【導(dǎo)讀】制藥工程課程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)題目：年處理1000噸丹皮提取丹皮酚車間工藝設(shè)計(jì)

　　

【正文】 蒸發(fā)，并由真空泵及時(shí)排出回收。物料內(nèi)部的水分不斷地向表面滲透、蒸發(fā)、排出，三個(gè)過(guò)程不斷進(jìn)行，物料在很短時(shí)間內(nèi)達(dá)到干燥。 每批得丹皮酚 = Kg批 3332 .47= = 28 2811 58 /KgV m m LK g m? ??批 批 根據(jù)丹皮酚性質(zhì)，其結(jié)晶中約含 10%的水分，則結(jié)晶量為： 制藥工程課程設(shè)計(jì) 27 28 L L? ? ? 每批要蒸發(fā)掉的水量為 =2 8 = L L?水 據(jù)此選擇 雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥器型號(hào)。 雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥器技術(shù)參數(shù)： 型號(hào) 100 型 罐內(nèi)容積 /L 100 裝料容積 /L ≤50 轉(zhuǎn)速 /rpm 3～ 13 電機(jī)功率 /KW 外形尺寸 /mm 2160? 800 回轉(zhuǎn)高度 /mm 1750 罐內(nèi)設(shè)計(jì)壓力 /MPa ～ 夾套設(shè)計(jì)壓力 / MPa 工作溫度 /℃ 罐內(nèi) ≤85 夾套 ≤140 加熱介質(zhì) 蒸汽 重量 /Kg 800 藥渣過(guò)濾設(shè)備選型 本次需過(guò)濾的漿料處理量小，藥渣也不用洗滌，對(duì)過(guò)濾器的要求不高，故選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的板框壓濾機(jī)即可滿足要求。 板框壓濾機(jī)特點(diǎn)： 1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，故障少，保養(yǎng)方便，所需輔助設(shè)備少，機(jī)器使用壽命長(zhǎng)。 2 對(duì)物料的適應(yīng)性強(qiáng)，濾餅含濕量低。 工作原理： 板框過(guò)濾器由濾框、過(guò)濾介質(zhì)、濾板交替組成，過(guò)濾時(shí)用泵將料漿泵到通道制藥工程課程設(shè)計(jì) 28 中，料漿由濾框角端的暗孔進(jìn)入框內(nèi)，在壓差作用下，濾液穿過(guò)兩側(cè)的濾布 ，然后經(jīng)過(guò)濾板板面上的溝槽至出口排出。固相則被濾布截留在濾框中而形成濾餅，隨濾餅不斷加厚，濾速不斷下降，適可停止過(guò)濾。如不需洗滌濾餅，可直接卸料。 每批要處理的漿液的量為： 3= 丹皮粉體直徑為 ，空隙率取 60%，懸浮液中固相所占的體積分率為25%，假設(shè)濾餅不可壓縮，則 濾餅的比阻： 22322232223825 (1 )65 ( ) (1 )65 ( ) (1 ) 10NSrdm??????????????? 濾餅體積與濾液體積之比 ? ： + 1 = + 1 .2= V L V LLV????液 液液（ ） （ 1 0 5 ） 過(guò)濾常熟 2 PK?????取粘度 3= 1 .2 1 0 , 0 .8P a S P M P a? ? ? ? ? ， 則過(guò)濾常數(shù) 5 22382 8 10 10 8 10 7K m s m s? ????? ? ? ? 單位面積獲得 濾液所需的過(guò)濾時(shí)間為： s sK? ? ? 顯然過(guò)濾時(shí)間很短，不易控制，可通過(guò)改變過(guò)濾面積和真空度進(jìn)行調(diào)整，假設(shè)過(guò)濾面積調(diào)整為 ，真空度 ， 板框數(shù)為 10，則： 制藥工程課程設(shè)計(jì) 29 2212212111= 10 8 6 () A m mK K m s m sqt s sK??? ? ? ? ?? ? ? 可見時(shí)間仍然很短，即選擇一臺(tái)多層不銹鋼板框壓濾機(jī)產(chǎn)要求。故可依據(jù)以上條件制作一臺(tái)滿足需要的板框壓濾機(jī)。 板框壓濾機(jī)技術(shù)參數(shù)： 規(guī)格型號(hào) 濾板層數(shù) 過(guò)濾面積 /m2 濾材尺寸 /mm 過(guò)濾壓力 /MPa 過(guò)濾介質(zhì)濾膜 /ｕ m 水流量/(t/h) 電機(jī)功率 /KW CR10010 10 100? ? 離心泵的選型 估計(jì)冷藏濾液收集器與冷凝器冷水進(jìn)口之間管道長(zhǎng)度為 24m，管材為無(wú)縫鋼管，取阻力系數(shù) ? =。