《工藝流程設(shè)計(jì)》PPT課件

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1、1Pharmaceutical Engineering3.1 概述概述 3.2 工藝流程設(shè)計(jì)技術(shù)工藝流程設(shè)計(jì)技術(shù) 工藝流程圖工藝流程圖 第第3章章 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì)2Pharmaceutical Engineering工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì) 3.1 概述 生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)試驗(yàn)工藝流程設(shè)計(jì)試驗(yàn)工藝流程設(shè)計(jì)僅有文獻(xiàn)資僅有文獻(xiàn)資料，尚未進(jìn)料，尚未進(jìn)行生產(chǎn)行生產(chǎn)技術(shù)成熟、技術(shù)成熟、大量生產(chǎn)大量生產(chǎn)3Pharmaceutical Engineering3.1.1 工藝流程設(shè)計(jì)的作用工藝流程設(shè)計(jì)的作用 3.1.2 工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù) 3.1.3 工藝流程設(shè)計(jì)的基

2、本程序工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序 3.1.4 工藝流程設(shè)計(jì)的成果工藝流程設(shè)計(jì)的成果 3.1 概述 4Pharmaceutical Engineering 工藝流程設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)中最重要、最基礎(chǔ)的設(shè)工藝流程設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)中最重要、最基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)步驟，工藝流程設(shè)計(jì)是在確定的原料路線和技術(shù)計(jì)步驟，工藝流程設(shè)計(jì)是在確定的原料路線和技術(shù)路線的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，它是整個(gè)工藝設(shè)計(jì)的中心，路線的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，它是整個(gè)工藝設(shè)計(jì)的中心，對(duì)后續(xù)的對(duì)后續(xù)的物料衡算物料衡算、工藝設(shè)備設(shè)計(jì)工藝設(shè)備設(shè)計(jì)、車(chē)間布置設(shè)計(jì)車(chē)間布置設(shè)計(jì)和和管道布置設(shè)計(jì)管道布置設(shè)計(jì)等單項(xiàng)設(shè)計(jì)起著決定性的作用，并等單項(xiàng)設(shè)計(jì)起著決定性的作用，并與車(chē)間布置設(shè)計(jì)一起

3、決定著車(chē)間或裝置的基本面貌。與車(chē)間布置設(shè)計(jì)一起決定著車(chē)間或裝置的基本面貌。3.1.1 工藝流程設(shè)計(jì)的作用工藝流程設(shè)計(jì)的作用 5v確定工藝流程的組成確定工藝流程的組成v確定載能介質(zhì)的技術(shù)規(guī)格和流向確定載能介質(zhì)的技術(shù)規(guī)格和流向v確定操作條件和控制方法確定操作條件和控制方法v確定安全技術(shù)措施確定安全技術(shù)措施v繪制不同深度的工藝流程圖繪制不同深度的工藝流程圖Pharmaceutical Engineering3.1.2 工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù) 6Pharmaceutical Engineering 工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)內(nèi)容：工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)內(nèi)容：1.確定工藝流程的組成確定工藝流程的組成確

4、定流程中各生產(chǎn)過(guò)程的確定流程中各生產(chǎn)過(guò)程的具體內(nèi)容、順序和組合方式具體內(nèi)容、順序和組合方式，是工藝流程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)。是工藝流程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)。可用設(shè)備之間的可用設(shè)備之間的位置關(guān)系位置關(guān)系和和物物料流向料流向來(lái)表示。來(lái)表示。3.1.2 工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù) 7Pharmaceutical Engineering2.確定載能介質(zhì)的技術(shù)規(guī)格和流向確定載能介質(zhì)的技術(shù)規(guī)格和流向常用的載能介質(zhì)：常用的載能介質(zhì)：水、水蒸汽、冷水、水蒸汽、冷凍鹽水、空氣凍鹽水、空氣(真空或壓縮真空或壓縮)。3.確定操作條件和控制方法確定操作條件和控制方法主要工藝參數(shù)有主要工藝參數(shù)有溫度、壓力、濃度、溫度、壓

5、力、濃度、流量、流速和流量、流速和pHpH值值等。等。3.1.2 工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù) 8Pharmaceutical Engineering 4.確定安全技術(shù)措施確定安全技術(shù)措施設(shè)置相應(yīng)的預(yù)防和應(yīng)急措施，如阻設(shè)置相應(yīng)的預(yù)防和應(yīng)急措施，如阻火器、報(bào)警裝置、爆破片、安全閥、火器、報(bào)警裝置、爆破片、安全閥、安全水封、放空管、溢流管、泄水安全水封、放空管、溢流管、泄水裝置、防靜電裝置、防雷裝置和事裝置、防靜電裝置、防雷裝置和事故貯槽等。故貯槽等。3.1.2 工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù) 9Pharmaceutical Engineering5.5.繪制不同深度的工藝流程圖繪制

6、不同深度的工藝流程圖u初步設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)u施工圖設(shè)計(jì)施工圖設(shè)計(jì)工藝流程框圖工藝流程框圖 工藝流程示意圖工藝流程示意圖 物料流程圖物料流程圖 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 施工階段帶控制點(diǎn)的工施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。藝流程圖。3.1.2 工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù) 10v工藝路線的選擇工藝路線的選擇v確定工藝流程的組成和順序確定工藝流程的組成和順序v繪制工藝流程框圖繪制工藝流程框圖v繪制工藝流程示意圖繪制工藝流程示意圖v繪制物料流程圖繪制物料流程圖v繪制初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖繪制初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖v繪制施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖繪制施工階段帶控

7、制點(diǎn)的工藝流程圖Pharmaceutical Engineering3.1.3 工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序 11Pharmaceutical Engineering3.1.3 工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序 工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序u工藝路線的選擇工藝路線的選擇u確定工藝流程的組成和順序確定工藝流程的組成和順序工業(yè)化實(shí)施的可行工業(yè)化實(shí)施的可行性、可靠性和先進(jìn)性、可靠性和先進(jìn)性；關(guān)鍵設(shè)備和特性；關(guān)鍵設(shè)備和特殊工藝條件或參數(shù)殊工藝條件或參數(shù)容易實(shí)現(xiàn)或達(dá)到容易實(shí)現(xiàn)或達(dá)到明確各單元反應(yīng)和單元明確各單元反應(yīng)和單元操作的主要設(shè)備、操作操作的主要設(shè)備、操作

8、條件和基本操作參數(shù)條件和基本操作參數(shù)(如如溫度、壓力、濃度等溫度、壓力、濃度等)。確定各設(shè)備之間的確定各設(shè)備之間的連接順序以及載能連接順序以及載能介質(zhì)的技術(shù)規(guī)格和介質(zhì)的技術(shù)規(guī)格和流向流向12Pharmaceutical Engineeringu繪制工藝流程框圖繪制工藝流程框圖方框、文字和箭頭方框、文字和箭頭等形式定性表示出由原料變成產(chǎn)品的路線和等形式定性表示出由原料變成產(chǎn)品的路線和順序，繪制出工藝流程框圖。順序，繪制出工藝流程框圖。圖例、箭頭和必要的文字說(shuō)明圖例、箭頭和必要的文字說(shuō)明定性表示出由原料變成產(chǎn)品的路定性表示出由原料變成產(chǎn)品的路線和順序。線和順序。u繪制工藝流程示意圖繪制工藝流程示意

9、圖3.1.3 工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序 13Pharmaceutical Engineeringu 繪制物料流程圖繪制物料流程圖 物料衡算和能量衡算物料衡算和能量衡算物料流程圖物料流程圖u 繪制初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖繪制初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 設(shè)備、管道的工藝計(jì)算以及儀表自控設(shè)計(jì)設(shè)備、管道的工藝計(jì)算以及儀表自控設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖設(shè)備一覽表設(shè)備一覽表 3.1.3 工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序 14Pharmaceutical Engineeringu 繪制施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖繪制施工

