决于每一批操作所需要的三甲基氯硅烷的量，取装料系数ε=0.85。从物料衡算一览表可知，每天三甲基氯硅烷的用量为：V=145L，则计量罐的体积V'=145/0.85=170.59L。查《化工工艺设计手册》（第四版，下册）P692，选公称容积为200L的搪玻璃计量罐，耐腐蚀。型号：K-200HG/T2373-2004表5-9三甲基氯硅烷计量罐设备参数(V0304)数量公称容积公称直径公称长度筒体长度筒体壁厚设备总重1台200L600mm900mm1520mm8mm280kg(3)碱液计量罐根据工艺需要，反应釜单独配置碱液计量罐，中和显酸性的料液，其体积取决于每一批操作所需要的液的量，取装料系数ε=0.85。从物料衡算一览表可知，每天碱液用量为：V=100L，则计量罐的体积V'=100/0.85=117.65L。查《化工工艺设计手册》（第四版，下册）P692，选公称容积为200L的搪瓷计量罐。型号：K-200HG/T2373-2004表5-10碱液计量罐设备参数(V0305)数量公称容积公称直径公称长度筒体长度筒体壁厚设备总重1台200L600mm900mm1520mm8mm280kg(4)二氯甲烷计量罐取设备装料系数ε=0.85，从物料衡算一览表可知，每天二氯甲烷用量为：V=400L，则计量罐的体积V'=400/0.85=470.59L。查《化工工艺设计手册》（第四版，下册）P692，选公称容积为500L的搪玻璃计量罐，具有储存、计量功能。型号：K-500HG/T2373-2004表5-11二氯甲烷计量罐设备参数(V0306)数量公称容积公称直径公称长度筒体长度筒体壁厚设备总重1台500L800mm1200mm1936mm10mm5300kg(5)甲苯计量罐有机溶剂甲苯经顶蒸冷凝后回流至计量罐中，取装量系数ε=0.85从浓缩过程物料衡算一览表可知，每个浓缩釜中甲苯的出料量为：V=49.50L，则计量罐的体积V'=49.50/0.85=58.24L.查《化工工艺设计手册》（第四版，下册）P692，选公称容积为100L的搪玻璃计量罐，具有储存、计量功能。型号：K-100HG/T2373-2004表5-12甲苯计量罐设备参数(V0307/V0308)数量公称容积公称直径公称长度筒体长度筒体壁厚设备总重2台100L500mm900mm1245mm8mm210kg5.4.3储罐(1)二氯甲烷储罐有机溶剂二氯甲烷经蒸馏冷凝后回流至储罐中，取装料系数ε=0.9从浓缩过程物料衡算一览表可知，每天二氯甲烷的出料量为：V=2674.6L，则储罐的体积V'=2674.6/0.9=2971.78L。查《化工工艺设计手册》（第四版，下册）P697，选公称容积为3000L搪玻璃卧式储罐，适用于0～150℃的介质。故每个浓缩釜配有1台二氯甲烷计量罐，但二氯甲烷蒸出途径分常压和减压蒸馏，因而所需设备总台数n为4台。型号：W200HG/T2375-2004表5-13二氯甲烷储罐设备参数(V0308/V0309/V0310/V0311)数量公称容积公称直径公称长度筒体长度筒体壁厚设备总重4台3000L1750mm500mm600mm14mm400kg(2)咪唑储罐518-1反应完成后剩余的非有机层，即咪唑水溶液打入预备好的储罐之中，其体积取决于投料反应后咪唑水溶液的出料量，取装量系数ε=0.85。从518-1反应物料衡算一览表可知，每天咪唑水溶液出料量为：V=133.87+56.07+250+34.19=474.13L，则咪唑储罐的体积V'=474.13/0.85=557.8L。查《化工工艺设计手册》（第四版，下册）P692，选公称容积为800L的搪玻璃计量贮罐，卧式。