制藥工程學(xué)-廠址選擇和工藝流程設(shè)計(jì)

1、 2010-2廠址選擇和總廠址選擇和總圖布置及工藝圖布置及工藝流程設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì) 第二章、廠址選擇和總圖布置第二章、廠址選擇和總圖布置 在擬建地區(qū)、地點(diǎn)范圍內(nèi)具體明確建設(shè)項(xiàng)目坐落的位置-即確定工廠的位置。 廠址選擇的好壞廠址選擇的好壞-對(duì)工廠建設(shè)的進(jìn)度、投資額度、產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)境保護(hù)等方面都有巨大影響。 廠址選擇的重要意義廠址選擇的重要意義第一節(jié)、廠址選擇第一節(jié)、廠址選擇 廠址選擇一般由建設(shè)單位提出-設(shè)計(jì)部門參加-主管部門審批。 一般包括一般包括-準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和編制廠址選擇報(bào)告。 調(diào)查人員調(diào)查人員-由工藝、土建、供排水、供電、總圖運(yùn)輸和技術(shù)經(jīng)濟(jì)人員組成。 一、廠址選擇的程序一、廠址選

2、擇的程序 1、環(huán)境、環(huán)境 GMP要求藥品生產(chǎn)企業(yè)必須有整潔的生產(chǎn)環(huán)境。藥品生產(chǎn)企業(yè)所處環(huán)境的。 二、廠址選擇應(yīng)考慮的因素二、廠址選擇應(yīng)考慮的因素 2、供水、供水 制藥用水分為-非工藝水和工藝用水兩大類。 廠址應(yīng)靠近水量充足和水質(zhì)良好的水源 。 3、能源、能源 。 在選擇廠址時(shí)，應(yīng)考慮建在電力供應(yīng)充足和鄰近燃料供應(yīng)的地點(diǎn)。 動(dòng)力來(lái)源有二：一電力提供，二燃料產(chǎn)生 4、交通運(yùn)輸、交通運(yùn)輸 應(yīng)建在交通運(yùn)輸發(fā)達(dá)的城市郊區(qū)，廠區(qū)周圍能提供快捷方便的公路、鐵路或水路等運(yùn)輸條件。 。 5、自然條件（氣象、水文、地質(zhì)、地形）、自然條件（氣象、水文、地質(zhì)、地形） 主要考慮擬建項(xiàng)目所在地的-氣候特征、氣候特征、地質(zhì)

3、地貌、土壤的土質(zhì)及植被，無(wú)泥石流、滑坡地質(zhì)地貌、土壤的土質(zhì)及植被，無(wú)泥石流、滑坡等隱患等隱患；地勢(shì)應(yīng)有利于防洪、防澇地勢(shì)應(yīng)有利于防洪、防澇。 綜合擬建項(xiàng)目所在地的自然條件，可以為整套設(shè)計(jì)必須考慮的全局性問(wèn)題提供決策依據(jù)。 6、環(huán)保、環(huán)保 應(yīng)當(dāng)便于妥善的處理三廢（廢水、廢氣、廢渣）和治理噪聲等。 7、城建規(guī)劃、城建規(guī)劃 符合在建城市或地區(qū)的近、遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃，節(jié)約用地，但應(yīng)留有發(fā)展余地。 8、協(xié)作條件、協(xié)作條件 在儲(chǔ)運(yùn)、機(jī)修、公用工程（電力、蒸汽、給水、排水、交通、通訊）和生活設(shè)施等方面具有良好的協(xié)作條件。 9、其它、其它 不宜建廠的地區(qū)： 有開采價(jià)值的礦藏地區(qū)；國(guó)家規(guī)定的歷史文物、生物保護(hù)和風(fēng)景

4、游覽地；地耐力在0.1Mpa以下的地區(qū)；對(duì)機(jī)場(chǎng)、電臺(tái)等使用有影響的地區(qū)。 總圖布置含義：總圖布置含義： 工廠內(nèi)部所有建筑物和構(gòu)建物在平面和縱向上布置的相對(duì)位置及運(yùn)輸網(wǎng)、工程網(wǎng)、行政管理、福利及綠化設(shè)施的布置等。 也叫-總圖運(yùn)輸總圖運(yùn)輸。第二節(jié)、總圖布置第二節(jié)、總圖布置 1、政府部門下發(fā)、批復(fù)的設(shè)計(jì)任務(wù)書； 2、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料（生產(chǎn)工藝資料和廠區(qū)地貌、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、氣象條件及給排水、供電等有關(guān)資料）； 3、建設(shè)地點(diǎn)用地規(guī)劃圖和建設(shè)設(shè)計(jì)要求； 4、建設(shè)項(xiàng)目所在地區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃。 一、總圖布置依據(jù)一、總圖布置依據(jù) 1、總圖平面布置 2、總圖豎向布置 3、交通運(yùn)輸布置 4、綠化布置二、總圖布置設(shè)

