【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 剩余量：=雜質(zhì)的損耗量：=剩余量：99%美羅培南的量：+=總損耗：+++=出料量：+++=總計(jì)：+=3. 精制工段進(jìn)出物料平衡通過計(jì)算，精制工段的進(jìn)出料平衡見表29表29 精制工段進(jìn)出料平衡進(jìn)料名稱質(zhì)量/kg含量/%出料名稱質(zhì)量/kg含量/%純美羅培南%活性炭%雜質(zhì)%注射水%活性炭%丙酮%注射水%純美羅培南%丙酮%雜質(zhì)%總損耗%總計(jì)100%總計(jì)100%六、粉碎包裝工序的物料衡算美羅培南（三水化合物）精品進(jìn)料，美羅培南（三水化合物）出料量=美羅培南（三水化合物）進(jìn)料量收率=%= 物料流程框圖結(jié)合各個(gè)工段的計(jì)算結(jié)果，將物料衡算的結(jié)果標(biāo)注在工藝流程框圖中，它就成為定量的物料流程圖，如圖22，單位：kg。圖 22 物料流程圖 能量衡算 能量衡算依據(jù)以及基準(zhǔn)能量衡算的主要目的是為了確定設(shè)備的熱負(fù)荷。根據(jù)設(shè)備熱負(fù)荷的大小、所處理物料的性質(zhì)及工藝要求再選擇傳熱面的形式、計(jì)算傳熱面積、確定設(shè)備的主要工藝尺寸。傳熱所需的加熱劑或冷卻劑的用量也是以熱負(fù)荷的大小為依據(jù)而進(jìn)行計(jì)算的。能量衡算的主要依據(jù)是能量守恒定律。能量衡算是以車間物料衡算的結(jié)果為基礎(chǔ)而進(jìn)行的，所以，車間物料衡算表是進(jìn)行車間能量衡算的首要條件。其次還必須收集有關(guān)物質(zhì)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)，例如比熱容、相變熱、反應(yīng)熱等。本設(shè)計(jì)還將涉及到的所有物料的熱力學(xué)數(shù)據(jù)匯總成一張表格，以便于計(jì)算。能量衡算的基本方程為：輸出能量＝輸入能量＋生成能量－消耗能量－積累能量能量的衡算有很多種，如勢(shì)能、電能、熱能、機(jī)械能、化學(xué)能等，各種形式的能量在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化，但 其總能量是守恒的。系統(tǒng)與環(huán)境之間是通過物質(zhì)傳遞、做功和傳熱三種方式進(jìn)行能量傳遞的。在制藥生產(chǎn)中熱能是最常用的表現(xiàn)形式，所以主要進(jìn)行熱量衡算。 熱量平衡方程式一、熱量平衡方程式能量衡算的理論基礎(chǔ)是熱力學(xué)的第一定律，既能量守恒定律。當(dāng)內(nèi)能、動(dòng)能、位能的變化量可以忽略且無軸功時(shí)，輸入系統(tǒng)的熱量與離開系統(tǒng)的熱量應(yīng)平衡，由此可得出傳熱設(shè)備的熱量平衡方程式:Q1＋Q2＋Q3=Q4＋Q5＋Q6式中：Q1—物料帶入設(shè)備的熱量，kJ；Q2—加熱劑或冷卻劑傳遞給設(shè)備及所處理物料的熱量或冷量，kJ；Q3—過程的熱效應(yīng)，kJ；Q4—物料帶出設(shè)備的熱量，kJ。Q5—加熱或冷卻設(shè)備所需要的熱量或冷量，kJ；Q6—設(shè)備向環(huán)境散失的熱量，kJ。氫化反應(yīng)工段選擇的基準(zhǔn)為25℃，物質(zhì)的進(jìn)料為25℃，出料溫度也為25℃ 1. Q1與Q4的計(jì)算Q1(Q4)=mCp(t2t0)式中，m為輸入（或輸出）設(shè)備的各種物料的質(zhì)量，kg； Cp為物料的定壓比熱容，kJ /（kg℃）； t0為基準(zhǔn)溫度，t2為物料的實(shí)際溫度，℃。所以Q1＝Q4＝02. Q3的計(jì)算（1）Q3＝Qr＋Qp由于反應(yīng)物均為有機(jī)物且在有機(jī)溶劑中進(jìn)行，因此Qp＝0用標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱求QrQr?