最新版年产160吨芬布芬工艺设计师范学院制药工程毕业课程设计Word格式.docx
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芬布芬纯品99%杂质及水的含量1%。
设计内容主要包括芬布芬车间工艺设计依据，工艺路线论证，工艺流程设计，全流程物料衡算，能量衡算，工艺设备选型与计算，车间布置设计，工程经济，劳动保护，安全生产与“三废”处理及其综合利用等内容。
设计所得成果主要有设计说明书和相应的图，其图包括车间设备平、立面布置图、带控制点的工艺流程图、物料流程框图、精烘包车间平面布置图、典型设备的装备图、典型工段配管图。
[关键词]芬布芬车间工艺设计工艺路线收率
[Abstract]Thedesignfortheannualoutputof160tonsoffenbufenintheworkshopprocessdesign.Fenbufen,alsoknownasDingketoacidbiphenyl;
benzeneketoacid.Forthenewerlong-actingnon-steroidalanti-inflammatoryanalgesics.Thedesignprocessusedroutesare:
tobiphenyl,succinicanhydrideandaluminumchlorideastherawmaterial,ethylenedichloride
condensationandwaterafterfenbufen.Designelementsincludefenbufenworkshopprocessdesignbasis,processroutefeasibilitystudies,processdesign,thewholeprocessmaterialbalance,energybalance,processequipmentselectionandcalculation,plantlayoutdesign,engineering,economic,laborprotection,safetyand"
threewastes"
andthecomprehensiveutilizationofcontents.Designfromspecificationanddesignofthemainresultsofthecorrespondinggraph,thegraphincludingworkshopequipment,flat,verticalsurfacelayout,withaflowchartofthecontrolpoint,thematerialflowdiagram,finishing,drying,packingworkshopfloorplan,typicalequipmentandequipmentmapSectionoftypicalpipingdiagram.
[Keywords]fenbufenshopprocessdesignprocessroutetheyield
1引言
芬布芬，又名联苯丁酮酸，属解热镇痛及非甾体抗炎镇痛药。
用于类风湿性关节炎、风湿性关节炎、骨关节炎、强直性脊椎炎及痛风等的治疗。
亦用于牙痛、手术后疼痛、外伤疼痛等的止痛。
其合成工艺在不断地改进，日益完善。
基于实习所获，同时结合专业课的深入学习及老师的悉心教导，我开展了对芬布芬的车间工艺设计。
本次设计内容以对联苯、丁二酸酐和三氯化铝为原料经过缩合反应，得到中间后，再经过水解最后经过环合、回收、精制等工序，得到了芬布芬。
由此工艺可知,芬布芬的工艺很复杂，因此设计的任务非常庞大。
这不仅要求我们要有扎实的专业理论知识，更要有灵敏的理解感悟的实验能力，熟练运用画图工具，其成果包括了工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、工艺设备选型计算、车间布置设计、典型设备的装配、设计说明书的撰写、查阅英文并翻译、绘制相应的工艺图。
本设计为初步设计，我按照设计任务书所要求内容，一步一步完成，但由于经验不足，理论和实践知识不够扎实，在设计中还存在大量不足之处，诚请老师给予指出和修正。
2概述
1设计依据
盐城师范学院制药工程专业毕业设计任务书。
设计遵循的技术法规
（1）《药品生产质量管理规范实施指南》（2001年版，中国化学制药工业协会，中国医药工业公司）；
