《2022年年产吨芬布芬工艺设计师范学院制药工程课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年年产吨芬布芬工艺设计师范学院制药工程课程设计.docx（31页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录 摘要 .2 1 引言 .4 2 概 述.5 2.1 设计依据 .5 2.2 产品概述 .5 3 缩合工段物料衡算 .7 3.1 设计任务 .7 3.2 缩合水解反应式 .7 3.3 缩合水解过程各物料消耗.7 3.4 原料质量标准和配比 .7 3.5 缩合反应罐进料以及出料.8 4 缩合工段能量衡算 .10 4.1 缩合反应能量能量衡算相关数据.10 4.2 各物质地比热运算 .11 4.3 熔解热运算 .11 4.4 热量运算 .11 4.5 过程热效应 .115 缩合工段设备选型 .136 劳动组织与岗位定员 .16 6.1 劳动组
2、织 .16 6.2 劳动保证与安全生产 .166.3 “三废 ” 处理及综合利用 .187 论文小结 .19附：1. 参考文献 2. 附图年产 150 吨芬布芬工艺设计名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 王玲玲摘要 本次设计为年产 160 吨芬布芬地车间工艺设计 .芬布芬,又名联苯丁酮酸；苯酮酸 .为一较新型地长效非甾体消炎镇痛药 .本设计所采纳地工艺路线为：以联苯、丁二酸酐和三氯化铝为原料,加入二氯乙烷缩合后经由盐酸和水水解获得芬布芬 .年产芬布芬 160 吨,缩合水解工段收率 93.25%,精制工段收率94.94
3、%,单程收率 88.53%,总收率 92.51%,回收率 4.3%.成品质量标准：芬布芬纯品 99%杂质及水地含量 1%.设计内容主要包括芬布芬车间工艺设计依据,工艺路线论证,工艺流程设计,全流程物料衡算,能量衡算,工艺设备选型与运算,车间布置设计,工程经济,劳动爱护,安全生产与“ 三废 ” 处理及其综合利用等内容 .设计所得成果主要有设计说明书和相应地图,其图包括车间设备平、立面布置图、带掌握点地工艺流程图、物料流程框图、精烘包车间平面布置图、典型设备地装备图、典型工段配管图 .关键词 芬布芬 车间工艺 设计 工艺路线 收率Abstract The design for the annual
4、 output of 160 tons of fenbufen in the workshop process design.Fenbufen, also knownas Ding ketoacid biphenyl ；benzene keto acid.For the newer long-acting non-steroidal anti-inflammatory analgesics.The designprocess used routes are: to biphenyl, succinic anhydride and aluminum chloride as the raw mat
5、erial, ethylene dichloride名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - condensation and water after hydrolysis by hydrochloric acid to obtain fenbufen.Design elements include fenbufen workshop process design basis, process route feasibility studies, process design, the whole process mate
6、rial balance, energy balance,process equipment selection and calculation, plant layout design, engineering, economic, labor protection, safety andthree wastes and the comprehensive utilization of contents.Design from specification and design of the main results of the corresponding graph, the graph
