1、第第22章章 制药工艺设计与制药工艺设计与设备选型设备选型第22章 制药工艺设计与设备选型第1节 制药工艺流程设计第2节 物料衡算和热量衡算第3节 工艺设备的设计、选型与安装第1节 制药工艺流程设计 制药工艺过程及制药工艺流程设计的任务 选择生产方法 工艺流程设计 工艺流程图一.制药工艺过程及制药工艺流程设计的任务1.制药工艺过程2.制药工艺流程设计的任务1.制药工艺过程原料贮存 缓冲供应的波动或中断进料准备 向反应阶段进料反应过程 按照一定的工艺条件得到产品产品分离 将产品、副产品、未反应的物料分离产品精制 提高质量，成为合格产品产品包装 保护产品，方便销售2.制药工艺流程设计的任务 方案设
2、计 物料、热量衡算 车间布置设计 管路设计 提供设计条件 编制概算书及编制设计文件二.选择生产方法1.各种生产方法及其工艺流程2.各种生产方法的技术经济比较三.工艺流程设计1.工艺流程设计的原则2.工艺过程的分类3.设计工艺流程应考虑的问题4.确定主要制药过程及机械设备5.保持设备能力平衡，提高设备的利用率四.工艺流程图工艺流程图是用来表达制药生产工艺流程的设计文件。方案流程图方案流程图 在工艺路线在工艺路线选定后，进选定后，进行概念性设行概念性设计时完成，计时完成，不编入设计不编入设计文件文件物料流程图物料流程图 在初步设计在初步设计阶段，完成阶段，完成物料衡算时物料衡算时绘制绘制施工流程图
3、施工流程图 在方案流程在方案流程图的基础上图的基础上绘制的内容绘制的内容较为详细的较为详细的一种工艺流一种工艺流程图程图这几种图由于要求不同，其内容和表达的重这几种图由于要求不同，其内容和表达的重点也不一致，但彼此之间却有着密切的联系。点也不一致，但彼此之间却有着密切的联系。四.工艺流程图1.生产工艺流程示意图2.物料流程图3.带控制点的工艺流程图4.管道仪表流程图方案流程图方案流程图 方案流程图的作用及内容方案流程图的作用及内容 作用：表达物料从原料到成品或半成品的工艺过程，作用：表达物料从原料到成品或半成品的工艺过程，及所使用的设备和机器。用于设计开始时的工艺方及所使用的设备和机器。用于设
4、计开始时的工艺方案的讨论，也可作为施工流程图的设计基础。案的讨论，也可作为施工流程图的设计基础。内容：内容：设备设备用示意图表示生产过程中所使用的机器、用示意图表示生产过程中所使用的机器、设备；用文字、字母、数字注写设备的名称和位号。设备；用文字、字母、数字注写设备的名称和位号。工艺流程工艺流程用工艺流程线及文字表达物料由原用工艺流程线及文字表达物料由原料到成品或半成品的工艺流程。料到成品或半成品的工艺流程。设备设备设备位号设备位号工艺流程线工艺流程线用文字表明用文字表明流程情况流程情况某物料残液蒸馏处理的工艺方案流程图某物料残液蒸馏处理的工艺方案流程图方案流程图的画法按照工艺流程的顺序，把设
5、备和工艺流程线按照工艺流程的顺序，把设备和工艺流程线自左至右地展开画在一个平面上，并加以必自左至右地展开画在一个平面上，并加以必要的标注和说明。要的标注和说明。设备画法用细实线画出设备的大概轮廓和示意图，一般不按比例，但应保持它们的相对大小。填料塔板式塔喷洒塔釜式换热器套管式换热器浮头式列管换热器设备位号及名称的注写V 0 4 0 8 A真 空 受 槽车间或工段号车间或工段号 设备分类号设备分类号 设备序号设备序号相同设备的序号相同设备的序号设备名称设备名称 工艺流程线的画法用粗实线来绘制主要物料的工艺流程线，用箭头标明物料的流向，并在流程线的起始和终了位置注明物料的名称、来源或去向。a)a)
