年处理500吨玄参提取车间初步设计

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1、齐齐哈尔大学毕业设计（论文）齐 齐 哈 尔 大 学毕业设计计（论文文）题 目 年年处理5500吨吨玄参提提取车间间初步设设计学 院 化化学与化化学工程程学院专业班级级 制药药工程学 号学生姓名名 指导教师师成 绩 年月日1郑 重重 声声 明明本人呈交交的学位位论文，是是在导师师的指导导下，独独立进行行研究工工作所取取得的成成果，所所有数据据、图片片资料真真实可靠靠。尽我我所知，除除文中已已经注明明引用内内容外，本本学位论论文的研研究成果果不包含含他人享享有著作作权的内内容。对对本论文文所涉及及的研究究工作做做出贡献献的其他他个人和和集体，均均已在文文中以明明确的方方式标明明。本学学位论文文的知

2、识识产权属属于培养养单位。本人签名名： 日日期：摘要动脉粥样样化相关关疾病是是我国死死亡率第第一的疾疾病，而而玄参中中含有大大量生物物碱、氨氨基酸（左左旋天冬冬酰胺）、甾甾醇、糖糖类、脂脂肪酸等等成分，对对于治疗疗这种疾疾病有很很好的效效果，所所以在实实际生活活中研究究对玄参参的提取取有着重重要的意意义。本设计通通过采用用水提醇醇沉的方方法提取取玄参中中的有效效成分。通通过提取取、浓缩缩、醇沉沉、乙醇醇回收四四个工段段进行提提取最终终的浸膏膏。本次次设计优优化了提提取路线线，降低低损失率率，减少少污染，满满足实际际中大量量的需求求。根据工艺艺流程进进行厂址址选择，物物料计算算，热量量计算，主主

3、要设备备计算以以及选型型，车间间设备布布置，公公用工程程部分的的计算，三三废的处处理等工工作。完完成了初初步设计计说明书书，绘制制三张CCAD图图纸，其其中包括括车间工工艺流程程图，车车间设备备的布置置图，主主要设备备图。关键词：玄参；提取；工艺流流程；车车间布置置AbsttracctAtheerosscleerottic disseasse hhas thee fiirstt moortaalitty rratee inn Chhinaa, aand Scrrophhulaariaaceaae cconttainns aa laargee nuumbeer oof aalkaaloiids,

4、 amminoo accidss (LL-assparragiine), ssterrolss, ssugaars, faattyy accidss annd ootheer iingrrediientts, forr thhe ttreaatmeent of thiis ddiseeasee haave a vveryy goood efffectt, ttherrefoore, thhe sstuddy oof rreall liife in thee exxtraactiion of Scrrophhulaariaaceaae iis oof ggreaat ssignnifiicann

5、ce.Thiss deesiggn eextrractts tthe acttivee coonsttituuentts ffromm Sccropphullariiaceeae by meaans of watter exttracctioon aand alccohool ppreccipiitattionn. TThe finnal exttracct wwas exttracctedd byy exxtraactiion, coonceentrratiion, allcohhol preecippitaatioon aand ethhanool rrecooverry. Thiis d

6、desiign opttimiizess thhe eextrracttionn rooutee, rreduucess thhe llosss raate, reeducces thee poolluutioon, sattisffiess thhe llargge ddemaand in thee acctuaal ssituuatiion.Accoordiing to thee prroceess of thee siite sellecttionn, mmateeriaal ccalcculaatioon, heaat ccalcculaatioon, thee maain equui

7、pmmentt caalcuulattionn annd sseleectiion, woorksshopp eqquippmennt llayoout, thhe ccalcculaatioon oof ppubllic worrks, waastee diispoosall annd sso oon. Commpleetedd thhe pprellimiinarry ddesiign speecifficaatioons, drrawiing thrree CADD drrawiingss, iinclludiing thee woorksshopp prroceess floow cc

8、harrt, worrkshhop equuipmmentt laayouut, thee maain equuipmmentt maap.Keywwordds：Scrrophhulaariaaceaae; Exttracct; Proocesss ffloww; WWorkkshoop llayoout目 录录摘 要要IAbsttracctIII第1章 绪 论111.1 概述述11.1.1 生产方方法简介介11.1.2 设计原原则及要要求11.1.3 设计依依据及设设计范围围11.1.4 车车间概况况21.2 厂址址选择221.2.1 厂址选选择原则则21.2.2 建厂条条件31.2.3 方

9、案比比较41.3 原材材料及产品主主要技术术规格441.3.1 原材料料技术规规格41.3.2 产品技技术规格格51.4 原材材料消耗耗定额及及消耗量量5第2章 工艺艺流程设设计62.1 生产产方法选选择62.2 工艺流流程示意意图62.3 工艺流流程叙述述62.3.1 提提取工段段72.3.2 浓浓缩工段段72.3.3 醇醇沉工段段72.3.4 乙乙醇回收收工段77第3章 化工工计算993.1物物料计算算93.1.1 基础数数据93.1.2 提取工段段物料衡衡算1003.1.3 浓浓缩工段段物料衡衡算1003.1.4 醇醇沉工段段物料衡衡算1113.1.5 乙乙醇回收收工段物物料衡算算123

