年产100吨盐酸林可霉素工厂设计

《年产100吨盐酸林可霉素工厂设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

年产100吨盐酸林可霉素工厂设计

1摘要本设计内容主要包括盐酸林可霉素的设计依据，工艺路线论证，工艺流程设计，全流程物料衡算，全流程热量衡算，设备设计计算与选型，车间布置设计，劳动保护，工程经济，安全生产和“三废处理”等关键词：盐酸林可霉素；车间布置；工艺设计；总平面布置

2AbstractThedesignwascomposedofsynthesizinglincomycinhydrochloride,industrialroutearguementation,massandenergybalance,industrialcalculationandchoosingofmachines,workshoplayout,laboursafe,andthetreatingofwasteKeyWords:lincomycinhydrochloride;workshopdesign

3目录摘要2Abstract3前言71.产品概述81.1产品名称，化学结构，理化性质81.2规格，临床用途，药理毒理和药代动力学81.3工艺改革，技术依据91.3.1林可霉素板框过滤洗涤方法的讨论91.3.2林可霉素提取过程讨论102．流程设计及流程叙述122.1工艺流程框图132.2流程简述143.物料衡算153.1酸化、过滤段物料衡算：153.2碱化段物料衡算：173.3丁提段物料衡算：193.4丁浓工段物料衡算：223.5水洗、浓缩段物料衡算：243.6脱色、结晶工段物料衡算：274.热量衡算304.1酸化、过滤：315.主要设备的选型与计算356.非标准设备的选型与计算397.车间布置设计428.岗位操作要点及工时439.工艺质量控制检查及中间体，成品质量标准4310.劳动组织4411.劳动保护与安全生产4412.“三废”处理及其综合利用4713.工程经济48所存在的问题及改进（设计小结）参考文献附录1 设备一览表附录2 工艺流程图附录3 车间平立面布置图附录4工厂总平面布置图

4前言此为年产100吨盐酸林可霉素的初步设计说明书，是在经过毕业实习，即在湖北制药厂盐酸林可霉素生产车间实习之后和对盐酸林可霉素现有的生产工艺进行查阅的基础上进行的初步设计。本设计共分十三章，其中包括物料衡算，热量衡算，主要设备及非标准设备的选型和计算等重点计算内容。同时还有产品概述及劳动生产等产品的特性介绍和生产过程中的生产劳动组织及安全生产等。限于本人的知识和能力，此设计中的缺点和错误在所难免，恳切希望读者给予批评指正。李顺福2007年5月

51.产品概述1.1产品名称，化学结构，理化性质【药品名称】通用名：盐酸林可霉素英文名：LincomycinHydrochloride汉语拼音：YansuanLinkemeisu本品的主要成份为盐酸林可霉素，其化学名为6-(1-甲基-反-4-丙基-L-2-吡咯烷甲酰氨基)-1-硫代-6,8-二脱氧-D-赤式-α-D-半乳辛吡喃糖苷盐酸盐-水合物。其结构式为：分子式：C18H34N2O6SHClH2O 分子量：461.02【理化性质】本品为白色结晶性粉末，有微臭或特殊臭；味苦。本品在水或甲醇易溶，在乙醇中略溶。1.2规格，临床用途，药理毒理和药代动力学【规格】本车间原料包装分两种规格：大包装和小包装。小包装装量为一个十亿单位的铝瓶封，容量为二十亿单位铁桶包装。两种包装里面均用两层塑料袋密封后入瓶（桶），装入量由该批生物效价计算决定。经复核无误后称量入装装桶后随即轧盖，检查瓶盖有否松动。合格后贴标签，对化验合格证后装箱入库。本品为密封保存。

6【临床用途】本品适用于敏感葡萄球菌属、链球菌属、肺炎链球菌及厌氧菌所致的呼吸道感染、皮肤软组织感染、女性生殖道感染和盆腔感染及腹腔感染等，后两种病种可根据情况单用本品或与其他抗菌药联合应用。此外有应用青霉素指征的患者，如患者对青霉素过敏或不宜用青霉素者本品可用作替代药物。【药理毒理】本品对常见的需氧革兰阳性菌有较高抗菌活性，如金黄色葡萄球菌（包括耐青霉素G者）、表皮葡萄球菌、β溶血性链球菌、草绿色链球菌和肺炎链球菌等。对厌氧菌有良好的抗菌作用包括破伤风杆菌、白喉棒状杆菌和产气荚膜杆菌等。对肠球菌属、脑膜炎双球菌、淋病奈瑟菌和流感嗜血杆菌等革兰阴性菌以及真菌无活性。本品与青霉素、氯霉素、头孢菌素类和四环素类之间无交叉耐药，与大环内酯类有部分交叉耐药。本品作用于敏感菌核糖体的50S亚基，阻止肽链的延长，从而抑制细菌细胞的蛋白质合成,一般系抑菌剂，但在高浓度时，对某些细菌也具有杀菌作用。1.3工艺改革，技术依据1.3.1林可霉素板框过滤洗涤方法的讨论林可霉素发酵液中含有大量菌丝体、剩余培养基、林可霉素以及其他组分，在进行溶媒法提取前，必须进行过滤，以去除各种固形物。通常多采用明流式板框压滤机进行发酵液的过滤，但是对过滤后的滤渣的洗涤，大家都采用置换洗涤法，即使水循着与滤浆相同的路径通过滤饼进行洗涤，此法简单，但水易走短路，洗涤不均匀，滤饼中残留的林可雷素较多，使过滤收率仅为95%左右，而且需要的洗涤水量大，稀释滤液单位，也造成了一定的溶媒损失，而用横穿洗涤法后，取得了良好的效果。⒈横穿洗涤法原理明流式板框过滤机是由非洗涤板、洗涤板和框组成的，在安装时，洗涤板、框、非洗涤板、框、洗涤板、框……要交替置于机架上，洗涤板滤波出口安装有阀门。过滤时，滤浆经滤浆通路进入框中，经滤布过滤后，滤液由洗涤板的滤液出口阀排出，洗涤时洗涤板的滤液出口阀门关闭，洗涤水经洗涤板上角的斜孔进入洗涤板侧，横穿过滤布、整个滤饼及另一侧的滤布，由洗涤板下角的斜孔排出。洗涤结束后，用压缩空气沿相同路径将滤渣内残余洗涤水吹出。⒉两种洗涤方式的对比①方法用两台板框压滤机过滤后，分别采用置换洗涤法和横穿洗涤法进行洗涤，洗涤时控制流速近似相同，每隔5分钟各取一次洗涤液，直至洗涤结束，用旋光法测定洗涤液的效价。

7洗涤完毕用压缩空气吹干后，从滤饼的不同部位对应取样，各称取1Mg置于烧杯中，再分别加入100m1清水稀释，搅拌5分钟，静置30分钟，让林可霉素充分溶解，然后用滤纸过滤，取滤液用旋光仪测效价。②结果分析(1)洗涤液效价衰减曲线(见图1)从图1看出，采用置换洗涤法，洗涤液效价在最初的20分钟内急剧下降，衰减很快，浓度降至低点后逐渐趋于缓和，说明用置换法洗涤时，很大一部分清水短路，造成洗涤不均匀；而采用横穿洗涤法洗涤时，洗涤液效价衰减较慢，在整个洗涤过程中，洗涤液效价随洗涤时间变化基本上是线性的衰减，直到90分钟时效价还在300μ／m1，这说明横穿洗涤法洗涤效果均匀、彻底。(2)滤饼中残留效价由表1可以看出，采用置换法进行洗涤，框中间部位和进料口附近的滤渣洗涤较好，而框四周的滤渣残留效价都较高，说明洗涤水多集中在框中央部位，到达边缘困难，而采用横穿洗涤法时框中各部位的残渣效价差别很小，说明洗涤均匀，无死角，只要适当延长洗涤时间，就能洗涤彻底。表2中的平均值是滤渣中两种洗涤方式的平均残留效价，横穿洗涤比置换洗涤的残留效价低250LL／d左右．林可霉素发酵液效价约为7LL／d，则横穿洗涤法可提高过滤收率3.6%左右。③生产应用情况将30台生产用过滤机改装成横穿洗涤方式，取得了良好的效果，平均过滤收率提高了3%—4%，使总收率达到90%，经济效益十分显著，经认真计算，采用横穿洗涤法可以取得以下经济效益：(1)收率提高部分：过滤收率提高3%—4%。(2)由于洗涤用水大大减少，以每天可节约100吨水计，则每年节约36500吨自来水，此项每年可节约20万元左右。1.3.2林可霉素提取过程讨论①林可霉素的生产现状和工艺

