《年產(chǎn)3000噸維生素B1生產(chǎn)工藝設(shè)計及經(jīng)濟性探析》16000字【論文】

年產(chǎn)3000噸維生素B1生產(chǎn)工藝設(shè)計及經(jīng)濟性分析目錄摘要 摘要維生素B1是人們最早提純的水溶性的維生素，在體內(nèi)可以參與糖代謝過程，還可以促進消化，緩解疲勞，治療腳氣病，有效緩解暈車和暈船。本設(shè)計為年產(chǎn)3000噸維生素B1生產(chǎn)車間工藝設(shè)計，通過查閱文獻進行工藝設(shè)計，結(jié)合工藝流程分析完成物料衡算和能量衡算，根據(jù)衡算結(jié)果進行設(shè)備選型、車間布置、管道布置、經(jīng)濟衡算、GMP符合性說明、環(huán)境保護等，然后編寫了說明書。依據(jù)工藝流程和設(shè)備選擇繪制了工藝流程圖，依據(jù)車間和管道布置繪制了車間平面布置圖和管道平面布置圖。關(guān)鍵詞：維生素B1；工藝設(shè)計；物料衡算；能量衡算；設(shè)備選型第1章設(shè)計依據(jù)及設(shè)計規(guī)模1.1產(chǎn)品概述維生素B1，是水溶性維生素，又稱為鹽酸硫胺素、抗神經(jīng)炎素。它是白色結(jié)晶或者晶體粉末；有淡淡的臭味，味道比較苦；暴露在空氣中的干燥品會迅速吸收大概4%的水分維生素B1主要由真菌、微生物和植物合成，動物以及人類只能通過從食物中來獲取。維生素B1主要存在于米糠和麩皮等外皮和胚芽含量很豐富的種子中，微生物中，其在酵母菌的含量比較高。在人的身體機能中，維生素B1主要是以酶的形式參與糖的降解和新陳代謝，起到保護神經(jīng)系統(tǒng)的作用，可以促進神經(jīng)系統(tǒng)腦細胞的正常工作和發(fā)育，促進大腦的生長和發(fā)育，維生素B1是維持神經(jīng)、心臟以及消化系統(tǒng)正常功能的重要的生物活性物質(zhì)，而且還能治療腳氣病，緩解疲勞，改善神經(jīng)疲勞，改善休息和睡眠質(zhì)量，增強食欲，還有助于緩解暈車、暈船的癥狀，是非常有效治療暈動病的藥。維生素B1缺乏時，會引起多種神經(jīng)炎癥，如腳氣病菌。神經(jīng)炎癥可能會使病人發(fā)生神經(jīng)末梢退化和發(fā)炎，甚至會出現(xiàn)很多的并發(fā)癥。1.2設(shè)計依據(jù)《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》（GMP）2010修訂版《中華人民共和國節(jié)約能源法》2018修訂版《中華人民共和國勞動法》2018版《中華人民共和國建筑法》2019版《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》2014版《中華人民共和國環(huán)境保護法》2014版《化工裝置設(shè)備布置設(shè)計規(guī)范》HGT20546-2009《化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計規(guī)定》HG20571-20141.3設(shè)計基礎(chǔ)資料1.3.1產(chǎn)品名稱和設(shè)計規(guī)模本次設(shè)計為年產(chǎn)3000噸維生素B1生產(chǎn)車間工藝設(shè)計。1.3.2工藝路線目前維生素B1的工業(yè)化生產(chǎn)仍采用化工方法。生產(chǎn)主要有三條線路，各有優(yōu)缺點，分別為丙烯腈乙酰氨甲基嘧啶路線、丙二腈氨甲基嘧啶路線、丙烯腈甲酰氨甲基嘧啶路線。國外常用的方法為丙二腈路線，此路線簡短，但原料價格貴、成本高。國內(nèi)則多采用后兩種路線，丙烯腈乙酰氨甲基嘧啶路線條件溫和，價格便宜，是國內(nèi)普遍采用的，但缺點是成本較高。丙烯腈甲酰氨甲基嘧啶路線線路長，但成本低，又是新開發(fā)的路線。綜合考慮幾條線路，本設(shè)計最終采用的是氨基丙腈甲酰嘧啶路線。1.3.3生產(chǎn)制度本設(shè)計采用每天三班制，每班8h的間歇式生產(chǎn)1.4工作內(nèi)容及要求此次設(shè)計為年產(chǎn)3000噸維生素B1生產(chǎn)車間工藝設(shè)計，整個設(shè)計中包括了工藝流程的說明、生產(chǎn)制度安排、物料衡算、能量衡算、主要設(shè)備的選擇、車間布置、管道布置、環(huán)境保護、經(jīng)濟分析、以及存在問題和建議等。還通過工藝流程進行了繪圖，圖紙包括：車間平面布置圖，帶控制點的工藝流程圖等。本次設(shè)計要求嚴格遵守《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（2010年修訂）》，要在滿足其基礎(chǔ)上來進行車間一系列的設(shè)計。第2章工藝設(shè)計2.1設(shè)計任務(wù)年產(chǎn)3000噸維生素B1生產(chǎn)車間工藝設(shè)計2.3工藝流程框圖和敘述2.3.1鈉代流程將計量好的3.63t氨基丙腈和3.3t甲酸甲酯投入預(yù)混釜（R101），保持在5℃環(huán)境下，慢慢將準備好的9.57t液體甲醇鈉加入到預(yù)混釜（R101），待其混勻之后將預(yù)混釜內(nèi)溶液轉(zhuǎn)入中壓釜（R102），然后，通入7.92tCO，反應(yīng)6h；反應(yīng)結(jié)束后，待溫度降至室溫后轉(zhuǎn)入離心機（M103）中離心得到7t固體物質(zhì)，轉(zhuǎn)入雙錐真空干燥器（D104），在真空度≥0.08Mpa下干燥得到鈉代物。圖1鈉代工序工藝流程圖2.3.2烯胺流程將6.81t鈉代物加入反應(yīng)釜（R201），室溫下加入3.696t純水溶解，加入5.91t鄰氯苯胺和5.28t鹽酸，溫度40℃左右，反應(yīng)時間20h;縮合反應(yīng)結(jié)束后，將物料卸下轉(zhuǎn)入離心機（M202）中離心1h，得到10.29t固體物質(zhì)，用大量水沖洗至中性，甩干；將離心后的物料轉(zhuǎn)入干燥器（D203），在真空度≥0.08Mpa下干燥，得到烯胺,用于甲酰嘧啶工序。圖2烯胺工序工藝流程圖2.3.3嘧啶流程將4.16t鹽酸乙脒和8.25t液態(tài)甲醇鈉混合于游離釜（R301），游離反應(yīng)于35℃進行，反應(yīng)結(jié)束后，物料進入離心機（M302）離心1h，用甲醇洗滌氯化鈉濾餅。上個工序的烯胺和離心液進入環(huán)合釜（R305）進行環(huán)合反應(yīng)，反應(yīng)時間8h。將反應(yīng)物在離心機（M306）進行離心、洗滌得到中間體甲酰嘧啶。圖3嘧啶工序工藝流程圖2.3.4硫代硫胺流程在反應(yīng)釜(R402)中提前加入約1.32t的鹽酸，然后加入6.93t氯酯，加熱使溫度升至90→95℃后進行水解1h，水解結(jié)束后，加入碳酸氫鈉進行中和至pH=7.5，結(jié)束即得到5.14t氯醇溶液，供縮合使用。在嘧啶水解鍋(R401)中加入9.9t30%的液堿，再加入甲酰嘧啶,加熱使溫度升至115→120℃后進行水解1h，水解結(jié)束后待溫度到70℃后轉(zhuǎn)入已有甲醇和液堿的縮合鍋(R403)內(nèi)，繼續(xù)冷卻至30℃。