【文章內容簡介】 剩余量：=雜質的損耗量：=剩余量：99%美羅培南的量：+=總損耗：+++=出料量：+++=總計：+=3. 精制工段進出物料平衡通過計算，精制工段的進出料平衡見表29表29 精制工段進出料平衡進料名稱質量/kg含量/%出料名稱質量/kg含量/%純美羅培南%活性炭%雜質%注射水%活性炭%丙酮%注射水%純美羅培南%丙酮%雜質%總損耗%總計100%總計100%六、粉碎包裝工序的物料衡算美羅培南（三水化合物）精品進料，美羅培南（三水化合物）出料量=美羅培南（三水化合物）進料量收率=%= 物料流程框圖結合各個工段的計算結果，將物料衡算的結果標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)以及基準能量衡算的主要目的是為了確定設備的熱負荷。根據(jù)設備熱負荷的大小、所處理物料的性質及工藝要求再選擇傳熱面的形式、計算傳熱面積、確定設備的主要工藝尺寸。傳熱所需的加熱劑或冷卻劑的用量也是以熱負荷的大小為依據(jù)而進行計算的。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果為基礎而進行的，所以，車間物料衡算表是進行車間能量衡算的首要條件。其次還必須收集有關物質的熱力學數(shù)據(jù)，例如比熱容、相變熱、反應熱等。本設計還將涉及到的所有物料的熱力學數(shù)據(jù)匯總成一張表格，以便于計算。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，如勢能、電能、熱能、機械能、化學能等，各種形式的能量在一定條件下可以互相轉化，但 其總能量是守恒的。系統(tǒng)與環(huán)境之間是通過物質傳遞、做功和傳熱三種方式進行能量傳遞的。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是熱力學的第一定律，既能量守恒定律。當內能、動能、位能的變化量可以忽略且無軸功時，輸入系統(tǒng)的熱量與離開系統(tǒng)的熱量應平衡，由此可得出傳熱設備的熱量平衡方程式:Q1＋Q2＋Q3=Q4＋Q5＋Q6式中：Q1—物料帶入設備的熱量，kJ；Q2—加熱劑或冷卻劑傳遞給設備及所處理物料的熱量或冷量，kJ；Q3—過程的熱效應，kJ；Q4—物料帶出設備的熱量，kJ。Q5—加熱或冷卻設備所需要的熱量或冷量，kJ；Q6—設備向環(huán)境散失的熱量，kJ。氫化反應工段選擇的基準為25℃，物質的進料為25℃，出料溫度也為25℃ 1. Q1與Q4的計算Q1(Q4)=mCp(t2t0)式中，m為輸入（或輸出）設備的各種物料的質量，kg； Cp為物料的定壓比熱容，kJ /（kg℃）； t0為基準溫度，t2為物料的實際溫度，℃。所以Q1＝Q4＝02. Q3的計算（1）Q3＝Qr＋Qp由于反應物均為有機物且在有機溶劑中進行，因此Qp＝0用標準燃燒熱求QrQr?=σi?Hci?=(Qc)反應物(Qc)產(chǎn)物（2）燃燒熱的計算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為化合物在燃燒時的電子轉移數(shù)n的計算法：n＝2（需要的氧數(shù)－化合物中已有的氧數(shù)）通過查閱文獻，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構式熱量校正值?/（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算：分子式為C17H25N3O5Sn＝2（217+1225+23+23）=99 k?=+++=Qc＝99+=對氨基甲苯燃燒熱的計算：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；5. Q2的計算 Q2=Q4+Q5+Q6Q1Q3=6. 熱量平衡計算結果見表211表211 熱量平衡計算結果熱量類型數(shù)值/kJ熱量類型數(shù)值/kJQ10Q40Q2Q50Q3﹣Q6第3章 工藝設備選型及計算 設備選型的目的及依據(jù) 設備選型的目的化工生產(chǎn)是原料通過一系列的化學、物理變化的過程，其變化的條件是化工設備提供的。因此，選擇適當型號的設備、設計符合要求的設備，是完成生產(chǎn)任務、獲得良好效益的重要前提。 設備選型的依據(jù)基本原料制得原料藥過程中選擇的設備不同，對工程項目的生產(chǎn)能力、操作可靠性、產(chǎn)品成本和質量等都有重大的影響。因此，在選擇設備時，要貫徹先進可靠、節(jié)能高效、經(jīng)濟合理、系統(tǒng)最優(yōu)等基本原則：1. 滿足GMP要求 設備的設計、選型、安裝、改造和維護必須符合GMP中有關設備選型、選材的要求，應當盡可能降低生產(chǎn)污染交叉污染、混淆和差錯的風險，便于操作維護，方便清潔、消毒或滅菌。2. 滿足工藝要求 ①設備能力與生產(chǎn)能力相適應，并獲最大的單位產(chǎn)量； ②適應品種變化，保證產(chǎn)品質量③設備成熟可靠，操作方便可靠，達到產(chǎn)品 的產(chǎn)量；④有合理的溫度、壓強、流量、液位的檢測、控制系統(tǒng)；⑤能改善 環(huán)境保護。3. 滿足設備結構要求 ①具有合理的強度。設備的主體部分和其他零件，都要有足夠的強度。為防止生產(chǎn)中突然超壓，要采用保安部件（指有意識將一零件的承載能力設計得低于設備的其他零件），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。