年处理500吨玄参提取车间初步设计.docx

《年处理500吨玄参提取车间初步设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年处理500吨玄参提取车间初步设计.docx（48页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、 齐 齐 哈 尔 大 学 毕业设计（论文） 题 目 年处理500吨玄参提取车间初步设计 学 院 化学与化学工程学院 专业班级 制药工程 学 号 学生姓名 指导教师 成 绩 年 月 日 郑 重 声 明 本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权属于培养单位。 本人签名： 日期： 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 摘 要 动脉粥样化相关疾病是我国死亡率第一的疾病，而玄参

2、中含有大量生物碱、氨基酸（左旋天冬酰胺）、甾醇、糖类、脂肪酸等成分，对于治疗这种疾病有很好的效果，所以在实际生活中研究对玄参的提取有着重要的意义。 本设计通过采用水提醇沉的方法提取玄参中的有效成分。通过提取、浓缩、醇沉、乙醇回收四个工段进行提取最终的浸膏。本次设计优化了提取路线，降低损失率，减少污染，满足实际中大量的需求。 根据工艺流程进行厂址选择，物料计算，热量计算，主要设备计算以及选型，车间设备布置，公用工程部分的计算，三废的处理等工作。完成了初步设计说明书，绘制三张 CAD 图纸，其中包括车间工艺流程图，车间设备的布置图，主要设备图。 关键词：玄参；提取；工艺流程；车间布置 齐齐哈尔大学

3、毕业设计（论文） Abstract Atherosclerotic disease has the first mortality rate in China, and Scrophulariaceae contains a large number of alkaloids, amino acids (L-asparagine), sterols, sugars, fatty acids and other ingredients, for the treatment of this disease have a very good effect, therefore, the study

4、of real life in the extraction of Scrophulariaceae is of great significance. This design extracts the active constituents from Scrophulariaceae by means of water extraction and alcohol precipitation. The final extract was extracted by extraction, concentration, alcohol precipitation and ethanol reco

5、very. This design optimizes the extraction route, reduces the loss rate, reduces the pollution, satisfies the large demand in the actual situation. According to the process of the site selection, material calculation, heat calculation, the main equipment calculation and selection, workshop equipment

6、 layout, the calculation of public works, waste disposal and so on. Completed the preliminary design specifications, drawing three CAD drawings, including the workshop process flow chart, workshop equipment layout, the main equipment map. Key words：Scrophulariaceae; Extract; Process flow; Workshop l

7、ayout 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 目 录 摘 要 . Abstract . 第 1 章 绪 论 . 0 1.1 概述 . 0 1.1.1 生产方法简介 . 0 1.1.2 设计原则及要求 . 0 1.1.3 设计依据及设计范围 . 0 1.1.4 车间概况 . 1 1.2 厂址选择 . 1 1.2.1 厂址选择原则 . 1 1.2.2 建厂条件 . 2 1.2.3 方案比较 . 3 1.3 原材料及产品主要技术规格 . 3 1.3.1 原材料技术规格 . 3 1.3.2 产品技术规格 . 4 1.4 原材料消耗定额及消耗量 . 4 第 2 章 工艺流程设计 . 5 2.1 生产方法选择

8、 . 5 2.2 工艺流程示意图 . 5 2.3 工艺流程叙述 . 5 2.3.1 提取工段 . 6 2.3.2 浓缩工段 . 6 2.3.3 醇沉工段 . 6 2.3.4 乙醇回收工段 . 6 第 3 章 化工计算 . 8 3.1 物料计算 . 8 3.1.1 基础数据 . 8 3.1.2 提取工段物料衡算 . 9 3.1.3 浓缩工段物料衡算 . 9 3.1.4 醇沉工段物料衡算 . 10 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） I 3.1.5 乙醇回收工段物料衡算 . 11 3.2 设备工艺计算 . 11 3.2.1 提取工段设备工艺计算 . 11 3.2.2 提取液储罐 . 11 3.2.3 浓