這段 管路中所包含的管件及相應(yīng)參數(shù)如下： 管件名稱 個(gè)數(shù) 局部阻力系數(shù) ? 彎頭 2 閘閥 1 截止閥 2 則 2 0 . 7 5 1 0 . 1 7 6 . 0 2 1 3 . 6 7? ? ? ? ? ? ? ?? 。 取水的密度 ? =1000Kg/m3，粘度 ? = 10 Pa s???，冷凝器進(jìn)口管徑d=20mm=， 流體流速 u=2m/s，冷水流量 3 4 3s = 3 . 2 6 6 m 9 . 0 7 1 0 mq h s???v 冷 制藥工程課程設(shè)計(jì) 30 則雷諾數(shù)e 310 00 2 2R 39 64 09 10ud? ? ???? ? ??， 相對(duì)粗糙度 ? ??， 查《化工原理》摩擦因數(shù)圖得摩擦因數(shù) ?? 。 則由范寧公式 2()2f luH dg?????得： 224 2( ) 2 fH m m? ? ? ? ?? 0, 0,Pu? ? ? ? 10zm?? ，則由伯努利方程得： (1 2 . 5 7 1 0 ) 2 2 . 5 7efH H z m m? ? ? ? ? ? 通常離心泵的揚(yáng)程要留 出一定的余量，即 1 1. 2 1. 2 22 .5 7 27 .0 8eeH H m m? ? ? ? ? 據(jù)此選擇 QGZ8030 離心泵。 離心泵技術(shù)參數(shù)： 型號(hào) 流量/( m3/h) 揚(yáng)程/m 電機(jī)功率 /KW 汽蝕余量/m 效率/% 轉(zhuǎn)速r/min 外形尺寸 /mm QGZ8030 12 30 46 3600 470 380 380?? 制藥工程課程設(shè)計(jì) 31 5 主要管材及管徑的選擇 管材的選擇 工業(yè)生產(chǎn)中使用最多的管材為無(wú)縫不銹鋼材質(zhì)，在 而此生產(chǎn)工藝對(duì)壓力（ Pg16kgcm2）和管材無(wú)特殊要求情況下，所有管路 均 選擇一般厚度的無(wú)縫不銹鋼管材。 主要管徑的計(jì)算 蒸汽出口管徑的計(jì)算 常壓下蒸汽的密度 892 Kg m? ? 三臺(tái)提取罐的總流量為： 2358mq Kg h? 332358 1 . 1 10 . 5 8 9 2 3 6 0 0vq m s m s??? 每臺(tái)提取罐的分流量為： 331 . 1 1 0 . 3 733vvs qq m s m s? ? ? 蒸汽流速一般為 20～ 30m/s，取餾出蒸汽的流速為 25 m/s， 則蒸汽出口管徑為： 4 0 .3 7 1383 .1 4 2 5d m m m???? 故選 DN150， 159 ? ? GB227080 的熱軋無(wú)縫鋼管。 冷凝器出口管徑的計(jì)算 三臺(tái)提取罐總流量： 2358mq Kg h? 則每臺(tái)提取罐的流量為： 2358 7863msq K g h K g h?? 制藥工程課程設(shè)計(jì) 32 3 4 3786 2 . 1 8 1 03 6 0 0 1 0 0 0vsq m s m s?? ? ?? 管道中水的流速通常為 1～ 3m/s，取冷凝器出口液的流速為 m/s， 則冷凝器出口管徑為： 44 4 2 . 1 8 1 0 1 3 . 6 13 . 1 4 1 . 5vqd m m mu????? ? ?? 故選 DN15， 18 ? ? GB227080 的熱軋無(wú)縫鋼管。 提取罐罐體通蒸汽進(jìn)口管徑的計(jì)算 同樣， 332358 1 . 1 10 . 5 8 9 2 3 6 0 0vq m s m s???， 取通入蒸汽的流速為 25 m/s， 求得： 4 0 .3 7 1383 .1 4 2 5d m m m???? 故選 DN150， 159 ? ? GB227080 的熱軋無(wú)縫鋼管。 冷凝器冷卻水進(jìn)水管徑的計(jì)算 冷卻水總進(jìn)水流量，由 PPC t= C +m m mq q T H q? ? ?冷 熱 熱得： 1481754= 9 7 9 9 . 9 63 6 4 . 2mq K g h K g h??冷 則單臺(tái)冷凝器冷卻水進(jìn)水流量為： s 9 7 9 9 . 9 6= 3 2 6 6 . 6 5 K g33mm qq K g h h??冷冷 3 4 3s = 3 . 2 6 6 m 9 . 0 7 1 0 mq h s???v 冷 取水流速為 u=2 m/s， 則 冷凝器冷卻水進(jìn)水管徑為： 44 4 9 . 0 7 1 0 2 4 . 0 43 . 1 4 2vqd m m mu????? ? ?? 故選 DN20， 25 ? ? GB227080 的熱軋無(wú)縫鋼管。 