10、階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 對(duì)工藝流程圖中所選用的設(shè)備、管道、閥門(mén)、儀表等對(duì)工藝流程圖中所選用的設(shè)備、管道、閥門(mén)、儀表等作必要的作必要的修改、完善和進(jìn)一步的說(shuō)明修改、完善和進(jìn)一步的說(shuō)明。在此基礎(chǔ)上，。在此基礎(chǔ)上，可繪制出施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖?？衫L制出施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。3.1.3 工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序 15Pharmaceutical Engineering初步設(shè)計(jì)階段的主要成果是初步設(shè)計(jì)階段的主要成果是初步設(shè)計(jì)階初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖；施工圖設(shè)計(jì)階段的主要成果是施工圖設(shè)計(jì)階段的主要成果是施工階段施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程

11、圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。3.1.4 工藝流程設(shè)計(jì)的成果工藝流程設(shè)計(jì)的成果 16Pharmaceutical Engineering3.2.1 工藝流程設(shè)計(jì)中的方案比較工藝流程設(shè)計(jì)中的方案比較 3.2.2 完善工藝流程完善工藝流程 3.2.3 工藝流程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的技術(shù)問(wèn)題工藝流程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的技術(shù)問(wèn)題 3.2 工藝流程設(shè)計(jì)技術(shù)工藝流程設(shè)計(jì)技術(shù)17Pharmaceutical Engineering 在進(jìn)行方案比較時(shí)首先應(yīng)明確評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。許在進(jìn)行方案比較時(shí)首先應(yīng)明確評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。許多多技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如產(chǎn)物收率、原料單耗、能，如產(chǎn)物收率、原料單耗、能量單耗、產(chǎn)品成本、設(shè)備投資、操作費(fèi)用等均量

12、單耗、產(chǎn)品成本、設(shè)備投資、操作費(fèi)用等均可作為方案比較的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。此外，環(huán)保、安可作為方案比較的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。此外，環(huán)保、安全、占地面積等也是方案比較時(shí)應(yīng)考慮的重要全、占地面積等也是方案比較時(shí)應(yīng)考慮的重要因素。因素。例例3-1、例例3-2、例例3-3、例例3-4 3.2.1 工藝流程設(shè)計(jì)中的方案比較工藝流程設(shè)計(jì)中的方案比較 18Pharmaceutical Engineering 實(shí)例實(shí)例3-1 在藥品在藥品精制精制中，粗品常先用溶劑中，粗品常先用溶劑溶解，然后加入活性炭脫色，最后再濾除溶解，然后加入活性炭脫色，最后再濾除活性炭等固體雜質(zhì)。假設(shè)溶劑為低沸點(diǎn)易活性炭等固體雜質(zhì)。假設(shè)溶劑為低沸點(diǎn)易揮發(fā)溶

13、劑，試確定適宜的揮發(fā)溶劑，試確定適宜的過(guò)濾流程過(guò)濾流程。解：首先選定解：首先選定過(guò)濾速度過(guò)濾速度和和溶劑收率溶劑收率為方為方案比較的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。案比較的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。19Pharmaceutical Engineering溶溶解解脫脫色色釜釜水水蒸蒸氣氣濾濾液液活活性性炭炭溶溶劑劑粗粗品品過(guò)過(guò)濾濾器器溶溶劑劑去去三三廢廢放放空空?qǐng)D圖3-1 常壓過(guò)濾方案常壓過(guò)濾方案 采用常壓過(guò)濾方案采用常壓過(guò)濾方案雖可濾除活性炭等雖可濾除活性炭等固體雜質(zhì)，但過(guò)濾固體雜質(zhì)，但過(guò)濾速度較慢速度較慢Scheme I：常壓過(guò)濾常壓過(guò)濾 20Pharmaceutical Engineering溶溶解解脫脫色色釜釜水水蒸蒸氣氣濾

14、濾液液溶溶劑劑去去三三廢廢抽抽濾濾器器活活性性炭炭溶溶劑劑粗粗品品接接真真空空 圖圖3-2 真空抽濾方案真空抽濾方案 Scheme II：真空抽濾真空抽濾采用真空抽濾采用真空抽濾 方式，過(guò)濾速度明顯加快，方式，過(guò)濾速度明顯加快，從而克服了方案從而克服了方案I過(guò)濾速度較過(guò)濾速度較慢的缺陷，但由于出口未設(shè)慢的缺陷，但由于出口未設(shè)置冷凝器，因而易造成大置冷凝器，因而易造成大 量量低沸點(diǎn)溶劑的揮發(fā)損失低沸點(diǎn)溶劑的揮發(fā)損失，使溶劑的收率下降使溶劑的收率下降21Pharmaceutical EngineeringScheme III：真空抽濾真空抽濾 冷凝冷凝溶溶解解脫脫色色釜釜水水蒸蒸氣氣濾濾液液溶溶劑

15、劑去去三三廢廢抽抽濾濾器器活活性性炭炭溶溶劑劑粗粗品品冷冷凝凝器器冷冷卻卻劑劑接接真真空空接接收收罐罐圖圖3-3 真空抽濾真空抽濾-冷凝方案冷凝方案 在出口設(shè)置了冷在出口設(shè)置了冷凝器，以回收低凝器，以回收低沸點(diǎn)溶劑，從而沸點(diǎn)溶劑，從而減少了溶劑的揮減少了溶劑的揮發(fā)損失，提高了發(fā)損失，提高了溶劑的收率溶劑的收率22Pharmaceutical EngineeringScheme IV：加壓過(guò)濾：加壓過(guò)濾溶溶解解脫脫色色釜釜水水蒸蒸氣氣壓壓縮縮空空氣氣或或氮氮?dú)鈿鉃V濾液液壓壓濾濾器器活活性性炭炭溶溶劑劑粗粗品品溶溶劑劑去去三三廢廢放放空空?qǐng)D圖3-4 加壓過(guò)濾方案加壓過(guò)濾方案 在壓濾器上部通入在壓濾

16、器上部通入壓縮空氣或氮?dú)?，壓縮空氣或氮?dú)?，即采用加壓過(guò)濾方即采用加壓過(guò)濾方式，過(guò)濾速度快，式，過(guò)濾速度快，且溶劑的揮發(fā)損失且溶劑的揮發(fā)損失 很少很少23Pharmaceutical Engineering 實(shí)例實(shí)例3-2 用混酸硝化氯苯制備混合硝基氯苯。已知用混酸硝化氯苯制備混合硝基氯苯。已知混酸的組成為：混酸的組成為：HNO3 47%、H2SO4 49%、H2O 4%；氯苯與混酸中氯苯與混酸中HNO3的摩爾比為的摩爾比為1：；反應(yīng)開(kāi)始溫度為：；反應(yīng)開(kāi)始溫度為4055oC，并逐漸升溫至，并逐漸升溫至80oC；硝化時(shí)間為；硝化時(shí)間為2h；硝化；硝化廢酸中含硝酸小于廢酸中含硝酸小于1.6%，含混合

17、硝基氯苯為獲得混，含混合硝基氯苯為獲得混合硝基氯苯量的合硝基氯苯量的1%。試通過(guò)方案比較，確定適宜的。試通過(guò)方案比較，確定適宜的硝化及后處理工藝流程硝化及后處理工藝流程。解：首先選定混合硝基氯苯的收率以及硫酸、硝酸解：首先選定混合硝基氯苯的收率以及硫酸、硝酸及氯苯的單耗作為方案比較的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。及氯苯的單耗作為方案比較的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。24Pharmaceutical EngineeringScheme I：硝化硝化分離分離 配配酸酸釜釜冷冷卻卻水水水水連連續(xù)續(xù)分分離離器器粗粗硝硝基基物物去去精精制制硫硫酸酸氯氯苯苯硝硝化化釜釜冷冷卻卻水水水水蒸蒸汽汽硝硝酸酸分分離離廢廢酸酸出出售售硝化硝化-分離方案

18、分離方案 25Pharmaceutical EngineeringScheme II：硝化硝化分離分離萃取萃取配配酸酸釜釜冷冷卻卻水水水水連連續(xù)續(xù)分分離離器器粗粗硝硝基基物物去去精精制制硫硫酸酸氯氯苯苯萃萃取取罐罐硝硝化化釜釜冷冷卻卻水水水水蒸蒸汽汽硝硝酸酸萃萃取取廢廢酸酸出出售售硝化硝化-分離分離-萃取方案萃取方案 26Pharmaceutical EngineeringScheme III：硝化硝化分離分離萃取萃取濃縮濃縮 配配酸酸釜釜冷卻水冷卻水回收硫酸回收硫酸冷卻水冷卻水冷凝器冷凝器接真空接真空水蒸汽水蒸汽濃濃縮縮釜釜接接收收罐罐補(bǔ)充硫酸補(bǔ)充硫酸去水處理去水處理連連續(xù)續(xù)分分離離器器粗硝

