日产16吨对乙酰氨基酚夹套反应器设计分析解析
《夹套反应釜设计》课件
结论
我们总结了夹套反应釜的设计要点，提出了对未来应用的探讨，这项研究品质（第14卷第4期）, 2018.
夹套反应釜的设计要求
1 设计原则和方法
在考虑技术、经济、安全 等方面，制定合理的设计 方案。
2 材料的选择和应用
选择适当的材料，如不锈 钢、碳钢等，保证设备的 稳定性和安全性。
3 安全措施
对反应釜的运作过程中的 安全问题做出规定，以保 障使用人员的安全。
夹套反应釜的设计流程
1
准备工作
明确设计要求、选择适当材料、租借所需要的工具及设备等等。
测试结果分析
据测试结果，评估反应釜的 性能是否符合设计要求，如 有不足，提出改进方案。
夹套反应釜的维护与保养
维护与保养的重要性
保养维护可以保证设备的长期可 靠运行，减少损坏风险。
维护与保养的步骤和方法
常见故障及处理方法
清洗整个反应釜，检查有无损坏， 如有损坏，及时进行修复或更换。
如反应釜内承压过大、温度过高 等，切勿私自操作，应该寻求专 业人士协助。
2
设计流程步骤
确定反应釜的尺寸、夹套的厚度、搅拌速度等，草绘设计草图并做出计算。
3
设计实例
以某型号的夹套反应釜为例，介绍具体的设计方案。
夹套反应釜的性能测试
性能测试目的和意义
测试反应釜的性能是否满足 设计要求，并为制定后续操 作提供指导。
测试方法和步骤
测量出反应的温度、压力、 搅拌速度等物理参数，对比 设计参数，检测设备的性能。
《夹套反应釜设计》PPT 课件
这个课件将介绍夹套反应釜的设计、构造和运作。我们将探讨设计要求和流 程、性能测试、维护保养以及应用前景等方面。
夹套反应釜的概念及应用
日产16吨对乙酰氨基酚夹套反应器设计分析解析
4.2.反应釜的搅拌装置9
4.3搅拌传动装置和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ封装置10
5.釜体其他附件设计与选型11
5.1支座选型11
5.2人孔选型11
5.3接管及其法兰选型11
5.4选用人孔、透镜、温度计和工艺接管12
6.热量和传热面积计算12
6.1反应釜热量计算12
6.2传热面积计算12
心得体会13
制药工程课程设计
日产
学院：
生物工程学院
专业：
制药工程专业
班级：
090462
姓名：
李兴超
同组人:
李飞飞
学号：
09046224
指导教师：戴玉杰
完成日期：2012.12.2
前言2
1.设计任务书4
2.对乙酰氨基酚生产工艺流程5
3.物料衡算6
3.1.计算反应器有效容积V6
32计算反应器总容积V6
4.釜体主要结构设计与选型7
=105Mpa,加套加热蒸汽系统有安全阀，选取加套设计压力p=1.1pw，即
P=0.44Mpa,夹套筒体与内筒的环焊缝因无法取双面焊合作相应的探伤栓查，从
安全考虑，加套上所有焊缝均取焊缝系数:=0.60，取壁厚附加量中的钢板厚
度负偏差q=0.6mm，单面腐蚀取腐蚀裕量c2=1mm。
夹套的壁厚计算如下:
4.1.4确定内筒的材料和壁厚
筒体材料也选用Q235-A（A3）,筒体受内牙取设计压力位p =0.33MPa，
设计温度200C，面筒体又受外压作用，设计外压p=0.44Pa所得壁厚大于内
压设计的壁厚，贝U按外压稳定设计的壁厚，一定能满足内压强度要求，可不再 做内压设计。
考虑到内筒筒体按外压设计，且受双面腐蚀作用，可初选筒体壁厚
《夹套反应釜设计》课件
高温处理技术
夹套反应釜需要在高温下运行，因 此需要采用耐高温材料和高温处理 技术，确保设备在高温下稳定运行
。
A
B
C
D
密封技术
夹套反应釜需要采用可靠的密封技术，确 保设备在高温、高压、腐蚀等恶劣条件下 不泄漏。
搅拌技术
为了使反应物充分混合，需要采用先进的 搅拌技术，提高混合效果和反应效率。
制造过程中的质量控制
详细描述
该化工厂为了提高生产效率和产品质量，采用了夹套反应釜进行高分子聚合物的合成。通过精确控制温度和压力 ，实现了高效、稳定的反应过程，提高了产品的性能和产量。
应用案例二：某制药企业的夹套反应釜改造
总结词
某制药企业原有的夹套反应釜存在能耗高、效率低的问题，需要进行改造。
详细描述
该制药企业通过对原有夹套反应釜进行技术升级和改造，优化了传热效果和搅拌性能，显著降低了能 耗和提高了生产效率。改造后的夹套反应釜在保证产品质量的同时，实现了节能减排的目标。
《夹套反应釜设计》 PPT课件
目 录
• 夹套反应釜概述 • 夹套反应釜的设计原理 • 夹套反应釜的材料选择 • 夹套反应釜的制造工艺 • 夹套反应釜的性能测试与评估 • 夹套反应釜的应用案例分析
CHAPTER 01
夹套反应釜概述
定义与特点
定义
夹套反应釜是一种重要的化工设 备，主要用于进行各种化学反应 过程。
压力和温度方面，需要考虑到反应过程中可能出 现的压力波动、超压、真空等状况，以及温度变 化对反应过程的影响，从而合理设计夹套和加热 或冷却介质的选择和控制方式。
夹套反应釜的设计流程
夹套反应釜的设计流程通常包括以下几 个步骤
4. 根据设计要求进行图纸设计和审核， 并对夹套反应釜进行试制和测试，以确 保其性能和安全性符合要求。
夹套反应釜的设计
夹套反应釜的设计首先，反应条件是设计夹套反应釜的重要考虑因素之一、反应的温度、压力和反应物的性质都会对夹套反应釜的设计产生影响。
对于高温、高压和有腐蚀性的反应介质，夹套反应釜的设计需要选择合适的耐压、耐热和耐腐蚀材料。
其次，反应介质的性质也需要考虑。
反应介质的黏度、密度、热导率等性质会对夹套反应釜的设计产生影响。
比如，高黏度的反应介质需要设计较大的搅拌器来提供足够的剪切力；高密度的反应介质需要更强的机械强度来保证夹套反应釜的正常运行；热导率较低的反应介质需要设计较大的加热面积来提供充足的加热效果。
加热和冷却能力也是夹套反应釜设计的重要考虑因素。
夹套反应釜可以通过夹套内外流体循环的方式来进行加热或冷却。
设计时需要考虑夹套流体的流速和温度控制的精度，并选择合适的加热或冷却设备来满足反应的需求。
操作和安全性是夹套反应釜设计的另外两个重要考虑因素。
夹套反应釜的操作包括充料、搅拌、加热、冷却、放料等多个步骤，设计时需要考虑操作的便捷性和操作员的安全。
夹套反应釜的安全性包括容器强度、泄漏防护、防爆措施等方面。
设计时需要考虑容器的结构强度，选择适当的泄漏防护装置，并遵循相关的安全规范和标准。
此外，夹套反应釜的设计还需要考虑材料的选择、搅拌器的设计、反应釜的尺寸等因素。
材料的选择需要考虑反应介质的性质、反应条件、操作和安全性等因素。
搅拌器的设计需要考虑搅拌的均匀性和剪切力的大小。
反应釜的尺寸需要根据反应物的体积和反应的需求来确定。
总之，夹套反应釜的设计需要综合考虑反应条件、反应介质、加热和冷却能力、操作和安全性等多个因素。
通过科学的设计和合理的选择，可以实现夹套反应釜的高效、安全和可靠运行，从而满足不同化学反应的需求。
夹套式反应器温度控制系统设计仿真
夹套式反应器温度控制系统设计仿真
夹套式反应器是一种常用的化工设备，用于控制化学反应过程的温度。
为了确保反应器内的温度能够稳定在设定值附近，需要设计一个有效的温度控制系统。
本文将介绍夹套式反应器温度控制系统的设计和仿真过程。
夹套式反应器的工作原理是利用夹套中流动的热载体（如蒸汽或热油）来调节反应器内物料的温度。
温度控制系统的设计目的是通过控制热载体的流量和温度，使反应器内的温度保持在设定值附近。
通常，温度控制系统包括传感器、控制器和执行器三个部分。
传感器用于实时监测反应器内的温度，将监测到的温度信号传输给控制器。
控制器根据传感器反馈的温度信号和设定值之间的差异，计算出控制信号，送往执行器。
执行器根据控制信号调节热载体的流量和温度，从而实现对反应器温度的控制。
在设计温度控制系统时，需要考虑反应器的特性、热载体的性质、控制器的稳定性等因素。
通过建立数学模型，可以进行仿真分析，验证设计方案的有效性。
在仿真过程中，可以模拟不同工况下的温度变化，评估控制系统的性能。
通过仿真分析，可以优化控制系统的参数设置，提高系统的稳定性和响应速度。
在实际应用中，还需要考虑设备的安全性、能耗等因素，综合考虑各方面因素，设计出一个合理的温度控制系统。
夹套式反应器温度控制系统的设计和仿真是一个复杂而重要的工作，需要深入理解反应器的工作原理，结合控制理论和仿真技术，才能设计出一个性能优良的控制系统。
希望本文的介绍能够为相关领域的工作者提供一些参考和启发。
夹套反应釜课程设计说明书
夹套反应釜课程设计说明书一、设计概述夹套反应釜是化工生产过程中常用的反应设备之一，主要用于完成化学反应过程。