9、缩工段设备工艺计算 . 12 3.2.4 浓缩液储罐 . 12 3.2.5 醇沉工段设备工艺计算 . 12 3.2.6 醇沉储罐 . 13 3.2.7 乙醇回收工段设备工艺计算 . 13 3.3 热量计算 . 14 3.3.1 热量计算的依据 . 14 3.3.2 提取工段多功能提取罐热量计算 . 15 3.3.3 浓缩工段双效浓缩器热量计算 . 16 3.3.4 醇沉工段醇沉罐热量计算 . 17 3.3.5 乙醇回收工段乙醇回收塔热量计算 . 18 3.3.6 浓缩工段双效浓缩器二次热量计算 . 19 第 4 章 主要设备设计 . 21 4.1 设备材质选择及结构形式 . 21 4.2 设备

10、工艺尺寸的计算 . 21 4.2.1 体积的计算 . 21 4.2.2 筒体的直径 . 21 4.2.3 筒体的高度 . 22 4.3 附件的选择 . 23 4.3.1 法兰 . 23 4.3.2 视镜 . 23 4.3.3 管法兰 . 23 4.3.4 支座 . 23 4.4 设备壁厚设计 . 24 4.4.1 筒体的壁厚 . 24 4.4.2 封头的壁厚 . 24 4.5 设备操作控制 . 27 第 5 章 车间设备布置设计 . 28 5.1 车间设备布置设计概述 . 28 5.1.1 车间设备布置设计原则 . 28 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） II 5.1.2 车间组成 . 28 5.

11、2 车间设备布置方案 . 29 第 6 章 公用工程 . 30 6.1 动力（水、电、汽、气） . 30 6.1.1 蒸汽用量 . 30 6.1.2 电力用量 . 30 6.1.3 水用量 . 31 6.2 空调部分 . 32 第 7 章 环境保护 . 33 7.1 三废产生 . 33 7.2 治理方法 . 33 7.2.1 废水的处理 . 34 7.2.2 废气的处理 . 34 7.2.3 废渣的处理 . 34 第 8 章 防火安全卫生 . 35 8.1 防火措施 . 35 8.2 生产安全措施 . 35 结 语 . 37 参考文献 . 38 致 谢 . 39 附 录 . 40 齐齐哈尔大学

12、毕业设计（论文） 0 第 1 章 绪 论 1.1 概述 1.1.1 生产方法简介 中药材是指供医药用的以纯天然的植物、动物和矿物质为主，并且包括少部分人工合成物（如轻粉、丹药）和生物合成物（如豆豉、神曲）。 药材浸出的时候，依据生产规模、容积种类、药材性质及所需的剂型可以采用不同种类的浸出方法。按照药材向设备中的加入方式，可以分为连续式加料、半连续式加料和间歇式加料方式。在药厂实际生产的过程中，按照药材在设备内的处理方式不同，可以将药材的浸出分为提取、浸渍（对静态浸出）、煎煮（水提热回流）等1。 常用的浸出方法有：煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流法、水蒸气蒸馏法、超临界萃取法、离子交换与大孔树脂吸

13、附法。现代中药提取的技术方法一般有半仿生提取法，生物酶解技术，微波提取技术。但是这些技术的提取液都是是混合物，必须要经过纯化和分离的过程，才能除去相关的杂质以及不溶物，最终才能得到产物，这种方法显然不可取，在工业的长期生产的过程中，一般最常使用的分离纯化技术是离心分离技术、水提醇沉技术、膜过滤技术、最后还有醇提水沉技术等。 本次设计年处理 500 吨玄参的提取车间选用的是水提醇沉的方法。 1.1.2 设计原则及要求 本次设计的总体原则是：让工艺流程更加简单，实际生产中便于操作，方法适合大中小企业，能够用来大批量的生产。但是最重要的是本次设计能够节约支出，具有可行性以及高效益。在车间设计时，秉持

14、着节约成本，减少铺张浪费，安全生产的理念。 本次设计的要求：要确定一年处理 500 吨的玄参的设计可以顺利的进行以及成功的完成，然后还要保证设计的工艺流程简单易懂、便于实际操作、节约资源等优点。主要设备的选择以及如何放置，要满足能够随时随处进行维修和护理等工作，还要满足工厂工艺普遍性的一般要求， 但是最重要的是能够节约设备的投资， 达到事半功倍的效果2。 1.1.3 设计依据及设计范围 本次设计参考的依据如下： （1）齐齐哈尔大学毕业设计任务书 （2）齐齐哈尔大学毕业设计（论文）工作手册 （2017 版） （3）药品生产质量管理规范 （国家药品监督管理局） （4）制药工程制图 （中国质检出版社

