【導讀】設計(論文)題目：阿司匹林的工段工藝設計

　　

【正文】 無縫鋼管，配法蘭 ， DN50， HG20592－ 1997。 加熱蒸汽進口管 g 采用 ?? 無縫鋼管，配法蘭 ,DN32,HG20592－1997。 冷凝液出口管 i 和壓力表接管 e 都選用 ?? ，無縫鋼管，配法蘭 ，DN25,HG20592－ 1997。 安全閥接管 a 采用 ?? 無縫鋼管，配法蘭 ， HG20592－ 1997。 攪拌器的設計計算 攪拌在藥品生產(chǎn)中的應用非常廣泛，原料藥生產(chǎn)的許多過程都是在有攪拌器的釜式反應器中進行的。通過攪拌，可以加速物料之間的混合，提高傳熱和傳質(zhì)速率，促進反應的進行或加快物理變化過程。 此次操作要求攪拌器具有較強的剪切作用和較大的循環(huán)流量，所以選渦輪式最為合適，并且乙酸酐屬于低黏度糊流體。葉輪直徑一般為釜徑的 ~ 倍。取 400mm，常用轉(zhuǎn)速為 10~500 1min??r ，取 200 1min??r ，本設計選六葉直葉圓盤渦輪式攪拌器。酸酐的粘度為 smPa? ，混合物的粘度 )( /1 ??? ?? ，sPa ?? ? ， ? 是水楊酸與酸酐的體積比，則算出 sPa ?? 00 ? ，混合物的密度為 1190 3/mKg 雷諾數(shù)522 0 2 1 1 9 0602 0 Re ?????? ? ?nd ，由相關曲線查得?? wdnP 8 4 )602 0 0(1 1 9 53531 ??????? ? 校正槳葉數(shù)量的影響 wnPP mb )66()6( 2 ??? 校正槳葉直徑的影響 wdDPP m 2 8 1) ( 8 4 3)( 2 ????? 故所求攪拌功率為 kwP 2 8 1 ?? 攪拌軸直徑的計算 根據(jù)工藝條件要求，選取攪拌器外徑 700mm,攪拌軸直徑 d=50mm, 選擇攪拌材料為 45 鋼，查表得鋼的許用扭應力為 MPa40~30][ ?? ，計算系數(shù) A=118~107，則攪拌軸的直徑為 mmNPAd )~(50 )107~118( 33 ??? 50mm,所以該軸是安全 容器支座的選用計算 反應釜因需外加保溫，故選用 B 型懸掛式支座。 反應釜的總質(zhì)量包括物料（或水壓試驗的水）質(zhì)量 1W ,釜體和夾套的質(zhì)量2W ,電動機、減速機、攪拌裝置、法蘭、保溫等附件質(zhì)量 3W 。 kgW ? ，釜體和夾套的質(zhì)量可以查手冊或自行計算，由此，kgW 1 0 1 3 9 9 82 ???????? 電動機和減速機總質(zhì)量約 100kg,攪拌裝置質(zhì)量約 40kg,筒體法蘭質(zhì)量約120kg,保溫層質(zhì)量約 100kg，手孔及其他接管附件質(zhì)量約 50kg,由此得，kgW 41050120401001003 ?????? 反應釜的總質(zhì)量 kgWWWW 8 4 44 1 01 0 1 4 2 0321 ??????? 即總重力約為 78KN。 反應釜安裝四個支座，但按三個支座承載計算， 查閱標準《耳式支座》（ JB/T47251992），可以選用承載能力為 20 的支座 B2JB/T27251992. 酸洗離心機 根據(jù)物料計算，酸洗物料料重量為 ，每天 24 小時生產(chǎn)，生產(chǎn)周期為每車 1 小時。擬選用 SS1000 型三足式離心機，每年裝料 100Kg，則需要設備臺數(shù)為： N=[100 (24/1)]=(臺 ) 故選用 2 臺 SS1000 型三足式離心機能滿足生產(chǎn)。 水洗離心機 根據(jù)物料計算，水洗物料總量為 。每天按 24 小時，生產(chǎn)周期為每 車 1 小時。