本课程设计旨在通过对夹套反应釜的工艺流程、设备选型、操作方式等方面的研究，掌握化工设备的设计方法和基本技能，培养我们的工程设计能力和创新能力。
二、设计任务1. 确定夹套反应釜的工艺流程；2. 设备选型及结构设计；3. 夹套反应釜的热量平衡计算；4. 制定操作步骤和安全规程。
三、工艺流程设计1. 反应物料的混合与加热；2. 化学反应过程；3. 产物的分离与提纯；4. 废料的排放和处理。
四、设备选型及结构设计1. 反应釜主体的设计，根据工艺要求选择合适的材质和结构形式；2. 夹套的设计，根据工艺要求的加热方式和热量平衡计算，确定夹套的结构形式和尺寸；3. 搅拌装置的设计，根据工艺要求选择合适的搅拌桨和搅拌速度；4. 管道、阀门等附件的设计，根据工艺要求选择合适的材质和规格。
五、热量平衡计算1. 根据反应过程的热力学数据，计算出反应过程的热量需求；2. 根据夹套的传热系数和传热面积，计算出夹套所需的加热功率；3. 根据热量平衡计算结果，选择合适的加热方式（如蒸汽加热或电加热）和加热设备。
六、操作步骤和安全规程1. 操作步骤：a) 检查设备及管道是否处于正常状态；b) 将反应物料加入反应釜中，开启搅拌装置；c) 加热系统开始工作，根据温度控制要求调节加热功率；d) 反应过程中，密切关注温度、压力等参数的变化，及时调整操作条件；e) 当反应结束时，关闭加热系统和搅拌装置；f) 进行产品的分离和提纯操作。
2. 安全规程：a) 操作人员需经过专业培训，熟悉设备的操作和维护；b) 设备运行过程中，禁止触摸高温设备和管道；c) 对于危险品或腐蚀性物料，需特别注意安全防护措施；d) 在操作过程中如遇紧急情况，应立即停止加热和搅拌，关闭所有阀门，进行紧急处理。
七、课程设计总结通过本次课程设计，我们掌握了夹套反应釜的工艺流程、设备选型、热量平衡计算等方面的知识和技能。
夹套反应釜设计说明
【夹套反应釜设计说明】反应釜，作为化工生产中典型的主体反应设备，根据反应条件对结构功能及配置附件的设计。
从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤，对反应过程中的温度、压力、力学控制（搅拌、鼓风等）、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的调控。
根据设计结构及参数不同，即反应釜的结构样式不同，属于非标的容器设备，资源分享于金昶泰机械。
一、工作原理夹套反应釜在内层放入反应溶媒可做搅拌反应，夹层可通上不同的冷热源（冷冻液，热水或热油）做循环加热或冷却反应。
通过反应釜夹层，注入恒温的（高温或低温）热溶媒体或冷却媒体，对反应釜内的物料进行恒温加热或制冷。
同时可根据使用要求在常压或负压条件下进行搅拌反应。
物料在反应釜内进行反应，并能控制反应溶液的蒸发与回流，反应完毕，物料可从釜底的出料口放出，操作极为方便。
二、加热方式夹套反应釜一般来说有电加热、热水、蒸汽、导热油等加热，但是也会有相应要求，如电加热的体积应小于3000L，可直接插釜底加热丝加热（如上图）；蒸汽加热效果最快，但体积应小于200L，温度大概在150度左右；导热油加热的温度最高，可在130-280度之间，要加电加热炉但功率要小于150KW，做成外半管形式，体积为3000L 以上。
所有的反应釜，这边只能做到0.7Mpa，配套齐全。
三、设计夹套反应釜体外加个夹套，再通过导热介质，比如电加热丝、蒸汽、热水、导热油等等，但相对来说，夹套反应釜一般不超过3000L，因为夹套里面的导热介质升温太慢又耗电效率又差，所以一般大于3000L是用外半管来设计的。
四、应用范围夹套反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、染料、医药、食品，用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器，例如反应器、反应锅、分解锅、聚合釜等；夹套反应釜体积小于3吨，应用广泛，搅拌形式多样，配套设备齐全，现在已经是大多数用户的选择！。
对乙酰氨基酚处方设计和工艺流程
对乙酰氨基酚处方设计和工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 原料采购。
采购符合药典标准的对乙酰氨基酚原料药和辅料（淀粉、硬脂酸镁）。
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计一、工艺概述对乙酰氨基酚（EACP）为一种重要的有机化学品，用于生产各类有机合成中间体，产品应用广泛，市场需求量大，因此拟设计一个年产500吨EACP车间，该车间生产出的产品应达到企业要求的质量要求。
二、工艺要求1、技术参数：EACP生产工艺为喹啉-2-甲酸桥氯乙酰胺（DCU）制备的合成甲醇法，表面活性剂为乙醇酸乙酯，乙醇酸乙酯：乙醇酸乙酯比例为1:1。
反应温度控制在85℃-95℃，操作压力9.5MPa，反应时间2h。
EACP的规格为含量≥95%，水≤0.5%。
2、原料：乙醇酸乙酯、DCU、碳酸钠。
3、工艺裝置：由3个主要装置组成，分别为反应器、洗涤器、结晶塔和精馏塔等。
4、能源：原料加热采用电加热，加热效率87%，结晶塔采用蒸汽加热，加热效率97%，原料的运输采用真空输送机将原料从原料罐输送到反应釜，精馏塔采用电加热，加热效率85%。
三、工艺流程1、对乙醇酸乙酯和DCU用真空输送机从原料罐中分别输送到反应釜中，按照规定配比在反应釜内加热搅拌，加热到反应温度，反应时间为2h，成品反应液须从反应釜内卸出。
2、反应液冷却到行完洗涤前的温度，再连续通入一定量的碳酸钠，添加量由实验得出。
3、将反应液中的有机物和碳酸钠洗涤，用冷水将洗涤物冷却至低温，然后用离心泵将有机溶剂回流，碳酸钠下沉成固态，并进行收集，将洗涤液连续送往结晶塔，由于该液温度较高，结晶塔内通入蒸汽使温度升至结晶温度（60~90℃），并用搅拌器搅拌，直至所需的结晶质量满足要求。
4、将结晶物从结晶塔中进行收集，经过过滤使结晶乙酰氨基酚收集提纯，再连续送入精馏塔进行精馏，以达到所需的成品质量要求，根据实验确定最高收率，采用电加热使温度升至脱附温度（120~160℃），并用真空泵最大限度地降低脱附温度，这样可以降低原料损失，达到优质成品的要求。
5、最终将成品乙酰氨基酚冷却，过滤收集，并按照要求装罐存放。
四、消耗了原料和能量1、原料消耗：反应釜中每吨EACP所需原料为乙醇酸乙酯0.94吨、DCU 0.41吨、碳酸钠 0.2吨。
夹套式传热式配料反应釜设计
夹套式传热式配料反应釜设计
首先，夹套式传热式配料反应釜的设计应包括两个主要部分：内胆和
夹套。
内胆是用于存放反应物料的容器，而夹套则负责提供热量以维持反
应过程的温度。
内胆和夹套之间通常会留有一定的间隙，以便通入或排出
介质，以实现传热效果。
在设计夹套式传热式配料反应釜时，需要考虑以下几个因素：
1.设计压力和温度：根据反应过程的需要，确定夹套的设计压力和温度。
这决定了夹套和内胆的材质选择，以确保其能够承受反应过程中的温
度和压力。
2.夹套的传热面积：夹套的传热面积决定了传热效果的好坏。
一般来说，传热面积越大，传热效率越高。
因此，在设计时需要合理确定夹套的
尺寸。
3.夹套的传热介质：夹套可以通过循环传递高温或低温介质来控制反
应釜内的温度。
常见的传热介质包括蒸汽、热水、导热油等。
根据反应需
要选择合适的传热介质。
4.配料的均匀性和混合程度：为了确保反应过程的均匀性和混合程度，可以在内胆内设置搅拌装置。
搅拌装置的设计应该考虑到反应液体的性质
和流体力学参数，以确保在反应过程中配料的均匀分布和充分混合。
总之，夹套式传热式配料反应釜的设计需要综合考虑传热效果、均匀
性和混合程度等因素。
只有合理选择材质、确定夹套的尺寸和传热介质以
及设计合适的搅拌装置，才能使反应釜在生产中达到预期的效果。
夹套反应釜化工设计word精品文档13页
