【文章內容簡介】 行放大。使用于物理過程，有一定局限性。3）（非線性） 數(shù)學模擬放大法—應用計算機技術的放大法，它是今后發(fā)展的主要方向。（數(shù)字工廠） 中試放大的研究 1）生產(chǎn)工藝路線的復審 一般情況下，單元反應的方法和生產(chǎn)工藝路線應在實驗室階段就基本選定。在中試放大階段，只是確定具體工藝操作和條件以適應工業(yè)生產(chǎn)。但是當選定的工藝路線和工藝過程，在中試放大時暴露出難以克服的重大問題時，就需要復審實驗室工藝路線，修正其工藝過程。 2）設備材質與型式的選擇 開始中試放大時應考慮所需各種設備的材質和型式，并考查是否合適，尤其應注意接觸腐蝕性物料的設備材質的選擇。 3）攪拌器型式與攪拌速度的考查 藥物合成反應中的反應大多是非均相反應，其反應熱效應較大。 在實驗室中由于物料體積較小，攪拌效率好，傳熱、傳質的問題表現(xiàn)不明顯，但是在中試放大時，由于攪拌效率的影響，傳熱，傳質的問題就突出地暴露出來。因此，中試放大時必須根據(jù)物料性質和反應特點注意研究攪拌器的型式，考察攪拌速度對反應規(guī)律的影響，特別是在固－液非均相反應時，要選擇合乎反應要求的攪拌器型式和適宜的攪拌速度。 4）反應條件的進一步研究 實驗室階段獲得的最佳反應條件不一定能符合中試放大要求。應該就其中的主要的影響因素，如放熱反應中的加料速度，反應罐的傳熱面積與傳熱系數(shù)，以及制冷劑等因素進行深入的試驗研究，掌握它們在中試裝置中的變化規(guī)律，以得到更合適的反應條件。 5）工藝流程與操作方法的確定 在中試放大階段由于處理物料增加，因而又必要考慮使反應與后處理的操作方法如何適應工業(yè)生產(chǎn)的要求，特別要注意縮短工序、簡化操作。 6）原輔材料和中間體的質量控制 ①原輔材料、中間體的物理性質和化工參數(shù)的測定。 ②原輔材料、中間體質量標準的制定。 （二）物料衡算 物料衡算是化工計算中最基本，也是最重要的內容之一。它也是能量衡算的基礎。通過物料衡算，可深入分析生產(chǎn)過程，對生產(chǎn)全過程有定量了解，就可以知道原料消耗定額，揭示物料利用情況；了解產(chǎn)品收率是否達到最佳數(shù)值，設備生產(chǎn)能力還有多大潛力；各設備生產(chǎn)能力是否匹配等。 （1）物料衡算的理論基礎 物料衡算—是研究某一個體系內進、出物料及組成的變化，即物料平衡。所謂體系就是物料衡算的范圍，可以是一個設備或多個設備，可以是一個單元操作或整個化工過程。 物料衡算的理論基礎為質量守恒定律： 進入反應器的物料量－流出反應器的物料量－反應器中的轉化量＝反應器中的積累量 在化學反應系統(tǒng)中，物質的轉化服從化學反應規(guī)律，可以根據(jù)化學反應方程式求出物質轉化的定量關系。 （2）確定物料衡算的計算基準及每年設備操作時間 1）物料衡算的基準 通常采用的基準有：① 以每批操作為基準，適用于間歇操作設備、標準或定型設備的物料衡算，化學制藥產(chǎn)品的生產(chǎn)間歇操作居多。②以單位時間為基準，適用于連續(xù)操作設備的物料衡算。3）以每公斤產(chǎn)品為基準，以確定原輔材料的消耗定額。 2）每年設備操作時間： 車間每年設備正常開工生產(chǎn)的天數(shù)一般以330天計算，其中余下的36天作為車間檢修時間。 （3）收集有關計算數(shù)據(jù)和物料衡算步驟 1）收集有關計算數(shù)據(jù)： 反應物的配料比，原輔材料、半成品、成品及副產(chǎn)品等的濃度、純度或組成，車間總產(chǎn)率，階段產(chǎn)率，轉化率。 2）轉化率： 對某一組分來說，反應物所消耗的物料量與投入反應物料量之比簡稱該組分的轉化率。一般以百分率表示。 3）選擇性： 各種主、副產(chǎn)物中，主產(chǎn)物所占分率。 例：甲氧芐氨嘧啶生產(chǎn)中由沒食子酸經(jīng)甲基化反應制備三甲氧苯甲酸工序，測得投料沒食子酸（1），生成三甲氧苯甲酸（2），求選擇性和收率。 （4）車間總收率：車間總收率為各個工序收率的乘積。 （5）物料計算的步驟 1）收集合計算所必需的基本數(shù)據(jù)。 2）列出化學反應方程式，包括主反應和副反應；根據(jù)給定條件畫出流程簡圖。 3）選擇物料計算的基準。 4）進行物料衡算 5）列出物料平衡表： ①輸入與輸出的物料平衡表；②三廢排量表；③計算原輔材料消耗定額（kg）。 （三）生產(chǎn)工藝規(guī)程 一個藥物可以采用幾種不同的生產(chǎn)工藝過程，但其中必有一種是在特定條件下最為合理、最為經(jīng)濟又最能保證產(chǎn)品重量的。人們把這種生產(chǎn)工藝過程的各項內容寫成文件形式即為生產(chǎn)工藝規(guī)程。 生產(chǎn)工藝規(guī)程是指導生產(chǎn)的重要文件，也是組織管理生產(chǎn)的基本依據(jù)；更是工廠企業(yè)的核心機密。