15、出版） 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 1 （5）化工设备设计手册 （化学工业出版社出版） （6）药厂反应设备及车间工艺设计 （化学工业出版社） （7）制药工程工艺设计 （化学工业出版社出版） （8）化学工程 CAD 技术应用及实例 （化学工业出版社出版） （9）化学制药工艺学 （中国医药科技出版社出版） （10）天然药物提取工艺学解（中国轻工业出版社出版） 本次设计的范围是将已经处理好的玄参净药材加入到多功能提取罐中，然后通过水提醇沉的技术，最后可以得到最终 1.2 倍净药材质量的玄参浸膏一般生产区车间设计，其中包括物料衡算、主要的设备进行选型、热量衡算、主要设备的计算过程、车间如何布置3。在

16、如何选择工艺流程以及绘制带控制点的工艺流程图方面是本次设计任务的重点。 1.1.4 车间概况 本次设计的车间包括四个主要工段，分别为玄参的提取工段、玄参浓缩工段、玄参的醇沉工段、乙醇回收工段。为了让工人操作更加的方便，现将每一个工段包含的设备摆放在相对比较聚集的地方，由于本次设计的任务是年处理 500 吨玄参的提取车间初步设计，那么流程相对其他的课题就比较简单容易，用到的设备也比较少。为了让布局更加合理化，本次设计的车间将采用厂房为高单层、中间设钢操作台的设计方案，设计 3个通道，用于人流、物流的进出，考虑到本次设计车间的是年处理 500 吨玄参，这次设计的生产规模属于中大型生产规模。 本设计

17、的车间每年的工作时间为 300 个小时，施行四班三运转工作的时间制度，每天工作时间按照 24 小时计算，那么每班的工作时间为 8 小时，符合法定工作日的时间。经过计算后，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 1-1 车间定员表 序号 工序名称 每班定员 管理人员 操作人员 轮休人员 合计 1 提取 4 1 2 4 7 2 浓缩 4 1 2 4 7 3 醇沉 4 1 2 4 7 4 乙醇回收 4 1 2 4 7 1.2 厂址选择 1.2.1 厂址选择原则 在国外，制药厂的外部环境不同于一般的工厂，大多数环境幽静、空气洁净，工厂远离交通要道，处在大片

18、的草坪和树木之间，绿化面积比较大，有些工厂绿化的面积甚齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 2 至超过工厂占地面积的 70之多。厂区做到泥土不外露，给工人们一个“花园工厂”之感4。 在国内，不管是什么类型什么种类的药厂，在选择地址的时候都应当充分的进行选址并进行实地考察，更应该遵守国家的相关规定以及法律法规。在选择建厂的地址上是一项比较综合性的工作，这其中要包括政策的遵守、经济可行、技术要达到标准。这就要求建厂的时候要根据实际情况来选择建厂，选择药厂建设的地址一般要遵循以下原则： （1）要有洁净区的厂房，厂址选择在大气中含尘量少，含菌浓度低，有无害气体，周围环境适宜的地区。 （2）厂址要避免紧邻机场以

19、及铁路附近，还有码头和相关交通要道以及粉尘较多的地区，最好能够处在上风侧，减少空气污染。 （3）厂区附近要交通便利，完善的通讯基础设施。 （4）确定以及满足日常的水、电、气的供给。 （5）要节约用地，珍惜土地。 （6）选厂址应该考虑到防洪，厂址的建设应该高于防洪水位，大约要在半米以上。 1.2.2 建厂条件 通过以上的条件并结合实际的环境，总结出来以下几点： （1）生产药品需要一定的洁净度，因此不可以将药厂建在一些污染大的重工业或者化工厂的周围。 （2）选择厂址的时候还必须要考虑到原料药材的产地，以及水电汽等客观因素的限制。在药品的生产过程中，纯化水的质量是保证药品质量的关键，因此，在选择厂址