10、.2 设备备工艺计计算1223.2.1 提取工工段设备备工艺计计算1223.2.2 提取液液储罐1123.2.3 浓缩工工段设备备工艺计计算1333.2.4 浓缩液液储罐1133.2.5 醇沉工工段设备备工艺计计算1333.2.6 醇沉储储罐1443.2.7乙醇回回收工段段设备工工艺计算算143.3热热量计算算153.3.1 热量计计算的依依据1553.3.2 提提取工段段多功能能提取罐罐热量计计算1663.3.3浓缩工工段双效效浓缩器器热量计计算1773.3.4醇沉工工段醇沉沉罐热量计计算1883.3.5 乙乙醇回收收工段乙乙醇回收收塔热量量计算1193.3.6浓缩工工段双效效浓缩器器二次热

11、量量计算220第4章 主要设设备设计计224.1 设备备材质选选择及结结构形式式224.2 设备备工艺尺尺寸的计计算2224.2.1 体积的的计算2224.2.2 筒体的的直径2224.2.3筒体的的高度2234.3 附件件的选择择244.3.1 法兰2244.3.2 视镜2244.3.3 管法兰兰244.3.4 支座2244.4设设备壁厚厚设计2254.4.1 筒体的的壁厚2254.4.2 封头的的壁厚2254.5 设备备操作控控制288第5章 车间间设备布布置设计计295.1车车间设备备布置设设计概述述295.1.1车间间设备布布置设计计原则2295.1.2车间间组成2295.2车车间设备

12、备布置方方案300第6章 公用用工程3316.1动动力（水水、电、汽汽、气）316.1.1蒸汽汽用量3316.1.2电力力用量3316.1.3水用用量3226.2空空调部分分33第7章 环境境保护3347.1三三废产生生347.2治治理方法法347.2.1废水水的处理理357.2.2 废气的的处理3357.2.3废渣渣的处理理35第8章 防火火安全卫卫生3668.1防防火措施施368.2生生产安全全措施336结 语语38参考文献献39致 谢谢40附 录录41III第1章 绪 论1.1 概述述1.1.1 生产方方法简介介中药材是是指供医医药用的的以纯天天然的植植物、动动物和矿矿物质为为主，并并且

13、包括括少部分分人工合合成物（如如轻粉、丹丹药）和和生物合合成物（如如豆豉、神神曲）。药材浸出出的时候候，依据据生产规规模、容容积种类类、药材材性质及及所需的的剂型可可以采用用不同种种类的浸浸出方法法。按照照药材向向设备中中的加入入方式，可可以分为为连续式式加料、半半连续式式加料和和间歇式式加料方方式。在在药厂实实际生产产的过程程中，按按照药材材在设备备内的处处理方式式不同，可可以将药药材的浸浸出分为为提取、浸浸渍（对对静态浸浸出）、煎煎煮（水水提热回回流）等等1。常用的浸浸出方法法有：煎煎煮法、浸浸渍法、渗渗漉法、回回流法、水水蒸气蒸蒸馏法、超超临界萃萃取法、离离子交换换与大孔孔树脂吸吸附法。

14、现现代中药药提取的的技术方方法一般般有半仿仿生提取取法，生生物酶解解技术，微微波提取取技术。但但是这些些技术的的提取液液都是是是混合物物，必须须要经过过纯化和和分离的的过程，才才能除去去相关的的杂质以以及不溶溶物，最最终才能能得到产产物，这这种方法法显然不不可取，在在工业的的长期生生产的过过程中，一一般最常常使用的的分离纯纯化技术术是离心心分离技技术、水水提醇沉沉技术、膜膜过滤技技术、最最后还有有醇提水水沉技术术等。本次设计计年处理理5000吨玄参参的提取取车间选选用的是是水提醇醇沉的方方法。1.1.2 设计原原则及要要求本次设计计的总体体原则是是：让工工艺流程程更加简简单，实实际生产产中便于

15、于操作，方方法适合合大中小小企业，能能够用来来大批量量的生产产。但是是最重要要的是本本次设计计能够节节约支出出，具有有可行性性以及高高效益。在在车间设设计时，秉秉持着节节约成本本，减少少铺张浪浪费，安安全生产产的理念念。本次设计计的要求求：要确确定一年年处理5500吨吨的玄参参的设计计可以顺顺利的进进行以及及成功的的完成，然然后还要要保证设设计的工工艺流程程简单易易懂、便便于实际际操作、节节约资源源等优点点。主要要设备的的选择以以及如何何放置，要要满足能能够随时时随处进进行维修修和护理理等工作作，还要要满足工工厂工艺艺普遍性性的一般般要求，但但是最重重要的是是能够节节约设备备的投资资，达到到事

16、半功功倍的效效果22。1.1.3 设计依依据及设设计范围围本次设计计参考的的依据如如下：（1）齐齐齐哈尔尔大学毕毕业设计计任务书书（2）齐齐齐哈尔尔大学毕毕业设计计（论文文）工作作手册 （2017版）（3）药品生产质量管理规范 （国家药品监督管理局）（4）制药工工程制图图 （中中国质检检出版社社出版）（5）化化工设备备设计手手册 （化学学工业出出版社出出版）（6）药厂反反应设备备及车间间工艺设设计 （化学学工业出出版社）（7）制制药工程程工艺设设计 （化学学工业出出版社出出版）（8）化化学工程程CADD技术应应用及实实例 （化学学工业出出版社出出版）（9）化化学制药药工艺学学 （中中国医药药科

