第十八章制药工艺设计

(3)绘制工艺流程草图时图样采取展开图形式， 技工艺流程次序，由左至右画出一系列设备的图 形。具体步骤为： ①把各层楼面的地面线用双细线绘出，注上标高 。 ②根据设备所处的相对高度，从左至右画出各设 备的外形，设备之间留有间距。 ③物料线用粗实线，辅助线用细实线画出，并用 箭头标明流向。
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三、工艺流程图的设计
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二、年产量(班产量)确定
生产规模的大小可根据可行性报告研究，以及对 市场的调查预测来确定。有如下几个方面： (1)国内外对产品需求的预测和同地区同类产品生产 工厂的能力的估计。 (2)原料供应情况预测。 (3)规模经济分析。 规模经济是指生产多大时，成本最低，利润最高， 或投资效益最好。
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第三节 生产方法的选择和工艺
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一、视图内容
(1)图形 将各设备的形式按工艺流程次序展开在 同一平面上，配以连续的主辅管线及管件、阀门 、仪表控制点符号等。 (2)标准 注写设备位号、名称、管线编号、控制 点代号、必要的尺寸、数据等。 (3)图例 代号(符号)及其他标注的说明，有时还 有设备位号的索引等。 (4)标题栏 注写图名、图号、设计阶段等。
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一、生产方法的选择
(4)技术水平 生产方法的选择要考虑技术水平，要对方 案进行技术上先进性与可能性比较，做到 既要先进，又要保证切实可行。先进性就 是尽量采用先进工艺、先进设备，而不用 落后工艺、陈旧设备。可能性是指工厂采 用的生产方法，从现阶段是否有条件承受 、使用和管理。
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一、生产方法的选择
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(2)物料流程图 物料流程图是在全厂工艺流程图基础上完 成工艺平衡计算后，分别表达各车间内部 工艺物料流程的图样。制图时图样采用展 开图形式，按工艺从左至右画出一系列设 备和图形。在流程上标注出物料的组成、 流量以及设备特性数据等，这是这种图样 的一个特点。
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(3)带控制点工艺流程图 带控制点工艺流程 图是表示生产工艺过程的主要图纸，是以 物料流程为依据，内容较为详细的一种工 艺流程图。在管线和设备上画出配置的某 些阀门、管件、自控仪表等有关符号，是 这种图样的一个持点。
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第五节 生产工艺流程图的绘制
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生产工艺流程图是表示工艺生产过程的图样，一 般有下列几种： (1)全厂总工艺流程图或物料平衡图 总工艺流程 图(图3—1)，有些厂改称全厂物料平衡图。制图 时各车间用细实线画成长方框来示意流程线，只 画出主要物料有关线表示。流程方向用箭头画出 在流程图上。图上注明车间名称，各车间原料、 半成品的名称，平衡数据和来源去向等。
(5)建厂地区的自然环境 我国地域范围广，温差比较大，气候等 自然条件也存在很大的差异。设计工艺 流程时，要考虑当地的气候条件进行设 计。如在热带地区建厂，就必须采用冷 冻系统设计，才能保证发酵温度的要求 。
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一、生产方法的选择
(6)经济合理性 经济效益是评价生产工艺方法优劣的 一个重要方面。要切实做好技术经 济，选用投资省、效益高，能耗低 的生产方法。
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二、工艺设计的内容
(1)确定工厂生产的顺序。即由原料到各个生产过程，说明生 产过程的物质变化及流向，包括反应过程及设备的利用。 (2)绘制工艺流程。 具体设计步骤如下： (1)根据产品质量要求，确定产品规格、产品方案及生产规格 。 (2)生产方法的选择。 (3)生产工艺流程设计。
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二、工艺设计的内容
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一、产品方案
在安排产品方案时，应尽量做到“三个满足”： (1)满足主要产品产量的要求。 (2)满足经济效益的要求。 (3)满足淡旺季平衡生产的要求。
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二、年产量(班产量)确定
• 设计上的年产量就是生产能力，或生产规 模。工厂生产规模的确定正确与否直接影 响到工厂投产后的经济效益。同时它也是 工艺设计中主要的计算基础，决定设备的 大小、车间布置、面积的大小、劳动人员 的定员等。
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三、工艺流程图的设计
工艺流程图的设计通常要经历生产工艺流程示意 图、生产工艺流程草图、生产工艺流程图三个阶 段。 1．生产工艺流程示意图 生产工艺流程示意图又称方框流程图。是在物料 衡算前进行的。其任务是定性表示由原料转变为 半成品到成品的过程，以及应用的设备。由于没 有进行计算，绘制时，不要求正确的比例。
(4)物料衡算。 (5)能量衡算(热量、耗冷量、耗电量、给水量计算)。 (6)设备工艺设计与选择。 (7)车间布置设计。 (8)化工管路设计。 (9)其他非工艺设计。 (10)编写工艺说明书。 (11)绘制有关图纸、工艺流程图、管道图等。
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第二节 产品方案及年产量的确定
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一、产品方案
产品方案即为生产纲领，其内容是将工厂全年生 产的品种、产量、生产时间、生产班次等作一个 安排。 确定产品方案首先要调查研究，分析收集资料， 确定产品、产量和生产班次。 全年实际生产日数：300-330天。每天三班生产。 季节性生产的工厂，按实际情况而定。