6、管道相连管道相连 (b)(b)管道交叉管道交叉物料流程图是在方案流程图的基础上，用图形与表格相结合的形式，反映设计中物料衡算和热量衡算结果的图样。在方案流程图上增加以下内容在设备位号及名称的下方加注设备特性数据或参数。如：换热设备的换热面积；塔设备的直径、高度；贮罐的容积；机器的型号等。在流程的起始处以及使物料产生变化的设备后，列表注明物料变化前后其组分的名称、流量（kg/h）、摩尔分数（%）等参数及各项的总和，实际书写项目依具体情况而定。表格线和指引线都用细实线绘制。物料流程图物料流程图 物料变化前后物料变化前后 设备特性数据设备特性数据或参数或参数带控制点的工艺流程图带控制点的工艺流程图也
7、称施工流程图，是在方案流程图的基础上绘制的内容较为详尽的一种工艺流程图。是设计、绘制设备布置图和管道布置图的基础，又是施工安装和生产操作时的主要参考依据。在施工流程图中应把生产中涉及的所有设备、管道、阀门以及各种仪表控制点等都画出。施工流程图的内容设备示意图：带接管口的设备示意图，注写设备位号及名称；管道流程线：带阀门等管件和仪表控制点（测温、测压、测流量及分析点等）的管道流程线，注写管道代号；对阀门等管件和仪表控制点的图例符号的说明；标题栏。带控制点的工艺流程图带控制点的工艺流程图设备示意图设备示意图管道流程线管道流程线设备位号设备位号管道代号管道代号阀门阀门仪表仪表设备的画法与标注在施工流
8、程图中，设备的画法与方案流程图基本相同。与方案流程图不同的是：对于两个或两个以上的相同设备一般应全部画出。施工流程图中每个工艺设备都应编写设备位号并注写设备名称。与方案流程图中的设备位号应该保持一致。当一个系统中包括两个或两个以上完全相同的局部系统时，可以只画出一个系统的流程，其他系统用双点画线的方框表示，在框内注明系统名称及其编号。细实线细实线0.150.150.3 mm0.3 mm中粗线中粗线0.50.50.7 mm0.7 mm粗实线粗实线0.90.91.2 mm1.2 mm喷淋管喷淋管伴热（冷）管道伴热（冷）管道同心异同心异径管径管管线宽度与其相接管线宽度与其相接的新管线宽度相同的新管线
9、宽度相同原有管线原有管线柔性管柔性管气动信号线气动信号线翅片管翅片管电动信号线电动信号线仪表管道仪表管道管道隔管道隔热层热层引线、设备、管引线、设备、管件、阀门、仪表件、阀门、仪表等图例等图例夹套管夹套管其他物料管道其他物料管道电伴热电伴热管道管道主要物料管道主要物料管道名称名称图例图例名称名称图例图例管道流程线的画法及标注管道流程线的画法及标注管道流程线要用水平和垂直线表示，注意避免穿过设备或使管道交叉，在不可避免时，则将其中一管道断开一段，管道转弯处一般画成直角。(a)(a)管道相连管道相连 (b)(b)管道交叉管道交叉管道流程线上应用箭头表示物料的流向。图中的管道与其他图纸有关时，应将其
10、端点绘制在图的左方或右方，并用空心箭头标出物料的流向（进或出），在空心箭头内注明与其相关图纸的图号或序号，在其上方注明来或去的设备位号或管道号或仪表位号。进进出出带控制点的工艺流程图带控制点的工艺流程图施工流程图中的每条管道都要标注施工流程图中的每条管道都要标注管道代号管道代号。l横向管道的管道代号注写在管道线的上方横向管道的管道代号注写在管道线的上方;l竖向管道则注写在管道线左侧，字头向左。竖向管道则注写在管道线左侧，字头向左。工段号按工程规工段号按工程规定填写，采用两定填写，采用两位数字，从位数字，从0101开开始，至始，至9999为止为止管段序号管段序号工段号工段号物料代号物料代号VE
11、04 0132 x 3.5 B管路外径管路外径壁厚壁厚管道材料代号管道材料代号管段序号采用两管段序号采用两位数字，从位数字，从0101开开始，至始，至9999为止，为止，相同类别的物料相同类别的物料在同一主项内以在同一主项内以流向先后为序，流向先后为序，顺序编号顺序编号隔热或隔音的功能隔热或隔音的功能管路的使用温度范围管路的使用温度范围管道等级代号管道等级代号CW040132x3.5A1AC 6管道尺寸一般管道尺寸一般标注公称通径，标注公称通径，以以mmmm为单位，为单位，注数字，不注注数字，不注单位单位阀门等管件的画法与标注阀门等管件的画法与标注l管道上的管道附件有阀门、管接头、异径管接头、
