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第二十章 制药设备的设计与选型

作者:尊龙下载 日期:2020-07-10 22:39 人气:

  第二十章 制药设备的设计与选型_能源/化工_工程科技_专业资料。第五章 制药设备设计与选型 第一节 制药设备设计 与选型的原则和内容 ? 发酵工厂设备分为专业设备、通用设备和非标准 设备。专业设备系指发酵罐、糖化锅、精馏塔等 专业性较强的设备。泵和风机等称

  第五章 制药设备设计与选型 第一节 制药设备设计 与选型的原则和内容 ? 发酵工厂设备分为专业设备、通用设备和非标准 设备。专业设备系指发酵罐、糖化锅、精馏塔等 专业性较强的设备。泵和风机等称为通用设备; 非标准设备是指车间的计量桶、搅拌池等设施。 ? 设备设计与选型的任务是在工艺t计算的基础上, 确定车间内所有工艺设备的台数、型号和主要尺 寸。据此,开始进行车间布置设计,并为后期的 非工艺等设计项目打好基础,同时也为设备的制 作和采购提供资料。本章主要论述发酵业设备的 设计选型和通用设备(与发酵生产密切相关的设备, 如泵、空压机、真空泵等)的选型。 一、发酵设备的设计与选型原则 设备设计选型是否正确恰当,对投资建厂和工 厂投产后的运行和维修、工人的劳动强度、产 品质量都会有较大的影响;设备的选型,可以 反映出所设计工厂的先进性和可靠性,所以设 备的工艺设计和选型要考虑以下原则: (1)保证工艺生产过程的正常和安全运行。 (2)操作费用低,耗水、电、汽等较少。 (3)技术上先进,经济上合理,操作上方便。 一、发酵设备的设计与选型原则 (4)清洗方便,耐用,易维修。 (5)设备结构紧凑,减轻工人的劳动强度, 尽量实现机械化和自功化。 (6)考虑生产波动和设备平衡,要留有一定 的余量和备用设备。 (7)尽量减少噪音,符合环保要求。 一、发酵设备的设计与选型原则 随着科学技术的进步,发酵设备近年来发展很快,特 别是引进国外的一些新技术、新设备,如啤酒厂的湿 法粉碎设备、快速过滤机、硅藻土过滤机、计算机控 制糖化和发酵、全自动灌装包装系统等设备、大罐发 酵,超低温膜过滤系统生产纯生啤,酒精厂采用循环 粉碎新工艺设备、双酶法低温连续蒸煮、真空冷却连 续糖化设备、三塔节能差压蒸馏设备等;味精厂采用 大容量新型发酵罐、全自动高速离心机和计算机控制 真空煮晶罐等。所以,在设计计算时,要充分了解国 内外发酵设备发展状况,结合实际情况,遵循上述原 则进行工艺设计和设备选型。 二、发酵设备设计与选型的内容 (1)设备所负担的工艺操作任务和工作性质、工作 参数等的确定。 (2)不同型号设备的特点和性能评价。 (3)设备生产能力的确定。 (4)设备台数的确定(考虑余量)。 (5)设备主要尺寸的确定。 (6)设备化工过程(换热器、塔板数等)的计算。 二、发酵设备设计与选型的内容 (7)设备动力消耗的计算。 (8)材质的选择和用量的计算。 (9)壁厚的计算, (10)其他特殊情况的考虑。 第二节 设备生产能力、数量和容 积的设计计算 ? 由于发酵行业产品较多,不同产品的生 产工艺也各不相同,所以设备设计和选 型将会有较大的差异。因此,只有在充 分了解工艺的基础上才能进行设计和选 型。 ? 啤酒、味精、白酒和有机酸等产品的生 产的主要环节是间歇式操作,酒精、甘 油等产品的生产连续性较强,大部分环 节能做到连续生产。 一、间歇式发酵设备生产能力、 数量和容积的设计计算 ? 从投资看,在相同规模下,选择单台设备容量 大些、台数少些比单台设备容量小些、台数多 的投资费用要少。而老厂改造,就要考虑原有 设备利用问题。设备容量和数量的确定,不仅 要考虑投资费用,有时出于工艺的要求以及生 化反应和化学工程学的需要,还要优先考虑对 生产有利的因素,而将设备投资的经济观点放 到次要地位。例如酒精生产的拌料罐的容积不 能过大,以防止原料中因酶的作用而转化出过 多的糖;好气发酵设备要求有一定的高径比; 啤酒大罐发酵时要求15h之内满罐等。 二、连续操作设备生产能力、 数量和容积的设计计算 ? 发酵工厂有间歇操作,也有连续操作,如酒精 厂的连续蒸煮设备以及连续蒸馏设备等。连续 操作设备在设计中,既要考虑生产能力又要考 虑混合、反应处理效果。通常为提高反应效果 的具体做法是:在满足生产能力的前提下,选 择设备时要考虑其高径比和设备数量。如连续 蒸煮、连续发酵设备通常取3—5个罐串联。 二、连续操作设备生产能力、 数量和容积的设计计算 ? 设计连续操作设备的容量和主要尺寸的依据是: ①物料流量qv(m3/s或t/s)②物料在设备中的 逗留时间t(s); ③物料在设备各部位的流速 v(m/s)。物料流量qv是根据设计的生产规模, 通过计算确定的。物料在连续操作设备中的逗 留时间则取决于生产工艺的要求和目的。以连 消和连续蒸煮为例,同时用蒸汽加热物料,连 消在加热区的逗留时间比蒸煮要短得多,前者 以杀菌和保存营养为主;后者则要考虑充分糊 化物料。 二、连续操作设备生产能力、 数量和容积的设计计算 1.生产能力的确定 对于连续生产操作设备,其生产能力是 在保证生产工艺条件的基础上,单位时 间通过设备的物料量,由工厂的规模与 物料衡算确定。以淀粉质原料,年产 30000t酒精厂为例,根据物料衡算,蒸 煮醪的体积流量为45m3/h。因此要求连 续蒸煮设备的生产能力即为45m3/h。 二、连续操作设备生产能力、 数量和容积的设计计算 二、连续操作设备生产能力、 数量和容积的设计计算 二、连续操作设备生产能力、 数量和容积的设计计算 4.设备主要尺寸计算 容器类设备的主要尺寸计算方法同间歇操作 设备的计算方法。但连续操作设备为保证其 顺序性和连续性,通常高径比要比间歇操作 设备大一些。具体情况,可根据生产特点加 以确定。 第三节 发酵生产设备 计算与选型实例 一、酒精工厂三塔式蒸馏设备 一、酒精工厂三塔式蒸馏设备 一、酒精工厂三塔式蒸馏设备 第四节 通用设备选择

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