5、計(jì)范圍二、總圖布置設(shè)計(jì)范圍 具備： （1）、合理的功能分區(qū)和避免污染的總體布局； （2）、建筑物布置合理，提高土地利用率； （3）、協(xié)調(diào)的人流、物流途徑； （4）、周密的工程管線布置； （5）、較好的綠化布置-。三、總圖布置原則和要求三、總圖布置原則和要求1、符合生產(chǎn)工藝流程的要求、符合生產(chǎn)工藝流程的要求劃分為劃分為行政區(qū)、生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)和輔助區(qū)行政區(qū)、生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)和輔助區(qū)知識(shí)、經(jīng)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和政策驗(yàn)和政策 （1）、確定建筑物的，平面布置符合建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范和GMP要求。 （2）、油罐區(qū)、危險(xiǎn)品庫(kù)應(yīng)布置在廠區(qū)的安全地帶。 2、符合安全的要求、符合安全的要求 藥物廠區(qū)布置要能較好的適應(yīng)工廠近、遠(yuǎn)

6、期規(guī)劃，留有一定的發(fā)展余地。3、符合發(fā)展規(guī)劃的要求、符合發(fā)展規(guī)劃的要求 1、設(shè)計(jì)圖紙 2、設(shè)計(jì)表格四、總圖布置成果四、總圖布置成果第三章、工藝流程設(shè)計(jì)第三章、工藝流程設(shè)計(jì) 工藝流程圖工藝流程圖-通過(guò)圖解形式表示化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程中由原料制得成品時(shí)物料的流向，同時(shí)表示生產(chǎn)中所采用的化工設(shè)備和反應(yīng)設(shè)備的形式、臺(tái)數(shù)、大小、高低位置等。 工藝流程的設(shè)計(jì)分為兩類：工藝流程的設(shè)計(jì)分為兩類：實(shí)驗(yàn)工藝流程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)工藝流程設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)本章講述本章講述 。 是工程設(shè)計(jì)中最重要、最基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)步驟，對(duì)后續(xù)的物料衡算、能量衡算、工藝設(shè)備設(shè)計(jì)、車間平面布置設(shè)計(jì)、管道布置設(shè)計(jì)起決定性作用。 與車間布置設(shè)計(jì)

7、一起決定了車間或裝置的基本面貌。第一節(jié)、概述第一節(jié)、概述一、工藝流程的作用一、工藝流程的作用（1）、確定流程的組成）、確定流程的組成 確定這些單元反應(yīng)和單元操作的具體內(nèi)容及順序以及它們之間的相互連接，是流程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)。（2）、確定載能介質(zhì)的技術(shù)規(guī)格和流向）、確定載能介質(zhì)的技術(shù)規(guī)格和流向 明確水蒸氣、水、冷凍鹽水、壓縮空氣和真空等載能介質(zhì)的種類、規(guī)格和流向。（3）、確定生產(chǎn)控制方法）、確定生產(chǎn)控制方法 對(duì)需要控制的工藝參數(shù)應(yīng)確定其檢測(cè)點(diǎn)、檢測(cè)儀表安裝位置及其功能。（4）、確定）、確定“三廢三廢”的治理方法的治理方法 （5）、制定安全技術(shù)措施）、制定安全技術(shù)措施 （6）、繪制工藝流程圖）、繪制

8、工藝流程圖（7）、編寫工藝操作方法）、編寫工藝操作方法1、設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)任務(wù) 二、工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)和成果二、工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)和成果 -是初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖和工藝操作說(shuō)明； -是施工圖階段的帶控制點(diǎn)工藝流程圖（即管道儀表流程圖）和設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 兩者的要求和深度不同兩者的要求和深度不同，施工圖階段的帶控制點(diǎn)流程圖是根據(jù)初步設(shè)計(jì)的審查意見，并考慮到施工要求，對(duì)初步設(shè)計(jì)的帶控制點(diǎn)工藝流程圖進(jìn)行修改完善而成。2、設(shè)計(jì)成果、設(shè)計(jì)成果 兩者都要作為正式設(shè)計(jì)成果編入設(shè)計(jì)文件中兩者區(qū)兩者區(qū)別別（1）、保證產(chǎn)品質(zhì)量符合藥品標(biāo)準(zhǔn)；）、保證產(chǎn)品質(zhì)量符合藥品標(biāo)準(zhǔn)；（2）、盡量采用成熟、先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備

