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1、一、工藝流程的選擇,一般制藥生產過程包括三個階段: 原料預處理化學反應分離純化產品制劑藥 生產同一種產品多數情況下可采用多種不同的生產路線，即使采用相同的原料路線，具體的工藝安排或操作指標也有差別，到底采用哪種生產路線，必須對路線進行經濟評價分析，找到技術先進，產品成本低，收率高，投資少，能耗低，同時又完全環(huán)保的工藝路線（即可對各方案進行比較，找到經濟安全環(huán)保生產工藝路線）。,例1：混酸硝化氯苯制備混合硝基氯苯 混酸組成：HNO3 47%、H2SO4 49%、H2O 4%；氯苯與混酸中HNO3的摩爾配比為1:1.1，硝化溫度：80；硝化時間：3h；硝化廢酸中含硝酸<1.6%，含混合硝基氯苯
2、為獲得混合硝基氯苯量的1%。 反應特點：氯苯、硝基氯苯與混酸不互溶。反應結束兩相分層，混酸中尚有少量硝基氯苯及未完全反應的硝酸；同時，廢酸中含有大量不參加反應的H2SO4；如何充分利用未反應的硝酸及回收混酸層中的硝基氯苯和H2SO4是決定合成工藝的關鍵。,方案1：硝化分層方案,方案2：硝化分離萃取方案,方案3：硝化分離萃取濃縮方案,例2：混酸硝化苯制備硝基苯 混酸組成：HNO3 5%、H2SO4 65%、H2O 30%；苯與混酸中HNO3的摩爾配比為1:1.1，反應壓力：0.46MPa；反應溫度：130；反應后的硝化液進入連續(xù)分離器，分離出的酸性硝基苯和廢酸的溫度約為120；酸性硝基苯經冷卻
3、、堿洗、水洗等處理工序后送精制工段。,方案1：間接水冷常壓濃縮方案,方案2：原料預熱閃蒸濃縮方案,二、設備利用率的提高,由于工藝反應、生產任務、轉化率等各個方面的影響，使得工藝流程中的各步設備容量有所不同，為充分利用設備，必須安排好生產過程中上步反應產物量與下步反應原料量之間的問題，即處理好工藝設備的銜接和利用問題。其原則如下： 1. 反應中間產物不易變質時，工藝流程采用不同生產能力的容器，在兩步反應中間增設貯槽，使整個工藝生產連續(xù)化； 2. 反應中間產物易變質時，工藝流程采用相同生產能力的容器，實行生產周期長的多釜生產，生產周期短的少釜生產的原則；,,三、工藝流程圖,初步設計階段：工藝流程框
4、圖(Block Flow Sheet) 工藝流程示意圖(Simplified Flow Sheet) 工藝流程圖(Process Flow Diagram, PFD) 物料流程圖 帶控制點工藝流程圖 (Process Control Diagram, PCD) 施工圖設計階段：帶控制點工藝流程圖 （又稱：管道及儀表流程圖） (Piping &Instrumentation Diagram, PID),工程設計,,1. 工藝流程框圖,工藝路線和生產方法確定后，物料衡算前繪制的一種定性圖紙，不編入設計文件中，主要為物料衡算計算方便。 主要
5、內容： 、以方框表示單元過程，圓框表示單元反應，并加注必要文字說明； 、以箭頭表示物料和載能介質流向，并輔以文字注釋； 例: 阿司匹林工藝流程框圖,阿司匹林工藝流程框圖,. 工藝流程示意圖,定性圖紙，內容比框圖詳細，不編入設計文件。 內容： 、以幾何圖形表示設備示意圖，設備之間的豎向關系； 、反映全部原料、中間體和三廢的名稱及流向； 例：阿司匹林工藝流程示意圖,阿司匹林工藝流程示意圖,. 物料流程圖,以圖形和表格相結合的形式反映設計計算結果的圖樣，編入正規(guī)設計文件中。 內容： 圖形中包括裝置方塊或設備輪廓圖形、物料流程線等； 標注過程 裝置名稱或設備位號、名稱；流程中原料、中間體、輔助材料
6、和三廢等的代號，說明等； 物料衡算表 物料代號、物料名稱、物料組成、流量、壓力、溫度狀態(tài)及來源去向等； 標題欄：圖名、圖號、設計階段等。 例：氯苯硝化物料流程圖,在工藝流程示意圖中表示的物料流程圖,用框圖繪制物料流程圖, 按確定的工藝路線畫出流程示意圖，反應及過程名稱用雙框圖表示，同時標注過程名稱、流程號； 流程圖左邊為原料和中間體的物衡表，包括物料名稱、組成、數量、物料的流向； 流程圖右邊為主要副產品及三廢的物衡表，標注名稱、組成、數量、去向等； 物料的流向用粗實線表示，其它用細實線表示。,,,,,,,4. 帶控制點工藝流程圖,亦稱管道及儀表流程圖（PID），反映某個過程中所有設備、物料
7、之間的各種聯系，是化工工程設計的主要依據；是生產、檢修管理、考核的指南；是人員培訓、實習的指導教材，是最權威、最系統、最重要的圖紙。,(1) 兩階段帶控制點工藝流程圖的區(qū)別,初步設計階段和施工圖設計階段都要繪制帶控制點的工藝流程圖，但兩者的要求和深度是不同的。 初步設計階段帶控制點的工藝流程圖是在物料流程圖的基礎上，加上設備、儀表、自控、管路等設計結果設計而成，并作為正式設計成果編入初步設計文件中。 施工階段帶控制點的工藝流程圖則是根據初步設計的審查意見，對初步設計階段帶控制點的工藝流程圖進行修改和完善，并充分考慮施工要求設計而成的。,(2) 基本要求,（1）表示出生產過程中的全部工藝設備，包
