制藥工程工藝設(shè)計(jì)第01章

1、制藥工程工藝設(shè)計(jì) PHARMACEUTICAL ENGINEERING AND TECHNOLOGICAL PROCESSDESIGN 湖南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院 制藥工程教研室,課程的性質(zhì)目的與任務(wù) 通過對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)能了解制藥工程工藝設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，理解制藥工程項(xiàng)目的基本建設(shè)程序，理解藥廠廠址選擇和總平面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，能夠熟悉工藝流程設(shè)計(jì)技術(shù)和繪制工藝流程圖的基本方法，學(xué)會(huì)制藥工程工藝設(shè)計(jì)的相關(guān)計(jì)算物料衡算和能量衡算，熟悉制藥反應(yīng)設(shè)備的基本構(gòu)造，基本理論和有關(guān)工藝計(jì)算以及設(shè)備選型，熟悉制藥車間的相關(guān)布置技術(shù)以及管道設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和布置技術(shù)。,課程主要內(nèi)容,第一章 制藥工程設(shè)計(jì)概述項(xiàng)目建議書

2、、可行性研究、設(shè)計(jì)任務(wù)書、設(shè)計(jì)階段以及施工、試車、驗(yàn)收和交付生產(chǎn) 第二章 廠址選擇和總平面設(shè)計(jì) 廠址選擇的基本原則和程序，廠址選擇報(bào)告和審批程序，總平面設(shè)計(jì)的依據(jù)、原則、內(nèi)容和成果，總平面設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，廠區(qū)劃分和總平面布置圖，潔凈廠房的總平面設(shè)計(jì)。,課程主要內(nèi)容,第三章 工藝流程設(shè)計(jì) 工藝流程設(shè)計(jì)的作用、任務(wù)、基本程序和成果；工藝流程設(shè)計(jì)技術(shù)（掌握工藝流程設(shè)計(jì)中的方案比較以及以單元操作或單元反應(yīng)為中心，完善工藝流程的設(shè)計(jì)技術(shù)，掌握工藝流程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的技術(shù)問題）；工藝流程圖（掌握工藝流程框圖和工藝流程示意圖，熟悉物料流程圖和帶控制點(diǎn)的工藝流程圖）,課程主要內(nèi)容,第四章 物料衡算 物料衡算

3、基本理論（掌握帶化學(xué)反應(yīng)的物料平衡方程式，掌握物料衡算的常用基準(zhǔn)，熟悉物料衡算的方法和步驟 ）；物料衡算舉例，掌握化學(xué)過程的物料衡算方法 。,課程主要內(nèi)容,第五章 能量衡算 熱量衡算（掌握熱量平衡方程式以及熱量衡算的計(jì)算基準(zhǔn)，熟悉熱量衡算的方法和步驟）；過程的熱效應(yīng)（掌握物理變化熱和化學(xué)變化熱的計(jì)算方法）；熱量衡算舉例 （掌握化學(xué)過程的熱量衡算方法，掌握常用加熱劑和冷卻劑的性能及特點(diǎn)，掌握加熱劑或冷卻劑消耗量的計(jì)算方法，熟悉其他能量消耗的計(jì)算）,課程主要內(nèi)容,第六章 制藥反應(yīng)設(shè)備 反應(yīng)器基礎(chǔ)（掌握反應(yīng)器的類型、操作方式和計(jì)算基本方程式以及理想反應(yīng)器的概念，熟悉釜式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用）；釜

4、式反應(yīng)器的工藝計(jì)算（掌握間歇釜式反應(yīng)器的工藝計(jì)算，掌握連續(xù)釜式反應(yīng)器的工藝計(jì)算）；管式反應(yīng)器的工藝計(jì)算，反應(yīng)器型式和操作方式選擇，攪拌器（掌握常見攪拌器結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，掌握提高攪拌效果的措施，掌握攪拌器的選型方法，掌握均相體系的功率計(jì)算方法）,課程主要內(nèi)容,第七章 車間布置設(shè)計(jì) 車間布置設(shè)計(jì)的依據(jù)、應(yīng)考慮的因素、程序及成果，廠房建筑和車間組成，化工車間的布置設(shè)計(jì)，制藥潔凈車間的布置設(shè)計(jì)，設(shè)備布置圖 第八章 管道布置設(shè)計(jì) 管道設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料和內(nèi)容，管道、閥門及管件，管道布置中的常見技術(shù)問題，管道布置技術(shù)，管道布置圖簡介,CHAPTER 1制藥工程設(shè)計(jì)概述PHARMACEUTICAL ENGINEER

