【正文】 外出售，母液中的丙酮經(jīng)回收后套用。 將濾液轉(zhuǎn)至結(jié)晶釜中，控制溫度0～5℃，加入丙酮（總用量的90%），析晶 。精制收率為98%。 三、粉碎包裝 按要求粉碎、總混、內(nèi)包、外包、入庫。 產(chǎn)品包裝、儲存及運(yùn)輸形式見表23表23 產(chǎn)品包裝、儲存及運(yùn)輸形式包裝貯存運(yùn)輸內(nèi)包鋁聽外包紙箱5Kg /聽陰涼處汽車四、進(jìn)入無菌作業(yè)區(qū)的所有物料（品）均應(yīng)進(jìn)行無菌處理。圖21 美羅培南（三水化合物）的工藝流程圖 物料衡算 物料衡算是醫(yī)藥工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。 物料衡算過程一、基本理論根據(jù)質(zhì)量守恒定律，以生產(chǎn)過程或生產(chǎn)單元設(shè)備為研究對象，對其進(jìn)出口處進(jìn)行定量計(jì)算，稱為物料衡算。物料衡算的基礎(chǔ)是物質(zhì)的質(zhì)量守恒定律，即進(jìn)入一個(gè)系統(tǒng)的全部物料量必等于離開系統(tǒng)的全部物料量，再加上過程中的損失量和在系統(tǒng)中的積累量。二、工藝收率及日投料量年產(chǎn)量：25t生產(chǎn)方式：間歇生產(chǎn)年工作日：按250天計(jì)粗品純度：%產(chǎn)品純度：%總收率：%其中，還原工序：氫化收率95%，樹脂洗脫收率95%，丙酮析晶98%精制工序：精制收率98%粉碎包裝：% 日產(chǎn)純品量：25103250%99%=美羅培南（三水化合物）則，每天所需純縮合物的投料量為：95%95%98%98%= 各工段和崗位物料衡算結(jié)合工藝過程、文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，得出生產(chǎn)原始投料量性質(zhì)見表24表24 生產(chǎn)原始投料量一覽表反應(yīng)工序原輔料名稱質(zhì)量比規(guī)格 還原縮合物氫氣鈀炭四氫呋喃甲醇3（N嗎啡啉）丙磺酸異丙醇丙酮≥99%≥%10%（W）≥%≥%≥99%≥%≥%（過量）精制粗品活性炭注射水丙酮≥95%醫(yī)用級符合藥典標(biāo)準(zhǔn)≥99%一、氫化反應(yīng)工段的物料衡算1. 進(jìn)料量99%縮合物的量：247。2. 過濾洗滌加入3（N嗎啡啉）丙磺酸緩沖液總量的10%：3（N嗎啡啉）丙磺酸緩沖液的總量：+=總量的10%：10%=其中水的量為：10%=純3（N嗎啡啉）丙磺酸的量：10%=雜質(zhì)的量為：=3. 過濾及濃縮工段的進(jìn)出料平衡 通過計(jì)算，過濾及濃縮工段的進(jìn)出料平衡見表26表26 過濾及濃縮工段進(jìn)出料平衡進(jìn)料名稱質(zhì)量/kg含量/%出料名稱質(zhì)量/kg含量/%縮合物%CO2%H2%H2%PdC%PdC%四氫呋喃%蒸出的溶劑%甲醇%剩余的溶劑%3（N嗎啡啉）丙磺酸%3（N嗎啡啉）丙磺酸%雜質(zhì)%雜質(zhì)%美羅培南%美羅培南%對氨基甲苯%對氨基甲苯%CO2%縮合物%水%水%總計(jì)100%總計(jì)100%三、大孔吸附樹脂工段的物料衡算1. 吸附：（1）進(jìn)料：縮合物、3（N嗎啡啉）丙磺酸緩沖液、雜質(zhì)、美羅培南、對氨基甲苯、剩余溶劑（見表25）總計(jì)：（2）出料：縮合物、雜質(zhì)、3（N嗎啡啉）丙磺酸緩沖液、對氨基甲苯、剩余溶劑，即：=損耗量：5%=出料量：=總計(jì)：2. 