浙江海洋学院化工设备机械基础课程设计成果说明书（2009级）题目夹套反应釜设计学院石油化工学院专业化学工程与工艺班级学号学生姓名指导教师完成日期 2019年6月20日目录一、罐体几何尺寸计算-----------------------------------------------11.确定筒体内径------------------------------------------------------------12.确定筒体高度------------------------------------------------------------13.罐体及夹套参------------------------------------------------------------1二、夹套反应釜的强度计算---------------------------------------------------11.压力计算-----------------------------------------------------------------22.罐体及夹套厚度计算-------------------------------------------------------2三、稳定性校核（按外压校核罐体厚度）--------------------------------------3 四、水压试验校核-----------------------------------------------------4 五、带传动设计计算（指定选用电机Y160M2-8，转速为720r/min ）----------5 六、搅拌器的选择-----------------------------------------------------61.搅拌轴直径的初步计算----------------------------------------------62.搅拌轴长度-------------------------------------------------------63.搅拌抽临界转速校核计算--------------------------------------------74.浆式搅拌器尺寸的设计----------------------------------------------7 七、联轴器设计------------------------------------------------------81.联轴器的型式及尺寸的设计------------------------------------------82.轴承的型式及尺寸的设计--------------------------------------------83.反应釜的轴封装置的选型-------------------------------------------84.轴封装置的结构及尺寸---------------------------------------------8 八．机架的设---------------------------------------------------------9 九.选择接管、管法兰、设备法兰及其他构件------------------------------9 十、选择安装底盖结构-----------------------------------------------10 十一、选择支座形式并进行计算----------------------------------------101.支座的选型及尺寸的初步设计--------------------------------------102.支座载荷的校核计算---------------------------------------------11 十二、焊缝结构的设计-----------------------------------------------12 十三、手孔选择与补强校核--------------------------------------------13 十四、小结-----------------------------------------------------------14 参考文献------------------------------------------------------------140.9 m 3夹套反应釜设计一、罐体几何尺寸计算1.确定筒体内径工艺条件给定容积V=0.9 m 3、筒体内径估算1D ：1D3=1014mm 式中 V ——工艺条件给定容积，m 3； i ——长径比，11H i=D 取值1.1； 将D 1估算值圆整到公称直径1100 mm 2.确定筒体高度由1D =1100 mm 查表参考文献【2】D-1得1m 高的容积V 1m =0.950 m 3；查表D-2得罐体封头容积1V 封=0.1980 m 3；估算罐体筒体高度；11m 1H =V-V /V 封（）=（0.9-0.1980）/0.950=0.739 m=739 mm将1H 估算值圆整到公称直径800 mm 3.罐体及夹套参数罐体实际容积V=V 1m *1H +1V 封0.950*0.8+0.1980=0.958 m 3；由1D =1100 mm 查参考文献【2】表4-3夹套筒体内径2D =1200 mm ； 选取η=0.85；2H 1m 1ηV V /V ≥-封（）=（0.85*0.958-0.1980）/0.95=0.649 m=649mm ； 将2H 估算值圆整到公称直径700 mm查参考文献【2】表D-2罐体封头表面积1F 封=1.3980 2m ； 1m 高筒体内表面积1m F =3.46 2m ； 实际总传热面积:F=1m F *2H +1F 封=3.46*0.7+1.3980=3.82 2m >3.8 2m ； 二、夹套反应釜的强度计算1.压力计算材料选择为Q235-A ；由工作压力（罐体内）0.18 MPa,工作压力（夹套内）0.25 MPa ； 可得设计压力（罐体内）P 1=0.18*1.1=0.2 MPa （有安全阀），设计压力（夹套内）P 2=0.25*1.2=0.3 MPa （无安全阀）； 工作温度（罐体内）t 1<120c 。
年产10000吨对乙酰氨基酚车间工艺设计---论文集论文
按规程开动离心机，离心机内放入物料后，离心分离液体和固体，按规定冲洗量的稀醋酸冲洗固体物料，所得液体回收利用；再用去离子水按规定冲洗量得去离子水冲洗，按规定时间继续甩滤1-2分钟后停机出料。水洗的液体为废液，送往污水处理站。每吨湿酸处理外循环了的酸洗用量为475～725L，水洗用量为1125～1625L。所得物料要检测水分和对氨基苯酚含量，水分控制在10.0%以内，对氨基苯酚含量不大于50ppm，并进行物料衡算。酸处理外循环料每批折干后1300～1500kg(折干)，回收母液1100～1200L。
并且要保证湿品中含水量应≤3%，本次设计计算中采用3%。
由于设备的原因造成洗涤过程中有损耗，一般为0.65%～0.70%，本次设计取值为：0.68%，所以可确定：
损耗量=（38621.43㎏+27035㎏）*0.68%=446.46㎏
以此得出粗品对乙酰氨基酚=总投料量-损耗-量脱水量
=38621.43㎏+27035㎏-446.46㎏-27575.7㎏
精制离心后的湿对乙酰氨基酚进入振动流化床干燥机内。并调节振动流化床干燥机的热气通风量，使物料被烘干。干燥温度：80～100℃；进料速度不能超过起上限(50kg/min)。干燥后的物料在经过冷风冷却降温至50±10℃，振动流化床干燥机出完料后，进行物料收率计算，本工序收率应不低于95%。干燥并降温的物料经测试合格后(按ZL/SOP/ZK/00500取样，用快速水分测定仪测其水分，水分小于≤0.5%)，方可真空输送到二维混合机内混合。
由此的投入反应罐母液量为53684.97㎏/1=53684.97㎏
综合以上计算，得：
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计
