【正文】 1000 = 105KJ 由 Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6； ∴ Q6=Q1+Q2+Q3Q4Q5； = 105KJ+ 105KJ = 105KJ 5 主要 工藝設(shè)備計(jì)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，降低能耗，并滿(mǎn)足 GMP 要求，工藝設(shè)備選用國(guó)內(nèi)先進(jìn)，成熟，可靠的設(shè)備，使建成后的生產(chǎn)裝備達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。 （ 3） 設(shè)備選型為將來(lái)阿司匹林?jǐn)U產(chǎn)留有余地。 )( tTVV hR ?? RV :反應(yīng)器的有效體積或反應(yīng)體積，即物料所占有的體積， 3m hV :每小時(shí)所需要處理的物料體積， 3m T：達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)化率所需要的反應(yīng)時(shí)間， h t:輔助操作時(shí)間， h 決定反應(yīng)器的總體積 TV ,還 要考慮裝料系數(shù) TV =?rV 日處理量為 ，則每小時(shí)處理量為 ＝ 混合物密度由下面公式求得：3322111 ??????? ??? 水楊酸的相對(duì)密度 1? 為 ，酸酐的相對(duì)密度 2? 為 ，醋酸的相對(duì)密度 3?為 ， 1? 2? 3? 分別為水楊酸，酸酐，醋酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 夾套的計(jì)算 夾套 內(nèi)徑 D1，可以根據(jù)筒體內(nèi)徑 D 選取 [21] 表 8： D 600~500 700~1800 2020~3000 1D D+50 D+100 D+200 則夾套的內(nèi)徑為 1D =1200+100= 1300 mm 有前面知道，裝料系數(shù) ?? ； 夾套的高度計(jì)算如下： 2214 mV VVH hj ?? ????? ? 選取夾套高度 mmH j 1200? ，剛 mmHHH 20200 ??? ，這樣是便于筒體法蘭螺栓裝拆的。 由于夾套的介質(zhì)為水或水蒸氣，介質(zhì)對(duì)材料的腐蝕性輕微，故選用Q235A 為夾套材料，查手冊(cè)知道板厚為 ~16 mm。夾套筒體和內(nèi)筒的環(huán)焊縫因無(wú)法雙面焊和做相應(yīng)的探傷檢查，從安全考慮，夾套所有焊縫均取焊縫系數(shù) ?? ，取壁厚附加量的鋼板厚度負(fù)偏差 mmC ? ，單面腐蝕取腐蝕余量 mmC 12 ? 。取 mmc ? ，mmc 12 ? ，標(biāo)準(zhǔn)橢圓形夾套的壁厚為 ? ? mmCPPDt t i 1 3 0 ?????? ????? ?? ， 圓整到鋼板規(guī)格厚度并查閱封頭標(biāo)準(zhǔn)，選取夾套的筒體和封頭 壁厚均為?dt 6mm 筒體的材料和壁厚 筒體材料也選用 Q235A，筒體受內(nèi)壓取設(shè)計(jì)壓力為 P＝ MPa,設(shè)計(jì)溫度 150℃，參考前面計(jì)算夾套壁厚結(jié)果，可知按強(qiáng)度計(jì)算內(nèi)筒的壁厚約為 5mm，而筒體又受外壓作用，按設(shè)計(jì)外壓 P= Mpa，所得壁厚大于內(nèi)壓設(shè)計(jì)的壁厚，剛外壓穩(wěn)定設(shè)計(jì)的壁厚，一定能滿(mǎn)足內(nèi)壓設(shè)計(jì)要求，可以不再作內(nèi)壓設(shè)計(jì)校核。 內(nèi)筒體受外壓作用的計(jì)算長(zhǎng)度 L 為被夾套包圍的筒體部分加凸形封頭高的1/3， mmhhHL j 1 3 4 03 4/1 2 0 0401 2 0 032 ?????? 20 0/1 34 00 ??DL , 由 1697. 21220tDe0 ?? 和 ??DL 可以查得系數(shù) ??A , MPaB 82? 。 