【正文】 m水的重量 Kg； c水蒸汽比熱容 KJ/Kg℃ t溫度℃ Q2=1000 KJ/Kg℃ ℃ = 105KJ Q5= 1000 /300 天 KJ/Kg℃ 80℃ = 105KJ 3. Q3 Q3= 1000 = 105KJ 由 Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6； ∴ Q6=Q1+Q2+Q3Q4Q5； = 105KJ+ 105KJ = 105KJ 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 年產(chǎn) 1000 噸阿司匹林的合成的工段設(shè)計 25 5 主要工藝設(shè)備計算 工藝設(shè)備選型原則 （ 1）為提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約投資。 式中 m輸入（輸出）設(shè)備的物料質(zhì)量 Kg； c物料的平均比熱容 KJ/Kg℃ 。先根據(jù)化合物反應(yīng)罐 Q t3 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 年產(chǎn) 1000 噸阿司匹林的合成的工段設(shè)計 23 名稱 Cp 溫度 的分子結(jié)構(gòu)，將各種基團結(jié)構(gòu)的摩爾熱容數(shù)值加和，求出摩爾熱容，再由化合物的分子量換成比熱容。 a水溶液中固體的質(zhì)量分數(shù)。 作為水溶液比熱容的近似計算，可先求出固體的比熱容，再按下式計算 C=CS a + (1a) 式中 C水溶液的比熱容 KJ/(Kg.℃ )。 比熱容的計算 （一）經(jīng)《化學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊》可查得乙酸與醋酐的比熱容，見下表 （二） ASP 與 SA 比熱容的計算 大多數(shù)液體的比熱容在 ～ (kg.℃ )之間，少數(shù)液體例外，如液氨與水的比熱容比較大，在 4 左右；而汞和液體金屬的比熱容比較小。 出料②： 得到成品 =。 表 4 水洗離心物料衡算 水洗離心前物料衡算 水洗離后前物料衡算 物料名稱 阿司匹林 洗劑水 總量 水楊酸 洗劑水 損耗 總量 重量Kg 氣流干燥 的物料衡算 ① ② 根據(jù)物料 計算，干燥物料總重為： ， 含水量為 3%，即 Kg 進行完全脫水即干燥失重為 因為流化床的排空系統(tǒng)和機器本身造成的損耗一般為： %～ %，本次設(shè)計取 %，所以損耗量為： %=。 進料②： 洗劑水量 =。 由于設(shè)備的原因造成洗滌過程中有損耗，一般為 %～ %，本次設(shè)計取值為： %，所以可確定： 損耗量 =（ +） % =. 依此得出濕品 ASP=總投料量 損耗 脫水量 =+ =。 又根據(jù)離心機的脫水能力，經(jīng)驗值為 %， 所以脫水量 =總投料量 % =（ +） % =。 要保證濕品中 醋酸 含量≤ %，本設(shè)計計算時取 %。 所以確定損耗 =總投料量 % =（ ++） % =。 則滲濾結(jié)束后剩余的母液量 = % =， 因為反應(yīng)液中存在揮發(fā)性物質(zhì)醋酸、醋酐以及設(shè)備老化等原因造成了損耗，一般損耗率為 %；即 損耗量 =進料總量 % = % = 所以此工藝得到粗品 阿司匹林 = = 綜合以上計算，得： 進料①： 完全來自?；磻?yīng)罐中的出料③ = 出料②： 粗品 阿司匹林 = 滲濾結(jié)束后剩余的母液量 = 出料③： 滲濾掉的母液量 = 滲濾槽 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 年產(chǎn) 1000 噸阿司匹林的合成的工段設(shè)計 18 表 1 酯化反應(yīng)前物料衡算表 物 料 名稱 水楊酸 酸酐 回收 阿司匹林 粉子 渣子 母液 總量 重量Kg 294 表 2 酯化反應(yīng)后的物料衡算表 物料名稱 阿司匹林 母液 損耗 總量 重量 Kg 酸洗離心機的物料衡算 ① ③ ② ④ 根據(jù)醋酸的濃度、滲濾槽中剩余母液的粘度和質(zhì)量，確定酸洗工藝過程中加入醋 酸的質(zhì)量，因為本設(shè)計采用的醋酸濃度為 %， 又根據(jù)經(jīng)驗公式： 醋酸 /（ 阿司匹林 +母液） =1∶ 所以確定投入醋酸量 =（ 阿司匹林 +母液） / =（ +） / = 根據(jù)酸洗離心機的離心能力和物品的粘度得出經(jīng)驗離心率為 %，所以 離心出來的母液 =總投料量 % =（ ++） % =，進入回收工藝。 