7、including workshop equipment, flat, vertical surface layout, with a flow chart of the control point,the material flow diagram, finishing, drying, packing workshop floor plan, typical equipment and equipment mapSection oftypical piping diagram.Key words fenbufen shop process design process route the
8、yield1 引言芬布芬,又名联苯丁酮酸,属解热镇痛及非甾体抗炎镇痛药.用于类风湿性关节炎、风湿性关节炎、骨关节炎、强直性脊椎炎及痛风等地治疗 .亦用于牙痛、手术后疼痛、外伤疼痛等地止痛 .其合成工艺在不断地改进,日益完善 .基于实习所获,同时结合专业课地深化学习及老师地尽心教诲,我开展了对芬布芬地车间工艺设计 .本次设计内容以对联苯、丁二酸酐和三氯化铝为原料经过缩合反应,得到中间后,再经过水解最终经过环合、回收、精制等工序,得到了芬布芬.由此工艺可知 ,芬布芬地工艺很复杂,因此设计地名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - -
9、- 任务特别巨大 .这不仅要求我们要有扎实地专业理论学问,更要有灵敏地懂得感悟地试验才能,娴熟运用画图工具,其成果包括了工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、工艺设备选型运算、车间布置设计、典型设备地装配、设计说明书地撰写、查阅英文并翻译、绘制相应地工艺图 .本设计为初步设计,我依据设计任务书所要求内容,一步一步完成,但由于体会不足,理论和实践知识不够扎实,在设计中仍存在大量不足之处,诚请老师赐予指出和修正 .2 概 述1 设计依据盐城师范学院制药工程专业毕业设计任务书 .设计遵循地技术法规（ 1） 药品生产质量治理规范实施指南（司）；2001 年版,中国化学制药工业协会,中国医药工业公名师归纳总
10、结 （2） 工业企业噪声掌握设计规范GBJ87-85；第 4 页,共 20 页（3） 环境空气质量标准GB3095-1996 ；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （4） 污水综合排放标准GB8978-1996 ；（5） 工业 “三废 ”排放执行标准GBJ4-73；（6） 建筑工程消防监督审核治理规定公安部第 30 号令；（7） 建筑结构设计统一标准GB50068 2001；（8） 工业企业设计卫生标准TJ36-79；（9） 化工工厂初步设计内容深度地规定HG/20688 2000（10）化工工艺设计施工图内容和深度统一规定HG 20519-92（11）
11、关于出版医药建设工程可行性讨论报告和初步设计内容及深度规定地通知国药综经字 1995 ,第397 号（12）化工装置设备布置设计规定HG 20546-922 产品概述2.1 产品名称：中文名：芬布芬别名：联苯丁酮酸；苯酮酸化学名： 3-4-联苯羰基 丙酸英文名： LEDERFEN2.2 化学结构式、分子式及分子量：化学结构式：分子式： C16H14O3分子量： 254.282.3 药理及应用为一较新型地长效非甾体消炎镇痛药.据动物试验结果,本晶地消炎、镇痛作用虽较吲哚美辛低,但比阿名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - -
12、司匹林强 .毒性比吲哚美辛小,胃肠道副作用小于阿司匹林及其他非甾体消炎镇痛药 .药理讨论说明,本晶在体内代谢成联苯乙酯,后者可抑制前列腺素地合成,从而阻断炎症介质地作用,认为这是本品消炎作用地主要机制 .芬布芬作为联苯乙酯地前体物,口服后可防止直接服用活性代谢物对胃肠道地刺激 .本药一般能使类风湿因子、血沉、抗链“ O”等指标复原正常或转阴 .病理学检查未见主要脏器有明显病理转变 .口服后 2 小时血药浓度达高峰值.t 1/2 为 1217 小时 1.用于类风湿性关节炎、风湿性关节炎、骨关节炎、强直性脊椎炎及痛风等地治疗.亦用于牙痛、手术后疼痛、外伤疼痛等地止痛.2.4 药理毒理本品为一种长效
13、地非甾体抗炎药.进入体内后代谢成为联苯乙酯后具有抑制环氧合酶地活性,使前列腺素地合成削减而起作用 .动物试验说明,本品地抗炎镇痛作用比吲哚美辛弱,但比阿司匹林强 .急性毒性试验结果：大鼠经口 LD50 为 200 720mg/kg ,腹腔注射 LD50 为 265575mg/kg；小鼠经口 LD50 为 7951673mg/kg ,腹腔注射 LD50 为 506811mg/kg.3 缩合工段物料衡算1 设计任务物料衡算时间标准：以天运算,运算单位 kg年产芬布芬 150 吨.缩合水解工段收率 93.25%,精制工段收率 94.94%,单程收率 88.53%,总收率92.51%,回收率 4.3%