向縮合鍋(R403)內(nèi)加氯化銨調(diào)至pH=10，然后將縮合鍋(R403)的所有管口都關(guān)上，加入SO2,將溫度控制在40℃反應(yīng)2h，將氯醇溶液加入到縮合鍋內(nèi)，控制溫度在45℃反應(yīng)6h，縮合反應(yīng)結(jié)束后，等到物料冷卻到30℃轉(zhuǎn)入離心機（M404）離心，母液進行回收，回收甲醇，回收的甲醇一部分返回本工序重復(fù)使用,剩余部分進入甲醇儲罐。硫胺素粗品甩干后用自來水沖洗至澄清，再甩干得10.15t粗品(SB1縮合物)。將粗品全部投入提前加入稀鹽酸的反應(yīng)釜（R406）中，攪拌30min后，加活性炭脫色過濾，濾液打入中和鍋（R410）內(nèi)，在30℃加入NaOH中和至中性，中和結(jié)束冷卻后放料離心，料底用大量水洗滌至澄清，甩干、出料、分析合格后用于硝酸硫胺工序。圖4硫代硫胺工序工藝流程圖2.3.5硝酸硫胺流程在氧化釜（R501）中加6.44t水，用0.22t硫酸調(diào)節(jié)pH到5，將硫代硫胺分數(shù)次加入氧化釜（R501）內(nèi)，在26℃左右向氧化釜內(nèi)滴加9.91t過氧化氫進行氧化反應(yīng)，結(jié)束后保溫攪拌3~5小時；攪拌結(jié)束后，加入0.36t活性炭脫色2h，然后進入離心機（M502）離心，離心結(jié)束后料底用水沖洗，得到氧化母液；將氧化母液放入中和鍋(R410)中，控制溫度在10℃左右，加入硝酸鈉溶液，滴加液堿，中和完即可放料進入離心機（M411）離心1h，并用少量無水乙醇洗滌、甩干得到成品硝酸B1，本工序采用間歇生產(chǎn)。圖5硝酸硫胺工序工藝流程圖2.3.6轉(zhuǎn)化流程在轉(zhuǎn)化釜中（R601）加入37.08t無水甲醇和5.52t鹽酸，打開攪拌，加入硝酸硫胺，待升溫至70℃左右反應(yīng)2h，溫度降低至約20℃，物料進入離心機（M603）中離心1h，離心得到的固體粉末在干燥器（D604）中烘干得到鹽酸硫胺成品。圖6轉(zhuǎn)化工序工藝流程圖第3章生產(chǎn)制度3.1生產(chǎn)要求年生產(chǎn)：3000噸維生素B1年工作日：300d日生產(chǎn)：10t生產(chǎn)班次：每天三班，每班8小時生產(chǎn)方式：間歇式生產(chǎn)3.2生產(chǎn)安排3.2.1生產(chǎn)工序時間和人員安排具體的生產(chǎn)操作消耗時間及人員如表1所示。表1各崗位操作工作時間和人員表工序單元操作用時/h崗位人數(shù)鈉代工序投料預(yù)混1.02反應(yīng)7.03離心1.01烘干1.01烯胺工序溶解1.02縮合反應(yīng)21.04離心洗滌1.01烘干1.01嘧啶游離反應(yīng)9.03離心洗滌1.01環(huán)合5.02離心洗滌1.01硫代硫胺水解中和3.02嘧啶水解2.01銨鹽反應(yīng)2.52縮合6.53離心洗滌1.01酸化1.01脫色過濾1.01中和1.01離心洗滌1.01硝酸硫胺氧化3.53脫色2.52離心洗滌1.01轉(zhuǎn)鹽2.02離心洗滌1.01烘干1.01轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化3.02離心1.01烘干1.01總計85.0493.2.2生產(chǎn)工序時間安排--甘特圖圖7維生素B1生產(chǎn)甘特圖第4章物料衡算4.1物料衡算依據(jù)物料衡算的依據(jù)是質(zhì)量守恒定律，其基礎(chǔ)表達式為：M輸入=M輸出+M積累4.2生產(chǎn)安排年生產(chǎn)量：3000噸年工作日：300天日生產(chǎn)量：10噸4.3衡算過程4.3.1鹽酸B1轉(zhuǎn)化工序圖8鹽酸B1轉(zhuǎn)化方程式本工序?qū)ο跛崃虬穪碚f，轉(zhuǎn)化率100%，收率98%。投進去的粗品NB1含量為：NB1為96.15%，雜質(zhì)0.8%，甲醇2.8%，水0.25%每天生產(chǎn)YB1（鹽酸B1）10噸則投純品NB1：327.38×10換算成粗品NB1：9.91÷96.15%=10.3t其中雜質(zhì)：10.3×0.8%=0.08t甲醇：10.3×2.8%=0.29t水：10.3×0.25%=0.023t轉(zhuǎn)化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率100%，收率99%甲醇：NB1（粗品）＝900：250（質(zhì)量比）甲醇含量為：甲醇99.5%，水0.5%則投甲醇：10.3×其中純甲醇：37.08×99.5%=36.89t水：37.08×0.5%=0.19tHCl（g）：NB1＝5：1（摩爾比）則進HCl：9.91327.38進料質(zhì)量總計：10.3+37.08+5.52主反應(yīng)消耗HCl（g）：9.91327.38剩余HCl（g）:5.52?2.21其中有98%放空，2%參與副反應(yīng)并生成雜質(zhì)放空HCl（g）：3.31×98%=3.24t主反應(yīng)生成YB1：9.91×99%×主反應(yīng)生成硝酸：9.91×99%×離心母液質(zhì)量總計：52.9?1.89離心分離后，粗品YB1：液體＝1：3.5（質(zhì)量比）則粗品YB1：51.01×YB1含量為為91.86%，甲醇7.23%，水0.36%，雜質(zhì)0.55%YB1：11.34×91.86%=10.42t雜質(zhì)：11.34×0.55%=0.06t水：11.34×0.36%=0.04t甲醇：11.34×7.23%=0.82t液體質(zhì)量：51.01?11.34精品YB1中甲醇和水被烘干，YB1純度為10.4210.42+0.06=99.43%收率為10.1110.42=97.02%表2鹽酸B1轉(zhuǎn)化工序物料平衡表物料名稱進料（t）出料（t）NB19.910甲醇37.0837.08HCl5.523.24雜質(zhì)0.080.06水0.2130.213YB1010.11硝酸01.89合計15.5115.514.3.2NB1工序圖9NB1合成方程式各物料的質(zhì)量投料比如下：粗品SB1：H2SO4（98%）：H2O2（35%）：活性炭：H2O＝1537.46：33：1500：55：1537.46＝46.59：1：45.45：1.67：4氧化釜內(nèi)轉(zhuǎn)化率為100%，收率99%；中和釜內(nèi)轉(zhuǎn)化率為100%，收率95%，洗滌離心收率為98%。故總收率99%×95%×98%=92.17%投純品SB1：9.91投進去的粗品SB1含量為：SB1為96%，換算成粗品SB1為9.74÷96%=10.15t其中雜質(zhì)10.15?9.74=0.41t則H2SO4（98%）：10.15×146.59其中純H2SO4:0.22×98%=0.216tH2O：0.22?0.2156H2O2（35%）：10.15×45.45其中純H2O2：9.91×35%H2O：9.91×65%活性炭：10.15×H2O：10.15t氧化物：9.74×99%×主反應(yīng)產(chǎn)生水：9.74×99%×2×活性炭和H2SO4不變，分別為0.36t和0.216t反應(yīng)后水:0.004+6.44+10.15+1.17=17.764t表3氧化脫色工序物料平衡表進料出料H2SO40.2160.216H2O23.470SB19.740水16.59417.764氧化物011.79活性炭0.360.36合計30.7330.734.3.3硫代硫胺工序由NB1工序知粗品SB1產(chǎn)量為10.15t。