9、；（3）、滿足）、滿足GMP要求；要求；（4）、使用盡可能少的消耗；（5）、盡量減少三廢排放量；）、盡量減少三廢排放量；（6）、具備開車、停車條件，易于控制；（7）、具有柔韌性，即在不同條件下能正常操作）、具有柔韌性，即在不同條件下能正常操作的能力；的能力；（8）、具有良好的經(jīng)濟(jì)效益；（9）、確保安全生產(chǎn)，以保證人身和設(shè)備的安全）、確保安全生產(chǎn)，以保證人身和設(shè)備的安全 。三、工藝流程設(shè)計(jì)的原則三、工藝流程設(shè)計(jì)的原則 1、根據(jù)工藝和數(shù)據(jù)進(jìn)行工程分析； 2、進(jìn)行單元操作和工序的分解； 3、確定基本操作步驟和介質(zhì)流向。第二節(jié)、工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序第二節(jié)、工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序一一 、對(duì)工藝進(jìn)行工程

10、分析和處理、對(duì)工藝進(jìn)行工程分析和處理對(duì)氨基苯乙醚對(duì)氨基苯乙醚生產(chǎn)工藝流生產(chǎn)工藝流程框圖程框圖 硫磺硫磺硫化鈉硫化鈉水水配料配料還原還原分離分離蒸餾蒸餾純堿回收純堿回收污水處理污水處理對(duì)硝基苯乙醚對(duì)硝基苯乙醚水水產(chǎn)品產(chǎn)品粗氨粗氨還原母液還原母液刷罐水刷罐水二、繪制工藝流程框圖二、繪制工藝流程框圖三、繪制設(shè)備工藝流程圖三、繪制設(shè)備工藝流程圖 根據(jù)車間布置和儀表自控設(shè)計(jì)結(jié)果，繪制-初步設(shè)計(jì)階段的帶控制點(diǎn)流程圖。四、繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖四、繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 初步設(shè)計(jì)流程圖經(jīng)批準(zhǔn)后，根據(jù)意見進(jìn)行修改完善，進(jìn)行繪制施工帶控制點(diǎn)圖紙。五、繪制帶控制點(diǎn)的施工階段工藝流程圖五、繪制帶控制點(diǎn)的施工階段

11、工藝流程圖加上管加上管道規(guī)格道規(guī)格 在干燥的反應(yīng)瓶中，投入乙腈和三嗪酸、7-ACA，開啟攪拌，通入氮?dú)?，升溫?0，投入三氟化硼乙醚，料液開始溶解變黃。50保溫反應(yīng)30分鐘。停止攪拌，加入自來(lái)水。 降溫至10，攪拌。緩慢滴加10%的稀氨水，中和至pH=1.7，出現(xiàn)結(jié)晶。0-5養(yǎng)晶30分鐘。抽濾，用80%乙腈和丙酮各10毫升洗滌濾餅。低溫干燥。母液回收乙腈。 第三節(jié)、工藝流程圖第三節(jié)、工藝流程圖7-ACT制備工藝制備工藝實(shí)例實(shí)例 -是以圖解的形式表示工藝流程。工藝流程設(shè)計(jì)的不同階段，工藝流程圖的深度有所不同。 工藝流程框圖工藝流程框圖 設(shè)備工藝流程圖設(shè)備工藝流程圖 物料流程圖物料流程圖 帶控制點(diǎn)

12、的工藝流程圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。 工藝流程圖分為工藝流程圖分為-工藝流程圖的分類工藝流程圖的分類-以圓框表示單元反應(yīng)圓框表示單元反應(yīng)，以方框表示的單元操作方框表示的單元操作，反之亦可。以箭頭表示物以箭頭表示物料的流向料的流向，用文字說(shuō)明單元反應(yīng)、單元操作及物料名稱。 是一種定性圖紙。一、工藝流程框圖一、工藝流程框圖環(huán)合環(huán)合離心分離離心分離水水原料原料A單元操作單元操作單元反應(yīng)單元反應(yīng) -以設(shè)備的幾何圖形設(shè)備的幾何圖形表示單元反應(yīng)和單元操作，以箭頭箭頭表示物料和載能介質(zhì)的流向，用文字文字表明設(shè)備、物料和載能介質(zhì)的名稱。 二、設(shè)備工藝流程圖二、設(shè)備工藝流程圖 物料衡算完畢-可繪制物料流程圖。 物

