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阿司匹林的工段工藝設(shè)計(jì)(開題報(bào)告)(doc畢設(shè)論文)(參考版)

2025-06-25 12:48本頁面
  

【正文】 投資指標(biāo)(1)建筑工程投資:建筑面積為 360 ,以平均價為 2022 元/ 計(jì)算,2m2m則建筑投資為 72 萬元。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析是對不同的技術(shù)政策、方案、技術(shù)措施進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效果的評價、論證和預(yù)測力求到技術(shù)上先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)分析的根據(jù)是每項(xiàng)工程,每個企業(yè)都使用盡量少的物質(zhì)消耗生產(chǎn)出更多的符合社會需要的合格產(chǎn)品,取得最大的使用價值從而實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益。它是介于工程技術(shù)學(xué)科與經(jīng)濟(jì)學(xué)科之間的一門新興的交叉學(xué)科。9 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價化工工程設(shè)計(jì)成果技術(shù)上的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)上的合理性是通過對該工程的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)值得分析來的。其實(shí)不然,實(shí)際生產(chǎn)時由于機(jī)器的運(yùn)行,人員的進(jìn)出,建筑物的表面均會產(chǎn)生塵粒,從而滋生細(xì)菌并極易再吹落,特別是人員的污染幾乎是惟一的細(xì)菌來源,一個人每 h 約散發(fā) 1000 只死皮細(xì)胞(等價于 10/um 大小的粒子) ,因此潔凈室的室內(nèi)建筑材料,設(shè)備等應(yīng)能經(jīng)受藥物的消毒滅菌處理,潔凈服的衣料要選用不產(chǎn)生靜電或經(jīng)防靜電處理的材料,潔凈服裝的洗滌,晾干,包裝必須在潔凈環(huán)境中進(jìn)行,無菌衣要經(jīng)高溫消毒滅菌,人員,設(shè)備,儀器進(jìn)入無菌室應(yīng)作嚴(yán)格消毒滅菌處理(人手需用消毒藥物浸泡或噴灑)需定期進(jìn)行室內(nèi)消毒滅菌操作。在潔凈室中人體是主要菌源之一,不僅皮膚帶有細(xì)菌(其中約 1%為病原性的) ,人通過呼吸,講話也會散布細(xì)菌,所以在潔凈室中除口罩外,對潔凈室表面消毒仍是一個重要措施。另一方面,不能認(rèn)為進(jìn)入潔凈室的空氣無菌了,室內(nèi)各種表面就不沾污細(xì)菌了。如切斷裝置設(shè)在非潔凈區(qū),則其操作應(yīng)采用遙控方式,遙控裝置應(yīng)設(shè)在潔凈區(qū)。分設(shè)在不同空氣潔凈度等級區(qū)域的設(shè)備一般不宜由同一配電回路供電。(區(qū))內(nèi)不宜直接設(shè)置大型落地安裝的配電設(shè)備。(區(qū))的消防用電負(fù)荷應(yīng)由變電所采用專線供電。 電氣和照明 電氣設(shè)計(jì)和安裝(區(qū))的電氣設(shè)計(jì)和安裝必須考慮對工藝、設(shè)備甚至產(chǎn)品的變動的靈活性,便于維修,且保持廠房的地面、墻面、吊燈的整體性和易清潔性。潔凈室洗滌間的水槽形式有兩種:一種是不銹鋼水斗;另一種是地槽,上鋪不銹鋼格柵,這種形式較好,尤其適用于大工具、大設(shè)備的清洗。排水主管不應(yīng)穿過潔凈度要求高的房間,排水主管應(yīng)盡量靠柱、墻角敷設(shè),并用鋼絲網(wǎng)、水泥粉光。蒸汽冷凝水應(yīng)返回鍋爐房,若是直接排放的,應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的管道,以防止疏水器后的蒸汽背壓將殘余汽、水通過下水道及地漏沖到其他房間,造成污染。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。設(shè)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(yīng)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。