20、的时候，应当要考虑应该建在水质比较良好并且保证充沛的水资源，在电力和燃料供应的方面也应该要保持充足的地区，这样能保证药厂生产能够持续并正常的进行，还能够降低企业生产的成本，提高企业生产利润。 （3）厂址的选择应该想到交通运输，制药厂运输比较频繁，厂区附近应该有建成的道路基础设施等，能提供方便快捷的公路、铁路或水路等运输条件。 （4）厂址的选择还应当考虑到药厂的占地面积以及被占用的土地的质量，由于中国实际能够使用的面积少的原因，对此在选择厂址的时候必须要考虑到尽可能的离耕地远一些， 而且还不能太远， 以至于处在偏远的地理位置， 近可能的减少土地的使用面积。 （5）设计还应该能够顺应这个城市的发展

21、理念，以及近期或者长期的规划。由于制药生产企业的生产的药品品种多， 更新换代的频率比较频繁， 所以在总体规划的时候，要留有发展的余地以备后事之需，这样还能够合理的利用土地资源。 （6）在厂址选择的方面上，最主要的的还是三废的如何处理以及噪声如何让的避免，让各种资源能够综合的利用。药厂不能建在闹市区，应该建在人烟稀少的郊区或者齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 3 城镇，周围，但是又不能过于偏僻5。 1.2.3 方案比较 综合以上的条件因素，经过考虑并且筛选之后，拟定了以下四个厂址： （1）齐齐哈尔市的嫩江畔。齐齐哈尔市的嫩江畔相对齐齐哈尔其它的地区水源要更加的充足，空气良好，环境优雅，居民居住的相对

22、稀少，空气温度，湿度等都比较适宜建厂，最重要的是嫩江畔周围的交通比较方便，运输起来比肩容易，铁路运输方便药品的出口。况且还远离市区，此外嫩江畔距离齐齐哈尔市的重工业区有比较远的距离。综合以上的条件，在齐齐哈尔市的嫩江畔周围建厂利大于弊。 （2）位于牡丹江市镜泊湖，牡丹江镜泊湖在环境方面，环境相对幽静，水源也比较的充裕，空气环境都很好，但是由于距离市区较远，电汽的供应方面比较难，交通运输也不是很便利，原料供应也相对来说不足，所以不予选择。 （3）绥化下属的肇东市，相对来说，肇东市人口相对较少，土地富裕并且是大量中药的产地，肇东市紧邻哈尔滨和大庆等大城市，交通方面很方便。但是美中不足的地方是水源供

23、应不足，并且附近工业区较多，不适合建厂。 （4）哈尔滨市江北地区，那里紧挨着松花江，水资源相当丰富，并且水路运输方便，经济发达，而且路上运输也很方便。但是哈尔滨江北地区的地价较其他地区较高，由于经济的因素，所以不予选择，方案比较见表 1-2。 表 1-2 方案比较表 项 目 方案一 方案二 方案三 方案四 地理位置 齐齐哈尔市 牡丹江市 肇东市 哈尔滨市 地 形 平原 平原 平原 平原 水利条件 良好 良好 一般 良好 交通运输 一般 一般 便利 便利 人才密度 良好 一般 一般 较高 地 价 一般 一般 一般 较高 1.3 原材料及产品主要技术规格 1.3.1 原材料技术规格 本设计中所使用

24、的原材料及其技术规格和标准见表 1-3。 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 4 表 1-3 原材料技术规格 序号 名称 规格 标准 备注 1 玄参 净药材 5105 kg 2 水 纯化水 7107 kg 循环利用 3 乙醇溶液 浓度为95 6100 . 1 kg 循环利用 1.3.2 产品技术规格 本设计中所产生的产品及其技术规格和标准见表 1-4。 表 1-4 产品技术规格 序号 名称 密度 3mkg 1 净药材 31099. 0 2 浓缩浸膏 31027. 1 3 醇沉药液 31009. 1 4 最终浸膏 31020. 1 5 回收乙醇 31020. 1 1.4 原材料消耗定额及消耗量 原材料

25、消耗，见表 1-5。 表 1-5 原材料消耗 序号 名称 规格 单位 年消耗量 1 玄参 净药材 kg 5100 . 5 2 水 纯化水 kg 7103 . 2 3 乙醇 95 kg 61001. 1 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 5 第 2 章 工艺流程设计 2.1 生产方法选择 玄参的提取方法主要有水提醇沉，醇提水沉，超临界流体萃取，超声提取技术，微波提取技术，生物酶解技术，半仿生提取技术6，本次设计采用的是水提醇沉法。 2.2 工艺流程示意图 水提醇沉法的工艺流程图如图 2-1。 图 2-1 玄参提取的工艺流程 2.3 工艺流程叙述 本次的设计任务是每年处理 500 吨玄参的提取车间，这