5、ING DESIGN,工程設(shè)計(jì)是將工程項(xiàng)目(例如一個(gè)制藥廠、一個(gè)制藥車間或車間的GMP改造等)按照其技術(shù)要求，由工程技術(shù)人員用圖紙、表格及文字的形式表達(dá)出來，是一項(xiàng)涉及面很廣的綜合性技術(shù)工作。,Introduction,一個(gè)工程項(xiàng)目從計(jì)劃建設(shè)到交付生產(chǎn)一般要經(jīng)歷以下基本工作程序： 項(xiàng)目建議書 批準(zhǔn)立項(xiàng)可行性研究審查及批準(zhǔn)設(shè)計(jì)任務(wù)書初步設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中審施工圖設(shè)計(jì)施工試車竣工驗(yàn)收交付生產(chǎn) 上述工作程序可分為設(shè)計(jì)前期、設(shè)計(jì)期和設(shè)計(jì)后期。,Introduction,工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照設(shè)計(jì)工作的基本程序開展工作，但由于工程項(xiàng)目的生產(chǎn)規(guī)模、所處地區(qū)、建設(shè)資金、技術(shù)成熟程度和設(shè)計(jì)水平等因素的差異，設(shè)計(jì)工作程序可

6、能有所變化。例如，對(duì)于一些技術(shù)成熟又較為簡單的小型工程項(xiàng)目(如小型制藥廠、個(gè)別生產(chǎn)車間或設(shè)備的技術(shù)改造等)，工程技術(shù)人員可按設(shè)計(jì)工作的基本程序進(jìn)行合理簡化，以縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。,Introduction,1.1 項(xiàng)目建議書Project Recommendation,1.4 設(shè)計(jì)階段Design Phase,1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)書Design Instruction,1.2 可行性研究Feasibility Study,1.5 施工、試車、驗(yàn)收和交付生產(chǎn) Execution, Run, Check and Put into Operation,Introduction,學(xué)習(xí)要求： 1、熟悉項(xiàng)目建議書的

7、作用和內(nèi)容。 2、熟悉可行性研究的任務(wù)和意義，掌握可行性研究的深度和階段劃分，熟悉可行性研究報(bào)告的主要內(nèi)容。 3、熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書的作用、內(nèi)容以及審批和變更程序。 4、掌握設(shè)計(jì)階段的劃分以及初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容。 5、掌握制藥工程項(xiàng)目試車的一般原則。,Introduction,項(xiàng)目建議書是法人單位根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的長遠(yuǎn)規(guī)劃、行業(yè)規(guī)劃、地區(qū)規(guī)劃，并結(jié)合自然資源、市場(chǎng)需求和現(xiàn)有的生產(chǎn)力分布等情況,在進(jìn)行初步的廣泛的調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,向國家、省、市有關(guān)主管部門推薦項(xiàng)目時(shí)提出的報(bào)告書。項(xiàng)目建議書是投資決策前對(duì)工程項(xiàng)目的輪廓設(shè)想,主要說明項(xiàng)目建設(shè)的必要性,同時(shí)初步分析項(xiàng)目建設(shè)的可能性。,1.1

8、 Project Recommendation,項(xiàng)目名稱。 項(xiàng)目提出的目的和意義。 產(chǎn)品方案、市場(chǎng)需求的初步 預(yù)測(cè)和擬建規(guī)模。 工藝技術(shù)初步方案。,Primary Contents,原材料、燃料和動(dòng)力供應(yīng)情況。 建設(shè)條件和建設(shè)地點(diǎn)初步方案。 環(huán)境保護(hù)和污染物治理措施。 項(xiàng)目實(shí)施初步規(guī)劃，包括建設(shè) 工期和建設(shè)進(jìn)度的初步方案。,Primary Contents,工廠組織和勞動(dòng)定員估算。 投資估算和資金籌措方案，包括 償還貸款能力的大體測(cè)算。 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的初步評(píng)價(jià)。 結(jié)論。,Primary Contents,項(xiàng)目建議書是工程項(xiàng)目取得立項(xiàng)資格的依據(jù)，是設(shè)計(jì)前期各項(xiàng)工作的依據(jù)，經(jīng)主管部門批準(zhǔn)后，