又因為 :產(chǎn)品收率 =產(chǎn)品 /（ 水楊酸 ） = 則水楊酸投料量 =3333Kg/（ ） = 根據(jù)阿司匹林生產(chǎn)設(shè)計的經(jīng)驗公式： 水楊酸投料量 =（ 醋酐 含量） /～ = 此物料衡算中運用經(jīng)驗常數(shù) ；并且醋酐含量為 98%； 則投入 醋酸 量 = = 同時因為醋酐中的醋酸的含量為 2% 則 HAC 質(zhì)量 = 2% = 根據(jù)吉林恒河制藥廠和山東新華制藥廠的參考公式，可得： 總投料量∶母液量 =∶ 1 因為總投料量 =水楊酸 +酸酐 =+ = 由此的投入反應(yīng)罐母液量為 綜合以上計算，得： 進料①： 水楊酸 = 酸酐 = 進料②： 溶解罐中的出料③ = 投入反應(yīng)罐的母液量 == 酰化反應(yīng)釜 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 年產(chǎn) 1000 噸阿司匹林的合成的工段設(shè)計 17 出料③： 此工藝過程可近似不考慮損耗，即完全出料 : 即出料③ = 水楊酸 +酸酐 +溶解罐中的出料③ +投入反應(yīng)罐的母液量= 滲濾槽的物料衡算 ① ② ③ 因為 和 中的母液均來自于此工藝過程，即 滲濾掉的母液量 =+ = 進入工藝 和 使用。 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 年產(chǎn) 1000 噸阿司匹林的合成的工段設(shè)計 15 3 物料衡算 計算依據(jù)： 年產(chǎn)量： 1000 t 年工作日： 300 天 日產(chǎn)量： t 轉(zhuǎn)化率： 99% 收率： % 物料計算以日產(chǎn)量為基準。 循環(huán)母液處理：循環(huán)回收母液與一次母液體積比 1： ～ 2 配比，在 96℃ ～100℃，保溫 ～ 3h，以一次母液回收方法進行處理，回收乙酰水楊酸。 干燥崗位 將料斗中的濕品乙酰水楊酸放入濕品料倉中，經(jīng)螺旋推進器送入流化床干燥器內(nèi)，控制進風(fēng)口壓≤ 800Mpa，進口溫度 78℃～ 84℃，進行干燥，經(jīng)旋風(fēng)分離器分去粉子，其 尾氣經(jīng)袋濾器后排空，沸騰流化床的成品， 經(jīng)冷風(fēng)段，并經(jīng)過篩機篩去渣子，成品進入干品料倉，分裝成袋 25Kg，成桶（出口 25Kg），待檢驗合格后包裝，準備入庫，每批清理一次粉子，稱重，交醋化崗處理。 水楊酸 酸酐 母液 ?；? 酸洗離心 水洗離心 氣流干燥 母液 旋風(fēng)分離 阿司匹 林 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 年產(chǎn) 1000 噸阿司匹林的合成的工段設(shè)計 14 水洗離心洗滌 將料斗中物料放入離心機中，用手將料攤開，用含 ﹪磷酸的水洗（ 200L/機），將含磷酸水甩凈，再用清水 10L 洗滌，全速甩 20min～ 25mim（含水量 ﹪）將料抽入干燥斗中。水溫升溫 90min 至 80℃～ 82℃，保溫 1h，取樣測終點，游離水楊酸≤ ﹪，如終點不到可延長保溫時間或補加醋酐，直到終點。 化學(xué)反應(yīng)方程式為： O HOO H H 3 C COO HH 3 C COO COC H 3 O HOO C C H 3OH 生產(chǎn)工藝流程確定 生產(chǎn)工藝流程 醋酐 .水楊酸 — ?；?— 酸洗離心 — 水洗離心 — 氣流干燥 — 旋風(fēng)分離 — 阿司匹廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 年產(chǎn) 1000 噸阿司匹林的合成的工段設(shè)計 13 林 工藝流程圖 工藝過程說明 醋化崗位 第一次投料：按醋酐總量與含量計算 水楊酸總投料量，檢斤稱重，將總投料量的三分之二水楊酸投入醋化罐中，再將醋酐一次全部加入罐中，在攪拌情況下，水汽加熱 1h，使內(nèi)溫升到 80℃～ 84℃，析出晶體，保溫 40min～ 60min 后，緩慢均勻降溫到 55℃。 本設(shè)計 采用?；?來生產(chǎn)阿司匹林，以水楊酸作為起始原料，經(jīng)過酰 化、粗制、精制、等化學(xué)、物理過程生產(chǎn)阿司匹林產(chǎn)品。研究表明可用固體超強酸或多酸來代替濃硫酸作催化劑，但這些方法的制備過程較為復(fù)雜，需要專用設(shè)備。根據(jù)企業(yè)意向，廣西工學(xué)院生物與化學(xué)工程系給畢業(yè)生下達了該畢業(yè)設(shè)計課題 。 