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第四屆“國(guó)藥工程杯”全國(guó)大學(xué)生制藥工程設(shè)計(jì)競(jìng)賽 目錄 第一章 概述 2 1.1 化學(xué)原料藥多功能車(chē)間的設(shè)計(jì)依據(jù) 2 1.2 產(chǎn)品介紹 2 1.2.1 硫辛酸 2 1.2.2 依非韋倫 3 1.2.3 纈沙坦 4 1.3 化學(xué)原料藥多功能車(chē)間的設(shè)計(jì)規(guī)模 4 第二章 產(chǎn)品工藝說(shuō)明 7 2.1 硫辛酸 7 2.1.1 硫辛酸生產(chǎn)方法 7 2.1.2 硫辛酸生產(chǎn)流程概述 7 2.1.3 硫辛酸生產(chǎn)流程圖 8 2.2 依非韋倫 10 2.2.1 依非韋倫生產(chǎn)方法 10 2.2.2 依非韋倫生產(chǎn)流程概述 11 2.2.3 依非韋倫生產(chǎn)流程圖 13 2.3 纈沙坦 15 2.3.1 纈沙坦生產(chǎn)方法 15 2.3.2 纈沙坦生產(chǎn)流程概述 15 2.3.3 纈沙坦生產(chǎn)流程圖 17 第三章 Th產(chǎn)制度 18 3.1 各產(chǎn)品年工作時(shí)間的確定依據(jù) 18 3.2 各產(chǎn)品的生產(chǎn)制度 18 3.2.1 硫辛酸 18 3.2.2 依非韋倫 20 3.2.3 纈沙坦 20 第四章 物料衡算 21 4.1 物料初步衡算及各產(chǎn)品生產(chǎn)天數(shù)的確定 21 4.1.1 硫辛酸的物料初步衡算 21 4.1.2 依非韋倫的物料初步衡算 22 4.1.3 纈沙坦的物料衡算表 23 4.1.4 各產(chǎn)品生產(chǎn)天數(shù)的確定 24 4.2 物料衡算 24 4.2.1 硫辛酸的物料衡算表及物料衡算平衡方框圖 24 4.2.2 依非韋倫的物料衡算表及物料衡算平衡方框圖 28 4.2.3 纈沙坦的物料衡算表及物料衡算平衡方框圖 35 第五章 能量衡算 39 5.1 能量衡算的意義及依據(jù) 39 5.2 能量衡算的方法 39 5.3 能量衡算 40 5.3.1 硫辛酸的能量衡算 40 5.3.2 依非韋倫的能量衡算 41 5.3.3 纈沙坦的能量衡算 42 第六章 設(shè)備選型與計(jì)算 43 6.1 設(shè)備選型的原則與依據(jù)的 43 6.1.1 設(shè)備選型的原則 43 6.1.2 設(shè)備選型與計(jì)算的依據(jù) 43 6.2 主要設(shè)備的選型與計(jì)算 44 第七章 主要原輔料與工藝用公共工程消耗量 66 7.1 主要原輔料的消耗量 66 7.2 工藝用共用工程的消耗量 67 7.2.1 藥品生產(chǎn)用冷熱介質(zhì)的消耗量 67 7.2.2 設(shè)備洗滌清潔劑的用量及條件 71 7.3 管道的計(jì)算與選擇 73 7.4 純化水的制備 79 7.4.1 制備純化水的設(shè)備選擇 79 7.4.2 純化水的制備流程圖 79 7.4.2 純化水的制備流程圖 79 7.4.3 純化水系統(tǒng)主要功能簡(jiǎn)述 79 7.5 公用氮?dú)庀牧?80 7.6 配電系統(tǒng) 80 第八章 車(chē)間布置 83 8.1 概述 83 8.2 車(chē)間布置原則 83 8.3 車(chē)間布置依據(jù) 84 8.4 車(chē)間的組成 84 8.5 車(chē)間總體布置 84 8.6 車(chē)間潔凈區(qū)布置 85 8.7 車(chē)間壓差的控制 86 8.8 車(chē)間人物流走向 86 第九章 行政法規(guī)執(zhí)行措施 89 9.1 消防設(shè)計(jì)措施 89 9.1.1 消防概述 89 9.1.2 給水消防 89 9.1.3 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警 89 9.1.4 消防供電系統(tǒng) 90 9.1.5 空調(diào)系統(tǒng)消防控制 90 9.2 環(huán)境保護(hù)措施 90 9.2.1 概述 90 9.2.2“三廢”處理 90 9.3 勞動(dòng)安全衛(wèi)生措施 93 9.3.1 各原料的存儲(chǔ)及注意事項(xiàng) 93 9.3.2 勞動(dòng)安全衛(wèi)生措施 95 9.3.3 衛(wèi)生措施 97 9.4 節(jié)能措施 97 9.4.1 節(jié)約能源法 97 9.4.2 采用措施 97 第十章 GMP 專(zhuān)篇 99 10.1 空調(diào)系統(tǒng)概述 99 10.1.1 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置 99 10.1.2 空調(diào)凈化控制系統(tǒng)要求 100 10.1.3 潔凈室氣流組織要求 100 10.1.4 壓差的控制標(biāo)準(zhǔn) 101 10.1.5 風(fēng)量、冷熱負(fù)荷計(jì)算 101 10.1.6 空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方式的選擇 102 10.1.7 空調(diào)系統(tǒng)的除塵 102 10.1.8 局部排風(fēng) 103 10.2 凈化裝修說(shuō)明 103 10.2.1 概述 103 10.2.2 裝修所需材料的選擇及優(yōu)點(diǎn) 104 10.2.3 工藝要求 105 第十一章 存在的問(wèn)題及建議 107 11.1 存在的問(wèn)題 107 11.2 建議 107 致謝 108 附錄 109 附錄 1---硫辛酸的生產(chǎn)模式圖 109 附錄 2---依非韋倫的生產(chǎn)模式圖 110 附錄 3 纈沙坦的生產(chǎn)模式圖 111 前言 化學(xué)原料藥多功能生產(chǎn)車(chē)間 從這個(gè)設(shè)計(jì)題目我們就可以看 出兩個(gè)關(guān)鍵詞：原料藥和多功能。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，制藥行業(yè)的發(fā)展尤為迅速；我國(guó)生產(chǎn)的原料藥越來(lái)越多的銷(xiāo)往國(guó)外，其中又以歐美國(guó)家為主。在我國(guó)，傳統(tǒng)的原料藥生產(chǎn)車(chē)間，雖然產(chǎn)量規(guī)模大，但是生產(chǎn)的產(chǎn)品種類(lèi)單一。而現(xiàn)在原料藥的交易特點(diǎn)是噸位較少但是種類(lèi)較多，所以傳統(tǒng)的原料藥生產(chǎn)車(chē)間已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)在市場(chǎng)的要求。這就迫切需要我國(guó)擴(kuò)大多功能原料藥生產(chǎn)車(chē)間的建設(shè)規(guī)模。 多功能原料藥的生產(chǎn)車(chē)間對(duì)生產(chǎn)的原料藥也有要求，這些原料藥必須具有一定的相似性，例如相似的工藝路線(xiàn)、操作步驟等。多功能原料藥的生產(chǎn)車(chē)間不同于傳統(tǒng)的原料藥生產(chǎn)車(chē)間，它可以同時(shí)或分期生產(chǎn)不同品種的原料藥（本設(shè)計(jì)所有原料藥不同時(shí)生產(chǎn)，即每次只生產(chǎn)一個(gè)品種）。此外，多功能原料藥生產(chǎn)車(chē)間的設(shè)備選擇要充分考慮設(shè)備在不同產(chǎn)品之間的通用性，盡最大限度的選擇所有產(chǎn)品能夠通用的儀器設(shè)備，減少不必要的場(chǎng)地浪費(fèi)，減少設(shè)備的投資費(fèi)用。 