擬選用 SS1000 型三足式離心機，每車裝料 100Kg，則需要設備臺數(shù)為： N=[100（ 24/1） ]=（臺） 故選用 2 臺 SS1000 型三足式離心機能滿足生產(chǎn)。 振動流化床干燥器 根據(jù)物料計算，干燥物料總重量為 。擬選用 GZQ3 45 型振動流化床干燥器，其生產(chǎn)能力為 200Kg/h，每天 24 小時生產(chǎn)，則需要設備臺數(shù)為： N=（ 200 24） =（臺） 故選用 1 臺振動流化床干燥器能滿足生產(chǎn)需要。 母液蒸餾罐 根據(jù)物料計算 ，一次母液重量為 ，比重大約 。則母液體積為。故選用 2 臺 1500L 母液蒸餾罐能滿足生產(chǎn)，并為今后擴產(chǎn)留有余地。 循環(huán)母液反應罐 根據(jù)物料計算，循環(huán)母液重量為 ，比重約為 ，則循環(huán)母液體 積為 ，故選用 1 臺 1000L 循環(huán)母液反應罐能滿足生產(chǎn)，并為將來擴產(chǎn)留有余地。 6 管道設計 在藥品生產(chǎn)中，水，蒸汽以及各種流體物料通常采用管道來輸送。管道布置是否合理，不僅影響裝置的基建投資，而 且與裝置建成后的生產(chǎn)，管理，安全和操作費用密切相關。因此，管道設計在制藥工程設計中占有重要的地位。 管道計算 表 9 公稱通徑（ mm） 管子外徑（ mm） 普通碳鋼管壁厚（ mm） 10 17 15 20 25 32 40 48 50 60 70 水楊酸的進料管道的計算 smVs /0 0 4 4 4 03 6 0 4 3???? ?? smu /2? mmuVd s ????? ? 根據(jù)管道的公稱通徑、外徑、壁厚表得，公稱通徑＝ 50mm ， ?? ，管子的外徑 D=60mm， 則管子的內(nèi)徑 mmDd ??????? ? 酸酐的進料管道的計算 smV s /0 0 8 0 8 0 2 0 6 3???? mmuVd s ????? ? 根據(jù)管道的公稱通徑、外徑、壁厚 表得，公稱通徑＝ 80mm ， mm4?? ，管子的外徑 D=，則管子的內(nèi)徑 mmDd ??????? ? 母液的管道進料計算 smV s /0 0 6 0 5 0 6 0 9 3???? smu /2? mmuVd s ????? ? 根據(jù)管道的公稱通徑、外徑、壁厚表得，公稱通徑＝ 70mm ， ?? ，管子的外徑 D=， 則管子的內(nèi)徑 mmDd ??????? ? 反應釜的出料管道計算 smV s /0 1 1 1 9 0 4 2 0 3???? smu /3? mmuVd s ????? ? 根據(jù)管道的公稱通徑、外徑、壁厚表得，公稱通徑＝ 70mm ， ?? ，管子的外徑 D=， 則管子的內(nèi)徑 mmDd ??????? ? 7 車間布置設計 概述 車間布置設計是制藥工程設計中的一個重要環(huán)節(jié)。車間布置是否合理，不僅smu /2? 與施工、安裝、建設投資密切相關，而且與車間建成后的生產(chǎn)、管理、安全和經(jīng)濟效益密切相關。因此，車間布置設計應按照設計程序，進行細致而周密的考慮。 車間布置設計是一項復雜而細致的工作，它是以工藝專業(yè)為主導，在大量的非工藝專業(yè)如土建、設備、安裝、電力照明、采暖通風、自控儀表、環(huán)保等的 密切配合下，由工藝人員完成的。因此，在進行車間布置設計時，工藝設計人員要善于聽取和集中各方面的意見，對各種方案進行認真的分析和比較，找出最佳方案進行設計，以保證車間布置的合理性。 原料藥車間和制劑車間都是常見的制藥車間。原料藥作為精細化學品，屬于化學工業(yè)的范疇，其車間設計與一般的化工車間具有許多相同點。