17、技出出版社出出版）（10）天天然药物物提取工工艺学解解（中中国轻工工业出版版社出版版）本次设计计的范围围是将已已经处理理好的玄玄参净药药材加入入到多功功能提取取罐中，然然后通过过水提醇醇沉的技技术，最最后可以以得到最最终1.2倍净净药材质质量的玄玄参浸膏膏一般生生产区车车间设计计，其中中包括物物料衡算算、主要要的设备备进行选选型、热热量衡算算、主要要设备的的计算过过程、车车间如何何布置3。在在如何选选择工艺艺流程以以及绘制制带控制制点的工工艺流程程图方面面是本次次设计任任务的重重点。1.1.4 车车间概况况本次设计计的车间间包括四个个主要工工段，分分别为玄玄参的提提取工段段、玄参参浓缩工工段、

18、玄玄参的醇醇沉工段段、乙醇醇回收工工段。为为了让工工人操作作更加的的方便，现现将每一一个工段段包含的的设备摆放放在相对对比较聚聚集的地方，由由于本次次设计的的任务是是年处理理5000吨玄参的提提取车间间初步设设计，那那么流程程相对其其他的课课题就比比较简单单容易，用到的的设备也也比较少。为为了让布布局更加加合理化化，本次设计计的车间间将采用厂房房为高单单层、中中间设钢钢操作台台的设计计方案，设设计3个个通道，用用于人流流、物流流的进出出，考虑虑到本次次设计车车间的是是年处理理5000吨玄参，这次设设计的生生产规模模属于中中大型生生产规模模。本设计的的车间每年年的工作作时间为为3000个小时时，

19、施行四四班三运运转工作作的时间间制度，每每天工作作时间按按照244小时计计算，那么每班班的工作时时间为88小时，符符合法定定工作日日的时间间。经过计计算后，设备每年将运转7 200小时，各个工段实际操作的情况以及人员安排见表1-1。表1-11 车间间定员表表序号工序名称称每班定员员管理人员员操作人员员轮休人员员合计1提取412472浓缩412473醇沉412474乙醇回收收412471.2 厂址址选择1.2.1 厂址选选择原则则在国外，制制药厂的的外部环环境不同同于一般般的工厂厂，大多多数环境境幽静、空空气洁净净，工厂厂远离交交通要道道，处在在大片的的草坪和和树木之之间，绿绿化面积积比较大大，

20、有些些工厂绿绿化的面面积甚至至超过工工厂占地地面积的的70之多。厂厂区做到到泥土不不外露，给给工人们们一个“花园工工厂”之感44。在国内，不不管是什什么类型型什么种种类的药药厂，在在选择地地址的时时候都应应当充分分的进行行选址并并进行实实地考察察，更应应该遵守守国家的的相关规规定以及及法律法法规。在在选择建建厂的地地址上是是一项比比较综合合性的工工作，这这其中要要包括政政策的遵遵守、经经济可行行、技术术要达到到标准。这这就要求求建厂的的时候要要根据实实际情况况来选择择建厂，选选择药厂厂建设的的地址一一般要遵遵循以下下原则：（1）要要有洁净净区的厂厂房，厂厂址选择择在大气气中含尘尘量少，含含菌浓

21、度度低，有有无害气气体，周周围环境境适宜的的地区。（2）厂厂址要避避免紧邻邻机场以以及铁路路附近，还还有码头头和相关关交通要要道以及及粉尘较较多的地地区，最最好能够够处在上上风侧，减减少空气气污染。（3）厂厂区附近近要交通通便利，完完善的通通讯基础础设施。（4）确确定以及及满足日日常的水水、电、气气的供给给。（5）要要节约用用地，珍珍惜土地地。（6）选选厂址应应该考虑虑到防洪洪，厂址址的建设设应该高高于防洪洪水位，大大约要在在半米以以上。1.2.2 建厂条条件通过以上上的条件件并结合合实际的的环境，总总结出来来以下几几点：（1）生生产药品品需要一一定的洁洁净度，因因此不可可以将药药厂建在在一些

22、污污染大的的重工业业或者化化工厂的的周围。（2）选选择厂址址的时候候还必须须要考虑虑到原料料药材的的产地，以以及水电电汽等客客观因素素的限制制。在药药品的生生产过程程中，纯纯化水的的质量是是保证药药品质量量的关键键，因此此，在选选择厂址址的时候候，应当当要考虑虑应该建建在水质质比较良良好并且且保证充充沛的水水资源，在在电力和和燃料供供应的方方面也应应该要保保持充足足的地区区，这样样能保证证药厂生生产能够够持续并并正常的的进行，还还能够降降低企业业生产的的成本，提提高企业业生产利利润。（3）厂厂址的选选择应该该想到交交通运输输，制药药厂运输输比较频频繁，厂厂区附近近应该有有建成的的道路基基础设施

23、施等，能能提供方方便快捷捷的公路路、铁路路或水路路等运输输条件。（4）厂厂址的选择还应应当考虑虑到药厂厂的占地地面积以以及被占占用的土土地的质质量，由由于中国国实际能能够使用用的面积积少的原原因，对对此在选选择厂址址的时候候必须要要考虑到到尽可能能的离耕耕地远一一些，而而且还不不能太远远，以至至于处在在偏远的的地理位位置，近近可能的的减少土土地的使使用面积积。（5）设设计还应应该能够够顺应这这个城市市的发展展理念，以以及近期期或者长长期的规规划。由由于制药药生产企企业的生生产的药药品品种种多，更更新换代代的频率率比较频频繁，所所以在总总体规划划的时候候，要留留有发展展的余地地以备后后事之需需，