13、料流程圖有三縱行物料流程圖有三縱行-左邊左邊的表示原料、中間體和成品；中間中間的表示單元反應(yīng)和單元操作；右邊右邊的表示副產(chǎn)品和“三廢”排放物。 每一框表示出過(guò)程名稱號(hào)及物料組成和數(shù)量，物料流向及其數(shù)量分別用箭頭和數(shù)字表示。為了為了突出單元過(guò)程，通常把中間縱行的圖框匯成雙線突出單元過(guò)程，通常把中間縱行的圖框匯成雙線。 三、物料流程圖三、物料流程圖物物料料流流程程圖圖示示例例 -是用圖示的方法把工藝流程所需要的全部設(shè)備、管道、閥門、管件和儀表及其控制方法等表示出來(lái)。 工藝設(shè)計(jì)中必須完成的圖樣，工藝設(shè)計(jì)中必須完成的圖樣，是施工、安裝和生產(chǎn)過(guò)程中是施工、安裝和生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備操作、運(yùn)行和檢修的依據(jù)設(shè)備操

14、作、運(yùn)行和檢修的依據(jù)四、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖四、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 （1）、用設(shè)備圖形表示單元反應(yīng)和單元操作，要反應(yīng)物料及載能介質(zhì)的流向及連接； （2）、表示出生產(chǎn)過(guò)程中的全部?jī)x表和控制方案； （3）、表示出生產(chǎn)過(guò)程的所有閥門和管件；要反應(yīng)設(shè)備間的相對(duì)空間關(guān)系。 1、基本要求、基本要求 采用一號(hào)圖幅，流程簡(jiǎn)單的可用二號(hào)圖幅，采用一號(hào)圖幅，流程簡(jiǎn)單的可用二號(hào)圖幅，但一套圖紙的圖幅宜一樣但一套圖紙的圖幅宜一樣。 若流程很復(fù)雜，可分幾部分繪制 。2、圖面要求、圖面要求 按相對(duì)比例繪制按相對(duì)比例繪制。 對(duì)于過(guò)大的設(shè)備比例適當(dāng)縮??；對(duì)于過(guò)小的設(shè)備比例適當(dāng)放大，但設(shè)備間的相對(duì)大小不能改變。并相對(duì)示意出各

15、設(shè)備位置的相對(duì)高低。 設(shè)計(jì)中所畫出的有關(guān)管線、閥門、設(shè)備附件、設(shè)計(jì)中所畫出的有關(guān)管線、閥門、設(shè)備附件、計(jì)量計(jì)量-控制儀表等圖形符號(hào)，用文字予以說(shuō)明，以控制儀表等圖形符號(hào)，用文字予以說(shuō)明，以便了解流程圖內(nèi)容便了解流程圖內(nèi)容。 圖例一般包括圖例一般包括：流體代號(hào)、設(shè)備名稱和位號(hào)、管道標(biāo)注、管道等級(jí)號(hào)及管道材料等極表、管件閥門及管道附件、檢測(cè)和控制系統(tǒng)的符號(hào)、代號(hào)等。 圖例要位于第一張流程圖的右上方 工藝物料、主產(chǎn)品管道和設(shè)備位號(hào)線-用粗實(shí)用粗實(shí)線（線（0.91.2mm）； 輔助物料管道用-中粗線（中粗線（0.50.7mm）； 設(shè)備輪廓、閥門、管件、儀表線等-細(xì)實(shí)線細(xì)實(shí)線（0.150.3mm）。 圖

16、紙和表格中所有文字寫成圖紙和表格中所有文字寫成-長(zhǎng)仿宋體。長(zhǎng)仿宋體。 a 設(shè)備外形設(shè)備外形 設(shè)備和機(jī)器按管道及儀表流程圖上的設(shè)備、機(jī)器圖例繪出。 b 設(shè)備的位置設(shè)備的位置 機(jī)器、設(shè)備的位置一般按流程順序從左至右排列 ，其相對(duì)位置一般考慮便于管道的聯(lián)結(jié)和標(biāo)注。 需要標(biāo)注設(shè)備位號(hào)、位號(hào)線、設(shè)備名稱。設(shè)備位號(hào)從初步設(shè)計(jì)到施工圖，在所有的文件中都一致。 3、繪制方法、繪制方法 （1）、設(shè)備）、設(shè)備 按工藝流程圖中圖例，繪出全部工藝管道以及與工藝有關(guān)的輔助管道，繪出上述管道上的閥門、管件和管道附件。 為安裝和檢修等原因所加的法蘭、螺紋連接件等需繪出和標(biāo)注。 在管道及儀表流程圖中管道必須標(biāo)注。 （2）、管