8目前我国各生产厂家所采用的林可霉素提炼生产工艺主要是丁醇萃取法，其主要生产工艺流程参见图2。此工艺是由美国人于1963年提出的，并取得专利。其核心内容是丁醇从发酵液中萃取林可霉素，经多次浓缩、脱色，最后结晶得到粗晶体。也有的工艺在萃取后利用盐酸进行反萃取，再进行脱色，最后用丙酮直接结晶得到精品。尽管丁醇法至今仍在广泛应用，但此法存在着许多缺点。首先，它的工艺复杂．工序繁多，从而导致收率低，物耗、能耗高；其次，丁醇法对林可霉素与林可霉素的分离基本没有效果，粗品中林可霉素的含量往往高达3%～6%。同时，由于丁醇水溶性大(水溶液中丁醇的量可达78g)，因而该工艺还存在着丁醇消耗量大(每1千克产品耗用6—10kg丁醇)、回收困难，以至于生产成本较高等问题。② 新萃取体系的研究及使用情况对林可霉素生产工艺的开发，从发酵到结晶，国内外研究人员都投入了相当大的精力，但主要集中在新型萃取体系的研究上。⑴ 中性磷(膦)类萃取剂的研究：卢志生等采用中性有机磷(膦)类化合物作为萃取剂来提取林可霉素，并申报了专利(CNl037343A)。其工艺流程参见图3，主要包括了萃取、反萃取、脱色、结晶和过滤等步骤。在偏碱性介质中．用中性磷(膦)、混合稀释剂(如煤油等)及助萃剂(如丁醇或十二醇等)，在pH7可以对林可霉素进行萃取，当pH＜3.5时，林可霉素能很好地被反萃取进入水相。该工艺的优点在于：工艺简单；萃取收率高，可达耗小。其缺点主要在于所选用的萃取剂价格昂贵，且中性磷(膦)有毒性，所以至今末见广泛应用。⑵ 肟类茬取剂。万钢等研究了用肪类萃取剂萃取林可霉素的工艺。他们分别采用氧肟—84，酮肟—85作萃取剂(体积浓度分别为50%、20%和l0%)，磺化煤油作稀释剂。进行了实验研究。他们研究了平衡pH值、时间、相比、萃取剂浓度、水相林可霉素初始浓度及温度等因素对萃取的影响，以及负荷有机酸反萃取结果，并探讨了肟类萃取林可霉素的机理，得出以下结论：⒈振荡1分钟后，即可达萃取平衡．若单级萃取率大于90%，则相比应小于2；⒉由于所使用的肟类萃取剂都显酸性，所以平衡后pH值均降低，且萃取率分别在pH6—8的范围内达到最大值；⒊在各自的最佳平衡pH值条件下，萃取率随萃取剂浓度的升高而升高，其中氧肟—84能力最强；实验结果表明，肟类在中性和碱性条件下均可有效地萃取林可霉素，但反萃取相对较难。

9⑶酯类萃取剂的研究顾一呜等研究了用乙酸异丁能萃取林可霉素的方法，并取得了专利(CNl031334A)。此法用乙酸异丁代替了价格较高的丁醇，与丁醇法相比降低了成本，但收率及林可霉素的分离效果都不甚理想。⑷醇类萃取剂的研究李雁南等研究了用辛醇萃取林可霉素的方法。由于辛醇水溶性小，溶剂几乎不损失，所以回收率大大提高，从而降低了成本。而且，辛醇对于蛋白质、糖和无机盐等杂质几乎不萃取，因此简化了纯化过程。实验表明，此工艺林可霉素的总收率可达80%以上，产品符合BP80版要求，但林可霉素的分离效果较差。③其它提取方法的研究除传统的溶剂萃取法外，许多学者对林可霉素新的提取方法进行了研究，其中比较成熟的有吸附和离子交换技术的应用。赵风生以及印培民等：对离子交换法进行了研究。印培民用H—l03大孔网状吸附型提取林可霉素，其主要工艺流程见图7，该工艺结果与溶媒法的比较见表1。该工艺制得的林可霉素符合BP80版的标难，且林可霉素含量低于2%。尽管离子交换法有其优势，但就现阶段而言，也存在着较大的缺点，主要是生产能力小，生产周期长。在这两个问题解决之前，离子交换法很难广泛推广。④ 林可霉素生产前景展望从长远来看，林可霉素，尤其是林可霉素衍生物，仍然格是医药市场上的主流产品之一。同时，随着经济杠杆的平衡及调节．林可霉素的生产销售也将趋于合理、平稳。因此，改造旧有的生产技术，提高工艺水平。降低生产成本，提高产品质量，将是生产厂家今后的主要任务。从目前的形势来看，降低产品中林可霉素的含量是林可霉素生产中的当务之急。由于新剂型的研制开发，国际市场上对林可霉素的要求越来越苛刻，标准越来越高。因此，尽管当前克林霉素制剂生产市场对但从发展的角度看，尽快研制出工艺简单．产品中林可霉素含量在1.0%左右，甚至小于1.0的新型提取工艺，是林可霉素生产厂家和广大抗生素科研人员的首要任务。2．流程设计及流程叙述发 酵 液酸 化板 框 过 滤顶 水低单位水滤 渣清水碱 化草 酸碳酸钙

10碱 液2.1工艺流程框图离 心水 洗粗 母丁 提丁 浓洗 水废 液备 丁浓 缩丁醇回收套用丁 醇水新丁醇盐酸脱 色压 滤结 晶纯 品药用林可霉素丙酮回收损 失 液母 液水活性炭

112.2流程简述酸化、过滤、碱化段：发酵液经离心泵打入酸化罐（R21011）后，开蒸汽加热45分钟控制温度在45-60℃，开空气搅拌，加入草酸调节pH值到2.5～3.0，加入碳酸钙调节沉淀。开离心泵调节回流，使板框压滤机端（M21046）的液体压强不超过0.35MPa，滤液经滤液槽收集到滤液收集池，滤渣集中处理（具体见“三废”的综合处理）。滤液经离心泵打入碱化罐（V21094），液碱从液碱计量罐（V21081）压入碱化罐（V21094）进行碱化使最终液体的pH为8～10，静置。丁提：碱化液从对走管从丁提罐（V22014）上方进入，与以备好的丁醇相溶，空气搅拌后静置分层。上层为丁醇其中含有林可霉素将起压入清液罐（V22021）。下层为主要为水的重液压入另一丁提罐进行第二次丁提。在中间可能出现乳化层，若出现将其压入丁提液分离罐（V22031）在蝶片式离心机（M22061）将重液与清液分离，重液与前次重液相合，清液进入清液罐。重液进行第二次和第三次丁提与第一次步骤相同，只是丁醇不在压入清液罐而是留在清液罐中留做下次丁提的第一次与第二次的丁醇与重液相提。重液在进行完三次丁提之后为废液，回收其中的丁醇之后进行生化处理达到排放标准后排放。丁浓：清液罐（V22021）中的丁清液经空压将其压入丁提液浓缩前贮罐（V23012）物料在丁浓预热器（E23021）处加热后进入真空薄膜蒸发器（E23031）进行真空加热，而后进入汽液分离器（V23041），被汽化的丁醇会从汽液分离器的上方经管路到丁浓预热器（E23021）预热前段物料，在经冷却器（E23071）变成液体。为被汽化的液体从下段进入丁浓接收罐（V23062），将物料经管路直接压回丁提液浓缩前贮罐（V23012）进行第二次丁浓，直到三次丁提完成，检测丁浓液效价若达到标准经丁浓液计量罐（V23081）到下一个岗位。水洗：将浓缩液从水洗罐（V24012）上部压入，向水洗罐中加入一定量的自来水，调节液体的pH值到8～10，马达搅拌后静置分层。将下层液体（主要为水）从碱水管压出，压出的液体经处理后回到碱化罐作为碱水再利用。在水洗四次之后（体积比为：1/2，1/3，1/3，1/4）将上层液体从水洗管压出，进入浓缩罐（R24053）。