總的來(lái)看，化學(xué)原料藥多功能車(chē)間有兩個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)：一是可以同時(shí)或分期生產(chǎn)多種類(lèi)型的原料藥，滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)不同原料藥的需求；二是可以根據(jù)市場(chǎng)需求或倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)量隨時(shí)更換產(chǎn)品生產(chǎn)，避免產(chǎn)品堆積或?qū)е率袌?chǎng)供不應(yīng)求。 在此設(shè)計(jì)中，我們查詢(xún)了眾多參考資料才完成的；但受我們知識(shí)儲(chǔ)備量的影響，在設(shè)計(jì)中難免有不合理甚至錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)組委會(huì)專(zhuān)家以及各位老師批評(píng)指。 61 第一章 概述 1.1 化學(xué)原料藥多功能車(chē)間的設(shè)計(jì)依據(jù) ①第四屆“國(guó)藥工程杯”競(jìng)賽設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) ②《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠(chǎng)房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50457-2008 ③《國(guó)家藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》（2010 修訂版） ④《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50140-2005 ⑤《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第四版） ⑥歐盟《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》（2004 版） 1.2 產(chǎn)品介紹 1.2.1 硫辛酸產(chǎn)品介紹 1. 產(chǎn)品名稱(chēng)及生產(chǎn)規(guī)模 中文名稱(chēng)：硫辛酸 中文別名：DL-α-硫辛酸;阿爾法硫辛酸;類(lèi)脂酸;DL-硫辛酸;α-硫辛酸 英文名稱(chēng)：thioctic acid 生產(chǎn)規(guī)模：25t/a. 2. 產(chǎn)品規(guī)格 熔點(diǎn)：58-63℃；沸點(diǎn)：362.5°C at 760 mmHg； 閃點(diǎn)：173°C；蒸汽壓：3.07E-760mmHg at 25°C 化學(xué)結(jié)構(gòu)式： 化學(xué)名稱(chēng)：（±）-5-[3-(1,2-二硫雜環(huán)戊烷）]-戊酸 分子式：C8H14O2S2分子量：206.33 3. 產(chǎn)品主要特性 硫辛酸又名二硫辛酸，屬于維生素 B 類(lèi)化合物，是人體內(nèi)不可缺少的抗氧化劑，具有極 高的醫(yī)用價(jià)值及抗衰老潛能。其制劑在臨床上主要用于治療糖尿病的微血管病變。 產(chǎn)品用途：用于治療急性及慢性肝炎、肝硬化、肝性昏迷、脂肪肝、糖尿病等。 4. 包裝方式 包裝規(guī)格：紙板桶，25kg/桶 1.2.2 依非韋倫產(chǎn)品介紹 1.產(chǎn)品名稱(chēng)及生產(chǎn)規(guī)模 中文名稱(chēng)：依法韋侖 中文別名：依氟維綸;依非韋倫;(4S)-6-氯-4-(環(huán)丙乙炔)-4-(三氟甲基)-苯并-1,4- 二氫惡唑-2-酮 英文名稱(chēng)：EFAVIRENZ 生產(chǎn)規(guī)模：25t/a 2.產(chǎn)品規(guī)格 密度：1.53g／cm3；沸點(diǎn)：340.6°C at 760 mmHg 閃點(diǎn)：159.8°C；蒸汽壓：8.53E-05mmHg at 25°C 化學(xué)結(jié)構(gòu)式： 化學(xué)名稱(chēng)：(S)-6-氯-4-(環(huán)丙基乙炔基)-1.4-氫-4-(三氟甲基)-2H-3,1-氧氮雜萘-2- 酮 分子式：C14H9ClF3NO2 分子量：315.675 3. 產(chǎn)品主要特性 依非韋倫是抗艾滋病毒感染的藥物，屬人類(lèi)免疫缺陷病毒-1 型（HIV-1）的選擇性非核苷逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑。 4. 包裝方式 包裝規(guī)格：紙板桶，25kg/桶 1.2.3 纈沙坦產(chǎn)品介紹 1. 產(chǎn)品名稱(chēng)及生產(chǎn)規(guī)模 中文名稱(chēng)：纈沙坦 中文化學(xué)名：N-（1-戊酰基)-N-[4-[2-（1H-四氮唑-5-基）苯基]芐基]-L-纈氨酸 英文名稱(chēng)：Valsartan,DIOVAN 2. 產(chǎn)品規(guī)格 膠囊，每粒膠囊含纈沙坦（Valsartan）80mg 化學(xué)結(jié)構(gòu)式： 分子式：C24H29N5O3 分子量：435.52 3.產(chǎn)品主要特性 纈沙坦是血管緊張素受體拮抗劑，可用于各種類(lèi)型高血壓，并對(duì)心腦腎有較好的保護(hù)作 用。心肌梗塞、心力衰竭、蛋白尿、糖尿病等高血壓病人可做為常規(guī)使用，可與利尿劑（如 氫氯噻嗪）聯(lián)合使用。 4.包裝方式 包裝規(guī)格：紙板桶，25kg/桶 1.3 化學(xué)原料藥多功能車(chē)間的設(shè)計(jì)規(guī)模 ①多功能原料藥生產(chǎn)車(chē)間生產(chǎn)的產(chǎn)品種類(lèi)及正常運(yùn)行時(shí)所達(dá)到的生產(chǎn)能力： I 硫辛酸 25t/年； II 依非韋倫 25t/年； III 纈沙坦 25t/年。 ②三個(gè)產(chǎn)品的年工作時(shí)間以及產(chǎn)品組合方案 A. 根據(jù)物料和設(shè)備的初步計(jì)算可知三個(gè)產(chǎn)品的年工作時(shí)間如下： I 硫辛酸 154 天/年； II 依非韋倫 77 天/年； III 纈沙坦 69 天/年。 B. 三個(gè)產(chǎn)品組合方案的選擇： 根據(jù)每個(gè)產(chǎn)品的年產(chǎn)量以及年工作時(shí)間可以有無(wú)數(shù)種產(chǎn)品組合方案；但是要能在最短的 時(shí)間內(nèi)讓三個(gè)產(chǎn)品都能上市，滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)三個(gè)產(chǎn)品的需求，產(chǎn)品的組合方案其實(shí)不多；在此 我們選了兩種不同的較合理的方案作比較來(lái)最終確定我們所選擇的產(chǎn)品組合方案。 