19、基物去精制粗硝基物去精制氯苯氯苯萃萃取取罐罐硝硝化化釜釜冷卻水冷卻水水蒸汽水蒸汽硝酸硝酸回收氯苯回收氯苯硝化硝化-分離分離-萃取萃取-濃縮方案濃縮方案 27Pharmaceutical Engineering 例例3-3 在加壓連續(xù)釜式反應(yīng)器中，用混酸硝化苯制在加壓連續(xù)釜式反應(yīng)器中，用混酸硝化苯制備硝基苯。已知混酸組成為：備硝基苯。已知混酸組成為：HNO3 5%、H2SO4 65%、H2O 30%；苯與混酸中；苯與混酸中HNO3的摩爾比為的摩爾比為1：；反應(yīng)壓：；反應(yīng)壓力為，反應(yīng)溫度為力為，反應(yīng)溫度為130oC；反應(yīng)后的硝化液進(jìn)入連續(xù)分；反應(yīng)后的硝化液進(jìn)入連續(xù)分離器，分離出的酸性硝基苯和廢酸的

20、溫度約為離器，分離出的酸性硝基苯和廢酸的溫度約為120oC；酸性硝基苯經(jīng)冷卻、堿洗、水洗等處理工序后送精制酸性硝基苯經(jīng)冷卻、堿洗、水洗等處理工序后送精制工段。工段。試以單位能耗為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，確定適宜的工藝流試以單位能耗為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，確定適宜的工藝流程程。解：以解：以單位能耗單位能耗為方案比較的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，確定適宜為方案比較的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，確定適宜的工藝流程。的工藝流程。28Pharmaceutical Engineering配配酸酸釜釜冷卻水冷卻水循環(huán)廢酸循環(huán)廢酸酸性硝基苯酸性硝基苯連連續(xù)續(xù)分分離離器器硝硝化化釜釜苯苯 粗硝基苯粗硝基苯去精制工段去精制工段去水處理去水處理中中和和器器稀堿、水稀堿、水冷卻

21、水冷卻水冷卻水冷卻水冷凝器冷凝器水蒸汽水蒸汽濃濃縮縮罐罐接接收收罐罐廢廢酸酸罐罐中中間間罐罐硝酸、硫酸硝酸、硫酸循環(huán)酸罐循環(huán)酸罐泵泵回收苯回收苯Scheme I：間接水冷：間接水冷-常壓濃縮常壓濃縮間接水冷間接水冷-常壓濃縮方案常壓濃縮方案 29Pharmaceutical EngineeringScheme II：原料預(yù)熱：原料預(yù)熱-閃蒸濃縮閃蒸濃縮配配酸酸釜釜冷卻水冷卻水硝酸、硫酸硝酸、硫酸循環(huán)廢酸循環(huán)廢酸原料苯原料苯換熱器換熱器酸性硝基苯酸性硝基苯連連續(xù)續(xù)分分離離器器硝硝化化釜釜熱苯熱苯去水處理去水處理中中和和器器稀堿、水稀堿、水冷卻水冷卻水冷卻水冷卻水冷凝器冷凝器接真空接真空水蒸汽水蒸

22、汽閃閃蒸蒸罐罐接接收收罐罐廢廢酸酸罐罐循環(huán)酸罐循環(huán)酸罐中中間間罐罐泵泵 粗硝基苯粗硝基苯去精制工段去精制工段回收苯回收苯原料預(yù)熱原料預(yù)熱-閃蒸濃縮方案閃蒸濃縮方案 30Pharmaceutical Engineering 例例3-4 甲苯用濃硫酸磺化制備對(duì)甲苯磺酸的反應(yīng)方程式甲苯用濃硫酸磺化制備對(duì)甲苯磺酸的反應(yīng)方程式為為 已知反應(yīng)在間歇釜已知反應(yīng)在間歇釜(磺化釜磺化釜)中進(jìn)行，磺化反應(yīng)速度與甲苯濃中進(jìn)行，磺化反應(yīng)速度與甲苯濃度成正比，與硫酸含水量的平方成反比。為保持較高的反度成正比，與硫酸含水量的平方成反比。為保持較高的反應(yīng)速度，可向甲苯中慢慢加入濃硫酸。同時(shí)，應(yīng)采取措施應(yīng)速度，可向甲苯中慢慢

23、加入濃硫酸。同時(shí)，應(yīng)采取措施將磺化生成的水及時(shí)移出磺化釜。試通過(guò)方案比較，確定將磺化生成的水及時(shí)移出磺化釜。試通過(guò)方案比較，確定適宜的適宜的脫水工藝流程脫水工藝流程。解：磺化過(guò)程中產(chǎn)生的水能否及時(shí)移走以及脫水后的甲解：磺化過(guò)程中產(chǎn)生的水能否及時(shí)移走以及脫水后的甲苯能否及時(shí)返回磺化釜可作為方案比較的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。苯能否及時(shí)返回磺化釜可作為方案比較的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。CH3CH3SO3H+H2SO4+H2O110140 0C 31Pharmaceutical EngineeringScheme I：間歇脫水：間歇脫水水水蒸蒸汽汽冷冷卻卻水水間間歇歇式式脫脫水水器器磺磺化化釜釜濃濃硫硫酸酸甲甲苯苯冷冷凝凝器器水

24、水圖圖3-10 間歇脫水方案間歇脫水方案 32Pharmaceutical EngineeringScheme II：連續(xù)脫水：連續(xù)脫水水水蒸蒸汽汽冷冷卻卻水水連連續(xù)續(xù)式式脫脫水水器器磺磺化化釜釜濃濃硫硫酸酸甲甲苯苯冷冷凝凝器器水水 圖圖3-11 連續(xù)脫水方案連續(xù)脫水方案 33根據(jù)單元操作或單元反應(yīng)所涉及的主要設(shè)備為單位根據(jù)單元操作或單元反應(yīng)所涉及的主要設(shè)備為單位標(biāo)明進(jìn)料和出料的名稱(chēng)、組成及工藝條件；標(biāo)明進(jìn)料和出料的名稱(chēng)、組成及工藝條件；根據(jù)單元操作或單元反應(yīng)過(guò)程的溫度、熱效應(yīng)等情況根據(jù)單元操作或單元反應(yīng)過(guò)程的溫度、熱效應(yīng)等情況確定傳熱設(shè)備和載能介質(zhì)的技術(shù)規(guī)格；確定傳熱設(shè)備和載能介質(zhì)的技術(shù)規(guī)格

25、；根據(jù)單元操作或單元反應(yīng)過(guò)程的參數(shù)顯示和控制方式根據(jù)單元操作或單元反應(yīng)過(guò)程的參數(shù)顯示和控制方式確定儀表和自動(dòng)控制方案；確定儀表和自動(dòng)控制方案；根據(jù)單元操作或單元反應(yīng)過(guò)程的燃燒、爆炸、毒害情況，根據(jù)單元操作或單元反應(yīng)過(guò)程的燃燒、爆炸、毒害情況，確定相應(yīng)的安全技術(shù)措施；確定相應(yīng)的安全技術(shù)措施；根據(jù)單元操作或單元反應(yīng)過(guò)程所產(chǎn)生的污染物根據(jù)單元操作或單元反應(yīng)過(guò)程所產(chǎn)生的污染物確定相應(yīng)的污染治理方案等等。確定相應(yīng)的污染治理方案等等。以單元操作或單元反應(yīng)為中心，以單元操作或單元反應(yīng)為中心，完善工完善工藝流程藝流程 34Pharmaceutical Engineering 例例 工業(yè)生產(chǎn)中，硝化混酸的配制常

