工藝流程設計一、工藝流程設計的作用工藝流程設計是在確定的原料路線和技術路線的基礎上進行的，它是整個工藝設計的中心。工藝流程設計是工程設計中最重要、最基礎的設計步驟，對后續的物料衡算、工藝設備設計、車間布置設計和管道布置設計等單項設計起著決定性的作用，并與車間布置設計一起決定著車間或裝置的基本面貌。因此，設計人員在設計工藝流程時，要做到認真仔細，反復推敲，努力設計出技術上先進可靠、經濟上合理可行的工藝流程。二、工藝流程設計的基本程序工藝流程設計是一項非常復雜而細致的工作，除極少數非常簡單又比較成熟的工藝流程外，都要經過由淺入深、由定性到定量、反復推敲和不斷完善的過程。一般地，工藝流程設計可按以下基本程序進行：1.工藝路線的選擇當一種產品存在若干種不同的工藝路線時，應從工業化實施的可行性、可靠性和先進性的角度，對各工藝路線進行全面細致的分析和研究，并確定一條最優的工藝路線，作為工藝流程設計的依據。在選擇工藝路線時，應特別注意工藝路線中所涉及的關鍵設備和特殊工藝條件或參數。一些工藝路線常常因為解決不了工業化時的關鍵設備或難以滿足所需的操作條件或參數，而不能實現工業化。2.確定工藝流程的組成和順序根據選定的工藝路線，確定工藝流程的組成，包括全部單元反應和單元操作，并明確各單元反應和單元操作的主要設備、操作條件和基本操作參數(如溫度、壓力、濃度等)。在此基礎上，確定各設備之間的連接順序以及載能介質的技術規格和流向。3.繪制工藝流程框圖當工藝路線及工藝流程的組成和順序確定之后，可用方框、文字和箭頭等形式定性表示出由原料變成產品的路線和順序，繪制出工藝流程框圖。4.繪制工藝流程示意圖在工藝流程框圖的基礎上，分析各過程的主要工藝設備，在此基礎上，以圖例、箭頭和必要的文字說明定性表示出由原料變成產品的路線和順序，繪制出工藝流程示意圖。5.繪制物料流程圖當工藝流程示意圖確定之后，即可進行物料衡算和能量衡算。在此基礎上，可繪制出物料流程圖。此時，設計已由定性轉入定量。6.繪制初步設計階段帶控制點的工藝流程圖當物料流程圖確定之后，即可進行設備、管道的工藝計算以及儀表自控設計。在此基礎上，可繪制出初步設計階段帶控制點的工藝流程圖，并列出設備一覽表。7.繪制施工階段帶控制點的工藝流程圖初步設計階段的工藝流程設計經審查批準后，按照初步設計的審查意見，對工藝流程圖中所選用的設備、管道、閥門、儀表等作必要的修改、完善和進一步的說明。在此基礎上，可繪制出施工階段帶控制點的工藝流程圖。四、帶控制點的工藝流程圖（一）帶控制點的工藝流程圖應達到下列基本要求：1.表示出生產過程中的全部工藝設備，包括設備圖例、位號和名稱。2.表示出生產過程中的全部工藝物料和載能介質的名稱、技術規格及流向。3.表示出全部物料管道和各種輔助管道(如水、冷凍鹽水、蒸汽、壓縮空氣及真空等管道)的代號、材質、管徑及保溫情況。4.表示出生產過程中的全部工藝閥門以及阻火器、視鏡、管道過濾器、疏水器等附件，但無需繪出法蘭、彎頭、三通等一般管件。5.表示出生產過程中的全部儀表和控制方案，包括儀表的控制參數、功能、位號以及檢測點和控制回路等。(二)圖面要求1.圖紙尺寸帶控制點的工藝流程圖一般在1號或2號圖紙上繪制。按車間或工段，原則上一個主項繪制一張圖，若流程過于復雜，也可分成幾部分進行繪制。2.比例在帶控制點的工藝流程圖中，各種設備圖例一般按相對比例進行繪制。