=σi?Hci?=(Qc)反應(yīng)物(Qc)產(chǎn)物（2）燃燒熱的計(jì)算Qc=+k?式中，k為分子中同樣取代基的數(shù)目； ?為取代基和鍵的熱量校正值（見表210）； n為化合物在燃燒時(shí)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)n的計(jì)算法：n＝2（需要的氧數(shù)－化合物中已有的氧數(shù)）通過查閱文獻(xiàn)，可以得到熱量校正值見表210表210 卡拉奇公式中的熱量校正值結(jié)構(gòu)式熱量校正值?/（kJ/mol）R－Ar﹣C＝C（反式）R2CH－OH－COOHR－COORR－NH2R－NH－RR－NH－COR縮合物燃燒熱的計(jì)算：分子式為C32H35N5O11Sn＝2（232+1235+25+211）=165 k?=2﹣++++2+3= Qc＝165+=美羅培南燃燒熱的計(jì)算：分子式為C17H25N3O5Sn＝2（217+1225+23+23）=99 k?=+++=Qc＝99+=對(duì)氨基甲苯燃燒熱的計(jì)算：分子式為C7H9Nn＝2（27+129+2）=41 k?=﹣+=Qc＝41+=?rH ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ 0 0?rH=1+2+1=﹣ 247。2247。= Q3==4. Q5很小，忽略不計(jì)；5. Q2的計(jì)算 Q2=Q4+Q5+Q6Q1Q3=6. 熱量平衡計(jì)算結(jié)果見表211表211 熱量平衡計(jì)算結(jié)果熱量類型數(shù)值/kJ熱量類型數(shù)值/kJQ10Q40Q2Q50Q3﹣Q6第3章 工藝設(shè)備選型及計(jì)算 設(shè)備選型的目的及依據(jù) 設(shè)備選型的目的化工生產(chǎn)是原料通過一系列的化學(xué)、物理變化的過程，其變化的條件是化工設(shè)備提供的。因此，選擇適當(dāng)型號(hào)的設(shè)備、設(shè)計(jì)符合要求的設(shè)備，是完成生產(chǎn)任務(wù)、獲得良好效益的重要前提。 設(shè)備選型的依據(jù)基本原料制得原料藥過程中選擇的設(shè)備不同，對(duì)工程項(xiàng)目的生產(chǎn)能力、操作可靠性、產(chǎn)品成本和質(zhì)量等都有重大的影響。因此，在選擇設(shè)備時(shí)，要貫徹先進(jìn)可靠、節(jié)能高效、經(jīng)濟(jì)合理、系統(tǒng)最優(yōu)等基本原則：1. 滿足GMP要求 設(shè)備的設(shè)計(jì)、選型、安裝、改造和維護(hù)必須符合GMP中有關(guān)設(shè)備選型、選材的要求，應(yīng)當(dāng)盡可能降低生產(chǎn)污染交叉污染、混淆和差錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)，便于操作維護(hù)，方便清潔、消毒或滅菌。2. 滿足工藝要求 ①設(shè)備能力與生產(chǎn)能力相適應(yīng)，并獲最大的單位產(chǎn)量； ②適應(yīng)品種變化，保證產(chǎn)品質(zhì)量③設(shè)備成熟可靠，操作方便可靠，達(dá)到產(chǎn)品 的產(chǎn)量；④有合理的溫度、壓強(qiáng)、流量、液位的檢測(cè)、控制系統(tǒng)；⑤能改善 環(huán)境保護(hù)。3. 滿足設(shè)備結(jié)構(gòu)要求 ①具有合理的強(qiáng)度。設(shè)備的主體部分和其他零件，都要有足夠的強(qiáng)度。為防止生產(chǎn)中突然超壓，要采用保安部件（指有意識(shí)將一零件的承載能力設(shè)計(jì)得低于設(shè)備的其他零件），如采用防爆片等，一旦超限則零件被破壞，避免爆炸事故發(fā)生；②具有足夠的剛度。