24、这样样还能够够合理的的利用土土地资源源。（6）在在厂址选选择的方方面上，最最主要的的的还是是三废的的如何处处理以及及噪声如如何让的的避免，让让各种资资源能够够综合的的利用。药药厂不能能建在闹闹市区，应应该建在在人烟稀稀少的郊郊区或者者城镇，周周围，但但是又不不能过于于偏僻5。1.2.3 方案比比较综合以上上的条件件因素，经经过考虑虑并且筛筛选之后后，拟定定了以下下四个厂厂址：（1）齐齐齐哈尔尔市的嫩嫩江畔。齐齐齐哈尔尔市的嫩嫩江畔相相对齐齐齐哈尔其其它的地地区水源源要更加加的充足足，空气气良好，环环境优雅雅，居民民居住的的相对稀稀少，空空气温度度，湿度度等都比比较适宜宜建厂，最最重要的的是嫩江

25、江畔周围围的交通通比较方方便，运运输起来来比肩容容易，铁铁路运输输方便药药品的出出口。况况且还远远离市区区，此外外嫩江畔畔距离齐齐齐哈尔尔市的重重工业区区有比较较远的距距离。综综合以上上的条件件，在齐齐齐哈尔尔市的嫩嫩江畔周周围建厂厂利大于于弊。（2）位位于牡丹丹江市镜镜泊湖，牡牡丹江镜镜泊湖在在环境方方面，环环境相对对幽静，水水源也比比较的充充裕，空空气环境境都很好好，但是是由于距距离市区区较远，电电汽的供供应方面面比较难难，交通通运输也也不是很很便利，原原料供应应也相对对来说不不足，所所以不予予选择。（3）绥绥化下属属的肇东东市，相相对来说说，肇东东市人口口相对较较少，土土地富裕裕并且是是

26、大量中中药的产产地，肇肇东市紧紧邻哈尔尔滨和大大庆等大大城市，交交通方面面很方便便。但是是美中不不足的地地方是水水源供应应不足，并并且附近近工业区区较多，不不适合建建厂。（4）哈哈尔滨市市江北地地区，那那里紧挨挨着松花花江，水水资源相相当丰富富，并且且水路运运输方便便，经济济发达，而而且路上上运输也也很方便便。但是是哈尔滨滨江北地地区的地地价较其其他地区区较高，由由于经济济的因素素，所以以不予选选择，方方案比较较见表11-2。表1-22 方案案比较表表项目方案一方案二方案三方案四地理位置置齐齐哈尔尔市牡丹江市市肇东市哈尔滨市市地形平原平原平原平原水利条件件良好良好一般良好交通运输输一般一般便利

27、便利人才密度度良好一般一般较高地 价一般一般一般较高1.3 原材材料及产品主主要技术术规格1.3.1 原材料料技术规规格本设计中中所使用用的原材材料及其其技术规规格和标标准见表表1-33。表1-33 原材材料技术术规格序号名称规格标准备注1玄参净药材2水纯化水循环利用用3乙醇溶液液浓度为循环利用用1.3.2 产品技技术规格格本设计中中所产生生的产品品及其技技术规格格和标准准见表11-4。表1-44 产品品技术规规格序号名称密度 1净药材2浓缩浸膏膏3醇沉药液液4最终浸膏膏5回收乙醇醇1.4 原材材料消耗耗定额及及消耗量量原材料消消耗，见见表1-5。表1-55 原材材料消耗耗序号名称规格单位年消

28、耗量量1玄参净药材2水纯化水3乙醇第2章 工艺艺流程设设计2.1 生产产方法选选择玄参的提提取方法法主要有有水提醇醇沉，醇醇提水沉沉，超临临界流体体萃取，超超声提取取技术，微微波提取取技术，生生物酶解解技术，半半仿生提提取技术术6，本次次设计采采用的是是水提醇醇沉法。2.2 工艺流流程示意意图水提醇沉沉法的工工艺流程程图如图图2-11。过滤提取乙醇水水玄参醇沉浓缩上清液浸膏浓缩过滤回收再利用乙醇图2-11 玄参参提取的的工艺流流程2.3 工艺流流程叙述述本次的设设计任务务是每年处处理5000吨玄参的的提取车车间，这这次设计计的车间间一共分为四个工工段：提取工工段、浓浓缩工段段、醇沉沉工段、乙乙

29、醇回收收工段。2.3.1 提提取工段段首先打开开空气压压缩阀门门，关掉排渣渣门，锁锁紧排渣渣门，最后在在关掉空空气压缩缩阀门，用纯化水清洗提取罐，然后打开排水阀，排除清洗后的纯化水，将处理好的玄参净药材由起吊机吊到操作台上，由工人从投料口加入到多功能提取罐中，并加入8倍量净药材的纯化水，开始进行浸泡药材90分钟，待浸泡结束之后，打开蒸汽阀门，开始向夹套里通入低压蒸汽，加热到沸腾之后，温度约为90，减少通入的蒸汽量，同时，打开冷凝器让循环水使药液蒸气先后通过泡沫捕集器再进入冷凝器，药液经过冷凝之后返回到提取罐中，待冷却120分钟之后，关闭回流阀门、蒸汽阀门，打开放料阀门，让药液通过板式过滤器进行