表 1-1 方案一組合Th產(chǎn)時(shí)間表 時(shí)間/天 方案一 1—69 69—146 146—300 組合方案 纈沙坦 硫辛酸 依非韋倫 產(chǎn)量/t 25 25 25 方案一折線(xiàn)圖 表 1-2 方案二Th產(chǎn)組合時(shí)間表 時(shí)間/天 方案二 1—35 36--73 74-151 152-185 186-224 225-300 組合方案 纈沙坦 依非韋倫 硫辛酸 纈沙坦 依非韋倫 硫辛酸 產(chǎn)量/t 12.68 12.34 12.5 12.32 12.66 12.5 方案二的折線(xiàn)圖 通過(guò)比較兩種方案的折線(xiàn)圖，我們可以清楚的看到兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)： 方案一，是銨照三個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間的長(zhǎng)短由短到長(zhǎng)依次生產(chǎn)完成。這種方案最突出的優(yōu)點(diǎn)就是減少了產(chǎn)品更換造成的生產(chǎn)間歇時(shí)間的浪費(fèi)。但是此種方案雖然一次性把每個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)完成，但是通過(guò)折線(xiàn)圖可以看出至少在 146 天以后第三個(gè)產(chǎn)品（硫辛酸）才能上市，也即 是說(shuō)前 146 天是沒(méi)有其余兩種產(chǎn)品在市面上供應(yīng)的；若在前期市場(chǎng)需求其余兩產(chǎn)品的時(shí)候， 這種方案就不能很好地滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。 方案二，此種方案也是銨照產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間的長(zhǎng)短由短到長(zhǎng)依次生產(chǎn)；但是與上述方案不 同的是，此種方案沒(méi)有一次性把每個(gè)產(chǎn)品都生產(chǎn)完，而是每個(gè)產(chǎn)品分兩次生產(chǎn)完成。這種方 案的優(yōu)點(diǎn)是可以在較短的時(shí)間內(nèi)讓三個(gè)產(chǎn)品都上市，滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)不同產(chǎn)品的需求（由折線(xiàn)圖 可以清楚的看到至少在 73 天后三個(gè)產(chǎn)品就可以都能夠供應(yīng)市場(chǎng)）。 表 1-3 方案一和方案二的比較表 比較對(duì)象 方案 方案一 方案二 三個(gè)產(chǎn)品都能供應(yīng)所需最少時(shí)間 146 天 73 天 所需更換產(chǎn)品總次數(shù) 2 次 5 次 綜合比較方案一和方案二，方案二讓三個(gè)產(chǎn)品都能供應(yīng)市場(chǎng)所需的時(shí)間較方案一提前了 73 天；并且產(chǎn)品更換次數(shù)也不是很多（即產(chǎn)品更換造成間歇時(shí)間的浪費(fèi)不多），所以我們選擇方案二作為我們?cè)O(shè)計(jì)廠(chǎng)房產(chǎn)品的組合方案。 第二章 產(chǎn)品工藝說(shuō)明 2.1 硫辛酸 2.1.1 硫辛酸Th產(chǎn)方法 硫辛酸的生產(chǎn)以硫化鈉、硫磺、6,8-二氯辛酸乙酯等為原料，依次經(jīng)過(guò)環(huán)合、水解、精 制等過(guò)程制得。 產(chǎn)品主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下： (1) 二硫化鈉的制備 （2） 環(huán)合反應(yīng) （3） 水解反應(yīng) 2.1.2 產(chǎn)品工藝流程概述 1.環(huán)合工序 通過(guò)流量計(jì)計(jì)量 0.5w 的純化水注入一級(jí)反應(yīng)釜，并由電子稱(chēng)稱(chēng)量 1.1w 水合硫化鈉加入一級(jí)反應(yīng)釜。再向反應(yīng)釜夾套通入 65℃的熱水，水浴加熱到 60℃，加熱大約需要 0.5 小時(shí)。然后分批加入由電子稱(chēng)稱(chēng)量好的 0.17w 硫磺粉，控制反應(yīng)溫度 60℃反應(yīng) 1.5h。再由流量計(jì)計(jì)量向一級(jí)反應(yīng)釜加入 2w 的乙醇，通過(guò)計(jì)量罐加入 0.09w 的四丁基溴化銨，并由水浴加熱到 75℃。升溫后將計(jì)量罐中的 1w6,8 二氯辛酸乙酯通過(guò)管道由兩個(gè)球形閥門(mén)控制流速緩慢滴加到一級(jí)反應(yīng)釜中；在反應(yīng)釜內(nèi)有導(dǎo)管將 6,8 二氯辛酸乙酯引流到最大攪拌半徑處，滴加過(guò)程大約需要 2h。滴加完成后控制反應(yīng)溫度水浴加熱回流，反應(yīng) 8h。冷卻后得環(huán)合液待用。2.水解工序 環(huán)合液冷卻后繼續(xù)留在一級(jí)反應(yīng)釜中，將在配液罐中配置好的氫氧化鈉溶液緩慢加入到一級(jí) 反應(yīng)釜中，并通過(guò)水浴加熱至 60℃，反應(yīng) 3h。再將上述反應(yīng)液減壓濃縮除去乙醇，餾出液 通過(guò)管道排入到儲(chǔ)罐中待場(chǎng)外處理。 然后向反應(yīng)釜夾套中通入冷卻水將反應(yīng)液降至室溫。然后通過(guò)管道緩慢滴加 2mol/L 的鹽酸， 調(diào)節(jié) pH 至 2；滴加過(guò)程在反應(yīng)釜中有導(dǎo)管將鹽酸引流至最大攪拌半徑處，保證最大限度混合，滴加過(guò)程大約需要 1.5h。 將上述酸化液由壓縮空氣壓入到酸化液計(jì)量罐，然后將酸化液平均分配到三個(gè)二級(jí)反應(yīng)釜中。再用流量計(jì)計(jì)量 2.5w 的乙酸乙酯注入二級(jí)反應(yīng)釜中進(jìn)行萃取，萃取大約需要 1h。萃取后用飽和食鹽水水洗分層，此過(guò)程大約需要 4h，然后將水相通過(guò)管道排出到車(chē)間外污水處理池。 排出水相后向二級(jí)反應(yīng)釜中加入由電子稱(chēng)稱(chēng)量好的 0.05w 無(wú)水硫酸鎂，干燥 3h。干燥后將有機(jī)相排入過(guò)濾式離心機(jī)離心過(guò)濾，濾液通過(guò)泵抽入到上述已經(jīng)清洗好的酸化液計(jì)量罐，再 由計(jì)量罐通過(guò)重力作用注入清洗好的二級(jí)反應(yīng)釜中；濾渣清理運(yùn)送到廢物存放點(diǎn)。 然后在二級(jí)反應(yīng)釜中減壓濃縮，將餾出液通過(guò)管道排入到儲(chǔ)罐中待回收利用。向夾套中通入 冷卻水，冷卻到 10℃結(jié)晶 6h。結(jié)晶完成后將其排入到離心機(jī)中離心，離心母液通過(guò)管道排入到存儲(chǔ)罐中待回收利用，晶體再用乙酸乙酯淋洗，此過(guò)程大約需要 1h。 將濾餅轉(zhuǎn)移到真空干燥器，在真空度≥0.08MPa 的條件下干燥 4h，得淡黃色針狀晶體待用（粗 品含量≥99%）。 3. 精制工序 將稱(chēng)量好的 1w 環(huán)合粗品加入到脫色釜中，再由流量計(jì)計(jì)量 3w 的乙酸乙酯加入到脫色釜中， 并加入稱(chēng)量好的 0.1w 活性炭?？刂茰囟?77℃加熱回流 2h。然后將反應(yīng)液由壓縮空氣壓入到脫碳過(guò)濾機(jī)趁熱過(guò)濾出活性炭。 將濾液用真空泵抽入到結(jié)晶釜中，再向夾套中通入冷卻水，冷卻至 10℃，結(jié)晶 6h。結(jié)晶完成后將其排入過(guò)濾式到離心機(jī)中進(jìn)行固液分離；離心母液通過(guò)管道排入到存儲(chǔ)罐中待回收利 用，晶體轉(zhuǎn)移到真空干燥箱中在真空度≥0.08MPa 的條件下干燥 4h。得淡黃色針狀硫辛酸精品。 4. 粉碎包裝工序 將上述得到的精品加入到粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，然后檢查。