[精选]第3章工艺流程设计.pptx

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1、PharmaceuticalEngineering3.1概述概述3.2工工艺流程流程设计技技术3.3工工艺流程流程图第第3章章工工艺流程流程设计1PharmaceuticalEngineering工艺流程设计工艺流程设计 3.1概述生产工艺流程设计生产工艺流程设计试验工艺流程设计试验工艺流程设计仅有文献资仅有文献资料，尚未进料，尚未进行生产行生产技术成熟、技术成熟、大量生产大量生产2PharmaceuticalEngineering3.1.1工工艺流程流程设计的作用的作用3.1.2工工艺流程流程设计的任的任务3.1.3工工艺流程流程设计的基本程序的基本程序3.1.4工工艺流程流程设计的成果的成

2、果3.1概述Go3PharmaceuticalEngineering工工艺艺流流程程设设计计是是工工程程设设计计中中最最重重要要、最最基基础础的的设设计计步步骤骤，工工艺艺流流程程设设计计是是在在确确定定的的原原料料路路线线和和技技术术路路线线的的基基础础上上进进行行的的，它它是是整整个个工工艺艺设设计计的的中中心心，对对后后续续的的物物料料衡衡算算、工工艺艺设设备备设设计计、车车间间布布置置设设计计和和管管道道布布置置设设计计等等单单项项设设计计起起着着决决定定性性的的作作用用，并并与车间布置设计一起决定着车间或装置的与车间布置设计一起决定着车间或装置的貌。貌。3.1.1工工艺流程流程设计的

3、作用的作用41.确定工艺流程的组成确定工艺流程的组成2.确定载能介质的技术规格和流向确定载能介质的技术规格和流向3.确定操作条件和控制方法确定操作条件和控制方法4.确定安全技术措施确定安全技术措施5.绘制不同深度的工艺流程图绘制不同深度的工艺流程图PharmaceuticalEngineering3.1.2工工艺流程流程设计的任的任务Go5PharmaceuticalEngineering工艺流程设计的任务内容：工艺流程设计的任务内容：1.确定工艺流程的组成确定工艺流程的组成确定流程中各生产过程的确定流程中各生产过程的具体内容、顺序和组合方式，具体内容、顺序和组合方式，是工艺流程设计的基本任务

4、。是工艺流程设计的基本任务。可用设备之间的位置关系和物可用设备之间的位置关系和物料流向来表示。料流向来表示。3.1.2工工艺流程流程设计的任的任务6PharmaceuticalEngineering2.确定载能介质的技术规格和流向确定载能介质的技术规格和流向常用的载能介质：水、水蒸汽、冷常用的载能介质：水、水蒸汽、冷冻盐水、空气真空或压缩。冻盐水、空气真空或压缩。3.确定操作条件和控制方法确定操作条件和控制方法主要工艺参数有温度、压力、浓度、主要工艺参数有温度、压力、浓度、流量、流速和流量、流速和pHpH值等。值等。3.1.2工工艺流程流程设计的任的任务7PharmaceuticalEngin

5、eering4.确定安全技术措施确定安全技术措施设置相应的预防和应急措施，如阻设置相应的预防和应急措施，如阻火器、报警装置、爆破片、安全阀、火器、报警装置、爆破片、安全阀、安全水封、放空管、溢流管、泄水安全水封、放空管、溢流管、泄水装置、防静电装置、防雷装置和事装置、防静电装置、防雷装置和事故贮槽等。故贮槽等。3.1.2工工艺流程流程设计的任的任务8PharmaceuticalEngineering5.5.绘制不同深度的工制不同深度的工艺流程流程图u初步设计初步设计u施工图设计施工图设计工艺流程框图工艺流程框图 工艺流程示意图工艺流程示意图 物料流程图物料流程图 带控制点的工艺流程图带控制点的

6、工艺流程图 施施工工阶阶段段带带控控制制点点的的工工艺流程图。艺流程图。3.1.2工工艺流程流程设计的任的任务91.工艺路线的选择工艺路线的选择2.确定工艺流程的组成和顺序确定工艺流程的组成和顺序3.绘制工艺流程框图绘制工艺流程框图4.绘制工艺流程示意图绘制工艺流程示意图5.绘制物料流程图绘制物料流程图6.绘制初步设计阶段带控制点的工艺流程图绘制初步设计阶段带控制点的工艺流程图7.绘制施工阶段带控制点的工艺流程图绘制施工阶段带控制点的工艺流程图PharmaceuticalEngineering3.1.3工工艺流程流程设计的基本程序的基本程序Go10PharmaceuticalEngineeri

