年產(chǎn)300噸阿司匹林合成車間初步設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目專業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)老師成績年產(chǎn)3傭噸阿司匹林合成車間初步設(shè)計(jì)化學(xué)與化學(xué)工穆學(xué)院制藥工程年月摘要阿司匹林是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)臨床上，常用的一種非甾體抗炎藥，在全世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用。阿司匹林的藥理作用在臨床上的應(yīng)用主要有以下五大方面：陣痛、解熱、消炎、抗風(fēng)濕和抑制血小板凝集。近幾年來，阿司匹林在心血管病治療方面用藥量也顯著增加。本課題的任務(wù)是年產(chǎn)量為300噸的阿司匹林合成。選擇的合成方法是以苯酚和氫氧化鈉為原料，經(jīng)二氧化碳羧化后，再加入濃硫酸酸化，最后與醋酸酐反應(yīng)經(jīng)結(jié)晶、離心等操作得到阿司匹林粗品：主要設(shè)計(jì)內(nèi)容除了工藝流程的確定外，還有物料恒算、熱量恒算、主要設(shè)備選型、車間設(shè)備的布置設(shè)計(jì)、管路設(shè)計(jì)完成了初步設(shè)計(jì)說明書，繪制了工藝流程圖、車間的平面布置圖和主要設(shè)備圖。關(guān)鍵詞：阿司匹林；工藝流程；車間布置

AbstractAspmnISacommonlyusednon-steroidalanti-mflammat01Ydmg111modemmedlcmeandiswldelyusedthroughouttheworld.Aspirmpharmacologicaleffectsmthecllmcalapplicationofthefollowingfivemajolaspects.pain,heat,anti-inflammatuy,thehealtvasculaldiseasetreatmentsignificantlyIncreased,Thetaskofth1StoplCistheannualproductionof300tonsofaspmnsynthes1s.TheselectedsynthesismethodisbasedonphenolandsodiumhydroxideasLawmaterial,afteLcarbondioxidecarboxylation,thenaddconcentratedsulfuncacidacidification,andfinallywithaceticanhydridereactionbycrystallization,centnfügationandotheroperationstoobtamaspn?lllcrude.Themamdesigncontent111additiontotheprocesstodetermme,therearematerialsconstantcalculation,heatconstantcalculation,themamequipmentselection,workshopequipmentlayoutdesign,pipelinedesign.Completedtheprelnnmmydesignspecifications,drawmgtheprocessflowChan,thelayoutoftheworkshopandthemamequipmentmap.Keywords:Aspinn;Processflow;Woykshoplayout11目錄第1章緒論．1凵概述．1凵1生產(chǎn)方法簡介 11.3原1.3原材料及產(chǎn)彐原材料酰化工酸化工羧化工段物料計(jì)算1．1.3設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)范圍L14車間概況．1.2廠址選擇．12．1廠且選擇原則12．2建廠條件123方案比較1313．2產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格4原材料消耗定額及消耗量第2章工藝流程設(shè)計(jì)．2彐生產(chǎn)方法選擇2工藝流程示意圖，2．3工藝流程敘述23．1成鹽工段．23．2羧化工段丿3．3酸化工段23．4?；ざ蔚?章化工計(jì)算3.1物料計(jì)算．3．1.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)3．1.23．1.33．1.4 31.5成鹽工段物料計(jì)算“ 12設(shè)備工藝計(jì)算 0亡 32．1氫氧化鈉溶液配料罐 0乙32．2成鹽反應(yīng)釜、323羧化反應(yīng)釜、324濃硫酸配料罐32巧酸化反應(yīng)釜、0亡326結(jié)晶反應(yīng)釜、．33熱量計(jì)算．．、、 33彐熱量計(jì)算的依據(jù)． 一 33．2成鹽工段熱量計(jì)算一 6． 33．3羧化工段熱量計(jì)算“ 7過33．4?；ざ螣崃坑?jì)算一 003．4冷量計(jì)算． 3．41成鹽工段冷量計(jì)算一 Oh3．4．2?；ざ卫淞坑?jì)算一 0．3．43結(jié)晶釜冷量計(jì)算． 1第4章主要設(shè)備設(shè)計(jì)．4.1設(shè)備材質(zhì)選擇及結(jié)構(gòu)形式、42設(shè)備工藝尺寸的計(jì)算4．2．1體積的計(jì)算、4．2丿筒體的直徑和高度一4．3附件的選擇．一4．3．1夾套·一54．3．2釜體法蘭．、、4．33視鏡．一54．3．4管氵去蘭．、、4．3巧手孔．04．3．6支座“．64．3．7攪拌器04．4設(shè)備壁厚設(shè)計(jì)4．4彐筒體壁厚．04．4．2標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭壁厚一5設(shè)各操作控制 00IV第5章車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)5彐車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)概述51.1車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)原則51.2車間組成52車間設(shè)各布置方案．第6章公用工程6.1動(dòng)力（水、電、汽、氣）1蒸1蒸汽用量附錄V第1章緒論凵概述阿司匹林是一種非甾體抗炎藥，其藥理作用主要有五大方而：解熱，鎮(zhèn)痛，消炎、抗風(fēng)濕、抑制血小板凝集等：因?yàn)榘⑺酒チ质桥R床上的常用藥物，所以研宄阿司匹林的合成對(duì)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)有著重要的意義。1凵生產(chǎn)方法簡介阿司匹林作為百年老藥，其生產(chǎn)方法也在不斷的改進(jìn)。百年前合成阿司匹林所用的傳統(tǒng)方法是用醋酸酐和水楊酸為原料“使用濃硫酸作反應(yīng)的催化劑，經(jīng)酯化反應(yīng)制得閨。這一工藝合成路線雖然使用了很多年，其工藝也較為成熟，但反應(yīng)收率并不是很高，而且濃硫酸有強(qiáng)腐蝕性會(huì)腐蝕設(shè)備，這樣就大大地增加了生產(chǎn)成本，同時(shí)還有一個(gè)不可忽視的缺點(diǎn)，此方法會(huì)產(chǎn)生較大量的廢酸液體，這些液體會(huì)污染周圍的環(huán)境。