工艺流程设计与设备选型.pptx

工艺流程设计与设备选型;本章内容;基本要求 熟悉工艺流程设计的任务、内容、基本程序和成果；了解工艺流程设计的原则、依据。 掌握工艺流程设计中的方案比较以及单元操作或单元反应为中心，完善工艺流程的设计技术，掌握工艺流程设计中应考虑的技术问题。 掌握工艺流程框图和工艺流程简图，熟悉物料流程图和带控制点的工艺流程图。 掌握工艺设备设计与选型的阶段划分及内容，熟悉工艺设备设计选型的主要依据。了解制药设备GMP设计的内容。;22.1 制药工艺流程设计; 工艺流程设计的任务是在确定的原料路线和技术路线的基础上，通过图解和必要的文字说明将原料变成产品（包括污染物治理）的全部过程表示出来。 工艺流程设计是车间工艺设计的核心，是车间设计最重要、最基础的设计步骤。 工艺流程设计是工程设计所有设计项目中最先进行的一项设计，但随着车间布置设计和其他专业设计的进展，还要不断地做一些修改和完善，结果几乎是最后完成。 工艺流程设计的任务主要是在初步设计阶段完成。 ; ;对于给定的工艺路线，工艺方法所规定的基本操作条件 或参数，如反应温度、压力、流量、流速等——设计人员不能随意改变。 为实现工艺所规定的基本操作条件或参数——设计人员可以采用不同的技术方案。;（1）实例1 在药品精制中，粗品常先用溶剂溶解，然后加入活性炭脱色，最后再滤除活性炭等固体杂质。假设溶剂为低沸点易挥发溶剂，试确定适宜的过滤流程。 首先选定过滤速度和溶剂收率为方案比较的评判标准。 方案I 常压过滤方案。 方案II 真空抽滤方案。 ; 方案III 真空抽率－冷凝方案。 方案Ⅳ 加压过滤方案。 ;（2）实例2 用混酸硝化氯苯制备混合硝基氯苯。已知混酸的组成为HNO3 47％、H2SO4 49％、H2O 4％；氯苯与混酸中HNO3的摩尔比1：1.1；反应开始温度为40～55℃，并逐步升温至80 ℃ ；硝化时间为2h；硝化废酸中含硝酸小于1.6%，含混合硝基氯苯为获得混合硝基氯苯量的1％。试通过方案的比较，确定适宜的硝化及后处理工艺流程。 首先选定混合硝基氯苯的收率以及硫酸、硝酸及氯苯的单耗作为方案比较的评判标准。 ;方案1 硝化－分离方案;方案2 硝化－分离－萃取方案;方案3 硝化－分离－萃取－浓缩方案;以单元操作或单元反应为中心，完善工艺流程 ;配制混酸需要有一台搅拌釜，并考虑到混酸配制过程是一个放热过程，搅拌釜还应有夹套，以便操作时向夹套中通入冷却水冷却。 混酸配制采用间歇操作，为保证硫酸与硝酸的配比，应设置硫酸计量罐和硝酸计量罐。 在工业生产中，要配制一定浓度的混酸，通常不加水调节，而是用硝化后回收的废酸来调节。因此，还应设置废酸计量罐。 在工业生产中，原料硫酸和硝酸须有一定的贮存量，因此，要设置硫酸贮罐和硝酸贮罐。此外，还需设置废酸贮罐以贮存硝化后回收的废酸。 考虑将硫酸、硝酸和废酸由贮罐送入计量罐的方式。可以采用泵输送，为防止工作人员失误使酸溢出计量罐，可在计量罐和贮罐之间设置溢流管。 为了贮存配置好的硝化混酸，应设置相应的混酸贮罐。;混酸配制过程的工艺流程示意图;实例2 在合成抗菌药诺氟沙星的生产中，以对氯硝基苯为 原料制备对氟硝基苯的反应方程式为 反应拟在间歇釜反应器中进行，试以反应器为中心，完善反 应过程的工艺流程。 一台搅拌釜，由于反应温度较高，搅拌釜应带有夹套，以作为载热体流动空间。 ;要确定载热体的技术规格。选择较普遍的导热油如联苯混合物作为载热体。它是一种常用的高温有机载热体，沸点为258 ℃，可在较低的压力下得到较高的加热温度。 由于过程的温度较高，物料中的低沸点组分可能挥发，对环境造成污染，因此，在反应器的上部应设置一台回流冷凝器，并用冷却水冷却，以回收易挥发组分。 氟化反应是液固非均相反应，反应液经冷却后，其中固体应滤除。因此，在反应器的下部可设置一台过滤器。由于溶剂等的沸点均较高，可考虑采用减压抽滤，以提高过滤速度。 ;氟化反应过程的工艺流程图：;尽可能采用先进设备、先进生产方法及成熟的科学技术成就，以保证产品质量。 “就地取材”、充分利用当地原料，以便获得最佳的经济效果。 所采用的设备效率高、降低原材料消耗及水电气消耗。 按GMP要求对不同的药物剂型进行分类的工艺流程设计。; β－内酰胺类药品（包括青霉素类、头孢菌素类）按单独分开的建筑厂房进行工艺流程设计。中药制剂和生化药物制剂涉及中药的前处理，单独设立前处理车间 其他如激素，抗肿瘤药、生产用毒菌种、活疫苗与灭活疫苗等按特殊要求进行工艺流程设计。 遵循“三协调”原则即人流物流协调、工艺流程协调、洁净级别协调。 充分预计生产的故障，以便即时处理、保证生产的稳定性。; 主要从原料性质、产品质量和品种、生产能力以及