7、ng3.1.3工工艺流程流程设计的基本程序的基本程序工艺流程设计的基本程序工艺流程设计的基本程序u工艺路线的选择工艺路线的选择u确定工艺流程的组成和顺序确定工艺流程的组成和顺序工业化实施的可行工业化实施的可行性、可靠性和先进性、可靠性和先进性；关键设备和特性；关键设备和特殊工艺条件或参数殊工艺条件或参数容易实现或到达容易实现或到达明确各单元反响和单元明确各单元反响和单元操作的主要设备、操作操作的主要设备、操作条件和基本操作参数条件和基本操作参数如温度、压力、浓度等如温度、压力、浓度等。确定各设备之间的确定各设备之间的连接顺序以及载能连接顺序以及载能介质的技术规格和介质的技术规格和流向流向11P

8、harmaceuticalEngineeringu绘制工艺流程框图绘制工艺流程框图方方框框、文文字字和和箭箭头头等等形形式式定定性性表表示示出出由由原原料料变变成成产产品品的的路路线线和和顺序，绘制出工艺流程框图。顺序，绘制出工艺流程框图。图图例例、箭箭头头和和必必要要的的文文字字说说明明定定性性表表示示出出由由原原料料变变成成产产品品的的路路线和顺序。线和顺序。u绘制工艺流程示意图绘制工艺流程示意图3.1.3工工艺流程流程设计的基本程序的基本程序12PharmaceuticalEngineeringu绘制物料流程图绘制物料流程图物料衡算和能量衡算物料衡算和能量衡算物料流程图物料流程图u绘制初

9、步设计阶段带控制点的工艺流程图绘制初步设计阶段带控制点的工艺流程图设备、管道的工艺计算以及仪表自控设计设备、管道的工艺计算以及仪表自控设计初步设计阶段带控制点的工艺流程图初步设计阶段带控制点的工艺流程图设备一览表设备一览表3.1.3工工艺流程流程设计的基本程序的基本程序13PharmaceuticalEngineeringu绘制施工阶段带控制点的工艺流程图绘制施工阶段带控制点的工艺流程图对对工工艺艺流流程程图图中中所所选选用用的的设设备备、管管道道、阀阀门门、仪仪表表等等作作必必要要的的修修改改、完完善善和和进进一一步步的的说说明明。在在此此基基础础上上，可绘制出施工阶段带控制点的工艺流程图。

10、可绘制出施工阶段带控制点的工艺流程图。3.1.3工工艺流程流程设计的基本程序的基本程序14PharmaceuticalEngineering初初步步设设计计阶阶段段的的主主要要成成果果是是初初步步设设计计阶阶段带控制点的工艺流程图；段带控制点的工艺流程图；施施工工图图设设计计阶阶段段的的主主要要成成果果是是施施工工阶阶段段带控制点的工艺流程图。带控制点的工艺流程图。3.1.4工工艺流程流程设计的成果的成果15PharmaceuticalEngineering3.2.1工工艺流程流程设计中的方案比中的方案比较3.2.2完善工完善工艺流程流程3.2.3工工艺流程流程设计中中应考考虑的技的技术问题3

11、.2工工艺流程流程设计技技术Go16PharmaceuticalEngineering在在进进行行方方案案比比较较时时首首先先应应明明确确评评判判标标准准。许许多多技技术术经经济济指指标标，如如产产物物收收率率、原原料料单单耗耗、能能量量单单耗耗、产产品品成成本本、设设备备投投资资、操操作作费费用用等等均均可可作作为为方方案案比比较较的的评评判判标标准准。此此外外，环环保保、安安全全、占占地地面面积积等等也也是是方方案案比比较较时时应应考考虑虑的的重重要要因素。因素。例例3-1、例例3-2、例例3-3、例例3-43.2.1工工艺流程流程设计中的方案比中的方案比较17Pharmaceutical

12、Engineering实例实例3-1在药品精制中，粗品常先用溶剂在药品精制中，粗品常先用溶剂溶解，然后参加活性炭脱色，最后再滤除活溶解，然后参加活性炭脱色，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。溶剂，试确定适宜的过滤流程。解：首先解：首先选定定过滤速度和溶速度和溶剂收率收率为方方案案比较的评判标准。比较的评判标准。Example3.118PharmaceuticalEngineering图图3-1常压过滤方案常压过滤方案 采用常压过滤方案采用常压过滤方案虽可滤除活性炭等虽可滤除活性炭等固体杂质，但过滤固体杂质，但过滤