26、次设计的车间一共分为四个工段：提取工段、浓缩工段、醇沉工段、乙醇回收工段。 提取 水 玄参 过滤 醇沉 水 浓缩 乙醇 过滤 乙醇 浸膏 回收再利用 浓缩 上清液 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 6 2.3.1 提取工段 首先打开空气压缩阀门，关掉排渣门，锁紧排渣门，最后在关掉空气压缩阀门，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

27、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。 提取工段主要用到的设备有：起吊机、真空泵、多能提取罐、板框过滤器、立式药液储罐。 多功能提取罐上的设备有：冷却器、冷凝器、泡沫捕集器。 2.3.2 浓缩工段 本工段使用双效浓缩器，第一次使用时，首先开启真空泵，打开提取药液储罐的出料阀，并使蒸发

28、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 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。 浓缩工段主要用到的设备有：双效浓缩器、真空泵、立式浓缩液储罐。 2.3.3 醇沉工段 将浓缩液储罐中的浓缩液打入醇沉罐中，将乙醇配液罐中的乙醇打入到乙醇计量罐中，向醇沉罐中加入配好的浓度为 95%的乙醇。打开搅拌器进行搅拌，继续向醇沉罐内加入乙醇，用酒精计测量药液含醇量，直到乙醇含量为

29、65%，关闭乙醇进料阀门，继续搅拌，直至药膏完全溶解，关闭蒸汽阀，静置后打开出液阀，打入到醇沉液储罐中，打开出渣口，将药渣及部分药液通过板框过滤器进行过滤，进入醇沉液储罐8。 醇沉工段主要用到的设备有：醇沉罐、真空泵、板框过滤器、立式醇沉液储罐。 2.3.4 乙醇回收工段 打开乙醇回收塔进液口，将醇沉液打到塔内，开启蒸汽阀门，进行加热，温度控制在 80左右，当药液中的乙醇加热到沸点后就会进入精馏塔，部分蒸汽进入冷凝器、冷却器、比重测定器，比重测定器可以测定乙醇是否符合要求浓度，符合的乙醇进入乙醇储罐中。不符合标准浓度，会被打到精馏塔中继续回流。这样的操作一直要到浸膏中没有乙醇的气味，并且要达到

30、标准乙醇浓度的时候，在进行停止加热，关闭冷凝水等操齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 7 作。 乙醇回收工段主要用到的设备有：乙醇回收塔、真空泵、立式乙醇储罐、立式乙醇配液罐、平衡器。 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 8 第 3 章 化工计算 3.1 物料计算 在工艺设计中，物料衡算是在工艺流程确定后进行的。目的是根据原料与产品之间的定量转化关系，计算原料的消耗量，各种中间产品、产品和副产品的产量，生产过程中各阶段的消耗量以及组成，进而为热量衡算、其他工艺计算及设备计算打基础9。 物料衡算是以质量守恒定律为基础对物料平衡进行计算。物料平衡是指“在单位时间内进入系统(体系)的全部物料质量必定等于离开该系

31、统的全部物料质量再加上损失掉的和积累起来的物科质量”。 用式子表示为： 流失回收产品投入GGGG (3-1) 式中：投入G投入系统的物料总量 产品G系统产出的产品和副产品总量 流失G系统中流失的物料总量 回收G系统中回收的物料总量 其中产品量应包括产品和副产品:流失量包括除产品、 副产品及回收量以外各种形式的损失量，污染物排放量即包括在其中 物料衡算的基准： 间歇式操作一般采用的是以一批原材料为标准来进行计算。 连续式操作一般采用的是以单位时间内生产产品的数量或者以消耗原料量为基准来进行计算。 3.1.1 基础数据 （1）计算基准：按照每批投料量进行计算 （2）生产规模：年处理净药材 500