100 級的潔凈室內(nèi)不宜設(shè)置水斗和地漏,10000 級的潔凈室應(yīng)避免安裝水斗和地漏,在其他級別的潔凈室中應(yīng)把水斗及地漏的數(shù)量減少到最低程度?;蛘呓ㄔ煳鬯幚碚?,達(dá)到國家規(guī)定的排給水,排水設(shè)計(jì),施工和驗(yàn)收規(guī)范外,還必須遵守《規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。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(shè)置管道排出去。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(shè)備及容器洗滌用水,冷卻用水等。醫(yī)藥工業(yè)所產(chǎn)生的污水有 3 類。工程包括給排水、供電、環(huán)境消毒等專業(yè)。在初步設(shè)計(jì)階段,車間布置設(shè)計(jì)的主要成果是初步設(shè)計(jì)階段的車間平面圖和立面圖;在施工圖設(shè)計(jì)階段,車間布置設(shè)計(jì)的主要成果是施工階段的車間平面圖和立面圖。在施工圖設(shè)計(jì)中,一般先由工藝專業(yè)人員繪出施工階段車間設(shè)備的平面及立面布置圖,然后提交安裝專業(yè)人員完成設(shè)備安裝圖的設(shè)計(jì)。(5) 施工圖設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì)經(jīng)通過后,即可進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。(4) 初步設(shè)計(jì) 根據(jù)帶控制點(diǎn)的工藝流程圖、設(shè)備一覽表等基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料以及物料貯存運(yùn)輸、輔助生產(chǎn)和行政生活等要求,結(jié)合有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)定,進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。(1) 收集有關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料(2) 確定車間的防火等級 設(shè)計(jì)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(zāi)危險性,按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)定》 ,確定車間的火災(zāi)危險性類別。(8) 廠址所在區(qū)域的氣象、水文、地質(zhì)等情況。(6) 對原料藥車間的精制、烘干、包裝工序以及制劑車間的設(shè)計(jì),應(yīng)符合《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》的要求。(4) 車間內(nèi)應(yīng)采取的勞動保護(hù)、安全衛(wèi)生及防腐蝕措施。(2) 滿足生產(chǎn)工藝及建筑、安裝和檢修要求。 車間布置設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的因素在進(jìn)行車間布置設(shè)計(jì)時,一般應(yīng)考慮下列因素。(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(shè)施的聯(lián)系、廠區(qū)內(nèi)的人流和物流分布情況等。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。(1) 不同深度的工藝流程圖,如初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖、施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。 車間布置設(shè)計(jì)的依據(jù)有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)定在進(jìn)行車間布置設(shè)計(jì)時,設(shè)計(jì)人員應(yīng)熟悉并執(zhí)行有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)定,如《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GBJ1687) 、 《石油化工企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB5016099) 、 《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 》 (GB50058-92) 、《潔凈廚房設(shè)計(jì)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(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GBJ1987)等。