設備及其構件在外壓作用下能保持原狀的能力，如塔設備中的塔板、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大型設備易于運輸。4. 滿足技術經(jīng)濟指標的要求 ①生產(chǎn)強度，指設備的單位體積或單位面積在單位時間內所能完成的任務。生產(chǎn)強度越大，設備體積越?。虎谙南禂?shù)，指生產(chǎn)單位質量或單位體積的產(chǎn)品所消耗的原料和能量，消耗系數(shù)愈小愈好；③設備價格。要選擇價格合理的設備：盡可能選擇材料用量少，特別是貴重材料用量少的設備；并且要盡量選擇結果簡單、制造容易的設備；盡可能使用價格低廉的國產(chǎn)設備；④管理費用。設備結構簡單，易于操作、維修，以便減少操作人員、維修和費用；⑤系統(tǒng)上優(yōu)化。選擇設備時，不可只為一個設備的合理而造成總體問題，要考慮它對前后設備和全局的影響；⑥系統(tǒng)上要最優(yōu)。 工藝設備流程設計該車間是美羅培南無菌化學原料藥的生產(chǎn)車間，本次設計的工藝設備流程圖見圖31配料罐無菌區(qū)外包氫化釜送料機壓濾機混合機濃縮罐粉碎機高效液相色譜儀丙酮精餾塔大孔樹脂柱三合一濃縮罐結晶釜疊式過濾器全自動過濾器丙酮回收機結晶釜脫色釜三合一圖31 工藝設備流程圖 不同設備的選型及計算 定型設備的選型一、配料罐配料罐在還原工序的氫化反應中以及大孔樹脂解析時使用，對原料進行攪拌和混合。1. 體積及材質的確定（1）電加熱調配罐又名拌料缸、混料缸，有節(jié)能、耐腐蝕、生產(chǎn)能力強、清洗方便、結構簡單等優(yōu)點，主要用于乳品和食糖及其它元素和各種藥物再配合后進行攪拌均勻作用，是乳品、飲料、制藥廠不可缺少的設備。（2）本工藝為一天兩班制，每班8小時，投料量為一天兩批；計算得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；攪拌轉速都為36rpm 壓力≤。（3）沒有過酸或過堿的情況下，因此采用材質為SUS3042. 選型（1）選用浙江溫州誠澤輕工機械有限公司多功能配料罐1000*1000 1200*1220（2）技術參數(shù)公稱容積800L1500L筒體直徑（mm）Φ1000Φ1200筒體高度（mm）10001220電機功率（kw）攪拌轉速(rpm)36轉/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、固體加料機固體加料機主要在氫化反應階段使用。1. 體積及材質的確定（1）每次所進的固體原料 m=90Kg（2）沒有過酸或過堿的情況，所以就選用一般性材質—306不銹鋼2. 選型（1）選用天津市云飛機械有限公司的ZKS1型固體加料機。（2）應用范圍及設備特點：真空加料機能自動地將各種物料輸送到料倉、包裝機、注塑機、粉碎機等設備的料斗中，也能直接把混合的物料輸送到混合機中，減輕了工人的勞動強度，解決了加料時粉塵外溢等問題，是制藥廠、食品廠通過GMP認證、促進清潔、文明生產(chǎn)的首選設備。（3）設備參數(shù)：型號電機功率（KW）輸送能力（kg/h）ZKS14003. 圖示：三、計量泵計量泵在還原工序的氫化反應中向氫化反應釜中加入液體反應物中使用。1. 體積及材質的確定（1）計算所得最佳流量為1500L/h（2）溶液呈弱酸，因此選用耐酸和耐腐蝕的材質的計量泵。2. 選型（1）選用南通市喜力達流體控制設備有限公司的機械隔膜計量泵HKA1500/（2）技術參數(shù)額定流量8002000L/h,。輸送介質溫度3050℃（不銹鋼為100℃）。介質粘度： mm2/s.計量復位精度+1%。（3）性能參數(shù)表產(chǎn)品型號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、氫化反應釜用來進行氫化反應1. 體積及材質的確定（1）計算體積V=1181L 因此選用V=1500L的反應釜1臺（2）選用不銹鋼反應釜2. 選型（1）選擇天津工業(yè)搪瓷廠的TC2000外盤管不銹鋼反應釜（2）技術參數(shù)及圖示五、固定式氫氣檢測儀氫氣檢測儀在氫化反應時來檢測氫氣的濃度。1. 體積及材質的確定固定式氫氣檢測儀殼體材料：壓鑄鋁2. 選型（1）設備選用濟南瀚達電子科技有限公司的固定式氫氣檢測儀，型號為HDT700H2（2）設備參數(shù)被測氣體GasDetected氫氣（H2）檢測原理Detectionprinciple電化學原理安裝方式SamplingMethod壁掛式量程MeasureRange01000ppm分辨率Resolution精度Precision2%FS輸出信號Outputsignal無線數(shù)字響應時間ResponseTime≤10S恢復時間RecoveryTime≤10S重復性Repeatability≤177。1%線性誤差Linearityerror≤177。1%零點漂移Zeroshift≤177。1%（）顯示技術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ExplosionProofExdⅡCT6防護DegreeofprotectionIP65電源Power1236VDC工作時間Operatingtime24小時工作尺寸Dimensions18015090mm重量Weight≤3. 圖示：六、壓力式溫度計1. 選型（1）壓力式溫度計需要測量氫化反應釜中的溫度。（2）選用杭州自動化儀表廠的型號為WTQ288溫度計。（3）主要參數(shù)測量范圍：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