9、即可進(jìn)行可行性研究。對(duì)于一些技術(shù)成熟又較為簡單的小型工程項(xiàng)目，項(xiàng)目建議書經(jīng)主管部門批準(zhǔn)后，可按明確的設(shè)計(jì)方案，直接進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)程序簡化。,1.2.1 Task and Importance,1.2.1 任務(wù)和意義 Task and Importance,1.2.3 研究報(bào)告 Feasibility Study Report,1.2.2 階段劃分 Classification on Phase,1.2.4 審批程序 Procedures of Examination and Approvement,1.2 Feasibility Study,可行性研究是設(shè)計(jì)前期工作的核心，其研究報(bào)告是

10、國家主管部門對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估和決策的依據(jù)。項(xiàng)目建議書經(jīng)國家主管部門批準(zhǔn)后，即可由上級(jí)主管部門組織或委托設(shè)計(jì)、咨詢單位，進(jìn)行可行性研究。,1.2.1 Task and Importance,可行性研究的任務(wù) 可行性研究的意義,1.2.1 Task and Importance,可行性研究的任務(wù)： 根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長遠(yuǎn)規(guī)劃、地區(qū)發(fā)展規(guī)劃和行業(yè)發(fā)展規(guī)劃的要求，結(jié)合自然資源條件，對(duì)工程項(xiàng)目的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和工程可實(shí)施性進(jìn)行全面調(diào)查、分析和論證，做出是否合理進(jìn)行的科學(xué)評(píng)價(jià)。若項(xiàng)目可行，則選擇最佳方案，編制可行性研究報(bào)告，為國家主管部門對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估和決策提供可靠依據(jù)。,1.2.1 Task an

11、d Importance,可行性研究的意義： 可實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目投資決策的科學(xué)化和民主化，避免和減少投資決策的失誤，保證工程項(xiàng)目的順利實(shí)施和建設(shè)投資的經(jīng)濟(jì)效益。,1.2.1 Task and Importance,可行性研究的深度 機(jī)會(huì)研究 初步可行性研究 可行性研究,1.2.2 Classification on Phase,提供一份可能進(jìn)行建設(shè)的投資項(xiàng)目的研究報(bào)告（項(xiàng)目建議書），若可行，則進(jìn)行初步可行性研究。,分析機(jī)會(huì)研究的結(jié)論是否正確，工程項(xiàng)目是否應(yīng)該投資，是否需進(jìn)行詳細(xì)的可行性研究。重大工程項(xiàng)目進(jìn)行。,工程項(xiàng)目投資決策的基礎(chǔ)，深入到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)論證階段。一般工程項(xiàng)目進(jìn)行。,機(jī)會(huì)研究的深度較淺

12、，其投資額一般根據(jù) 類似的工程估算，誤差較大。 初步可行性研究報(bào)告提出的投資估算的偏 差范圍應(yīng)在20%以內(nèi)。 可行性研究報(bào)告提出的投資估算的偏差范 圍應(yīng)在10%以內(nèi)。,1.2.2 Classification on Phase,可行性研究報(bào)告 總論 市場(chǎng)需求預(yù)測(cè) 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 工藝技術(shù)方案 原料、輔助材料及燃料的供應(yīng),1.2.3 Primary Contents of Feasibility Study Report,安全衛(wèi)生 項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃 社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià) 結(jié)論,1.2.3 Primary Contents of Feasibility Study Report,承擔(dān)可行性研究的單位

13、，必須持有政府有關(guān)部門正式批準(zhǔn)頒發(fā)的資格證書，并對(duì)項(xiàng)目的可行性研究結(jié)論負(fù)責(zé)。,1.2.3 Primary Contents of Feasibility Study Report,可行性研究報(bào)告編制完成后，由項(xiàng)目委托單位上報(bào)審批。審批程序可分為預(yù)審和復(fù)審兩種。,1.2.4 Procedures of Examination and Approve,一般大、中型工程項(xiàng)目的可行性研究報(bào)告由國家主管部門或各省、市、自治區(qū)的主管部門負(fù)責(zé)預(yù)審，報(bào)國家計(jì)委審批，或由國家計(jì)委委托有關(guān)單位審批。重大項(xiàng)目和特殊項(xiàng)目的可行性研究報(bào)告，由國家計(jì)委會(huì)同有關(guān)部門預(yù)審，報(bào)國務(wù)院審批。小型工程項(xiàng)目按隸屬關(guān)系報(bào)上級(jí)主管部門批