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一、重 要 性
生产工艺流程的选择，在可行性调查阶段时已开 始进行，但随着设计工作的深入以及非专业设计 的展开，对流程要作进一步的修改。所以，它是 最先开始而最后完成的工作。生产工艺设计所选 择的工艺在技术上要先进可行，经济上合理，能 达到高产、优质、低耗的目的。同时它又与其他 专业设计息息相关，因此要由浅入深分阶段进行 ，经过反复推敲，精心设计，不断完善，才能完 成设计。
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三、工艺流程图的设计
④画出设备和管道上主要的阀门、控制仪表及管 路附件，如流量计、压力表、温度计、过滤器等 。 ⑤用文字注释，如废水的下水道、废料、废气及 半成品、副产品的去向等。 ⑥附注图例，并按国家规定画出。比例1：100 。如设备过大或过小，可采用1：200或1：50。
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三、工艺流程图的设计
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二、工艺流程设计原则
工艺流程设计工作是一项重要而复杂的 工作，它涉及的范围大，直接影响建厂 的效益，因此必须考虑以下几个原则： (1)设计的工艺流程所生产的产品必须符合 国家质量标准，外销产品必须满足销售 地区的质量要求。
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二、工艺流程设计原则
(2)尽量采用成熟、先进的技术和设备。在 设计工艺流程时，可以引进设备来装备 我国发酵工业，以缩短我国工业生产水 平与国际水平的差距。但引进时要考虑 国内是否消化吸收，是否适合我国生产 状况，以后的备品、备件、供应和设备 的维修、保养是否有保证等等。这类问 题要在工艺流程设计时加以研究。
(5)生产过程尽量机械化和自动化，实现 稳产、高产。
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第四节 生产工艺流程设计
•生产方法确定后，即开始工艺流程的设计。 •工艺流程设计方案有如下内容。
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一、确定生产线数目
当产品方案及生产规模确定后，就要 视生产实际情况，确定生产线。如产 量大，则可采用几条生产线。
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二、确定操作方法
• 一般有间歇和连续两种生产方法。在确定 操作方法时，可根据材料特性及应用特点 、生产规模、工业化条件是否成熟等因素 来考虑。一般是采用先进、经济、合理可 行的操作方法。
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一、生产方法的选择
(2)产品的质量和规格 产品的质量和规格要执行国 家标准，以国家制定的各项标准为标准，设计生 产方法。如酒精工厂的设计，产品规格为三级酒 精，可采用双塔气相过塔蒸馏流程；如产品规格 为二级酒精，则采用三塔式的生产蒸馏流程。
(3)生产规模 生产规模对工艺流程的选择也有影响 ，规模小时，可考虑分批发酵法。规模大，则采 用连续发酵工艺进行自动化生产计算机管理。
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二、工艺流程设计原则
(3)尽量减少“三废”排除量，有完善的“三废 ”治理措施，以减少环境污染，并做好“ 三废”的回收和综合利用。 发酵工厂的“三废”主要是菌丝体等废渣 和经提取产品后的发酵废水，在选择工 艺流程中要尽可能妥善处理这些“三废” 。
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二、工艺流程设计原则
(4)确保安全生产，以保证人身和设备安 全。
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三、工艺流程图的设计
①图形：设备的示意图和流程图。 ②标准：设备的位号、名称及特性数据。 ②标题栏：图名、图号、设计阶段等。
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三、工艺流程图的设计
(2)工艺流程草图由生产工艺流程图、图例、设备一 览表和必要的文字说明四个部分组成，其制图要 求如下： ①表示出厂房各层楼面的标高。 ②用细实线画出设备尔意图，并标明其流程号。 ③将物料流程管线用粗实线条画，并画出流向箭 头。将水、汽、空气等动力管线用细实线画出流 向箭头。
流程的设计原则
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一、生产方法的选择
• 选择生产方法就是选择工艺路线，是发酵工厂设计的关 键步骤。
• 一个发酵产品的生产过程，大致经过培菌、发酵、后处理 等步骤。对同一发酵制品的生产因采用不同的菌种，其发 酵工艺条件不同，提取方法也有几种。如柠檬酸的提取可 采用离子交换法、钙盐沉淀法和溶媒萃取法。这三种方法 都可以从发酵液中提取柠檬酸，但差别都十分大且需设备 不同。这就需要我们进行分析比较，设计出—个合理、先 进、优质、高产的工艺路线来。由此可见，生产方法的选 择不但是整个工艺设计的基础，而且，对建成投产后的生 产有长远影响。
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二、表示方法
1．比例与图幅 带控制点工艺流程图可以以车间(装置)或工 段(分区或工序)为主项进行绘制，原则上一 个主项绘制一张图样。若流程复杂，一个 主项也可以分成数张(或分系统)绘制。但仍 算一张图样，且需使用一个图号。必要时 ，可适当缩小比例进行绘制。
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二、表示法
1．比例与图幅 (1)比例 图上的设备图形及其高低之间相对 位置大致按1：100或1：200的比例进行绘 制。流程简单时可用1：50的比例，也可不 完全按比例绘制。因此，在标题栏中的比 例一栏，不予注明。
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三、工艺流程图的设计
• 在设计时，要考虑原料变成产品所需经过 哪些单元操作，各单元操作中的流程、方 案及所需的型式。其次确定是采用间歇还 是连续的操作方式。
• 生产流程示意图可以用文字表达，也可以 用设备流程图的形式来绘制。