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1、一、工藝流程的選擇,一般制藥生產(chǎn)過程包括三個階段: 原料預處理化學反應分離純化產(chǎn)品制劑藥 生產(chǎn)同一種產(chǎn)品多數(shù)情況下可采用多種不同的生產(chǎn)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(chǎn)路線，必須對路線進行經(jīng)濟評價分析，找到技術先進，產(chǎn)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(jīng)濟安全環(huán)保生產(chǎn)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(jīng)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(chǎn)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(chǎn)過程中上步反應產(chǎn)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(chǎn)物不易變質時，工藝流程采用不同生產(chǎn)能力的容器，在兩步反應中間增設貯槽，使整個工藝生產(chǎn)連續(xù)化； 2. 反應中間產(chǎn)物易變質時，工藝流程采用相同生產(chǎn)能力的容器，實行生產(chǎn)周期長的多釜生產(chǎn)，生產(chǎn)周期短的少釜生產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)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(nèi)容比框圖詳細，不編入設計文件。 內(nèi)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(nèi)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(shù)量、物料的流向； 流程圖右邊為主要副產(chǎn)品及三廢的物衡表，標注名稱、組成、數(shù)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(lián)系，是化工工程設計的主要依據(jù)；是生產(chǎn)、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(tǒng)、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(jù)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)過程中的全部儀表和控制方案，包括儀表的控制參數(shù)、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(nèi)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(nèi)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(lián)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(jù)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(lián)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(nèi)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(shù)字（0199）表示。 管道尺寸 以mm為單位，只注數(shù)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(nèi)腐蝕：H。 單元順序號：用阿拉伯數(shù)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(shù)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(tǒng)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(diào)節(jié)閥的開啟以調(diào)節(jié)管道內(nèi)的流體壓力，使其保持在正常的操作壓力范圍之內(nèi)。, 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(chǎn)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(nèi)容。,,
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