26、工業(yè)生產(chǎn)中，硝化混酸的配制常在間歇攪拌釜中進(jìn)行，試以在間歇攪拌釜中進(jìn)行，試以攪拌釜攪拌釜為為中心，完善硝化混酸配制過(guò)程的工藝中心，完善硝化混酸配制過(guò)程的工藝流程。流程。3.2.2 完善工藝流程完善工藝流程 35Pharmaceutical Engineering圖圖3-12 混酸配制過(guò)程的工藝流程示意圖混酸配制過(guò)程的工藝流程示意圖 廢酸廢酸計(jì)量槽計(jì)量槽攪攪拌拌釜釜冷卻水冷卻水硫酸硫酸計(jì)量罐計(jì)量罐泵泵硫酸硫酸貯罐貯罐硫酸硫酸硝酸硝酸計(jì)量罐計(jì)量罐泵泵硝酸硝酸貯罐貯罐硝酸硝酸泵泵廢酸廢酸貯罐貯罐回收廢酸回收廢酸混酸混酸貯罐貯罐去硝化去硝化3.2.2 完善工藝流程完善工藝流程 36Pharmaceut

27、ical Engineering 例例 在合成抗菌藥諾氟沙星的生產(chǎn)中，以對(duì)氯硝在合成抗菌藥諾氟沙星的生產(chǎn)中，以對(duì)氯硝基苯為原料制備對(duì)氟硝基苯的反應(yīng)方程式為基苯為原料制備對(duì)氟硝基苯的反應(yīng)方程式為 反應(yīng)擬在間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，試以反應(yīng)擬在間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，試以反應(yīng)器為反應(yīng)器為中心中心，完善反應(yīng)過(guò)程的工藝流程。，完善反應(yīng)過(guò)程的工藝流程。NO2Cl +KFNO2F環(huán)丁砜170180 0C +KCl 3.2.2 完善工藝流程完善工藝流程 37Pharmaceutical Engineering 圖圖3-13 氟化反應(yīng)過(guò)程的工藝流程示意圖氟化反應(yīng)過(guò)程的工藝流程示意圖 氟氟化化釜釜導(dǎo)熱油導(dǎo)熱油環(huán)丁砜環(huán)

28、丁砜對(duì)氯硝基苯對(duì)氯硝基苯回流冷凝器回流冷凝器冷卻水冷卻水氟化鉀氟化鉀接真空接真空去精制去精制環(huán)丁砜環(huán)丁砜去三廢去三廢抽濾器抽濾器3.2.2 完善工藝流程完善工藝流程 38Pharmaceutical Engineering1.生產(chǎn)方式的選擇生產(chǎn)方式的選擇 2.提高設(shè)備利用率提高設(shè)備利用率 3.物料的回收與套用物料的回收與套用 4.能量的回收與利用能量的回收與利用 5.安全技術(shù)措施安全技術(shù)措施 6.儀表和控制方案的選擇儀表和控制方案的選擇 3.2.3 工藝流程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的技術(shù)問(wèn)題工藝流程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的技術(shù)問(wèn)題 39Pharmaceutical Engineeringv產(chǎn)品的生產(chǎn)方式產(chǎn)品的生產(chǎn)方

29、式 連續(xù)生產(chǎn)連續(xù)生產(chǎn) 間歇生產(chǎn)間歇生產(chǎn) 聯(lián)合生產(chǎn)方式聯(lián)合生產(chǎn)方式 1.生產(chǎn)方式的選擇生產(chǎn)方式的選擇 40Pharmaceutical Engineering 例例3-7 某產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程由磺化、冷卻中和、某產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程由磺化、冷卻中和、濃縮三道工序組成，磺化液和中和液均為液態(tài)，濃縮三道工序組成，磺化液和中和液均為液態(tài)，磺化釜的操作周期為磺化釜的操作周期為12h，冷卻中和釜的操作周，冷卻中和釜的操作周期為期為4h，濃縮釜的操作周期為，濃縮釜的操作周期為8h。試確定適宜。試確定適宜的設(shè)備配置方案。的設(shè)備配置方案。解：該產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程有多種不同的設(shè)備配解：該產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程有多種不同的設(shè)備配置方案置

30、方案.2.提高設(shè)備利用率提高設(shè)備利用率 41設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備名稱(chēng)磺化釜磺化釜冷卻中和釜冷卻中和釜濃縮釜濃縮釜操作周期操作周期/h1248方方案案I設(shè)備臺(tái)數(shù)設(shè)備臺(tái)數(shù)11111(1/6)1(1/3)日總操作批數(shù)日總操作批數(shù)1(2)1(6)1(3)每臺(tái)設(shè)備日閑置時(shí)間每臺(tái)設(shè)備日閑置時(shí)間/h12(0)20(0)16(0)日產(chǎn)品量量每批操作折合成的產(chǎn)品 為保持主要設(shè)備之間的能力平衡，提高設(shè)備利用率，設(shè)為保持主要設(shè)備之間的能力平衡，提高設(shè)備利用率，設(shè)備臺(tái)數(shù)、批生產(chǎn)能力和操作周期之間應(yīng)滿(mǎn)足下列關(guān)系備臺(tái)數(shù)、批生產(chǎn)能力和操作周期之間應(yīng)滿(mǎn)足下列關(guān)系 (3-1)124 操操作作周周期期設(shè)設(shè)備備臺(tái)臺(tái)數(shù)數(shù)日日產(chǎn)產(chǎn)品品量量能能

31、力力以以產(chǎn)產(chǎn)品品量量計(jì)計(jì)算算的的批批生生產(chǎn)產(chǎn)42設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備名稱(chēng)磺化釜磺化釜中和釜中和釜濃縮釜濃縮釜操作周期操作周期/h1248日操作批數(shù)日操作批數(shù)263日處理量日處理量6012080設(shè)備生產(chǎn)能設(shè)備生產(chǎn)能力力2020設(shè)備臺(tái)數(shù)設(shè)備臺(tái)數(shù)？設(shè)備閑置時(shí)間設(shè)備閑置時(shí)間/h000124 操操作作周周期期設(shè)設(shè)備備臺(tái)臺(tái)數(shù)數(shù)日日產(chǎn)產(chǎn)品品量量能能力力以以產(chǎn)產(chǎn)品品量量計(jì)計(jì)算算的的批批生生產(chǎn)產(chǎn)設(shè)備配置方案設(shè)備配置方案1/2160301143Pharmaceutical Engineeringv在工藝流程設(shè)計(jì)中，充分考慮物料的在工藝流程設(shè)計(jì)中，充分考慮物料的回收與套用回收與套用，以降低原輔材料消耗，提高產(chǎn)品收率，是以降

32、低原輔材料消耗，提高產(chǎn)品收率，是降低降低產(chǎn)品產(chǎn)品成本的重要措施。成本的重要措施。v藥物的工藝流程設(shè)計(jì)中，若能實(shí)現(xiàn)反應(yīng)母液的循藥物的工藝流程設(shè)計(jì)中，若能實(shí)現(xiàn)反應(yīng)母液的循環(huán)套用或經(jīng)適當(dāng)處理后套用，則不僅能降低原輔材環(huán)套用或經(jīng)適當(dāng)處理后套用，則不僅能降低原輔材料消耗，提高產(chǎn)品收率，而且能減少環(huán)境污染。料消耗，提高產(chǎn)品收率，而且能減少環(huán)境污染。v在工藝流程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮這些溶劑的回收與在工藝流程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮這些溶劑的回收與套用。套用。3.物料的回收與套用物料的回收與套用 44Pharmaceutical Engineering在工藝流程設(shè)計(jì)中，充分考慮能量的回收與利在工藝流程設(shè)計(jì)中，充分考慮能量

33、的回收與利用，以提高能量利用率，降低能量單耗，是用，以提高能量利用率，降低能量單耗，是降低降低產(chǎn)品成本的又一重要措施產(chǎn)品成本的又一重要措施借助重力減少動(dòng)力輸送借助重力減少動(dòng)力輸送回收物料的余熱，以達(dá)到降低能耗和產(chǎn)品成本回收物料的余熱，以達(dá)到降低能耗和產(chǎn)品成本的目的。的目的。4.能量的回收與利用能量的回收與利用 45Pharmaceutical Engineering報(bào)警裝置報(bào)警裝置 事故貯槽事故貯槽 安全水封、安全閥或爆破片安全水封、安全閥或爆破片 溢流管溢流管 阻火器阻火器 設(shè)置排空閥設(shè)置排空閥 接地裝置接地裝置 防雷裝置防雷裝置 5.安全技術(shù)措施安全技術(shù)措施 46Pharmaceutica