設(shè)備及其構(gòu)件在外壓作用下能保持原狀的能力，如塔設(shè)備中的塔板、受外壓的容器殼體、端蓋等都要滿足剛度要求；③良好的耐腐蝕性；④可靠地密封性；⑤良好的操作維修性；⑥大型設(shè)備易于運(yùn)輸。4. 滿足技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的要求 ①生產(chǎn)強(qiáng)度，指設(shè)備的單位體積或單位面積在單位時(shí)間內(nèi)所能完成的任務(wù)。生產(chǎn)強(qiáng)度越大，設(shè)備體積越小；②消耗系數(shù)，指生產(chǎn)單位質(zhì)量或單位體積的產(chǎn)品所消耗的原料和能量，消耗系數(shù)愈小愈好；③設(shè)備價(jià)格。要選擇價(jià)格合理的設(shè)備：盡可能選擇材料用量少，特別是貴重材料用量少的設(shè)備；并且要盡量選擇結(jié)果簡(jiǎn)單、制造容易的設(shè)備；盡可能使用價(jià)格低廉的國(guó)產(chǎn)設(shè)備；④管理費(fèi)用。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作、維修，以便減少操作人員、維修和費(fèi)用；⑤系統(tǒng)上優(yōu)化。選擇設(shè)備時(shí)，不可只為一個(gè)設(shè)備的合理而造成總體問題，要考慮它對(duì)前后設(shè)備和全局的影響；⑥系統(tǒng)上要最優(yōu)。 工藝設(shè)備流程設(shè)計(jì)該車間是美羅培南無菌化學(xué)原料藥的生產(chǎn)車間，本次設(shè)計(jì)的工藝設(shè)備流程圖見圖31配料罐無菌區(qū)外包氫化釜送料機(jī)壓濾機(jī)混合機(jī)濃縮罐粉碎機(jī)高效液相色譜儀丙酮精餾塔大孔樹脂柱三合一濃縮罐結(jié)晶釜疊式過濾器全自動(dòng)過濾器丙酮回收機(jī)結(jié)晶釜脫色釜三合一圖31 工藝設(shè)備流程圖 不同設(shè)備的選型及計(jì)算 定型設(shè)備的選型一、配料罐配料罐在還原工序的氫化反應(yīng)中以及大孔樹脂解析時(shí)使用，對(duì)原料進(jìn)行攪拌和混合。1. 體積及材質(zhì)的確定（1）電加熱調(diào)配罐又名拌料缸、混料缸，有節(jié)能、耐腐蝕、生產(chǎn)能力強(qiáng)、清洗方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，主要用于乳品和食糖及其它元素和各種藥物再配合后進(jìn)行攪拌均勻作用，是乳品、飲料、制藥廠不可缺少的設(shè)備。（2）本工藝為一天兩班制，每班8小時(shí)，投料量為一天兩批；計(jì)算得3（N嗎啡啉）丙磺酸混合液的體積V=567L；異丙醇和水的混合液的體積V=950L；攪拌轉(zhuǎn)速都為36rpm 壓力≤。（3）沒有過酸或過堿的情況下，因此采用材質(zhì)為SUS3042. 選型（1）選用浙江溫州誠(chéng)澤輕工機(jī)械有限公司多功能配料罐1000*1000 1200*1220（2）技術(shù)參數(shù)公稱容積800L1500L筒體直徑（mm）Φ1000Φ1200筒體高度（mm）10001220電機(jī)功率（kw）攪拌轉(zhuǎn)速(rpm)36轉(zhuǎn)/分工作壓力≤工作溫度＜100℃基本配件衛(wèi)生人孔、清洗球、安全閥、壓力表二、固體加料機(jī)固體加料機(jī)主要在氫化反應(yīng)階段使用。1. 體積及材質(zhì)的確定（1）每次所進(jìn)的固體原料 m=90Kg（2）沒有過酸或過堿的情況，所以就選用一般性材質(zhì)—306不銹鋼2. 選型（1）選用天津市云飛機(jī)械有限公司的ZKS1型固體加料機(jī)。