檢查合格后將粉末裝入包裝機(jī)進(jìn)行內(nèi) 包處理；然后裝入 25kg 紙板桶中外包入庫(kù)。 2.1.3 硫辛酸Th產(chǎn)流程圖： 1>環(huán)合工序 2>水解工序 3>.精制工序 4>.粉碎包裝 2.2 依非韋倫 2.2.1 產(chǎn)品Th產(chǎn)方法 依非韋倫生產(chǎn)以環(huán)丙基乙炔鋰、4-氯-2-(三氟乙?；?苯銨為原料，經(jīng)加成、環(huán)合、結(jié) 晶等過(guò)程制得。 主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下： ⑴加成反應(yīng) ⑵環(huán)合反應(yīng) 2.2.2 依非韋倫工藝流程概述 1. 加成工序 鑒于所加催化劑乙基鋅和環(huán)丙基乙炔鋰在空氣中能夠自燃的性質(zhì)，配液和加成反應(yīng)必 須在 N2 的保護(hù)下進(jìn)行。 將 1 號(hào)配液罐抽真空，然后通入 N2。由流量計(jì)計(jì)量 0.45W 的乙基鋅和 0.45W 丙酮加入到 1 號(hào)配液罐中；控制溫度 30℃， 攪拌混合 0.5 小時(shí)得混合溶液Ⅰ待用。 將 2 號(hào)配液罐抽真空，然后通入 N2。通過(guò)計(jì)量罐（加入計(jì)量罐前計(jì)量罐也需要抽真空通 N2）將 0.39W 環(huán)丙基乙炔鋰加入到 2 號(hào)配液罐中，再由流量計(jì)計(jì)量 0.5W 丙酮加入其中； 然后控制溫度 30℃，攪拌混合 0.5 小時(shí)，制得混合溶液Ⅱ待用。 將 1 號(hào)配液罐抽真空通入 N2。將稱(chēng)量好的 1W4-氯-2-(三氟乙?；?苯銨加入到已經(jīng)清 晰好的 1 號(hào)配液罐中，然后由流量計(jì)計(jì)量 1W 的 丙酮加入其中；控制溫度 30℃，攪拌混合 0.5 小時(shí)，制得混合溶液Ⅲ待用。 在配混合液 I 的同時(shí)，將一級(jí)反應(yīng)釜抽真空，通入 N2。然后將 2w 的丙酮、0.48w 的 B （醇類(lèi)物質(zhì)）由流量計(jì)加入到一級(jí)反應(yīng)釜中，再向其加入稱(chēng)量好的 0.07w 的 A（生物堿）； 在這期間向反應(yīng)釜夾套通入冷卻水冷卻到 0℃，此過(guò)程大約需要 1 小時(shí)。 將配好的混合液 I 通過(guò)針型閥門(mén)控制流速緩慢滴加到一級(jí)反應(yīng)釜中，此過(guò)程大約需要 2 小時(shí)。在滴加混合液 I 的同時(shí)配置混合液 II。維持體系溫度 28℃一下，由針型閥門(mén)控制流速將混合液 II 緩慢滴加到一級(jí)反應(yīng)釜中，此過(guò)程大約需要 2 小時(shí)。在滴加混合液 II 的同時(shí)配置混合液 III。然后向一級(jí)反應(yīng)釜的夾套中通入冷卻鹽水，將體系溫度維持在 0-5℃，反應(yīng)1.5 小時(shí)。再由針型閥門(mén)控制流速將 1 號(hào)配液罐中的環(huán)合液III 緩慢滴加到一級(jí)反應(yīng)釜中， 此過(guò)程大約需要 3 小時(shí)。再向反應(yīng)釜的夾套通入熱水加熱至 40℃，反應(yīng) 2 小時(shí)，得加成液。把一級(jí)反應(yīng)釜抽真空，向夾套通熱水，將加成液減壓濃縮，此過(guò)程大約需要 2.5 小時(shí)；餾出液（約為加成液的 3／4）通過(guò)管道排到車(chē)間外儲(chǔ)罐待場(chǎng)外回收處理。然后由流量計(jì)計(jì)量加入 3w 的乙酸乙酯溶解濃縮物；在向一級(jí)反應(yīng)釜中加入 1w 的冰水，控制溫度在 0-5 攝氏度進(jìn)行淬滅反應(yīng)，此過(guò)程大約需要 1 小時(shí)。再由流量計(jì)計(jì)量 1w 的純化水加入一級(jí)反應(yīng)釜中水洗分層，此過(guò)程大約需要 4 小時(shí)。水洗后水相排到儲(chǔ)罐預(yù)處理后排至無(wú)水處理站；有機(jī)相注入過(guò)濾式離心機(jī)過(guò)濾，過(guò)濾后由真空泵抽入到 1 號(hào)儲(chǔ)罐中，然后由輸料泵排入到已經(jīng)清洗好的一級(jí)反應(yīng)釜中。把一級(jí)反應(yīng)釜抽真空，向反應(yīng)釜夾套通熱水，將有機(jī)相減壓濃縮。餾出液（約為有機(jī)相的 1／2）排到儲(chǔ)罐中待回收利用。然后將一級(jí)反應(yīng)釜中的濃縮液由輸料泵抽入到 二級(jí)反應(yīng)釜，再向二級(jí)反應(yīng)釜的夾套中通入冷卻鹽水，冷卻至 10 攝氏度以下冷卻結(jié)晶，此過(guò)程大約需要 4 小時(shí)。將結(jié)晶液排入到過(guò)濾式離心機(jī)，通過(guò)離心將固液分離；然后將離心母液排入到儲(chǔ)罐待回收利用，將晶體用 0.1w 的乙酸乙酯淋洗。再將淋洗后的濾餅轉(zhuǎn)移到真空干燥箱中干燥，在真空度≥0.08Mpa 的條件下干燥 5 小時(shí)，得加成物。 2. 環(huán)合工序 用電子稱(chēng)稱(chēng)量加成工序得到的加成物的 1/2 加入到三級(jí)反應(yīng)釜中。然后銨同樣的比例由流量計(jì)計(jì)量3w 的乙酸乙酯加入到反應(yīng)釜中攪拌溶解；由流量計(jì)計(jì)量5w 的純化水加入反應(yīng)釜， 由電子稱(chēng)稱(chēng)量 0.95w 的碳酸鈉加入反應(yīng)釜，再由計(jì)量罐計(jì)量 0.55w 的氯甲酸甲酯通過(guò)針型閥門(mén)控制緩慢滴加到三級(jí)反應(yīng)釜中（滴加過(guò)程在釜內(nèi)有導(dǎo)管將液滴引到最大攪拌半徑處，保證最大限度的混合）。在加料的同時(shí)向反應(yīng)釜夾套通入熱水，控制溫度在 35℃，快速攪拌反應(yīng)6 小時(shí)。上步反應(yīng)完成后，由流量計(jì)計(jì)量 1w 的純化水加入到三級(jí)反應(yīng)釜中水洗分層，此過(guò)程大約需要 4 小時(shí)。水洗分層后水相排到萃取罐中，然后由流量計(jì)計(jì)量 0.6w 的乙酸乙酯加入到萃取罐中對(duì)水相進(jìn)行攪拌萃?。惠腿〈蠹s需要 1 小時(shí)，萃取完成后將水相排到車(chē)間外預(yù)處理后場(chǎng)外污水處理；再將有機(jī)相由壓縮空氣壓入到 1 號(hào)干燥罐中。排出水相后，將有機(jī)相由壓縮氮?dú)鈮喝氲?1 號(hào)干燥罐中將有機(jī)相合并；再由電子稱(chēng)稱(chēng)量 0.2w 的無(wú)水硫酸鎂加入到干燥罐中，對(duì)有機(jī)相干燥 4 小時(shí)。干燥完成后將有機(jī)相排入到過(guò)濾式離心機(jī)中過(guò)濾雜質(zhì)；濾液由壓縮氮?dú)鈮喝氲?2 號(hào)儲(chǔ)罐中存放 2 小時(shí)，再有輸料泵輸送到二級(jí)反應(yīng)釜中；濾渣存放到廢物存放點(diǎn)待三廢處理。把二級(jí)反應(yīng)釜抽真空，再向二級(jí)反應(yīng)釜夾套中通入熱水，對(duì)有機(jī)相減壓濃縮。餾出液（約為有機(jī)相的 1/2）由管道排入到儲(chǔ)罐待回收利用。然后將濃縮液由壓縮空氣壓入到已經(jīng)清洗好的儲(chǔ)罐中，待環(huán)合工序中第二次加的物料（加成工序得到的加成物分兩批次加入三級(jí)反應(yīng)釜 ，兩次所經(jīng)歷的過(guò)程均如上述環(huán)合工序所說(shuō)明步驟來(lái)進(jìn)行；第二次加料是在第一次加的料排出三級(jí)反應(yīng)釜后進(jìn)行的，即有機(jī)相排到干燥罐干燥后）進(jìn)行到冷卻結(jié)晶時(shí)，將第一次的濃縮液由重力作用排入到二級(jí)反應(yīng)釜中。