34、l Engineering 在工藝流程設(shè)計(jì)中，對(duì)需要控制的工藝參在工藝流程設(shè)計(jì)中，對(duì)需要控制的工藝參數(shù)如溫度、壓力、濃度、流量、流速、數(shù)如溫度、壓力、濃度、流量、流速、pH值、液位等，都要確定適宜的值、液位等，都要確定適宜的檢測(cè)位置檢測(cè)位置、檢檢測(cè)和顯示儀表測(cè)和顯示儀表以及以及控制方案控制方案。6.儀表和控制方案的選擇儀表和控制方案的選擇 47v3.3.1 工藝流程框圖工藝流程框圖v3.3.2 工藝流程示意圖工藝流程示意圖v3.3.3 物料流程圖物料流程圖v3.3.4 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖Pharmaceutical Engineering3.3 工藝流程圖工藝流程圖48P

35、harmaceutical Engineering工藝流程圖是以圖解形式表示工藝流程工藝流程圖是以圖解形式表示工藝流程初步設(shè)計(jì)階段需繪制初步設(shè)計(jì)階段需繪制工藝流程框圖工藝流程框圖、工藝工藝流程示意圖流程示意圖、物料流程圖物料流程圖和帶和帶控制點(diǎn)的工藝控制點(diǎn)的工藝流程圖流程圖；在施工圖設(shè)計(jì)階段需繪制施工階段帶控制在施工圖設(shè)計(jì)階段需繪制施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖點(diǎn)的工藝流程圖。3.3 工藝流程圖49Pharmaceutical Engineering 工藝流程框圖是在工藝路線和生產(chǎn)方工藝流程框圖是在工藝路線和生產(chǎn)方法確定之后，物料衡算開(kāi)始之前表示法確定之后，物料衡算開(kāi)始之前表示生產(chǎn)工藝過(guò)程的一種

36、生產(chǎn)工藝過(guò)程的一種定性圖紙定性圖紙，是最，是最簡(jiǎn)單的工藝流程圖，其作用是定性表簡(jiǎn)單的工藝流程圖，其作用是定性表示出由原料變成產(chǎn)品的工藝路線和順示出由原料變成產(chǎn)品的工藝路線和順序，包括全部序，包括全部單元操作單元操作和和單元反應(yīng)單元反應(yīng)。3.3.1 工藝流程框圖50Pharmaceutical Engineering酰化?；佐佐畻钏崴畻钏峤Y(jié)晶結(jié)晶離心脫水離心脫水氣流干燥氣流干燥旋風(fēng)分離旋風(fēng)分離過(guò)篩過(guò)篩包裝包裝阿司匹林阿司匹林母液母液蒸汽、水蒸汽、水冷凍鹽水冷凍鹽水水水圖圖3-14 阿司匹林的生產(chǎn)工藝流程框圖阿司匹林的生產(chǎn)工藝流程框圖 3.3.1 工藝流程框圖51Pharmaceutical

37、 Engineering 在工藝流程框圖的基礎(chǔ)上，分析各過(guò)在工藝流程框圖的基礎(chǔ)上，分析各過(guò)程的主要工藝設(shè)備，在此基礎(chǔ)上，以程的主要工藝設(shè)備，在此基礎(chǔ)上，以圖圖例例、箭頭箭頭和和必要的文字說(shuō)明必要的文字說(shuō)明定性表示出定性表示出由原料變成產(chǎn)品的路線和順序，繪制出由原料變成產(chǎn)品的路線和順序，繪制出工藝流程示意圖。工藝流程示意圖。3.3.2 工藝流程示意圖工藝流程示意圖52Pharmaceutical Engineering醋醋酐酐、水水楊楊酸酸母母液液貯貯槽槽離離心心機(jī)機(jī)水水蒸蒸汽汽冷冷卻卻水水酰?；咏诱嬲婵湛绽淅鋬鰞鳆}鹽水水母母液液泵泵水水氣氣流流干干燥燥器器過(guò)過(guò)篩篩機(jī)機(jī)成成品品冷冷凝凝器

38、器冷冷卻卻水水結(jié)結(jié)晶晶釜釜旋旋風(fēng)風(fēng)分分離離器器旋旋風(fēng)風(fēng)分分離離器器圖圖3-3 阿司匹林的生產(chǎn)工藝流程阿司匹林的生產(chǎn)工藝流程 3.3.2 工藝流程示意圖工藝流程示意圖53Pharmaceutical Engineering 當(dāng)工藝流程示意圖確定之后，即當(dāng)工藝流程示意圖確定之后，即可進(jìn)行物料衡算、能量衡算和設(shè)備可進(jìn)行物料衡算、能量衡算和設(shè)備的工藝計(jì)算。在此基礎(chǔ)上，可繪制的工藝計(jì)算。在此基礎(chǔ)上，可繪制出物料流程圖。此時(shí)，設(shè)計(jì)已由定出物料流程圖。此時(shí)，設(shè)計(jì)已由定性轉(zhuǎn)入性轉(zhuǎn)入定量定量。3.3.3 物料流程圖物料流程圖54Pharmaceutical Engineering冷冷卻卻水水冷冷卻卻水水接接真真

39、空空水水蒸蒸汽汽冷冷卻卻水水水水蒸蒸汽汽序序號(hào)號(hào) 1 1序序號(hào)號(hào) 2 2序序號(hào)號(hào) 6 6序序號(hào)號(hào) 8 8序序號(hào)號(hào)1 15 5序序號(hào)號(hào)1 10 0序序號(hào)號(hào) 3 3序序號(hào)號(hào) 5 5序序號(hào)號(hào) 9 9序序號(hào)號(hào) 4 4序序號(hào)號(hào)1 14 4序序號(hào)號(hào)1 11 1序序號(hào)號(hào)1 12 2序序號(hào)號(hào)1 13 3序序號(hào)號(hào) 7 7硝硝化化釜釜R1102配配酸酸釜釜R1101連連續(xù)續(xù)分分離離器器V1105冷冷凝凝器器E1101濃濃縮縮釜釜R1104接接收收罐罐V1112萃萃取取罐罐R1103圖圖3-16 氯苯硝化的物料流程圖氯苯硝化的物料流程圖 3.3.3 物料流程圖物料流程圖55Pharmaceutical Engine

40、ering序號(hào)序號(hào) 物料名稱(chēng)物料名稱(chēng)流量流量/kg/kg h h-1-1HNO3 H2SO4 H2O 氯苯氯苯硝基氯苯硝基氯苯總計(jì)總計(jì)1 1 補(bǔ)充硫酸補(bǔ)充硫酸 2.4 2.4 0.2 0.2 2.6 2.6 2 2 硝酸硝酸230 230 4.7 4.7 234.7 234.7 3 3 回收廢酸回收廢酸 237.6 237.6 14.7 14.7 252.3 252.3 4 4 配制混酸配制混酸230 230 240 240 19.6 19.6 489.6 489.6 5 5 萃取氯苯萃取氯苯 403.4 403.4 18.7 422.1 422.1 6 6 硝酸損失硝酸損失2.3 2.3 2

41、.3 2.3 7 7 硝化液硝化液 909.4 909.4 8 8 粗硝基苯粗硝基苯 2.4 2.4 0.2 0.2 6.1 6.1 569.3 578.0 578.0 9 9 分離廢酸分離廢酸5.2 5.2 237.6 237.6 82.9 82.9 5.7 331.4 331.4 10 10 氯苯氯苯 416.8 416.8 416.8 416.8 11 11 萃取廢酸萃取廢酸 237.6 237.6 84.4 84.4 4.1 4.1 326.1 326.1 12 12 濃縮蒸汽濃縮蒸汽 73.8 73.8 13 13 冷凝冷凝液液 73.8 73.8 14 14 廢水廢水 69.7 6