在近百年的發(fā)展探索中，現(xiàn)代阿司匹林的合成有很多不同方法，實(shí)驗(yàn)室較為常用的是以水楊酸和乙酸酐為主要原料，通過新型催化，堿催化，酸催化三種不同的催化方法合成。。主要改變的是反應(yīng)的催化劑，催化劑不同時(shí)，產(chǎn)品的收率、后處理、成色以及成本有著重要的影響?，F(xiàn)代阿司匹林的合成主要以改變催化劑為主。利用酸催化制阿司些林，原料不變，由起初的濃硫酸發(fā)展為草酸，磷酸二氫鈉，硫酸氫鈉等為催化劑，對(duì)阿司匹林的合成來講，這一進(jìn)步猶如里程碑一樣。利用堿催化合成阿司匹林的方法原料基本不變，常用的催化劑主要有氫氧化鉀，無水碳酸鈉和乙酸鈉等。但該方法工藝合成路線不大成熟，產(chǎn)品收率較低，這不符合工業(yè)生產(chǎn)的原則。新型催化劑合成阿司匹林是比較具有熱度的合成方法些目前比較有前景的催化劑是維生素c和離子液體型催化劑。這種新型催化劑優(yōu)點(diǎn)明顯，經(jīng)濟(jì)環(huán)保并且性能優(yōu)異生產(chǎn)成本低。目前，新型催化劑合成阿司匹林是國內(nèi)外研宄的主要方向，其低碳經(jīng)濟(jì)且環(huán)保，非常符合綠色化學(xué)的理念，深深受到研宄人員的喜愛。凵2設(shè)計(jì)原則及要求本設(shè)計(jì)的原則是：在工藝流程設(shè)計(jì)方面，要做到操作過程簡潔可行，流程的設(shè)計(jì)要選擇最適合工廠生產(chǎn)的，產(chǎn)品收率較高的，易達(dá)到較高的經(jīng)濟(jì)效益，做到綠色經(jīng)濟(jì)且環(huán)保。在車間設(shè)計(jì)方面，保證車間的安全生產(chǎn)，并且車間設(shè)備要布置合理等。本設(shè)計(jì)的要求是：在一年的工作日內(nèi)可以生產(chǎn)300噸阿司匹林，并且保證設(shè)計(jì)的工藝流程便于工人操作，對(duì)車間的設(shè)計(jì)要保證設(shè)備的選擇與安裝符合工0生產(chǎn)要求。凵3設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)范圍本次的設(shè)計(jì)依據(jù)如下：《畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書》〔2〕2m7年《齊齊哈爾大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作手冊(cè)》《天然藥物合成》（大津大學(xué)出版社出版）《制藥工藝與設(shè)備》（化學(xué)工業(yè)出版社出版）巧）《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（上海醫(yī)藥設(shè)國家醫(yī)藥管理局設(shè)計(jì)院編著）〔6〕《化工原理》〔天津大學(xué)出版社出版）o）《制藥工程工藝設(shè)計(jì)》（人民衛(wèi)生出版社出版）《化學(xué)工程CAD技術(shù)應(yīng)用及實(shí)例》（化學(xué)工業(yè)出版社出版）《藥理學(xué)》（天津大學(xué)出版社出版）《藥物制劑生產(chǎn)工藝與注解》（人民衛(wèi)生出版社出版）本次設(shè)計(jì)的范圍，是以苯酚和氫氧化鈉反應(yīng)，經(jīng)過些個(gè)反應(yīng)工段得到阿司匹林粗品的的工藝生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)，包括物料計(jì)算，熱量計(jì)算，主要設(shè)各計(jì)算與選型，管道計(jì)算，車間布置等。本設(shè)計(jì)任務(wù)主要以工藝流程的設(shè)計(jì)和流穆圖以及車間布置圖的繪制為主。凵4車間概況本合成車間共有四個(gè)工段，第一個(gè)工段是成鹽反應(yīng)，第二個(gè)工段是羧化反應(yīng)，第三個(gè)工段是酸化工段，最后一個(gè)工段是?；ざ?。為了在操作過穆中的方便性，盡量把每一個(gè)工段的設(shè)備擺放在較為集中的區(qū)域。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)是年產(chǎn)300噸阿司匹林合成車間的初步設(shè)計(jì)，流程操作較容易，設(shè)備較少[習(xí)。結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)過程，本設(shè)計(jì)選擇的是單層敞開式的車間設(shè)計(jì)，生產(chǎn)規(guī)模屬于中等規(guī)模。整個(gè)車間的工作時(shí)間為300天，崗位實(shí)行的工作制度是三班倒，一天工作總時(shí)間為24小時(shí)，每班工作時(shí)間符合國家要求的8小時(shí)。所以車間設(shè)備年運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為7200小時(shí)，車間工作人員安排見表I-I.表1一1車間定員表序號(hào) 工作名稱每班定員管理人員操作人員輪休人員成鹽7羧化7酸化7?；?1.2廠址選擇121廠址選擇原則藥廠廠且的選擇是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，因?yàn)樗婕皞€(gè)多個(gè)方面的結(jié)合，比如原料、水源，投資，產(chǎn)品生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益交通運(yùn)輸和環(huán)境保護(hù)等因素。在實(shí)際建設(shè)廠房時(shí)，這些因素要互相結(jié)合后，根據(jù)實(shí)際情況做出判斷廠址的選擇應(yīng)遵循以下原則：宜選在水源充足，水質(zhì)良好，電力供應(yīng)充足的地方；宜選在交通便利，原料燃料供應(yīng)便利的地方；選址應(yīng)做到不占或少占耕地；選址應(yīng)注意周圍的自然環(huán)境，土質(zhì)以及植被應(yīng)盡量遠(yuǎn)離居民區(qū)；避免在具有開采價(jià)值的礦區(qū)和易受泥石流、山體滑坡的地區(qū)等：122建廠條件根據(jù)以上藥廠選擇原則的考慮，建廠條件應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1）因?yàn)樗幤返纳a(chǎn)對(duì)潔凈度要求較高，故藥0不可以建立在一些重工業(yè)區(qū)或化工廠附近。o）0址選擇必須考慮到原料藥材，水源，電力等客觀因素。水的質(zhì)量嚴(yán)重影響到成品藥的質(zhì)量，所以選擇場地時(shí)水源及水質(zhì)為首要考慮因素。其次要選擇電力充沛燃料充足的地區(qū)，這樣不但可以使工廠正常運(yùn)行，還可以減少生產(chǎn)成本?！?）原料以及藥物的運(yùn)輸也是生產(chǎn)過穆中必須要考慮的問題。制藥廠的車輛運(yùn)輸比較頻繁，廠區(qū)附近應(yīng)有己建成的完善的市政道路設(shè)施，可以提供便捷的公路或水路等運(yùn)輸條件。（4）通常情況下藥廠的廠址占地面積較大。所以在廠址的選擇上要盡量做到不占用農(nóng)民的可用耕地，多選擇荒廢的土地并且距離市區(qū)不能過遠(yuǎn)。巧）廠址選擇還有一項(xiàng)重要因素要考慮生產(chǎn)過程中三廢的處理。因?yàn)橛腥龔U的產(chǎn)生，所以廠房不能建在居民區(qū)，會(huì)破壞居民的生活環(huán)境，應(yīng)建在人流稀少的城鎮(zhèn)或城郊，避免打擾周圍居民的正常生活。123方案比較綜合上述建0需要考慮的因素，我選擇了以下四個(gè)廠址：）哈爾濱市的江北地區(qū)，這里緊鄰松花江，水資非常豐富，交通方便，不論是水路還是陸路，運(yùn)輸都較為方便，也遠(yuǎn)離鬧市區(qū)，但這里地價(jià)較高，在此處選0的話，會(huì)導(dǎo)致建廠成本過高，不符合經(jīng)濟(jì)效益。覦）齊齊哈爾市嫩江畔。這里水源充足，空氣清新，也是非居民區(qū)，相對(duì)人員稀少，溫度，風(fēng)力，空氣濕度等都較為適宜，而且最突出的優(yōu)點(diǎn)是交通便利，得益于齊齊哈爾鐵路運(yùn)輸相對(duì)發(fā)達(dá)。另一較大的優(yōu)勢是齊齊哈爾大學(xué)坐落于齊齊哈爾市建華區(qū)，相對(duì)來說算是人才較多，人力資源較為豐富。綜合多方面因素，此處較為適合建廠。）哈爾濱下屬的五常市，磨盤山水庫。這里相對(duì)來說，人口密集度較低，緊鄰哈爾濱，陸運(yùn)和鐵路比較便捷。水源充足，水質(zhì)較好，唯一的缺點(diǎn)就是沒有較大面積的閑置土地。（4）緊鄰哈爾濱阿城區(qū)的玉泉水庫：這里水源供應(yīng)充足，電力充沛，運(yùn)輸也很方便，但美中不足的是這里有旅游區(qū)，因此不大適合建廠。綜合以上因素列出了下表：表1一2方案比較表項(xiàng)目方案方案2方案3方案4地理位置地形水利條件交通運(yùn)輸人才密度地價(jià)哈爾濱市平原良好便利高齊齊哈爾市平原良好便利良好一般哈爾濱五常市平原良好便利較高哈爾濱玉泉縣平原良好一般較多一般1.3原材料及產(chǎn)品主要技術(shù)規(guī)格1.31原材料技術(shù)規(guī)格本設(shè)計(jì)中所使用的原材料及其技術(shù)規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)見表1一3。表1一3驚材料技術(shù)規(guī)格序號(hào)名稱規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉苯酚三氯化鐵二氧化碳硫酸水楊酸醋酸酐原料原料催化劑原料原料原料原料251kg1930kg92kg1351kg289kg782kg547kg132產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格本設(shè)計(jì)中所產(chǎn)生的產(chǎn)品及其技術(shù)規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)見表1一4。表1一4產(chǎn)品技術(shù)觀格度苯度苯酚鈉水楊酸鈉 密度 0．9g/cm3水楊酸 密度 144g/cm'密度密度乙酰水楊酸上4原材料消耗定額及消耗量原材料消耗量見表1一5。表1一5原材料消耗量序號(hào)名稱規(guī)格年消耗量氫氧化鈉苯酚三氯化鐵二氧化碳濃硫酸水楊酸醋酸酐原材料原材料催化劑原材料原材料原材料原材料 753005790002760040j30086700234600[64100第2章工藝流程設(shè)計(jì)2彐生產(chǎn)方法選擇阿司匹林的合成方法近百年來不斷的在改善與優(yōu)化，本設(shè)計(jì)采取的是以苯酚和氫氧化鈉為原料，制得苯酚鈉，經(jīng)二氧化碳羧化后，得到水楊酸鈉，再加人濃硫酸酸化，得到水楊酸粗品，再加人醋酸酐與水楊酸反應(yīng)，經(jīng)過結(jié)晶離心等過程，制得阿司匹林粗品：本設(shè)計(jì)所選的催化劑為三氯化鐵，并沒有選擇傳統(tǒng)的濃硫酸為催化劑，它的工藝路線雖然較為成熟，但它的強(qiáng)，腐蝕性嚴(yán)重影響設(shè)備的使用壽命，增加了生產(chǎn)成本，然而三氯化鐵屬于綠色催化劑，清潔環(huán)保，且反應(yīng)收率較高，流程簡單易于工人操作，因此本設(shè)計(jì)選擇以三氯化鐵為催化劑。去2工藝流程示意圖工藝流穆示意圖見圖2一1。圖2一1工藝流程示意圖23工藝流程敘述本設(shè)計(jì)任務(wù)為年產(chǎn)300噸阿司匹林合成車間的初步設(shè)計(jì)，本流程共分些個(gè)工段，具體闡述如下。其中苯酚：氫氧化鈉：二氧化碳的投料比為1：0彐3：0．7，水楊酸與醋酸酐的投料比為1：07，下面為具．體的流程操作些231成鹽工段在氫氧化鈉配料玀中加入氫氧化鈉固體和水，配制成50％的氫氧化鈉溶液，打開攪拌槳，混合均勻后待用卩‰在成鹽反應(yīng)釜中加人苯酚，打開氫氧化鈉溶液儲(chǔ)0閥門，將配好的溶液加入成鹽反應(yīng)釜中。打開蒸汽閥門，通蒸；氣加熱“使溫度控制在95℃左右，回流1小時(shí)后，繼續(xù)通蒸汽加熱到135℃，反應(yīng)5小時(shí)后，關(guān)閉蒸汽閥門，停止通入蒸汽。打開冷卻水閥門，通入冷卻水冷卻。待反應(yīng)釜溫度降至40℃以后，關(guān)閉冷卻水閥門，打開抽真空閥門，脫水，得到苯酚鈉，各用。232羧化工段反應(yīng)前先通入干燥的二氧化碳，共計(jì)通入三次，以排空反應(yīng)釜內(nèi)的空氣。將成鹽工段得到的苯酚鈉粗品，加人到羧化反應(yīng)釜，并通入二氧化碳到反應(yīng)釜內(nèi)壓力為0．5一0．6M且壓力下降不明顯時(shí)，停1上通入二氧化碳，打開蒸汽閥門，通入水蒸氣加熱至800H]。待反應(yīng)釜內(nèi)壓力自然降到02一03Mpa后，繼續(xù)通入二氧化碳，待反應(yīng)釜內(nèi)壓力升到0．4一0巧Mpa后，停止通入二氧化碳。使反應(yīng)釜內(nèi)溫度維持在130℃左右，保溫2小時(shí)，完成反應(yīng)后，待溫度自然降溫至50一60℃左右時(shí)，將反應(yīng)釜的壓力調(diào)至常壓，待反應(yīng)釜溫度降至室溫后，將產(chǎn)品從閥門。放出，備用。233酸化工段將水加入濃硫酸配料罐中，打開攪拌槳，加入濃硫酸，將其配制成40％的硫酸溶液，配好后放在配料中待用卩2]。將羧化工段得的產(chǎn)品，加入酸化反應(yīng)釜內(nèi)，打開濃硫酸配料罐的閥門，將配好的硫酸溶液加入酸化反應(yīng)釜內(nèi)，打開攪拌槳，使溶液混合均勻，至混合液的PH值為1一2時(shí)，關(guān)閉濃硫酸的閥門，停止加人濃硫酸：將混合液打入三足式離心機(jī)中，進(jìn)行固液分離，得到水楊酸粗品，母液放入儲(chǔ)中。234?；ざ畏磻?yīng)前將醋酸酐加入儲(chǔ)罐中，備好待用。將總投料量三分之二的水楊酸加入?；磻?yīng)釜中，將醋酸酐全部加入反應(yīng)釜內(nèi)，加入催化劑三氯化鐵。打開攪拌槳攪拌，打開蒸汽閥門，通人水蒸氣升溫至75℃左右，反應(yīng)開始，反應(yīng)過程放熱，打開冷凝器，開始反應(yīng)6小時(shí)后，當(dāng)反應(yīng)液中水楊酸含量低于002％時(shí)，停止反應(yīng)，關(guān)閉蒸汽閥門和冷凝器囝。打開冷卻水降溫，使溫度降至室溫后，將產(chǎn)物通過過濾機(jī)過濾，過濾后加入結(jié)晶反應(yīng)釜內(nèi)，同冷凍鹽水結(jié)晶，再將產(chǎn)物打到離心機(jī)中過濾回收的母液按照與一次母液體積比長1.5回收，將回收后的母液存入母液計(jì)量罐中，待用。將剩余的三分之一水楊酸加人到酰化反應(yīng)釜中，重復(fù)上述操作，價(jià)格得到的乙酰水楊酸粗品用離心機(jī)過濾，得到阿司匹林粗品。