14、準(zhǔn)即可。,1.2.4 Procedures of Examination and Appraisement,1.3.1 設(shè)計(jì)任務(wù)書的作用 Importance of design Instruction,1.3.2 設(shè)計(jì)任務(wù)書的內(nèi)容 Contents of design Instructions,1.3.3 審批和變更 Examination and Approve and Alteration,1.3 Design Instruction,設(shè)計(jì)任務(wù)書一般由建設(shè)單位的主管部門組織有關(guān)單位編制,也可委托設(shè)計(jì)、咨詢單位或生產(chǎn)企業(yè)(改、擴(kuò)建項(xiàng)目)編制。 設(shè)計(jì)任務(wù)書是確定工程項(xiàng)目和建設(shè)方案的基本文件，

15、是設(shè)計(jì)工作的指令性文件，也是編制設(shè)計(jì)文件的主要依據(jù)。,1.3.1 Importance of design Instruction,設(shè)計(jì)任務(wù)書內(nèi)容： 工程項(xiàng)目名稱。 建設(shè)的目的和依據(jù)。 建設(shè)規(guī)模和產(chǎn)品方案。 生產(chǎn)方法或工藝原則。,1.3.2 Contents of design Instructions,原材料、燃料、動(dòng)力(水、電、汽) 等供應(yīng)情況。 建設(shè)地區(qū)或地點(diǎn)，以及交通運(yùn)輸、 占地面積、防震等要求。 資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)的要求。,1.3.2 Contents of design Instructions,建設(shè)工期和建設(shè)進(jìn)度要求。 投資總額。 勞動(dòng)定員控制數(shù)。 要求達(dá)到的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效

16、益。 有關(guān)附件。,1.3.2 Contents of design Instructions,設(shè)計(jì)任務(wù)書的審批 設(shè)計(jì)任務(wù)書的變更,1.3.3 Approve and Alteration,設(shè)計(jì)任務(wù)書的審批 所有大、中型工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)任務(wù)書應(yīng)按隸屬關(guān)系，由國務(wù)院主管部門或省、直轄市、自治區(qū)提出審查意見，報(bào)國家計(jì)委審批；某些重大項(xiàng)目，由國家計(jì)委報(bào)國務(wù)院審批；地方項(xiàng)目的設(shè)計(jì)任務(wù)書，上報(bào)前應(yīng)征求國務(wù)院主管部門的意見，按隸屬關(guān)系，由國家主管部門或省、直轄市、自治區(qū)審批；小型工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)任務(wù)書也按隸屬關(guān)系，由國家主管部門或省、直轄市、自治區(qū)的主管部門審批。,1.3.3 Approve and Alter

17、ation,設(shè)計(jì)任務(wù)書的變更 經(jīng)正式批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格履行，任何部門、單位或個(gè)人都不得隨意更改。,1.3.3 Approve and Alteration,1.4.1設(shè)計(jì)階段劃分 Classification of Design Phase,1.4.2 初步設(shè)計(jì)階段 Phase of Preliminary Design,1.4.3 施工圖設(shè)計(jì)階段 Phase of Detail Design,1.4 Design Phase,工程設(shè)計(jì)階段劃分 三階段設(shè)計(jì) 兩階段設(shè)計(jì) 一階段設(shè)計(jì),1.4.1 Classification of Design Phase,初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。技

18、術(shù)要求嚴(yán)格，工藝流程復(fù)雜，缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的大、中型工程項(xiàng)目經(jīng)主管部門指定后進(jìn)行設(shè)計(jì)。,擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)?？珊喕O(shè)計(jì)步驟和縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。技術(shù)成熟的中、小工程項(xiàng)目,施工圖設(shè)計(jì)。技術(shù)簡單、成熟的小型工程項(xiàng)目（個(gè)別車間GMP改造，小規(guī)模改、擴(kuò)建工程等）采用。,兩階段設(shè)計(jì)結(jié)合了三階段設(shè)計(jì)和一階段設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，既節(jié)省時(shí)間又可靠， 普遍采用。,設(shè)計(jì)單位得到主管部門下達(dá)的設(shè)計(jì)任務(wù)書以及建設(shè)單位的委托設(shè)計(jì)協(xié)議書，即可開始初步設(shè)計(jì)工作。 初步設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書、可行性研究報(bào)告及設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料，對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行全面、細(xì)致的分析和研究，確定工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)方案和主要技術(shù)問題，在此基礎(chǔ)上對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行初步設(shè)計(jì)