12浓缩：将物料压入浓缩罐（R24053）同时开始搅拌，开启浓缩罐的蒸汽阀门，排气阀门，控制蒸汽为0.1MPa以下开丁醇冷凝器（E24061）的进水阀及丁醇接收罐（V24071）的上的进料阀。浓缩罐内对水洗液进行减压浓缩，真空度为700mmHg回收蒸发的丁醇。向罐内加入浓盐酸，当温度升高到65℃左右时观察浓缩终点（当pH值为3.0使可停止加盐酸，过半小时左右复测pH值不上升即到终点）时，取样做废光效价当效价达到23～25万之间，关蒸汽阀，排气阀，开降温水进水阀对浓缩罐降温。静置。离心：浓缩液经出料管进入离心机（M23081）将浓缩液离心甩干，固体为白色粉末状，有时带黄色，离心完毕后的粉末用桶运往脱色工序。离心机用水冲洗，冲洗液液脱水共同流入回收池中，静置一端时间后将液体抽入母液罐（V24091）。脱色：离心成为固体的盐酸林可霉素从脱色罐（R25011）进料口加入同时加入活性炭，和洗炭水。加热搅拌30分钟后。液体压入压滤罐（V25021）密封空气压滤，同时进行搅拌。压滤后用水洗活性炭三次。脱色液从脱色液计量罐（V25031）进入结晶工段。3.物料衡算设计任务为：年产100吨的盐酸林可霉素车间。现已知：林可霉素分子量为：406.52盐酸林可霉素分子量为：461.02每十亿林可霉素的质量为：1.19kg每十亿盐酸林可霉素的质量为：1.35kg根据药典记录产品含水为：5%按年工作日330天计算，则每天生产盐酸林可霉素的质量为：100×1000/330=303.03（kg/天）按每1千克产品中盐酸林可霉素效价为：0.842十亿/kg则每天产林可霉素效价为：303.03×0.842×406.52/461.02=210.50（十亿/天）3.1酸化、过滤段物料衡算：按总收率为80.00%计算发酵液的效价为：210.50/0.8=263.13（十亿）已知发酵液单位效价为：5000.00μ/ml

13则发酵液的体积：263.13×106/5000.00=52625.00（kg）按工厂中经验数据40000.00㎏发酵液中加入草酸的质量为250.00㎏，则加入草酸的质量为：52625.00×250.00/40000.00=328.91（kg）其中草酸中杂质的质量为：328.91×0.5%=1.64（kg）则纯草酸的质量：328.91-1.64=327.27（kg）按工厂中经验数据40000.00㎏发酵液中加入碳酸钙的质量为100.00㎏，则加入碳酸钙的质量为：52625.00×100.00/40000.00=131.56（kg）其中杂质的质量为：131.56×0.3%=0.39（kg）则纯碳酸钙的质量为：131.56-0.39=131.17（kg）按工厂中经验数据40000.00㎏发酵液中加入草酸的质量为19000.00㎏，顶水的质量为：52625.00×19000.00/40000.00=24996.88（kg）19000.00㎏的顶水中含有林可霉素的效价为48.6十亿，顶水中林可霉素的效价为：263.13×48.6/180.00=71.04（十亿）则林可霉素的质量为：71.04×1.19=84.38（kg）则顶水中水的质量为：24996.88-84.38=24912.50（kg）则洗水的质量为：24912.50kg洗后水的质量为：24996.88kg效价为：71.04十亿按工厂中经验数据40000.00㎏发酵液中所产生的滤渣的质量为7750.00㎏，滤渣中林可霉素的效价为54十亿，则滤渣的质量为：52625.00×7750.00/40000.00=10196.09（kg）滤渣中林可霉素的效价为：263.13×54/1800=7.89（十亿）则林可霉素的质量为：7.89×1.19=9.38（kg）设滤渣中的含水量为：5.00%则水的质量为：10196.09×0.05=509.80（kg）设滤渣中的杂质质量为：328.91kg则菌丝体的质量为：10196.09-328.91=9867.19（kg）

14则滤渣中的菌丝体质量为：10196.09-328.91-509.80-9.38=9348.01（kg）水（Kg）林可霉素（Kg）菌丝体（Kg）杂质（Kg）总质量（Kg）总效价（十亿）滤渣509.809.389348.01328.9110196.097.89则发酵液的质量为：52625.00+312.50+9867.19=62804.69（kg）发酵液的组成为：单位效价（u/ml水（Kg）林可霉素（Kg）菌丝体（Kg）总质量（Kg）总效价（十亿）发酵液5000.0052625.00312.509867.1962804.69263.13液化蒸汽量为：已知100℃蒸汽比热为：4.25kJ·kg-1·℃-1，水的比热4.2kJ•kg-1•℃-1蒸汽的汽化热为2258.40kJ•kg-1则可知液化蒸汽量为：发酵液吸收热量：62804.69×4.2×（65.00-25.00）=10551187.92（kJ）液化蒸汽量为：10551187.92/{[4.25×（120.00-100.00）+4.2×（100.00-65.00）+2258.40]×0.8}=5295.93（kg）3.2碱化段物料衡算：按工厂中经验数据40000.00㎏发酵液中所要加入的液碱质量为500.00㎏，则加入液碱的量为：52625.00×500/40000.00=657.81（kg）已知液碱为30%的NaOH溶液，则纯NaOH质量为：657.81×0.3=197.34（kg）设液碱中杂质含量为2%则杂质质量为：657.81×0.02=13.16（kg）则液碱中水的质量为：657.81-197.34-13.16=447.31（kg）由质量守衡可知碱化液中水的质量为：52625.00+24912.50+447.31+5295.93-509.80=82770.94（kg）林可霉素的效价为：263.13-7.89=255.23（十亿）林可霉素的质量为：255.23×1.19=303.13（kg）且碱化液的pH值为11。

15则水中NaOH的质量为：82770.94×40×10-6=3.31（kg）碱化液的质量为：62804.69+328.91+131.56+657.81+24912.50+5295.93-10196.09=83935.31（kg）则碱化液中的杂质质量为：83935.31-3.31-303.13-82771.94=857.93（kg）表3.1酸化、过滤、碱化工段总物料进出平衡表进料发酵液草酸碳酸钙顶水液碱洗水液化蒸汽各物质总重（kg）各物质占总物料比重（%）单位效价（u/ml）5000.00水（Kg）52625.0024912.50447.3124912.505295.93108193.2490.82林可霉素（Kg）312.5084.38396.880.33NaOH（Kg）197.34197.340.17菌丝体（Kg）9867.199867.198.28杂质（Kg）1.640.3913.1615.200.01总质量（Kg）62804.69328.91131.5624966.88657.8124912.505295.93各组分占总物料比重（%）52.720.280.1120.980.5520.914.45