型号：K-800HG/T2373-2004表5-14咪唑储罐设备参数(V0303)数量公称容积公称直径公称长度罐体高度筒体壁厚设备总重1台800L1000mm1200mm1956mm12mm1700kg(3)甲苯储罐有机溶剂甲苯经顶蒸冷凝后回流至计量罐中，取装量系数ε=0.85从浓缩过程物料衡算一览表可知，每个浓缩釜中甲苯投料量为：V=50L，则计量罐的体积V'=50/0.85=58.82L。查《化工工艺设计手册》（第四版，下册）P692，选公称容积为100L的搪玻璃储罐。型号：K-100HG/T2373-2004表5-15甲苯储罐设备参数(V0313/V0314)数量公称容积公称直径公称长度罐体高度筒体壁厚设备总重2台100L500mm900mm1245mm8mm210kg5.4.4高效过滤器取设备装料系数ε=0.9，从萃取物料衡算一览表可知，每天萃取后出料中物料总量：V总=352.9+257.62=650.52L，则计量罐的体积根据公式=384.77L查《化工工艺设计手册》（第四版，下册）P709，选公称容积为400L搪玻璃A型过滤器其主要技术参数如下：型号：A-400HG/T2373-2004表5-16高效过滤器设备参数(T0401)数量公称容积公称直径公称压力容器高度过滤面积设备总重1台400L1000mm0.25MPa1355mm0.78m21630kg5.4.5冷凝器操作批次：与浓缩釜的批次相同为2批，每批3小时。选用2台，上下垂直方向安装。回流热负荷：单位质量汽化热公式qvb=Tb•(39.8lgTb-0.029Tb)/M=332.59kJ/kg。那么肟盐浓缩过程的二氯甲烷汽总化热为：=[(2747.04+795)/（2×3）]×332.59=196341.18kJ工艺条件：进、出物料温度：60～55℃，设计冷却水进、出温度：25～35℃，则平均温差为：=26.8℃根据公式Q=KA△t，查《化工工艺设计手册》(第四版，P781)，得总传热系数为K=1674.8kJ/(m2•h•℃)，那么换热面积A=Q/(K△t)=196341.18/(1674.8×26.8)=4.37m2。表5-17冷凝器设备参数数量公称直径换热面积容器高度工作压力设备材质8台500mm6.0m²400mm≤1.6MPa丁腈橡胶NS5.4.6离心泵冷凝回收的二氯甲烷套用于游离反应时，需要离心泵将其从计量罐输送至反应釜，根据输送扬程扬量的工程要求，查《化工工艺设计手册》，选型号为50FB-16耐腐蚀离心泵。型号：50FB-16表5-18离心泵设备参数(P0501)数量流量转速效率扬程轴功率1台14.40m3/h2900r/min15.7m0.87kw5.4.7废液贮池每次将产品洗涤处理后，洗液呈碱性，需将它暂时排至废液贮池中，用酸中和达到规定标准后方可排出,每天的废液贮量：V=5925L。要求每批都要及时进行处理，则废液总量：V总=5925/2=2962.5L，即2.96m3。依据建筑模数制，则需挖1个容积为3.375m3的废液池，其外形尺寸(长×宽×深)为：1500×1500×1500mm。表5-19废液贮池尺寸数量长宽高面积3台1500mm1500mm1500mm3.375m3