12、弯管道上的管道附件有阀门、管接头、异径管接头、弯头、三通、四通、法兰、盲板等。头、三通、四通、法兰、盲板等。这些管件可以使管这些管件可以使管道改换方向、变化口径，可以连通和分流以及调节和道改换方向、变化口径，可以连通和分流以及调节和切换管道中的流体。切换管道中的流体。截止阀截止阀闸阀闸阀球阀球阀直流截止阀直流截止阀螺纹管帽螺纹管帽管端盲板管端盲板管帽管帽法兰连接法兰连接管端法兰管端法兰(盖盖)鹤管鹤管三通截止阀三通截止阀三通球阀三通球阀四通球阀四通球阀四通旋塞阀四通旋塞阀阀门等管件的画法与标注阀门等管件的画法与标注l在施工流程图中，管道附件用细实线按规定的符号在施工流程图中，管道附件用细实线按
13、规定的符号在相应处画出。阀门图形符号尺寸一般为长为在相应处画出。阀门图形符号尺寸一般为长为6mm6mm，宽为宽为3mm3mm或长为或长为8mm8mm，宽为，宽为4mm4mm。l为了安装和检修等目的所加的法兰、螺纹连接件等为了安装和检修等目的所加的法兰、螺纹连接件等也应在施工流程图中画出。也应在施工流程图中画出。l管道上的阀门、管件要按需要进行标注。当它们的管道上的阀门、管件要按需要进行标注。当它们的公称直径同所在管道通径不同时，要注出它们的尺寸。公称直径同所在管道通径不同时，要注出它们的尺寸。l当阀门两端的管道等级不同时，应标出管道等级的当阀门两端的管道等级不同时，应标出管道等级的分界线，阀门
14、的等级应满足高等级管的要求。分界线，阀门的等级应满足高等级管的要求。l对于异径管标注大端公称通径乘以小端公称通径。对于异径管标注大端公称通径乘以小端公称通径。仪表控制点的画法与标注在施工流程图上要画出所有与工艺有关的检测仪表、调节控制系统、分析取样点和取样阀（组）。仪表控制点用符号表示，并从其安装位置引出。符号包括图形符号和字母代号，它们组合起来表达仪表功能、被测变量、测量方法。检测、显示、控制等仪表的图形符号是一个细实线圆圈，其直径约为10 mm。圈外用一条细实线指向工艺管线或设备轮廓线上的检测点。测量点测量点就地仪就地仪表盘面表盘面后安装后安装仪表仪表集中集中仪表仪表盘面盘面安装安装仪表仪
15、表集中仪集中仪表盘面表盘面后安装后安装仪表仪表嵌在嵌在管道管道内内就地仪就地仪表盘面表盘面安装仪安装仪表表就地就地安装安装仪表仪表备备注注图形符图形符号号安装位安装位置置备注备注图形符图形符号号安装安装位置位置仪表安装位置的图形符号仪表安装位置的图形符号 仪表位号仪表位号的组成仪表位号的组成被测变量字母代号被测变量字母代号功能字母代号功能字母代号P RC3 01序号序号工段代号工段代号仪表位号的标注方式仪表位号的标注方式就地安装的就地安装的压力指示仪表压力指示仪表PRC 301集中仪表盘面安装的集中仪表盘面安装的压力记录控制仪表压力记录控制仪表 PI60图幅和附注 施工流程图一般采用A1图幅，
16、横幅绘制，特别简单的用A2图幅，不宜加宽和加长。附注的内容是对流程图上所采用的，除设备外的所有图例、符号、代号作出的说明。一、看标题栏和图例中的说明一、看标题栏和图例中的说明 5.4.6 5.4.6 施工流程图的阅读施工流程图的阅读二、掌握系统中设备的数量、名称及位号二、掌握系统中设备的数量、名称及位号 三、了解主要物料的工艺施工流程线三、了解主要物料的工艺施工流程线 四、了解其它物料的工艺施工流程线四、了解其它物料的工艺施工流程线熔盐熔盐FSLFSL生产废水生产废水WWWW低压过热蒸汽低压过热蒸汽LUSLUS排液、导淋排液、导淋DRDR软水软水SWSW低压蒸汽低压蒸汽LSLS原水、新鲜水原水