(1)氯酯水解圖10氯酯水解方程式水解反應(yīng)投料比如下：水：氯酯（96%）：鹽酸（30%）：粗品SB1=1000：1050：200：1537.46=5：5.25：1：7.6873水：10.15×氯酯（96%）：10.15×其中氯酯：6.93×96%水：6.93×4%鹽酸（30%）：10.15×其中HCl：1.32×30%水：1.32×70%投料總計：6.6+6.93+1.32其中水：6.6+0.28+0.924本工序轉(zhuǎn)化率=收率=92%，而且沒有副反應(yīng)發(fā)生主反應(yīng)消耗氯酯：6.65×92%主反應(yīng)消耗水：18.02×0.0376生成氯醇：136.572×0.0376生成CO2：44.01×0.0376剩下氯酯：6.65?6.118剩下水：7.804?0.68=7.124t剩下HCl：0.396t表4氯酯水解工序物料平衡表進料出料氯酯6.650.532HCl0.3960.396水7.8047.124氯醇05.14CO201.65合計14.8514.85（2）甲酰嘧啶水解圖11甲酰嘧啶水解方程式甲酰嘧啶含量為99.82%,雜質(zhì)為0.18%.投料比如下:甲酰嘧啶(純品):液堿(30%):粗品SB1=988.98:1500:1537.46=1:1.5167:1.5546甲酰嘧啶(純品)：10.15×1則甲酰嘧啶（99.82%）：6.53÷99.82%雜質(zhì)：6.54?6.53=0.01液堿(30%)：10.15×其中NaOH：9.9×30%=2.97t水：9.9×水解反應(yīng)過程中嘧啶的轉(zhuǎn)化率=收率=98%消耗嘧啶：6.53×98%=6.4t=剩下嘧啶：6.53?6.4=0.13消耗NaOH：40×0.0385=1.54t剩下NaOH：2.97?1.54=1.43t水不變,仍然為6.93t生成甲酸鈉：68.01×0.0385=2.62t生成水解物：138.18×0.0385表5甲酰嘧啶水解物料平衡表進料出料甲酰嘧啶6.530.13NaOH2.971.43水6.936.93雜質(zhì)0.010.01水解物05.32甲酸鈉02.62合計16.4416.444.3.4嘧啶合成工序嘧啶產(chǎn)量為6.53t。游離反應(yīng)圖12游離反應(yīng)方程式反應(yīng)過程投料比為：甲醇鈉（28%）：鹽酸乙脒（99%）：嘧啶（99.82%）=1250：630：988.98甲醇鈉（28%）：6.53×1250其中CH3ONa：8.25×28%=2.31tCH3OH：8.25×72%=5.94t鹽酸乙脒（99%）：6.53×其中鹽酸乙脒：4.16×99%雜質(zhì)：4.16?4.12鹽酸乙脒的轉(zhuǎn)化率=收率=96%則主反應(yīng)消耗鹽酸乙脒：4.12×96%反應(yīng)完后剩下鹽酸乙脒：4.12?3.96主反應(yīng)消耗CH3ONa：54.02×0.0418=2.26t反應(yīng)完以后剩下CH3ONa：2.31?2.26生成乙脒：58.09×0.0418生成CH3OH：32.04×0.0418反應(yīng)完以后剩下CH3OH：5.94+1.34=生成NaCl：58.44×0.0418表6游離反應(yīng)物料平衡表進料出料鹽酸乙脒4.120.16雜質(zhì)0.040.04CH3ONa2.310.05CH3OH：5.947.28乙脒02.43NaCl02.44合計12.4112.41（2）離心洗滌洗滌用甲醇（99.5%）：嘧啶（99.82%）=1500：988.98甲醇（99.5%）：6.53×1500其中甲醇:9.9×99.5%=9.85t水:9.9?9.85經(jīng)過洗滌離心后,乙脒全部進入液體中,各物質(zhì)含量如下:乙脒12.24%,甲醇86.07%,鹽酸乙脒0.86%,CH3ONa:0.28%,NaCl:0.55%液體質(zhì)量為:2.43÷12.24%=19.85t其中乙脒:2.43t甲醇:19.85×86.07%鹽酸乙脒:19.85×0.86%CH3ONa:19.85×0.28%NaCl:19.85×0.55%（3）環(huán)和圖13環(huán)合反應(yīng)方程式反應(yīng)過程的物料衡算所投物料為上個工序離心出來的液體和烯胺,投料比為烯胺(99.75%):嘧啶（99.82%）=1519.48:988.98烯胺(99.75%)：6.53×1519.48其中烯胺：10.03×99.75%雜質(zhì)：10.03?10=0.03t進料質(zhì)量總計：135.46＋68.57=204.03kg/h本工序烯胺轉(zhuǎn)化率100%,收率92%。乙脒轉(zhuǎn)化率100%，收率94%以烯胺為基準計算主反應(yīng)消耗烯胺：10×92%主反應(yīng)消耗乙脒：58.09×0.039生成嘧啶：166.19×0.039生成鄰氯苯胺：127.57×0.039甲醇、CH3ONa、NaCl的質(zhì)量均不改變，分別為17.08、0.06、0.11t則雜質(zhì)為203.92－44.54－34.19－116.59－0.2709－0.745=96.66kg/h表7環(huán)和工序物料平衡表進料出料乙脒2.430甲醇17.0817.08鹽酸乙脒0.170CH3ONa0.060.06NaCl0.110.11烯胺100雜質(zhì)0.031.17嘧啶06.48鄰氯苯胺04.98合計29.8829.88（4）離心離心后嘧啶全部留在固體中，含量為99.82%則嘧啶（99.82%）：6.48÷99.82%=6.49t雜質(zhì)6.49?6.48其中甲醇回收率為99.00%，即17.08×99%=16.91t鄰氯苯胺回收率為99.50%，即4.98×99.5%=4.955t4.3.5烯胺合成工序圖14烯胺合成方程式烯胺(99.75%)產(chǎn)量為10.03t其中烯胺:10.03×99.75%雜質(zhì):10.03?10=0.03t投料比為鹽酸（30%）：鄰氯苯胺（99.5%）：純水:鈉代物（99.73%）：烯胺(99.75%)=800：900：2000：1033.68：1519.48鹽酸（30%）：10.03×800其中HCl：5.28×30%=1.584t水：5.28×70%=3.696t鄰氯苯胺（99.5%）：10.03×900其中鄰氯苯胺：5.94×99.5%=5.91t雜質(zhì)：5.94?5.91=0.03t純水：10.03×2000鈉代物（99.73%）：10.03×1033.68其中鈉代物：6.82×99.73%=6.8t雜質(zhì)：6.82?6.8=0.02t投料質(zhì)量合計：5.28+5.94+13.2+6.82=31.24t其中水：3.696+13.2=16.896t雜質(zhì)：0.03+0.02=0.05t（1）縮合反應(yīng)鄰氯苯胺轉(zhuǎn)化率100%，收率92%。