解吸：（1）進(jìn)料：%異丙醇的量：=其中純品的量：%=雜質(zhì)的量為：=異丙醇水溶液中水的量：溶液的質(zhì)量：maq==水的質(zhì)量：m水==（2）出料：此過程的損耗率為5%異丙醇水溶液的損耗量：5%=剩余量：=美羅培南的損耗量：5%=剩余量：=雜質(zhì)的損耗量：5%=剩余量：=（3）大孔樹脂工段的總進(jìn)料量：+=總出料：+++=總損耗：+++=總計(jì)：+=3. 大孔吸附樹脂工段進(jìn)出料平衡通過計(jì)算，大孔吸附樹脂工段的進(jìn)出料平衡見表27表27 大孔吸附樹脂工段進(jìn)出料平衡進(jìn)料名稱質(zhì)量/kg含量/%出料名稱質(zhì)量/kg含量/%縮合物%吸附流出液%3（N嗎啡啉）丙磺酸緩沖液%異丙醇水溶液%雜質(zhì)%美羅培南%美羅培南%雜質(zhì)%對氨基甲苯%總損耗%溶劑%異丙醇水溶液%總計(jì)100%總計(jì)100%四、粗結(jié)晶工段的物料衡算1. 進(jìn)料量%丙酮的量：=其中純品的量：%=雜質(zhì)的量為：=美羅培南： 異丙醇水溶液：：總計(jì)：2. 出料量此過程的損耗率為2%異丙醇水溶液的損耗量：2%=剩余量：=美羅培南的損耗量：2%=剩余量：=丙酮的損耗量：2%=剩余量：=雜質(zhì)的損耗量：2%=剩余量：=總損耗量：+++=總出料：+++=總計(jì)：+=3. 粗結(jié)晶工段進(jìn)出物料平衡通過計(jì)算，粗結(jié)晶工段的進(jìn)出料平衡見表28表28 粗結(jié)晶工段進(jìn)出料平衡進(jìn)料名稱質(zhì)量/kg含量/%出料名稱質(zhì)量/kg含量/%美羅培南%丙酮%異丙醇水溶液%異丙醇水溶液%丙酮%純美羅培南（三水化合物）%雜質(zhì)%雜質(zhì)%總損耗%總計(jì)100%總計(jì)100%五、精制工段的物料衡算1. 進(jìn)料量95%美羅培南的量：+=活性炭的量：=注射水的量：=丙酮的量：=總計(jì)：+++=2. 出料量此過程的損耗率為2%丙酮的損耗量：2%=剩余量：=注射水的損耗量：2%=剩余量：=純美羅培南的損耗量：2%=剩余量：=雜質(zhì)的損耗量：=剩余量：99%美羅培南的量：+=總損耗：+++=出料量：+++=總計(jì)：+=3. 精制工段進(jìn)出物料平衡通過計(jì)算，精制工段的進(jìn)出料平衡見表29表29 精制工段進(jìn)出料平衡進(jìn)料名稱質(zhì)量/kg含量/%出料名稱質(zhì)量/kg含量/%純美羅培南%活性炭%雜質(zhì)%注射水%活性炭%丙酮%注射水%純美羅培南%丙酮%雜質(zhì)%總損耗%總計(jì)100%總計(jì)100%六、粉碎包裝工序的物料衡算美羅培南（三水化合物）精品進(jìn)料，美羅培南（三水化合物）出料量=美羅培南（三水化合物）進(jìn)料量收率=%= 物料流程框圖結(jié)合各個(gè)工段的計(jì)算結(jié)果，將物料衡算的結(jié)果標(biāo)注在工藝流程框圖中，它就成為定量的物料流程圖，如圖22，單位：kg。根據(jù)設(shè)備熱負(fù)荷的大小、所處理物料的性質(zhì)及工藝要求再選擇傳熱面的形式、計(jì)算傳熱面積、確定設(shè)備的主要工藝尺寸。能量衡算的主要依據(jù)是能量守恒定律。其次還必須收集有關(guān)物質(zhì)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)，例如比熱容、相變熱、反應(yīng)熱等。