16总效价（十亿）263.130.000.0071.040.000.000.00进出料总质量（Kg）119128.28进出料总效价（十亿）334.17酸化、过滤、碱化总收率为：255.23/263.13×100%=97.00%3.3丁提段物料衡算：已知：碱化液中各物质的质量为：

17则加入的套用洗水的总质量为：3347.21Kg （具体计算步骤见后水洗工段物料衡算过程）其中具体各组分的量为：加入的套用粗母的总质量为：800.00㎏（具体计算步骤见后水洗工段物料衡算过程）按工厂中经验数据20000Kg碱化液加入52000kg丁醇丁提，则按比例计算则所加丁醇的总质量为：83935.31×20000/52000=32282.81（Kg）其中假设丁醇中含水为：2%则，水的质量为：83935.31×2%=645.66（Kg）设杂质的含量为：0.1%，则杂质的质量为：83935.31×0.1%=32.28（Kg）设丁醇中含有林可霉素的效价为12.13十亿，则林可霉素的质量为：12.13×1.19=14.41（Kg）则有总质量守衡得，丁醇中含有的丁醇质量为：83935.31-14.41-32.28-645.66=31590.46（Kg）则：若使丁提段收率达到120.00%，则丁清液的效价应为：255.23×120.00%=306.28（十亿）则丁清液中林可霉素的质量为：

18306.28×1.19=363.75（㎏）设在丁醇提取的过程中有丁醇与水以10%相混溶，则丁清液的质量为：32282.81-83935.31/10=23889.28（㎏）设丁清液中水的质量有10%，则水的质量为：23889.28×10%=2388.93（㎏）设丁清液中的杂质含量为0.18%则,杂质的质量为:23889.28×0.18%=43.65(㎏)由丁清液总质量守衡可知,丁清液中丁醇的质量为:23889.28-43.65-2388.93-363.75=21092.95(㎏)设丁醇与水1:1混合后的体积变为1.9则,可知丁清液的体积为:(2388.93×1.9+(21092.95-2388.93×2)/0.81)/1000=24.68(m3)则可知道丁清液中林可霉素的单位效价为:306.28×1000/24.68=12409.57(μ/ml)符合丁提段的效价的要求,即效价范围再1.2～1.5万μ/ml之间。则丁清液的各物质量为：忽略各项损失，则由总物质质量守衡，则可知废水中的各物质的质量为：水的质量为：82770.94+2949.19+256.05+645.66-2388.93=84232.91（㎏）丁醇的质量为：334.72+509.99+31590.46-21092.95=11342.22（㎏）林可霉素的效价为：255.23+25.00+20.00+12.13-306.28=6.08（十亿）则林可霉素的质量为：6.08×1.19=7.22（㎏）废水总质量为：

1983935.31+3347.21+800.00+32282.81-23889.28=96476.04（㎏）则废水中杂质的质量为：96476.04-84232.91-11342.22-7.22=893.69（㎏）则废水的各物质质量为：表3.2丁提段进出物料平衡表3.4丁浓工段物料衡算：设丁浓段的收率为：95.00%则丁浓液的林可霉素效价为：306.28×95.00%=290.97（十亿）则丁浓液中林可霉素的质量为：290.97×1.19=345.57（㎏）设丁浓后丁浓液的密度为：1g/ml丁浓后的林可霉素的效价为：100000μ/ml则丁浓液的体积为：290.97×1000/100000=2.91（m3）则丁浓液的质量为：2.91×1000=2909.67（㎏）设丁清液中所有的杂质都在丁浓液中。即丁浓液中的杂质质量为：43.65㎏则丁浓液中水和丁醇的总质量为：

202909.67-43.65-345.57=2520.46（㎏）同理根据丁醇与水1：1体积混合变成1.9体积，则可知丁浓液中水的质量为：（2520.46/0.81-2.91×1000）/（2/0.81-1.9）=354.94（㎏）则由总质量守衡可知丁浓液中丁醇的质量为：2909.67-43.65-345.57-354.94=2165.52（㎏）则丁浓液中各物质的质量为：由进出的各物质的质量及总物料的质量守衡可知蒸出的丁醇的各物质的质量为：丁醇中水的质量为：2388.93-354.94=2033.99（㎏）丁醇中丁醇的质量为：21092.95-2165.52=18927.43（㎏）林可霉素的质量为：363.75-345.57=18.19（㎏）蒸出丁醇的总质量为：23889.28-2909.67=20979.61（㎏）表3.3丁浓段进出物料衡算表

21丁浓段物料进出平衡表3.5水洗、浓缩段物料衡算：设水洗工段所需加入的水量为：100.47%。则加入水的质量为：2909.67×100.47%=2923.25（㎏）按工厂中经验数据2000.00㎏丁浓液中加入新丁的质量为400.00㎏加入盐酸的质量为36㎏。则所需加入新丁质量为：2909.27×400.00/2000.00=581.93（㎏）所需加入盐酸的质量为：2909.27×36.00/2000.00=52.37（㎏）且，已知总收率为80.00%，最后一步结晶的收率为90.00%则要保证总收率为80.00%水洗浓缩段的收率应为：80.00%/（0.97×1.2×0.95×0.9）=0.8038=80.38%则离心后粗品的盐酸林可霉素的效价为：290.97×80.38%=233.89（十亿）则盐酸林可霉素的质量为：233.89×1.35=315.02（㎏）设杂质含量为盐酸林可霉素质量的1.00%，则杂质的质量为：315.02×1.00%=3.15（㎏）则粗品的质量为：315.02+3.15=318.17（㎏）因为粗品的单位效价在28～30万μ/ml之间，则取粗品的单位效价为292362.50μ/ml。且，忽略盐酸林可霉素溶于水造成的体积差异，设粗母的密度为1g/ml。则可求出粗母的质量为：

22233.89×106/292362.50=800.00（㎏）设粗母中盐酸林可霉素的效价为：20.00十亿则盐酸林可霉素的质量为：20.00×1.35=26.94（㎏）设蒸出的丁醇质量为丁浓后液体的68.80%。则蒸出丁醇的质量为：2909.67×68.80%=2001.85（㎏）设蒸出丁醇中所含有的盐酸林可霉素的效价为12.08十亿，则盐酸林可霉素的质量为：12.08×1.35=16.27（㎏）则即可求出洗水的总质量为：6467.23-2001.85-800.00-318.17=3347.21（㎏）设洗水中杂质的含量为洗水质量的1.00%则杂质的质量为：3347.21×1.00%=33.47（㎏）洗水中NaOH的质量为：40×3347.21/106=0.13（㎏）洗水中林可霉素的效价为：由总林可霉素效价相等可得：290.97-233.89-20.00-12.08=25.00（十亿）林可霉素的质量为：25.00×1.19=29.69（㎏）设洗水中丁醇的含量为总质量的10.00%则丁醇的质量为：3347.21×10.00%=334.72（㎏）则又总质量守衡得，洗水中水的质量为：3347.21-334.71-29.69-0.13-33.47=2949.19（㎏）则此时即可求出粗母中杂质的质量为：43.65-33.47-3.15=7.02（㎏）则粗母中丁醇和水的总质量为：800.00-7.02-26.94=766.04（㎏）

23由水与丁醇1：1体积混合，混合后的体积为1.9可求出粗母中水的质量为：（766.04/0.81-0.8×1000）/（2/0.81-1.9）=256.05（㎏）则丁醇的质量为：766.04-256.05=509.99（㎏）则蒸出丁醇中水的质量为：354.94+2923.25-2949.19-256.05=72.94（㎏）蒸出丁醇中丁醇的质量为：2001.85-16.27-72.94=1912.64（㎏）表3.4水洗、浓缩段的进出物料平衡表