19、。 初步設(shè)計(jì)階段的成果主要有初步設(shè)計(jì)說明書和總概算書。,1.4.2 Phase of Preliminary Design,在初步設(shè)計(jì)階段，工藝設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。因此，工藝專業(yè)是設(shè)計(jì)的主導(dǎo)專業(yè)，其它各專業(yè)(如土建、運(yùn)輸、設(shè)備、電氣、自控儀表、采暖通風(fēng)、給排水等)都要圍繞工藝設(shè)計(jì)解決相關(guān)的設(shè)計(jì)原則和技術(shù)問題。工藝設(shè)計(jì)原則確定之后，其它各專業(yè)的設(shè)計(jì)原則也隨之確定。,1.4.2 Phase of Preliminary Design,初步設(shè)計(jì)的目的是保證工程項(xiàng)目投產(chǎn)后的經(jīng)濟(jì)效益。因此,初步設(shè)計(jì)不僅要有準(zhǔn)確可靠的技術(shù)資料和基礎(chǔ)數(shù)據(jù),而且設(shè)計(jì)過程中要積極采用新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備，并通過方案比較,優(yōu)

20、選出最佳設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。,1.4.2 Phase of Preliminary Design,1.依據(jù)Document Pursuant 2.內(nèi)容Contents 3.深度Depth 4.工作程序Procedures 5. 審批和變更 Approve and Alteration,1.4.2 Phase of Preliminary Design,項(xiàng)目建議書及有關(guān)部門的批復(fù)。 可行性研究報(bào)告及有關(guān)部門的批復(fù)。 正式批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書及建設(shè)單位 委托設(shè)計(jì)協(xié)議書。 有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，,1. Document Pursuant,初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容： 總論 總平面布置及運(yùn)輸 制藥工藝設(shè)計(jì) 土建工程設(shè)計(jì)

21、 給排水及污水處理工程設(shè)計(jì),2. Contents,概述工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)規(guī)模、設(shè)計(jì)原則、產(chǎn)品方案、生產(chǎn)方法、車間組成、原材料來源、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等,確定總平面布置原則，對(duì)藥廠區(qū)域劃分，繪制全廠總平面布置圖，確定廠內(nèi)外的運(yùn)輸方案等。,工藝流程設(shè)計(jì)，物料衡算，能量衡算，設(shè)備選型與布置，管道設(shè)計(jì)與布置等。,生產(chǎn)、生活的水量、水質(zhì)和水壓要求，說明水源和取水方案以及工業(yè)廢水處理。,采暖通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì) 動(dòng)力工程設(shè)計(jì) 電氣與照明工程設(shè)計(jì) 儀表及自動(dòng)控制工程設(shè)計(jì) 安全衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計(jì) 工程概算 有關(guān)附件,2. Contents,供冷、供熱、供氣和供汽系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其設(shè)備選型,工程項(xiàng)目的總概

22、算及各工序概算，編制總概算說明書,設(shè)備一覽表，材料估算表，總平面布置圖，生產(chǎn)工藝流程圖，物料流程圖，設(shè)備簡圖，平面布置圖和立面布置圖,初步設(shè)計(jì)的深度,應(yīng)滿足下列要求： 設(shè)計(jì)方案的比較、選擇和確定。 主要設(shè)備的訂貨和加工安排。 主要原材料和建設(shè)材料的安排。 土地征用。 建設(shè)投資的控制。,3. Depth,勞動(dòng)定員和人員培訓(xùn)。 主管部門和有關(guān)單位的設(shè)計(jì)審查。 施工圖的設(shè)計(jì)和編制。 施工準(zhǔn)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備。 不存在懸而未決的問題。,3. Depth,4. Procedures,4. Procedures,初步設(shè)計(jì)的審批和變更 大型工程項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)文件由國務(wù)院主管部門或省、直 轄市、自治區(qū)提出審查意見，報(bào)國家計(jì)委審批；特大或特殊項(xiàng) 目，由國家計(jì)委報(bào)國務(wù)院審批；中型項(xiàng)目由國務(wù)院國務(wù)院主管 部門或省、直轄市、自治區(qū)審批，批準(zhǔn)文件抄送國家計(jì)委備案； 國家指定的中型工程項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)文件報(bào)國家計(jì)委審批；小 型工程項(xiàng)目，由各部門和省、直轄市、自治區(qū)審批。 經(jīng)批