先進的生產(chǎn)工藝規(guī)程是工程技術人員、崗位工人和企業(yè)管理人員的集體創(chuàng)造，屬于知識產(chǎn)權的范疇，要積極組織申報專利，以保護發(fā)明者和企業(yè)的合法利益。 （1）生產(chǎn)工藝規(guī)程的主要作用： ①生產(chǎn)工藝規(guī)程是組織工業(yè)生產(chǎn)的指導性文件，生產(chǎn)的計劃、調度只有根據(jù)生產(chǎn)工藝規(guī)程安排，才能保持各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的相互協(xié)調，才能按計劃完成任務。 ②生產(chǎn)工藝規(guī)程也是生產(chǎn)準備工作的依據(jù)。 ③生產(chǎn)工藝規(guī)程又是新建和擴建生產(chǎn)車間或工廠的基本技術條件 。（2）制訂生產(chǎn)工藝規(guī)程的原始資料和基本內容 制定生產(chǎn)工藝規(guī)程，需要下列原始資料和包括的基本內容：1）產(chǎn)品介紹：敘述產(chǎn)品規(guī)格、藥理作用等，包括名稱（商品名、化學名、英文名）；化學結構式，分子式、分子量； 性狀(物化性質)；質量標準及檢驗方法（鑒別方法，準確的定量分析方法、雜質檢查方法和雜質最高限度檢驗方法等）；藥理作用、毒副作用（不良反應）、用途（適應癥、用法）；包裝與貯存。 2）化學反應過程： 按化學合成或生物合成，分工序寫出主反應、副反應、輔助反應（如催化劑的制備、副產(chǎn)物處理、回收套用等）及其反應原理。還要包括反應終點的控制方法和快速化驗方法。3）生產(chǎn)工藝流程：以生產(chǎn)工藝過程中的化學反應為中心，用圖解形式把冷卻、加熱、過濾、蒸餾、提取分離、中和、精制等物理化學過程加以描述。4）設備一覽表：崗位名稱，設備名稱，規(guī)格，數(shù)量（容積、性能），材質，電機容量等。 5）設備流程和設備檢修：設備流程圖是用設備示意圖的形式來表示生產(chǎn)過程中各設備的銜接關系。6）操作工時與生產(chǎn)周期：記敘各崗位中工序名稱、操作時間。 7）原輔材料和中間體的質量標準：按崗位名稱、原料名稱、分子式、分子量、規(guī)格項目瞪列表。 8）生產(chǎn)工藝過程：配料比；工藝操作；主要工藝條件及其說明；生產(chǎn)過程中的中間體及其理化性質和反應終點控制；后處理方法及收率等。 9）生產(chǎn)技術經(jīng)濟指標：生產(chǎn)能力（年，月）；中間體、成品收率，分步收率和產(chǎn)品總收率，收率計算方法；勞動生產(chǎn)率及成本；原輔材料及中間體消耗定額。 10）技術安全與防火、防爆 11）主要設備的使用與安全注意事項 12）成品、中間體、原料檢驗方法 13）資源綜合利用和三廢處理 14）附錄（有關常數(shù)及計算公式等） 八、 生產(chǎn)過程的注意事項： 嚴格按操作規(guī)程、安全規(guī)程操作，不能隨意更改。如發(fā)現(xiàn)新問題需更改，必須有充分的小試作基礎。 嚴格控制反應條件如溫度，PH值等，萬一超標應及時進行處理（小試就應考慮到，小試應做過破壞性試驗，找出處理辦法） 注意中試，試生產(chǎn)溫度計的傳熱敏感度與小試不一樣，溫度變化存在滯后性，應提前預計到這一點進行有關操作。 真空系統(tǒng)出現(xiàn)漏氣如何檢查和應急處理，尤其在高溫情況下，應及時采取應急措施。 突發(fā)停電，停汽，停水，停冷凍鹽水應立刻分別采取必要的應急措施（必要時配備和啟用備用電源，N2保護等） 注意生產(chǎn)中的放大效應，一般應逐步放大，不能單考慮進度，否則“欲速而不達”，要循序漸進。 由于不可預計因素和放大效應的存在，對單批投料量必須進行控制，實行分級審批制度。 對反應過程中的現(xiàn)象進行認真的仔細的觀察，及時記好記錄，并及時分析出現(xiàn)的現(xiàn)象，要做好小試的先導或跟蹤驗證工作。各相關人員必須有高度的責任心，密切關注整個生產(chǎn)過程的情況，及時采取措施解決出現(xiàn)的問題。 每一步驟的終點如何判斷要有明確的指標和方法，每一步進行嚴格控制，可與反應中出現(xiàn)的現(xiàn)象綜合起來判斷。 正確選擇后處理方法。進行萃取、結晶和重結晶等單元操作，在選擇萃取劑和溶劑時，正確運用“相似相溶”原則來考慮雜質、產(chǎn)物的溶解度。選擇溶劑時一定要在考慮工藝的適用性的同時，要考慮經(jīng)濟性和可行性，如價格，毒性及是否可回收和易回收等。小試進行后處理時就應考慮到這幾方面。九、 安全問題： 充分的小試是中試和試生產(chǎn)成功的保證，小試多化力氣，多設想各方面在中試、生產(chǎn)時的實施方法和可操作性，考慮得越仔細，越周到，中試、試生產(chǎn)就會越順利，不會出現(xiàn)生產(chǎn)事故和安全事故。 技改動火的安全是安全工作的關鍵，由于多項目在同一車間，這個項目在技改，其他項目在生產(chǎn)，或同一系統(tǒng)中前一產(chǎn)品生產(chǎn)過，現(xiàn)改產(chǎn)另一產(chǎn)品，或