選取筒體下封頭壁厚 mmtn 10? ，壁厚附加量中 mmc ? ， mmc 22 ? ，所以筒體下封頭的有效壁厚 mmctt ne ????? ，標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的外壓計(jì)算當(dāng)量球面半徑 mmKDR ii 1 0 8 01 2 0 ??? ，計(jì)算系數(shù) A 為????tRAi，由系數(shù) A 查表得系數(shù) B＝ 112Mpa，許用外壓為M P atR Bp ei ][ ??? P= Mpa 取筒體下封頭壁厚 mmtn 10? 符合外壓穩(wěn)定和內(nèi)壓強(qiáng)度要求。 水壓試驗(yàn)及其強(qiáng)度校核 內(nèi)筒體水壓試驗(yàn)壓力由 M Papp T ??? ， M P app T 4 1 2 ?? ，取二者中大值，為方便壓力表讀數(shù)，取 MPapT ? 。 內(nèi)筒水壓試驗(yàn)時(shí)壁內(nèi)應(yīng)力 M P act ctDp n nTT )(2 ](1 2 0 0[)(2 )]([ ?? ????? ??? ?? M P act ctKDp n nTTj )(2 )]([)(2 )]([ ??? ?????? ???? ?? 夾套水壓試驗(yàn)時(shí)壁厚內(nèi)應(yīng)力 M P act ctDp n njTjTj )(2 ](1300[)(2 )]([ ?? ????? ??? ?? M P act ctKDp n njTjT fj )(2 )]([)(2 )]([ ??? ?????? ???? ?? 由于 Q235A 在常溫時(shí)的屈服強(qiáng)度為 MPas 235?? ，計(jì)算 ?? 可見(jiàn)水壓試驗(yàn)時(shí)內(nèi)筒、夾套壁內(nèi)應(yīng)力都小于 s? ，水壓試驗(yàn)安全。因夾套的試驗(yàn)壓力為MPapTj ? ，而筒體的許用外壓為 ,}[ MPap ? 故在夾套水壓試驗(yàn)時(shí)，筒體內(nèi)需要充壓才能保持筒體穩(wěn)定。 查標(biāo)準(zhǔn)《非金屬軟墊片》（ JB4704－ 2020）、《纏繞墊片》（ JB4705－ 2020）和《金屬 包墊片》（ JB4706－ 2020）以及《壓力容器法蘭類(lèi)型與技術(shù)條件》（ JB/T4700） ,選擇石棉橡膠墊片和光滑面密封。標(biāo)記為：法蘭 GII6I1200 JB/T47012020,查標(biāo)準(zhǔn)《非金屬軟墊片》（ JB/T4704－ 2020） ,選用墊片 1240 ? 1200 ? 3 JB/T47042020。 由標(biāo)準(zhǔn)《壓力容器視鏡》（ HG/T21619－ 21620－ 1986）或《組合式視鏡》（ HG21505－ 1992）。 溫度計(jì)選用公稱(chēng)長(zhǎng)度 1460mm，配凸面板式平焊管法蘭 ，DN50,HG20593－ 1997 進(jìn)料管口 c1－ 2 采用 ?? 無(wú)縫鋼管，配法蘭 ， DN50,GH20592－1997 出料管口 h 采用 476?? 無(wú)縫鋼管，配法蘭 ， DN50， HG20592－ 1997。 冷凝液出口管 i 和壓力表接管 e 都選用 ?? ，無(wú)縫鋼管，配法蘭 ，DN25,HG20592－ 1997。 攪拌器的設(shè)計(jì)計(jì)算 攪拌在藥品生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛，原料藥生產(chǎn)的許多過(guò)程都是在有攪拌器的釜式反應(yīng)器中進(jìn)行的。 此次操作要求攪拌器具有較強(qiáng)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。取 400mm，常用轉(zhuǎn)速為 10~500 1min??r ，取 200 1min??r ，本設(shè)計(jì)選六葉直葉圓盤(pán)渦輪式攪拌器。 反應(yīng)釜的總質(zhì)量包括物料（或水壓試驗(yàn)的水）質(zhì)量 1W ,釜體和夾套的質(zhì)量2W ,電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、攪拌裝置、法蘭、保溫等附件質(zhì)量 3W 。 反應(yīng)釜安裝四個(gè)支座，但按三個(gè)支座承載計(jì)算， 查閱標(biāo)準(zhǔn)《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(jī) 根據(jù)物料計(jì)算，酸洗物料料重量為 ，每天 24 小時(shí)生產(chǎn)，生產(chǎn)周期為每車(chē) 1 小時(shí)。 