第7章车间布置设计7.1工厂设计的内容与规范车间布置设计的对象是生产过程中使用的机器设备，各种物料和从事生产的操作人员。本厂以“合理平面布置，严格划分区域，防止交叉污染，方便生产操作”为总原则。根据生产过程中使用、生产和贮存的物质的火灾危险性大小，按上述设计规范确定了车间火灾危险性类别，属于甲级。也分别根据生产类别、层数和防火区内的占地面积，确定了厂房的耐火等级。在确定以上级别以及车间建筑（构筑）物，露天场所的主要大小尺寸和全部工艺设备的空间位置后，对车间进行了布置。生产部分的设备采用两行布置，人工背光操作。布置设备仪器时尽量符合了工艺的顺序，保证了水平方向和垂直方向上的连续性。对于有压差的设备，充分利用高位差，采用上下层布置方法，充分利用其高位差。所以，厂房总体布置时采用了把冷凝器放置在最上层，计量罐、高位罐安放在第二层，主要设备（如反应罐、配氨罐等）水平布置在中间层（第三层），离心机、过滤机、贮槽等布置在最底层（地面）的布置方法。对于相同或同类型的设备，操作性质相似的设备，尽可能的放置在一起。在安全生产和合理布局的前提下，为了最大限度缩短设备间的管道长度，我们按工艺流程先后顺序把工艺设备（主要是反应罐）安排在一起，全部靠墙直线排列，保证了车间内部的紧凑和美观。另外，为了方便甲苯的蒸馏，就把蒸馏岗位放在相关反应设备的附近。7.2车间概况车间布置设计是车间工艺设计的一个重要环节，车间布置是否合理，不仅与施工、安装、建设投资密切相关，而且与车间建成后的生产、管理、安全和经济效益密切相关。因此，车间布置设计应按照设计程序，经行细致而周密的考虑。车间布置设计一般的程序有：第一收集有关的基础设计资料。第二确定车间的防火等级。第三确定车间的洁净等级。第四初步设计，根据带控制点的工艺流程图、设备一览表等基础设计资料及物料贮存运输、辅助生产和行政生活等要求，结合相关的设计规范和规定，进行初步设计。第五施工图设计，施工图设计是根据初步设计的审查意见，对初步设计经行修改、完善和深化。本设计是对克拉霉素关键中间体的车间布置，其属于精细化学品，在车间布置上与一般的化工车间具有共同特点，但制药产品是一种防治人类疾病、增强人体体质的特殊商品，必须保证药品的质量。所以，原料药生产的成品工序（精、烘、包工序）与药剂生产的罐封、制粒、干燥、压片工序一样，它的新建、改造必须符合GMP制度，这是医药品生产特殊性的一面。本设计对克拉霉素关键中间体的工业化生产车间进行了初步的设计，包括厂房形式、厂房平面布置厂房立面布置、辅助车间和行政-生活部分的布置等内容。车间一般由生产部分、辅助生产部分和行政-生活部分组成。7.2.1车间形式根据本设计的生产规模和生产特点可知，本设计中克拉霉素关键中间体的生产规模较小，且生产特点（主要指防火防爆等级和毒害程度）无显著差异的车间，进行厂区的选择时也选取地势平坦之处，根据生产规模，厂区的面积也不大，所以在本设计中采用集中式厂房组成形式。7.2.2厂房的层数设备可采用两层布置，且反应釜可设计为穿越楼板安装，在楼板上预留安装孔来吊装，其余设备均布置在底层厂房地面或地面基础上。生产在不同标高的楼层里进行，各层除水平方向的联系外，还可进行竖向间的生产联系。这样做，可以较多地利用自然采光及辅助、生活间的自然通风，尽量使屋面构造简单，屋顶面积减小。这样不仅利于排除雨雪，也有利于隔热和保温处理，同时也减少了厂房占地面积，提高了土地利用率，降低了基础工程量，缩短了厂区道路、管线、围墙等长度。7.2.3厂房平面布置在进行厂房平面布置时，本设计中考虑到厂房应该有利于设备布置，能缩短管线，便于安装，有较多可供采光和通风的墙面，并且占地面积要小，有利于建筑构件的定型化和机械化施工，同时厂房平面要简单，使生产设备的布置具有可变性和灵活性，鉴于此，本设计中采用长方形车间体型。对于本设计中厂房的长度、宽度和柱距，根据建筑模数制的要求，选择了长48m，宽15m的厂房布置，柱网采用6-3-6布置。7.3设备布置的基本要求7.3.1设备排列顺序设备应尽可能按照工艺流程的顺序进行布置，要保证水平方向和垂直方向的连续性，避免物料的交叉往返。