向二級(jí)反應(yīng)釜的夾套通入冷卻鹽水，將濃縮液冷卻結(jié)晶，此過(guò)程大約需要 4 小時(shí)。結(jié)晶完成后，將結(jié)晶液排入過(guò)濾式離心機(jī)進(jìn)行固液分離；離心母液通過(guò)管道排到儲(chǔ)罐待回收利用，晶體用 0.1w 乙酸乙酯淋洗淋洗液也排到儲(chǔ)罐待回收利用。晶體由人工轉(zhuǎn)移到真空干燥箱，在真空度≥0.08Mpa 的條件下干燥 5 小時(shí)；得環(huán)合粗品。 3. 精制工序 由流量計(jì)計(jì)量 1.9w 的乙酸乙酯加入到脫色釜中，再稱(chēng)量 1w 的環(huán)合粗品和 0.15w 的活性炭人工加入脫色釜。與此同時(shí)向脫色釜的夾套中通入熱水，將體系加熱回流 5 小時(shí)。將反應(yīng)液由壓縮壓縮空氣壓入到脫碳過(guò)濾機(jī)中，趁熱過(guò)濾出活性炭；活性炭存放到三廢存放點(diǎn)待處理，濾液輸料泵輸送到結(jié)晶釜中。向結(jié)晶釜 的夾套中通入冷卻水將濾液冷卻結(jié)晶，此過(guò)程大約需要 4 小時(shí)。結(jié)晶完成后將結(jié)晶液排到離心式過(guò)濾機(jī)中進(jìn)行固液分離；離心母液通過(guò)管道排入儲(chǔ)罐待回收處理，晶體用 0.1w 的乙酸乙酯淋洗（淋洗液也排到儲(chǔ)罐待回收處理）。將晶體由人工加入到真空干燥箱中，在真控度≥0.08Mpa 的條件下干燥 5 小時(shí)；得依非韋倫精品。 4. 粉碎包裝 將環(huán)合工序得到的依非韋倫精品人工加到粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，然后銨要求檢查。合格后 將粉末加入到內(nèi)包包轉(zhuǎn)機(jī)中進(jìn)行內(nèi)包處理，然后再裝入 25kg 紙板桶中入庫(kù)。 2.2.3 依非韋倫Th產(chǎn)流程圖 1>加成工序 2>環(huán)合工序 3>精制工序 4>.粉碎包裝 2.3 纈沙坦 2.3.1 產(chǎn)品Th產(chǎn)方法 纈沙坦生產(chǎn)是以 N-正戊?；i氨酸甲酯、氫氣為原料，經(jīng)還原，精制過(guò)程制得。 主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下： 2.3.2 纈沙坦工藝流程概述 1. 氫化還原工序 由流量計(jì)計(jì)量 4w 的醋酸異丁酯加入到氫化反應(yīng)釜中，由電子稱(chēng)稱(chēng)量 1w 的 N-正戊?；i氨酸甲酯和 0.01w 的 Pd-c 催化劑加入到一級(jí)反應(yīng)釜（氫化反應(yīng)釜）中。與此同時(shí)向氫化反應(yīng)釜的夾套中通入熱水，將體系加熱到 70-75℃使其溶解，此過(guò)程大約需要 1 小時(shí)。再向反應(yīng)釜的夾套中通入冷卻水將體系溫度降至 38℃以下；降溫后，將反應(yīng)釜抽真空，然后通入 N2（抽真空、通 N2 要連續(xù)操作三次）；最后再抽一次真空，然后通入 H2，控制壓力在 0.1-0.2MPa，反應(yīng) 8 小時(shí)。 反應(yīng)完成后，停止攪拌，向夾套通入冷卻水將體系溫度降至常溫；然后將反應(yīng)液壓入過(guò)濾式離心機(jī)，離心過(guò)濾出 Pd-c 催化劑，回收利用；濾液壓入到濾液計(jì)量罐中，然后將濾液平均分配到三個(gè)二級(jí)反應(yīng)釜中（因?yàn)橛?jì)量罐高于反應(yīng)釜，因此直接由重力作用排入反應(yīng)釜中）。 把二級(jí)反應(yīng)釜抽真空，向夾套中通入熱水；對(duì)反應(yīng)液減壓濃縮至干，此過(guò)程大約需要 3.5 小時(shí)。餾出液通過(guò)管道排到儲(chǔ)罐待回收利用。 濃縮完成后，由流量計(jì)計(jì)量 2w 的乙酸乙酯加入到二級(jí)反應(yīng)釜中溶解濃縮物；然后再加入 1w 的純化水水洗分層，此過(guò)程大約需要 4 小時(shí)。水洗完成后，將水相排到萃取罐進(jìn)行攪拌萃取。萃取完，水相排到車(chē)間外預(yù)處理后排到場(chǎng)外污水處理；有機(jī)相再由壓縮氮?dú)鈮喝氲? 二級(jí)反應(yīng)釜中。 把二級(jí)反應(yīng)釜抽真空，向夾套中通入熱水，將有機(jī)相減壓濃縮，此過(guò)程大約需要 2 小時(shí)。 餾出液（約為有機(jī)相體積的 1/4）通過(guò)管道排到儲(chǔ)罐待回收利用。減壓濃縮后再向夾套中通 入冷卻水將體系溫度降至 5℃，冷卻結(jié)晶 4 小時(shí)。 結(jié)晶完成后，將結(jié)晶液壓入過(guò)濾式離心機(jī)，將固液分離。離心母液通過(guò)管道排到儲(chǔ)罐待 回收利用。 晶體由人工加入到真空干燥箱，在≥0.08MPa 的條件下干燥 5 小時(shí)；得纈沙坦粗品。 2. 精制工序 由流量計(jì)計(jì)量 4w 的丙酮加入到脫色釜中，由電子稱(chēng)稱(chēng)量 1w 的纈沙坦粗品和 0.1w 的活 性炭人工加入到脫色釜中。與此同時(shí)，向夾套中通入熱水，加熱回流 4 小時(shí)。 加熱回流完成后，將反應(yīng)液趁熱壓入脫碳過(guò)濾機(jī)中過(guò)濾出活性炭；濾液由壓縮氮?dú)鈮喝虢Y(jié)晶釜中。再向結(jié)晶釜的夾套中通入冷卻水將體系溫度降至 5℃，冷卻結(jié)晶 4 小時(shí)。結(jié)晶完成后將結(jié)晶液壓入到過(guò)濾式離心機(jī)中，固液分離；離心母液通過(guò)管道排入到儲(chǔ)罐待回收利用。 人工將晶體轉(zhuǎn)移到真空干燥箱中，在真空度≥0.08MPa 的條件下干燥 5 小時(shí)，得纈沙坦 精品。 3. 粉碎包裝 將收到的纈沙坦精品加入到粉碎機(jī)銨要求粉碎，然后檢查藥性；合格后將藥品粉末加入 到內(nèi)包包裝機(jī)進(jìn)行內(nèi)包（25kg/袋）。再將包裝好的裝入到 25kg 的紙板桶入庫(kù)。 2.3.3 纈沙坦Th產(chǎn)流程圖： 1>纈沙坦氫化還原工序 2>精制工序 3> 粉碎包裝 第三章 Th產(chǎn)制度 3.1 各產(chǎn)品年工作時(shí)間的確定依據(jù) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求我們知道三個(gè)產(chǎn)品的年產(chǎn)量各是 25t，并且總得生產(chǎn)時(shí)間是 300 天。但是每個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)間不確定。這就要求我們根據(jù)自己的設(shè)計(jì)來(lái)確定每個(gè)產(chǎn)品合理的生產(chǎn)時(shí)間。 要完成生產(chǎn)任務(wù)，每個(gè)產(chǎn)品的總生產(chǎn)時(shí)間是由生產(chǎn)三個(gè)產(chǎn)品所需原材料的多少，設(shè)計(jì)所購(gòu)置的設(shè)備數(shù)量以及每個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期以及來(lái)確定的。在此，已知三個(gè)產(chǎn)品的年生產(chǎn)任務(wù)， 根據(jù)每個(gè)產(chǎn)品的收率及提供的其它數(shù)據(jù)就可以準(zhǔn)確計(jì)算得出所生產(chǎn) 25t 產(chǎn)品需要的原材料的多少。