42、9.7 69.7 69.7 15 15 回收氯苯回收氯苯 4.1 4.1 4.1 4.1 3.3.3 物料流程圖物料流程圖NoImage56Pharmaceutical EngineeringV 1 1 0 1 硫硫 酸酸組組 成成重重量量%H2S O4 H2O2.40.29 2.3 7.7合合 計(jì)計(jì)2.61 0 0.0V 1 1 0 2 硝硝 酸酸組組 成成重重量量%H N O3 H2O2 3 0.0 4.79 8 2合合 計(jì)計(jì)2 3 4.71 0 0V 1 1 0 8 氯氯 苯苯組組 成成重重量量%C B4 1 2.71 0 0V 1 1 0 3 萃萃取取氯氯苯苯組組 成成重重量量%N C

43、 B C B 1 8.74 0 3.4 4.49 5.6合合 計(jì)計(jì)4 2 2.11 0 0.0V 1 1 1 0 回回收收廢廢酸酸組組 成成重重量量%H2S O4 H2O2 3 7.6 1 4.79 4.2 5.8合合 計(jì)計(jì)2 5 2.31 0 0.0V 1 1 1 1 回回收收氯氯苯苯組組 成成重重量量%C B4.11 0 0R 1 1 0 1 混混酸酸配配制制組組 成成重重量量%H N O3H2S O4 H2O2 3 0.02 4 0.0 1 9.64 74 9 4合合 計(jì)計(jì)4 8 9.61 0 0V 1 1 0 5 分分 離離硝硝基基物物層層 廢廢酸酸層層5 7 8.03 3 1.4合合

44、 計(jì)計(jì)9 0 9.4R 1 1 0 3 萃萃取取分分離離萃萃取取物物料料7 4 8.2R 1 1 0 4 減減壓壓濃濃縮縮濃濃縮縮物物料料3 2 6.1R 1 1 0 2 硝硝化化反反應(yīng)應(yīng)反反應(yīng)應(yīng)物物料料9 1 1.7V 1 1 0 4 吸吸 收收組組 成成重重量量%H N O32.31 0 0V 1 1 0 6 粗粗硝硝基基物物組組 成成重重量量%N C B C BH2S O4 H2O5 6 9.3 6.1 2.4 0.29 8.4 9 1.0 6 0.4 2 0.0 3合合 計(jì)計(jì)E 1 1 0 1 濃濃縮縮蒸蒸汽汽組組 成成重重量量%H2O C B6 9.7 4.19 4.4 5.6V 1

45、 1 0 7 分分離離廢廢酸酸組組 成成重重量量%H N O3H2S O4 H2O N C B 5.22 3 7.6 8 2.9 5.7 1.5 77 1.7 02 5.0 1 1.7 2合合 計(jì)計(jì)V 1 1 0 9 萃萃取取廢廢酸酸組組 成成重重量量%H2S O4 H2O C B2 3 7.6 8 4.4 4.17 2.8 62 5.8 8 1.2 6合合 計(jì)計(jì)3 3 1.41 0 0.0 05 7 8.01 0 0.0 03 2 6.11 0 0.0 0合合 計(jì)計(jì)7 3.81 0 0.0V 1 1 1 3 廢廢 水水組組 成成重重量量%H2O6 9.71 0 0V 1 1 1 2 接接 收

46、收 罐罐冷冷凝凝液液7 3.8CB氯苯；氯苯；NCB硝基氯苯；基準(zhǔn)：硝基氯苯；基準(zhǔn)：kg h-1 圖圖3-17 用框圖繪制的氯苯硝化的物料流程圖用框圖繪制的氯苯硝化的物料流程圖 57Pharmaceutical Engineering(1)基本要求基本要求(2)圖面要求圖面要求(3)繪制方法繪制方法(4)常見(jiàn)單元設(shè)備的自控流程常見(jiàn)單元設(shè)備的自控流程(5)帶控制點(diǎn)的工藝流程圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 3.3.4 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖58Pharmaceutical Engineeringv表示出生產(chǎn)過(guò)程中的全部表示出生產(chǎn)過(guò)程中的全部工藝設(shè)備工藝設(shè)備。v表示出生產(chǎn)過(guò)程中的全部表示出生產(chǎn)過(guò)程中的全部工藝

47、物料工藝物料和和載能載能介質(zhì)介質(zhì)的名稱(chēng)、技術(shù)規(guī)格及流向。的名稱(chēng)、技術(shù)規(guī)格及流向。v表示出全部表示出全部物料管道物料管道和各種和各種輔助管道輔助管道(如水、如水、冷凍鹽水、蒸汽、壓縮空氣及真空等管道冷凍鹽水、蒸汽、壓縮空氣及真空等管道)的的代號(hào)、材質(zhì)、管徑及保溫情況。代號(hào)、材質(zhì)、管徑及保溫情況。(1)基本要求基本要求 59Pharmaceutical Engineeringv表示出生產(chǎn)過(guò)程中的全部表示出生產(chǎn)過(guò)程中的全部工藝閥門(mén)工藝閥門(mén)以及阻火以及阻火器、視鏡、管道過(guò)濾器、疏水器等器、視鏡、管道過(guò)濾器、疏水器等附件附件v表示出生產(chǎn)過(guò)程中的全部表示出生產(chǎn)過(guò)程中的全部?jī)x表儀表和和控制方案控制方案，包括

48、儀表的控制參數(shù)、功能、位號(hào)以及檢測(cè)點(diǎn)包括儀表的控制參數(shù)、功能、位號(hào)以及檢測(cè)點(diǎn)和控制回路等。和控制回路等。(1)基本要求基本要求 60PL-T120110-50-L1BPL-V120101-32-L1BVG-V120102-32-L1BBD-V120103-32-L1BPL-V120104-50-L1BPL-V120205-50-L1BVG-V120206-32-L1BLS-E120109-40-L1BPL-V120207-50-L1B32 50SCLSSC-E120108-20-L1B32 50PI204PI201PI207LGLGTI202LI206PG-E120213-200-L1BPG-

49、T120112-200-L1BC CW WCW-E120217-50-L1BCW-E120216-50-L1BC CW WPI210TI212PL-E120214-32-L1BPL-T120111-32-L1BPL-E120218-32-L1BPL-V120319-32-L1BVE-V120321-32-L1BPL-V120322-32-L1BLGVG-V120320-32-L1BVE-E120215-32-L1BV1201P1201P1202T1201E1201V1202E1202V1203V1204V1205V1206VG-V120423-32-L1BVG-V120527-32-L1BVG

50、-V120631-32-L1BPL-V120424-32-L1BPL-V120528-32-L1BPL-V120632-32-L1BVE-V120425-32-L1BVE-V120529-32-L1BVE-V120633-32-L1BPL-V120426-32-L1BPL-V120530-32-L1BPL-V120634-32-L1BV1207VG-V120735-32-L1BVE-V120736-32-L1BVE-V120737-50-L1BBD-V120738-32-L1BMVG-P120339-50-L1BP1203自自V V1 11 10 02 2V1201氯化液貯槽P1201加料泵V

51、1202蒸餾罐E1201再沸器T1201精餾塔P1202循環(huán)泵E1202全凝器V1203對(duì)氯甲苯罐V1203對(duì)氯甲苯罐V12042,4二氯甲苯罐V1205中間罐V12063,4二氯甲苯罐V1207緩沖罐P1203真空泵FRC214FR213FRC208TIC215PIC220TI203PI205PI209TI211PI216LGLGLGPI217PI218PI219基本要求：基本要求：工藝設(shè)備、工藝物料、載能介質(zhì)、物料管道、輔助管道工藝設(shè)備、工藝物料、載能介質(zhì)、物料管道、輔助管道工藝閥門(mén)、阻火器、視鏡、管道過(guò)濾器、疏水器工藝閥門(mén)、阻火器、視鏡、管道過(guò)濾器、疏水器儀表及控制方案儀表及控制方案61

52、Pharmaceutical Engineeringv圖紙尺寸圖紙尺寸 v比例比例 v圖線和字體圖線和字體(2)圖面要求圖面要求 62Pharmaceutical Engineering 1.設(shè)備設(shè)備 2.管道、管件和閥門(mén)管道、管件和閥門(mén) 3.自控和儀表自控和儀表(3)繪制方法繪制方法 63Pharmaceutical Engineeringv常用設(shè)備的代號(hào)和圖例。常用設(shè)備的代號(hào)和圖例。1.設(shè)備設(shè)備 646566Pharmaceutical Engineeringv為使圖形簡(jiǎn)單明了，設(shè)備上的管道為使圖形簡(jiǎn)單明了，設(shè)備上的管道接頭、支腳、接頭、支腳、支架、基礎(chǔ)、平臺(tái)支架、基礎(chǔ)、平臺(tái)等一般不需表示