为减少输送设备和操作费用，应充分利用厂房的垂直空间来布置设备。7.3.2设备排列方法对于宽度不超过9m的车间，可将设备布置在厂房的一边，另一边作为操作位置和通道。对于中等宽度（12～15m）车间，厂房可布置两排设备。两排设备可集中布置在厂房中间，而在两边留出操作位置和通道；也可将两排设备分别布置在厂房两边，而在中间留出操作位置和通道。对于宽度超过18m的车间，可在厂房中间留出3m左右的通道，两边分别设置两排设备，每排设备各留出1.5～2m的操作位置。7.3.3操作间距在布置设备时，不仅要考虑设备自身所占的位置，而且要考虑相应的操作位置和运输通道，有时还要考虑堆放一定数量的原料、半成品、成品和包装材料所需的面积和空间。

第八章“三废”处理及综合利用药厂“三废”排放对环境的影响常是地区工业布局和厂址选择需考虑的重要因素。如工业企业一般避免布置在城镇居民区的上风向和水源上游；一些污染较大的工业如冶金、化工、造纸要远离城市中心；大工业企业与生活区间要有适当的隔离带以减少环境污染的影响等。大力采用无污染或少污染的新工艺、新技术、新产品，开展“三废”综合治理，是防治工业“三废”污染，搞好环境保护的重要途径之一。7.1“三废”排放情况生产过程中的污染物主要有废水、废气、废渣等，其所含的主要有害成分、日排放量和排放浓度及处理方法如下：7.1.1废水处理废水排放情况：(1)肟盐处理游离反应产生的污水杂质3172kg；二氯甲烷废气，经冷凝后置于储罐中2747kg；以及未反应完而残留于废水中的氨水、硫氰酸红霉素肟原料,同水杂质一起用盐酸中和至pH值接近中性后去污水处理站。(2)蒸馏浓缩蒸出的二氯甲烷气体经冷凝后回收储存于中转罐中，可套用于下步反应，回收残液去污水处理站，既不污染环境又可以循环利用，经济节约。(3)醚化和硅烷化及分层萃取反应后的咪唑水溶液不必直接当废弃物排去，可将其回收利用；分层废水5925kg,去污水处理站；馏出液二氯甲烷和甲苯回收套用，回收残液去污水处理站。(4)离心离心洗水1170kg，直接输送至污水处理总站。7.1.2废气处理反应、蒸馏浓缩及干燥过程中，因前处理过程中大量使用了二氯甲烷、乙醇、甲苯等有机溶剂，且反应多在常压状态下进行，有大量有毒有害气体排出，只有当这些挥发性气体经吸收后达到国家排放标准方可排入大气中。为此，为避免大量残留诸多废气，在生产时应严格要求操作人员，加强设备管理，防止跑料而造成的不必要污染。其他常用废气处理的方法还有活性炭吸附法、催化燃烧法、催化氧化法、酸碱中和法、生物洗涤、生物滴滤法、等离子法等等。7.1.3废渣处理生产残留的废渣会破坏环境卫生，污染水和空气等。同时“废渣”是一种自然资源，要想方设法利用，以开辟新的原料来源，减少对环境的污染。“废渣”堆放场所，要尽量少占农田，不占良田。要有防止扬散、流失等措施，以防止对大气、水源和土壤的污染。本次设计中的废渣主要来源于未反应完的原料或其杂质，还包括生产过程中的某些副产物、蒸馏残渣，它们均为非可溶性物质，可以用作锅炉燃料。7.2噪声污染情况及处理噪声来源主要有离心机等高速运转，真空泵、鼓风机等运转。对于这些大量产生噪声的污染源尽量集中布置，并采用减震、隔音或消音等措施，设备选型力求先进，或自身即有减震消音功能。7.3套用与回收利用本设计工艺中大量使用二氯甲烷、甲苯作为溶剂、助滤剂，直接排放不仅会大大提高成本，而且会对环境造成巨大的危害，所以需要回收利用。在计算和车间的布置中已对回收工艺作了详细的说明。在肟盐处理车间的具体操作中，对二氯甲烷的纯度要求并不高，所以可以套用，一般经过五次套用后再进入二氯甲烷回收岗位进行蒸馏。