鈉代物轉(zhuǎn)化率100%，收率92%以鄰氯苯胺為基準計算主反應(yīng)消耗鄰氯苯胺：5.91×92%主反應(yīng)消耗鈉代物：148.1×0.043主反應(yīng)消耗HCl：36.46×0.043=1.57t生成烯胺：235.67×0.043=10.13t生成NaCl：58.44×0.043=2.51t生成水：18.02×0.043=0.77t反應(yīng)完以后剩下水：16.896+0.77=17.666t反應(yīng)完以后剩下HCl：1.584?1.57反應(yīng)完以后剩下鄰氯苯胺：5.91?5.44則雜質(zhì)：31.24?10.13?2.51?17.666?0.014?0.47=0.45t（2）離心固體中各物質(zhì)含量如下：烯胺97.17%，水1.96%，NaCl：0.15%，HCl：0.03%，雜質(zhì)0.69%烯胺全部留在固體中，則固體質(zhì)量為10÷97.17%表8縮合反應(yīng)物料平衡表進料出料HCl1.5840.014鄰氯苯胺5.910.47水16.89617.666鈉代物6.80雜質(zhì)0.050.45烯胺010.13NaCl02.51合計31.24.鈉代工序圖15鈉代物生成方程式鈉代物（99.73%）產(chǎn)量為6.82t其中鈉代物：6.82×99.73%=6.8t雜質(zhì)：6.82?6.8（1）預(yù)混投料比為甲醇鈉（28%）：氨基丙腈（98.5%）：甲酸甲酯（98.5%）：鈉代物（99.73%）=1450：550：500：1033.68甲醇鈉（28%）：6.82×1450其中甲醇鈉：9.57×28%=2.68t甲醇：9.57×72%氨基丙腈（98.5%）：6.82×550其中氨基丙腈：3.63×98.5%=3.58t雜質(zhì)：3.63?3.58甲酸甲酯（98.5%）：6.82×500其中甲酸甲酯：3.3×98.5%=3.25t雜質(zhì)：3.3?3.25投料中雜質(zhì)合計：0.05+0.05（2）?；磻?yīng)反應(yīng)過程的物料衡算所進的物料除了預(yù)混釜中的全部物料外，還需要通入CO，投料比如下CO：鈉代物（99.73%）=1200：1033.68則通CO：6.82×1200中壓釜中進料總計：9.57+3.63+3.3+7.92=24.42t氨基丙腈轉(zhuǎn)化率100%，收率90%。甲醇鈉轉(zhuǎn)化率=收率=92%剩余的氨基丙腈等均發(fā)生副反應(yīng)，生成了雜質(zhì)。以氨基丙腈為基準進行計算主反應(yīng)消耗氨基丙腈：3.58×90%主反應(yīng)消耗甲酸甲酯：60.05×0.046主反應(yīng)消耗甲醇鈉：54.02×0.046=2.48t主反應(yīng)消耗CO：28.01×0.046=1.29t主反應(yīng)后剩下甲酸甲酯：3.25?2.76主反應(yīng)后剩下CO：7.92?1.29主反應(yīng)后剩下甲醇鈉：2.68?2.48主反應(yīng)生成CH3OH：32.04×0.046×2=2.95t主反應(yīng)生成鈉代物：148.1×0.046=6.81t主反應(yīng)后剩下CH3OH：6.89+2.95體系中CH3OH和CO繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)生成甲酸甲酯，反應(yīng)方程式為CH3OH過量，且過量的CH3OH不再發(fā)生任何副反應(yīng)，以CO為基準計算消耗CH3OH：6.63×32.04生成甲酸甲酯：6.63×60.05最終剩下甲酸甲酯：0.49+14.21=14.7t最終剩下CH3OH：9.84?7.58=2.26t則雜質(zhì)：24.42?2.26?14.7?6.81?0.2=0.45t表9?；磻?yīng)物料平衡表進料出料甲醇鈉2.680.2氨基丙腈3.580.358甲酸甲酯3.2514.7雜質(zhì)10.45CO7.926.63甲醇6.892.26鈉代物06.81合計25.3225.32（3）離心鈉代物全部留在固體中，固體中各物質(zhì)含量為鈉代：97.30%，甲酸甲酯：2.21%，甲醇：0.49%則固體質(zhì)量為：6.81÷97.30%=7t其中鈉代：6.81t甲酸甲酯：7×2.21%=0.15t甲醇：7×0.49%=0.034t液體質(zhì)量為：25.32?7=18.32t4.3.7原輔料消耗原輔料總消耗如表10所示表10總物料表表名稱日用量（t）年用量（t）氨基丙腈3.581074甲酸甲酯3.25975甲醇鈉2.68804鹽酸1.98594鄰氯苯胺5.911773鹽酸乙脒4.291287甲醇23.026906氯酯6.651995氫氧化鈉2.97891活性炭0.36108硫酸0.21664.8雙氧水3.471041

第5章能量衡算5.1烯胺合成工序鈉代物在室溫下溶于純水后，加入鄰氯苯胺和鹽酸混合反應(yīng)。夾套里裝滿了5℃冷卻水來控制溫度。溫度在40℃左右20小時；在縮合反應(yīng)結(jié)束時，將材料離心，用大量水洗滌至中性并干燥；離心材料干燥后用于甲酰嘧啶工藝。反應(yīng)器用清水沖洗，沖洗水進入離心機沖洗濾餅，然后進入廢水處理系統(tǒng)，一起進入廢水處理站。反應(yīng)在室溫下在密閉釜中進行。在鹽酸（30%）滴加過程中，放空閥關(guān)閉，因此在該過程中不排放鹽酸廢氣。反應(yīng)中涉及到的各物質(zhì)熱容如下：鹽酸（30%）：Cp=2.5940kJ/（㎏·℃），5280kg純水：Cp=4.1798kJ/（㎏·℃），13.2t=13200kg鈉代：Cp=1.1272kJ/（㎏·℃），6.82t=6820kg鄰氯苯胺：Cp=1.6596kJ/（㎏·℃），5.94t=5940kg烯胺：Cp=1.0794kJ/（㎏·℃），10.13t=10130kgNaCl：Cp=0.8878kJ/（㎏·℃），2.51=2510kg雜質(zhì)：Cp=1.0000kJ/（㎏·℃），0.45=450kg（1）基準溫度取為0K，進料溫度20℃=293K,則輸入焓為：H（2）出料溫度40℃=313K,則輸出焓為：H（3）封頭散熱K6000反應(yīng)釜的封頭面積為38.6㎡，夾套面積15.8㎡,總傳熱系數(shù)K=44kcal/（㎡·h·K），散熱時間20h，平均溫度40℃，由Q=KS△t得Q=44×4.184×38.6×（4）反應(yīng)熱為1565.5930kJ/㎏（反應(yīng)混合物）實際投料為31.24÷4=7.81t=7810kg實際反應(yīng)放熱為1565.5930×7810=12227281.33kJ（5）從開始反應(yīng)到結(jié)束都要通5℃的冷卻水控溫在40℃左右反應(yīng)H1＋反應(yīng)放熱=H2＋封頭散熱＋冷卻水帶走熱冷卻水帶走熱量=10332244.13kJ表11烯胺工序熱量平衡表輸入焓6329914kJ輸出焓5382509.2kJ反應(yīng)放熱12227281.33kJ冷水帶走熱量10332244.13kJ封頭散熱2842442kJ合計18557195.33kJ18557195.33kJ5.2嘧啶合成工序鹽酸乙脒與甲醇鈉溶液混合，夾套內(nèi)填充5℃冷卻水，溫度控制在35℃游離反應(yīng)。