13、速度较慢速度较慢SchemeI：常常压过滤19PharmaceuticalEngineering图图3-2真空抽滤方案真空抽滤方案SchemeII：真空抽真空抽滤采用真空抽滤采用真空抽滤 方式，过滤速度明显加快，方式，过滤速度明显加快，从而克服了方案从而克服了方案I过滤速度较过滤速度较慢的缺陷，但由于出口未设慢的缺陷，但由于出口未设置冷凝器，因而易造成大置冷凝器，因而易造成大 量低沸点溶剂的挥发损失，量低沸点溶剂的挥发损失，使溶剂的收率下降使溶剂的收率下降20PharmaceuticalEngineeringSchemeIII：真空抽真空抽滤冷凝冷凝图图3-3真空抽滤真空抽滤-冷凝方案冷凝方案

14、 在出口设置了冷在出口设置了冷凝器，以回收低凝器，以回收低沸点溶剂，从而沸点溶剂，从而减少了溶剂的挥减少了溶剂的挥发损失，提高了发损失，提高了溶剂的收率溶剂的收率21PharmaceuticalEngineeringSchemeIV：加压过滤：加压过滤图图3-4加压过滤方案加压过滤方案 在压滤器上部通入压在压滤器上部通入压缩空气或氮气，即采缩空气或氮气，即采用加压过滤方式，过用加压过滤方式，过滤速度快，且溶剂的滤速度快，且溶剂的挥发损失挥发损失 很少很少22PharmaceuticalEngineering 实实例例3-2用用混混酸酸硝硝化化氯氯苯苯制制备备混混合合硝硝基基氯氯苯苯。混混酸酸的

15、的组组成成为为：HNO347%、H2SO449%、H2O4%；氯氯苯苯与与混混酸酸中中HNO3的的摩摩尔尔比比为为1：1.1；反反响响开开始始温温度度为为4055oC，并并逐逐渐渐升升温温至至80oC；硝硝化化时时间间为为2h；硝硝化化废废酸酸中中含含硝硝酸酸小小于于1.6%，含含混混合合硝硝基基氯氯苯苯为为获获得得混混合合硝硝基基氯氯苯苯量量的的1%。试试通通过过方方案案比比较较，确确定定适适宜宜的的硝化及后处理工艺流程。硝化及后处理工艺流程。解解：首首先先选定定混混合合硝硝基基氯苯苯的的收收率率以以及及硫硫酸酸、硝硝酸酸及及氯苯的苯的单耗作耗作为方案比方案比较的的评判判标准。准。Examp

16、le3.223PharmaceuticalEngineeringSchemeI：硝化硝化别离离硝化硝化-别离方案别离方案 24PharmaceuticalEngineeringSchemeII：硝化硝化别离离萃取萃取硝化硝化-别离别离-萃取方案萃取方案 25PharmaceuticalEngineeringSchemeIII：硝化硝化别离别离萃取萃取浓缩浓缩硝化硝化-别离别离-萃取萃取-浓缩方案浓缩方案 26PharmaceuticalEngineering 例例3-3在在加加压压连连续续釜釜式式反反响响器器中中，用用混混酸酸硝硝化化苯苯制制备备硝硝基基苯苯。混混酸酸组组成成为为：HNO35%

17、、H2SO465%、H2O30%；苯苯与与混混酸酸中中HNO3的的摩摩尔尔比比为为1：1.1；反反响响压压力力为为0.46MPa，反反响响温温度度为为130oC；反反响响后后的的硝硝化化液液进进入入连连续续别别离离器器，别别离离出出的的酸酸性性硝硝基基苯苯和和废废酸酸的的温温度度约约为为120oC；酸酸性性硝硝基基苯苯经经冷冷却却、碱碱洗洗、水水洗洗等等处处理理工工序序后后送送精精制制工工段段。试试以以单单位位能能耗耗为为评评判判标标准准，确确定定适适宜的工艺流程。宜的工艺流程。解解：以以单位位能能耗耗为方方案案比比较的的评判判标准准，确确定定适适宜宜的工的工艺流程。流程。Example3.3

18、27PharmaceuticalEngineeringSchemeI：间接水冷：间接水冷-常压浓缩常压浓缩间接水冷间接水冷-常压浓缩方案常压浓缩方案 28PharmaceuticalEngineeringSchemeII：原料预热：原料预热-闪蒸浓缩闪蒸浓缩原料预热原料预热-闪蒸浓缩方案闪蒸浓缩方案 29PharmaceuticalEngineering 例例3-4甲苯用浓硫酸磺化制备对甲苯磺酸的反响方程式为甲苯用浓硫酸磺化制备对甲苯磺酸的反响方程式为反反响响在在间间歇歇釜釜磺磺化化釜釜中中进进行行，磺磺化化反反响响速速度度与与甲甲苯苯浓浓度度成成正正比比，与与硫硫酸酸含含水水量量的的平平方方