年产 500 吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计目录一生产任务二产品介绍及前景展望三生产工艺路线选择1 对乙酰氨基酚的二步合成法2 对乙酰氨基酚的一步合成法对氨基酚乙酰化3 车间布置五物料衡算1 酰化反应罐的物料衡算2 酸洗离心机的物料衡算3 水洗离心机的物料衡算4 精制脱色罐的物料衡算5精制结晶罐的物料衡算6 精制离心罐的物料衡算7 流化床的物料衡算六能量衡算1 反应罐能量衡算基本公式2 比热容的计算3 能量衡算七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则2主要工艺设备计算3主要设备选型八技术安全及劳动保护九原辅料成品的质量标准1原辅料成品的质量标准2包装材料十课程设计总结十一参考文献一生产任务1设计项目对乙酰氨基酚的车间工艺设计2设计规模年产500 万吨二产品介绍及前景展望对乙酰氨基酚是目前主要用于解热镇痛的OTC药物其解热镇痛作用与阿司匹林相当抗炎作用极弱对胃肠道无明显刺激适合于不宜使用阿司匹林的患者为一线止痛药对氨基酚乙酰化方法将对氨基酚加入稀乙酸中再加入冰醋酸升温至150C反应7h加入乙酐再反应2h检查终点合格后冷却至25C以下抽滤水洗至无乙酸味抽干得粗品此方法的收率为90方法将对氨基酚冰醋酸及含酸50 以上的酸母液一起蒸馏蒸出稀酸的速度为每小时馏出总量的十分之一待内温升至130C以上取样检查对氨基酚残留量低于25加入稀酸含量50以上冷却结晶抽滤先用少量稀酸洗涤再用大量水洗至滤液接近无色得粗品此方法的收率为90-95在冰醋酸中用锌还原对硝基苯酚同时乙酰化得到对乙酰氨基酚将对羟基苯乙酮生成的腙置于硫酸酸性溶液中加入亚硝酸钠转位生成对乙酰氨基酚精制方法将水加热至近沸时投入粗品升温至全溶加入用水浸泡过的活性炭用稀乙酸调节至pH 42-46 沸腾10min 压滤滤液加少量重亚硫酸钠冷却至20C以下析出结晶抽滤水洗干燥得原料药扑热息痛成品2对乙酰氨基酚的工艺流程21对乙酰氨基酚初制对氨基苯酚和冰醋酸经配料锅配料后加入酰化釜酰化得到湿的对乙酰氨基酚粗品1对于稀酸料和粗品来说第1〜3小时蒸酸速度在40〜60L半小时温度不高于117C第稀酸料为032〜036MPa母液套用为035〜040MPa整个反应过程约为11〜13小时蒸酸总量在640〜800L之间按规程开动离心机放入欲离心料液进行离心离心分离母液和固体物料后用稀醋酸冲洗物料按规定时间冲洗置换物料中的母液再用去离子水冲洗按规定时间冲洗置换物料中的稀醋酸然后按规定时间继续甩滤后停机出料酸洗后的液体和母液共用回收后套用水洗的液体为废液送往污水处理站处理每吨湿粗品得酸洗用量为340〜584L水洗用量为523〜800L所得物料在检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在80以内对氨基苯酚含量不大于50ppm 并进行物料衡算每批稀酸投料折干后得重量范围为1300〜1500kg折干母液套用粗品为1480〜1760L母液套用次数最高为8 次初制流程图22对乙酰氨基酚提纯对于酸处理外循环料来说蒸酸速度控制在w 80L半小时蒸酸控制在860〜940L之间蒸酸过程约需6〜8小时按规程开动离心机离心机内放入物料后离心分离液体和固体按规定冲洗量的稀醋酸冲洗固体物料所得液体回收利用再用去离子水按规定冲洗量得去离子水冲洗按规定时间继续甩滤1-2 分钟后停机出料水洗的液体为废液送往污水处理站每吨湿酸处理外循环了的酸洗用量为475〜725L 水洗用量为1125〜1625L 所得物料要检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在100 以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算酸处理外循环料每批折干后1300〜1500kg折干回收母液1100〜1200L精制离心后的湿对乙酰氨基酚进入振动流化床干燥机内并调节振动流化床干燥机的热气通风量使物料被烘干干燥温度80〜100C进料速度不能超过起上限50kgmin干燥后的物料在经过冷风冷却降温至50± 10 C振动流化床干燥机出完料后进行物料收率计算本工序收率应不低于95 干燥并降温的物料经测试合格后按ZLS0PZK0050取样用快速水分测定仪测其水分水分小于w 05方可真空输送到二维混合机内混合干燥并降温的物料经测试合格后真空输送到二维混合机内混合达到要求批量并在不超过规定装料量2000〜5400kg的情况下混合15〜20min停止出料精制工艺流程图23外循环工序采用双效浓缩装置在蒸发室保持一定的负压换热器提供热能使精制母液中的水分在负压下不断的被蒸发在一效与二效的蒸发室和换热器之间形成流换热器蒸汽压力不超过035Mpa精制母液在双效蒸发器内循环3〜35小时后蒸发室中已有晶体生成这时停止循环自换热器底部通蒸汽加热溶解管程中的物料并给整个系统加压当压力表显示01〜02Mpa时将热溶液自双效蒸发装置压入结晶罐中降温结晶至25-35 C离心脱水得外循环料3车间布置本工程设计是单体厂房设计整个操作过程都要在同意厂房内即生产的酰化工段精制工段外循环工序都在同一建筑内整个生产车间为四层建筑钢筋混凝土结构根据对乙酰氨基酚的生产工艺特点酰化配料车间在四层以便于物料利用为差输送到三层的酰化反应车间的生产环境洁净区域包括精制洁净区精致离心区烘干区域混合区域粉碎区域待验区套袋区缓冲区及更衣区其均为洁净区结晶级别为10万级与生产有关的其他区域为非洁净区各车间之间相互独立而又方便物料运输有利于生产一层设有行政管理接待区域便于管理和生产所有车间内部不同洁净区之间以及洁净区域内部区域的人流物流各自独立完全符合GMP标准31 布置原则根据《药品生产质量管理规范》及本项目生产工艺特点确定以下布置原则按生产工艺流向合理布置避免人物流交叉减少污染车间内区域划分清楚洁净区域相对集中使生产管理方便充分利用厂房高度利用位差使物料在管道内垂直输送尽量缩短物料输送距离节约能源降低消耗32我国GMP199年修订附录规定了药品生产洁净室区的空气洁净度划分四个级别洁净度级别尘粒最大允许度个m3微生物最大允许度> 05 u m> 5um 浮游菌个m3沉降菌个m3 100级3500 0 5 1 10000 级35000 200 100 3 100000级350000 2000 200 10 300000 级10500000 6000 15 33 物料存放区域及生产辅助用室的布置1洁净厂房内应设置与生产规模相适应的辅助原料半成品成品存放区域宜尽可能靠近与其相联系的生产区域以减少过程中的混杂与污染存放区域内宜设置待验区合格品区或采取能够有效控制物料待验合格状态的措施不合格品必须设置专用存放2取样室宜设置在仓储区取样环境的空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区3称量室应放置在洁净室区空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区4备料室宜靠近称量室其空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区5洁净工具洗涤存放室宜设置在洁净区域外如需设在洁净室区内其空气洁净等级英语本区域相同并有防水污染的措施6维修保养室可设在洁净室区外34 安全出口及安全措施的布置国家标准GBJ16-87《建筑设计防火规范》规定厂房安全出口的数目不应少于两个对制药企业来说洁净厂房每一生产层或每一洁净区安全出口数目除了符合国家标准GBJ16-87的规定外安全出口的设置应满足疏散距离的要求人员进入空气洁净度100级10000级生产区的净化路线不得作为安全出口使用安全疏散门应向疏散方向开启且不得采用吊门转门推拉门及电控自动门在防爆要求的洁净室依靠外墙布置当不能靠外墙时应考虑向屋外泄爆并应有足够的泄压面积35 卫生条件1操作人员应按规定穿戴好工作服保持个人清洁方可进入生产作业区2使用设备容器管道等均应按相应要求进行清洁需要消毒的消毒3生产中废物应及时运出车间送到规定地点4每完成一工序应及时清场保持操作场地清洁并做好清场记录五物料衡算计算依据年产量500 吨年工作日300 天日产量500000300 1666667kg 天收率8597对乙酰氨基酚分子量对氨基苯酚分子量1511610910 13855对乙酰氨基酚收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855 X 100物料计算以日产量为基准1 酰化反应罐的物料衡算年产量为500 吨一年按300 个工作日计算可得出日产量为500 吨300 天1666667 kg 天因为此物料衡算时以唐山双龙生物药业为模型在此基础上进行扩建和改造所以改造后产品的收率仍为改造前的收率即8597又因为产品收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855 8597则对氨基苯酚投料量1666667 k 0859713855 139925k根据对乙酰氨基酚生产设计的经验公式对氨基苯酚投料量冰醋酸含量089〜091 139925 kg 此物料衡算中运用经验常熟090 并且冰醋酸含量为98 则投入冰醋酸量139925 k 090098 128503 k 根据唐山双龙生物药业的参考公式可得总投料量母液量11因为总投料量对氨基苯酚冰醋酸139925 k 128503k 