17、、新鲜水RWRW高压过热蒸汽高压过热蒸汽HUSHUS热水上水热水上水HWSHWS高压蒸汽高压蒸汽HSHS热水回水热水回水HWRHWR仪表空气仪表空气IAIA消防水消防水FWFW压缩空气压缩空气CACA合成气合成气SG饮用水、生活用水饮用水、生活用水DWDW空气空气ARAR转化气转化气CG脱盐水脱盐水DNWDNW工艺水工艺水PWPW氨水氨水AW液体乙烯或乙烷液体乙烯或乙烷ERLERL循环冷却水上水循环冷却水上水CWSCWS工艺固体工艺固体PSPS放空放空VT气体乙烯或乙烷气体乙烯或乙烷ERGERG循环冷却水回水循环冷却水回水CWRCWR液固两相流液固两相流工艺物料工艺物料PLSPLS真空排放气真
18、空排放气VE液氨液氨ALAL化学污水化学污水CSWCSW工艺液体工艺液体PLPL泥浆泥浆SL气氨气氨AGAG锅炉给水锅炉给水BWBW气固两相流气固两相流工艺物料工艺物料PGSPGS氮氮N天然气天然气NGNG伴热蒸汽伴热蒸汽TSTS气液两相流气液两相流工艺物料工艺物料PGLPGL惰性气体惰性气体IG固体燃料固体燃料FSFS蒸汽冷凝水蒸汽冷凝水SCSC工艺气体工艺气体PGPG氢氢H液体燃料液体燃料FLFL中压过热蒸汽中压过热蒸汽MUSMUS工艺空气工艺空气PAPA物料名称物料名称代号代号代号代号物料名称物料名称代号代号代号代号物料名称物料名称物料名称物料名称带控制点的工艺流程图带控制点的工艺流程图
19、物料代号物料代号A A 1 1 A A管道材质的类别管道材质的类别顺序号顺序号管道的公称压力管道的公称压力管道等级管道等级带控制点的工艺流程图带控制点的工艺流程图H HG GF FE ED DC CB BA A代代 号号衬里衬里及内及内防腐防腐非非金金属属有有色色金金属属不不锈锈钢钢合合金金钢钢普普通通低低合合金金钢钢碳碳钢钢铸铸铁铁材材料料类类别别管道材质类别管道材质类别 7.4 7.4 带控制点的工艺流程图带控制点的工艺流程图 管道公称压力等级管道公称压力等级 7.4 7.4 带控制点的工艺流程图带控制点的工艺流程图20.0T4.0P600D32.0W16.0S2.5N2 500G400C
20、25.0V10.0R1.6M1 500F300B22.0U6.4Q1.0L900E150A公称压公称压力力/MPa/MPa代代号号公称压公称压力力/MPa/MPa代代号号公称压公称压力力/MPa/MPa代代号号公称压公称压力力/LB/LB代代号号公称压公称压力力LBLB代代号号压力等级压力等级（用于国内标准）（用于国内标准）压力等级压力等级（用于（用于ANSIANSI标准）标准）隔热及隔声代号隔热及隔声代号 采用隔声材料采用隔声材料隔声隔声N采用夹管套和保温材料采用夹管套和保温材料夹套伴热夹套伴热J采用热油伴管和保温材料采用热油伴管和保温材料热油伴热热油伴热O采用热水伴管和保温材料采用热水伴管
21、和保温材料热水伴热热水伴热W采用蒸汽伴管和保温材料采用蒸汽伴管和保温材料蒸汽伴热蒸汽伴热S采用电热带和保温材料采用电热带和保温材料电伴热电伴热E采用保冷材料采用保冷材料防结露防结露D采用保温材料采用保温材料人体防护人体防护P采用保冷材料采用保冷材料保冷保冷C采用保温材料采用保温材料保温保温H备注备注功能类别功能类别代号代号7.4 7.4 带控制点的工艺流程图带控制点的工艺流程图第2节 物料衡算和热量衡算 物料衡算 热量衡算一.物料衡算二.热量衡算第3节 工艺设备的设计、选型与安装 工艺设备的设计与选型 工艺设备的安装一.工艺设备的设计与选型1.工艺设备设计与选型的步骤2.制剂专用设备设计与选型的主要依据和设计通则二.工艺设备的安装