19、成成反反比比。为为保保持持较较高高的的反反响响速速度度，可可向向甲甲苯苯中中慢慢慢慢参参加加浓浓硫硫酸酸。同同时时，应应采采取取措措施施将将磺磺化化生生成成的的水水及及时时移移出出磺磺化化釜釜。试试通通过过方方案案比比较较，确确定定适适宜宜的的脱脱水工艺流程。水工艺流程。解解：磺磺化化过程程中中产生生的的水水能能否否及及时移移走走以以及及脱脱水水后后的的甲甲苯苯能否及能否及时返回磺化釜可作返回磺化釜可作为方案比方案比较的的评判判标准。准。Example3.430PharmaceuticalEngineeringSchemeI：间歇脱水：间歇脱水图图3-10间歇脱水方案间歇脱水方案 31Phar

20、maceuticalEngineeringSchemeII：连续脱水：连续脱水图3-11连续脱水方案脱水方案 32根据单元操作或单元反响所涉及的主要设备为单位根据单元操作或单元反响所涉及的主要设备为单位标明进料和出料的名称、组成及工艺条件；标明进料和出料的名称、组成及工艺条件；根据单元操作或单元反响过程的温度、热效应等情况根据单元操作或单元反响过程的温度、热效应等情况确定传热设备和载能介质的技术规格；确定传热设备和载能介质的技术规格；根据单元操作或单元反响过程的参数显示和控制方式根据单元操作或单元反响过程的参数显示和控制方式确定仪表和自动控制方案；确定仪表和自动控制方案；根据单元操作或单元反响

21、过程的燃烧、爆炸、毒害情况，根据单元操作或单元反响过程的燃烧、爆炸、毒害情况，确定相应的安全技术措施；确定相应的安全技术措施；根据单元操作或单元反响过程所产生的污染物根据单元操作或单元反响过程所产生的污染物确定相应的污染治理方案等等。确定相应的污染治理方案等等。3.2.2以以单单元元操操作作或或单单元元反反响响为为中中心心，完完善工善工艺流程流程33PharmaceuticalEngineering 例例工工业业生生产产中中，硝硝化化混混酸酸的的配配制制常常在在间间歇歇搅搅拌拌釜釜中中进进行行，试试以以搅搅拌拌釜釜为为中中心心，完完善善硝硝化化混混酸酸配配制制过过程程的的工工艺艺流程。流程。3

22、.2.2完善工完善工艺流程流程34PharmaceuticalEngineering图图3-12混酸配制过程的工艺流程示意图混酸配制过程的工艺流程示意图 3.2.2完善工完善工艺流程流程35PharmaceuticalEngineering 例例在在合合成成抗抗菌菌药药诺诺氟氟沙沙星星的的生生产产中中，以以对对氯氯硝硝基苯为原料制备对氟硝基苯的反响方程式为基苯为原料制备对氟硝基苯的反响方程式为 反反响响拟拟在在间间歇歇釜釜式式反反响响器器中中进进行行，试试以以反反响响器器为为中中心，完善反响过程的工艺流程。心，完善反响过程的工艺流程。3.2.2完善工完善工艺流程流程36Pharmaceutic

23、alEngineering图3-13氟化反响氟化反响过程的工程的工艺流程示意流程示意图 3.2.2完善工完善工艺流程流程37PharmaceuticalEngineering1.生生产方式的方式的选择 2.提高提高设备利用率利用率 3.物料的回收与套用物料的回收与套用 4.能量的回收与利用能量的回收与利用 5.安全技术措施安全技术措施6.仪表和控制方案的表和控制方案的选择3.2.3工工艺流程流程设计中中应考考虑的技的技术问题Go38PharmaceuticalEngineeringv产品的生产方式产品的生产方式连续生产连续生产间歇生产间歇生产联合生产方式联合生产方式1.生生产方式的方式的选择

24、39PharmaceuticalEngineering 例例3-7某某产产品品的的生生产产过过程程由由磺磺化化、冷冷却却中中和和、浓浓缩缩三三道道工工序序组组成成，磺磺化化液液和和中中和和液液均均为为液液态态，磺磺化化釜釜的的操操作作周周期期为为12h，冷冷却却中中和和釜釜的的操操作作周周期期为为4h，浓浓缩缩釜釜的的操操作作周周期期为为8h。试试确确定定适适宜宜的设备配置方案。的设备配置方案。解：该产品的生产过程有多种不同的设备配解：该产品的生产过程有多种不同的设备配置方案置方案.2.提高提高设备利用率利用率 40 为保保持持主主要要设备之之间的的能能力力平平衡衡，提提高高设备利利用用率率，