反應(yīng)后，材料離心，氯化鈉濾餅用甲醇洗滌。將所得乙脒甲醇溶液與烯胺混合。夾套通入85℃熱水進行升溫反應(yīng)，時間8小時。將反應(yīng)物離心洗滌得到中間體甲酰嘧啶。用于下一道工序。離心母液進入蒸餾釜蒸餾，依次收集甲醇和鄰氯苯胺。釜底的高沸點物質(zhì)被排出并放入桶中。經(jīng)離心母液蒸餾回收甲醇和鄰氯苯胺后，罐底殘液主要含有有機反應(yīng)副產(chǎn)物、甲醇鈉等，送固廢處理有限公司處理。5.2.1游離反應(yīng)反應(yīng)中涉及到的各物質(zhì)熱容如下：鹽酸乙脒：Cp=1.9338kJ/（㎏·℃），4.12tCH3ONa：Cp=1.4644kJ/（㎏·℃），2.31tCH3OH：Cp=2.4937kJ/（㎏·℃），5.94t乙脒：Cp=2.2616kJ/（㎏·℃），2.43tNaCl：Cp=0.8878kJ/（㎏·℃），2.44t（1）進料溫度20℃=293K,則焓H（2）出料溫度35℃=328K,則出料總焓：H（3）封頭散熱K3000反應(yīng)釜的封頭面積為10.25㎡，夾套面積8.61㎡,總傳熱系數(shù)K=44kcal/（㎡·h·K），散熱時間3h，平均溫度35℃,由Q=KS△t得：Q=44×4.184×10.25×（4）反應(yīng)放熱為543.7918kJ/㎏（反應(yīng)混合物）實際投料為12410×6÷2=37230kg實際反應(yīng)放熱為543.7918×37230=20245368.7kJ（5）從一開始反應(yīng)就要通冷卻水在夾套里面進行控溫,直到反應(yīng)結(jié)束。H1＋反應(yīng)熱=H2＋封頭散熱＋冷卻水帶走熱量冷卻水帶走熱量=40997530.49kJ表12嘧啶工序游離反應(yīng)熱量平衡表輸入焓22996923.6kJ輸出焓2159847.81kJ反應(yīng)放熱20245368.7kJ封頭散熱84914kJ冷水帶走熱量40997530.49kJ合計43242292.3kJ43242292.3kJ5.2.2環(huán)合反應(yīng)環(huán)合反應(yīng)中涉及到的各物質(zhì)的熱容如下:乙脒：Cp=2.2616kJ/（㎏·℃），2.43t甲醇：Cp=2.4937kJ/（㎏·℃），17.08t烯胺：Cp=1.0794kJ/（㎏·℃），10t雜質(zhì)：Cp=1.0000kJ/（㎏·℃），1.17t嘧啶：Cp=1.2590kJ/（㎏·℃），6.48t鄰氯苯胺：Cp=1.6596kJ/（㎏·℃），4.98t（1）取基準溫度為0K，進料溫度20℃=293K,則輸入焓為H（2）出料溫度70℃=343K,則輸出焓為：H（3）封頭散熱K5000反應(yīng)釜的封頭面積為27.80㎡，夾套面積為13.63㎡,總傳熱系數(shù)K=44kcal/（㎡·h·K），散熱時間8h，平均溫度70℃，由Q=KS△t得Q=44×4.184×27.80×（4）反應(yīng)放熱為306.2994kJ/㎏（反應(yīng)混合物）實際投料為29880×12÷4=89640kg（5）反應(yīng)實際放熱306.2994×89640=27456678.2kJH1＋反應(yīng)放熱＋熱水加熱=H2＋封頭散熱熱水加熱=15235977.8kJ表13嘧啶工序環(huán)和熱量平衡表輸入焓51757351.8kJ輸出焓61930904.2kJ反應(yīng)放熱27456678.2kJ封頭散熱2047148kJ熱水加熱2021006kJ合計79214030kJ79214030kJ5.3熱量衡算匯總表表14熱量衡算匯總表烯胺合成游離反應(yīng)環(huán)合反應(yīng)輸入焓（kJ）632991422996923.651757351.8輸出焓（kJ）5382509.22159847.8161930904.2反應(yīng)放熱（kJ）12227281.3320245368.727456678.2水熱量（kJ）10332244.1340997530.492021006封頭散熱（kJ）2842442849142047148

第6章設(shè)備選型6.1反應(yīng)釜反應(yīng)釜為物理或化學反應(yīng)的容器，通過對容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與參數(shù)配置，實現(xiàn)工藝要求的加熱、蒸發(fā)、冷卻及高低速混配功能，廣泛用于石油、化工、醫(yī)藥等行業(yè)。結(jié)構(gòu)如圖16所示，參數(shù)見表15。圖16反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)表15反應(yīng)釜參數(shù)型號K型規(guī)格L32000內(nèi)鍋直徑φmm3000夾套直徑φmm3200電動機功率kw37減速機型號BLD37-56A攪拌轉(zhuǎn)速r.p.m35-596.1.1鈉代工序預(yù)混釜預(yù)混釜中進料甲醇鈉9.57t，密度0.97g/cm3，氨基丙腈3.63t，密度0.93g/cm3，甲酸甲酯3.3t，密度0.98g/cm3則進入預(yù)混釜的物料體積為9.57裝料系數(shù)取0.8，則設(shè)備容積為17.14則可以選擇規(guī)格32000L的反應(yīng)釜一臺6.1.2鈉代工序中壓釜中壓釜中進料甲醇鈉9.57t，密度0.97g/cm3，氨基丙腈3.63t，密度0.93g/cm3，甲酸甲酯3.3t，密度0.98g/cm3，一氧化碳7.92t，密度1.25g/cm3則進入中壓釜的物料體積為9.57裝料系數(shù)取0.8，則設(shè)備容積為23.47則可以選擇規(guī)格32000L的反應(yīng)釜一臺6.1.3烯胺工序反應(yīng)釜烯胺工序中反應(yīng)釜中進料鹽酸1.584t，密度1.19g/cm3，鄰氯苯胺5.91t，密度1.21g/cm3，水16.896t，密度1g/cm3，鈉代物6.8t，密度1.16g/cm3則進入反應(yīng)釜的物料體積為1.584裝料系數(shù)取0.8，則設(shè)備容積為28.97則可以選擇規(guī)格32000L的反應(yīng)釜2臺6.1.4嘧啶工序游離反應(yīng)釜游離反應(yīng)釜中進料鹽酸乙脒4.16t，密度1.03g/cm3，甲醇鈉8.25t，密度0.97g/cm3，則進入反應(yīng)釜的物料體積為4.16裝料系數(shù)取0.8，則設(shè)備容積為12.54則可以選擇規(guī)格32000L的反應(yīng)釜一臺6.1.5嘧啶工序中環(huán)合釜環(huán)合釜中進料乙脒2.43t，密度0.83g/cm3，甲醇17.08t，密度0.8g/cm3，烯胺10t，密度1.1g/cm3則進入環(huán)合釜的物料體積為2.43裝料系數(shù)取0.8，則設(shè)備容積為33.37則可