53、。等一般不需表示。v在流程圖中，當(dāng)有多臺(tái)相同的設(shè)備在流程圖中，當(dāng)有多臺(tái)相同的設(shè)備并聯(lián)并聯(lián)時(shí)，可時(shí)，可只畫(huà)只畫(huà)一臺(tái)一臺(tái)設(shè)備，其余設(shè)備可分別用細(xì)實(shí)線方框表設(shè)備，其余設(shè)備可分別用細(xì)實(shí)線方框表示，在方框內(nèi)注明設(shè)備位號(hào)，并畫(huà)出通往該設(shè)備示，在方框內(nèi)注明設(shè)備位號(hào)，并畫(huà)出通往該設(shè)備的支管。的支管。1.設(shè)備設(shè)備 67Pharmaceutical Engineeringv在初步設(shè)計(jì)階段的工藝流程圖中，當(dāng)有多臺(tái)在初步設(shè)計(jì)階段的工藝流程圖中，當(dāng)有多臺(tái)相同的設(shè)備相同的設(shè)備串聯(lián)串聯(lián)或輪換使用時(shí)或輪換使用時(shí),一般只畫(huà)一般只畫(huà)1臺(tái)臺(tái)設(shè)設(shè)備備;而在施工階段的工藝流程圖中則應(yīng)根據(jù)需而在施工階段的工藝流程圖中則應(yīng)根據(jù)需要畫(huà)出要畫(huà)

54、出2臺(tái)或臺(tái)或2臺(tái)以上的設(shè)備臺(tái)以上的設(shè)備,以表示清楚。以表示清楚。v在帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中要表示出在帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中要表示出設(shè)備的設(shè)備的名稱(chēng)名稱(chēng)和和位號(hào)位號(hào)。1.設(shè)備設(shè)備 68Pharmaceutical Engineering相相同同設(shè)設(shè)備備尾尾號(hào)號(hào)RA02設(shè)設(shè)備備序序號(hào)號(hào)21工工段段或或工工序序序序號(hào)號(hào)車(chē)車(chē)間間或或裝裝置置序序號(hào)號(hào)設(shè)設(shè)備備分分類(lèi)類(lèi)代代號(hào)號(hào)圖圖3-18 設(shè)備位號(hào)的表示方法設(shè)備位號(hào)的表示方法 1.設(shè)備設(shè)備 69Pharmaceutical Engineering 設(shè)備位號(hào)應(yīng)與設(shè)備名稱(chēng)一起設(shè)備位號(hào)應(yīng)與設(shè)備名稱(chēng)一起標(biāo)注標(biāo)注在設(shè)備內(nèi)或在設(shè)備內(nèi)或附近空白處，位置力求整齊、明顯，必

55、要時(shí)還附近空白處，位置力求整齊、明顯，必要時(shí)還可由設(shè)備加一引出線。設(shè)備位號(hào)和名稱(chēng)一般用可由設(shè)備加一引出線。設(shè)備位號(hào)和名稱(chēng)一般用粗實(shí)線粗實(shí)線分開(kāi)，線的上面注明分開(kāi)，線的上面注明設(shè)備位號(hào)設(shè)備位號(hào)，下面注，下面注明明設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備名稱(chēng)。例如。例如 R1203A、B反應(yīng)器反應(yīng)器 1.設(shè)備設(shè)備 70Pharmaceutical Engineering 常見(jiàn)管道、管件和閥門(mén)的常見(jiàn)管道、管件和閥門(mén)的圖例圖例2.管道、管件和閥門(mén)管道、管件和閥門(mén) 7172Pharmaceutical Engineering 在初步設(shè)計(jì)階段的工藝流程圖中，應(yīng)繪出在初步設(shè)計(jì)階段的工藝流程圖中，應(yīng)繪出主要管主要管道、閥門(mén)、管件和控制點(diǎn)

56、道、閥門(mén)、管件和控制點(diǎn)；而在施工圖設(shè)計(jì)階段的工；而在施工圖設(shè)計(jì)階段的工藝流程圖中，則應(yīng)繪出全部管道、閥門(mén)、管件和控制藝流程圖中，則應(yīng)繪出全部管道、閥門(mén)、管件和控制點(diǎn)。點(diǎn)。物料管線物料管線用粗線表示，其它管線用中粗線，控制用粗線表示，其它管線用中粗線，控制回路用細(xì)線表示?；芈酚眉?xì)線表示。當(dāng)兩根無(wú)聯(lián)系的管線相互當(dāng)兩根無(wú)聯(lián)系的管線相互交叉交叉時(shí)時(shí),可將一根畫(huà)成連可將一根畫(huà)成連續(xù)實(shí)線續(xù)實(shí)線,而另一根在交叉處而另一根在交叉處斷開(kāi)斷開(kāi)。線條拐彎處可畫(huà)成。線條拐彎處可畫(huà)成直角。直角。2.管道、管件和閥門(mén)管道、管件和閥門(mén) 73Pharmaceutical Engineeringl 流程圖中的管道需與另一流程圖

57、中的管道相流程圖中的管道需與另一流程圖中的管道相連時(shí)，可在管道斷開(kāi)處用箭頭注明至某設(shè)備或連時(shí)，可在管道斷開(kāi)處用箭頭注明至某設(shè)備或管道的圖號(hào)，即管道的圖號(hào)，即 圖號(hào)XXX圖號(hào)XXX自設(shè)備XXX自設(shè)備XXX圖圖號(hào)號(hào)X XX XX X至至設(shè)設(shè)備備X XX XX X2.管道、管件和閥門(mén)管道、管件和閥門(mén) 74Pharmaceutical Engineering 在帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中，應(yīng)對(duì)每一根管在帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中，應(yīng)對(duì)每一根管道進(jìn)行標(biāo)注。道進(jìn)行標(biāo)注。一般情況下，管道應(yīng)注明一般情況下，管道應(yīng)注明介質(zhì)代號(hào)介質(zhì)代號(hào)、管道管道編號(hào)編號(hào)、管道尺寸管道尺寸和和管道等級(jí)管道等級(jí)，若為隔熱或隔聲，若為隔熱或隔

58、聲管道還應(yīng)增加隔熱或隔聲代號(hào)。管道的標(biāo)注方管道還應(yīng)增加隔熱或隔聲代號(hào)。管道的標(biāo)注方法如法如 圖圖3-19所示。所示。2.管道、管件和閥門(mén)管道、管件和閥門(mén) 75Pharmaceutical EngineeringPL -R120303 -57 3.5 -E1M -H管道編號(hào)管道編號(hào)管道尺寸管道尺寸管道等級(jí)管道等級(jí)隔熱或隔聲代號(hào)隔熱或隔聲代號(hào)介質(zhì)代號(hào)介質(zhì)代號(hào)(a)普通管道普通管道 CWS/PL -R120303-76 4/57 3.5-E1M -H管管道道編編號(hào)號(hào)管管道道尺尺寸寸管管道道等等級(jí)級(jí) 隔隔熱熱或或隔隔聲聲代代號(hào)號(hào)套套管管介介質(zhì)質(zhì)/內(nèi)內(nèi)管管介介質(zhì)質(zhì)(b)套管套管 圖圖3-19 管道的標(biāo)注