25、设备台数、批生台数、批生产能力和操作周期之能力和操作周期之间应满足以下关系足以下关系3-141PharmaceuticalEngineeringv在在工工艺艺流流程程设设计计中中，充充分分考考虑虑物物料料的的回回收收与与套套用用，以以降降低低原原辅辅材材料料消消耗耗，提提高高产产品品收收率率，是是降降低低产产品品成本的重要措施。成本的重要措施。v药药物物的的工工艺艺流流程程设设计计中中，假假设设能能实实现现反反响响母母液液的的循循环环套套用用或或经经适适当当处处理理后后套套用用，则则不不仅仅能能降降低低原原辅辅材料消耗，提高产品收率，而且能减少环境污染。材料消耗，提高产品收率，而且能减少环境污

26、染。v在在工工艺艺流流程程设设计计时时应应充充分分考考虑虑这这些些溶溶剂剂的的回回收收与与套用。套用。3.物料的回收与套用物料的回收与套用 43PharmaceuticalEngineering在在工工艺艺流流程程设设计计中中，充充分分考考虑虑能能量量的的回回收收与与利利用用，以以提提高高能能量量利利用用率率，降降低低能能量量单单耗耗，是是降降低低产品成本的又一重要措施产品成本的又一重要措施借助重力减少动力输送借助重力减少动力输送回回收收物物料料的的余余热热，以以到到达达降降低低能能耗耗和和产产品品成成本本的目的。的目的。4.能量的回收与利用能量的回收与利用44PharmaceuticalEn

27、gineering报警装置报警装置事故贮槽事故贮槽安全水封、安全阀或爆破片安全水封、安全阀或爆破片溢流管溢流管阻火器阻火器设置排空阀设置排空阀接地装置接地装置防雷装置防雷装置5.安全技术措施安全技术措施45PharmaceuticalEngineering在在工工艺艺流流程程设设计计中中，对对需需要要控控制制的的工工艺艺参参数数如如温温度度、压压力力、浓浓度度、流流量量、流流速速、pH值值、液液位位等等，都都要要确确定定适适宜宜的的检检测测位位置置、检检测和显示仪表以及控制方案。测和显示仪表以及控制方案。6.仪表和控制方案的表和控制方案的选择46v3.3.1 工艺流程框图工艺流程框图v3.3.

28、2 工艺流程示意图工艺流程示意图v3.3.3 物料流程图物料流程图v3.3.4 带控制点的工艺流程图带控制点的工艺流程图PharmaceuticalEngineering3.3工工艺流程流程图Go47PharmaceuticalEngineering工艺流程图是以图解形式表示工艺流程工艺流程图是以图解形式表示工艺流程初初步步设设计计阶阶段段需需绘绘制制工工艺艺流流程程框框图图、工工艺艺流流程程示示意意图图、物物料料流流程程图图和和带带控控制制点点的的工工艺艺流程图；流程图；在在施施工工图图设设计计阶阶段段需需绘绘制制施施工工阶阶段段带带控控制制点的工艺流程图点的工艺流程图。3.3工艺流程图48

29、PharmaceuticalEngineering工工艺艺流流程程框框图图是是在在工工艺艺路路线线和和生生产产方方法法确确定定之之后后，物物料料衡衡算算开开始始之之前前表表示示生生产产工工艺艺过过程程的的一一种种定定性性图图纸纸，是是最最简简单单的的工工艺艺流流程程图图，其其作作用用是是定定性性表表示示出出由由原原料料变变成成产产品品的的工工艺艺路路线线和和顺顺序序，包包括括全部单元操作和单元反响。全部单元操作和单元反响。3.3.1工艺流程框图49PharmaceuticalEngineering图图3-14阿司匹林的生产工艺流程框图阿司匹林的生产工艺流程框图 3.3.1工艺流程框图Go50P

30、harmaceuticalEngineering在在工工艺艺流流程程框框图图的的基基础础上上，分分析析各各过过程程的的主主要要工工艺艺设设备备，在在此此基基础础上上，以以图图例例、箭箭头头和和必必要要的的文文字字说说明明定定性性表表示示出出由由原原料料变变成成产产品品的的路路线线和和顺顺序序，绘绘制制出出工艺流程示意图。工艺流程示意图。3.3.2工工艺流程示意流程示意图51PharmaceuticalEngineering图图3-3阿司匹林的生产工艺流程阿司匹林的生产工艺流程 3.3.2工工艺流程示意流程示意图Go52PharmaceuticalEngineering当当工工艺艺流流程程示示意