第3章化工計(jì)算3彐物料計(jì)算物料計(jì)算是指對(duì)本設(shè)計(jì)所用的物料進(jìn)行平衡計(jì)算。計(jì)算過程嚴(yán)格遵守質(zhì)量守恒定律和化學(xué)計(jì)量關(guān)系：物料衡算是對(duì)工藝生產(chǎn)、物料查定、經(jīng)濟(jì)評(píng)估以及設(shè)各選型的一系列計(jì)算。簡單地說，就是指在一個(gè)指定的系統(tǒng)中，進(jìn)人物系的全部物料質(zhì)量與所有生成量之和，必定等于離開該物系的全部產(chǎn)物質(zhì)量與消耗量的和：3凵基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算基準(zhǔn)；以每批投料量計(jì)算生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)300噸阿司匹林年生產(chǎn)時(shí)間：300天日產(chǎn)量．1噸批操作周期：24小時(shí)采用每班8小時(shí)，每天3班的工作制度。30?；ざ挝锪嫌?jì)算由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可得，阿司兀林日產(chǎn)量為1噸。因?yàn)樵摴ざ萎a(chǎn)品收率為98％，日產(chǎn)阿司匹林粗品為1噸，所以由反應(yīng)得．日產(chǎn)阿司匹林粗品質(zhì)量1000 司鞋林 一1020kg 收率 98％?；ざ位瘜W(xué)反應(yīng)式如下： OH OCOCH3COOHCOOH+（CH3CO》2+CH3COOH根據(jù)上式，由質(zhì)量守恒定律可求出水楊酸的質(zhì)量為： M 的相 量 138水腸酸對(duì)分了質(zhì)0丨司鞋林x1020：782kg180些林的相對(duì)分子量又因?yàn)樗畻钏崤c醋酸酐的投料比為n07，故：m譜醺酐一0．7×782一547kg所以?；ざ瓮读闲枰畻钏?82№，醋酸酐547kgo表3一1?；ざ挝锪掀胶獗砦锪厦Q進(jìn)料kg出料kg水楊酸 782醴酸酐 547乙酰水楊酸 1020乙酸]]329132931.3酸化工段物料計(jì)算由?；ざ涡枰畻钏?8丿kg可知，酸化工段得到的水楊酸粗品應(yīng)為782kgo因?yàn)樗峄ざ问章蕿?6％，所以由反應(yīng)所得：水楊酸粗品質(zhì)量782Ill靚水楊收率96％酸化工段化學(xué)反應(yīng)式如下： OH OHCOONaCOOH十B2s04+Na2S04根據(jù)上述反應(yīng)式，由質(zhì)量守恒定律可求得水楊酸鈉的質(zhì)量為： M水楊鈉帕相對(duì)分子量 320x8巧：945kgM 276水酸的相對(duì)分子質(zhì)量 M 98x8巧：289kgM 276水楊酸的柜對(duì)分子質(zhì)量因?yàn)樗峄ざ嗡玫牧蛩釢舛葹?0％，硫酸質(zhì)量為289№故：m水一434kg故酸化工段需要硫酸289kg，需要水434kga表3一2酸化工段物料平衡表物料名稔進(jìn)料kg屮料kg水楊酸鈉硫酸水楊酸硫酸鈉合計(jì)289]23481541912343凵羧化工段物料計(jì)算由酸化工段反應(yīng)可知，水楊酸鈉粗品質(zhì)量為945kg,羧化工段的反應(yīng)收率為98％，所以由反應(yīng)得到的水楊叢肭水楊酸肭粗品質(zhì)量945一964kg收率 98％羧化工段反應(yīng)式如下，ONa OHCOONaC02根據(jù)上式，由質(zhì)量守恒定律可求得二氧化碳的質(zhì)量：M二氧化帕柿對(duì)分子質(zhì)量 二氧化羰 水楊酸鈉×964：265kgM 160水楊褻的相對(duì)分子湞量根據(jù)上述化學(xué)反應(yīng)式，由質(zhì)量守恒定律可求得苯酚鈉的質(zhì)量：M苯酚鈉的相分子質(zhì)量 苯酚 水楊肭×964一699kgM 160水楊酸鈉的相利分了質(zhì)量因?yàn)轸然磻?yīng)工段需要排空三次，由成鹽工段可以求出m二氧化碳=1086kg，所以本工段共需要二氧化碳質(zhì)量為1351kg.表3一3羧化工段物料平衡表物料名稔進(jìn)料kg屮料kg苯酚鈉二氧化碳水楊酸鈉合計(jì)6992659臼3巧成鹽工段物料計(jì)算由羧化工段可知，苯酚鈉粗品質(zhì)量為699kg，因?yàn)槌甥}工段收率為96％，所以由反應(yīng)得到的苯酚鈉粗品質(zhì)量699 苯酚銷 一728kg 收率 969成鹽工段反應(yīng)式如下： OH ONa+H20根據(jù)化學(xué)反應(yīng)式，由質(zhì)量守恒定律可以求出氫氧化鈉的質(zhì)量． 氫氧化M氫氧化鈉的相對(duì)分子玨量 苯劬40x728：251kgM苯酚鈉的相對(duì)分子質(zhì)量因?yàn)槌甥}工段苯酚與氫氧化鈉投料量比為1：舊3，所以苯酚的投料量可由氫氧化鈉質(zhì)量求出，所以苯酚的質(zhì)量為．251氫氧化一1930kg 013 0彐3所以成鹽工段苯酚投料量為1930kg，氫氧化鈉投料量為251kgo表3一4成鹽工段物料平衡表物料名稱進(jìn)料kg出料kg苯酚氫氧化鈉苯酚鈉水合計(jì)]9302512181340728113]81土2設(shè)備工藝計(jì)算321氫氧化鈉溶液配料罐氫氧化鈉投料量：丿51kg氫氧化鈉密度：213g/cm3251氫氧化=l.178mP氫氧化銷2130因?yàn)樾枰渲茲舛葹?儼6的氫氧化鈉，所以需要水的質(zhì)量為251kg水的密度：1.0g/cmm251000一251000cmP 1該設(shè)各的裝料系數(shù)為0．8，所以251000：314000cm3：314L所以型號(hào)選擇為立式配料罐：ZG-500L容積：500L外形尺寸：巾1200x2390nm1工作壓力：常壓工作溫度；0刁00℃攪拌速率：35一51rad/s322成鹽反應(yīng)釜此反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)物有氫氧化鈉溶液和苯酚，氫氧化鈉溶液的體積為：一314L氫氧化肭苯酚投料量1930kg苯酚密度：1071g/cm3m1930L75n/1750Lp1100總氫氧化鈉十V;苯的一1750+314一2064L該設(shè)各裝料系數(shù)為08，所以設(shè)各體積為： 壙 20642580L裝料系數(shù)08所以型號(hào)選擇為TQX-20傭L內(nèi)部規(guī)格：2500一3000L內(nèi)生直徑：1400nun夾套直徑：1500mm電機(jī)功率：75kg攪拌速率：3600md/mn323羧化反應(yīng)釜此反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)物有二氧化碳和苯酚鈉，其中二氧化碳是氣體，在反應(yīng)開始前需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行排空三次，每次大約用量為362kg，因?yàn)槎趸济芏葹椋篖177kg/Lm362 V二氧化碳 =308Lp1.177苯酚鈉投料量：728kg苯酚鈉密度：0．898g/cm3m728一810L苯酚鈉p8981118L總二氧化碳茉酚鈉此設(shè)各裝料系數(shù)為08，所以體積為 壙 11181398L裝料系數(shù)0．8所以型號(hào)選擇為TQ-2000L公稱容量：2000L電熱功率：751?v/h內(nèi)鍋尺寸：14001mn外鍋尺寸：16001mn324濃硫酸配料酸化工段用到的是濃度為4髀的硫酸溶液，硫酸投料量為289№，所以需要水434kg.硫酸溶于水中，所以計(jì)算水的體積即可，水的密度：10g蜘正m434V：0．434ms：434L該設(shè)各的裝料系數(shù)為0．