為了使圖面協調、美觀，允許將實際尺寸過高或過大的設備比例適當縮小，而將實際尺寸過小或過低的設備比例適當放大。此外，對同一車間或裝置的流程，繪制時應采用統一比例(圖上不注比例)。3.圖線和字體在帶控制點的工藝流程圖中，主要工藝物料管道、主產品管道和設備位號線用粗實線(0.9~1.2mm)表示，輔助物料管道用中粗線(0.5~0.7mm)表示。設備輪廓、閥門、儀表、管件等一般用細實線(0.15~0.3mm)繪制。儀表引出線及連接線用細實線。此外，流程圖中一般無需標注尺寸，但當需要注明尺寸時，尺寸線用細實線表示(三)繪制方法1.設備(1)常用設備的代號和圖例見附錄四。對于圖例中沒有表示的設備，則在流程圖中可繪出其象征性的幾何圖形，以表明該設備的幾何特征即可。(2)為使圖形簡單明了，設備上的管道接頭、支腳、支架、基礎、平臺等一般不需表示。(3)在流程圖中，當有多臺相同的設備并聯時，可只畫一臺設備，其余設備可分別用細實線方框表示，在方框內注明設備位號，并畫出通往該設備的支管。在初步設計階段的工藝流程圖中，當有多臺相同的設備串聯或輪換使用時，一般只畫1臺設備；而在施工階段的工藝流程圖中則應根據需要畫出2臺或2臺以上的設備，以表示清楚。(4)在帶控制點的工藝流程圖中要表示出設備的名稱和位號，其中設備位號的表示方法如圖3-18所示。2.管道、管件和閥門在帶控制點的工藝流程圖中，應對每一根管道進行標注。管道的標注方法可按HG20519的標準執行，也可根據本單位的標準執行，但應易于區別和記憶，滿足施工和安裝要求。一般情況下，管道應注明介質代號、管道編號、管道尺寸和管道等級，若為隔熱或隔聲管道還應增加隔熱或隔聲代號。管道的標注方法如下圖所示。(a)普通管道(b)套管表3-1常見介質的代號介質名稱代號介質名稱代號介質名稱代號空氣A中壓蒸汽MS循環冷卻水(供)CWS放空氣VG高壓蒸汽HS循環冷卻水(回)CWR壓縮空氣CA蒸汽冷凝液C冷凍鹽水(供)BS儀表空氣IA蒸汽冷凝水SC冷凍鹽水(回)BR工藝空氣PA水W排污BD氮氣N精制水PW排液、排水DR氧氣OX飲用水DW廢水WW工藝氣體PG雨水RW生活污水SS工藝液體PL軟水SEW化學污水CS蒸汽S鍋爐給水BW含油污水OS伴熱蒸汽TS熱水(供)HWS油OL低壓蒸汽LS熱水(回)HWR工藝固體PS管道編號可用設備位號加管道順序號表示，其中管道順序號可用兩位數字(01~99)表示。如R120303即可表示位號為R1203的反應器上編號為3的管道。管道尺寸以mm為單位，只注數字，不注單位。管道尺寸一般只標注管徑，可用公稱直徑表示，也可用外徑和壁厚表示，如f57′3.5等。管道等級由管材代號、單元順序號和公稱壓力等級代號組成，如圖3-20所示。圖3-20管道等級的標注方法管道的單元順序號用阿拉伯數字表示，由1開始。管材代號和管道的公稱壓力等級代號均用大寫英文字母表示，表3-2中列出了幾種管材的代號，表3-3列出了管道的公稱壓力等級代號。表3-2幾種管材的代號管道材質名稱代號管道材質名稱代號鑄鐵A不銹鋼E碳鋼B有色金屬F普通低合金鋼C非金屬G合金鋼D襯里及內防腐H表3-3我國的管道標準壓力等級代號壓力等級/MPa1.01.62.54.06.410.016.020.022.025.032.0代號LMNPQRSTUVW管道的隔熱或隔聲代號用大寫英文字母表示，如表3-4所示。