31、意图图确确定定之之后后，即即可可进进行行物物料料衡衡算算、能能量量衡衡算算和和设设备备的的工工艺艺计计算算。在在此此基基础础上上，可可绘绘制制出出物物料料流流程程图图。此此时时，设设计计已已由由定定性转入定量。性转入定量。3.3.3物料流程物料流程图53PharmaceuticalEngineering图图3-16氯苯硝化的物料流程图氯苯硝化的物料流程图 3.3.3物料流程物料流程图54PharmaceuticalEngineering序号序号 物料名称物料名称流量流量/kg/kg h h-1-1HNO3 H2SO4 H2O 氯苯氯苯硝基氯苯硝基氯苯总计总计1 1 补充硫酸补充硫酸2.4 2.

32、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 回收废酸回收废酸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 硝酸损失硝酸损失2.3 2.3 2.3 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

33、离废酸分离废酸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 萃取废酸萃取废酸237.6 237.6 84.4 84.4 4.1 4.1 326.1 326.1 12 12 浓缩蒸汽浓缩蒸汽73.8 73.8 13 13 冷凝冷凝液液 73.8 73.8 14 14 废水废水69.7 69.7 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物料流程物料流程图55PharmaceuticalEngineeringCB氯苯；苯；NC

34、B硝基硝基氯苯；基准：苯；基准：kg h-1 图图3-17用框图绘制的氯苯硝化的物料流程图用框图绘制的氯苯硝化的物料流程图 Go56PharmaceuticalEngineering1基本要求基本要求2图面要求面要求3绘制方法制方法4常常见单元元设备的自控流程的自控流程5带控制点的工控制点的工艺流程流程图3.3.4带控制点的工艺流程图Go57PharmaceuticalEngineeringv表示出生产过程中的全部工艺设备。表示出生产过程中的全部工艺设备。v表表示示出出生生产产过过程程中中的的全全部部工工艺艺物物料料和和载载能能介质的名称、技术规格及流向。介质的名称、技术规格及流向。v表表示示

35、出出全全部部物物料料管管道道和和各各种种辅辅助助管管道道如如水水、冷冷冻冻盐盐水水、蒸蒸汽汽、压压缩缩空空气气及及真真空空等等管管道道的代号、材质、管径及保温情况。的代号、材质、管径及保温情况。1基本要求基本要求 58PharmaceuticalEngineeringv表表示示出出生生产产过过程程中中的的全全部部工工艺艺阀阀门门以以及及阻阻火火器、视镜、管道过滤器、疏水器等附件器、视镜、管道过滤器、疏水器等附件v表表示示出出生生产产过过程程中中的的全全部部仪仪表表和和控控制制方方案案，包包括括仪仪表表的的控控制制参参数数、功功能能、位位号号以以及及检检测测点点和控制回路等。和控制回路等。1基本

36、要求基本要求 59基本要求：基本要求：工艺设备、工艺物料、载能介质、物料管道、辅助管道工艺设备、工艺物料、载能介质、物料管道、辅助管道工艺阀门、阻火器、视镜、管道过滤器、疏水器工艺阀门、阻火器、视镜、管道过滤器、疏水器仪表及控制方案仪表及控制方案60PharmaceuticalEngineeringv图纸尺寸图纸尺寸 v比例比例 v图线和字体图线和字体2图面要求面要求 61PharmaceuticalEngineering1.设备 2.管道、管件和管道、管件和阀门 3.自控和自控和仪表表 3绘制方法制方法 Go62PharmaceuticalEngineeringv常用设备的代号和图例。常用设

37、备的代号和图例。1.设备 636465PharmaceuticalEngineeringv为为使使图图形形简简单单明明了了，设设备备上上的的管管道道接接头头、支支脚脚、支架、基础、平台支架、基础、平台等一般不需表示。等一般不需表示。v在在流流程程图图中中，当当有有多多台台相相同同的的设设备备并并联联时时，可可只只画画一一台台设设备备，其其余余设设备备可可分分别别用用细细实实线线方方框框表表示示，在在方方框框内内注注明明设设备备位位号号，并并画画出出通通往往该该设设备备的支管。的支管。1.设备 66PharmaceuticalEngineeringv在在初初步步设设计计阶阶段段的的工工艺艺流流程