第8章劳动组织与岗位定员药品的质量不是检验出来的，其质量好坏与生产过程直接相关，所以，合理地配置人员和组织生产显得特别重要。这里为了使设计能够更好地与生产工作衔接，做了一个简要的劳动组织设计。设计思路主要有两点：一是产销分离，即生产部门人员不需要关注市场方面的情况，两部门的人员也不进行交叉安排；二是采用了生产运作管理中的工艺专业化原则，这样可提高生产体统的可靠性，方便设备管理，便于进行绩效评价和实施量化的奖励制度。8.1劳动组织(1)整个车间共包括办公室和生产车间。(2)车间设值班主任一人，负责当班的生产任务、劳动考勤及处理应急事件。(3)各工段设正、副工段长各一名，负责组织本工段的工作，掌握各岗位的生产指标、技术指标，并负责设备和工具的管理；(4)全车间设技术员三名，负责指挥生产。(5)车间按三班倒编制生产，全车间实行80%人员生产，20%人员休息制，生产人员倒班采用三班生产，一班换休，非倒班人员采用每周休息一天，20%的休息人员采取一次脱离三个月集中休息，生产人员与人员定期轮换。8.2岗位定员表8-1劳动定员一览表岗位名称生产人员/班辅助人员/班管理人员操作班数轮休人员肟盐处理31122518-1反应3122蒸馏浓缩1121离心干燥21121检验人员2121辅助岗位21121消防卫生2121其他5合计39

第9章生产车间防火安全管理规定9.1车间技术要求(1)室内装修水、电、汽（气）管道敷设，照明灯具设计按照新版GMP要求设计。(2)本车间生产类别为丙类，耐火等级一级。(3)洁净室内设置火灾报警系统及应急照明设施。(4)本车间层高为6.0m，吊顶底离地面4.0m。(5)厂房入口处和车间参观走廊设置电击式杀虫灯。(6)规定洁净区环境验证的周期，定期测试一些项目，如高效过滤器的检漏测定、净化空调系统的风量检查和换气次数的计算、无菌产品的浮游菌或沉降菌的测试等。(7)为贯彻《防火安全制度》，保证员工人身和设备安全，使生产顺利进行，针对生产车间环境特点，特制定本规定。(8)车间内要保持环境清洁，各种物料码放整齐并远离热源，注意室内通风。(9)保证车间内防火通道的畅通，出口、走道处严禁摆放任何物品。(10)车间内不得私接乱拉电源、电线，如确实需要，需报生产部经理批准，由动力设备室办理。用后及时拆除。(11)使用各种设备必须严格遵守操作规程，严禁违章作业(12)避免各种电气设备、线路受潮和过载运行，防止发生短路，酿成事故。(13)车间内不得使用明火，如确实需要须征得安保部同意，在采取有效安全措施后，方可使用。使用期间须由专人负责，使用后保证处理妥当无隐患。(14)车间安全员按时对本部门内各部位进行检查，出现问题及时报告。(15)车间内，消防器材及设施必须由专人负责，定点放置，定期检查，保证完好不失效，随时可用。(16)当日工作结束前，应检查车间内所有阀门、开关、电源是否断开，确认安全无误后方可离开。(17)发现火灾险情要积极扑救，并立即报警同时向安保部报告。(18)对新职工、临时工、实习人员，必须先进行安全生产的三级教育(即所在部门、班组、岗位)才能准其进入操作岗位。对改变工种的工人，必需重新进行安全教育才能上岗。(19)本规定由生产部制定和检查，报生产经理批准后自发布之日起执行。根据工作性质和劳动条件为员工配备或发放劳动保护用品。发放标准按照《国营企业职工个防护用品发放标准》结合公司实际情况由人力资源部制订。各部门必须教育职工正确使用劳动保护用品，并随时检查员工使用情况。(20)做好防暑降温、防冻、防噪音、防粉尘工作，进行经常性的卫生监测，对超过国家安全卫生标准的作业点，应进行技术改造或采取卫生防护措施，不断改善劳动条件。