14、.成品质量标准：芬布芬纯品 99%杂质及水地含量 1%.年产芬布芬 150 吨.一 年 按 333 天 计 算 ： 每 天 生 产 芬 布 芬 ：1501000 / 330 = 450 . 45 kg； 每 天 生 产 纯 品 量 ：450 . 4599 % = 450 4. kg；每天理论生产纯品量：450 . 492 . 51 % = 486 . 87 kg2 缩合水解反应式缩合反应C 12H10 + C4H4O 3 + AlCl3中间体 + HCl154.21 100.07 133.34 484.50 36.46水解反应中间体 + HCl + 6 H 2 O C 16 H 14 O 3
15、+ 6HCl + AlOH3484.5 36.46 6 18.02 254.28 6 36.46 78.003 缩合水解过程各物料消耗水解过程名师归纳总结 缩合物地消耗量：457 .76484.5/254.28=872.21第 6 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 盐酸地消耗量：457.7636.46/254.28=65.64水地消耗量：457.76618.02/254. 28 = 194.63氢氧化铝地生成量：457.7678.00/254. 28 = 140.42声称盐酸地量：457.7636.466/254.28 = 393.82
16、缩合反应过程缩合物地生成量：872.2195.23% = 915.90生成盐酸地量：915.9036.46484.50 = 68.92需要联苯地量：915.90154.21484.50 = 291.52需要三氯化铝地量：915.90133.34484.50 = 252.07需要丁二酸酐地量：915.90100.07484.50 = 189.174 原料质量标准和配比表 3.1 原厂物料质量标准及配比原料名称分子式Cl原厂投料量联苯C12H1027丁二酸酐C4H4O 318三氯化铝50AlCl3二氯乙烷ClCH2CH2200盐酸HCl65常水（水解罐）H2O 600温水（离心）H2O 300常水
17、（二次水洗）H2O800表 3.2 各物料地投料量名师归纳总结 原料名称投料量纯量备注第 7 页,共 20 页联苯295.96291.52淡黄色片状晶体,不溶于水,溶于乙醇、丁二酸酐197.31193.87乙醚,比重1.041,本品有笨和氯地刺激性气味,大量接触有毒.无色针状结晶,溶于醇、氯仿和四氯化三氯化铝548.08539.85碳,微溶于水喝醚,受热至150升华,比重 2.61,对呼吸道有刺激性.无色淡黄色颗粒结晶性粉末,有吸潮性,- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 易溶于水,并易发生水解,易溶于无水乙二氯乙烷2192.32159.41醇,四氯化碳,
18、比重2.44,有剧烈地刺激性.无色油状液体,有芳香味,难溶于水,易盐酸712.50701.81溶于乙醇、醚、乙烯,比重1.2521.淡 黄 色 刺 激 性 气 体 , 有 腐 蚀 性 , 比 重1.1526,避光贮藏 .常水（水解罐）6576.9温水（离心）3288.455 缩合反应罐进料以及出料 缩合反应进料见表 3.3表 3.3 缩合进料罐物料名称3.4投料量纯品量联苯295.96291.52丁二酸酐197.31193.87二氯乙烷2192.32159.41三氯化铝548.08539.85共计3233.65缩合反应出料见表表 3.4 缩合罐出料名师归纳总结 物料名称 物料量物料量第 8 页
19、,共 20 页联苯0丁二酸酐4.7二氯乙烷2159.41三氯化铝35.71络合物915.90杂质38.18水10.83盐酸68.92共计3233.65注： 二氯乙烷回收率：92%； 回收量： 2022.92；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 4 缩合工段能量衡算1 缩合反应能量能量衡算相关数据图一 缩合反应能量能量衡算4.1 缩合反应主要物料地相关物化性质数据表物料名称质量 kg比热（ 25）溶解度分子量联苯291.521.2107120.58154.21丁二酸酐193.871.1879179.80100.07三氯化铝539.850.4877102.3