38、程图图中中，当当有有多多台台相相同同的的设设备备串串联联或或轮轮换换使使用用时时,一一般般只只画画1台台设设备备;而而在在施施工工阶阶段段的的工工艺艺流流程程图图中中则则应应根根据据需需要画出要画出2台或台或2台以上的设备台以上的设备,以表示清楚。以表示清楚。v在在带带控控制制点点的的工工艺艺流流程程图图中中要要表表示示出出设设备备的的名称和位号。名称和位号。1.设备 67PharmaceuticalEngineering图图3-18设备位号的表示方法设备位号的表示方法 1.设备 68PharmaceuticalEngineering 设备位位号号应与与设备名名称称一一起起标注注在在设备内内或

39、或附附近近空空白白处，位位置置力力求求整整齐、明明显，必必要要时还可可由由设备加加一一引引出出线。设备位位号号和和名名称称一一般般用用粗粗实线分分开开，线的的上上面面注注明明设备位位号号，下下面面注注明明设备名称。例如名称。例如 1.设备 69PharmaceuticalEngineering常见管道、管件和阀门的图例常见管道、管件和阀门的图例2.管道、管件和管道、管件和阀门 7071PharmaceuticalEngineering 在在初初步步设设计计阶阶段段的的工工艺艺流流程程图图中中，应应绘绘出出主主要要管管道道、阀阀门门、管管件件和和控控制制点点；而而在在施施工工图图设设计计阶阶段段

40、的的工工艺艺流流程程图图中中，则则应应绘绘出出全全部部管管道道、阀阀门门、管管件件和和控控制制点。点。物物料料管管线线用用粗粗线线表表示示，其其它它管管线线用用中中粗粗线线，控控制制回路用细线表示。回路用细线表示。当当两两根根无无联联系系的的管管线线相相互互交交叉叉时时,可可将将一一根根画画成成连连续续实实线线,而而另另一一根根在在交交叉叉处处断断开开。线线条条拐拐弯弯处处可可画画成成直角。直角。2.管道、管件和管道、管件和阀门 72PharmaceuticalEngineeringl 流流程程图中中的的管管道道需需与与另另一一流流程程图中中的的管管道道相相连时，可可在在管管道道断断开开处用用

41、箭箭头注注明明至至某某设备或或管道的管道的图号，即号，即 2.管道、管件和管道、管件和阀门 73PharmaceuticalEngineering在在带带控控制制点点的的工工艺艺流流程程图图中中，应应对对每每一一根根管管道进行标注。道进行标注。一一般般情情况况下下，管管道道应应注注明明介介质质代代号号、管管道道编编号号、管管道道尺尺寸寸和和管管道道等等级级，假假设设为为隔隔热热或或隔隔声声管管道道还还应应增增加加隔隔热热或或隔隔声声代代号号。管管道道的的标标注注方法如方法如 图图3-19所示。所示。2.管道、管件和管道、管件和阀门 74PharmaceuticalEngineeringa普通管

42、普通管道道 b套管套管 图图3-19管道的标注方法管道的标注方法 2.管道、管件和管道、管件和阀门 75PharmaceuticalEngineering 常常见介介质的代号的代号见表表。假设介质代号在表中没。假设介质代号在表中没有规定，则可补充，但不应与表中的代号相同。有规定，则可补充，但不应与表中的代号相同。2.管道、管件和管道、管件和阀门 76PharmaceuticalEngineering1.6MPa 管管道道等等级级由由管管材材代代号号、单单元元顺顺序序号号和和公公称称压压力力等等级代号组成，如下图。级代号组成，如下图。图图3-20管道等管道等 级的的标注方法注方法 碳钢碳钢2.管

43、道、管件和管道、管件和阀门 77PharmaceuticalEngineering 管管道道的的单单元元顺顺序序号号用用阿阿拉拉伯伯数数字字表表示示，由由1开开始始。管管材材代代号号和和管管道道的的公公称称压压力力等等级级代代号号均均用用大大写写英英文文字字母母表示。表示。2.管道、管件和管道、管件和阀门 78PharmaceuticalEngineering 管管道道的的隔隔热或或隔隔声声代代号号用用大大写写英英文文字字母母表表示示,如表所示。如表所示。2.管道、管件和管道、管件和阀门 79PharmaceuticalEngineering 在在带带控控制制点点的的工工艺艺流流程程图图中中应

44、应绘绘出出全全部部与与工工艺过程有关的检测仪表、检测点和控制回路。艺过程有关的检测仪表、检测点和控制回路。控控制制回回路路中中的的每每一一个个仪仪表表或或元元件件都都要要标标注注仪仪表表位号。仪表位号的表示方法如下图。位号。仪表位号的表示方法如下图。图图3-21仪表位号仪表位号 的表示方法的表示方法3.自控和自控和仪表表 80PharmaceuticalEngineering3.自控和自控和仪表表 81PharmaceuticalEngineering在在带带控控制制点点的的工工艺艺流流程程图图中中，检检测测仪仪表表、显显示示仪仪表表的的图图例例均均用用圆圆圈圈来来表表示示，并并用用圆圆圈圈中