30、过滤，然后用真空泵打入到提取罐储罐中。然后再次向提取罐中加入6倍量药材的纯化水，重复以上步骤。提取结束后，打开出渣口，用运渣车将药渣运走，最后用纯化水来清洗提取罐以及管道7。提取工段段主要用用到的设设备有：起吊机机、真空泵泵、多能能提取罐罐、板框框过滤器器、立式式药液储储罐。多功能提提取罐上上的设备备有：冷冷却器、冷冷凝器、泡泡沫捕集集器。2.3.2 浓浓缩工段段本工段使使用双效效浓缩器器，第一次次使用时时，首先先开启真真空泵，打开提取药液储罐的出料阀，并使蒸发器真空度达-0.03MPa和-0.09MPa之间，让第二个蒸发器的真空度大于第一个蒸发器的真空度，这样可以让药液正常挥发，控制温度80

31、C，当药液浓度到达工艺需求的时候，将蒸汽阀门以及真空泵关闭。最后用真空泵把浓缩液打入到浓缩液储罐之中。第二次使用时，打开双效浓缩器的阀门，将洁净桶放入下面接收最终浸膏。浓缩工段段主要用用到的设设备有：双效浓浓缩器、真真空泵、立式浓缩液储罐。2.3.3 醇醇沉工段段将浓缩液液储罐中中的浓缩缩液打入入醇沉罐罐中，将将乙醇配配液罐中中的乙醇醇打入到到乙醇计计量罐中中，向醇醇沉罐中中加入配配好的浓浓度为995%的的乙醇。打打开搅拌拌器进行行搅拌，继继续向醇醇沉罐内内加入乙醇，用酒精精计测量量药液含含醇量，直直到乙醇醇含量为为65%，关闭闭乙醇进进料阀门门，继续续搅拌，直直至药膏膏完全溶溶解，关关闭蒸汽

32、汽阀，静静置后打打开出液液阀，打打入到醇醇沉液储储罐中，打打开出渣渣口，将将药渣及及部分药药液通过过板框过过滤器进进行过滤滤，进入入醇沉液液储罐8。醇沉工段段主要用用到的设设备有：醇沉罐罐、真空空泵、板板框过滤滤器、立立式醇沉沉液储罐罐。2.3.4 乙乙醇回收收工段打开乙醇醇回收塔塔进液口口，将醇醇沉液打打到塔内内，开启启蒸汽阀阀门，进行行加热，温温度控制制在800左右右，当药药液中的的乙醇加加热到沸沸点后就就会进入入精馏塔塔，部部分蒸汽汽进入冷冷凝器、冷冷却器、比比重测定定器，比重测测定器可可以测定定乙醇是是否符合合要求浓浓度，符符合的乙乙醇进入入乙醇储储罐中。不不符合标标准浓度度，会被被打

33、到精精馏塔中中继续回回流。这这样的操操作一直直要到浸浸膏中没有乙醇醇的气味味，并且且要达到标准准乙醇浓浓度的时时候，在进行行停止加加热，关闭冷冷凝水等等操作。乙醇回收收工段主要要用到的的设备有有：乙醇醇回收塔塔、真空空泵、立立式乙醇醇储罐、立式乙醇醇配液罐罐、平衡衡器。第3章化化工计算算3.1物物料计算算在工艺设设计中，物物料衡算算是在工工艺流程程确定后后进行的的。目的的是根据据原料与与产品之之间的定定量转化化关系，计计算原料料的消耗耗量，各各种中间间产品、产产品和副副产品的的产量，生生产过程程中各阶阶段的消消耗量以以及组成成，进而而为热量量衡算、其其他工艺艺计算及及设备计计算打基基础99。物

34、料衡算算是以质质量守恒恒定律为为基础对对物料平平衡进行行计算。物物料平衡衡是指“在单位位时间内内进入系系统(体体系)的的全部物物料质量量必定等等于离开开该系统统的全部部物料质质量再加加上损失失掉的和和积累起起来的物物科质量量”。用式子表表示为： (3-11)式中：投入系系统的物物料总量量系统产产出的产产品和副副产品总总量系统中中流失的的物料总总量系统中中回收的的物料总总量其中产品品量应包包括产品品和副产产品:流流失量包包括除产产品、副副产品及及回收量量以外各各种形式式的损失失量，污污染物排排放量即即包括在在其中物料衡算算的基准准：间歇式操操作一般般采用的是是以一批批原材料为为标准来来进行计计算

35、。连续式操操作一般般采用的是是以单位位时间内内生产产产品的数量或者者以消耗耗原料量量为基准准来进行计计算。3.1.1 基础数数据（1）计计算基准准：按照照每批投投料量进进行计算算（2）生生产规模模：年处处理净药药材5000吨（3）批批操作周周期：每每年生产产的时间：3000天，每每批操作作周期为为8小时时（4）在在提取工工段中，进进行提取取两次，第一次次加入纯纯化水的的质量为为净药材材的8倍倍，第二二次为66倍，由由于本次次提取量量比较大大，所以以提取工工段的损损失量可可以忽略略不计（5）物物性参数数提取工段段：浸提提液密度度：，净药材材密度：，玄参净净药材的的吸水系系数为11.944，过滤滤