20、2133.34二氯乙烷2159.411.214298.96水37.574.207718.02注：名师归纳总结 水地重量 =联苯投入量 水分含量丁二酸酐投入量水地含量三氯化铝投入量水地含量二氯乙烷投第 9 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 入量 水地含量杂质量 =37.57kg固体比热地运算运算公式：C=1nCaM式中： M= 化合物分子式n=分子中同种元素原子数Ca=元素地原子比热容表 4.2 元素原子比热容元素Ca/KJ/Kg.C元素Ca/KJ/Kg.CCF7.53520.93H9.628S22.604O16.74其他元素25.953
21、2 各物质地比热运算（1）联苯地比热：C p = 1.2022KJ/ Kg .C （2）三氯化铝比热：C p = 0.4877KJ/（Kg .C）（3）二氯乙烷比热：C p = 1.2142KJ/（Kg .C）（4）水地比热：Cp = 4.2007KJ/（Kg .C）3 熔解热运算（1）联苯溶解热：q1 = 74921.18 KJ（2）丁二酸酐溶解热：q2 = 416.66180.54 KJ（3） 氯化铝溶解热：q3 = 118333.08 KJ/Kg4 热量运算（1）苯从 25降至 8所需移走地热量：Q1 = 87709.54 KJ（2）丁二酸酐从 25降至 8所需移走地热量：Q2 = 86
22、367.96 KJ（3）将氯化铝从 25降至 8所需移走地热量：Q3 = 127921.51 KJ（4）将二氯乙烷从 25降至 8所需移走地热量：Q4 = 119555.81 KJ（5）将水从 25降至 8所需移走地热量：Q5 = 6805.45 KJ综上所述：Qab = 425630.27 KJ5 过程热效应名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 化学反应平均温度t=（25+8t）/2=16.5C表 4.3 缩合反应主要物料地相关物化性质数据表物料名称比热（ 16.5）燃烧热标准生成热联苯KJ/（Kg.C）102.7
23、01.2022丁二酸酐369.61.1879605.76三氯化铝0.4877704.64盐酸0.795592.37中间体0.98581242.52相关运算（1）盐酸地比热：Cp=0.7955KJ/（Kg.C）.C（2）中间体地比热：C=1nCa=0.9858KJ/KgM（3）丁二酸酐元素燃烧热：nqce=2153.2KJ/mol（4）三氯化铝生成热表 4.4 a、b 值相态 A B液态 23.86 218.05气态 23.02 219.76依据 Q 1 + Q 2 + Q 3 = Q 4 + Q 5 + Q 6 缩合反应设备进行能量衡算物料带入地热量 Q1物料 25进料,以进料状态为基准,就
24、Q1=0物料离开设备带走地热量 Q4表 4.5 主要物料地相关物化性质数据表名师归纳总结 物料名称q1 =质量比热第 11 页,共 20 页丁二酸酐4.71.1879三氯化铝35.710.4877二氯乙烷2159.411.2142络合物915.900.9858水37.574.2077（1）丁二酸酐所带走地热量：-271.61KJ（2）三氯化铝所带走地热量：q2 =-679.77KJ- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （3）二氯乙烷所带走地热量：q3 =-119555.81KJ5 缩合工段设备选型1 选型地体积进入缩合罐地物料见表 5.1表 5.1 缩合反
25、应罐中各物料地投料量与物性参数物料名称含量（ %）投量（ kg）密度（ kg/L ）体积（ L）联苯98.5 295.961.041 302.98丁二酸酐96.4 197.312.61 82.8三氯化铝99.0 2192.32.44 239.38二氯乙烷99.0 548.08 1.2521 2336.295注：投料量按物料衡算中数据；体积 =投料量 /密度 .总体积 =联苯地体积 +丁二酸酐地体积 +三氯化铝地体积 +二氯乙烷地体积 =2961.46L原厂缩合反应地生产周期为 240min,其中反应时间 120min ,帮助时间为 30min,加料时间 90min.设计时适当放大,令生产周期
26、270 分钟,其中生产时间为 130 分钟,帮助时间为 50 分钟,加料时间 90min.每天要生产地量较大,综合整个生产周期,另每天生产3 批,每批两个综合罐,就每批地体积 =总体积 /批数=2961.46/6 =493.58L依据蒋作为主编药厂反应设备与车间工艺设计11 页 2装料系数地大小依据体会来选定,对不名师归纳总结 - - - - - - -发生泡沫,不沸腾地液体, 取 0.70.85,对同时沸腾和发生泡沫地液体, 取 0.40.6.由于缩合反应没有泡沫产生,没有沸腾现象,就装料系数取0.70.85.取 0.75 就：选型地体积 =每批地体积 /装料系数=1974.30/0.8=2