表3-4管道的隔熱或隔聲代號隔熱或隔聲功能名稱代號隔熱或隔聲功能名稱代號保溫H蒸汽伴熱S保冷C熱水伴熱W人身防護P熱油伴熱O防結露D夾套伴熱J電伴熱E隔聲N制藥工藝設計說明書題目：課程：系（部）：專業：班級：學生姓名：學號：指導教師：完成日期：設計說明書目錄1.設計任務書……………2.設計說明書……………3.設計簡介…………4.設計資料…………………5.文獻資料…………………6.帶工藝控制點的工藝流程圖…… 設計簡介第一部分設計任務某藥廠年產解熱鎮痛藥阿司匹林500千克。年工作日300天，每天1班，每班8小時。且最終產品以顆粒劑出售，5g/袋。質量要符合成人用顆粒劑相關標準。第二部分生產工藝選擇及流程設計一、生產工藝選擇本項目生產阿司匹林采用的是化學合成法，以水楊酸作為起始原料，經過酰化、粗制、精制等化學、物理過程生產阿司匹林產品。本設計主要分為三個工段：第一工段為反應階段、第二工段為粗制階段、第三工段為精制階段。化學反應方程式為：二、工藝流程設計1配料比：水楊酸：醋酸酐：乙酸鈉=1：1.4：0.07

本設計選擇間歇式操作，將原料投入酰化釜中，升溫1個小時，釜溫達到75攝氏度左右時，打開攪拌槳攪拌，反應放熱，打開冷凝器，使反應物料保持在液態，反應溫度控制在75攝氏度至80攝氏度之間，過低的溫度會使反應不完全，反應時間過長；升高溫度，易產生許多副產物，是產品質量下降，因此控制反應時間與溫度很重要，反應時間為6小時，當反應液中水楊酸含量低于0.02%時，停止反應（可通過取樣檢驗獲得）。關閉冷凝器，通入冷卻水冷卻至室溫，投入結晶釜內結晶，用離心機過濾，收集乙酰水楊酸粗品，收集母液，供下批反應使用。將粗品投入結晶釜內，通過計量罐進入結晶釜內，通入蒸汽加熱到40攝氏度，打開攪拌槳攪拌，均勻混合后，通入冷卻水冷卻至結晶，用離心機過濾，干燥，過篩后得乙酰水楊酸成品。廢液進行處理并回收。在制備的過程中涉及到的單元操作過程有：1．酰化反應2．冷凍結晶3．離心及洗滌4．干燥（氣流干燥）5．分離6．過濾每個單元操作均有各種典型的設備組合型式，通過以上各單元操作的合適設備組合形成了相應的生產流程。每個單元操作的設備類型選擇要根據生產工藝性質需要和設計者經驗來確定，而設備的大小則需要進行物料衡算和能量衡算，并考慮設備的制備性能第一章設計資料一、技術參數和設計要求某藥廠年產解熱鎮痛藥阿司匹林500千克。年工作日300天，每天1班，每班8小時。且最終產品以顆粒劑出售，5g/袋。質量要符合成人用顆粒劑相關標準二、建設規模與處理目標該廠有一個生產車間，一個研究所，污水庫，辦公室。每年生產量達到生產阿司匹林500千克。三、設計原則 符合國家GMP要求的設備，能完成預定的生產要求。第二章工藝方案選擇一、工藝方案分析（一）滿足《藥品生產質量管理規范》（2010年修訂）中有關設備選型的要求。（二）根據該廠生產的特點，結合企業的生產經驗，以保證產品質量為前提，充分利用公司現有的符合GMP要求的設備。二、主要設備選型1.酰化釜：直徑1100mm，高1200mm，2.攪拌器：此類操作要求攪拌器具有較強的剪切作用和較大的循環流量，所以渦輪式最為合適，并且乙酸酐屬于低黏度糊流體。葉輪直徑一般為釜徑的0.2～0.5倍，取300mm。轉速為125ｒ/min。3.儲罐：槽鋼支腳，回收罐直徑1200-1400mm，角鋼4.離心機：型號SS600，直徑600mm，高度315mm，工作容積45L，裝料限量40kg,轉速1500r