8，所以需要體積為： 壙 4345425L裝料系數(shù)0．8所以型號(hào)選擇為ZG-1000L公稱容積：1000L內(nèi)經(jīng)尺寸：1100皿n攪拌功率：3Okw工作溫度：0一180℃325酸化反應(yīng)釜本工段所用硫酸體積約為500L水楊酸鈉投料量為：945水楊酸鈉密度：0898g/cm'm945水肭105m'p898總水楊酸鈉十酸V1500L設(shè)備裝料系數(shù)為08，所以需要的體積為： V 巧00=1875L裝料系數(shù)0．8所以選擇規(guī)格為：TC2容積：2m3轉(zhuǎn)速：800md/nm攪拌槳直徑：700mm攪拌槳數(shù)量：2外形尺寸：1400575nun326結(jié)晶反應(yīng)釜反應(yīng)釜內(nèi)為乙酰水楊酸粗品，投料量為1020乙酰水楊酸的密度：135g/cm310201020：住76：760Lp1350該設(shè)備的裝料系數(shù)為08，所以需要設(shè)備體積為： V 760=950L裝料系數(shù)0．8所選設(shè)備型號(hào)為：TQ-1000L公稱容積：1000L直徑：900高：2900mm電功率：巧kw攪拌速率：9傭rad/nm表3一5設(shè)備一覽表33熱量計(jì)算331熱量計(jì)算的依據(jù)熱量計(jì)算需要有計(jì)算基準(zhǔn)“本設(shè)計(jì)以車間最低溫度10℃，車間操作0℃和1m3×105Pa為計(jì)算基準(zhǔn)。能量守恒定律是熱量計(jì)算的基本依據(jù)，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，各傳熱設(shè)備的熱量計(jì)算可由下式表示， 2十2十@：十05十 0一I〕式中@一物料帶人設(shè)備的熱量，kJ?@一加熱劑或冷卻劑處理物料和對(duì)設(shè)各的熱量或冷量，一過程熱效應(yīng)，k]；o」一物料帶出設(shè)備的熱量，Id；一設(shè)備在加熱或冷卻過程中所消耗的熱量或冷量，W；05一設(shè)備向環(huán)境散失的熱量，，應(yīng)注意除了2和04外，其他的熱量符號(hào)可以為正也可以為負(fù)。式中式中式中2或04一一乥可、cpdTG一榆入或輸出設(shè)備的物料量，kg;一基準(zhǔn)溫度，℃不一物料的實(shí)際溫度，℃一物料的定壓比熱，佐一物理變化熱，kJ;佐一化學(xué)變化熱，k]一H厶H一（世0一乥，(AH?)斗成物05：CpG（不一70G一設(shè)備的質(zhì)量7；一設(shè)備的初始溫度，℃；不一設(shè)備的最終溫度，（3一3）（3一4）（3一6）（3一7）332成鹽工段熱量計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；C一4．《℃」氫氧化銷C一L42W?kg-I℃ C =1206．℃p苯酚鈉C一4187．地℃」G氫氧化鈉一251kgG搠一1930kgG苯酚一728kgG=113kg不：25℃：0℃具體計(jì)算:仏=可0=[4=25い=(25-0い[L421930=(25-0)ト93615仏=可0=[12=728=(135-0)1+14.1訂=113x(135-0)ト182399い仏=′ハH=6257Xい27+30506ー(-3328)ーいⅡ)]=308127kJ05=らG(ー町)=05X41PX(135ー10)=259375將上述各量帯人下式:仏+仏+仏=仏+仏+仏求得:0:=352608k]=352608k]熟量平衡見表3-6。表3-6成益釜熟量平衡表物料名稱愉人熟量/kJ輸Ⅲ熟量k.J帯人設(shè)各熟蒸汽加熱化學(xué)反成熟帯出段各熟設(shè)各升溫熟失熟急熟量93615352608302ユ477035.718239925937535260.7477035ユ333埈化工段熟量汁算C=1ユ306は?靆p水酸材 C 土1206は?kg?C =0846い-1℃ーp二氛化G二化磯=1351kgG水橋釀=964kgG物=699kg米=25℃=0℃具體汁算如下:0,=をG「ら訂'=[1.26,(25ーの1+[06,1351,(25ーのト4964&5いGー。CIT=1.13(石=9,(130ー0)=141686.8仏=″△H=6x[3328+39引5ート775.1)」=9047kJQs=cpG(ー町)=0.5x引80X030-10)=0800い將上述各量帯入下式:求得:0=304212い0畫=3042ー2kJ熟量平衡見表37。表3ー7靉化釜熟量平衡表物料名稱輸人熟新い輸出熟量細(xì)帯入段各熟蒸汽加熱化學(xué)反熟帯出設(shè)各熟設(shè)各升溫熟損夫熟急熟量4964ま53042129047362907.5141686-8190800304212362907334酉先化工段熱量汁算C=173gは?℃水物釀C=1.96い-1℃ー酸酊 C =I.Sは?℃ーPC..水酸 C =22gは?kg℃G水釀=782kg G =547kgGこ醴木楊=1020kgGこ酸=540kg=25℃=0℃具體汁算如下:0,=を可0れ=[1.738=782,(25ー%==をG「G.れ=[1.8,1020=(75ーの→[228,,(25ー0ル47655い,(75ーのト195840=″△H=Ixト711+2962-い775.03)ー(-印74)]=2603は5kJ05=C,,G(ー町)=05X3350X(75-10)=108g75kI將上述各量帶入下式;++乛Q25+Q,求得:冖282729k]乛282729k]熱量平衡見表38。表3一8酸化釜熱量平衡表物料名稱輸入熱聶輸出熱量帶入設(shè)備熱蒸汽加熱化學(xué)反應(yīng)熱帶出設(shè)備熱設(shè)備升熱損失熱總熱量47655282729260353329871519584010887528272.9332987453,4冷量計(jì)算341成鹽工段冷量計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù);C=4187?|℃」CG =728kgG=Ⅱ3kg丆〕=135℃=0℃具體計(jì)算;Q「℃;,IT=[1.2丶728丶(135-0187丶Ⅱ3135一0=182399Id一E可℃.乛丨1∕728丶-。87丶小丶(4。一。)卜54043.96k]乛CpG():一(,)乛05×4150>:(一10)=62250將上述各量帶入下式;QI++乛++Q,求得:仏=-734W,仏熟量平衡見表39。ー7345k]表3ー9成益釜冷量平衡表物料名稱輸人熟新輸出熟量帯入沒各熟冷卻水冷量帯出段各熟設(shè)各升溫熟損失熟急熟量182399ー7345010g94954043.9662250-7345108949342酉先化工段冷量汁算基數(shù)據(jù):Cpt..水物 C =22gは?℃Gこ木楊=1020kgG=540kg=75℃盻=0℃具體汁算:0,=を可0訂=い幻020=(75ーのい228、==(75ー0)ト195840仏=を可,℃.=い幻020ー(25ー0い[228x540ー(25-0)ト7“80いQFCpG()2ー町)=05X3350x(25ー10)=4ー875kJ將上述各量帯人下式:+住+②=仏+②+仏求得:仏=-85g72,仏-85g72熟量平衡見表3-10。表3一10?；淞科胶獗砦锪厦Q輸入熱聶輸出量帶入設(shè)備熱冷卻水冷量帶出設(shè)備熱設(shè)備升熱損失熱總熱量丄95840一85872丄0996857668041875一8587.2丄09968343結(jié)晶釜冷量計(jì)算結(jié)晶釜用冷凍鹽水降溫,加快結(jié)晶基礎(chǔ)數(shù)據(jù); C =I.Sk仁℃G乙水怕=1020kg丆〕=12℃7;=0℃具體計(jì)算:QˉYG.「C,丆=1.8丶1020丶(25-0)=45900丆=1.8∕1020丶(12-0)=22032kJQ,乛C,」G(丆〕一(])乛05×2140>:(12一10)乛2140kJ將上述各量帶入下式;求得:=-24142W,Q,冷量平衡見表3-Ⅱ。++乛Q25+Q,-2414,2222表3一11結(jié)晶釜冷量平衡表物料名稱輸入熱的地輸出熱量巧帶入設(shè)備熱冷卻水冷量帶出設(shè)備熱設(shè)備升溫?zé)釗p失熱總熱量45900一2414221758220322140一2414．221758