59、方法管道的標(biāo)注方法 2.管道、管件和閥門(mén)管道、管件和閥門(mén) 76Pharmaceutical Engineering 常見(jiàn)常見(jiàn)介質(zhì)的代號(hào)介質(zhì)的代號(hào)見(jiàn)表見(jiàn)表。若介質(zhì)代號(hào)在表中沒(méi)有。若介質(zhì)代號(hào)在表中沒(méi)有規(guī)定，則可補(bǔ)充，但不應(yīng)與表中的代號(hào)相同。規(guī)定，則可補(bǔ)充，但不應(yīng)與表中的代號(hào)相同。表 3-2 常見(jiàn)介質(zhì)的代號(hào) 介質(zhì)名稱(chēng) 代號(hào) 介質(zhì)名稱(chēng) 代號(hào) 介質(zhì)名稱(chēng) 代號(hào) 空氣 A 中壓蒸汽 MS 循環(huán)冷卻水(供)CWS 放空氣 VG 高壓蒸汽 HS 循環(huán)冷卻水(回)CWR 壓縮空氣 CA 蒸汽冷凝液 C 冷凍鹽水(供)BS 儀表空氣 IA 蒸汽冷凝水 SC 冷凍鹽水(回)BR 工藝空氣 PA 水 W 排污 BD 氮

60、氣 N 精制水 PW 排液、排水 DR 氧氣 OX 飲用水 DW 廢水 WW 工藝氣體 PG 雨水 RW 生活污水 SS 工藝液體 PL 軟水 SEW 化學(xué)污水 CS 蒸汽 S 鍋爐給水 BW 含油污水 OS 2.管道、管件和閥門(mén)管道、管件和閥門(mén) 77Pharmaceutical Engineering 管道等級(jí)管道等級(jí)由管材代號(hào)、單元順序號(hào)和公稱(chēng)壓力等由管材代號(hào)、單元順序號(hào)和公稱(chēng)壓力等級(jí)代號(hào)組成，如圖所示。級(jí)代號(hào)組成，如圖所示。管管材材代代號(hào)號(hào)單單元元順順序序號(hào)號(hào)公公稱(chēng)稱(chēng)壓壓力力等等級(jí)級(jí)代代號(hào)號(hào)1BM圖圖3-20 管道等管道等 級(jí)的標(biāo)注方法級(jí)的標(biāo)注方法 碳鋼碳鋼2.管道、管件和閥門(mén)管道、管件

61、和閥門(mén) 78Pharmaceutical Engineering 管道的單元順序管道的單元順序號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，由號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，由1開(kāi)始。開(kāi)始。管材代號(hào)管材代號(hào)和和管道的公稱(chēng)壓力等級(jí)管道的公稱(chēng)壓力等級(jí)代號(hào)均用大寫(xiě)英文字代號(hào)均用大寫(xiě)英文字母表示。母表示。表3-3 幾 種 管 材 的 代 號(hào) 管 道 材 質(zhì) 名 稱(chēng) 代 號(hào) 管 道 材 質(zhì) 名 稱(chēng) 代 號(hào) 鑄 鐵 A 不 銹 鋼 E 碳 鋼 B 有 色 金 屬 F 普 通 低 合 金 鋼 C 非 金 屬 G 合 金 鋼 D 襯 里 及 內(nèi) 防 腐 H 表 3-4 我國(guó)的管道標(biāo)準(zhǔn)壓力等級(jí)代號(hào)壓力等級(jí)/MPa1.01.62.54.06.410.

62、0 16.0 20.0 22.0 25.0 32.0代號(hào)LMNPQRSTUVW2.管道、管件和閥門(mén)管道、管件和閥門(mén) 79Pharmaceutical Engineering 管道的隔熱或隔聲代號(hào)用大寫(xiě)英文字母表管道的隔熱或隔聲代號(hào)用大寫(xiě)英文字母表示示,如表所示。如表所示。表 3-5 管 道 的 隔 熱 或 隔 聲 代 號(hào) 隔 熱 或 隔 聲 功 能 名 稱(chēng) 代 號(hào) 隔 熱 或 隔 聲 功 能 名 稱(chēng) 代 號(hào) 保 溫 H 蒸 汽 伴 熱 S 保 冷 C 熱 水 伴 熱 W 人 身 防 護(hù) P 熱 油 伴 熱 O 防 結(jié) 露 D 夾 套 伴 熱 J 電 伴 熱 E 隔 聲 N 2.管道、管件和閥門(mén)

63、管道、管件和閥門(mén) 80Pharmaceutical Engineering 在帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中應(yīng)繪出全部與工在帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中應(yīng)繪出全部與工藝過(guò)程有關(guān)的藝過(guò)程有關(guān)的檢測(cè)儀表檢測(cè)儀表、檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)點(diǎn)和和控制回路控制回路?？刂苹芈分械拿恳粋€(gè)儀表或元件都要標(biāo)注儀控制回路中的每一個(gè)儀表或元件都要標(biāo)注儀表位號(hào)。表位號(hào)。儀表位號(hào)儀表位號(hào)的表示方法如圖所示。的表示方法如圖所示。儀儀表表序序號(hào)號(hào)工工段段或或工工序序序序號(hào)號(hào)儀儀表表功功能能代代號(hào)號(hào)被被測(cè)測(cè)變變量量代代號(hào)號(hào)202IT圖圖3-21 儀表位號(hào)儀表位號(hào) 的表示方法的表示方法3.自控和儀表自控和儀表 81Pharmaceutical Engin

64、eering 表3-6 常見(jiàn)被測(cè)變量和功能的代號(hào) 第一字母 后續(xù)字母 第一字母 后續(xù)字母 字母 被測(cè)變量 修飾詞 功能 字母 被測(cè)變量 修飾詞 功能 A 分析 報(bào)警 N 供選用 供選用 B 噴嘴火焰 供選用 O 供選用 節(jié)流孔 C 電導(dǎo)率 控制或調(diào)節(jié) P 壓力或真空 連接點(diǎn)或測(cè)試點(diǎn) D 密度或比重 差 Q 數(shù)量或件數(shù) 累計(jì)、積算 累計(jì)、積算 E 電壓 檢出元件 R 放射性 記錄或打印 F 流量 比(分?jǐn)?shù))S 速度或頻率 安全 開(kāi)關(guān)或聯(lián)鎖 G 尺度 玻璃 T 溫度 傳達(dá)或變送 H 手動(dòng) U 多變量 多功能 I 電流 指示 V 粘度 閥、擋板 J 功率 掃描 W 重量或力 套管 K 時(shí)間或時(shí)間程序

65、 自動(dòng)或手動(dòng)操作器 X 未分類(lèi) 未分類(lèi) L 物位或液位 信號(hào) Y 供選用 計(jì)算器 M 水分或濕度 Z 位置 驅(qū)動(dòng)、執(zhí)行 3.自控和儀表自控和儀表 82Pharmaceutical Engineering 在帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中，檢測(cè)儀表、顯示儀表在帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中，檢測(cè)儀表、顯示儀表的圖例均用圓圈來(lái)表示，并用圓圈中間的橫線來(lái)區(qū)分的圖例均用圓圈來(lái)表示，并用圓圈中間的橫線來(lái)區(qū)分不同的不同的安裝位置安裝位置。(a)就地安裝儀表 (b)嵌于管道中 (c)集中儀表盤(pán)面安裝3.自控和儀表自控和儀表 83Pharmaceutical Engineering 在帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中，儀表的位號(hào)可直接

66、在帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中，儀表的位號(hào)可直接填填寫(xiě)寫(xiě)在儀表圖例中。在儀表圖例中。圖圖3-233-23為管道壓力為管道壓力控制點(diǎn)控制點(diǎn)的示意圖。管道中的壓的示意圖。管道中的壓力變化通過(guò)變送器力變化通過(guò)變送器(圖中以符號(hào)圖中以符號(hào)“”表示表示)將信號(hào)送將信號(hào)送至壓力計(jì)至壓力計(jì),并通過(guò)它控制調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟，以調(diào)節(jié)管道并通過(guò)它控制調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟，以調(diào)節(jié)管道內(nèi)的流體壓力內(nèi)的流體壓力,使其保持在正常的操作壓力范圍之內(nèi)。使其保持在正常的操作壓力范圍之內(nèi)。PI203圖圖3-23 管道壓力管道壓力 控制點(diǎn)示意圖控制點(diǎn)示意圖3.自控和儀表自控和儀表 84Pharmaceutical EngineeringPumpPump 85Pharmaceutical EngineeringHorizontal vessel 86Pharmaceutical EngineeringVertical Vessel 87Pharmaceutical EngineeringPipe 88Pharmaceutical EngineeringControl House 89Pharmaceutical Engineering1.流體輸