以選擇規(guī)格32000L的反應(yīng)釜2臺6.1.6硫代硫胺工序中氯酯水解反應(yīng)釜反應(yīng)釜中進料氯酯6.65t，密度1.16g/cm3，水7.804t，密度1g/cm3，鹽酸0.396t，密度1.19g/cm3則進入反應(yīng)釜的物料體積為6.65裝料系數(shù)取0.8，則設(shè)備容積為13.87則可以選擇規(guī)格32000L的反應(yīng)釜一臺6.1.7硫代硫胺工序中嘧啶水解反應(yīng)釜反應(yīng)釜中進料甲酰嘧啶6.53t，密度1.57g/cm3，水6.93t，密度1g/cm3，氫氧化鈉2.97t，密度1.34g/cm3則進入反應(yīng)釜的物料體積為6.53裝料系數(shù)取0.8，則設(shè)備容積為13.31則可以選擇規(guī)格32000L的反應(yīng)釜一臺6.1.8硝酸硫胺工序中氧化反應(yīng)釜反應(yīng)釜中進料硫酸0.216t，密度1.84g/cm3，雙氧水3.47t，密度1.46g/cm3，硫代硫胺9.74t，密度1.42g/cm3，水16.594t，密度1g/cm3，活性炭0.36t，密度0.5g/cm3則進入反應(yīng)釜的物料體積為0.216裝料系數(shù)取0.8，則設(shè)備容積為17.88則可以選擇規(guī)格32000L的反應(yīng)釜一臺6.1.9轉(zhuǎn)化工序中反應(yīng)釜反應(yīng)釜中進料硝酸硫胺9.91t，密度1.36g/cm3，甲醇37.08t，密度0.8g/cm3，鹽酸5.52t，密度1.19g/cm3，水0.213t，密度1g/cm3則進入反應(yīng)釜的物料體積為9.91裝料系數(shù)取0.8，則設(shè)備容積為58.49則可以選擇規(guī)格32000L的反應(yīng)釜3臺總共選擇反應(yīng)釜13臺6.2分離設(shè)備離心過程都伴隨洗滌，所以選擇離心洗滌一體機，減少了物料的轉(zhuǎn)移和損失。其對各種物料均有良好的適應(yīng)性，尤其適用于難以過濾的漿料和易燃易爆、有毒、易揮發(fā)、易污染等物料的處理，因此是醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品、化工、染料等工業(yè)部門固液分離的理想設(shè)備。結(jié)構(gòu)如圖17所示，參數(shù)見表16。圖17分離設(shè)備圖表16反應(yīng)釜參數(shù)型號CFPIV-5.0過濾壓力MPa0.2~0.3全容積m330過濾面積m25.0電機功率kw11材質(zhì)不銹鋼外形尺寸mmQUOTE1000*3500重量t鈉代工序離心機進入離心機的物料體積和進入中壓釜的一樣多，為23.47m36.2.2烯胺工序離心機進入離心機的物料體積和進入反應(yīng)釜的一樣多，為28.97m36.2.3嘧啶工序游離后離心機進入離心機的物料體積和進入游離釜的一樣多，為12.54m36.2.4嘧啶工序環(huán)合后離心機進入離心機的物料體積和進入環(huán)合釜的一樣多，為33.37m36.2.5硫代硫胺工序離心機進入離心機的物料體積和進入縮合反應(yīng)釜的一樣多，為37.18m36.2.6硝酸硫胺工序離心機進入離心機的物料體積和進入氧化反應(yīng)釜的一樣多，為17.88m36.2.7轉(zhuǎn)化工序離心機進入離心機的物料體積和進入反應(yīng)釜的一樣多，為58.49m3經(jīng)過查詢資料，沒有特別符合的離心機，所以選擇定制容積為30m3的離心機，總共需要十臺離心機6.3干燥器本設(shè)計采用ZB系列真空耙式干燥機，本機采用夾層加熱和內(nèi)攪拌，傳熱面積大，熱效率高。本機設(shè)有攪拌裝置，使物料在筒內(nèi)形成連續(xù)循環(huán)狀態(tài)，進一步提高物料加熱的均勻性。本機配有攪拌裝置，使?jié){體、膏體及膏體物料干燥順暢圖18干燥機表17干燥機參數(shù)型號ZBL-5000名稱/規(guī)格5000罐內(nèi)容積5000加熱面積(m2)14.1轉(zhuǎn)速(rpm)6000電機功率(kw)11占地面積長×寬(mm)4400×2500回轉(zhuǎn)高度(mm)4200罐內(nèi)設(shè)計壓(Mpa)0.15夾套設(shè)計壓力(Mpa)≤0.3工作溫度(oC)-0.1-鈉代工序干燥機鈉代物6.8t，密度1.16g/cm3，體積6.8選擇容積5000L的干燥機2臺6.3.2烯胺工序干燥機烯胺10t，密度1.1g/cm3，體積10選擇容積5000L的干燥機2臺6.3.3硫代硫胺工序干燥機硫代硫胺9.74t，密度1.42g/cm3，體積9.74選擇容積5000L的干燥機2臺6.3.4硝酸硫胺工序干燥機硝酸硫胺9,91t，密度1.36g/cm3，體積9.91選擇容積5000L的干燥機2臺6.3.5轉(zhuǎn)化工序干燥機鹽酸硫胺素10.11t，密度1g/cm3，體積10.11選擇容積5000L的干燥機2臺總共選擇容積5000L的干燥機11臺6.3.6設(shè)備匯總表設(shè)備匯總表如表18所示表18設(shè)備匯總表名稱型號臺數(shù)容積反應(yīng)釜K型1332000L過濾洗滌一體機CFPIV-5.01030m3真空耙式干燥機ZBL-5000115000L

第7章車間布置設(shè)計7.1目的及重要性合理的車間設(shè)計和布置是確保生產(chǎn)正常運行和員工人身安全的第一步。在保證安全的基礎(chǔ)上盡量節(jié)約資源，縮短物料和能流輸送距離，更好地實施生產(chǎn)管理，使車間滿足使用功能、防火和衛(wèi)生等要求。按照設(shè)計的依據(jù)和規(guī)范，結(jié)合產(chǎn)品規(guī)模和設(shè)備等展開設(shè)計，確保設(shè)計的合理性和經(jīng)濟性。7.2設(shè)計依據(jù)車間布置設(shè)計必須要經(jīng)過充分的調(diào)查和分析，主要參考的資料有：生產(chǎn)工藝流程圖，物料衡算，設(shè)備選型，公用系統(tǒng)耗用量，土建資料和勞動安全，防火，防爆資料，以及一些設(shè)計規(guī)范相關(guān)資料。7.3廠址的選擇選擇廠址時要進行全方位的考慮，嚴格按照有關(guān)規(guī)定進行執(zhí)行。廠址選擇是一項綜合性工作，需要根據(jù)環(huán)境狀況，交通情況等進行廠址的選擇，選擇廠址時要交通便利，通訊方便，要確保水電汽的供給、有潔凈廠房的藥廠，廠址宜選在大氣含塵、含菌濃度低，無有害氣體，周圍環(huán)境較潔凈或綠化較好的地區(qū)。要盡量遠離碼頭、鐵路、機場、交通要道以及散發(fā)大量粉塵和有害氣體的工廠、貯倉、堆場等嚴重空氣污染、水質(zhì)污染、振動或噪聲干擾的區(qū)域，還應(yīng)該考慮到防洪，必須高于當?shù)刈罡吆樗?.5m以上。7.4車間布置原則（1）設(shè)備布置應(yīng)保證生產(chǎn)線的連接，從開始到結(jié)束，符合生產(chǎn)工藝要求，盡量使輸送距離達到最短。（2）消耗水，電，蒸汽等比較多的車間，盡量集中布置，與并盡可能做到自流運輸，管道最短。