27、467.87L依据化工工艺设计手册（第三版）下册5281 页 3挑选k 型搪玻璃反应器（HG/T237 1992）一台,公称容积1500L ,实际容积1714L ,各参数见表5.2第 12 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 表 5.2 搪玻璃开式反应釜地参数公称容积 VN/L 1500公称直径 DN/mm 1300运算容积 VJ/L 1714容积系数 VN/VJ 0.88夹套换热面积 /m2 5.2公称压力 PN 罐内 罐外0.25 0.6介质温度及容器材料 0200Q235A搅拌轴公称直径 Dn/mm 80电动机功率 叶轮式搅拌器 3.0电动机型式 Y 型（同
28、步转速 1500r/min ）搅拌轴公称转速 125r/min传动装置（减速机）BLD 3悬挂式支座 A3 4支承式支座 2.5t 4参考质量 /kg 2250注：参考质量中不包括电动装置质量及搪玻璃层质量；悬挂式支座均为A 型VN 1000L时带垫板 .核算 ：周期每天生产 3 批3270=8102460=1440符合要求装料系数投入物料地体积=总体积 /批数=2961.46/6 =493.58L传热面积名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - =493.58/1500=0.33在 0.330.85 之间符合要求缩合反
29、应过程都用冷冻盐水降温（设冷冻盐水地进口温度8,出口温度6,物料进口温度25,出口温度8.冷冻盐水下进上出,采纳逆流形式4）Q=-2154589.37/3=718196.46KJ656 页 5tm= T-t 2/In Tt- 1- Tt- 2 =22.09依据化工工业出版社出版化学工程手册（其次版）上卷表 5.3 带有夹套地总传热系数大致值名师归纳总结 取K夹套内地流体容器内地液体传热壁材料K 值W/（m2 C）蒸汽有机液玻璃衬里碳钢170400第 14 页,共 20 页蒸汽水/ 285480盐水有机液/ 115340=200W/（2 m.C）=3600200J/fm2.C. h=12kj/m
30、2.C. minQ2=KAtm. t就：A=Q2/K.tm. t=3605425.64/61222.09270=5.338.2符合要求- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 6 劳动组织与岗位定员1 劳动组织1.1 整个车间共包括办公室、缩合岗位、甲化岗位、仍原岗位、酰化岗位、环合岗位、精制岗位、蒸馏岗位、保全组、泵房组、单元；“三废 ”处理组,共十一个（1）车间设值班主任一人,负责当班地生产任务、劳动考勤及处理应急大事；（2）各工段设正、副工段长各一名,负责组织本工段内地工作,掌控各岗位地生产指标、技术指标,并负责设备和工具地治理6；（3）全车间设技术员三
31、名,负责指挥生产；（4）车间按三班倒编制生产,全车间实行80%人员生产, 20%人员休息制,生产人员倒班采纳三班生产,一班换休,非倒班人员实行每周休息一天,.20%地休息人员实行一次脱离三个月集中休息,生产人员与轮休人员定期轮换2 劳动保证与安全生产 2.1 车间安全生产守就（1）熟识并严格执行本岗位安全生产操作法和防火规程；（ 2）一切使用蒸汽、压缩空气或加压、减压地设备,必需分别安装压力表、真空表、安全阀,用压力 表、真空表每隔半年至多不超过一年均要求检验一次；（3）禁止在车间内部使用可以产生火花工具,动火时,要严格依据本厂规定地动火制度办手续进行,如 发生火警,切断电源,立刻报警,其他岗
32、位没有危急地情形下留有专人留守岗位；（4）车间建立安全网,并由专人负责.车间备有防火器材,定期进行检查,要训练全部人员学会使用；（ 5）为了防止静电放电产生火花,全部受压容器、氧气瓶、传动设备等须有良好地接地系统,全部阀 门、法兰等上有石棉垫一类者均须采纳金属导体进行跨接；（6）操作者在操作之前应穿戴好劳动爱护用品,禁止饮酒后进行操作,禁止穿带有铁钉地鞋进入车间,工作时间不能脱岗、串岗、睡岗；（7）机械传动时,禁止接触运动部分（如擦机器、加油、修理等）；（8）工衣工帽等防护用品要常常清洗,个人班后洗澡,防止有毒物质影响；（9）建立车间安全网,并由专人负责.车间备有消防器材,定点存放,定期检查；名师归纳总结 （10）新工人进厂上岗前,必需按规定进行“ 三级 7”安全训练 .第 15 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2.2 环境卫生 生产区：（1）对各岗位力求地面干净,门窗玻璃完好；（2）设备、管道、管阀排列整齐,管道清洁,准时杜绝跑、冒、滴、漏；（3）在车间四周种植花木,美化环境；（4）车间各区域,厕所,澡堂由