第4章主要設(shè)備設(shè)計(jì)41設(shè)備材質(zhì)選擇及結(jié)構(gòu)形式本設(shè)計(jì)是對(duì)酰化工段的?；磻?yīng)釜進(jìn)行的主要設(shè)備設(shè)計(jì)。?；磻?yīng)釜中的主要物料形式為固液態(tài)的混合，考慮到反應(yīng)物料的存在形式以及反應(yīng)的壓力與溫度，選擇了不銹鋼材質(zhì)的反應(yīng)釜[巧」。筒體為圓柱形結(jié)構(gòu)，封頭選擇標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，下封頭為錐形封頭。2設(shè)備工藝尺寸的計(jì)算421體積的計(jì)算醋酸酐投料量：547kg醋酸酐密度：L08g/cm3m5470．51m510L醋酐p1080水楊酸投料量；782kg水楊酸密度：L44g/cm3m782=0．54m=540L水楊p1440催化劑為三氯化鐵，投料量與酸酐質(zhì)量比為1：6，所以：三氯化鐵投料量：92kg三氯化鐵密度：29g/cm3m92V一0032m三一32L三氯化訣p2900V=V+V+V=510+540十32=1082L總醋靛Al玳楊過氯化鐵設(shè)備裝料系數(shù)為08，所以需要的體積為： V 1082=13525L裝料系數(shù)0．8結(jié)合實(shí)際情況考慮，圓整后設(shè)備體積v：20422筒體的直徑和高度根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，幾種常用攪拌器殼的長、徑比見表4一1。表4一1攪拌器長徑比種類設(shè)備內(nèi)物料類型一般攪拌反應(yīng)器一般攪拌反應(yīng)器發(fā)酵反應(yīng)器液一固或液液相物料氣一液相物料1.7～2．5因?yàn)榉磻?yīng)釜內(nèi)物料為固液混合，設(shè)一：13為了方便計(jì)算，忽略封頭的容積，可以認(rèn)為有如下公式：V一刀2H4把反應(yīng)器的長、徑比帶入上式得整理后得4VD D 一1138nm1將結(jié)果圓整后，取D12傭mm可由以下公式求得筒體的高度：式中‰頭一0、1311)3將D：000n皿帶入公式4一3，得：L5025一0]31=1129mm4 4圓整后取H=1200mm實(shí)際長徑比為：1200D1200校核結(jié)果符合原定的范圍值，所以筒體直徑為1200m1n高為1200n皿43附件的選擇431夾套筒體直徑為1200mm，由下表可求出夾套內(nèi)徑：表4一2夾套直徑與殼體直徑的關(guān)系D50～6D070D一《8002000一-30〔甩DD十50D+200所以夾套內(nèi)徑為：D1200十100一1300mm裝料系數(shù)為0由下列公式可求出夾套高度HH8×8×VV× 4 4圓整后取H：900mm,且夾套高度大于料夜高度。432釜體法蘭根據(jù)筒體內(nèi)的反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度以及筒體直徑，查表確定選擇甲型平焊法蘭查手冊(cè)中的《甲型平焊法蘭》（JB4701一2000），本設(shè)備選擇甲型平焊法蘭光滑密封面，其公稱壓力為PN6，公稱直徑大小為DNI200。標(biāo)記為：法蘭G116凵200JB仃4701一2000，查《非金屬軟墊片》（JB仃4704一2000）后，該設(shè)各選用石棉橡膠墊片和光滑面密封，所以墊片規(guī)格為124儼1200×31B/T47042000。表4一3法蘭尺寸表公獼通徑DN法蘭盤厚度5理論質(zhì)量螺柱規(guī)格螺柱數(shù)量1200mm54mm136．8kgM2030433視鏡本設(shè)備的視鏡選取不帶頸的普通視鏡，此類視鏡結(jié)構(gòu)簡單，不易結(jié)料，有較寬柄的視野。視鏡玻璃選用碳年硼硅玻璃。表4一4視鏡尺寸表公稱直徑D公稱壓力PgDD螺柱數(shù)量n螺柱直徑d質(zhì)量150mmo．98NIPa2502巧M141在64．34管法蘭進(jìn)料管口選擇為7巧無縫鋼管，法蘭為PNO6，DN50,GH20595一1997。出料管口選擇為06×4無縫鋼管，法蘭為PN06，DN50,HG20595一1997。加熱蒸氣進(jìn)口管選擇為輕8×3．5無縫鋼管，法蘭為PNO6，DN32,HG20595一1997。冷凝液出口管和壓力表接管均選貝@32×3巧的無縫鋼管法蘭為PN0.6tD№5，HG20592一1997。安全閥接管選用5到巧無縫鋼管，法蘭為PNO6，DN40,1--102仍95一1997。溫度計(jì)選用的公稱長度為14傭，配備板式的平焊管法蘭PN0.6MPa，DN50，HG20595一1997。435手孔選用光滑密封的平蓋手孔JB巧89T4725一四92，詳細(xì)見表4巧。表4釣手孔規(guī)格表筒節(jié)Hmm螺柱d螺紋支座質(zhì)量kg1E03E0M20弓8436支座選擇使用B型耳式支座（JT4725一1992），支座數(shù)目為4個(gè)。根據(jù)容器公稱直徑為1200mm選擇支座尺寸見表4一6。表4一6支座規(guī)格尺寸表高度底板IL底板可筋板Il墊板11墊板12螺栓d螺紋支座質(zhì)量40m1n310 250 500 36 30M3040kg437攪拌器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，所以錨式攪拌器最為合適，并且乙酸酐屬于低黏度糊流體：葉輪直徑一般為釜徑的0．2司5倍：根據(jù)工藝條件要求，選取攪拌器外徑700mm，攪拌軸直徑5044設(shè)備壁厚設(shè)計(jì)441筒體壁厚因?yàn)榉磻?yīng)釜的材料為Q235一A，查得應(yīng)許力[一113乁a，計(jì)算壓力尸-044MPa,設(shè)計(jì)溫度T一巧0℃，根據(jù)材料選取夾套的焊縫系數(shù)為一0．6，壁厚附加量的鋼板厚度負(fù)偏取c,：0．6mm,單而腐蝕取腐蝕余量為：1反應(yīng)釜筒體壁厚的計(jì)算公式如下：PD（4一4）2[刁行將各量帶入公式得：044×12003、91mm2[但一摔2×113×0．6一0．44設(shè)計(jì)厚度為：鵪一+C一3．91+1一4．91mm名義厚度為：5：十Cl：391+0．6：4、511mn圓整后一5nun有效厚度為：：5—q—c：5一1一0．6：3．4mm最大允許工作壓力為：22×113×06一0．48MPa224．42標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭壁厚計(jì)算壁厚的公式為：200尹其中k為橢圓封頭性狀系數(shù)，當(dāng)封頭為標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭時(shí)，k=l在設(shè)計(jì)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的壁厚不小于對(duì)頭內(nèi)直徑的0巧％，即。一D住巧％一1200x0．巧％一1.8mm查表取q一06，腐蝕余量c:一1將上述已知量帶入壁厚計(jì)算公式，得： 尸D 1x0．44x1200一3．92[0慟一住5P2×113×0．6一住5x0·44設(shè)計(jì)厚度為：鵪一+C一3．9十1一49mm名義厚度為：：0+0：4、9十6：5巧mm有效厚度為：：0一Cl一C:：55一I一0．6到·9mm最大允許工作壓力為：20[5]一0．45MPaDi十824.5設(shè)備操作控制此設(shè)各為帶夾套的反應(yīng)釜，反應(yīng)過程中有加熱的操作，所以要安裝溫控閥，且保證其安全性。該設(shè)備屬于制藥容器，要防止超溫、超壓、超裝。要設(shè)置超壓瀉放或爆破裝置，也要安裝液位指示計(jì)和溫度計(jì)．實(shí)現(xiàn)對(duì)液位和溫度的監(jiān)泖。