243.6脱色、结晶工段物料衡算：加入水的质量为盐酸林可霉素粗品的1.5倍，则加入水的质量为：318.17×1.5=477.25（㎏）水中含有盐酸林可霉素的效价为：477.25/48.11=9.92（十亿）则盐酸林可霉素的质量为：9.92×1.35=13.36（㎏）则加入的水的总质量为：13.36+477.25=490.61（㎏）按工厂中经验数据201.00㎏粗品中所要加入的活性炭的质量为16.00㎏，则加入活性炭的质量为：318.17×16.00/201.00=25.33（㎏）按工厂中经验数据201.00㎏粗品中所产生的废炭质量为35.00㎏，则产生的废炭质量为：318.17×35.00/201.00=55.40（㎏）按工厂中经验数据35.00㎏废炭中所含盐酸林可霉素的效价为2.10十亿，则废炭中盐酸林可霉素的效价为：55.40×2.10/35.00=3.32（十亿）则盐酸林可霉素的质量为：3.32×1.35=4.48（㎏）且粗品中的所有杂质均在废炭中，所以废炭中杂质的质量为：3.15㎏所以由废炭中总质量守衡可知，废炭中含有水的质量为：55.40-3.15-4.48=22.45（㎏）则根据进出物料质量守衡可知，脱色液的各物质的质量为：脱色液中水的质量为：477.25-22.45=454.80（㎏）脱色液中盐酸林可霉素的质量为：315.02+13.36-4.48=323.90（㎏）脱色液中盐酸林可霉素的效价为：

25323.90/1.35=240.48（十亿）脱色液的总质量为：323.90+454.80=778.71（㎏）表3.5脱色段的进出物料平衡表脱色段物料进出平衡表

26取丙酮的加入量为脱色液质量的12倍，则所需加入丙酮的质量为：778.71×12=9344.46（㎏）最终母液的质量为：9344.46×6467.40/6194.50=9756.14（㎏）工艺要求最终母液的单位效价在3000.00μ/ml以下。此时取母液的单位效价在2000.00μ/ml，且已知丙酮的密度为0.79g/ml，则丙酮中盐酸林可霉素的效价为：2000.00×9756.14/（0.79×106）=24.70（十亿）由设计要求最终纯品的质量为：303.03㎏最终纯品的效价为：210.50十亿则最终纯品中盐酸林可霉素的质量为：210.50×1.35=283.52（㎏）则产品中水的质量为：303.03-283.52=19.51（㎏）则可知在结晶工段损失掉的物质总质量为：778.71+9344.46-9756.14-303.03=64.00（㎏）损失掉的盐酸林可霉素的效价为：240.48-24.70-210.50=5.29（十亿）损失掉的盐酸林可霉素的质量为：5.29×1.35=7.12（㎏）则可知损失掉的丙酮的质量为：64.00-7.12=56.88（㎏）收率：210.50×100.00%/240.48=87.53%表3.6结晶工段进出物料平衡表

27结晶段物料进出平衡表总收率：97.00%×120.00%×95.00%×80.38%×102.83%×87.53%=80.00%即可知各工段的收率总和与前所推发酵液时的收率相等。4.热量衡算基本计算依据热量衡算公式：Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6其中：Q1——物料带入到设备的热量，KJQ2——加热剂或冷却剂传给设备和所处理物料的热量，KJQ3——过程热效应，KJQ4——物料离开设备所消耗的热量，KJQ5——加热或冷却设备所消耗的热量，KJQ6——设备向环境散失的热量，KJQ1（Q4）=∑mct（KJ）m——输入或输出设备的物料质量,kg

28c——物料的平均比热容，KJ/(kg•℃)t——物料的温度Q5=∑MC(t2-t1)KJ M——设备各部件的质量，kgC——设备各部件的比热容t1——设备各部件的初始温度t2——设备各部件的最终温度Q5+Q6=10%Q总 固体化合物的比热容公式：C=（1/M）∑nCa (KJ/kg)M——化合物分子量n——分子中同种元素的原子数Ca——元素的原比热容，KJ/(kg•℃)盐酸林可霉素：C18H34N2O6S·HCl·H2O （461.02）（进料：林可霉素+丁醇+水+杂质）林可霉素的比热容 （406.52kg/kmol）Cp=（1/M）∑nCa=（1/406.52）×（18×Cpc+34×CpH+2×CpN+6×Cpo+Cps）=(1/406.52)×(18×7.535+34×9.628+2×25.953+6×16.74+22.604)=1.569[KJ/(kg•℃)]盐酸林可霉素的比热容 （461.02）Cp=（1/M）∑nCa=(1/461.02)×(18×Cpc+35×CpH+2×CpN+6×Cpo+Cps+CpCl)=(1/461.02)×(18×7.535+35×9.628+2×25.953+6×16.74+2×22.604)=1.454[KJ/(kg•℃)]4.1酸化、过滤：液化蒸汽量为：已知100℃蒸汽比热为：4.25kJ•kg-1•℃-1，水的比热4.2kJ•kg-1•℃-1蒸汽的汽化热为2258.40kJ•kg-1则可知液化蒸汽量为：

29发酵液吸收热量：62804.69×4.2×（65-25）=10551187.92（kJ）液化蒸汽量为：10551187.92/{[4.25×（120.00-100.00）+4.2×（100.00-65.00）+2258.40]×0.8}=5295.93（kg）4.2丁浓：热量平衡方程式：Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6 ①其中Q3为过程热，和为0Q5+Q6=10%Q总=10%（Q1+Q2+Q3）=10%（Q4+Q5+Q6）=10%Q4+0.1（Q5+Q6）→Q5+Q6=Q4/9由①→Q2=（10/9）Q4-Q1Q1=Q进料=∑mct又 Q进料=Q林可霉素+Q丁醇+Q水=m林可C林可Δt+m丁醇C丁醇Δt+m水C水Δt=363.75×1.569×(60-25)+21092.95×2.377×(60-25)+2388.93×4.179×(60-25)=19975.331+1754827.975+349416.846=2124220.15(KJ)而出料带走的热量：Q4 [Cp=（Cp60+Cp70）/2=1.869Q4=Q出料=Q丁醇液+Q浓缩液Q丁醇液=m林C林（70-25）+m水C水g（70-60）+m水C水L（60-25）+m水H热+m丁C丁（60-25）+m丁Cg（70-60）+ΔHJ（60） =18.19×1.569×45+2033.99×1.880×10+2033.99×2234.26+2033.99×4.174×35+18927.43×2.377×35+18927.43×655+18927.43×10×1.869=1284.305+38239.012+4544462.497+297145.600+1574667.539+12397466.65+353753.667=19207019.27（KJ）Q浓缩液=m林C林（70-25）+m水C水L（70-25）+m丁C丁（70-25）=345.57×1.569×45+354.94×4.173×45+2165.52×2.425×45=24398.97+66652.408+236312.37=267376.75（KJ）

30所以：Q4=Q出料=Q丁醇液+Q浓缩液=19207019.27+267376.75=19474396.02（KJ）Q2=（10/9）Q4-Q1=21638217.80-2124220.15=19513997.65（KJ）由间接蒸汽加热时蒸汽的消耗量公式为：D=Q2/[H-C（T-273）n] （n取0.98）水蒸汽在120℃时的热焓为：H=2209.2（KJ/kg）所以 D=19513997.65/[（2209.2-4.18）×80×0.98]=112.88（kg）所以热蒸汽的消耗量为112.88kg4.3浓缩：4.3.1 由Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6其中：Q5+Q6=0.1（Q4+Q5+Q6）→Q5+Q6=Q4/9Q1=0 Q4为出料物料带走的热量Q4=Q丁醇液+Q浓缩液Q浓缩液=m水C水L（70-25）+m丁C丁（70-25）+m盐林C盐林（70-25）=256.05×4.173×45+509.99×2.425×45+341.96×1.454×45=126109.00(KJ)Q丁醇液=Q水+Q丁醇+Q盐林可又Q丁醇=m丁C丁（65-25）+ΔH蒸发热（65）+m丁C丁g（70-65）=1912.64×2.405×40+1912.64×647.94+1912.64×1.869×5=1441145.55(KJ)Q水=m水C水L（65-25）+ΔH蒸发热+m水C水g（70-65）=72.94×4.176×40+72.94×2403.34+72.94×1.881×5=188175.54(KJ)所以：Q丁醇液=1441145.55+188175.54+16.27×1.454×45=1630385.636（KJ）所以 Q4=Q丁醇液+Q浓缩液=126109.00+1630385.636=1756494.64（KJ）4.3.2 Q3为过程热，由C18H34N2O6S（L）+HCl(L)→C18H34N2O6S·HCl查表有：ΔfHm标•HCl(g)=-92.307(KJ/mol)又18C+17H2+N2+3O2+S→C18H34N2O6SΔfHm标（C18H34N2O6S）=18ΔcHm标c+17ΔcHm标H2+ΔcHm标