36、器中损损失率为为浓缩工段段：浓缩缩周期：4 hh，粗浸膏膏得率：1.55醇沉工段段：浓缩缩液密度度：，原原醇的浓浓度为，密密度为，醇醇沉之后后醇的浓浓度为，醇醇沉杂志志含量为为，板框框过滤器器的滤液液比为乙醇回收收工段：最终浸浸膏为11.2倍倍原药材材的量3.1.2 提取工段段物料衡衡算年生产时时间3000天，即即3000244=7 2000 h由于每批批操作周周期为88 h年操作批批数：年年生产时时间每每批操作作周期=72000每批投料料净药材材质量：年处理理量年年操作批批数=55000000其中净药药材量用用处理量量求出，2次提取纯化水总量为14倍量净药材的量提取用纯纯化水总量：由物料平平

37、衡等式式计算得得：净药材量量2次提提取水溶溶液量=药渣量量提取药药液量（损损失忽略略不计）提取液量量=7 2566.1336 打入提取取液储罐罐药液量量为：提取罐平平衡表见见表3-1。表3-11提取罐罐物料平平衡表物料名称称进料出料净药材纯化水提取药液液量药渣量合计555.67 7778.448 33347 2556.11361 0777.88648 33343.1.3 浓浓缩工段段物料衡衡算粗浸膏量量：由质量守守恒定律律：提取药液液量=浸膏量量+水蒸发发量打入浓缩缩储罐的的药液量量：8333.44 浓缩物料料平衡表表见表33-2。表3-22浓缩物物料平衡衡表物料名称称输入量 输出量 提取液量

38、量粗浸膏量量水蒸发量量合计7 2555.4417 2555.441833.46 4222.0017 2555.4413.1.4 醇醇沉工段段物料衡衡算浓缩液的的体积为为：加入醇的的体积为：加入醇的的质量为为：加入总量量为：浓缩液量量+加醇量量=醇沉杂质质的量为为：醇沉液的的质量为为：板框过滤滤器的滤滤液量为为：滤渣量为为：打入醇沉沉储罐的的药液量量：醇沉物料料平衡表表见表33-3。表3-33 醇沉沉物料平平衡表物料名称称输入量 输出量 浓缩液量量加醇量杂志量（未未过滤）醇沉液量量合计833.41 13311 9664.4498.2221 8666.1181 9664.443.1.5 乙乙醇回收

39、收工段物物料衡算算醇沉液=乙醇回回收量+最终浸浸膏量乙醇回收收量为：乙醇回收收工段物物料平衡衡表见表表3-44。表3-44 乙醇醇回收工工段物料料平衡表表物料名称称输入量 输出量 醇沉液量量最终浸膏膏量乙醇回收收量合计1 9005.4471 9005.447666.721 2338.7751 9005.4473.2 设备备工艺计计算3.2.1 提取工工段设备备工艺计计算投料量为为5555.6 ，药材材的密度度为9990 ，加加入纯化化水的量量为7 7788.4 ，水的的密度为为1 0000 ，装料料系数为为0.88，最多多一次加加水的量量为4 4444.8 总体积为为：药材的体体积+纯纯化水的

40、的体积所需提取取罐的最最小的体体积为：所以选用用6.00 的TTQ多功功能提取取罐全容积为为6 4400 L，22 60004 5000 设备净净重量33 5000 3.2.2 提取液液储罐提取药液液量：77 2555.441 药液密度度：1 1000 储罐装料料系数：0.88提取液总总体积为为：储罐总体体积为：故选用110 的的CG型型立体型型储罐容积为：10 0000 L外形尺寸寸：2 30002 5500 进出口径径为：550 3.2.3 浓缩工工段设备备工艺计计算水蒸发量量为：6 4422.01 故蒸发速速度为：所以选择择型号为为SJNN-1 0000蒸发量为为：1 0000 蒸汽压力

41、力为：0.009-00.255 Mpp外形尺为为：5 00001 660033 5000 mmm3.2.4 浓缩液液储罐浓缩液量量为：8833.4 浓缩液的的密度为为：浓缩液的的体积为为：装料系数数为：00.8浓缩液需需要的最最小的储储罐的体体积为：故选用CCG型立立式储罐罐总容积为为：1 0000 L外形尺寸寸为：11 20001 0000 mmm进出口经经为：440 3.2.5 醇沉工工段设备备工艺计计算浓缩液量量为：8833.4 ，密密度为：加醇量为为：1 1311 ，密密度为：投料系数数为：00.8总体积为为：所需醇沉沉罐的最最小体积积为：故选用JJC-33 0000的醇醇沉罐总容积为

42、为：3 0000 L设备尺寸寸为：换热面积积为：88.1 3.2.6 醇沉储储罐打入醇沉沉罐的醇醇沉量为为：1 9055.477 乙醇药液液的密度度为：装料系数数为：00.8总体积为为：所需醇沉沉储罐的的最小体体积为：故选用CCG型立立式储罐罐最大容积积为：22 0000 LL设备尺寸寸为：进出口径径为：550 3.2.7乙醇回回收工段段设备工工艺计算算乙醇回收收量为：1 2238.75 乙醇回收收能力为为：故选用JJH-4400的的酒精回回收塔回收能力力为：11501600 总容积为为：1 4500 L塔身高度度为：77 0000 高位罐的的容积为为：6550 LL设备重量量为：22 300