(21)对公司员工每年定期进行体检。对确诊为职业病的患者，应立即上报人力资源部，由人力资源部上报安委会并视情况调整其工作岗位，同时作出治疗或疗养的决定。(22)坚持定期和不定期的安全生产检查制度。安全生产领导小组组织全公司的检查，每年不少于四次，每季度保证一次；各部室每月不少于四次，每周保证一次；各生产班组应实行班前班后检查制度；特殊工种和设备的操作者应进行每天检查。检查时认真作好记录和总结。(23)发现不安全隐患，必须及时整改，如本部门不能进行整改的要立即报告安委会统一安排整改。9.2安全与维修化工设备的管道相互连接，介质具有流动性、带温带压、易燃易爆、有毒有害。一些设备较大、较高，检修时需进入设备内部或登高作业。这些特点决定了进行化工设备检修必须有更高的安全检修要求。(1)设备检修一般应在停车的情况下进行，应将介质排尽。对易燃易爆、有毒有害介质需进行吹除置换、清洗消毒。(2)进入设备内部检修需从设备内部有代表性的部位取样分析，办理相关进塔入罐作业证方可进行检修。登高作业需带安全带，办理登高作业证。(3)在一些有易燃易爆介质的生产现场或设备内部检修时，需对环境空气取样分析，办理动火作业证。(4)生产中对系统的某台设备检修时，必须将其与系统断开，防止相连设备管道中的介质喷出伤人或造成燃爆、中毒事件。

第10章生产和劳动保障中毒、腐蚀、爆炸、火灾、人身伤亡及机械设备事故是化工生产装置运作中遇到的主要卫生和安全事故。安全事故的避免除了在设计中充分认识各种危险的来源和后果并加以防范外，还应在实际生产中时时提高警惕。10.1车间安全生产原则(1)本车间使用原料多为易燃、易爆，有强腐蚀性物质，需要定点存放，妥善管理。(2)防止摩擦和撞击产生火花，药品运转保持润滑。(3)车间严谨烟火，严禁携带火种及各种易燃品进入生产区域，车间周围禁止堆放各种易燃品。(4)防止电火花产生，应对电器设备和线路定期检查，防止静电产生火花，所有设施应接地。(5)不准在设备、机械、管理及其它生产设施生产区域内晾晒衣物及堆放与生产无关物品。(6)不准在工作时间内做与工作无关的事情。(7)不准未经请示动用明火，动火检测严格按有关手续办理。(8)笨车间职工定期进行身体检查，禁止班前后8小时饮酒。(9)消防器材定点存放，人人均需要掌握使用方法。10.2个人防护守则(1)新工人上岗必须接受三级安全教育（包括消防知识、自救、保护意识）方可上岗。(2)操作人员换岗，上岗必须经过技术安全培训工作，同时进行考核后方可独立操作。(3)操作时必须穿戴工作服，手套及其它有关防护品。(4)工作服等防护用品必须经常清洁，不得穿回宿舍（家中）(5)对原料、中间产物禁止直接接触。(6)每班及时清理工作岗位卫生，凡毒品及腐蚀性原料撒落应及时清理干净。(7)班后洗澡，防止有毒物品影响自己和他人。10.3动火规定如需动火，本车间向保卫科提出书面申请，保卫科到现场检查，提出动火意见，车间根据提出的动火意见进行动火前准备工作。(1)动火部位及周围必须清理，易燃物品需存放到安全地点。(2)设备管道动火前需清洁干净，与其它设备管理不得串通。(3)动火时，室内打开窗，设备打开人孔盖，并准备好有效的消防器材。(4)动火时车间必须有专人监护，动火后也必须专人检查无隐患后方可离开。10.4安全用电车间职工要熟悉本岗位各种电气设备在生产中的作用和操作程序。能正确使用和进行动手操作，并能熟练掌握在生产异常情况时采取应急措施。检查电压负荷变动情况，防止异常事故发生。人离开车间时，所有设备电器应全部停电。10.5动力使用(1)压料按规定压力，保护压力稳定，开始缓慢，关闭先关空压后开排气。