在計(jì)算得到每個(gè)產(chǎn)品所需要的原材料后，根據(jù)提供的混合液比容或自身的密度就會(huì)求出每個(gè)產(chǎn)品所需原材料的體積。 因?yàn)橥读系呐沃苯尤Q于所加原料的多少，以及設(shè)備的數(shù)量，所以我們將設(shè)備的計(jì)算 和物料衡算結(jié)合計(jì)算。通過(guò)計(jì)算得到的生產(chǎn)每個(gè)產(chǎn)品所需的總原料體積以及年生產(chǎn)時(shí)間（300 天）就可以計(jì)算出一級(jí)反應(yīng)釜（假設(shè)三個(gè)產(chǎn)品能通用）的總體積，然后由計(jì)算得出的一級(jí)反 應(yīng)釜的總體積和每個(gè)產(chǎn)品所需總原料的體積就可以計(jì)算得出每個(gè)產(chǎn)品所需投入的批次（投料 天數(shù)）。最后根據(jù)所求出的天數(shù)來(lái)確定每批的物料衡算。 我們擬每天投入一批原料。設(shè)生產(chǎn) 25t 硫辛酸，一級(jí)反應(yīng)釜所需的原料體積為 V1；生產(chǎn) 25t 依非韋倫，一級(jí)反應(yīng)釜所需要的原料體積為 V2；生產(chǎn) 25t 纈沙坦，一級(jí)反應(yīng)釜所需要的原料體積為 V3。設(shè)一級(jí)反應(yīng)負(fù)的總體積為 V。除去產(chǎn)品更換的生產(chǎn)間隙時(shí)間（我們假設(shè)共 9 天），則剩余的 291 天就可以投入 291 批次?？闪嘘P(guān)系式（裝料系數(shù)不影響計(jì)算結(jié)果）： V1/V+ V2/V+ V3/V=291 V1/V 生產(chǎn) 25t 硫辛酸所需投入的批次，即投料的天數(shù)； V2/V 生產(chǎn) 25t 依非韋倫所需投入的批次，即投料的天數(shù)； V3/V 生產(chǎn) 25t 纈沙坦所需投入的批次，即投料的天數(shù)。 具體計(jì)算過(guò)程，包括每個(gè)產(chǎn)品所需的總的原材料的體積（V1、V2、V3）以及三個(gè)產(chǎn)品實(shí) 際的投料批次（投料天數(shù)）在物料衡算章節(jié)。 3.2 各產(chǎn)品的Th產(chǎn)制度 3.2.1 硫辛酸 1. 生產(chǎn)硫辛酸的年工作時(shí)間 根據(jù)物料衡算的初步結(jié)果，產(chǎn)品一硫辛酸需要投料 151 批次（投料天數(shù)）。考慮到產(chǎn)品 更換和生產(chǎn)延續(xù)時(shí)間，在此由于我們?nèi)狈?shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，我們假設(shè)共計(jì) 3 天，則硫辛酸的年 生產(chǎn)時(shí)間為 154 天。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中可能由于我們對(duì)產(chǎn)品更換的時(shí)間間隙和生產(chǎn)延續(xù)時(shí)間估 算少了而導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)天數(shù)超過(guò) 154 天。但是排出外部干擾因素，根據(jù)我們合理的設(shè)計(jì)排班 總得生產(chǎn)時(shí)間不會(huì)超過(guò) 156 天。 2. 硫辛酸的生產(chǎn)方式 采用間歇式生產(chǎn)的方法。 3.1 生產(chǎn)硫辛酸時(shí)車(chē)間工作人員的確定 表 3-1 車(chē)間定員表 序號(hào) 生產(chǎn)操作 人數(shù) 班制 人數(shù)總和 非潔凈區(qū) 1 稱(chēng)量固體物料 1 2 16 2 配液 1 2 3 加料 3 2 4 儀表管理 2 3 5 監(jiān)測(cè)反應(yīng)釜 2 3 6 物料輸送 2 2 7 干燥 2 2 8 回收溶劑 1 2 9 外包 1 2 10 入庫(kù) 1 2 潔凈區(qū) 11 脫碳過(guò)濾、冷卻結(jié)晶 1 2 6 12 真空干燥 2 2 13 粉碎 1 2 14 質(zhì)檢 1 2 15 內(nèi)包 1 2 總?cè)藬?shù) -- -- 22 -- 22 3.2 硫辛酸的生產(chǎn)班次 生產(chǎn)班次：儀表管理和檢測(cè)反應(yīng)釜是三班/天；其余的是兩班/天。 3.3 生產(chǎn)運(yùn)行模式 生產(chǎn)運(yùn)行模式圖見(jiàn)附錄 1。 3.2.2 依非韋倫 1. 依非韋倫生產(chǎn)時(shí)間 根據(jù)物料衡算的初步結(jié)果，產(chǎn)品二依非韋倫需要投料 74 批次（投料天數(shù)），考慮到產(chǎn)品更換和生產(chǎn)延續(xù)時(shí)間，在此我們假設(shè)共計(jì) 3 天，則硫辛酸的年生產(chǎn)時(shí)間為 74 天。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中可能由于我們對(duì)產(chǎn)品更換的時(shí)間間隙和生產(chǎn)延續(xù)時(shí)間估算少了而導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)天數(shù)超過(guò) 74 天。但是排出外部干擾因素，根據(jù)我們合理的設(shè)計(jì)排班總得生產(chǎn)時(shí)間不會(huì)超過(guò) 76 天。 2. 依非韋倫生產(chǎn)方式 采用間歇式生產(chǎn)的方式。 3.1 生產(chǎn)依非韋倫時(shí)車(chē)間工作人員的確定、生產(chǎn)班次同硫辛酸。 3.2 依非韋倫生產(chǎn)運(yùn)行模式 其運(yùn)行模式詳見(jiàn)附錄 2。 3.2.3 纈沙坦 1.纈沙坦的生產(chǎn)時(shí)間 根據(jù)物料衡算的初步結(jié)果，產(chǎn)品三纈沙坦需要投料 66 批次（投料天數(shù)），考慮到產(chǎn)品更換和生產(chǎn)延續(xù)時(shí)間，在此我們假設(shè)共計(jì) 3 天，則硫辛酸的年生產(chǎn)時(shí)間為 69 天。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中可能由于我們對(duì)產(chǎn)品更換的時(shí)間間隙和生產(chǎn)延續(xù)時(shí)間估算少了而導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)天數(shù)超過(guò) 69 天。但是排出外部干擾因素，根據(jù)我們合理的設(shè)計(jì)排班總得生產(chǎn)時(shí)間不會(huì)超過(guò) 70 天。2.纈沙坦的生產(chǎn)方式 采用間歇式生產(chǎn)的方式。 3.1 生產(chǎn)纈沙坦時(shí)車(chē)間工作人員的確定、生產(chǎn)班次同硫辛酸。 3.2 纈沙坦生產(chǎn)運(yùn)行模式 其生產(chǎn)運(yùn)行模式詳見(jiàn)附錄 3。 