45、中间间的的横横线线来来区区分分不同的安装位置。不同的安装位置。3.自控和自控和仪表表 82PharmaceuticalEngineering 在在带带控控制制点点的的工工艺艺流流程程图图中中，仪仪表表的的位位号号可可直直接接填填写在仪表图例中。写在仪表图例中。图图3-233-23为为管管道道压压力力控控制制点点的的示示意意图图。管管道道中中的的压压力力变变化化通通过过变变送送器器图图中中以以符符号号“表表示示将将信信号号送送至至压压力力计计,并并通通过过它它控控制制调调节节阀阀的的开开启启，以以调调节节管管道道内的流体压力内的流体压力,使其保持在正常的操作压力范围之内。使其保持在正常的操作压力

46、范围之内。图图3-23管道压力管道压力控制点示意图控制点示意图3.自控和自控和仪表表 83PharmaceuticalEngineeringPumpPump 84PharmaceuticalEngineeringHorizontalvessel85PharmaceuticalEngineeringVerticalVessel86PharmaceuticalEngineeringPipe87PharmaceuticalEngineeringControlHouse88PharmaceuticalEngineering1.流体流体输送送设备 2.换热器器 3.塔塔设备 4.反响器反响器 4常常见单

47、元元设备的自控流程的自控流程 89PharmaceuticalEngineering1离心离心泵 2容容积式式泵 3真空真空泵4压缩机机 1.流体流体输送送设备 90PharmaceuticalEngineering 离离心心泵是是最最常常用用的的液液体体输送送设备，其其被被控控变量量一一般般为流流量量。改改变出出口口阀门的的开开度度或或回回路路阀门的的开开度度或或泵的的转速速均均可可调节离离心心泵的的流量。流量。1离心离心泵 91PharmaceuticalEngineering 图图3-24改变出口阀门改变出口阀门 开度调节流量开度调节流量 1离心离心泵 记录点记录点调节点调节点92Pha

48、rmaceuticalEngineering图图3-25改变回路阀门改变回路阀门 开度调节流量开度调节流量 1离心离心泵 93PharmaceuticalEngineering 往往复复泵、齿轮泵、螺螺杆杆泵、旋旋涡泵等等都都是是常常见的的容容积式式泵，此此类泵的的出出口口不不能能堵堵死死，否否则泵体体内内的的压强会会急急剧升升高高，造造成成泵体体、管管路路或或电机机的的损坏坏。与与离离心心泵一一样，容容积式式泵的的被被控控变量量一一般般也也是是流流量量，但但是是，容容积式式泵不不能能象象离离心心泵那那样用用出出口口管管路路上上的的阀门来来调节流量。流量。2容容积式式泵 94Pharmaceu

49、ticalEngineering图图3-26齿轮泵的流量调节齿轮泵的流量调节 2容容积式式泵 95PharmaceuticalEngineering 在在制制药药生生产产中中,经经常常需需要要使使用用真真空空泵泵从从设设备备或或管管道道内内抽抽出出气气体体,以以使使其其中中的的绝绝对对压压强强低低于于大大气气压压。常常用用的的真真空空泵泵可可分分为为机机械械泵泵和和喷喷射射泵泵两两大大类类,水水环环泵泵和和活活塞塞泵泵均均为为常常见见的的机机械械泵泵,水水喷喷射射泵泵和和蒸蒸汽汽喷喷射射泵泵均均为为常常见见的的喷喷射射泵泵。真真空空泵泵的的被被控控变变量量一一般般为为真真空空度度,改改变变吸吸

50、入入管管路路或或吸吸入入支支管管阀阀门门的的开开度度均均可可调调节节系系统统的的真真空度空度,其自控流程如其自控流程如图图3-27和和3-28所示。所示。3真空真空泵96PharmaceuticalEngineering 图图3-27改变吸入管路阀改变吸入管路阀图图3-28改变吸入支管阀门改变吸入支管阀门 门开度控制真空度开度控制真空度 开度控制真空度开度控制真空度3真空真空泵97PharmaceuticalEngineering 压缩机机的的控控制制方方案案与与泵的的有有很很多多相相似似之之处，被被控控变量量一一般般也也是是流流量量或或压力力。改改变进口口阀门的的开开度度或或回回旁旁阀门的的