本書重點培養(yǎng)學生進行工藝革新和工藝改良的實際設計能力,以完整、獨立的工作過程為基本單元,注重工藝革新與改進、工藝過程的分析、工藝條件的優(yōu)化、工藝流程的設計、物料與能量衡算、設備工藝設計與選型、車間布置設計與管道布置設計等。選取“年產1000噸對乙酰氨基酚原料藥工藝設計”作為教學項目,以學生為主體,理論聯(lián)系實際,在學習的同時完成相應的設計任務,實施“教學做”一體的教學模式,提高教學效果。
本書可供高職高專制藥技術類專業(yè)使用,也可供與之相關專業(yè)及有關生產、技術、管理人員參考。
第一章 制藥工藝設計概述
第一節(jié) 概述
一、制藥工藝設計
二、制藥工藝設計的研究對象
第二節(jié) 本課程的特點、內容和教學設計
一、制藥工藝設計基礎課程的主要特點
二、制藥工藝設計基礎課程的主要內容
三、制藥工藝設計基礎課程項目化教學設計
思考題
自主設計項目
第二章 工藝方案的選擇
第一節(jié) 工藝路線的設計
一、工藝路線
二、工藝路線設計方法
第二節(jié) 工藝路線的選擇依據
一、原輔材料的選擇
二、設備要求
三、操作方式
四、工序問題
第三節(jié) 工藝方案的選擇
一、反應物配料比
二、加料次序
三、反應終點控制
四、反應溫度
五、壓強
六、催化劑
七、溶劑
八、pH值
九、攪拌
思考題
自主設計項目
第三章 小試優(yōu)化生產工藝條件
第一節(jié) 實驗室小試過程
一、原理的可行性
二、原輔材料的確定過程
三、反應后處理方法的確定過程
四、實驗室小試過程要達到的要求
五、實驗室研究與工業(yè)化生產的主要區(qū)別
第二節(jié) 工藝條件的優(yōu)化
一、單因素平行試驗優(yōu)選法
二、多因素試驗(正交設計、均勻設計)
思考題
自主設計項目
第四章 中試放大優(yōu)化工藝條件
第一節(jié) 中試放大的方法
一、經驗放大法
二、數學模擬放大法
三、關鍵環(huán)節(jié)放大法
第二節(jié) 中試放大的內容
一、工藝路線的復審
二、反應條件的進一步研究
三、設備材質和型號的選擇
四、攪拌器類型和攪拌速度的考察
五、工藝流程和操作方法的確定
六、進行物料衡算
七、原材料、中間體的物理性質和化工常數的測定
八、原輔材料、中間體質量標準的制定
九、消耗定額、原材料成本、操作工時與生產周期等的確定
十、安全生產與三廢防治措施的研究
第三節(jié) 中試放大的步驟
思考題
自主設計項目
第五章 工藝流程設計
第一節(jié) 工藝流程概述
一、工藝流程設計的作用
二、工藝流程的設計原則
三、工藝流程設計的任務
四、工藝流程設計步驟
第二節(jié) 工藝流程設計技術
一、工藝流程方案比較
……
第六章 物料與能量衡算
第七章 設備工藝設計與選型
第八章 車間布置設計
第九章 管道布置設計
綜合教學項目 年產1000噸對乙酰氨基酚原料藥工藝設計
附表
附錄 對乙酰氨基酚生產工藝
制藥工藝設計任務書
制藥工藝設計說明書
參考文獻
一、工藝流程的設計原則
工藝流程的設計原則:選擇先進、可靠的工藝技術路線,進行工藝流程方案比較,制定合理的工藝流程方案,選取合適的工藝設備,通過工藝單元操作的設計達到裝置要求的設計能力和產品質量,同時還需考慮工藝方案優(yōu)化,以降低原材料消耗和能源消耗,對廢物綜合利用、處理,盡可能減少三廢排放,實現文明、清潔、環(huán)保的生產。
依據開發(fā)的技術選擇合適的工藝路線,邊設計邊進行工藝工程方案的優(yōu)化,最終完成工藝設計。
三、工藝流程設計的任務
生產路線選定之后,即可進行工藝流程設計。工藝流程設計主要包括兩個方面內容:
、俅_定生產流程中各個生產過程的具體內容、順序和組合方式。
、诶L制工藝流程圖,以圖解的形式表示生產過程,當原料經過各個單元操作過程制得產品時,物料和能量發(fā)生的變化及其流向,以及采用哪些制藥過程和設備,再進一步通過圖解形式表示出制藥管道流程和計量控制流程。
當然,為了使設計出來的工藝流程實現優(yōu)質、高產、低消耗和安全生產,應注意以下問題:確定整個工藝流程的組成;確定每個過程或工序的組成;確定操作條件;確定控制方案,選用合適的設備及控制儀表;合理利用原料及能量;制定“三廢”的治理方法;制定安全生產措施。
四、工藝流程設計步驟
生產工藝流程設計牽涉面很廣,其目的是把各個生產過程按一定的順序和要求有機地組合起來,進而繪出生產工藝流程圖來指導設備的安裝和指導生產操作。工藝流程設計是一項非常復雜而細致的工作,一般都要經過由淺入深、由定性到定量、反復推敲和不斷完善的過程。工藝流程設計的一般步驟:
1.工藝路線的選擇
一種產品往往存在若干種不同的工藝路線,應從工業(yè)化實施的可行性、可靠性和先進性的角度,對各工藝路線進行全面細致的分析和研究,并確定一條最優(yōu)的工藝路線,作為工藝流程設計的依據。一些實驗室小試中的工藝路線常常因為解決不了工業(yè)化時的關鍵設備或難以滿足所需的操作條件或參數,而不能實現工業(yè)化。選擇工藝路線時應考慮:①技術先進性,指所選擇的生產方法和工藝流程應具有時代先進性并且成熟可靠,對于尚在試驗階段的新技術、新工藝、新設備應慎重對待;②經濟合理性,主要指產品成本、消耗定額和勞動生產率等方面的內容,應選擇物料損耗小、循環(huán)量少、能耗少和回收利用好的生產方法。
……