但藥品是一種特殊商品，其質(zhì)量好壞直接關系到人體健康、療效和安全。為保證藥品質(zhì)量，原料藥車間的成品工序（精細、烘干、包裝工序）與制劑車間一樣，其生產(chǎn)環(huán)境都有相應的潔凈等級要求。 車間布置設計的依據(jù) 有關的設計規(guī)范和規(guī)定 在進行車間布置設計時，設計人員應熟悉并執(zhí)行有關的設計規(guī)范和規(guī)定，如《建筑設計防火規(guī)范》（ GBJ1687 ）、《石油化工企 業(yè)廠界噪聲標準》（ GB5016099）、《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》（ GB50058－ 92）、《潔凈廚房設計規(guī)范》（ GBJ73－ 84）、《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》（國家藥品監(jiān)督管理局， 1998 年修訂版）、《采暖通風和空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》（ GBJ1987）等。 有關布置設計是在工藝流程設計、物料衡算、能量衡算和工藝設備設計之后進行的，因此，一般已具備下列設 計基礎資料。 （ 1） 不同深度的工藝流程圖，如初步設計階段帶控制點的工藝流程圖、施工階段帶控制點的工藝流程圖。 （ 2） 物料衡算、能量衡算的計算資料和結(jié)果，如各種原材料、中間體、副產(chǎn)品和產(chǎn)品的數(shù)量、組成及性質(zhì) 。三廢的數(shù)量、組成及處理方法；加熱和冷卻劑的種類、規(guī)格及用量等。 （ 3） 工藝設備設計結(jié)果，如設備一覽表，各設備的外形尺寸、重量、支承形式、操作條件及保溫情況等。 （ 4） 廠區(qū)的總平面布置示意圖，包括本車間與其他車間及生活設施的聯(lián)系、廠區(qū)內(nèi)的人流和物流分布情況等。 （ 5） 其他相關資料，如車間定員及人員 組成情況，水、電、汽等公用工程情況，廠房情況等。 車間布置設計應考慮的因素 在進行車間布置設計時，一般應考慮下列因素。 （ 1） 本車間與其他車間及生活設施在總平面圖上的位置，力求聯(lián)系方便、短捷。 （ 2） 滿足生產(chǎn)工藝及建筑、安裝和檢修要求。 （ 3） 合理利用車間的建筑面積和土地。 （ 4） 車間內(nèi)應采取的勞動保護、安全衛(wèi)生及防腐蝕措施。 （ 5） 人流、物流通道應分別獨立設置，盡可能避免交叉往返。 （ 6） 對原料藥車間的精制、烘干、包裝工序以及制劑車間的設計，應符合《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》的要求。 （ 7） 要考慮車間發(fā)展的可能性，留有發(fā)展空間。 （ 8） 廠址所在區(qū)域的氣象、水文、地質(zhì)等情況。 車間布置設計的程序 車間設計一般可按下列程序進行。 （ 1） 收集有關的基礎設計資料 （ 2） 確定車間的防火等級 設計人員根據(jù)生產(chǎn)過程中使用、產(chǎn)生和貯存物質(zhì)的火災危險性，按《建筑設計防火規(guī)范》和《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)定》，確定車間的火災危險性類別。 （ 3） 確定車間的潔凈等級 對于有潔凈等級要求的車間，設計人員應根據(jù)《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》的要求，確定相應的潔凈等級。 （ 4） 初步設計 根據(jù)帶控制點 的工藝流程圖、設備一覽表等基礎設計資料以及物料貯存運輸、輔助生產(chǎn)和行政生活等要求，結(jié)合有關的設計規(guī)范和規(guī)定，進行初步設計。 初步設計的任務是確定生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)及行政生活等區(qū)域的布局；確定車間場地及建（構）筑物的平面尺寸和立面尺寸；確定工藝設備的平面布置圖和立面布置圖；確定人流及物流通道；安排管道及電氣儀表管線等；編制初步設計說明書。 （ 5） 施工圖設計 初步設計經(jīng)通過后，即可進行施工圖設計。施工圖設計是根據(jù)初步設計的審查意見，對初步設計進行修改、完善和深化，其任務是確定設備管口、操作臺、支架及儀表及電氣 等的空間位置；確定設備的安裝議案確定與設備安裝有關的建筑和結(jié)構尺寸；確定管道及電氣儀表管線的走向等。 在施工圖設計中，一般先由工藝專業(yè)人員繪出施工階段車間設備的平面及 立面布置圖，然后提交安裝專業(yè)人員完成設備安裝圖的設計。 車間設計的成果 車間布置設計通常采用兩階段設計即初步設計和施工圖設計。在初步設計階段，車間布置設計的主要成果是初步設計階段的車間平面圖和立面圖；在施工圖設計階段，車間布置設計的主要成果是施工階段的車間平面圖和立面圖。 8 公用工程 公用系統(tǒng)一般是對全廠各部門有密切關系 ,為這些部門 所有的一類動力輔助設施的總稱 ,是一類非工藝設計的項目。工程包括給排水、供電、環(huán)境消毒等專業(yè)。 排水系統(tǒng) 排水系統(tǒng)的任務是將來自洗滌與衛(wèi)生器具和生產(chǎn)設備排除的污水，以及降落在屋面上的雨水，雪水迅速排到室外排水管道中去，同時藥品生產(chǎn)的潔凈要求需防止室外排水管道中的有害氣體，臭氣，有害蟲類進入室內(nèi)，產(chǎn)生微生物污染。醫(yī)藥工業(yè)所產(chǎn)生的污水有 3 類。 a 生活污水 衛(wèi)生潔具，洗手設施，沐浴設施等排出的污水。 b 生產(chǎn)廢水 生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的污水和廢水，包括設備及容器洗滌用水，冷卻用水等。 c 雨水 包 括屋面的雨水及融化的雪水。 醫(yī)藥工業(yè)室內(nèi)排水體制一般采用分流制，生活污水，生產(chǎn)廢水及雨水分別設置管道排出去。生活污水和生產(chǎn)廢水排放前應先進行預處理，達到接口指標才能排放至城市污水處理廠的總體管道 ?；蛘呓ㄔ煳鬯幚碚?，達到國家規(guī)定的排給水，排水設計，施工和驗收規(guī)范外，還必須遵守《規(guī)范》的有關規(guī)定。采取的措施主要如下。 100 級的潔凈室內(nèi)不宜設置水斗和地漏， 10000 級的潔凈室應避免安裝水斗和地漏，在其他級別的潔凈室中應把水斗及地漏的數(shù)量減少到最低程度。 潔凈室內(nèi)與下水管道連接的設備、清潔器具和排水設備的排出口 以下部位必須設存水彎或水土封裝置。 設在潔凈室的地漏，要求材質(zhì)不易腐蝕、內(nèi)表面光潔，例如不銹鋼材料；不易結(jié)垢，有密封蓋，開啟方便；有水封能防止廢水廢氣倒灌，允許沖洗地面時臨 時開蓋，不用時則將蓋蓋死，必要時還應根據(jù)產(chǎn)品工藝要求，灌以消毒劑定期消毒滅菌，從而可以防止污染?，F(xiàn)在國內(nèi)已開發(fā)了這種醫(yī)藥工業(yè)的新型專用地漏。下水管路必須有足夠在的管徑和安裝坡度，使流水暢通無阻。 在排水立管上設置 輔助通氣管或?qū)Ｓ糜職夤?，使室?nèi)外排水管道中散發(fā)的有害氣體能排到大氣中去，并使水流暢通，防止水封被破壞。 蒸汽冷凝水應返回鍋爐房 ，若是直接排放的，應設置單獨的管道，以防