能量衡算的基本方程為：輸出能量＝輸入能量＋生成能量－消耗能量－積累能量能量的衡算有很多種，如勢能、電能、熱能、機(jī)械能、化學(xué)能等，各種形式的能量在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化，但 其總能量是守恒的。在制藥生產(chǎn)中熱能是最常用的表現(xiàn)形式，所以主要進(jìn)行熱量衡算。當(dāng)內(nèi)能、動能、位能的變化量可以忽略且無軸功時(shí)，輸入系統(tǒng)的熱量與離開系統(tǒng)的熱量應(yīng)平衡，由此可得出傳熱設(shè)備的熱量平衡方程式:Q1＋Q2＋Q3=Q4＋Q5＋Q6式中：Q1—物料帶入設(shè)備的熱量，kJ；Q2—加熱劑或冷卻劑傳遞給設(shè)備及所處理物料的熱量或冷量，kJ；Q3—過程的熱效應(yīng)，kJ；Q4—物料帶出設(shè)備的熱量，kJ。氫化反應(yīng)工段選擇的基準(zhǔn)為25℃，物質(zhì)的進(jìn)料為25℃，出料溫度也為25℃ 1. Q1與Q4的計(jì)算Q1(Q4)=mCp(t2t0)式中，m為輸入（或輸出）設(shè)備的各種物料的質(zhì)量，kg； Cp為物料的定壓比熱容，kJ /（kg所以Q1＝Q4＝02. Q3的計(jì)算（1）Q3＝Qr＋Qp由于反應(yīng)物均為有機(jī)物且在有機(jī)溶劑中進(jìn)行，因此Qp＝0用標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱求QrQr?=σi?Hci?=(Qc)反應(yīng)物(Qc)產(chǎn)物（2）燃燒熱的計(jì)算Qc=+k?式中，k為分子中同樣取代基的數(shù)目； ?為取代基和鍵的熱量校正值（見表210）； n為化合物在燃燒時(shí)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)n的計(jì)算法：n＝2（需要的氧數(shù)－化合物中已有的氧數(shù)）通過查閱文獻(xiàn)，可以得到熱量校正值見表210表210 卡拉奇公式中的熱量校正值結(jié)構(gòu)式熱量校正值?/（kJ/mol）R－Ar﹣C＝C（反式）R2CH－OH－COOHR－COORR－NH2R－NH－RR－NH－COR縮合物燃燒熱的計(jì)算：分子式為C32H35N5O11Sn＝2（232+1235+25+211）=165 k?=2﹣++++2+3= Qc＝165+=美羅培南燃燒熱的計(jì)算：分子式為C17H25N3O5Sn＝2（217+1225+23+23）=99 k?=+++=Qc＝99+=對氨基甲苯燃燒熱的計(jì)算：分子式為C7H9Nn＝2（27+129+2）=41 k?=﹣+=Qc＝41+=?rH ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ 0 0?rH=1+2+1=﹣ 247。= Q3==4. Q5很小，忽略不計(jì)；5. Q2的計(jì)算 Q2=Q4+Q5+Q6Q1Q3=6. 熱量平衡計(jì)算結(jié)果見表211表211 熱量平衡計(jì)算結(jié)果熱量類型數(shù)值/kJ熱量類型數(shù)值/kJQ10Q40Q2Q50Q3﹣Q6第3章 工藝設(shè)備選型及計(jì)算 設(shè)備選型的目的及依據(jù) 設(shè)備選型的目的化工生產(chǎn)是原料通過一系列的化學(xué)、物理變化的過程，其變化的條件是化工設(shè)備提供的。 