（2）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85；
（5）《工业“三废”排放执行标准》GBJ4-73；
（6）《建筑工程消防监督审核管理规定》公安部第30号令；
（7）《建筑结构设计统一标准》GB50068－2001；
（8）《工业企业设计卫生标准》TJ36-79；
（9）《化工工厂初步设计内容深度的规定》HG20688－2000
（11）《关于出版医药建设项目可行性研究报告和初步设计内容及深度规定的通知》国药综经字[1995]，第397号
2产品概述
2.1产品名称：
中文名：
芬布芬
别名：
联苯丁酮酸；
苯酮酸
化学名：
3-（4-联苯羰基）丙酸
英文名：
LEDERFEN
2.2化学结构式、分子式及分子量：
①化学结构式：
②分子式：
C16H14O3
③分子量：
254.28
2.3药理及应用
据动物实验结果，本晶的消炎、镇痛作用虽较吲哚美辛低，但比阿司匹林强。
毒性比吲哚美辛小，胃肠道副作用小于阿司匹林及其他非甾体消炎镇痛药。
药理研究表明，本晶在体内代谢成联苯乙酯，后者可抑制前列腺素的合成，从而阻断炎症介质的作用，认为这是本品消炎作用的主要机制。
芬布芬作为联苯乙酯的前体物，口服后可避免直接服用活性代谢物对胃肠道的刺激。
本药一般能使类风湿因子、血沉、抗链“O”等指标恢复正常或转阴。
病理学检查未见主要脏器有明显病理改变。
口服后2小时血药浓度达高峰值。
t12为12～17小时［1］。
2.4药理毒理
本品为一种长效的非甾体抗炎药。
进入体内后代谢成为联苯乙酯后具有抑制环氧合酶的活性，使前列腺素的合成减少而起作用。
动物实验表明，本品的抗炎镇痛作用比吲哚美辛弱，但比阿司匹林强。
急性毒性试验结果：
大鼠经口LD50为200～720mgkg，腹腔注射LD50为265～575mgkg；
小鼠经口LD50为795～1673mgkg，腹腔注射LD50为506～811mgkg。
3缩合工段物料衡算
1设计任务
物料衡算时间标准：
以天计算，计算单位kg
年产芬布芬150吨。
缩合水解工段收率93.25%，精制工段收率94.94%，单程收率88.53%，总收率92.51%，回收率4.3%。
年产芬布芬150吨。
一年按333天计算：
每天生产芬布芬：
；
每天生产纯品量：
每天理论生产纯品量：
2缩合水解反应式
缩合反应
++中间体+HCl
154.21100.07133.34484.5036.46
水解反应
中间体+HCl+6+6HCl+Al（OH）3
484.536.466×
18.02254.286×
36.4678.00
3缩合水解过程各物料消耗
水解过程
缩合物的消耗量：
盐酸的消耗量：
水的消耗量：
氢氧化铝的生成量：
声称盐酸的量：
缩合反应过程
缩合物的生成量：
生成盐酸的量：
需要联苯的量：
需要三氯化铝的量：
需要丁二酸酐的量：
4原料质量标准和配比
表3.1原厂物料质量标准及配比
原料名称
分子式
原厂投料量
联苯
丁二酸酐
三氯化铝
二氯乙烷
盐酸
常水（水解罐）
温水（离心）
常水（二次水洗）
HCl
H2O
H2O
27
18
50
200
65
600
300
800
表3.2各物料的投料量
投料量
纯量
备注
295.96
197.31
548.08
2192.3
712.50
6576.9
3288.45
291.52
193.87
539.85
2159.41
701.81
淡黄色片状晶体，不溶于水，溶于乙醇、乙醚，比重1.041，本品有笨和氯的刺激性气味，大量接触有毒。
无色针状结晶，溶于醇、氯仿和四氯化碳，微溶于水喝醚，受热至150℃升华，比重2.61，对呼吸道有刺激性。
无色淡黄色颗粒结晶性粉末，有吸潮性，易溶于水，并易发生水解，易溶于无水乙醇，四氯化碳，比重2.44，有强烈的刺激性。
无色油状液体，有芳香味，难溶于水，易溶于乙醇、醚、乙烯，比重1.2521。
淡黄色刺激性气体，有腐蚀性，比重1.1526，避光贮藏。
——
5缩合反应罐进料以及出料
缩合反应进料见表3.3
表3.3缩合进料罐
物料名称
纯品量
共计
3233.65
缩合反应出料见表3.4
表3.4缩合罐出料
物料名称物料量
物料量
络合物
杂质
水
4.7
35.71
915.90
38.18
10.83
68.92
注：
二氯乙烷回收率：
92%；
回收量：
2016.92；
4缩合工段能量衡算
1缩合反应能量能量衡算相关数据
图一缩合反应能量能量衡算