（3）原料存放車間應(yīng)靠近適用設(shè)備，用墻壁和車間分開，并應(yīng)提供必要的設(shè)施。（4）車間布置要考慮到風向和日照問題，防污染的車間應(yīng)該位于上風口，產(chǎn)生熱量，粉塵等的車間位于下風口。（5）車間的生產(chǎn)部分包括D級清潔區(qū)和常規(guī)生產(chǎn)區(qū)。布置車間時，應(yīng)協(xié)調(diào)各個區(qū)域，并應(yīng)使車間與工廠的供電，供水，供熱和管理部分相互對應(yīng)，從而使其成為一個有機的整體；（6）合理設(shè)計車間的消防通道以及逃生門；（7）進入潔凈區(qū)的操作人員和物料應(yīng)分不同通道進出；（8）在潔凈區(qū)內(nèi)的走廊應(yīng)保證能夠直接到達每個工作區(qū)域。有效地防止不同品種藥品交叉，造成污染；（9）工藝流程更新是非常快的，所以在車間設(shè)計時留出一定的預(yù)留地，以防后來進行工廠的改造。7.5車間布置分析（1）本設(shè)計生產(chǎn)車間為兩層，層高均為4米，廠房高8米。（2）一層有公共區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、合成區(qū)、精烘包區(qū)，其中：精烘包區(qū)以及公用工程區(qū)總長30米，寬26.4米，高4米，占地面積為792平方米。合成區(qū)長26.4米，寬12米，占地面積為316.8平方米；其輔助生產(chǎn)區(qū)共長12米，寬8.4米，占地面積為100.8平方米。（3）在一樓生產(chǎn)區(qū)中，將離心機、干燥器等設(shè)備均放置在了一樓。反應(yīng)中用到了乙醇，車間火災(zāi)危險性為甲類，設(shè)置防火區(qū)并設(shè)防爆區(qū)，建立泄爆墻。（4）公共區(qū)域包括了制水車間、配電室、空調(diào)間、機修室、洗衣間、控制室、消防控制室等，設(shè)置在一樓不僅方便，而且避免了負荷過重帶來的問題。（5）輔助生產(chǎn)區(qū)包括門廳、換鞋、總更、二更、器具清洗、器具暫存、洗手間、原輔料暫存等，原料暫存區(qū)設(shè)置在角落，降低了泄露的危害，而且和生產(chǎn)區(qū)靠近，縮短了路徑。（6）二層有輔助生產(chǎn)區(qū)和生產(chǎn)區(qū)，其中：合成區(qū)長26.4米，寬12米，高4米，面積為316.8平方米；其輔助生產(chǎn)區(qū)共長12米，寬8.4米，面積為100.8平方米。（7）在二樓合成區(qū)，將反應(yīng)釜均放置在了二樓，空間更開闊。在合成車間西北角和東南角各設(shè)置一個樓梯，安全疏散距離小于25米，在突發(fā)情況時可以讓工人緊急撤離，保障員工生命安全。（8）二層輔助生產(chǎn)區(qū)有原輔料暫存區(qū)和稱量間，設(shè)置在生產(chǎn)區(qū)旁邊，方便進行投料反應(yīng)。（9）在一樓和二樓的合成區(qū)都設(shè)置了消防器材暫存室，備有足夠的消防設(shè)備，以應(yīng)對突發(fā)狀況。第8章管道布置設(shè)計8.1管道設(shè)計目的和作用制藥行業(yè)的特殊性也決定了管道設(shè)計的重要性，管道在制藥企業(yè)生產(chǎn)中有著很重要的作用，貫穿于整個生產(chǎn)過程。管道的類型，規(guī)格以及材質(zhì)多種多樣，而且要求也比較高，所以在整個工程中占有非常重要的比例，所以，正確的設(shè)計和安裝管道對生產(chǎn)的順利進行和達到最大化的收率是非常重要的。合理的管道布置不僅可以節(jié)約安裝費用，而且也可以減少日后管道維護的費用[14]。8.2管道設(shè)計的基礎(chǔ)資料（1）施工階段帶控制點的工藝流程圖（2）設(shè)備選型（3）物料衡算和能量衡算資料（4）與管路設(shè)計的其他有關(guān)資料8.3管道設(shè)計的內(nèi)容（1）選擇管材，管路計算。（2）選擇合理的管徑和管壁厚度。（3）編寫施工說明：施工說明要包含設(shè)計范圍、施工、檢驗、驗收的要求及注意事項。（4）最后根據(jù)管道布置原則布置管道，并且檢查管道的運用情況。8.4管道設(shè)計的基本要求（1）管道表面的光潔度要好，能夠有效的進行清潔，降低污染的風險。（2）冷熱管道一定要分隔開，熱管道布置在上面，冷管道布置在下面[15]。（3）盡量避免管線間以及管線與道路的交叉，當交叉時，一般宜成直角交叉。（4）管道線和建筑物之間在平面和立面上要相互協(xié)調(diào)。（5）管道系統(tǒng)的安裝，要在清洗，維修時能夠完全排放干凈，所以管道要有一定的坡度。（6）管線跨越道路時，距離地面應(yīng)該有足夠的垂直凈距離，不能影響人行和運輸。（7）可燃氣體，液體管道不得穿越可燃材料的結(jié)構(gòu)和可燃，易燃材料堆砌。8.5管道設(shè)計（1）本設(shè)計主要管道有熱蒸汽，純化水，冷卻水，冷凝水，廢液回收等。（2）純化水管道從制水車間送至生產(chǎn)區(qū)、洗衣房等用水的房間，為了避免純化水在管道中停留使其滋生細菌，設(shè)置了U型管道。（3）很多反應(yīng)的過程需要升溫，所以通入蒸汽使其升溫，連接熱蒸汽的設(shè)備均連接了冷凝水管道，熱蒸汽通入之后液化從冷凝水管道排出。（4）生產(chǎn)、清洗過程中廢液均從廢液管道排出，然后集中處理。（5）低溫反應(yīng)需要通入冷卻水，冷卻水從下方通入夾套，上方回水進行循環(huán)，保持溫度。

第9章安全生產(chǎn)及環(huán)境保護9.1安全生產(chǎn)制藥企業(yè)不同于其他的企業(yè)，不僅要保障藥品的安全生產(chǎn)，更要能保障工作人員的安全。藥品關(guān)乎到生命安全，容不得一絲馬虎，一定要保證其質(zhì)量，同時也要注重生產(chǎn)的安全，復(fù)雜的生產(chǎn)工藝存在很多隱患，頻繁出現(xiàn)的安全事故也一次次的敲響了警鐘。[13]為了保障安全生產(chǎn)，需要從以下各方面加強防護：（1）首先一定要注重對人員的安全教育和管理，定期進行安全培訓和安全考核，將人為的不安全因素降到最低。（2）在建造車間時，要根據(jù)生產(chǎn)的性質(zhì)選擇防震，防火的材質(zhì)，而且一定要設(shè)置安全逃生通道。（3）企業(yè)專門設(shè)置安全管理部門，定期到車間進行檢查，一定要落實到實處，不能夠流于表面。（4）生產(chǎn)設(shè)備選擇時，在確定規(guī)格型號之后，一定要確定其安全性能。9.2環(huán)境保護隨著社會的發(fā)展，生態(tài)環(huán)保一直是大家重點關(guān)注的，綠水青山就是金山銀山保護環(huán)境是我們每一個人的責任，需要從方方面面的努力。對于制藥企業(yè)，有很多有毒有害的化學試劑，更要求要不斷發(fā)展綠色工藝，將污染盡量減小，同時也要以更加環(huán)保的方式處理產(chǎn)生的三廢。9.2.1廢水來源：主要來自廢母液，反應(yīng)釜殘留的廢液以及清洗設(shè)備的廢液等。[16]特點：種類多，處理時間長，對環(huán)境的危害大。