設(shè)備選型的依據(jù)基本原料制得原料藥過程中選擇的設(shè)備不同，對工程項(xiàng)目的生產(chǎn)能力、操作可靠性、產(chǎn)品成本和質(zhì)量等都有重大的影響。2. 滿足工藝要求 ①設(shè)備能力與生產(chǎn)能力相適應(yīng)，并獲最大的單位產(chǎn)量； ②適應(yīng)品種變化，保證產(chǎn)品質(zhì)量③設(shè)備成熟可靠，操作方便可靠，達(dá)到產(chǎn)品 的產(chǎn)量；④有合理的溫度、壓強(qiáng)、流量、液位的檢測、控制系統(tǒng)；⑤能改善 環(huán)境保護(hù)。設(shè)備的主體部分和其他零件，都要有足夠的強(qiáng)度。設(shè)備及其構(gòu)件在外壓作用下能保持原狀的能力，如塔設(shè)備中的塔板、受外壓的容器殼體、端蓋等都要滿足剛度要求；③良好的耐腐蝕性；④可靠地密封性；⑤良好的操作維修性；⑥大型設(shè)備易于運(yùn)輸。生產(chǎn)強(qiáng)度越大，設(shè)備體積越??；②消耗系數(shù)，指生產(chǎn)單位質(zhì)量或單位體積的產(chǎn)品所消耗的原料和能量，消耗系數(shù)愈小愈好；③設(shè)備價(jià)格。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易于操作、維修，以便減少操作人員、維修和費(fèi)用；⑤系統(tǒng)上優(yōu)化。 工藝設(shè)備流程設(shè)計(jì)該車間是美羅培南無菌化學(xué)原料藥的生產(chǎn)車間，本次設(shè)計(jì)的工藝設(shè)備流程圖見圖31配料罐無菌區(qū)外包氫化釜送料機(jī)壓濾機(jī)混合機(jī)濃縮罐粉碎機(jī)高效液相色譜儀丙酮精餾塔大孔樹脂柱三合一濃縮罐結(jié)晶釜疊式過濾器全自動過濾器丙酮回收機(jī)結(jié)晶釜脫色釜三合一圖31 工藝設(shè)備流程圖 不同設(shè)備的選型及計(jì)算 定型設(shè)備的選型一、配料罐配料罐在還原工序的氫化反應(yīng)中以及大孔樹脂解析時(shí)使用，對原料進(jìn)行攪拌和混合。（2）本工藝為一天兩班制，每班8小時(shí)，投料量為一天兩批；計(jì)算得3（N嗎啡啉）丙磺酸混合液的體積V=567L；異丙醇和水的混合液的體積V=950L；攪拌轉(zhuǎn)速都為36rpm 壓力≤。1. 體積及材質(zhì)的確定（1）每次所進(jìn)的固體原料 m=90Kg（2）沒有過酸或過堿的情況，所以就選用一般性材質(zhì)—306不銹鋼2. 選型（1）選用天津市云飛機(jī)械有限公司的ZKS1型固體加料機(jī)。（3）設(shè)備參數(shù)：型號電機(jī)功率（KW）輸送能力（kg/h）ZKS14003. 圖示：三、計(jì)量泵計(jì)量泵在還原工序的氫化反應(yīng)中向氫化反應(yīng)釜中加入液體反應(yīng)物中使用。2. 選型（1）選用南通市喜力達(dá)流體控制設(shè)備有限公司的機(jī)械隔膜計(jì)量泵HKA1500/（2）技術(shù)參數(shù)額定流量8002000L/h,。介質(zhì)粘度： mm2/s.計(jì)量復(fù)位精度+1%。1. 體積及材質(zhì)的確定固定式氫氣檢測儀殼體材料：壓鑄鋁2. 選型（1）設(shè)備選用濟(jì)南瀚達(dá)電子科技有限公司的固定式氫氣檢測儀，型號為HDT700H2（2）設(shè)備參數(shù)被測氣體Detected氫氣（H2）檢測原理principle電化學(xué)原理安裝方式Method壁掛式量程Range01000ppm