8、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(guī)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。, 設備 A 常見設備的圖例（P277-279）。 注：對于圖例中沒有表示出的設備，在工藝流程圖中可繪制出其象征性的幾何形狀，以表明設備的幾何特征。 B 常見設備的代號
9、 T-塔 R-反應器 V-容器 E-換熱器 P-泵 C-壓縮機 F-工業(yè)爐 S-煙囪火炬 L-起重運輸機械 W-稱重機械 M-其它機械,(3) 帶控制點工藝流程圖繪制方法,C 設備標注 所有工藝設備都有一設備位號，設備位號標注在設備輪廓內或設備附近，僅標注位號，不注設備名稱，并在圖紙上面或下面標注出位號及名稱如： R1203A、B 反應器,,D 例 a、設備代號 b、設備所在主項編號 主項編號可按工段（車間）編號； c、主項內設備順序號 d、相同設備尾號 相同設備是指用途相同，在工藝流程圖中并聯使用的設備，尾號必須按A，B，C 順序標注； e、設備位號線 0.6mm中粗線。,, 管道 A 常
10、見管道、管線和閥門的圖例（P273-275） 對于圖例中沒有的管件或閥門可根據其特點增補圖例。流程圖中采用的管道、管件和閥門圖例應在流程圖或首頁圖（將設汁中所采用的部分規(guī)定以圖表的形式繪制成首頁圖，包括圖紙目錄、設備一覽表以及各種圖例、符號、代號和說明等）中加以說明。,B 說明 ）在初步設計階段的工藝流程圖中，應給出主要管道、閥門、管件和控制點；而在施工圖設計階段的工藝流程圖中，則應繪出全部管道、閥門、管件和控制點。 ）物料管線用粗線表示，其他管線用中粗線，控制回路用細線表示。 ）在同一流程圖中，當兩設備相距較遠時，其物料管線仍需連通不能用文字表示。當兩根無聯系的管線相互交叉時，可將一根畫成連
11、續(xù)實線，而另一根在交叉處斷開。線條拐彎處可畫成直角。 ）當流程圖中的管道需與另一流程圖中的管道相連時，可在管道斷開處用箭頭注明至某設備或管道的圖號。 ）在帶控制點工藝流程圖中，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(zhí)行。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加增加隔熱或隔聲代號。,C 管道的標注,PL - R120303 - 573.5 - E1M - H 介質代號管道編號管道尺寸管道等級隔熱或隔聲代號 CWS/PL -R120303 - 764/573.5 - E1M - H 套管介質/內管介質 管道編號管道尺寸管道等
12、級隔熱或隔聲代號,,,,, 常見介質的代號,,注：全部物料代號P274-275, 管道編號 用設備位號加管道順序號表示，管道順序號用兩位數字（0199）表示。 管道尺寸 以mm為單位，只注數字，不注單位。管道尺寸一般標注為外徑壁厚的形式，也可以用公稱直徑表示，有時只標注管徑。,, 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。 M 1 B 公稱壓力等級代號單元順序號管材代號 管材代號 鑄 鐵：A； 碳 鋼：B；普通低合金鋼：C； 合金鋼：D； 不銹鋼：E；有色金屬：F； 非金屬：G； 襯里及內腐蝕：H。 單元順序號：用阿拉伯數字表示，從1開始。 中華人民共和國管道標準壓力等
13、級代號,,, 隔熱或隔聲代號,, 儀表,A 常見儀表的圖例（P276-277） B 儀表標注方法 T I - 2 02 被測變量代號儀表功能代號工段或工序序號儀表序號 說明： a 在帶控制點的工藝流程圖中，檢測儀表、顯示儀表的圖例均用圓圈來表示，并用圓圈中間的橫線來區(qū)分不同的安裝位置。 b 在帶控制點的工藝流程圖中，儀表的位號可直接填寫在儀表圖例中，其中字母代號填寫在圓圈的上半部分數字編號填寫在圓圈的下半部分。,c 常見被測變量和功能的代號, 自控,該控制系統中有一個引至儀表盤的壓力計，具有壓力指示功能，其編號為203。管道中的壓力變化通過變送器將信號送至壓力計并通過它控制調節(jié)閥的開啟以調節(jié)管道內的流體壓力，使其保持在正常的操作壓力范圍之內。, 閥門,A 常見閥門的圖例（P275） B 標注方法 . 標注閥門：注明公稱直徑。如： .管件、變徑管： 或,,,,四、化工工藝計算及設備選型,生產工藝流程示意圖確定以后，即可進行物料衡算、熱量衡算、設備選型及工藝設計，物衡、熱衡和設備選型是化工工藝設計中最基本最重要的一環(huán)，也是化工工藝設計中面臨的最主要的問題，占整個設計階段一半的時間。物衡、熱衡在化工原理中已詳細講解，設備選型是課程學習的另一主要任務，主要是利用化學反應工程的內容。,,
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