31N2+ΔcH标mS-ΔcHm标（C18H34N2O6S）而C18H34N2O6S+24SO2→18CO2+17H2O+N2+SO2所以X=2×24.5=49所以QC（林可）=∑a+X∑b=（-15.49-30.98+18.84×4-401.93+5.44）+49×（0.38-1.84×4+2.26-0.13）=-605.25（KJ/mol）故ΔfHm标（C18H34N2O6S）=18×（-393.511）×13×（-285.83）-296.83+605.25=-11633.87（KJ/mol）同理：对盐酸林可霉素有：18C+17H2+N2+3O2+S+0.5Cl2→C18H34N2O6S•HClΔfHm标（盐林）=-12396.75-QC（林可）而C18H34N2O6S•HCl+24SO2→18CO2+17.5H2O+N2+SO2+0.5Cl2故X=24.75×2=49.5所以QC（林可）=∑a+X∑b=（-15.49-30.98+18.84×4-12-.26+5.44-401.93）+49.5×10.38-1.84×4+2.26-1.34-0.137=-675.27（KJ/mol）所以：ΔfHm标（盐林）=-12396.75+675.27=-11721.48（KJ/mol）ΔrHm标=-11721.48+11633.87+92.307=4.697（KJ/mol）以盐酸林可霉素为基准：4.697/0.46102=10.19（KJ/kg）70℃时有ΔrHm标=ΔrHm标（盐林）+Cp盐Δt+Cp林Δt=10.19+1.454×（70-25）+1.569×（25-70）=-5.015×567.61=-2846.56（KJ）Q3=5.015（KJ/kg）所以Q2=10Q4/9-Q3=10×1756494.64/9+1796.47=1953457.18（KJ）由间接蒸汽加热的蒸汽消耗公式有：D=Q2/[H-C（T-273）n]=1953457.18/[（2209.2-4.18）×80×0.98]=11.30（kg）所以消耗蒸汽的量为11.30kg4.4脱色：设物料进入脱色罐的温度为：25.00℃。物料出脱色罐的温度为：65.00℃。

32设杂质的比热为：0.94kJ/kg×℃。则物料进入脱色罐所带的热量为：Q1=（477.25×4.17+328.38×1.45×3.15×0.94）×25.00=61799.93（kJ）水、盐酸林可霉素、杂质分别吸收的热量为：Q水=477.25×4.17×（65.00-25.00）=79662.95（kJ）Q盐酸林可霉素=13.36×1.45×（65.00-25.00）+315.02×1.45×（65.00-25.00）=18321.45+777.04=19098.49（kJ）Q杂质=3.15×0.94×（65.00-25.00）=118.45（kJ）则物料吸收的总热量为：Q4=79662.95+19098.49+118.45=160679.81（kJ）取设备及其它的热损失为Q4的10.00%，则Q5+Q6=160679.81×10.00%=16067.98（kJ）已知脱色过程没有反应进行，即：Q3=0kJ则所需加的热量为：Q2=160679.81+16067.98-61799.93=114947.86（kJ）蒸汽的消耗量为：设蒸汽进入设备时的温度为：120.00℃蒸汽出设备时的温度为：100.00℃（气态）则，脱色过程中所消耗的蒸汽的总量为：114947.86/[4.25×（120.00-100.00）×0.98]=1379.93（㎏）5.主要设备的选型与计算

335.1碱化罐：碱化液总体积为：83000.00L=83.00m3按装料系数：φ=0.8计算83.00/0.8=103.75（m3）分成4个碱化罐则每个碱化罐的体积为：103.75/4=25.938（m3）因碱化罐中会加入浓度为30.00%的NaOH溶液，为具有强腐蚀性的液体。但是在NaOH溶液与过滤液混合之后的pH为10左右，所以选取碳钢做罐体的材料。查《化工工艺设计手册》上册118页表3-6可选型为：公称直径：Dg=2400mm公称容积：32.00m3壁厚：S=6mm高度：H=6200mm封头厚度：S1=10mm材质：碳钢5.2丁提罐：已知废水体积为88.15m3丁清液为24.68m3则总体积为：88.15+24.68=112.83（m3）按装料系数0.8计算则：112.83/0.8=141.04（m3）分成4个丁提罐则每个丁提罐的体积为：141.04/4=35.26（m3）查《化工工艺设计手册》上册118页表3-6可选型为：

34公称直径：Dg=2600mm公称容积：40.00m3壁厚：S=8mm高度：H=6600mm封头厚度：S1=12mm材质：碳钢5.3浓缩罐：由物料衡算可知：V=2.32+0.80=3.12（m3）装料系数为0.8则有：3.12/0.8=3.9（m3）查《化工工艺设计手册》上册290页表3-102可选：Vg=5m3D=1600mmD0=1120mmD1=1750mmD2=1964mmD3=30mmD4φ95×8H=1810mmH1=600mmH2=580mm

35H3=614mmH4=315mmH5=310mmH6=1247mmH7=1326mmL=4185mm5.4脱色罐：V=0.49+0.318=0.81（m3）装料系数0.8计算，则：0.81/0.8=1.01（m3）查《化工工艺设计手册》上册290页表3-102可选：Vg=3000LD=1200mmD0=840mmD1=1300mmD2=1468mmD3=30mmD4φ80×6H=1270mmH1=500mmH2=480mmH4=315mmH5=250mmH7=1276mmL=3360mm

36其中：Vg为反应罐公称容积D为反应罐内径D1为含夹套内径D2为含支座内径D4为搅拌器的内径H为高度6.非标准设备的选型与计算升膜式蒸发器设计：原料液处理量：2388.92（kg/h）原料液浓度：X0=1.522%完成液浓度：X2=11.877%进料温度t0：t0=63℃ （第一效沸点）加热蒸汽压力：P=300.33KPa第二效分离室压力：P2=194.65KPa第一效传热系数：K1=1200w/（m2•℃）第二效传热系数：K2=750w/（m2•℃）设计计算（1）总蒸发丁醇量：（w）W=F（1-X0/X2）=2388.92×（1-1.522/11.877）=2082.79（Kg/h）（2）加热面积计算：由于在蒸发过程会引起温度差损失；