43、0 外形尺寸寸为：表3-55 设备备一览表表序号设备位号号设备名称称技术规格格材料数量备注1V-1001多功能提提取罐2 60004 500030412L-1002板式过滤滤器30423J-1003提取液泵泵30414F-1004提取液储储罐2 30002 500030415J-1005浓缩泵30426P-1006双效浓缩缩器5 00001 60003 550030417F-1008浓缩液储储罐1 20001 000030418J-1009醇沉泵30429V-1110醇沉罐304110F-1113醇沉液储储罐304111E-1114板式精馏馏塔304112F-1115乙醇储罐罐304113F-

44、1117乙醇配液液罐304114C-1220冷凝器304215C-1118冷却器304216Y-1119比重器304117F-1221乙醇计量量罐30413.3热热量计算算3.3.1 热量计计算的依依据热量计算算主要的依据是是能量守守恒定律律，在实际生生产过程程中传热热设备的的热量计计算用下下式进行行计算： (33-2)式中：物料带带进设备的的热量，单单位 蒸汽用用来给设设备或所所处理物物料加热热的热量量，单位位 过程中中的热效效应，单单位 物料离离开设备备时吸走走的热量量，单位位 设备吸吸收的热热量，单位 设备向向环境散散发的热量量，单位位 (33-3)式中：物料的的质量，单单位 定压比比热

45、容，单位 温度的的变化量量，单位位 由于药厂厂在东北北，设车车间的最低温温度为110 ，以0为基基准度设备向环环境散发发的热量量为的通入入蒸汽加加热的量量，即：压强为标标准大气气压，即即：3.3.2 提提取工段段多功能能提取罐罐热量计计算（1）基基础数据据，进料量量为5555.66 ，药渣量量为1 0777.8664 ，加水量量为7 7788.4 ，出液量量为7 2566.1336 ，设备重重量为33 5000 （2）具具体计算算由公式带入数据据得：，（3）热热量平衡衡表见表表3-66。表3-66 多功功能提取取罐热量量平衡表表物料名称称输入热量量 输出热量量 净药材带带入热量量纯化水带带入热

46、量量蒸汽加热热量带出设备备热量设备升温温热量损失热量量合计热量量3.3.3浓缩工工段双效效浓缩器器热量计计算（1）基基础数据据选取基准准温度为为0 ，出料温温度为880，浓缩液液进料量量为722 5444.441 ，水蒸发发量为66 4222.001 ，粗浸膏膏量为8833.4 ，设备重重量为22 7000 （2）具具体计算算由公式带入数据据得：，（3）热热量平衡衡表见表表3-77。表3-77 浓缩缩工段热热平衡表表物料名称称输入热量量输出热量量提取液带带入量蒸汽加热热量水蒸发热热量设备升温温热量粗浸膏带带出热量量损失热量量合计热量量3.3.4醇沉工工段醇沉沉罐热量计计算（1）基基础数据据，醇

47、沉液液量为11 8666.118 ，乙醇加加入量为为1 1131 ，浸膏加加入量为为8333.4 ，设备质质量为22 2000 ，药渣量量为988.222 （2）具具体计算算由公式带入数据据得：，（3）热热量平衡衡表见表表3-88。表3-88 醇沉沉工段热热平衡表表物料名称称输入热量量输出热量量浸膏带入入热量乙醇带入入热量水蒸气加加热热量量醇液升温温热量药渣升温温热量损失热量量合计热量量3.3.5 乙乙醇回收收工段乙乙醇回收收塔热量量计算（1）基基础数据据，稀酒精精的量为为1 9905.47 ，醇的质质量为11 2338.775 ，设备质质量为22 3000 （2）具具体计算算由公式带入数据据

48、得：，（3）热热量平衡衡表见表表3-99。表3-99 乙醇醇回收塔塔热量表表物料名称称输入热量量输出热量量稀酒精带带入热量量水蒸汽加加热热量量醇液升温温热量设备升温温热量损失热量量合计热量量3.3.6浓缩工工段双效效浓缩器器二次热量量计算（1）基基础数据据，醇沉液液质量为为1 9905.47 ，稀酒精精质量为为1 2238.75 ，最终浸浸膏质量量为6666.772 ，设备重重量为22 7000 （2）具具体计算算由公式带入数据据得：，（3）热热量平衡衡表见33-100。表3-110 二二次浓缩缩热量表表物料名称称输入热量量输出热量量醇沉液带带入热量量水蒸汽加加热热量量稀酒精升升温热量量最终浸

49、膏膏升温热热量设备升温温热量损失热量量合计热量量第4章 主要设设备设计计4.1 设备备材质选选择及结结构形式式多功能提提取罐的的工作压压力为：常压1001.3325 工作环境境的温度度为：常温温25 罐内设计计压力为：罐内设计计温度为为：材料：00Cr118Nii9Tii不锈钢钢查表得：焊缝系数数为：4.2 设备备工艺尺尺寸的计计算4.2.1 体积的的计算根据物料料衡算处处，物料料的总体体积为：装料系数数为：00.8所以提取取罐所需需要的最最小的体体积为：圆整后取取6.00 4.2.2 筒体的的直径下封头为为锥形封封头：上封头椭椭圆：设备的总总高度为为：设备的容容积为：取则带入数据据得：4.2