但藥品是一種特殊商品,其質(zhì)量好壞直接關(guān)系到人體健康、療效和安全。原料藥車間和制劑車間都是常見的制藥車間。車間布置設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作,它是以工藝專業(yè)為主導(dǎo),在大量的非工藝專業(yè)如土建、設(shè)備、安裝、電力照明、采暖通風(fēng)、自控儀表、環(huán)保等的密切配合下,由工藝人員完成的。車間布置是否合理,不僅與施工、安裝、建設(shè)投資密切相關(guān),而且與車間建成后的生產(chǎn)、管理、安全和經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)。因此,管道設(shè)計(jì)在制藥工程設(shè)計(jì)中占有重要的地位。6 管道設(shè)計(jì) 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。故選用 2 臺 1500L 母液蒸餾罐能滿足生產(chǎn),并為今后擴(kuò)產(chǎn)留有余地。 母液蒸餾罐根據(jù)物料計(jì)算,一次母液重量為 ,比重大約 。 振動流化床干燥器根據(jù)物料計(jì)算,干燥物料總重量為 。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(jī),每年裝料 100Kg,則需要設(shè)備臺數(shù)為: N=[100(24/1)]=(臺)故選用 2 臺 SS1000 型三足式離心機(jī)能滿足生產(chǎn)。2W3,釜體和夾套的質(zhì)量可以查手冊或自行計(jì)算,由此,? ?????電動機(jī)和減速機(jī)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,kgW410524013?反應(yīng)釜的總質(zhì)量 ????即總重力約為 78KN。酸酐的粘度為 ,混合物的粘度 , )(/????, 是水楊酸與酸酐的體積比,則算出 ,混sPa???? sPa?09.合物的密度為 1190 3/Kg雷諾數(shù) ,由相關(guān)曲線查得522 ??????nd ??wP .)(13. 53531??校正槳葉數(shù)量的影響 nmb .23)6(.284)6( ?校正槳葉直徑的影響 )(.)( 93232??故所求攪拌功率為 ??攪拌軸直徑的計(jì)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(yīng)力為 ,計(jì)算MPa40~3][??系數(shù) A=118~107,則攪拌軸的直徑為50mm,所以該軸是安全mNPAd )~8.()7~8(33 ?? 容器支座的選用計(jì)算反應(yīng)釜因需外加保溫,故選用 B 型懸掛式支座。葉輪直徑一般為釜徑的 ~ 倍。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(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行或加快物理變化過程。安全閥接管 a 采用 無縫鋼管,??, HG20592-1997。加熱蒸汽進(jìn)口管 g 采用 無縫鋼管,,DN32,HG20592-1997。選用碳鋼帶頸視鏡 IP1,DN80(GH/T21619-21620-1986)。? 選用手孔、視鏡、溫度計(jì)、和工藝接管由《平蓋手孔》 (JB/T589-1979)或《板式平焊蘭手孔》(HG21529-1992) ,選用光滑密封的平蓋手孔 APN1,DN250 JB/589T4725-1992。 查標(biāo)準(zhǔn)《甲型平焊法蘭》 (JB4701-2022) ,選用甲型平焊法蘭光滑密封面,公稱壓力為 PN6,公稱直徑為 DN1200。 選擇釜體法蘭 根據(jù)筒體內(nèi)操作壓力、溫度和筒體直徑,查表初選甲型平焊法蘭和《壓力容器法蘭類型與技術(shù)條件》 ,法蘭材料為 Q235A,再查標(biāo)準(zhǔn)JB4701-2022 《甲型平焊法蘭 》 ,公稱壓力 PN6 的 Q235A 甲型平焊法蘭在操作溫度 150℃時的許用工作壓力為 ,大于筒體設(shè)計(jì)壓力,所選用的甲型平焊法蘭合適。