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制药工程工艺设计第二章_工艺流程设计
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二、工艺流程设计的任务和成果
1、工艺流程设计的任务 (1)确定流程的组成 (单元反应和单元操作
内容及连接) (2)确定载能介质(蒸汽、水、冷冻盐水、压
缩空气及真空)的技术规格和流向 (3)确定生产控制方法(工艺参数的检测点、
仪表安装位置) (4)确定“三废”的治理方法
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(5)制定安全技术措施 对生产过程中(特别是停水、停电、开车、停车以及检修
一、生产工艺流程框(草)图
常以圆框表示单元反应,方框表示单元操作(反之亦 可),以箭头表示物料的流向,用文字表示单元反应、单 元操作以及物料的名称。它是一种定性图纸,便于方案比 较和物料衡算,但不编入设计文件中。
二、设备工艺流程图(简图)
是以设备的几何图形表示单元反应和单元操作,以箭 头表示物料和载能介质的流向,用文字表示设备、物料和 载能介质的名称。
生产方法的单元操作和单元反应 确定单元反应和操作的原始信息
确定载能介质
实验研究报告
生产方法工程分析处理
工艺流程草图
原始信息不变
中间判据(能耗、收 率、成本等)
方案比较
物料流程图
工艺流程图
工艺管道及仪表流程图
物料衡算
设备设计
车间布置
生产过程控制方法
图2—1 工艺流程设计程序框图/P
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第三节、工艺流程图
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三、工艺流程设计的原则
1、保证产品质量符合规定的标准。 2、尽量采用成熟、先进的技术和设备。 3、满足GMP要求。 4、使用尽可能少的能耗。 5、尽量减少“三废”排放量。 6、具备开车、停车、易于控制。 7、具有柔韧性,即在不同条件下(如进料组成和产品要求 的改变)能够正常操作的能力。 8、具有良好的经济效益。 9、确保安全生产,以保证人身和设备的安全。
设备工艺流程图绘制后,就可进行车间布置和仪表自控设 计。根据车间布置和仪表自控设计结果,绘制初步设计阶段的 工艺管道及仪表流程图。
六、绘制施工图阶段的工艺管道及仪表流程图
初步设计的流程图经过审查批准后,按照初步设计的审查 意见进行修改完善,并在此基础上绘制施工阶段的工艺管道及 仪表流程图。
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七、流程设计的基本程序
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二、绘制工艺流程框图 生产方法和规模确定后,即可绘制工艺流程
框(草)图,是以方框或圆框、文字和带箭头的 线条的形式定性地表示出由原料变成产品的生产 过程。 三、进行方案比较
从成本、收率、能耗、环保、安全及关键设 备使用等方面对提出的几种方案进行比较,从中 确定最优方案。
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四、绘制设备工艺流程图(简图) 五、绘制初步设计阶段的工艺管道及仪表流程图(带 控制点流程图)
等过程中)可能存在的安全问题,应确定预防、预警及应急措 施,如报警装置、事故贮槽、防爆片、安全阀、泄水装置、 水封、放空管、溢流管等措施。 (6)绘制工艺流程图PID(piping and instrument diagram)图 (7)编写工艺操作方法
在设计说明书中阐述从原料到产品的每一个过程的具体的 生产方法,包括原辅料及中间体的名称、规格、用量;工艺 操作条件(如温度、时间、压力等);控制方法;设备名称等 。
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第二节、工艺流程设计的基本程序
一、对选定的生产方法进行工程分析及处理
对中、小试实验工艺报告或工厂实际生产工艺及操作 控制数据进行工程分析。在确定产品方案、设计规模及生 产方法的条件下,将产品的生产工艺过程按制药类别和制 剂品种要求分解成若干个单元反应、单元操作或若干个工 序,并确定每步的基本操作参数(又称为原始信息,如温 度、压力、时间、进料速度、浓度、生产环境、洁净级别 、人净物净措施要求、制剂加工、包装、单位生产能力、 运行温度与压力、能耗、型式、数量等)和载能介质的技 术规格。
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2、工艺流程图由四部分组成 • (1)物料流程; • (2)图例; • (3)图签; • (4)图框。
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工艺流程图中各部分的具体要求分述如下:
(1)物料流程
物料流程要求包括:
①设备示意图(设备工艺流程图和PID图要求不同) ; ② 设备流程号(或设备位号,设备工艺流程图不要求); ③物料及水、汽、真空、压缩空气、冷凝剂等管线和流动方向; (设备工艺流程图要求主要的, PID图要求所有的) ④管线上阀门等(同上); ⑤设备及管道上的附件(同上) ⑥计量—控制仪表(同上) ; ⑦必要的文字注解(如:物料名称、设备名称、物料来自何处和 趋向何处、三废及半成品、副产品的去向等)。
第一节、概述 一、工艺流程设计的重要性
工艺流程设计是车间工艺设计的中心与核心。 包括实验工艺流程和生产工艺流程设计两部分。 对于国内已大规模生产、技术比较简单以及中试已 通过的产品,其工艺流程设计一般属于生产工艺流 程设计;而对于只有文献资料依据、国内尚未进行 实验和生产以及技术比较复杂的产品,其工艺流程 设计一般属于实验工艺流程设计。
第二章 工艺流程设计
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基本要求: (1)了解工艺流程是车间设计的关键步骤; (2)掌握流程设计的程序和方法,会选定判据进 行方案比较; (3)从回收、套用、节能、安全、控制等方面, 掌握流程技术处理、完善流程的方法; (4)掌握各种流程图。特别是带控制点流程图的 内容和绘制方法。
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第二章 工艺流程设计
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三、生产工 PFD图)
物料流程图是初步设计的成果,编入初步设计说明 书中。
物料流程图有三纵行,左边表示原料、中间体和成 品;
中间的表示单元反应和单元操作;右边的表示副产 品和“三废”排放物。
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四、工艺管道及仪表流程图(带控制点工艺流程图)
是以工艺管道及仪表为主体的流程图。 用图示的方法把工艺流程所需要的全部设备(机器)、管道 、阀门、管件和仪表及其控制方法等表示出来,是工艺设计中 必须完成的图样,也是施工、安装和生产过程中设备操作、运 行和检修的依据。 1、工艺管道及仪表流程图的基本要求 用设备图形表示单元反应和单元操作;要反映物料及载能 介质的流向及连接;要表示出生产过程中的全部仪表和控制方 案;要表示出生产过程中的所有阀门和管件;要反映设备间的 相对空间关系。
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2、工艺流程设计的成果
(1)初步设计阶段工艺流程设计的成果: A、初步设计阶段带控制点的工艺流程图 B、工艺操作说明 (2)施工图设计阶段的工艺流程设计成果 施工图阶段的带控制点工艺流程图即工艺管道及仪表流程 图(piping and instrument diagram,PID)。 两者的要求和深度不同,施工阶段的带控制点流程图是根 据初步设计的审查意见,并考虑到施工要求,对初步设计阶段 的带控制点工艺流程图进行修改完善而成。两者都要作为正式 设计成果编入设计文件中。