32、吨 （3）批操作周期：每年生产的时间：300 天，每批操作周期为 8 小时 （4）在提取工段中，进行提取两次，第一次加入纯化水的质量为净药材的 8 倍，第二次为 6 倍，由于本次提取量比较大，所以提取工段的损失量可以忽略不计 （5）物性参数 提取工段：浸提液密度：31099. 0 3mkg，净药材密度：31027. 1 3mkg，玄参净药材的吸水系数为 1.94，过滤器中损失率为01. 0 浓缩工段：浓缩周期：4 h，粗浸膏得率：1.5 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 9 醇沉工段：浓缩液密度：31027. 1 3mkg，原醇的浓度为95，密度为31078. 0 3mkg，醇沉之后醇的浓度为65

33、，醇沉杂志含量为201，板框过滤器的滤液比为40 乙醇回收工段：最终浸膏为 1.2 倍原药材的量 3.1.2 提取工段物料衡算 年生产时间 300 天，即 300 24=7 200 h 由于每批操作周期为 8 h 年操作批数：年生产时间 每批操作周期=72009008 每批投料净药材质量：年处理量 年操作批数=5000006 .555900 kg 其中净药材量用处理量求出，2 次提取纯化水总量为 14 倍量净药材的量 提取用纯化水总量：4 .7787686 .555 kg 由物料平衡等式计算得： 净药材量2 次提取水溶液量=药渣量提取药液量（损失忽略不计） 提取液量6 .55594. 16 .

34、555146 .555 提取液量=7 256.136 kg 打入提取液储罐药液量为：41.25579 .99136.7256 kg 提取罐平衡表见表 3-1。 表 3-1 提取罐物料平衡表 物料名称 进料 kg 出料 kg 净药材 纯化水 提取药液量 药渣量 合计 555.6 7 778.4 8 334 7 256.136 1 077.864 8 334 3.1.3 浓缩工段物料衡算 粗浸膏量：4 .8336 .5555 . 1 kg 由质量守恒定律： 提取药液量=浸膏量+水蒸发量 01.42264 .83341.7255水蒸发量 kg 打入浓缩储罐的药液量：833.4 kg 浓缩物料平衡表见

35、表 3-2。 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 10 表 3-2 浓缩物料平衡表 物料名称 输入量 kg 输出量 kg 提取液量 粗浸膏量 水蒸发量 合计 7 255.41 7 255.41 833.4 6 422.01 7 255.41 3.1.4 醇沉工段物料衡算 浓缩液的体积为：67. 01027. 14 .8333 3m 加入醇的体积为： 65. 067. 095. 0加入醇的体积加入醇的体积 45. 1加入醇的体积 3m 加入醇的质量为： 13111078. 045. 13 kg 加入总量为： 浓缩液量+加醇量=4 .964111314 .833 kg 醇沉杂质的量为： 22.98201

36、4 .1964 kg 醇沉液的质量为： 18.866122.984 .1964 kg 板框过滤器的滤液量为： 29.394 . 022.98 kg 滤渣量为： 93.5829.3922.98 kg 打入醇沉储罐的药液量： 47.905129.3918.1866 kg 醇沉物料平衡表见表 3-3。 表 3-3 醇沉物料平衡表 物料名称 输入量 kg 输出量 kg 浓缩液量 加醇量 杂志量（未过滤） 醇沉液量 合计 833.4 1 131 1 964.4 98.22 1 866.18 1 964.4 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 11 3.1.5 乙醇回收工段物料衡算 醇沉液=乙醇回收量+最终浸膏

37、量 乙醇回收量为： 75.238172.66647.1905 kg 乙醇回收工段物料平衡表见表 3-4。 表 3-4 乙醇回收工段物料平衡表 物料名称 输入量 kg 输出量 kg 醇沉液量 最终浸膏量 乙醇回收量 合计 1 905.47 1 905.47 666.72 1 238.75 1 905.47 3.2 设备工艺计算 3.2.1 提取工段设备工艺计算 投料量为 555.6 kg，药材的密度为 990 3mkg，加入纯化水的量为 7 778.4 kg，水的密度为 1 000 3mkg，装料系数为 0.8，最多一次加水的量为 4 444.8 kg 总体积为： 药材的体积+纯化水的体积 01