本設(shè)計的主要內(nèi)容有：工藝流程設(shè)計、物料恒算、和熱量恒算、主要設(shè)備的設(shè)計及附屬設(shè)備的計算及選型，繪制標準帶控制點的工藝流程圖、車間平面布置圖、主要設(shè)備圖。臨床上用于預(yù)防心腦血管疾病的發(fā)作。 選題的意義 到目前為止，阿司匹林已應(yīng)用百年，成為醫(yī)藥史上三大經(jīng)典藥物之一，至今它仍是世界上應(yīng)用最廣泛的解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎藥，也是作為比較和評價其他藥物的標準制劑。全世界主要的阿司匹林市場為歐洲、北美等地 ，每年消耗的阿司匹林約占全球總量的近 2／ 3。此外，國家的環(huán)保治理力度也在加大，人民幣匯率還會上升，預(yù)計今后阿司匹林價格仍會穩(wěn)中趨升。自 2021年 7 月 1 日起，國家調(diào)整了阿司匹林等眾多醫(yī)藥原料藥出口退稅稅率，稅率從 13％下調(diào)至 5％，降低了 8 個百分點。 21 世紀初，阿司匹林國內(nèi)市場價格在每公斤 15～ 17 元人民幣 ，到 2021 年已達到每公斤 22～ 23 元人民幣。其中，河北敬業(yè)化工集團醫(yī)藥化工分公司生產(chǎn)規(guī)模達到 3000 噸，年產(chǎn)量為 2500 噸；陜西華陰錦前程藥業(yè)有限公司生產(chǎn)規(guī)模達到 2500 噸，年產(chǎn)量達 2021 噸，成為阿司匹林生產(chǎn)的后起之秀。 由于受到國內(nèi)外阿司匹林市場需求旺盛，以及南京制藥、吉林制藥等廠區(qū)搬遷造成市場供應(yīng)空缺等因素的刺激，有不少企業(yè)加大了對 阿司匹林生產(chǎn) 的投入，一些企業(yè) 的規(guī)模和產(chǎn)量在迅速擴大，成為阿司匹林生產(chǎn)的 新主力軍，如河北敬業(yè)化工集團醫(yī)藥化工分公司、陜西華陰錦前程藥業(yè)有限公司、牡丹江雙友化工制藥有限公司、湖南中南制藥有限公司等等。該企業(yè)的阿司匹林多年來大部分出口歐美市場 ，出口量約占全國的 70％。吉林恒河 制藥 有 限公 司原生 產(chǎn)規(guī)模為 4500 噸、年產(chǎn)量 3500 噸，前不久亦因環(huán)保問題正在 進行廠區(qū)搬遷，老廠區(qū)的阿司匹林已停產(chǎn)，新廠區(qū)生產(chǎn)正在建設(shè)之中。南京制藥廠阿司匹林原生產(chǎn)規(guī)模為 3500 噸、年產(chǎn)量 3000 噸，后因環(huán)保問題，幾年前將原料藥生產(chǎn)廠區(qū)搬迂到南京化學(xué)工業(yè)園區(qū)。這三大企業(yè)的年產(chǎn)能都超過 3000 噸，產(chǎn)量和出口量多年來占據(jù)全國 85％左右的份額，呈三足鼎立之勢。 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 年產(chǎn) 1000 噸阿司匹林的合成的工段設(shè)計 10 生產(chǎn)情況 從 2O 世紀 5O 年代開始生產(chǎn)至今，我國的阿司匹林產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了半個世紀的調(diào)整 ，目前持有阿司匹林原 料藥生產(chǎn)批準文號的企業(yè) 有 16 家，已通過原料藥 GMP 認證的企業(yè)有 10 家，生產(chǎn)規(guī)模超過千噸的企業(yè) 有 8 家。近年來，阿司匹林的適用范圍已從解熱鎮(zhèn)痛藥向心血管病預(yù)防用藥領(lǐng)域擴展，在心血管病預(yù)防用藥量不斷增加的推動下，其市場得到進一步的上升空間。艾興格林的指導(dǎo)下，并且 完全采用艾興格林提出的技術(shù)路線才獲得成功的。事實是在 1897 年，費利克斯 他指出：在阿司匹林的發(fā)明中，阿圖爾 英國 醫(yī)學(xué)家、 史學(xué)家 瓦爾特 艾興格林又提出這個問題，但不久他就去世了。艾興格林的嘴，還把他關(guān)進了集中營?；舴蚵粋€人的頭上，為他們的 “大日耳曼民族優(yōu)越論 ”貼 金。當(dāng)時的德國正處在納粹統(tǒng)治的黑暗時期，對猶太人的迫害已經(jīng)愈演愈烈。 1934 年，費利克斯 阿圖爾 霍夫曼，但這項發(fā)明中，起著非常重要作用的還有一位猶太化學(xué)家阿圖爾 將阿司匹林及其他水楊酸衍 生物 與聚乙烯醇、 醋酸纖維素 等含羥基聚合物進行熔融酯化，使其高分子化，所得產(chǎn)物的抗炎性和解熱止痛 性比游離的阿司匹林更為長效。 臨床上用于預(yù)防 心腦血管疾病