17、道、管件和閥門）、管道、管件和閥門A、設(shè)備、機(jī)器圖例、設(shè)備、機(jī)器圖例 附附壓縮機(jī)壓縮機(jī)干燥設(shè)備干燥設(shè)備反應(yīng)器反應(yīng)器塔塔換熱設(shè)備換熱設(shè)備工業(yè)爐工業(yè)爐計(jì)量設(shè)備計(jì)量設(shè)備起重運(yùn)輸設(shè)備起重運(yùn)輸設(shè)備分離設(shè)備分離設(shè)備容器容器泵泵設(shè)備內(nèi)構(gòu)件設(shè)備內(nèi)構(gòu)件設(shè)備內(nèi)構(gòu)件設(shè)備內(nèi)構(gòu)件B、管、管道、管道、管件、閥件、閥門的圖門的圖例例 附附（3）、自控儀表）、自控儀表溫度控制溫度控制氣動(dòng)薄膜調(diào)氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥（氣閉節(jié)閥（氣閉式）式） 氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥（氣開式）閥（氣開式） 液動(dòng)活塞液動(dòng)活塞式調(diào)節(jié)閥式調(diào)節(jié)閥 考慮工藝流程設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)考慮工藝流程設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)-應(yīng)以工業(yè)化實(shí)施的可行性、可靠性和先進(jìn)性為基點(diǎn)，滿足生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)和安全

18、的諸多方面的要求。第四節(jié)、工藝流程設(shè)計(jì)技術(shù)第四節(jié)、工藝流程設(shè)計(jì)技術(shù) 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品品種、換產(chǎn)次數(shù)、設(shè)備能力等因素，決定采用一條還是幾條生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)。 一、生產(chǎn)線數(shù)目的確定一、生產(chǎn)線數(shù)目的確定 根據(jù)物料性質(zhì)、反應(yīng)特點(diǎn)、生產(chǎn)規(guī)模、工業(yè)化條件是否成熟等因素，決定采用連續(xù)、間歇還是聯(lián)合的操作方式。 二、操作方式的選擇二、操作方式的選擇 簡(jiǎn)單間歇過(guò)程簡(jiǎn)單間歇過(guò)程 生產(chǎn)過(guò)程的間歇性質(zhì)，使得設(shè)備無(wú)法完全利用，不是控制步驟的生產(chǎn)設(shè)備則在每一個(gè)生產(chǎn)周期中都有一定的閑置時(shí)間。 三、提高設(shè)備利用率三、提高設(shè)備利用率 有些原料有季節(jié)性，有些產(chǎn)品市場(chǎng)需求有波動(dòng)。因此要通過(guò)來(lái)確定生產(chǎn)流程的彈性。 四、考慮全流程的彈

19、性四、考慮全流程的彈性 原料預(yù)處理過(guò)程 反應(yīng)過(guò)程 產(chǎn)物后分離過(guò)程 產(chǎn)品的精制烘干包裝 “三廢”處理過(guò)程五個(gè)部分 圍繞這些部分有物料的輸送和能量的交換在流程設(shè)在流程設(shè)計(jì)中反應(yīng)計(jì)中反應(yīng)是核心，是核心，因而要以因而要以反應(yīng)為中反應(yīng)為中心進(jìn)行流心進(jìn)行流程設(shè)計(jì)程設(shè)計(jì) 五、以化學(xué)反應(yīng)為中心，完善生產(chǎn)流程五、以化學(xué)反應(yīng)為中心，完善生產(chǎn)流程 只有在極個(gè)別情況下，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率才達(dá)到100% 。 反應(yīng)回收和套用形成循環(huán)流程。 1、考慮物料回收、循環(huán)套用、考慮物料回收、循環(huán)套用 ：計(jì)量槽在上，反應(yīng)器在中間，過(guò)濾、離心機(jī)在下。 2、提高能源的利用率，降低能耗、提高能源的利用率，降低能耗 。 （2）、充分利用余熱和余能）、充分利用余熱和余能 已知苯與混酸中HNO3的摩爾分?jǐn)?shù)比為1：1.1。反應(yīng)壓力為0.46Mpa,反應(yīng)溫度為130C。反應(yīng)后的硝化液進(jìn)入連續(xù)分離器，分離出的酸性硝基苯和廢酸的溫度約為120C。 經(jīng)-冷卻-堿洗-水洗等處理工