268428 k由此的投入反应罐母液量为268428k 1 268428 k 综合以上计算得进料①对氨基苯酚投料量1666667 k 0859713855 139925k冰醋酸投料量139925 k 090098 128503 k进料②进入反应罐的母液量268428 k 1 268428 k 出料③此工艺过程可近似不考虑损耗即完全出料即出料③ 对氨基苯酚投料量冰醋酸投料量投入反应罐的母液量139925 k 128503k 268428k536856 k完全进入离心机中的进料①2 酸洗离心机的物料衡算根据稀醋酸的浓度渗滤槽中剩余母液的粘度和质量确定酸洗工艺过程中加入醋酸的质量因为本设计采用的醋酸浓度为40又根据经验公式HAC对乙酰氨基酚溶液1767所以确定投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856 k 76769994 k根据酸洗离心机的酸洗能力和物品的粘度得出经验离心率为6698 所以离心出来的母液总投料量6698536856 k 69994k 6698406468 kk进入回收工艺以此计算出湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856 k 69994 k -406468 k200382 k综合以上计算得进料①来自于酰化反应罐的出料③对乙酰氨基酚溶液536856 kg进料②投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856 k 767 69994 k出料③湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856 k 69994k -406468 k200382 k进入水洗离心工艺进料①并且要保证湿品中HAC含量W 25本设计计算时取25出料④离心出来的母液总投料量6698536856 kg 69994 kg 6698406468 kg3水洗离心机的物料衡算根据湿品中含醋酸量和湿品对乙酰氨基酚的纯净度投入洗剂水与对乙酰氨基酚的比例710所以洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 200382 k 710 140267 k 又根据离心机的脱水能力经验值为42所以脱水量总投料量42 200382 k 140267k 42 143073 k并且要保证湿品中含水量应w 3本次设计计算中采用3由于设备的原因造成洗涤过程中有损耗一般为065〜070本次设计取值为068 所以可确定损耗量200382k 140267k 068 2316k 以此得出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382 k 140267k -2316 k -143073 k195260 kg进入精制脱色工艺进料①综合以上计算得进料①来自于酸洗离心出料③湿品对乙酰氨基酚195260k进料②洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 195260k 710 136682k出料③出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗- 量脱水量200382 k 140267k -2316 k -143073k195260 k出料④脱水量总投料量42 200382 kg 140267 kg 42 143073 kg4精制脱色罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品纯净水活性炭18040016投入粗品为195260k 则纯净水用量为433911 k计算出活性炭的用量为17356 k综合以上计算得出进料①粗品195260 k进料②纯净水用量433911 k进料③活性炭用量17356 k出料④经过脱色的进料①进料②进料③完全出料即出料④ 195260 k 433911 k 17356k 646527 k完全进入精制结晶罐的进料①5精制结晶罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品焦亚硫酸钠溶液180052 精制罐投入粗品为195260k则计算出焦亚硫酸钠溶液用量为5641 k综合以上计算得进料①精制脱色罐出料646627 kg进料②亚硫酸钠溶液用量5641 kg出料③进料①和进料②混合结晶即出料③ 646627 k 5641 k 652269 k 完全进入精制离心罐的进料①6 精制离心罐的物料衡算根据酸洗离心机的离心能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698 652269 kg 6698 436890 kg进入回收工艺废弃物经验比例约为总投料量的343即废弃物总投料量343 652269 k 343 22373 k湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269 k -436890 k -2237 k213142 k综合以上计算得进料①精制结晶罐出料652269 k 出料②离心出来的母液总投料量6698 652269 k 6698436890 k出料③废弃物总投料量343652269 k 34322373 k出料④湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269 kg -436890 kg -22373 kg193866 kg7 流化床的物料衡算根据物料衡算干燥物料总重为193866 kg含水量为4即230114 kg进行完全脱水即干燥失重为7755 k因为流化床的排空系统和机器本身造成的损耗一般为015 0〜0171本次设计取0150所以损耗量为193866k 0150 291 k在沉降室和扑集器得到粉子渣子质量为291 k由总产率为8597成品量16666667 kg符合设计要求综合以上计算得进料①来自于精制离心机湿成品193866 k出料②得到成品166667 k六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式反应罐能量衡算可表示如下Q1Q2Q3 Q4Q5Q6Q1 ---- 对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的热量KJQ2 ---- 加热剂水蒸汽传给物料的热量KJQ3 ---- 过程反应热KJQ4 ---- 生成对乙酰氨基酚带走的热量KJ652269 kg -436890 kg -22373 kg Q5 ---- 加热剂水蒸汽带走的热量KJQ6 ---- 设备向环境散失的热量KJt1------ 对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的温度C t1 20 Ct2------ 加热剂水蒸汽的进入温度C t2 140 Ct3——最终反应罐中温度C t3 130 Ct4——物料流出时的温度C t4 130 Ct5------ 加热剂水蒸汽流出时的温度C t5 130 C2比热容的计算一经《化学基础数据手册》可查得乙酸与醋酐的比热容见下表二ASP与SA比热容的计算大多数液体的比热容在17〜25KJ kg・C之间少数液体例外如液氨与水的比热容比较大在4 左右而汞和液体金属的比热容较小液体比热容一般与压强无关随温度上升而稍有增大作为水溶液比热容的近似计算可先求出固体的比热容再按下式计算C CsX n 1 -n式中C------ 水溶液中的比热容KJ kk・CCs----- 固体的比热容KJ kk・Cn ---- 水溶液中固体的质量分数对于绝大多数有机化合物其比热容可利用下表求得先根据化合物的分子结构将各种集团结构的摩尔热容数值加和求出摩尔热容再由化合物的分子量换成比热容表1基团结构摩尔热容[J mol •C ]基团温度C6H5- -NH2 -NH- -CO-OH-CH320C 11636 61695110 4334 4190 4136 130 C 14366 4732 8258 5162 所以ASP的比热容[C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 ]15116 AS 的比热容[C6H5- -NH2 -OH ]10910 经以上式子可求得所需比热容KJ kg「C对氨基酚比热容20C 116366169419010910 202130C 143668258 10910 207 对乙酰氨基酚比热容20C 11636511043344136419015116 195130C 14366473282585162 15116 215冰醋酸比热容20C 43344190413660 211130C 433482585162 60 303表2 所需比热容温度名称20C 130C 冰醋酸对乙酰氨基酚对氨基酚211195202 303215207 3能量衡算31Q1 与Q4Q1与Q4均可用下式计算Q1Q4 刀met KJ式中m---输入输出设备的物料质量kge--- 物料的平均比热容KJ kk「Ct--- 物料的温度C利用1Q1 刀met[128503 kkX 211KJ kg・C 139925 kgX 202 KJ kg・C ] X 20 C 111X KJQ4 1666667 kgX 215 KJ kg^CX 130 C466X KJ32Q2 与Q5Q2与Q5均可用下式计算Q2 Q5 刀met KJ式中m---水的重量kge--- 水蒸汽比热容KJ kk「Ct--- 温度CQ2 1000 X 136682 kg 300 天X 42 KJ kg^CX 140C2488X 105KJ2688X 105KJQ5 1000 X 136682 kg 300 天X 42 KJ kg^CX 130C33Q3Q31000544KJmolx 1516gmol8192X 105KJ由Q1Q2Q3 Q4Q5Q6所以Q6 Q1Q2Q3-Q4-Q5111X 105KJ2688X 105KJ823X 105KJ- 466X 105KJ- 2488X 105KJ668X 105KJ七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则1为提高产品质量节约投资降低能耗并满足GM要求工艺设备选用国内先进成熟可靠的设备使建成后的生产装备达到国内先进水平2凡接触物料精干包岗位的容量和管件均选用不锈钢材料3设备选型为将来的阿司匹林扩产留有余地2 主要工艺设备计算21酰化反应结晶罐根据物料计算醋化反应总量为536856 千克物料比重为125 生产周期为24 小时醋化2488X 105KJ罐装料系数为086 拟选2000L 酰化罐则需设备台数为N 5368561250862000 249 台故选用3 台2000L 酰化反应结晶罐能满足生产需要22冰醋酸计量罐根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24 小时罐装料系数为086 拟选1000L 计量罐则需设备台数为N 1285031250861000 166 台故选用2台1000L冰醋酸计量罐能满足生产需要23稀醋酸计量罐根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24 小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 699940950861000 0857 台故选用1台1000L稀醋酸计量罐能满足生产需要24酸母液计量罐根据物料计算酸母液总量为268428千克物料比重为09生产周期为24 小时罐装料系数为086拟选2000L计量罐则需设备台数为N 268428090862000 1734 台故选用2台2000L酸母液计量罐能满足生产需要25精制脱色罐根据物料计算脱色总量为652269千克物料比重为15生产周期为12小时罐装料系数为086拟选1000L脱色罐则需设备台数为N 6522891508610002 2528 台故选用3台1000L精制脱色罐能满足生产需要26酸洗离心机根据物料计算液总量为53685669994 60685千克物料比重为15生产周期为8 小时罐装料系数为086 拟选1000L 则需设备台数为N 606851508610003 1562 台故选用2台1000L离心机能满足生产需要27稀醋酸储罐应至少储备5 天的量根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24 小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 6999409508610000 0857 台故选用1台10000L稀醋酸计量罐能满足生产需要28冰醋酸储罐应至少储备五天的量根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24 小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 12850312508610000 1195 台故选用2台10000L冰醋酸计量罐能满足生产需要4主要尺寸41容积为10000L设取D 1800mmH 3750mm壁厚筒体14mm寸头15mm视镜Dg12542容积为2000L取D 1050mmH 2200mm壁厚筒体8mm寸头12mm视镜Dg12543容积为1000L设取D 850mmH 1750mm壁厚筒体12mm封头11mm视镜Dg1253主要设备选型表1 设备一览表设备名称编号台数材质规格型号搅拌型号转速1 酰化反应结晶罐R210901-R2109273 不锈钢2000L 框V210601-V210604 2 V210701-V210704 1 V210801-V210804 2 V211301-V211327 1 V100101-V100103 2 V2116011-V21160123 M211701-M211704 263 转分 2 冰不锈钢1000L 不锈钢1000L 不锈钢2000L 不锈钢10000L 不锈钢10000L不锈钢1000L 不锈钢1000L醋酸计量罐3 稀醋酸计量罐4酸母液计量罐5稀醋酸储罐6冰醋酸储罐7脱色罐8离心冲料计量器R211101-R211127 2 不锈钢LGZ-1250 10 石墨冷凝机L210501-R2105042 石墨YKA40 11 电动葫芦L220401-L220402 6铸铁1TX 6m 八技术安全及劳动保护1 各岗位应严格按本岗位操作法操作不得违反2 检查系统要干净防止渗漏3 压滤时压力不得超过015MPaGBT 218922008 冰醋酸《中国药典》2005版二部醋酐《中国药典》2005 版二部重亚硫酸钠GBT无水硫酸钠GBT 活性炭《中国药典》2005 版二部纯水《中国药典》2005版二部1．1 对乙酰氨基苯酚粗品质量标准项目企业标准检验方法外观白色或浅色粒状结晶目测气味无酸气鼻闻水份3 干燥恒重法含量测定95 重氮化法 1 ．2 对乙酰氨基苯酚成品质量标准项目企业标准性状本品为白色结晶或结晶性粉未无臭味微苦本品在热水或乙醇中易溶在丙酮中溶解在水中略溶熔点本品的熔点为168-172 类别1 应呈正反应2 应呈正反应乙醇溶液的澄清度与颜色溶液应澄清无色如显浑浊与1 号浊度标准液比较不得更浓如显色与棕红色2 号或橙红色2 号标准比色液比较不得更深酸度应为55-65 氯化物应不得过002 有关物质供试溶液如显杂质斑点与对照品溶液的主斑点比较不得更大更深对氨基酚应不得过0005 干燥失重应不得过05 炽烧残渣应不得过01 重金属不得过百微生物细菌w 100个g霉菌和酵母菌w 100个g大肠杆菌不得万分之十检出含量测定按干品计算含C8H9NO应为980-1020 1 ．3 对氨基酚质量标准法定标准物理外观米白色至棕色晶体氨基值质量分数对氨基苯酚纯度HPLC > 98．