第5童車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)51車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)概述藥0車間布置的合理性，嚴(yán)重影響著施工與安裝的進(jìn)度，還有廠房的建設(shè)投資等，車間建成后也影響著藥品的生產(chǎn)安全，設(shè)計(jì)合理的車間不但節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本也利于工人操作。所以車間的布置設(shè)計(jì)心須嚴(yán)格按照應(yīng)遵守的設(shè)計(jì)規(guī)則來進(jìn)行。5凵車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)原則車間布置應(yīng)滿足得工藝要求有：o）嚴(yán)格遵守工藝生產(chǎn)要求是車間設(shè)備布置的基本原則，即車間里的設(shè)備布置與工藝流程應(yīng)該保持一致，并盡可能地使反應(yīng)物料自動(dòng)流送，避免管路交又的現(xiàn)象。為此，一般可將計(jì)量設(shè)備或者儲(chǔ)料設(shè)備布置在頂層，主反應(yīng)釜類設(shè)備布置在中層，廢液儲(chǔ)罐離心機(jī)過濾機(jī)等設(shè)備布置在底層。覦）在操作中，有物料流入且相關(guān)聯(lián)的設(shè)備在布置的時(shí)候距離可適當(dāng)靠近，但也要保持安全距離且方便工人操作。同時(shí)也應(yīng)該預(yù)留出一定的空間添加物料，運(yùn)輸物料和設(shè)備維修等。車間設(shè)備的布置要對(duì)稱。一些相同或者相似的設(shè)備要集中布置，并要考慮到調(diào)換使用的方便性與可行性，這樣才會(huì)充分發(fā)揮設(shè)各的潛在作用。車間設(shè)備的布置必須要滿足車間管理和使用安全。在設(shè)計(jì)車間布置時(shí)，要注意讓操作人員處于上風(fēng)口，而且高大的設(shè)備要避免安放在靠窗的位置，否則會(huì)影響通風(fēng)和采光。車間布置應(yīng)滿足GMP的要求有：o）設(shè)備擺放的設(shè)計(jì)、型號(hào)的選擇以及安裝要符合工藝生產(chǎn)的要求方便清洗、消毒和滅菌，使設(shè)備的生產(chǎn)操作，維修、保養(yǎng)方便操作，并能有效減少污染?！?〕當(dāng)主要管道與設(shè)備相連接的時(shí)候，管道上要標(biāo)明管內(nèi)所流物料名稱和流向。50車間組成本車間山成鹽、羧化、酸化、酰化四個(gè)工段組丿起酸化工段配制濃硫酸溶液時(shí)，因?yàn)榱蛩嵊袕?qiáng)腐蝕性，加入硫酸時(shí)要避免硫酸飛濺，腐蝕管道地面等，工作人員也應(yīng)注意避免滴落在身上，所以酸化反應(yīng)釜和濃硫酸配液罐之間，應(yīng)該留出足夠的操作空間。在設(shè)備的空間布置上，成鹽工段、酸化工段和酰化工段的配料罐和主要反應(yīng)設(shè)備。放在操作平臺(tái)上，離心機(jī)、泵和過濾裝置應(yīng)該放在地面上。5丿車間設(shè)備布置方案本設(shè)計(jì)中阿司匹林的合成車間采用單層敞開式設(shè)計(jì)，單層樓高為8m,操作臺(tái)高4米，長嚇m，寬12皿柱距為6m，柱網(wǎng)采用6mx6m，建筑面積216m2。車間的主要設(shè)各應(yīng)該按照工藝流程中的順序依次排放，設(shè)各中心應(yīng)該盡量在一條直線上，這樣有利于輸送管線最短。?；ざ蔚姆磻?yīng)釜和結(jié)晶釜可近距離排列，這樣集中操作還節(jié)省空間。車間內(nèi)要留有原料貯存的空地，設(shè)備與設(shè)備之間要留有安全操作距離及維修空間。對(duì)易燃物要保證防火安全，車間至少三個(gè)方向都要設(shè)置窗戶，以便形成對(duì)流通風(fēng)，保證車間內(nèi)看空氣新鮮。因?yàn)楸拒囬g建筑面積較丿0所以車間設(shè)計(jì)時(shí)共有三個(gè)大門。兩個(gè)物流專用，一個(gè)人員出入專用。這樣可以做到物流人流互不交叉干擾，以防安全事故的發(fā)生。

第6章公用工程6彐動(dòng)力（水、電、汽、氣）611蒸氵氣用量用蒸汽加熱時(shí)的蒸汽用量由下式可得．W=式中7、一冷凝水的最終溫度，℃，W一蒸汽消耗量，kg;一蒸氣的焓，kJ/kg;Cp一冷凝水的定壓比熱，可取4．18矧一熱效率，保溫設(shè)備為097。成鹽工段每批蒸汽用量為：352608W=一巧0．4kg(H一Cp丆077一4．18x80）xo、97羧化工段每批蒸汽用量為訁3〔4212W—=131kg(H一C是'（2750．7一4彐8×85）×097?；ざ蚊颗羝昧繛橛?82729：121kg282729(H一C是'（27刃．7一4彐8×80）×097所以每生產(chǎn)一批所用的蒸汽總用量為：W=15住4十131+121=402．4kg每年產(chǎn)300批，所以水蒸氣總用量為：W亡300×4024亡1207328kg60電用量各個(gè)設(shè)備的用電量可由下式求得： W一尹獷 （6一2）泵1臺(tái)，每天工作2h,功率為30kW/h,則一天的用電量為：一協(xié)一3．0×2一6kW升降機(jī)1臺(tái)，每天工作3h，功率為35kW/h，則一天的用電量為：':=t=3.5×3=川5kW攪拌器4臺(tái),每天工作12h,功率為4kW則一天的用電量為;Ⅳ=4x12=48kW車間每天運(yùn)轉(zhuǎn)24h,廠房照明功率為6kW/h,則一天的用電量為;Ⅳ==6X24=144kW車間每年生產(chǎn)300天,則年用電量為:Ⅳ=38(讠+Ⅳ+、+Ⅳ」=38x(6+10·5++1)=62550kw613水用量冷卻過程中水用量可由下式求得: Q2 (6-3)成鹽工段每批冷卻水用量為;73450=18497kgc?)4.18435一呵?；ざ蚊颗鋮s水用量為;c?85872乛4108kgc(T:-TL)4185-20)結(jié)晶過每批冷卻水用量為;24142 W, =966kgC(T:-TI)418×(18-12)配制氫氧化鈉溶液和硫酸每批用水量為:Ⅳ=251+434=685kg一年生產(chǎn)300批,共用水量為:Ⅳ=3)W「+Ⅳ。++」)=38ㄨ(I97+4180+926.6+685)=179297kg動(dòng)力(水、電、汽、氣)的消耗定額和消耗量,見表表6-1動(dòng)力(水、電、汽)消耗定額及消耗量名稱名稱規(guī)格6空調(diào)部分凈化空調(diào)系統(tǒng)是使氵占凈區(qū)域達(dá)標(biāo)的基本保障·空氣凈化系統(tǒng)是送入潔凈室的空氣,除了對(duì)潔凈度有要求外，對(duì)空氣的濕度和溫度也有一定的要求。為了滿足這些要求，不但需要對(duì)空氣進(jìn)行凈化，還需根據(jù)具體流程操作對(duì)其加熱冷卻，加濕去濕等處理。621車間潔凈級(jí)要求本設(shè)計(jì)的合成車間生產(chǎn)的藥品屬于顆粒劑，根據(jù)GMP對(duì)藥0車間潔凈度的要求，對(duì)室內(nèi)空氣潔凈度要求級(jí)別為30萬級(jí)，空調(diào)的換氣次數(shù)應(yīng)為每小時(shí)10一巧次：生產(chǎn)車間的新風(fēng)可用于滿足室內(nèi)差和為工總?cè)藛T提供新鮮的空氣，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取值可為系統(tǒng)總風(fēng)量的30％左右。6丿2車間溫、濕度要求根據(jù)國家所頒布的GMP管理規(guī)則，空氣潔凈度要求在30萬級(jí)時(shí)，對(duì)相對(duì)濕度的要求為45％6，溫度的要求為18一26℃：