50、.3筒体的的高度按照设备备的工程程尺寸，体体积取66.0 ，设备的直径取取2.66 ，筒身高度为为2.447 那么设备备的总高度度为：核算：设备的实实际体积积为： （44-1）带入数据据得：实际的高高径比为为：4.3 附件件的选择择4.3.1 法兰因为本次次设计提提取罐的的反应器器内的压力力等级比比较小，同样筒身的直径径也比较小小，故选用的是是甲型平平焊式法兰111。可由反应应器压力力为：罐内直径径为266 ，按压力力容器法法兰标准准（HGG205593-19997）对对法兰尺尺寸进行行选型见见表4-1。表4-11 法兰兰尺寸表表公称通径径DN法兰盘厚厚度理论质量量螺柱规格格螺柱数量量2 60

51、00 76 166.8 kkgM2440垫片选择择使用压压力容器器非金属属软垫片片，材料料为耐油油石棉橡橡胶板，非金属属软垫片片的尺寸为(JBB/T447044-144)4.3.2 视镜选取的视视镜为不带颈颈视镜的的普通视视镜，结结构相对对简单，不不容易结料料，并且且观察范范围比较较广阔。视视镜选择择用钢化化硼硅玻玻璃（HHGJ5501-86），见表4-2。表4-22 视镜镜尺寸表表公称直径径公称压力力螺柱数量量螺柱直径径质量150 0.988 MPPa2502151217.664.3.3 管法兰兰根据管子子规格选选择使用用板式平平钢制焊法法兰（标标准号HHG2005933）。公称压力力选用的

52、的是0.25 ，管法法兰尺寸寸表见表表4-33。表4-33 管法法兰尺寸寸表名称公称通径径钢管外径径法兰外径径法兰内径径螺孔数量量螺纹法兰厚度度法兰质量量进料口管管法兰32 mmm42.44 mmm120 mm43.55 mmm416 mmm1.199 kgg出料口管管法兰32 mmm42.44 mmm120 mm43.55 mmm416 mmm1.199 kgg4.3.4 支座本次设计计选则的的是标准准悬挂式式支座（JJB1/65-81），选择择四个AA型耳式式支座。根据容器器公称直直径为22 6000 选择支座座尺寸见见表4-4。表4-44 支座座尺寸表表公称直径径DN底板底板筋板垫板垫板

53、螺栓螺纹规格格支座质量量1 3000-6600 mm25016200101030M2421.66 kgg4.4设设备壁厚厚设计4.4.1 筒体的的壁厚 (44-2)带入数据据得：取腐蚀裕裕量为：设计厚度度为：圆整后的的为：44.0 查表得名义厚度度为：有效厚度度为：最大允许许工作压压力为：4.4.2 封头的的壁厚（1）标标准椭圆圆封头壁壁厚则 (44-3)查表得：带入数据据得：由于设计计的压力力较低，根根据内压压强计算算公式计计算的计计算厚度度较小，往往往不能能满足制制造、运运输以及及吊装等等方面的的要求，因因此对容容器内的的封头规规定了最最小的壁壁厚，我我国标准准椭圆形形封头最最小壁厚厚为封

54、头头内直径径的，即：取腐蚀裕裕量为：设计厚度度为：查表得名义厚度度为：有效厚度度为：最大允许许工作压压力为：（2）锥锥形封头头壁厚封头大端端查表得：过渡段厚厚度为：带入数据据得：与过渡段段相接处处锥壳厚厚度为：锥形封头头最小壁壁厚亦取取取腐蚀裕裕量设计厚度度为：查表得名义厚度度为：有效厚度度为：最大允许许工作压压力为：封头小端端提取罐上上的封头头小端需需进行紧紧密的联联接，应应该在锥锥壳与筒体中间间加上一一个加强强段，二二者之间间的的加加强段的的厚度也也应该是是一样的的，其计计算式为为： (4-4)形状系数数为：带入数据据得：锥形封头头小端最最小壁厚厚亦取33.866 取腐蚀裕裕量为：设计厚度

55、度为：查表得名义厚度度为：有效厚度度为：最大允许许工作压压力为：4.5 设备备操作控控制设计时必必须重视视安全操操作和自自动控制制。对制制药容器器及设备备来讲，设设备要防防止超温温、超压压、超装装。要设设置超压压泄放或或爆破装装置、对对温度监监视的温温度计、液液位指示示的液位位计。45第5章车车间设备备布置设设计5.1车车间设备备布置设设计概述述5.1.1车间间设备布布置设计计原则（1）满满足GMMP要求求本次的设设计、选选型以及及如何让让安装都应该符合国家家相关规规定的生生产要求求，容易清洗洗处理、消消毒处理理以及灭灭菌处理理，放便用来产产品生产产、设备备的操作作以及维修修、保养养，并且且能够减减少错误误行为的的发生，达达到减少少污染的的效果。本次设计计中的设设备之间间相互连连接的主主物流管道道都应该该标注管管内物料料名称以以及物料料的基本本流向112。（2）满满足工艺艺要求车间设备备的布