處理：利用技術(shù)手段將廢水中的污染物分離出來或者進行轉(zhuǎn)化。先用物理法除去漂浮物和大塊垃圾，然后再用化學法和生物法除去有機污染物，使其達到排放標準。9.2.2廢氣分類：含塵廢氣，含無機污染物廢氣，含有機污染物廢氣特點：組成繁多，種類復(fù)雜，數(shù)量大，危害嚴重。處理：含塵廢氣可以利用粉塵質(zhì)量大的特點借助外力作用將其分離，含有機和無機污染物的廢氣處理要根據(jù)所含污染物的性質(zhì)，經(jīng)過吸收，吸附，燃燒，冷凝，催化等方法進行處理。9.2.3廢渣來源：制藥過程中產(chǎn)生的固體，半固體，漿狀廢物特點：數(shù)量較少，污染較輕，組成復(fù)雜，含高濃度有機污染物。處理：防治廢渣要遵循減量化，無害化，資源化的原則，要采取措施從根頭減少排放，對于必須排出的廢渣，要盡可能從廢渣中回收資源和能量，對于無法綜合利用的廢渣進行無害化處理。9.3廢水處理本設(shè)計的環(huán)境污染主要來自生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，該廢水有機物濃度高、色度深、濁度高、水量及水質(zhì)波動大等特點，是一種難生物降解的工業(yè)廢水，采用了生物鐵法對其進行了處理，是一種新型的工藝。將制備好的生物鐵活性污泥投入反應(yīng)器，進水并逐漸增加維生素B生產(chǎn)廢水的比例，使微生物逐漸適應(yīng)新的生活環(huán)境。開始時廢水可按總流量的10％～20％加入，達到較好處理效果后提高廢水比例，待微生物適應(yīng)后繼續(xù)增加直至滿負荷運行。在生物和鐵的共同作用下，經(jīng)過吸附、凝聚、氧化及沉淀分離等過程，從而凈化、改善出水水質(zhì)。[17]

第10章GMP符合性說明10.1潔凈區(qū)劃分藥廠的潔凈區(qū)可分為ABCD四個等級，A、B相當于百級潔凈區(qū)，A級要求更嚴格一些，C級相當于萬級潔凈區(qū)，D級相當于十萬級潔凈區(qū)。[18]潔凈區(qū)的劃分涉及到工程的驗收和GMP的認證檢查，所以是非常重要的部分。本設(shè)計中維生素B1的轉(zhuǎn)化、離心、干燥以及內(nèi)包均是在D級潔凈區(qū)進行的。器具清洗、器具暫存等包括潔凈區(qū)之間的走廊都要設(shè)置為D級潔凈區(qū)。10.2車間人流物流生產(chǎn)車間主要分為一般生產(chǎn)區(qū)和潔凈區(qū)。這兩種車間有不同的潔凈度要求，對于進入潔凈區(qū)的人員和物料有著更高的要求，要有一級、二級更衣室，還要進行消毒，物料也需要進行消毒，要注意的是，人員和物料要走不同的通道，防止出現(xiàn)交叉污染，而進一般生產(chǎn)車間時只需要更換工作區(qū)的衣服和鞋子即可。本設(shè)計在一樓工作人員由門廳進入，換鞋，更衣到走廊之后可以進入各個區(qū)域，在進入潔凈區(qū)之前需進入二級更衣室，氣閘間再進入。在二樓車間，工作人員從樓梯上到二樓，到走廊進入各個區(qū)域。物料在生產(chǎn)區(qū)各個房間輸送，二樓物料從一樓提升機運至二樓原輔料暫存間，然后進入稱量間到生產(chǎn)區(qū)10.3廠房與設(shè)施（1）廠房從選址到建造一系列過程都要符合藥品生產(chǎn)的要求。[19]（2）廠房所處環(huán)境要避免產(chǎn)品被污染。（3）生產(chǎn)，行政，生活區(qū)的布局不得互相妨礙，增大空間利用率。（4）廠房要定期按照操作規(guī)程進行清潔和消毒。（5）車間建造選在山東省濟南市天橋區(qū)，此處交通便利，水源充足，氣候宜人而且市場廣闊。10.4生產(chǎn)區(qū)（1）生產(chǎn)性質(zhì)特殊的產(chǎn)品要配備有專門的廠房和設(shè)施（2）要有足夠的空間生產(chǎn)和存放物料，避免發(fā)生污染和出現(xiàn)差錯。（3）配置空調(diào)凈化系統(tǒng)，保證環(huán)境符合生產(chǎn)要求。[20]（4）會產(chǎn)生粉塵的操作間要保持相對負壓狀態(tài)。（5）應(yīng)該有適度的照明（6）公用設(shè)施最好在生產(chǎn)區(qū)外進行維護。10.5設(shè)備（1）制定設(shè)備維護保養(yǎng)規(guī)程，并且進行記錄。（2）設(shè)備不能對生產(chǎn)造成任何不利的影響。（3）設(shè)備所用潤滑劑盡量選擇食用級別的，以防造成污染。（4）經(jīng)過改造和維修的設(shè)備，要符合要求后才能再進行使用。（5）經(jīng)過清洗的設(shè)備要存放在潔凈，干燥的地方。（6）生產(chǎn)設(shè)備要有狀態(tài)標識。

第11章技術(shù)經(jīng)濟評價分析11.1概述技術(shù)經(jīng)濟分析是在技術(shù)可行的基礎(chǔ)上進行的經(jīng)濟分析，通過分析形成更多的備選方案，再通過方案的比較選出最合適的，選擇出恰當?shù)某杀举M用，通過經(jīng)濟的分析估計項目的可行性和不確定性。[21]11.2項目運行基礎(chǔ)成本項目投資一般包括建筑成本、設(shè)備購置成本（包括工具和生產(chǎn)工具購置成本）、安裝成本等。11.2.1建筑成本表19建筑成本費用表名稱單價（元/m2）面積（m2）費用（萬元）路面22012100266.2廠房50018000900設(shè)備基礎(chǔ)126硬化16015856253.8總計154611.2.2設(shè)備購置費表20設(shè)備購置費用表設(shè)備名稱數(shù)目（臺）單價（萬元）費用（萬元）反應(yīng)釜132.532.5離心機10440真空耙式干燥機11888總計160.511.2.3原輔料費用表21原輔料費用表名稱日用量（t）年用量（t）單價（元/kg）費用（萬元）氨基丙腈3.581074404296甲酸甲酯3.25975343315甲醇鈉2.68804372974.8鹽酸1.98594211247鄰氯苯胺5.911773244255.2鹽酸乙脒4.291287202574甲醇23.0269061812430.8氯酯6.651995305985氫氧化鈉2.97891121069.2活性炭0.3610810108硫酸0.21664.81490.72雙氧水3.471041121249.2總計（萬元）3959411.2.4公用工程設(shè)備費用表22公用工程設(shè)備費用表名稱費用（萬元）純化水制備18配電站14空調(diào)凈化系統(tǒng)18蒸汽鍋爐7.4備電站18總計75.4表23其他設(shè)備費用表名稱費用（萬元）辦公室設(shè)備60監(jiān)控設(shè)施6貨梯4消防設(shè)施9總計7911.3項目總成本計算11.3.1生產(chǎn)成本年生產(chǎn)成本估算[22]表24生產(chǎn)成本估算序號項目計算方法計算值（萬元）備注1公用成本年用水費，電費之和100設(shè)定2原輔料采購價格原輔料采購額之和395943人員工資一年工資加獎金412員工49人，平均工資7k，包含福利待遇可變成本401064設(shè)備設(shè)備采購額之和160.55設(shè)備維修費購買設(shè)備的6%9.636