38、. 510008 .44449906 .555 3m 所需提取罐的最小的体积为： 26. 68 . 001. 5装料系数总体积 3m 所以选用 6.0 3m的 TQ 多功能提取罐 全容积为 6 400 L，2 6004 500 mm 设备净重量 3 500 kg 3.2.2 提取液储罐 提取药液量：7 255.41 kg 药液密度：1 100 3mkg 储罐装料系数：0.8 提取液总体积为：0 . 7110041.7255 3m 储罐总体积为：75. 88 . 00 . 7 3m 故选用 10 3m的 CG 型立体型储罐 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 12 容积为：10 000 L 外形尺寸：

39、2 3002 500 mm 进出口径为：50 mm 3.2.3 浓缩工段设备工艺计算 水蒸发量为：6 422.01 kg 故蒸发速度为： 75.802801.6422 hkg 所以选择型号为 SJN-1 000 蒸发量为：1 000 hkg 蒸汽压力为：0.09-0.25 Mp 外形尺为：5 0001 6003 500 mm 3.2.4 浓缩液储罐 浓缩液量为：833.4 kg 浓缩液的密度为：31027. 1 3mkg 浓缩液的体积为：67. 01027. 14 .8333 3m 装料系数为：0.8 浓缩液需要的最小的储罐的体积为：84. 08 . 067. 0 3m 故选用 CG 型立式储

40、罐 总容积为：1 000 L 外形尺寸为：1 2001 000 mm 进出口经为：40 mm 3.2.5 醇沉工段设备工艺计算 浓缩液量为：833.4 kg，密度为：31009. 1 3mkg 加醇量为：1 131 kg，密度为：31078. 0 3mkg 投料系数为：0.8 总体积为：29. 245. 184. 0 3m 所需醇沉罐的最小体积为：86. 28 . 029. 2 3m 故选用 JC-3 000 的醇沉罐 总容积为：3 000 L 设备尺寸为：60034001 mm 换热面积为：8.1 3m 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 13 3.2.6 醇沉储罐 打入醇沉罐的醇沉量为：1 90

41、5.47 kg 乙醇药液的密度为：31020. 1 3mkg 装料系数为：0.8 总体积为：59. 1120047.1905 3m 所需醇沉储罐的最小体积为：99. 18 . 059. 1 3m 故选用 CG 型立式储罐 最大容积为：2 000 L 设备尺寸为：42013801 mm 进出口径为：50 mm 3.2.7 乙醇回收工段设备工艺计算 乙醇回收量为：1 238.75 kg 乙醇回收能力为：8 .154875.1238 hkg 故选用 JH-400 的酒精回收塔 回收能力为：150160 hkg 总容积为：1 450 L 塔身高度为：7 000 mm 高位罐的容积为：650 L 设备重

42、量为：2 300 kg 外形尺寸为：000900015002 mm 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 14 表 3-5 设备一览表 序号 设备位号 设备名称 技术规格 材料 数量 备注 1 V-101 多功能提取罐 2 6004 500 304 1 2 L-102 板式过滤器 4005005001 304 2 3 J-103 提取液泵 54TR 304 1 4 F-104 提取液储罐 2 3002 500 304 1 5 J-105 浓缩泵 54TR 304 2 6 P-106 双效浓缩器 5 0001 6003 500 304 1 7 F-108 浓缩液储罐 1 2001 000 304 1 8

43、 J-109 醇沉泵 54TR 304 2 9 V-110 醇沉罐 60034001 304 1 10 F-113 醇沉液储罐 42013801 304 1 11 E-114 板式精馏塔 000900015002 304 1 12 F-115 乙醇储罐 32014801 304 1 13 F-117 乙醇配液罐 12014101 304 1 14 C-120 冷凝器 520850 304 2 15 C-118 冷却器 490740 304 2 16 Y-119 比重器 29014201 304 1 17 F-121 乙醇计量罐 420560 304 1 3.3 热量计算 3.3.1 热量计算的

44、依据 热量计算主要的依据是能量守恒定律，在实际生产过程中传热设备的热量计算用下式进行计算： 654321QQQQQQ (3-2) 式中：1Q物料带进设备的热量，单位 kJ 2Q蒸汽用来给设备或所处理物料加热的热量，单位 kJ 3Q过程中的热效应，单位 kJ 4Q物料离开设备时吸走的热量，单位 kJ 5Q设备吸收的热量，单位 kJ 6Q设备向环境散发的热量，单位 kJ TMCQPP (3-3) 式中：PM物料的质量，单位 kg 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 15 PC定压比热容，单位 11kgkJ T温度的变化量，单位 由于药厂在东北，设车间的最低温度为 10 ，以 0 为基准度 设备向环境散发