第7章環(huán)境保護(hù)7彐三廢產(chǎn)生阿司匹林合成車間的生產(chǎn)過程中，所產(chǎn)生的三廢有反應(yīng)廢渣、反應(yīng)廢氣和廢水。所以為了減少在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染，要做到流程設(shè)計(jì)的合理性，盡量減少三廢的產(chǎn)生，并且對(duì)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的三廢及時(shí)處理。在本設(shè)計(jì)中主要產(chǎn)生的廢渣為三氯化鐵，廢液為清洗設(shè)各所產(chǎn)生的污水，廢氣主要有二氧化碳?xì)怏w。所以本設(shè)計(jì)中要主要考慮到三廢的排放以及處理問題。要嚴(yán)格的遵守國家所規(guī)定的環(huán)境保護(hù)氵去標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該嚴(yán)格遵守的法則如下：《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)則》0998年版）《大氣環(huán)境質(zhì)量檢標(biāo)準(zhǔn)》（Gm295一96）（3）《工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8878一96）（4）《工業(yè)一三廢排放標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ4-73）巧）《建筇設(shè)計(jì)的防火規(guī)范》（GBJ16一1967）《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5058一9）（7）《地面水質(zhì)量環(huán)境檢測標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838一88）三廢排。放具體見下表7一1。表7一1三廢排放量表序號(hào)排放物名稱排放點(diǎn)排放物性狀排放量排放標(biāo)淮備注廢水廢渣廢氣廠區(qū)循環(huán)利用水池處理廠處理后排放到大氣液體同體氣體工業(yè)三廢排放標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)三廢排放標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)三廢排放標(biāo)準(zhǔn)杰2治理方案阿司匹林合成過程中所產(chǎn)生的三廢既然無氵去避免，所以在三廢處理過程中首先應(yīng)該考慮的是如何從根本減少三廢的產(chǎn)生，再考慮如何處理三廢。減少途徑主要可以從改善工藝流程和廢料處理后重新利用兩方面人手。對(duì)廢料循環(huán)利用，可以做到廢料量最少化。同時(shí)在處理三廢的時(shí)候，要把處理量大并且易揮發(fā)、有毒性和較強(qiáng)腐蝕性的廢料，以較快的速度處理，不能造成二次污染。當(dāng)廢料中有可回收利用的廢料時(shí)，要在所生產(chǎn)崗位上進(jìn)行專門的處理，使其中的有用成分可以被回收利用，無氵去處理的廢料再進(jìn)行無害化處理：并且處理三廢的過程也要經(jīng)濟(jì)合理，降低成本。721廢渣的處理本設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的廢渣主要為催化劑和反應(yīng)剩余物。但在廢渣的處理過程中要嚴(yán)格遵守工業(yè)三廢處理標(biāo)準(zhǔn)，做到亻吏廢渣減量化、殘質(zhì)無害化、廢物資源化。目前我國藥廠對(duì)廢渣的處理主要有焚燒和掩埋。但掩埋廢料的地方應(yīng)該盡量接近廠區(qū)并且遠(yuǎn)離生活區(qū)。這樣不僅減少運(yùn)輸成本，還不會(huì)對(duì)居民的生活區(qū)造成污染。填埋后要通常在周邊鋪上防滲的沙層等。722廢水的處理在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水處理，要符合我函工業(yè)環(huán)境保護(hù)法則，因?yàn)閺U水的處理與環(huán)境息息相關(guān)，則必須嚴(yán)格遵守廢水處理法規(guī)。本設(shè)計(jì)的廢水主要由清洗設(shè)備所產(chǎn)生。處理方法常用的有化學(xué)處理法和物理處理法一本設(shè)計(jì)選用物理方法對(duì)廢水進(jìn)行處理，以達(dá)到國家要求的標(biāo)準(zhǔn)，這樣不會(huì)造成污染且方氵去綠色經(jīng)濟(jì)且環(huán)保。723廢氣的處理在合成過程中所產(chǎn)生的廢氣，主要有粉塵、無機(jī)物廢氣和有機(jī)物廢氣等三大類：選擇用吸收法處理生產(chǎn)中的廢氣以達(dá)到凈化這些氣態(tài)污染物的目的，該方氵去也可凈化多種組分的有機(jī)污染物和一些較低濃度污染物，該方氵去比較適合化學(xué)生產(chǎn)過程，吸附法具體原理就是廢氣與多孔固體接觸，亻吏其中的污染物吸附在固體表面上，再從氣流中分離出來的過程，也就達(dá)到了治理的目的。

第8章防火安全衛(wèi)生8彐防火措施藥廠生產(chǎn)車間的防火要求必須符合國家的標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)原料中用到的苯酚和乙酸酐，都是易燃物，遇明火可曝炸，屬于二級(jí)易燃化學(xué)品．結(jié)合車間廠房面積大小和層數(shù)考慮，廠房的耐火級(jí)別為二級(jí)，。因?yàn)楸椒雍鸵宜狒且讚]發(fā)的化學(xué)物品，所以在生產(chǎn)過程中就要杜絕可以引起燃燒的各種原因，比如：車間禁止吸煙，地面采用絕緣材料等，以防明火出現(xiàn)，引起燃燒爆炸等。本設(shè)計(jì)用到易燃物的工段有成鹽工段和?；ざ危詰?yīng)該在成鹽反應(yīng)釜、醋酸酐儲(chǔ)罐和?；磻?yīng)釜上安裝阻火器，避免火災(zāi)發(fā)生。各設(shè)備間的安全距離要達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，在生產(chǎn)過程中，要有工作人員定時(shí)檢查防火器材等，如果有損耗要及時(shí)維修處理，做好防范：車間也可以對(duì)工作人員做防火方面的安全教育與演練，可以降低火災(zāi)帶來的危害。生產(chǎn)車間要呆持