(2)受压容器及管道等设备，需装压力表，安全阀并经常检查灵敏度，装有防爆片的应按规定试压及更换。(3)节约蒸汽，使用蒸汽设备，管道应装疏水器，暖气应连在回气上。(4)定期检查搅拌器、电动机等动力设备。(5)使用往复式真空泵，要能正确操作，并且随用随停，禁止空运。10.6环境卫生(1)对各岗位力求地面整洁，门窗玻璃完好。(2)设备、管道、管阀排列整齐，管道清洁，及时杜绝跑、冒、滴、漏。(3)在车间周围种植花木，美化环境。(4)车间各区域、厕所、澡堂工段包干卫生。(5)车间各下水、排污管必须畅通。(6)废旧、物料、生产、生活垃圾分别集中，送入堆放点。10.7防火防爆原料性质分类(1)易燃易爆类：甲苯、乙醇。(2)刺激性和腐蚀性类：氢氧化钠、盐酸。(3)毒品类：对硝基氯苯、甲苯

结语(2′,4″-O-双三甲基硅烷基)-红霉素A-9-[O-(1-乙氧基-1-甲乙基)]肟是制造克拉霉素的关键中间体。克拉霉素是新一代大环内酯类抗菌药物，在临床应用中发挥了广泛而重要的作用。本文主要根据它的一条中间体工艺设计了一整套工业化生产流程。根据给定的生产规模确定了工业化生产的投料比、设备类型及规格，同时给出了518-1车间的带控制点工艺流程图，并最终确定了518-1的厂房型式和面积以及车间设备布置，并进行了初步的管道布置。本设计可以得到以下结论：(1)该工艺所用原辅材料省内均有厂商供应，来源比较方便。没有使用价格过于昂贵、特别不易保存或是剧毒的化学品，车间的原料成本和安全生产有了一定保障。(2)该工艺所用原辅材料没有特别强烈的腐蚀性，对设备、管线管材的要求不是很高。(3)该工艺采用的单元反应和后处理操作决定了工业化生产的设备类型，本车间所使用的设备主要有夹套式搪玻璃反应釜、高位罐、离心泵、储罐、冷凝器等。设备比较常规，有利于车间设备的操作和安装等。对厂房的要求也不高。(4)建议在生产过程中多使用计量罐，车间的批处理都是通过桶来完成的。在车间布置中要使用旋转式，避免物流、人流交叉。(5)车间使用了可燃气体防爆预警装置,这点值得借鉴和推广。

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ATechnologicalDesignofWorkshopforProducing100tonsofIntermediate518-1ofClarithromycinPerYearAbstract:Thisdesignisaworkshopprocessdesignwhichaccordingtotheannualoutputof100tons(2',4"-O-doublethreemethylsiliconalkyl)-erythromycinA-9-[O-(1-ethoxy-1-methylethyl)]oxime(518-1).Thismaterialisakeyintermediateforsynthesisofclarithromycin.Clarithromy-cinisanewgenerationoflargeringlactoneclassantibioticanditisawidespreadclinicalapplication.Thisdesignadoptsthetechnologicalroutewhichisusingerythromycinoximethiocyanateasrawmaterialandammoniaasalkaline,methylenechlorideasanorganicsolventfreereactionaftergeterythromycinAoxime,itisusing