37设由沸点升高引起的温差损失为△1；加热管内液柱静压强引起的温差损失为△2；管路流体阻力引起的温差损失为△3。总温差为△=△1+△2+△3因为△1=△tb•f 而f=0.0162(T=273)/r （T为操作压强下二次蒸汽温度，r为二次蒸汽下汽化热）T=273.0+70=343.09（K）（T=70℃）R=644.7(KJ/kg)而△tb=Kbm (Kb为沸点升高常数，m为溶液的质量摩尔浓度)Kbm≈1，而m=29.26×1000/[（176.37+22861.62）×406.52]=0.003（mol/kg）所以△1=0.003×0.0162×3432/644.7=0.00887（℃）对于开膜式蒸发器，由液柱静压力引起的温度差损失可忽略，△2=0取管路引起的温度差损失△3=1℃，则总温差损失为：∑△=△1+△2+△3=1.00887℃∑△t1=T1-t-∑△=120-65-1.009=53.991℃设林可霉素丁醇溶液比热为C0，（r1为加热蒸汽T1=120℃时汽化潜热）W=[D1•r1/r+FC0（t0-t1）/r1]×n1 （r1=2209.20KJ/kg）因系沸点进料，取t0=t1，又热利用系数n1=0.98-0.007△X即n1=0.98-0.007（11.44-2.096）=0.915所以W=0.915×D1×r1/r=0.915×2209.20/644.7D1=3.135D1D1=w/3.135=2082.79/3.135=664.367（kg/h）由于传热面积S=Q/K△t而Q=D×r1=664.367×2209.20×103/3600=4.08×105（w）K=1500[w/(m2•℃)]所以S=4.08×105/（1500×53.99）=5.03（m2）在120℃时，水蒸气的有关物理量如下：密度：p=943.1（kg/m3）热容：Cp=4.25(KJ/kg•K)导热系数：λ=0.6856（w/m•K）粘度：μ=0.2373×10-3（Pa•S）蒸汽消耗量：D=664.367/3600=0.185（kg/S）

38（n=4×0.253/（0.2373×10-3×3.14×0.021×0.021×949.1）冷凝负荷：Г=D/（n•Лd0）=664.367/（n•Лd0）而由传热面积可选设备尺寸为：公称直径：Dg=400mm；管子尺寸Ф38×3×1500[mm]51根。取重沸器入口管径d1=150mm，d2=250mmK值校核：Г=664.367/（51×3.14×0.038）=109.18kg/（m•h）查图可知α0=5700kcal/（m2•h•℃）ωT平=2883.41/1.1144=25204.6（㎏/h）所以：GL=ωT平/（Л/4ndi2）=25204.6/（0.785×51×0.0322）=6.15×105[kg/（m2•h）]ReL=diGL/μg=0.032×6.15×105/（0.2×9.81/9810×3600）=2.73×104Pr=3.6Cpμ/λ=3.6×0.625×0.2/0.013=34.62αL=0.023×1.013/0.032=（2.73×104）0.8×34.620.4=136.52kcal/（m2•h•℃）取蒸汽加热侧垢热阻：r0=0.00025m2•h•℃/kcal沸腾侧层热阻：r1=0.0004m2•h•℃/kcal管壁热阻：r壁=0.003/40=0.000075m2•h•℃/kcal所以：1/KL=1/136.52×(0.038/0.032)+0.0004×0.038/0.032+0.000075×0.038/0.035+1/5700+0.00025=0.00087+0.000475+0.00008+0.000175+0.00025=0.0097所以KL=103.09kcal/（m2•h•℃）=1030.09×1000×4.2/3600（ω/m2•℃）=1201.77（ω/m2•℃）与估算值相差不大。符合要求。

397.车间布置设计7.1车间布置7.1.1车间布置的重要性和任务车间布置是车间工艺设计的一个重要环节，它还是工艺专向其他非工艺专业提供开展车间设计的基础资料之一。一个不合理的车间基建时工程造价高，施工安装不便；车间建成后又会带来生产和管理的问题，造成人流和物流紊乱，设备维修合法检修不便，增加输送物料的能耗，且容易发生事故。因此，车间布置设计应遵守设计程序，按照布置设计的基本原则，进行细致而周密的考虑。车间布置：第一是确定车间的火灾危险类别为局部甲级，车间总体为乙级；第二是确定车间建筑物和露天场所的主要尺寸，并对车间的生产，辅助生产和行政生活区域位置作出安排；第三是确定全部工艺设备的空间位置。7.1.2 制药车间布置设计的特殊性该车间属于原料药工业，其设计与一般化工车间具有共同的要求。为了保证药品的质量，必须在严格控制洁净的环境中生产，以防异物，灰尘及细菌污染药品。所以，该车间的新建，改造必须符合GMP制度，这是医药品生产特殊性的一面。7.2车间组成车间一般由生产部分，辅助生产部分和行政生活部分组成。生产部分包括生产部分和精烘包工序，控制室，贮罐区等。辅助生产部分包括动力室（真空泵和压缩机室），配电室，调室，原料室，料和成品仓库等。行政生活部分包括办公室，议室，工人休息室，更衣室，浴室，厕所和女工保健室等。7.3车间的总体布置车间布置设计要考虑车间内部的生产，辅助生产，管理和生活的协调。该厂房的组成形式是单体式，即各部分相互分离并分散在几个厂房中。该厂房的高度布置为三层的多层厂房，为5米，行政生活用室高度为3.0米。每层厂房高度在一栋厂房中是基本统一的，这样将符合通风，采光和安全要求。厂房的建筑模数和平面形状可参看附图4～6。

408.岗位操作要点及工时8.1各岗位操作工时：8.2生产周期：生产周期共用时：130小时9.工艺质量控制检查及中间体，成品质量标准9.1中间产品质量控制标准：9.3中间体检验方法：本工艺发酵液及碱化液中林可霉素含量以藤黄几叠球菌为检菌采用生物方法来测定，胆取除碱化液外的中间体以旋光法测定其林可霉素的含量，中间体中所含效价多少前，可以氯化钯为发色剂，以比色法进行快速测定，发酵中间控制的总糖，以法比色测定，pH用酸度计测定氨氮及氨基氮采用旦甲醛法进行测定。消后溶磷需透光度以分光度计测定，pH用精密试纸检验。成品质量由丁质检处负责取样检验并下法成品质量报告单。其它由控制企业标准根据需要和可能分别车间化验室和,厂质检料分项目进行检测控制。

4110.劳动组织10.1人员总体分配：1.全车间分为：办公室、酸化板框过滤工段、碱化工段、丁提工段、丁浓工段、水洗工段、丁醇回收工段、浓缩工段、脱色工段、丙酮回收工段、精烘包工段，共十一个单位。2.生产工段设正、副段长，技术员各一名，负责组织工段工作及指挥生产；工段下划分若干岗位，每个岗位设兼职岗长一人，负责本岗位生产指标、技术指标、设备和工具的管理工作。3.各组兼职组长，技术员1～3人，负责本组工作。4.车间按3班倒编制生产，每班设代班长一人（顶岗），全车间设值班主任一人，负责当班生产任务，劳动考勤及处理应急事件。5.全车间实行80%人员生产，20%人员休息制度，80%的生产人员倒班采取两班生产一班换休，非倒班人员采取每周休息两天，20%的休息人员采取一次脱离三个月集中休息，生产人员与轮休人员定期轮换。10.2车间组成：11.劳动保护与安全生产11.1车间安全生产守则：1.本车间使用原料多为易燃易爆，有毒，强腐蚀性物质，需要定点存放，妥善管理。

422.车间严禁烟火，严禁携带火种及各种易燃品进入生产区域。3.车间周围禁止堆放各种易燃品。4.不准未经请示动用明火，动火检修严格按有关手续办理。5.本车间职工定期进行身体检查，禁止班前班后8小时内饮酒。6.消防器材定点存放，人人均需掌握使用方法。11.2个人防护守则：1.操作时必须穿戴工件服，手套及其它有关防护品。2.工作服等防护用品必须经常清洁，不得穿回宿舍和家中。3.对原料，中间产物禁止直接接触。4.每班及时清理工作岗位卫生，凡毒品及腐蚀性原料撒落应及时清理干净。5.班后洗澡，防止有毒物品影响自己和他人。11.3动火规定：1.动火部位及周围必须清理，易燃物品需存放到安全地点。2.设备，管道动火前需清洗干净，与其它设备，管道不得串遍。3.动火时，室内打开窗，设备打开人孔，并准备好有效的消防器材。4.动火前必须经专人检查，办好动火手续方可动火，动火后也必须专人检查无后患才可离开。5.动火时要指定现场负责人及岗位专人配合。11.4安全用电：1.车间职工要熟悉本岗位各种电气设备在车间生产中的作用和操作程序，能正确使用和进行手动操作控制，并能熟悉掌握在发生异常情况时应采取应急措施。2.停电或停产时要切断总电源和关闭所有的开关，检修设备也要切断有关电源，并在开关处挂牌警示，检修完毕后送电时，不允许一次性送电，必须进行试送电。3.电气设备发生故障，应找电工检修，不得擅自拆卸。4.电气设备、设施应严格注意防水和不得晾晒衣服或搁置各种物品。11.5动力使用1.压料按规定压力，保持压力稳定，开启缓慢，关闭先关空压后开排气。2.受压容器及管道等设备，需装压力表、安全阀并经常检修灵敏度，装有防爆片的应按规定试压及更换。3.节约蒸汽，使用蒸汽设备，管道应装流水器，脱汽应连在回汽上。