（2）應(yīng)用范圍及設(shè)備特點(diǎn)：真空加料機(jī)能自動(dòng)地將各種物料輸送到料倉、包裝機(jī)、注塑機(jī)、粉碎機(jī)等設(shè)備的料斗中，也能直接把混合的物料輸送到混合機(jī)中，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，解決了加料時(shí)粉塵外溢等問題，是制藥廠、食品廠通過GMP認(rèn)證、促進(jìn)清潔、文明生產(chǎn)的首選設(shè)備。（3）設(shè)備參數(shù)：型號(hào)電機(jī)功率（KW）輸送能力（kg/h）ZKS14003. 圖示：三、計(jì)量泵計(jì)量泵在還原工序的氫化反應(yīng)中向氫化反應(yīng)釜中加入液體反應(yīng)物中使用。1. 體積及材質(zhì)的確定（1）計(jì)算所得最佳流量為1500L/h（2）溶液呈弱酸，因此選用耐酸和耐腐蝕的材質(zhì)的計(jì)量泵。2. 選型（1）選用南通市喜力達(dá)流體控制設(shè)備有限公司的機(jī)械隔膜計(jì)量泵HKA1500/（2）技術(shù)參數(shù)額定流量8002000L/h,。輸送介質(zhì)溫度3050℃（不銹鋼為100℃）。介質(zhì)粘度： mm2/s.計(jì)量復(fù)位精度+1%。（3）性能參數(shù)表產(chǎn)品型號(hào)HKA1500/最大流量（L/h）1500最大出口壓力（Mpa）功率（w）750電壓（v）380泵頭材質(zhì)RPP /SS304口徑（mm）ND32連接方式承插socket /法蘭flange重量（kgs）503. 圖示：四、氫化反應(yīng)釜用來進(jìn)行氫化反應(yīng)1. 體積及材質(zhì)的確定（1）計(jì)算體積V=1181L 因此選用V=1500L的反應(yīng)釜1臺(tái)（2）選用不銹鋼反應(yīng)釜2. 選型（1）選擇天津工業(yè)搪瓷廠的TC2000外盤管不銹鋼反應(yīng)釜（2）技術(shù)參數(shù)及圖示五、固定式氫氣檢測(cè)儀氫氣檢測(cè)儀在氫化反應(yīng)時(shí)來檢測(cè)氫氣的濃度。1. 體積及材質(zhì)的確定固定式氫氣檢測(cè)儀殼體材料：壓鑄鋁2. 選型（1）設(shè)備選用濟(jì)南瀚達(dá)電子科技有限公司的固定式氫氣檢測(cè)儀，型號(hào)為HDT700H2（2）設(shè)備參數(shù)被測(cè)氣體GasDetected氫氣（H2）檢測(cè)原理Detectionprinciple電化學(xué)原理安裝方式SamplingMethod壁掛式量程MeasureRange01000ppm分辨率Resolution精度Precision2%FS輸出信號(hào)Outputsignal無線數(shù)字響應(yīng)時(shí)間ResponseTime≤10S恢復(fù)時(shí)間RecoveryTime≤10S重復(fù)性Repeatability≤177。1%線性誤差Linearityerror≤177。1%零點(diǎn)漂移Zeroshift≤177。1%（）顯示技術(shù)Display高亮度數(shù)碼管顯示連線方式ConnectionmodeG1/2陽螺紋防爆軟管管道螺紋尺寸ThreadsizeM45*2mm工作溫度Temperature40℃～70℃工作濕度Humidity095%RH防爆等級(jí)ExplosionProofExdⅡCT6防護(hù)DegreeofprotectionIP65電源Power1236VDC工作時(shí)間Operatingtime24小時(shí)工作尺寸Dimensions18015090mm重量Weight≤3. 圖示：六、壓力式溫度計(jì)1. 選型（1）壓力式溫度計(jì)需要測(cè)量氫化反應(yīng)釜中的溫度。（2）選用杭州自動(dòng)化儀表廠的型號(hào)為WTQ288溫度計(jì)。（3）主要參數(shù)測(cè)量范圍：20～60℃，0～50℃，0～100℃，0～120℃，20～120℃，60～160℃。精 度：外形尺寸：Φ150；溫包尺寸：Φ14150，Φ14200；插入深度：150～220，220～270