有机杂质12 干燥失重07含量< 183-1902 2 包装材料包装材料名称规格内包装专用袋350mmK 500mm 无毒聚乙烯外包装桶400mrK 600mn高纸桶十课程设计总结药物制剂工程技术与设备这门课程应该是我们大四这年主要的专业课了虽然一个学期过去了自己学到的只是皮毛而已但是作为一个即将进入社会从事与药相关的行业的话那么我想以后要学习这个课程的知识还有很多我的课程设计题目是年产500 吨对乙酰氨基酚合成车间工艺设计其中最难得是绘制图纸即车间平面布置图这次课程设计历时两周主要分为四个步骤首先计划是确定生产工艺和洁净度的划分和有关GMP的知识接着确定工艺流程然后主要就是进行物料衡算和能量衡算设备选择和计算最后是车间布置设计和及作图整个过程中目标明确课题完成的挺顺利的下面我就结合自己的任务谈谈我们所学的专业知识在这个设计的应用以及自己在做课程设计的一些体会最开始在图书馆查阅相关GMP的知识和生产工艺厂区洁净度的划分还比较顺利接着在一系列的工艺流程中选择了用对氨基苯酚乙酰化再经脱色冷却结晶离心烘干制得初品再有对初品提纯便制得成品然后是工艺计算部分包括物件衡算能量衡算主要工艺尺寸的选择和计算有一些例子可以借鉴还算勉强合格前已说过我的任务主要是绘制车间平面布置图大部分是要先设计好图纸然后根据自己的草图绘制出车间平面布置当然车间设计我也是上网查了好多资料然后根据别人的设计再根据自己的工艺要求进行改造这既要求我要熟悉对乙酰氨基酚的合成工艺也要对车间设计工程类的知识有所掌握还要查阅一些行业及国家标准等等图形的绘制在大一的时候我们已经学过《机械制图》这个应该问题不大关键在于设计车间就在图书馆查了《药物制剂工程技术与设备》中化学合成药物作为主要的设计依据从整个平面布置来看厂房可能会稍微显得宽大但是考虑到以后剂型更改或是生产扩建等等问题所以设计时加大了点面积但是在这个平面布置图中许多没有根据的计算尺寸的标注不是很好可能如果实践的话可行性会减少许多另外在绘图的时候只是为了达到效果而没有标准的建立各种样式及模块这是以后需要学习和改进的地方说实话这次课程设计年产500 顿对乙酰氨基酚的合成车间工艺设计真的有点累然而当我整理自己的设计成果时慢慢回味这两周的心路历程一种少有的成功喜悦立马让我的倦意消失虽然这只是我人生中的一点点顺利然而通过它令自己成熟了很多这次课程设计使我深深体会到做任何事都必须耐心细致有几次计算过程中都出现了错误不免使人心烦意乱想到今后工作学习中还会出现更多类似繁杂的工作不免扶额还是把它当做一种训练吧慢慢养成一种对工作高度负责认真对待的良好习惯这次课程设计也是我充分意识到自己真正掌握的知识是如此匮乏综合应用所学专业知识的能力是如此不足同学却对我说学到了并将它发扬就是好的我必将终有所获十一参考文献[1]《药品生产质量管理规范》1998 年版[2]《中华人民共和国药典》2005 版[3]徐匡时《药厂反应设备及车间工艺设计》北京化学工业出版社198130--63[4]孙小芳余晓捷使用药品GMP认证技术[M]20031209-227[5]郎红旗孟嘉莫慢GMP管理规范实施指南[M]20011108-116氨基酚冰醋酸醋酸母液酰化反应蒸馏冷却结晶离心洗涤甩干稀酸稀酸取样送检粗品稀酸母液外包装材料内包装材料外包装去炭母液回收成品入库内包装检验干燥离心洗涤甩滤冷却结晶。
夹套反应釜设计讲解
夹套反应釜设计化学化工学院王信锐化工112班指导老师：陈胜洲目录一、夹套反应釜设计任务书 (4)二、夹套反应釜设计 (5)1、夹套反应釜的总体结构设计 (5)2、罐体和夹套的设计 (5)2.1、罐体和夹套的结构设计 (5)2.2、罐体几何尺寸的计算 (5)2.2.1、确定筒体内径 (5)2.2.2 定封头尺寸 (6)2.2.3 定筒体高度H1 (6)2.3夹套的几何尺寸计算 (6)2.4夹套反应釜的强度计算 (7)2.4.1强度计算的原则及依据 (7)2.4.2按内压对筒体和封头进行强度计算 (7)2.4.3按外压对筒体和封头进行强度校核 (8)2.4.4水压实验校核计算 (9)2.5夹套反应釜设计计算数据一览表 (9)2.5.1几何尺寸 (9)2.5.2强度计算（按内压计算厚度） (10)2.5.3稳定性校核（按外压校核厚度） (10)2.5.4水压实验校核 (11)3、反应釜的搅拌装置 (12)3.1、搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 (12)3.2、搅拌轴设计 (12)3.3、轴的强度一览 (13)4、反应釜的传动装置 (13)4.1、常用电机及其连接尺寸 (13)4.2、釜用减速器类型、标准及选用 (14)4.3、V带减速机 (14)4.4、凸缘法兰 (16)4.5、安装底盘 (16)4.6、机架 (17)4.6.1、无支点机架 (17)4.6.2、单支点机架 (17)4.6.3、双支点机架 (17)5、反应釜的轴封装置 (18)5.1、填料密封 (18)5.2、机械密封 (18)6、反应釜其他附件 (19)6.1支座 (19)6.2、手孔和入孔 (20)6.3、设备接口 (21)6.3.1、接管与管法兰 (21)6.3.2、补强圈 (21)6.3.3、液体出料口 (21)6.3.4、过夹套的物料进出口 (21)6.4、试镜 (21)三、附录：夹套反应釜装配图一、夹套反应釜设计任务书条件内容修改修改标记修改内容签字日期二、夹套反应釜设计1、夹套反应釜的总体结构设计带搅拌的夹套反应釜主要由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管、一些附件组成。
化学工程中的反应器设计
化学工程中的反应器设计反应器是化学工程中至关重要的设备，它用于控制和促进化学反应的进行。
反应器设计需要考虑多个因素，包括反应物的特性、反应条件、反应速率等。
下面将讨论在化学工程中进行反应器设计的一些关键考虑因素。
1. 反应物的特性在设计反应器之前，首先需要了解反应物的特性。
这包括反应物的化学性质、物理性质以及反应的机理。
通过对反应物特性的了解，可以确定反应的类型和可能发生的副反应。
2. 反应条件确定适当的反应条件对于反应器设计至关重要。
反应条件包括温度、压力、物料的浓度等。
这些条件将直接影响反应的速率和选择性。
因此，在进行反应器设计时，需要根据反应条件来选择和确定反应器的类型和尺寸。
3. 反应速率了解反应的速率对于确定反应器的尺寸和反应时间非常重要。
反应速率可以通过实验室实验或者基于反应物特性进行估算。
反应速率的了解将有助于确定反应器的体积和反应物的进料速率。
4. 混合效应反应器中的混合效应对于反应的进行至关重要。
混合效应决定了反应物之间的接触程度，从而影响反应速率。
不同的反应器类型和设计方式会导致不同的混合效应，如完全混合反应器和不完全混合反应器。
5. 均质反应器和非均质反应器均质反应器是指反应物在体积上是均匀分布的反应器，例如连续搅拌槽反应器。
而非均质反应器是指反应物在体积上不均匀分布的反应器，例如流化床反应器。
在进行反应器设计时，需要确定是使用均质反应器还是非均质反应器。
6. 安全性考虑在进行反应器设计时，安全性是一个重要的考虑因素。
需要考虑反应物的毒性、易燃性等特性，并采取相应的安全措施。
此外，还需要考虑反应过程中可能发生的意外情况，如压力突然增加或温度失控等，并设计相应的安全系统。
综上所述，化学工程中的反应器设计需要综合考虑反应物的特性、反应条件、反应速率、混合效应等多个因素。
通过合理设计反应器，可以提高反应的效率、选择性并确保反应的安全进行。
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制药工程课程设计日产16吨对乙酰氨基酚夹套反应器设计学院：生物工程学院专业：制药工程专业班级： 090462姓名: 李兴超同组人：李飞飞学号： 09046224指导教师：戴玉杰完成日期：2012.12.2目录前言 (2)1.设计任务书 (4)2.对乙酰氨基酚生产工艺流程 (5)3.物料衡算 (6) (6)3.1.计算反应器有效容积VR3.2.计算反应器总容积V (6)T4.釜体主要结构设计与选型 (7)4.1.反应釜的釜体设计 (7)4.2.反应釜的搅拌装置 (9)4.3搅拌传动装置和密封装置 (10)5．釜体其他附件设计与选型 (11)5.1支座选型 (11)5.2人孔选型 (11)5.3接管及其法兰选型 (11)5.4 选用人孔、透镜、温度计和工艺接管 (12)6.热量和传热面积计算 (12)6.1反应釜热量计算 (12)6.2传热面积计算 (12)心得体会 (13)参考文献 (13)前言基本概念对乙酰氨基酚是扑热息痛的化学成分，简称A-PAP，又称醋氨酚，化学名为N-（4-羟基苯基）乙酰胺。
它是一种常用的解热镇痛药物，其解热作用缓慢而持久，与阿司匹林相比，具有刺激性小，极少有过敏反应等优点。
此外，它还可用于药物扑炎痛的合成，以及作为有机合成中间体、照相用化学药品和过氧化氢的稳定剂。
物理化性质分子式：C6H7NO 分子量：109.125 密度：1.21g/cm3 熔点：188℃沸点：282℃at760mmHg 闪点：124.3℃水溶性：1.5g/100ml(20℃)性状：白色或浅黄棕色结晶溶解性：稍溶于水和乙醇，不溶于苯和氯仿，溶于碱液后很快变褐色结构式该品镇痛作用的机制不明，可能是通过抑制中枢神经系统中前列腺素的合成(包括抑制前列腺素合成酶)以及阻断痛觉神经末梢的冲动而产生镇痛，后者可能与抑制前列腺素或其他能使痛觉受体敏感的物质(如5-羟色胺、缓激肽等)的合成有关。