s?當(dāng)夾套作水壓試驗(yàn)時,釜體將受外壓作用。夾套水壓試驗(yàn)壓力由 , , ,???取夾套水壓試驗(yàn) 。mtn1筒體的上封頭只受內(nèi)壓作用,并不受外壓作用,為了便于制造取上封頭壁厚與筒體下封頭壁厚相同。??AMPaB2筒體的許用外壓為 P= ][0??因?yàn)閇p]p,且比較接近,所以取筒體 ,此外,外壓穩(wěn)定和內(nèi)壓mtn強(qiáng)度均能滿足要求。考慮到內(nèi)筒筒體按外壓設(shè)計(jì),且受雙面腐蝕作用,可以初選筒體壁厚,并取 , ,筒體有效壁厚 ,mtn10??c2???。?mC12夾套的壁厚計(jì)算如下: ??PDttid????2 = .??凸形封頭的壁厚附加量也只考慮 和 ,加工成型的減薄量由制造廠根據(jù)1c2加工條件確定,以保證壁厚符合圖紙要求,設(shè)計(jì)計(jì)算時可以不考慮。Q235A 的應(yīng)許力=113MPa,夾套安全系統(tǒng)有安全閥,選取夾套設(shè)計(jì)壓力 P= = ??t? wP?MPa,即 P=。夾套傳熱面積 621 . mFj ???? 夾套傳熱面積符合設(shè)計(jì)要求。3?1?23 ??????求出 1?每小時處理的體積為 = 3m反應(yīng)時間為 6 h,每批料輔助時間為 h,=(6+)== = 反應(yīng)釜的筒體直徑 及高度DHDHVt ????將計(jì)算結(jié)果圓整至公稱直徑標(biāo)準(zhǔn)系列,選取筒體直徑 D=1200mm, 查附錄,DN=1200mm 時標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭曲面高度 ,直邊高度 ,封mh301?mh402?頭容積 ,表面積 ,?為 ,表面積1 1?mVHh342..091?筒體高度圓整為 H=1400mm于是 H/D=1400/1200=,復(fù)核結(jié)果基本符合原定范圍。 工藝設(shè)備計(jì)算 醋化反應(yīng)釜 反應(yīng)釜體積的計(jì)算:釜式反應(yīng)器間歇操作時,每處理一批物料都需要一定的出料,清洗,加料等輔助操作時間,故處理一定量物料所需要的有效體積不僅與反 應(yīng)時間有關(guān),而且與輔助操作時間有關(guān)。(2)凡接觸物料精,干,包崗位的設(shè)備,容量和管件均選用不銹鋼材料。 t物料的溫度℃;利用(1)Q1=∑mct[℃+ KJ/Kg℃]20℃ =105KJ Q4=(3333Kg KJ/Kg℃+ KJ/Kg℃) 80℃ =105 KJ2. Q2,Q5Q2 與 Q5 軍可用下式計(jì)算: Q2(Q5)=∑mct KJ。表 6 基團(tuán)結(jié)構(gòu)摩爾熱容[J/(mol.℃)]基團(tuán) C6H5- -COOH - O- - CO - OH - CH320℃ 度80℃ 所以 ASP 的比熱容 = [(C6H5) + (COOH) + (O) + (CO) + (CH3)]/ AS 的比熱容 = [(C6H5) + (COOH) + (OH)] /經(jīng)以上式子可求得所需比熱容(KJ/Kg℃)表 7 比熱容(KJ/Kg℃)20℃ 80℃乙酸 醋酐 阿司匹林 —— 水楊酸 能量衡算1. Q1 與 Q4Q1 與 Q4 均可用下式計(jì)算 Q1(Q4)=∑mct KJ。 對于絕大多數(shù)有機(jī)化合物,其比熱容可利用下表求得。 CS固體的比熱容 KJ/(Kg.℃)。液體比熱容一般與壓強(qiáng)無關(guān),隨溫度上升而稍有增大。表 5 干燥物料衡算干燥前物料衡算 干燥后物料衡算物料名稱 阿司匹林 總量 成品 其他 損耗 總量重量Kg 4 能量衡算 反應(yīng)罐能量衡算 Q1 、t 1 Q4 、t 4 Q2 、t 2 Q5 、t 5 Q6反應(yīng)罐能量衡算可表示如下式: Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6Q1SA 與醋酐帶入設(shè)備的熱量 KJ;Q2加熱劑水蒸汽傳給物料的熱量 KJ;Q3過程反應(yīng)熱 KJ;Q4生成 ASP 與醋酸帶走的熱量 KJ;Q5加熱劑水蒸汽帶走的熱量 KJ;Q6設(shè)備向環(huán)境散失的熱量 KJ;t1SA 與醋酐進(jìn)入設(shè)備的溫度℃,t1=20℃;t2加熱劑水蒸氣的進(jìn)入溫度℃,t2= ℃;t3最終反應(yīng)罐中溫度 ℃,t3=80 ℃;t4物料流出時的溫度 ℃,t4=80 ℃;反應(yīng)罐Qt3名稱 Cp 溫度t5加熱劑水蒸汽流出時的溫度℃,t5=80 ℃。在沉降
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