4.1缩合反应主要物料的相关物化性质数据表
质量kg
比热（25℃）
溶解度
分子量
37.57
1.2107
1.1879
0.4877
1.2142
4.2077
120.58
179.80
102.32
—
154.21
100.07
133.34
98.96
18.02
水的重量=联苯投入量×
水分含量＋丁二酸酐投入量×
水的含量＋三氯化铝投入量×
水的含量＋二氯乙烷投入量×
水的含量＋杂质量=37.57kg
固体比热的计算
计算公式：
式中：
M=化合物分子式
n=分子中同种元素原子数
Ca=元素的原子比热容
表4.2元素原子比热容
元素
C
H
O
7.535
9.628
16.74
F
S
其他元素
20.93
22.604
25.953
2各物质的比热计算
（1）联苯的比热：
（2）三氯化铝比热：
（3）二氯乙烷比热：
（4）水的比热：
3熔解热计算
（1）联苯溶解热：
（2）丁二酸酐溶解热：
（3）氯化铝溶解热：
4热量计算
（1）苯从25℃降至8℃所需移走的热量：
（2）丁二酸酐从25℃降至8℃所需移走的热量：
（3）将氯化铝从25℃降至8℃所需移走的热量：
（4）将二氯乙烷从25℃降至8℃所需移走的热量：
（5）将水从25℃降至8℃所需移走的热量：
综上所述：
5过程热效应
化学反应平均温度
表4.3缩合反应主要物料的相关物化性质数据表
比热（16.5℃）
燃烧热
标准生成热
中间体
1.2017
0.7955
0.9858
369.6
102.70
605.76
704.64
92.37
1242.52
相关计算
（1）盐酸的比热：
（2）中间体的比热：
（3）丁二酸酐元素燃烧热：
（4）三氯化铝生成热
表4.4a、b值
相态
A
B
液态
气态
23.86
23.02
218.05
219.76
根据缩合反应设备进行能量衡算
物料带入的热量Q1
物料25℃进料，以进料状态为基准，则Q1=0
物料离开设备带走的热量Q4
表4.5主要物料的相关物化性质数据表
质量
比热
（1）丁二酸酐所带走的热量：
（2）三氯化铝所带走的热量：
（3）二氯乙烷所带走的热量：
5缩合工段设备选型
1选型的体积
进入缩合罐的物料见表5.1
表5.1缩合反应罐中各物料的投料量与物性参数
物料名称
含量（%）
投量（kg）
密度（kgL）
体积（L）
丁二酸酐
三氯化铝
二氯乙烷
98.5
96.4
99.0
548.08
1.041
2.61
2.44
1.2521
302.98
82.8
239.38
2336.295
[注]：
投料量按物料衡算中数据；
体积=投料量密度。
总体积=联苯的体积+丁二酸酐的体积+三氯化铝的体积+二氯乙烷的体积=2961.46L
原厂缩合反应的生产周期为240min，其中反应时间120min，辅助时间为30min，加料时间90min。
设计时适当放大，令生产周期270分钟，其中生产时间为130分钟，辅助时间为50分钟，加料时间90min。
每天要生产的量较大，综合整个生产周期，另每天生产3批，每批两个综合罐，则
每批的体积=总体积批数
根据蒋作为主编《药厂反应设备与车间工艺设计》11页［2］装料系数的大小根据经验来选定，对不发生泡沫，不沸腾的液体，Φ取0.7—0.85，对同时沸腾和发生泡沫的液体，Φ取0.4—0.6。
因为缩合反应没有泡沫产生，没有沸腾现象，则装料系数取0.7—0.85。
取0.75则：
选型的体积=每批的体积装料系数
根据《化工工艺设计手册》（第三版）下册5—281页［3］选择k型搪玻璃反应器（HGT237—1992）一台，公称容积1500L，实际容积1714L，各参数见表5.2
表5.2搪玻璃开式反应釜的参数
公称容积
VNL1500
公称直径DNmm
计算容积VJL
容积系数VNVJ
夹套换热面积m2
公称压力PN
介质温度及容器材料
搅拌轴公称直径Dnmm
电动机功率叶轮式搅拌器
电动机型式
搅拌轴公称转速
传动装置（减速机）
悬挂式支座
支承式支座
参考质量kg
1300
1714
0.88
5.2
罐内罐外
0.250.6
0—200℃Q235—A
80
3.0
Y型（同步转速1500rmin）
125rmin
BLD—3
A3×
4
2.5t×
2250
参考质量中不包括电动装置质量及搪玻璃层质量；
悬挂式支座均为A型时带垫板。
[核算]：
周期
每天生产3批
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