第四章 物料衡算 4.1 物料初步衡算及各產(chǎn)品Th產(chǎn)天數(shù)的確定 4.1.1 硫辛酸的物料初步衡算 年產(chǎn)量: 25000kg 粉碎包裝前的量: 25000/0.995=25125.63kg 水解后粗品的量: 25125.63/0.94=26729.39kg 理論上應(yīng)得含量為 99%的硫辛酸粗品的量： 26729.39/0.9=29699.32kg 粗品中純品的量： 29699.32*0.99=29402.33kg 實(shí)際生成硫辛酸乙酯的量： 29402,33*234.37/206.32=33399.69kg 理論上應(yīng)生成硫辛酸乙酯的量： 33399.69/0.58=57585.67kg 假設(shè)雙氯單酯的轉(zhuǎn)化率為 100%，則生成 57585.67kg 的硫辛酸乙酯需要投入雙氯單酯的量： 57585.67*241.15/234.37=59251.54kg 所以 99%的雙氯單酯的年投入量: 59251.54/0.99=59850.04kg 表 4-1 環(huán)合工序工藝配比一覽表 原料名稱(chēng) 規(guī)格 質(zhì)量比 6,8 二氯辛酸乙酯 ≥99% 1.0 純化水 符合藥典標(biāo)準(zhǔn) 0.5 水合硫化鈉 ≥99% 1.1 硫磺 ≥99% 0.17 四丁基溴化銨 ≥99% 0.09 95%乙醇 工業(yè) 2.0 則加入物質(zhì)的總質(zhì)量為： m=(1.0+0.5+1.1+0.17+0.09+2.0) *59850.04=290871.19kg 已知環(huán)合液的比容是 1000kg/m3，則環(huán)合液的體積： V=290871.19/1000≈290.871m3 因?yàn)楹罄m(xù)緩慢加 20%氫氧化鈉還要在環(huán)合釜進(jìn)行，所以此釜中所加入的物質(zhì)還要加上氫氧化鈉。由上述物料初步計(jì)算以及工藝配比可知加入氫氧化鈉的質(zhì)量為 10773.0072kg。又已知 20%氫氧化鈉的密度為 1.22g/cm3，則加入氫氧化鈉的體積為： V=(10773.0072/0.2)1220=44.152m3 加入物質(zhì)的總體積： V=290.871+44.152=335.023 m3 4.1.2. 依非韋倫的物料初步衡算 年產(chǎn)量： 25000kg 粉碎包裝前的質(zhì)量： 25000/0.995=25125.63kg 環(huán)合粗品（含雜）的質(zhì)量： 25125.63/0.95=26448.03kg 含量 99%的環(huán)合粗品的質(zhì)量： 26448. 03*0.99=26183.55kg 加成物的質(zhì)量： 26183.55*289.64/（0.85*315.675）=28263.63kg 投入 4-氯 2-（三氟乙?；┍桨罚儯┑馁|(zhì)量： 28263.63*223.58/(0.9*289.64)=24241.52kg 投入含量 99%的 4-氯 2-（三氟乙酰基）苯胺的質(zhì)量： w= 24241.52/0.99=24486.38kg 表 4-2 加成液所加物質(zhì)的工藝配比一覽表 原材料名稱(chēng) 規(guī)格 質(zhì)量比 4-氯 2-（三氟乙?；? ≥99% 1.0 丙酮 ≥99% 3.95 A ≥99% 0.07 B ≥99% 0.48 乙基鋅 ≥99% 0.45 環(huán)丙基乙炔鋰 ≥99% 0.39 所加入物質(zhì)的總質(zhì)量為： m=(1.0+3.95+0.07+0.48+0.45+0.39)* 24486.38=155243.6492kg 已知加成液的比容為 950kg/m3，則加成液的體積為： V=155243.6492/950≈163.414m3 4.1.3. 纈沙坦的物料初步衡算 年產(chǎn)量： 25000kg/年 粉碎包裝前的量： 25000/0.995=25125.63kg 纈沙坦粗品的量： 25125.63/0.94=26729.39kg 理論上應(yīng)產(chǎn)生的纈沙坦粗品的量: 26729.39/0.92=29053.68kg 純纈沙坦粗品的量： 9053.68*0.95=27601.00kg N-正戊?；i氨酸甲酯的投量： 433 *27601.00/435=27474.10kg(設(shè)轉(zhuǎn)化率為 100%) 99%的 N-正戊?；i氨酸甲酯的投量： 27474.10/0.99=27751.62kg 表 4-3 氫化反應(yīng)所需加入物料的工藝配比一覽表 原輔料名稱(chēng) 規(guī)格 質(zhì)量比（w） N-正戊?；i氨酸甲酯 99% 1.0 醋酸異丁酯 99% 4.0 5%pd-c 工業(yè) 0.01 則所加入物質(zhì)的總質(zhì)量為： m=（1.0+4.0+0.01）*27751.62=139035.6162kg 已知反應(yīng)液的比容為 950kg/m3，則反應(yīng)液的體積為： V=139035.6162/950=146.353m3 4.1.4 各產(chǎn)品Th產(chǎn)天數(shù)的計(jì)算 將上述三個(gè)產(chǎn)品計(jì)算結(jié)果 V1=335.023m3，V2=163.414m3，V3=146.353m3帶入關(guān)系式： V1/V+ V2/V+ V3/V=291 即 335.023/V+163.414/V+146.353/V=291 解得：V≈2.2158L，將 V 帶回關(guān)系式解得V1/V=335.023/2.2158=151.19≈151 批V2/V=163.414/2.2158=73.74≈74 批V3/V=146.353/2.2158=66.05≈66 批 表 4-4 各產(chǎn)品投料天數(shù)及實(shí)際Th產(chǎn)時(shí)間一覽表 產(chǎn)品 硫辛酸 依非韋倫 纈沙坦 總天數(shù)/天 投料天數(shù)/天 151 74 66 291 實(shí)際生產(chǎn)天數(shù)/天 154 77 69 300 4.2 各產(chǎn)品的物料最終衡算 4.2.1 硫辛酸物料平衡表及平衡方框圖 本設(shè)計(jì)基本條件是：年產(chǎn) 25 噸硫辛酸精品，工作日：154 天/年，產(chǎn)品純度為：99.5%， 環(huán)合收率為：58%，水解收率:90%,精制收率為：94%,粉碎包裝收率為：99.5%。 對(duì)生產(chǎn)每批的硫辛酸各工序進(jìn)行物料衡算，得物料平衡一覽表和物料平衡方框圖。 表 4-5 環(huán)合工序物料平衡一覽表 進(jìn)料物名稱(chēng) 進(jìn)料物質(zhì)量/kg 出料物名稱(chēng) 出料物質(zhì)量/kg 雙氯單酯 392.40 水合硫化鈉 431.64 水合硫化鈉 40.75 硫磺 66.71 硫磺 14.54 純化水 198.18 總水量 462.08 四丁基溴化銨 35.31 四丁基溴化銨 35.31 乙醇 753.08 乙醇 753.08 氯化鈉 190.19 硫辛酸乙酯 221.19 損失量 160.18 雜質(zhì) 48.99 雜質(zhì) 48.99 總計(jì) 1926.31 總計(jì) 1926.31 表 4-6 水解工序物料平衡一覽表 進(jìn)料物名稱(chēng) 進(jìn)料物質(zhì)量/kg 出料物名稱(chēng) 出料物質(zhì)量/kg 硫辛酸乙酯 221.19 氫氧化鈉 71.34 氫氧化鈉 33.59 工業(yè)食鹽 19.82 工業(yè)食鹽 19.82 乙酸乙酯 1020.23 乙酸乙酯 1020.23 無(wú)水硫酸鎂 19.82 無(wú)水硫酸鎂 19.82 鹽酸 34.45 氯化鈉 55.15 硫辛酸 175.25 損失量 19.47 乙醇 43.48 雜質(zhì) 10.31 雜質(zhì)量 10.31 總計(jì) 1397.16 總計(jì) 1397.12 表 4-7 精制工序物料平衡一覽表 進(jìn)料物名稱(chēng) 進(jìn)料物質(zhì)量/kg 出料物名稱(chēng) 出料物質(zhì)量/kg 硫辛酸粗品 177.02 硫辛酸精品 166.39 乙酸乙酯 531.06 乙酸乙酯 531.06 活性炭 17.70 活性炭 17.70 損失量 10.63 總計(jì) 725.78 總計(jì) 525.78 表 4-8 包裝工序物料平衡一覽表 進(jìn)料物名稱(chēng) 進(jìn)料物質(zhì)量/kg 出料物名稱(chēng) 出料物質(zhì)量/kg 硫辛酸 166.39 硫辛酸 165.56 損失 0.83 總計(jì) 166.39 總計(jì) 166.39 圖 4-1 物料平衡方框圖---環(huán)合、水解工序 4.2.2 依非韋倫物料平衡表及平衡方框圖 本設(shè)計(jì)基本條件是：年產(chǎn) 25 噸依非韋倫精品，工作日：77 天/年，產(chǎn)品純度為：99.5%， 加成收率為：90%，水解收率:85%,精制收率為：95%,粉碎包裝收率為：99.5%。 