434.用汽时慢慢开蒸汽阀，按规定压力使用，开启时要预防烫伤。停工必须吹尽管路及设备内积水，防止冻裂。11.6环境卫生1.生产区：1.1对各岗位力求地面整洁，门窗玻璃完好。1.2设备、管道、管阀排列整齐，管道清洁，及时杜绝跑、冒、滴、漏。1.3在车间周围种植花木，美化环境。1.4车间各区域，厕所，澡堂由工段包干卫生。1.5车间各下水，排污管必须畅道。1.6废、旧物料，生产、生活垃圾分别集中，送入堆放点。2.精烘包区：2.1此区分为工段区、控制区，物料流向与人走向分开。2.2工作区没有空洞，有通风装置，水磨石地面，瓷砖墙面，操作条件良好。2.3非操作人员，不得擅自进入工作室。2.4操作人员进入工作区必须更衣、换鞋、戴帽、戴口罩。2.5必须保持地面、墙壁卫生，门窗玻璃完好整洁。2.6生产工具定点放置，严格交接班。2.7工作区禁止放非生产用品。2.8定期规定工作区的粉尘浓度。11.7易燃易爆物有关常数：

4412.“三废”处理及其综合利用12.1林可霉素原料药生产废水的概述林可霉素原料药生产废水主要来源于发酵液经溶媒（如丁醇）提取后剩余的残液，其有机浓度高，成分复杂，主要成分为碳水化合物、蛋白质、类酯物，亦含少量对微生物有抑制作用的抗生素、溶媒等，COD为14000—18000mg/l,pH值呈碱性。另外还有一部分冲洗废水，这部分废水COD浓度较低，主要含有大量菌丝体，SS为2000mg/l,pH值呈酸性。林可霉素生产废水不但具有一般抗生素工业废水的特点，而且因为林可霉素对革兰氏阳性菌具有强抗菌能力而使得生物处理具有较大的难度，国内对林可霉素生产废水的治理要求迫切，但难度较大，其单独处理技术国内尚未见报道。12.2林可霉素生产废水的处理工艺12.2.1工艺选择与确定通过实验知道，该废水若只采用好氧处理，由于废水有机物浓度高，并且含有大量不易降解的有机物和少量有毒有害物质，好氧微生物难于存活，生化性较差。通过厌氧处理不仅可去除废水中大部分污染物，而且可使废水中大分子、难降解的有机物分解为小分子有机物，同时可降低废水中的有毒有害成分，改善废水的生化性能，为,下一步好氧处理提供条件。实践证明，经过厌氧处理后的废水再进行好氧处理污染物的去除率可明显提高。12.2.2厌氧处理厌氧处理方法多种多样，根据该废水的特点，拟采用目前国际上先进的上流式厌氧污泥床（UASB）技术。该技术处理高浓度有机废水目前在国内外已得到广泛应用，其主要优点为：①UASB容积负荷大，污染物去除率高，可直接处理高浓度有机废水；②动力消耗低，并且可产生大量沼气；③耐冲击负荷能力强，有机负荷可达5.0—10.0kgCOD/m3•d；④污泥产生量少，可节约污泥处理费用；

45⑤厌氧反应器可以季节性或间接性运转，厌氧菌可长期处于休眠状态，在工厂因故停产运行一段时间后，再开工系统能迅速启动。12.2.3好氧处理好氧处理采用目前国内常用的“间接式活性污泥法”，即SBR法。其核心构筑物是SBR反应池，该池集初沉池、暴气池、二沉池于一体。污水进入池中，在微生物的作用下得到净化，经静止沉淀、泥水分离后，将处理后的水通过滗水器排出池外。其运行模式按操作顺序，由进水、反应、沉淀、排水和闲置等五个基本过程组成。13.工程经济所存在的问题及改进在1个月的设计过程也是我们不断的学习和进步的过程，在设计当中也有不理想的地方。例如：在林可霉素的提取溶剂的选择时，由于资料和技术的原因而不能选择提取效果更好路线更佳的溶剂，而选取使用比较普遍的丁醇做为林可霉素的萃取剂。在丁浓岗位采用的是单效的升膜式再沸器设计，若可以采用多效的再沸器这样则可以大大提高丁浓的效率，以及提高能量的利用率，减少能量的消耗降低成本。

46结 语经过一个多月的毕业设计过程，是学校我们大学四年所学知识的一次全面考察。也是我们在即将就业之前对自己综合能力的一次很好的测试，使我们对自己综合能力有更深入、全面的了解。让我们知道和发挥自己的优势，加强自己的不足。在设计过程中得到了张珩老师、张秀兰老师、王凯老师和申永存老师的细心指导和关怀，在此对他们表示衷心的感谢。由于时间的原因，年产100吨盐酸林可霉素的初步设计相信还有很多的不足之处还需要去完善和修改，限于我们的知识和能力，此设计中的缺点和错误在所难免，恳切希望读者给予批评指正。参考文献

47[1]顾觉奋．微生物药品化学与分析．北京：军事医学科学出版社。1996[2]杨染,鹿颐,王爱国．高效液相色谱法测定盐酸林可霉素A和B的含量．药物分析杂志，1992，l2(5)：309-311[3]张驼，束梅英．林可霉素产销现状及展望．中国药房，1995,6(6):112-114[4]罗青波.对国内洁霉素市场的剖析与对策.医药情报.1994,6(2):7-12[5]任吉民．林可霉素类抗生素市场概述.中国药房.1991,2(3):14-16[6]《抗生素工业生产》编写组．抗生素工业生产．北京：中国医药工业公司,198l[7]BergyME,CoatJH，MalikVS．ProcessforpreparingLincomycin．USP4271266[8]靳顺明．溶媒提取洁霉索工艺的改进．中华人民共和国专利,CN 165074A[9]卢志生．蔡继传、贸协群．用中性有机磷(膦)类萃取剂从发酵液中提取抗生素．中华人民共和国专利，CN1037343A[10]万钢，于被秋，伍志春等。肟类萃取洁霉索的研究．化工冶金，l994，15(4):330-332[11]于淑秋，万钢，伍志春等．纯化洁霉素的方法．中华人民共和国专利．CNI053790A[l2]顾一鸣．抗生素溶媒萃取法的改进.中华人民共和国专利，CN1044819A[13]李雁南，溶剂萃取林可霉素的方法.中华人民共和国专利，CNl044819A[14]朱亚胜．从发酵液中提取林可霉素工艺研究．[学士论文].北京：清华大学，1995[15]雷卓伟．林可霉素提取新工艺研究．[学士论文].北京：清华大学，1997[16]元平言，廖史书，周侗．林可霉索提取新工艺．中华人民共和国专利，申请号981000657[17]赵风生，孙控．树脂吸附法提取林可霉索，离于交换与吸附．1992,8(3)：252[18]印培民，沈卫，周鹃．H—103大孔网状吸咐剂提取林可霉索的研究．中国抗生索杂志．1993，18(4)：310

48