制藥工程課程設(shè)計(jì) 33 冷凝器冷卻水回水管徑的計(jì)算 選 擇 與 冷 卻 水 進(jìn) 水 管 徑 相 同 規(guī) 格 的 管 子 ， 即 可 選 擇 DN20 ，25 ? ? GB227080 的熱軋無(wú)縫鋼管。 提取罐加料管徑的計(jì)算 所選 3m3正錐形多功能提取罐的投料口直徑已給出，即 400mm，符合要求。則潤(rùn)藥機(jī)與提取罐之間連接管的管徑為 400mm，故可選擇 DN400 ，426 9? ? GB227080 的熱軋 無(wú)縫鋼管。 提取罐夾套進(jìn)蒸汽管徑的計(jì)算 TQZ3 型 多功能提取罐消耗蒸汽量為 570Kg / hmq ? 夾套內(nèi)壓力為 時(shí)蒸汽的密度 31. 65 01 Kg m? ? 則： 3 3 35 7 0 m 3 4 5 m 0 . 0 9 5 8 m1 . 6 5 0 2vq h h s? ? ? 飽和水蒸氣 以下時(shí)流速為 20～ 40 m/s，取其流速為 30 m/s， 則夾套進(jìn)蒸汽管徑 為： 4 4 0 . 0 9 5 8 6 3 . 83 . 1 4 3 0vqd m m mu? ?? ? ?? 故選 DN70， 76 3? ? GB227080 的熱軋無(wú)縫鋼管。 提取罐夾套出蒸汽管徑的計(jì)算 同 夾套進(jìn)蒸汽管徑，即為 DN70， 76 3? ? GB227080 的熱軋無(wú)縫鋼管。 冷藏液出口管徑的計(jì)算 設(shè)備選型中選擇一個(gè) 15m3 的冷藏罐，儲(chǔ)液量為 m3，取過(guò)濾時(shí)間為20min，則流出液的流量為： 3 2313 .2 1020 60v Vmq m sts ?? ? ? ?? 取流速為 2m/s，則管徑為： 24 4 1 . 1 1 0 8 3 . 7 03 . 1 4 2vqd m m mu????? ? ?? 制藥工程課程設(shè)計(jì) 34 故選 DN80， 89 ? ? GB227080 的熱軋無(wú)縫鋼管。 工藝主要設(shè)備一覽表 序號(hào) 設(shè)備名稱 型號(hào)規(guī)格 外形尺寸/mm 單機(jī)重量/Kg 單機(jī)功率 /KW 數(shù)量 單價(jià) /元 生產(chǎn)廠家 1 洗藥機(jī) XY500 27007001150 600 1 18000 溫州市成東藥機(jī)有限公司 2 切藥機(jī) QY500 172011301300 700 1 22020 杭州市富陽(yáng)方正制藥設(shè)備廠 3 烘干機(jī) HG25 800020002150 4000 1 20200 杭州富陽(yáng)康華機(jī)械設(shè)備廠 4 粉碎篩分除塵機(jī)組 300 12008501780 550 1 6000 吉首市中誠(chéng)制藥機(jī)制藥工程課程設(shè)計(jì) 35 械廠 5 潤(rùn)藥機(jī) RY2020 ?? 700 3 3000 常熟市信誠(chéng)中藥設(shè)備廠 6 提取罐 TQZ3 140014004000 2400 3 50000 浩立生物科技有限公司 7 螺旋板式換熱器 I6,I16B46 500 400? ? 131 3 蘇州新蘇化工機(jī)械有限公司 8 離心泵 QGZ8030 470 380 380?? 23 2 750 上海陽(yáng)光泵業(yè)制造有限公 司 9 雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥器 100 型 2160? 800 800 1 88000 江陰市輝煌機(jī)械設(shè)備制造有制藥工程課程設(shè)計(jì) 36 限公司 10 結(jié)晶罐 FW12 3000 ? 2000? 5000 64 4 46000 常熟制藥機(jī)械廠有限公司 11 儲(chǔ)罐 LCG15000 2500 ? 2000? 5000 2 5000 江蘇錫輝電力工程設(shè)備廠 12 板框壓濾機(jī) CR10010 320320(濾板 ) 500 1 3000 上海均鼎機(jī)械制造有限公司 制藥工程課程設(shè)計(jì) 37 6 能量衡算 整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中每天蒸汽消耗量的計(jì)算： 提取車間每天三班制，即工作時(shí)為 24h，又因連續(xù)操作時(shí)的每批時(shí)間為 8h，即每天 3 批。 提取 罐夾套耗蒸汽量為 570kg/h，提取罐內(nèi)每批通蒸汽量為 13200 kg，故每天消耗的蒸汽量為： 5 70 k g / h 2 4h 1 3 2 0 0 k g 3 = 5 3 2 8 0 k g? ? ? 整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中耗電量的計(jì)算 ：