45、的热量为10的通入蒸汽加热的量，即：2610QQ 压强为标准大气压，即：510013. 1 Pa 3.3.2 提取工段多功能提取罐热量计算 （1）基础数据 52. 1药材PC 11kgkJ，进料量为 555.6 kg 92. 2药渣PC 11kgkJ，药渣量为 1 077.864 kg 2 . 4水PC 11kgkJ，加水量为 7 778.4 kg 2 . 3液PC 11kgkJ，出液量为 7 256.136 kg 45. 0设备PC 11kgkJ，设备重量为 3 500 kg （2）具体计算 1244581065555211.Q药 kJ 511027. 3104 .77782 . 4水Q k

46、J 03Q 541083. 290864.107792. 2渣Q kJ 641009. 290136.72562 . 3液Q kJ 551042. 190350045. 0设备Q kJ 2610QQ 由公式 654321QQQQQQ 带入数据得： 62104 . 2Q kJ，56104 . 2 Q kJ （3）热量平衡表见表 3-6。 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 16 表 3-6 多功能提取罐热量平衡表 物料名称 输入热量 kJ 输出热量 kJ 净药材带入热量 31044. 8 纯化水带入热量 51027. 3 蒸汽加热量 6104 . 2 带出设备热量 61037. 2 设备升温热量 51

47、042. 1 损失热量 51040. 2 合计热量 61076. 2 61076. 2 3.3.3 浓缩工段双效浓缩器热量计算 （1）基础数据 选取基准温度为 0 ，出料温度为 80 2 . 3药液PC 11kgkJ，浓缩液进料量为 72 544.41 kg 2 . 4水PC 11kgkJ，水蒸发量为 6 422.01 kg 45. 2粗膏PC 11kgkJ，粗浸膏量为 833.4 kg 45. 0设备PC 11kgkJ，设备重量为 2 700 kg （2）具体计算 511032. 21041.72552 . 3药液Q kJ 03Q 641016. 28001.64222 . 4水Q kJ 5

48、41063. 1804 .83345. 2粗膏Q kJ 551097. 080270045. 0设备Q kJ 2610QQ 由公式 654321QQQQQQ 带入数据得： 621043. 2Q kJ，561043. 2Q kJ （3）热量平衡表见表 3-7。 表 3-7 浓缩工段热平衡表 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 17 物料名称 输入热量 kJ 输出热量 kJ 提取液带入量 51032. 2 蒸汽加热量 61043. 2 水蒸发热量 61016. 2 设备升温热量 51097. 0 粗浸膏带出热量 51063. 1 损失热量 51043. 2 合计热量 61066. 2 61066. 2

49、3.3.4 醇沉工段醇沉罐热量计算 （1）基础数据 3 . 2醇沉液PC 11kgkJ，醇沉液量为 1 866.18 kg 2 . 2醇PC 11kgkJ，乙醇加入量为 1 131 kg 45. 2浸膏PC 11kgkJ，浸膏加入量为 833.4 kg 45. 0设备PC 11kgkJ，设备质量为 2 200 kg 25. 3药渣PC 11kgkJ，药渣量为 98.22 kg （2）具体计算 411004. 2104 .83345. 2膏Q kJ 411049. 21011312 . 2醇Q kJ 03Q 441029. 41018.18663 . 2药液Q kJ 41055. 28022.9

50、825. 3浸膏Q kJ 451092. 780220045. 0设备Q kJ 2610QQ 由公式 654321QQQQQQ 带入数据得： 521066. 2Q kJ，461066. 2Q kJ （3）热量平衡表见表 3-8。 表 3-8 醇沉工段热平衡表 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 18 物料名称 输入热量 kJ 输出热量 kJ 浸膏带入热量 41004. 2 乙醇带入热量 41049. 2 水蒸气加热热量 51066. 2 醇液升温热量 51006. 2 药渣升温热量 41092. 7 损失热量 41066. 2 合计热量 51011. 3 51011. 3 3.3.5 乙醇回收工段乙