解热作用则可能是通过下视丘体温调节中枢而起作用，可能与下视丘的前列腺素合成受到抑制有关。
口服后自胃肠道吸收迅速、完全( 在高碳水化合物饮食后服药可能降低吸收)，吸收后在体液中分布均匀，约有25％与血浆蛋白结合。
小量时(血药浓度＜60μg/ml)与蛋白结合不明显，大量或中毒量则结合率较高，可达43％。
该品90～95％在肝脏代谢，主要与葡糖醛酸、硫酸及半胱氨酸结合。
中间代谢产物对肝脏有毒性作用。
半衰期β一般为1～4小时(平均2小时)，肾功能不全时不变，但在某些肝脏疾患者可能延长，老年人和新生儿可有所延长，小儿则有所缩短。
口服后0.5～2小时血药浓度可达峰值，剂量在650mg以下时血药浓度为5～20μg/ml，作用持续时间为3～4小时。
哺乳期间妇女服用该品650mg，1～2小时报乳汁中浓度为10～15μg/ml；半衰期β为1.35～3.5小时。
该品主要以与葡糖醛酸结合的形式从肾脏排泄，24小时内约有3％以原形随尿排出。
具有退热镇痛作用，通过升高痛阈而达到止痛目的；通过对下丘脑体湿调节中枢产生作用而达到退热目的。
能有效地缓解疼痛和发热，用于头痛、关节疼痛、肌肉疼痛、牙痛、痛经、产后和手术后疼痛或感冒引起的发热及其它不适症状。
关键字：对硝基苯酚钠；酰化罐；曲面高度；粘度1.设计任务书日产量：16吨釜个数：1个每天生产2批设计参数及要求设计压力釜体内0.3MPa夹套内0.4MPa设计温度釜体内190℃夹套内230℃介质釜体内有机溶剂夹套内冷却水或蒸汽腐蚀情况微弱传热面积10.72m2搅拌型式圆盘涡轮式平直叶搅拌器转速150r·min1功率 4.82kw反应釜操作容积11.06m3反应釜设备容积15.8m3筒体壁厚釜体17mm夹套14.2mm 采用材料普通碳素钢钢板Q235-B2.对乙酰氨基酚生产工艺流程对硝基苯酚钠既是燃料或农药的中间体，也广泛应用于制药工业生产，它的工艺路线较成熟，产量很大，成本低廉，是由氯苯出发经硝化和碱水解等反应制得的，对硝基苯酚钠再经盐酸化，铁屑-盐酸还原和醋酸的乙酰化等反应制得扑热息痛。
工艺流程：酸化→还原→酰化→精制本设计主要涉及酰化步骤，其工艺流程图如下：冰醋酸对氨基苯酚酰化结晶干燥离心50%以上的冰醋酸对乙酰氨基酚粗品对乙酰氨基酚粗品溶解对乙酰氨基酚精品母液套用抽滤离心干燥冷却结晶脱色3.物料衡算每天生产9吨对乙酰氨基酚（不计分离工程损失），已知对氨基苯酚的转化率为80%，每批操作的辅助时间为1.5小时，投料质量比对氨基苯酚：冰醋酸：母液（含酸50%以上）=1：1：1。
将料液投入酰化罐内，打开夹层蒸汽，加热至110℃左右，打开反应罐上冷凝器的冷凝水，回流反应4h 。
物料沸腾，装料系数ϕ取0.7。
反应前后密度取1300kg ·m 3-。
设反应时间为10h 。
3.1计算反应器有效容积V R每天生产9t 对乙酰氨基酚，则每小时对氨基苯酚用量为:417%80248000=⨯㎏·h 1- 每小时处理的总原料量为:m h =417×3=1250㎏·h 1-每小时处理的原料体积为:V h =013001250=.962 m 3·h 1- 故反应器的有效容积为:V R =V h （t+t '）=0.962×(10+1.5)=11.06 m 33.2计算反应器总容积V T反应器总容积V T 为：T V =ϕR V =7.0058.11=15.803m式中 ϕ—装料系数，起泡、沸腾的物料，装料系数ϕ可取0.6--0.7， 取装料系数ϕ= 0.7。
4. 釜体主要结构设计与选型4.1.反应釜的釜体设计4.1.1 确定筒体的直径和高度对液-液相类型选取H/i D =1.2,估算筒体的内径为i D =34iT D H V π=32.180.154⨯⨯π=2.46m 将计算结果圆整至公称直径标准系列，选取筒体直径i D =2400mm ，查《典型化工设备机械指导》附表6,0D =2400标准椭圆封头曲面高度1h =600mm,直边高度2h =40mm,封头容积h V =2.052m ，表面积h F =6.62m ，由附表5得每一米高的筒体容积1V =4.5243m ，表面积1F =7.552m . H=1V V V h -=524.405.280.15-=3.04m 筒体高度圆整为H=3000mm.于是H/i D =3000/2400=1.25≈1.2,复核结果基本符合原定范围。
4.1.2 确定夹套的直径和高度对于筒体内径i D =2000-3000mm ，夹套的内径j D =i D +200mm.因此j D =2400+200=2600mm ，符合压力容器公称直径。
经估算夹套的高度为j H =R hV V V -ϕ=24i h R D V V ⨯-π=24.2405.207.11⨯-π=1.99m 选取夹套高度j H =2100mm,则0H ≈H-j H =3000-2100=900mm ，这样是便于简体法兰螺栓装拆的。
验算夹套传热面积为F=+⨯=+1.255.71h j F H F 6.6=22.462m夹套传热面积符合要求。
4.1.3 确定夹套的材料和壁厚选用Q235-A （即A3钢）为夹套材料，查《典型化工设备机械指导》附表3对板厚为4.5-16mm 时得Q235-A 、（即A3）设计温度为200℃的许用应力[σ] =105Mpa,加套加热蒸汽系统有安全阀，选取加套设计压力1.1=p w p ，即P=0.44Mpa,夹套筒体与内筒的环焊缝因无法取双面焊合作相应的探伤栓查，从安全考虑，加套上所有焊缝均取焊缝系数60.0=ϕ，取壁厚附加量中的钢板厚度负偏差mm c 6.01=，单面腐蚀取腐蚀裕量mm c 12=。
夹套的壁厚计算如下：[]mm c p pD jd 71.106.144.06.010********.02=+-⨯⨯⨯=+-=ϕσδ 凸形封头的壁厚附加量也只考虑1c 和2c ，加工成型的减薄量由制造厂根据加工条件来确定，以保证壁厚符合图纸数值，设计计算时可不做考虑。
取mm c mm c 1,6.021==，标准圆形夹套封头的壁厚为[]mm c p pD jd 70.106.144.05.06.010********.05.02=+⨯-⨯⨯⨯=+-=ϕσδ 圆整至刚板规格厚度并查阅封头标准，选取夹套的筒体和封头的壁厚均为mm d 70.10=δ。
4.1.4 确定内筒的材料和壁厚筒体材料也选用Q235-A 、（A3），筒体受内牙取设计压力位MPa p 33.0=，设计温度200℃，面筒体又受外压作用，设计外压Pa p 44.0=所得壁厚大于内压设计的壁厚，则按外压稳定设计的壁厚，一定能满足内压强度要求，可不再做内压设计。
考虑到内筒筒体按外压设计，且受双面腐蚀作用，可初选筒体壁厚mm n 17=δ，并取mm c mm c 2,8.021==。
筒体有效壁厚mm c n c 2.14=-=δδ，1692.1424000==cD δ 。
内筒受外压作用的计算长度L 为被夹套包围的筒体部分加凸形封头高的31， L mm h h H j 23403600402100312=++=++≈ 975.02400/2340/0==D L查《化工设备机械基础》图15-4，由169/0=c D δ和975.0/0=D L 查得系数A=0.00067；再查图15-5，由系数A 查得系数B=80Mpa 。
筒外的许用外压为 [p]=MPa p MPa D B c44.0/0=>=δ 因为[p]>p,且比较接近，所以取筒体mm n 17=δ，此时外压稳定和内压强度均能满足要求。
筒体的上封头只受内压作用，并不受外压作用，为了便于制造取上封头壁厚与筒体下封头壁厚相同。
4.2.反应釜的搅拌装置4.2.1.搅拌器功率计算搅拌器工作时，旋转的叶轮把能量传递给液体，搅拌器所须得功率取决于内物料的流型和流动程度，它是叶轮形状、大小、转速、位置以及液体性质、反应釜尺寸与内部结构的函数。
搅拌器的型式主要有桨式、推进式、框式、涡轮式、螺杆式和螺带式。
本设计的反应液体为低粘度的均相液体，可以选择桨式、推进式、涡轮式搅拌器。
推进式的循环流量较大且动力消耗少，较理想；涡轮式的剪切作用较强，动力消耗大，对于这种混合过程不适合；桨式的结构较简单，在小容器液体容器中较适合，但本设计容器较大。
，所以本设计，选用推进式搅拌器。
其结构类似风扇扇叶。
如下图5-1。
推进式搅拌器常用于转速为100～500r/min 的场合，其直径常取釜体直径的0.2～0.5之间，以0.33最为常见。
本设计取d=0.33D=0.8m ，取转速n=150r/min 。
取桨叶螺距等于叶轮旋转直径。