水洗離心機(jī) 根據(jù)物料計(jì)算，水洗物料總量為 。擬選用 SS1000 型三足式離心機(jī)，每車(chē)裝料 100Kg，則需要設(shè)備臺(tái)數(shù)為： N=[100（ 24/1） ]=（臺(tái)） 故選用 2 臺(tái) SS1000 型三足式離心機(jī)能滿(mǎn)足生產(chǎn)。擬選用 GZQ3 45 型振動(dòng)流化床干燥器，其生產(chǎn)能力為 200Kg/h，每天 24 小時(shí)生產(chǎn)，則需要設(shè)備臺(tái)數(shù)為： N=（ 200 24） =（臺(tái)） 故選用 1 臺(tái)振動(dòng)流化床干燥器能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。則母液體積為。 循環(huán)母液反應(yīng)罐 根據(jù)物料計(jì)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(tái) 1000L 循環(huán)母液反應(yīng)罐能滿(mǎn)足生產(chǎn)，并為將來(lái)擴(kuò)產(chǎn)留有余地。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(fèi)用密切相關(guān)。 管道計(jì)算 表 9 公稱(chēng)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(jìn)料管道的計(jì)算 smVs /0 0 4 4 4 03 6 0 4 3???? ?? smu /2? mmuVd s ????? ? 根據(jù)管道的公稱(chēng)通徑、外徑、壁厚表得，公稱(chēng)通徑＝ 50mm ， ?? ，管子的外徑 D=60mm， 則管子的內(nèi)徑 mmDd ??????? ? 酸酐的進(jìn)料管道的計(jì)算 smV s /0 0 8 0 8 0 2 0 6 3???? mmuVd s ????? ? 根據(jù)管道的公稱(chēng)通徑、外徑、壁厚 表得，公稱(chēng)通徑＝ 80mm ， mm4?? ，管子的外徑 D=，則管子的內(nèi)徑 mmDd ??????? ? 母液的管道進(jìn)料計(jì)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(chēng)通徑、外徑、壁厚表得，公稱(chēng)通徑＝ 70mm ， ?? ，管子的外徑 D=， 則管子的內(nèi)徑 mmDd ??????? ? 反應(yīng)釜的出料管道計(jì)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(chēng)通徑、外徑、壁厚表得，公稱(chēng)通徑＝ 70mm ， ?? ，管子的外徑 D=， 則管子的內(nèi)徑 mmDd ??????? ? 7 車(chē)間布置設(shè)計(jì) 概述 車(chē)間布置設(shè)計(jì)是制藥工程設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。因此，車(chē)間布置設(shè)計(jì)應(yīng)按照設(shè)計(jì)程序，進(jìn)行細(xì)致而周密的考慮。因此，在進(jìn)行車(chē)間布置設(shè)計(jì)時(shí)，工藝設(shè)計(jì)人員要善于聽(tīng)取和集中各方面的意見(jiàn)，對(duì)各種方案進(jìn)行認(rèn)真的分析和比較，找出最佳方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證車(chē)間布置的合理性。原料藥作為精細(xì)化學(xué)品，屬于化學(xué)工業(yè)的范疇，其車(chē)間設(shè)計(jì)與一般的化工車(chē)間具有許多相同點(diǎn)。為保證藥品質(zhì)量，原料藥車(chē)間的成品工序（精細(xì)、烘干、包裝工序）與制劑車(chē)間一樣，其生產(chǎn)環(huán)境都有相應(yīng)的潔凈等級(jí)要求。 有關(guān)布置設(shè)計(jì)是在工藝流程設(shè)計(jì)、物料衡算、能量衡算和工藝設(shè)備設(shè)計(jì)之后進(jìn)行的，因此，一般已具備下列設(shè) 計(jì)基礎(chǔ)資料。 （ 2） 物料衡算、能量衡算的計(jì)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) 。 （ 3） 工藝設(shè)備設(shè)計(jì)結(jié)果，如設(shè)備一覽表，各設(shè)備的外形尺寸、重量、支承形式、操作條件及保溫情況等。 （ 5） 其他相關(guān)資料，如車(chē)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。 （ 1） 本車(chē)間與其他車(chē)間及生活設(shè)施在總平面圖上的位置，力求聯(lián)系方便、短捷。 （ 3） 合理利用車(chē)間的建筑面積和土地。 （ 5） 人流、物流通道應(yīng)分別獨(dú)立設(shè)置，盡可能避免交叉往返。 （ 7） 要考慮車(chē)間發(fā)展的可能性，留有發(fā)展空間。 車(chē)間布置設(shè)計(jì)的程序 車(chē)間設(shè)計(jì)一般可按下列程序進(jìn)行。 （ 3） 確定車(chē)間的潔凈等級(jí) 對(duì)于有潔凈等級(jí)要求的車(chē)間，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》的要求，確定相應(yīng)的潔凈等級(jí)。 初步設(shè)計(jì)的任務(wù)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(chē)間場(chǎng)地及建（構(gòu)）筑物的平面尺寸和立面尺寸；確定工藝設(shè)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(xiàn)等；編制初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。施工圖設(shè)計(jì)是根據(jù)初步設(shè)計(jì)的審查意見(jiàn)，對(duì)初步設(shè)計(jì)進(jìn)行修改、完善和深化，其任務(wù)是確定設(shè)備管口、操作臺(tái)、支架及儀表及電氣 等的空間位置；確定設(shè)備的安裝議案確定與設(shè)備安裝有關(guān)的建筑和結(jié)構(gòu)尺寸；確定管道及電氣儀表管線(xiàn)的走向等。 車(chē)間設(shè)計(jì)的成果 車(chē)間布置設(shè)計(jì)通常采用兩階段設(shè)計(jì)即初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。 8 公用工程 公用系統(tǒng)一般是對(duì)全廠各部門(mén)有密切關(guān)系 ,為這些部門(mén) 所有的一類(lèi)動(dòng)力輔助設(shè)施的總稱(chēng) ,是一類(lèi)非工藝設(shè)計(jì)的項(xiàng)目。 排水系統(tǒng) 排水系統(tǒng)的任務(wù)是將來(lái)自洗滌與衛(wèi)生器具和生產(chǎn)設(shè)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(shí)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(chóng)類(lèi)進(jìn)入室內(nèi)，產(chǎn)生微生物污染。 a 生活污水 衛(wèi)生潔具，洗手設(shè)施，沐浴設(shè)施等排出的污水。 c 雨水 包 括屋面的雨水及融化的雪水。生活污水和生產(chǎn)廢水排放前應(yīng)先進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到接口指標(biāo)才能排放至城市污水處理廠的總體管道 。采取的措施主要如下。 潔凈室內(nèi)與下水管道連接的設(shè)備、清潔器具和排水設(shè)備的排出口 以下部位必須設(shè)存水彎或水土封裝置?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)已開(kāi)發(fā)了這種醫(yī)藥工業(yè)的新型專(zhuān)用地漏。 在排水立管上設(shè)置 輔助通氣管或?qū)Ｓ糜職夤埽故覂?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