對(duì)生產(chǎn)每批的依非韋倫各工序進(jìn)行物料衡算，得物料平衡一覽表和物料平衡方框圖。 表 4-9 加成工序物料衡算一覽表 進(jìn)料物名稱(chēng) 進(jìn)料物質(zhì)量/kg 出料物名稱(chēng) 出料物質(zhì)量/kg 4-氯-2- （三氟乙酰 基）苯銨 327.53 表 4-10 環(huán)合工序物料衡算一覽表 進(jìn)料物名稱(chēng) 進(jìn)料物質(zhì)量/kg 出料物名稱(chēng) 出料物質(zhì)量/kg 加成物 381.94 氯甲酸甲酯 210.07 氯甲酸甲酯 85.46 碳酸鈉 362.84 碳酸鈉 223.07 表 4-10 環(huán)合工序物料衡算一覽表續(xù) 無(wú)水硫酸鈉 76.39 無(wú)水硫酸鈉 76.39 乙酸乙酯 1413.19 乙酸乙酯 1413.19 純化水 2314.80 純化水 2314.80 依非韋倫 353.84 甲醇 42.25 氯化鈉 77.06 碳酸氫鈉 110.78 損失 62.44 雜質(zhì) 24.69 雜質(zhì) 24.69 總計(jì) 4783.92 總計(jì) 4783.97 表 4-11 精制工序物料衡算一覽表 進(jìn)料物名稱(chēng) 進(jìn)料物質(zhì)量/kg 出料物名稱(chēng) 出料物質(zhì)量/kg 環(huán)合粗品（純） 353.84 依非韋倫 337.84 乙酸乙酯 707.67 乙酸乙酯 707.67 活性炭 53.61 活性炭 53.61 雜質(zhì) 10.72 雜質(zhì) 10.72 損失 16.00 總計(jì) 1125.84 總計(jì) 1125.84 表 4-12 粉碎包裝工序物料衡算一覽表 進(jìn)料物名稱(chēng) 進(jìn)料物質(zhì)量/kg 出料物名稱(chēng) 出料物質(zhì)量/kg 依非韋倫精品 (99.5%) 339.54 依非韋倫精品 (99.5%) 337.84 損失 1.70 總計(jì) 339.54 總計(jì) 339.54 圖 4-3 依非韋倫物料方框平衡 加成工序圖 圖 4-3 依非韋倫物料方框平衡 加成工序圖續(xù) 圖 4-4 依非韋倫物料方框平衡 環(huán)合工序圖 圖 4-5 依非韋倫物料方框平衡 精制工序圖 4．2．3 纈沙坦物料平衡表及平衡方框圖 本設(shè)計(jì)基本條件是：年產(chǎn) 25 噸纈沙坦精品，工作日：69 天/年，產(chǎn)品純度為：99.5%， 氫化還原收率收率為：92%，精制收率為：94%,粉碎包裝收率為：99.5%。 對(duì)生產(chǎn)每批的纈沙坦各工序進(jìn)行物料衡算，得物料平衡一覽表和物料平衡方框圖。 表 4-13 氫化還原工序物料衡算一覽表 進(jìn)料量名稱(chēng) 進(jìn)料物質(zhì)量/kg 出料物名稱(chēng) 出料物質(zhì)量/kg N-正戊?；i氨酸甲酯 416.27 纈沙坦 384.74 醋酸異丁酯 5%Pd-c 1665.10 醋酸異丁酯 1665.10 乙酸乙酯 0.21 5%Pd-c 0.21 純化水 1456.96 乙酸乙酯 1456.96 氫氣 420.48 純化水 420.48 雜質(zhì) 1.92 損失 33.46 總計(jì) 39.75 雜質(zhì) 39.75 4000.61 總計(jì) 4000.62 表 4-14 精制工序物料衡算一覽表 進(jìn)料物名稱(chēng) 進(jìn)料物質(zhì)量/kg 出料物名稱(chēng) 出料物質(zhì)量/kg 纈沙坦 404.99k 纈沙坦 380.69 丙酮 1603.76k 丙酮 1603.76k 活性炭 37.65 活性炭 37.65 雜質(zhì) 40.50 雜質(zhì) 40.50 損失 24.30 總計(jì) 2086.84 總計(jì) 2086.90 表 4-15 粉碎包裝工序物料衡算一覽表 進(jìn)料物名稱(chēng) 進(jìn)料物質(zhì)量/kg 出料物名稱(chēng) 出料物質(zhì)量/kg 纈沙坦 380.69 纈沙坦 378.79 損失 1.90 總計(jì) 380.69 總計(jì) 380.69 圖 4-6 纈沙坦物料方框平衡圖 氫化還原工序圖 圖 4-7 纈沙坦物料方框平衡圖 精制工序圖 5.1 能量衡算的意義及依據(jù) 第五章 能量衡算 能量衡算是后面設(shè)備選型的重要依據(jù)之一。能量衡算的準(zhǔn)確性將直接關(guān)系到我們?cè)O(shè)備選型的合理與否。若計(jì)算的準(zhǔn)確，則所得設(shè)備將會(huì)適合我們生產(chǎn)的需要；若計(jì)算偏差過(guò)大，則 所選的設(shè)備就會(huì)達(dá)不到生產(chǎn)要求或者產(chǎn)能過(guò)剩，造成不必要的投資損失。因此，能量衡算是 我們計(jì)算的重心之一。 我們的能量衡算是在物料衡算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，物料衡算是按批次計(jì)算的；因此，在此 能量衡算也是按每批投入的物料來(lái)衡算的。 5.2 能量衡算的方法 熱量平衡方程式： Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6 ① Q1 物料帶入設(shè)備的能量，KJ； Q2 從加熱介質(zhì)或冷卻介質(zhì)獲得的熱量，KJ； Q3 過(guò)程熱效應(yīng)，KJ； Q4 物料離開(kāi)設(shè)備時(shí)帶走的熱量，KJ； Q5 加熱或冷卻設(shè)備所消耗的熱量，KJ； Q6 設(shè)備向環(huán)境散失的熱量，KJ。 熱量衡算中，我們的主要任務(wù)就是計(jì)算 Q2；由熱量平衡方程式①可得： Q2= Q4+Q5+Q6-Q1-Q3 ② 注：為了簡(jiǎn)化計(jì)算將 Q5 與Q6 一起估算，即熱量損失：Q5+Q6=10%Q 總。并且在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中若 Q2 較小，對(duì)計(jì)算結(jié)果影響不大，則可以忽略 Q2，不帶入計(jì)算過(guò)程；但是若Q2 較大還是要帶入計(jì)算，避免出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。 在式②中不同 Q 的計(jì)算公式： Q1= Q4= ? GiCpi  (t - t 0 ) （我們計(jì)算取 t0=0℃為基準(zhǔn)） Q3=0（若過(guò)程熱較小，對(duì)計(jì)算結(jié)果影響不大） Q5+Q6 = Q4+Q5+Q6 注：式中 Cpi 為各物質(zhì)的平均比熱容，Gi 為各物質(zhì)的質(zhì)量。 5.3 能量衡算 5.3.1 硫辛酸能量衡算 表 5-1 硫辛酸能量衡算一覽表 Q 過(guò)程名稱(chēng) Q1/KJ Q2/KJ Q3/KJ Q4/KJ