年產(chǎn)15萬噸的鹽酸環(huán)丙沙星的設(shè)備選型計算分析案例1.1關(guān)于設(shè)備選型的原則設(shè)備選型時根據(jù)物料衡算與能量衡算的結(jié)果，選擇生產(chǎn)工藝中所需設(shè)備的過程。設(shè)備有不同的型號，對應(yīng)不同的容積，不同的設(shè)備也有不同的功能，要根據(jù)自己的工藝選擇不同符合本次設(shè)計的工藝。在進(jìn)行設(shè)備選型時，以適用為前提，盡量選用高效、精密的儀器。1.2主要設(shè)備選型1.2.1反應(yīng)釜1.哌嗪縮合反應(yīng)階段，估算反應(yīng)液體積為:71.600÷1.652L+80.426÷1.08L+178.740L+138.432L+9.970÷0.789L+198.362÷1.2L=612.920L；選用1000L反應(yīng)釜，實(shí)際裝料系數(shù)0.61，符合生產(chǎn)要求。根據(jù)以上計算結(jié)果選用淄博晨照化工設(shè)備有限公司生產(chǎn)的F1000型閉式搪玻璃反應(yīng)釜1臺（見圖3）。設(shè)備參數(shù)具體參數(shù)型號F1000工作溫度0～160℃設(shè)備壓力0.37MPa攪拌轉(zhuǎn)速80r/min功率3.0KW參考重量1837kg主要尺寸1488×1488×3200mm圖3F1000型閉式搪玻璃反應(yīng)釜1.2.2石墨改性聚丙烯列管式冷凝器哌嗪縮合回流反應(yīng)階段，需要在反應(yīng)釜上加上冷凝器；選用太倉保諾化工設(shè)備有限公司生產(chǎn)的石墨改性聚丙烯列管式冷凝器一臺（見圖4）。石墨改性聚丙烯性能數(shù)據(jù)比重1.1工作溫度℃-5～160工作壓力MPa-0.1～0.3尺寸mm2500×3200×1500圖4石墨改性聚丙烯列管式冷凝器1.2.3過濾設(shè)備哌嗪縮合熱濾除去不溶物階段，根據(jù)物料衡算，反應(yīng)液體積約為:10.024÷1.652L+11.26÷1.08L+178.740L+81.875÷1L+39.536÷2.04L÷5%L+9.970÷0.789L+11.692÷1.92L+71.708÷1.573L+198.362÷1.2L=894.331L；選用1200L過濾機(jī)，實(shí)際裝料系數(shù)0.75，符合生產(chǎn)要求。哌嗪縮合抽濾階段，估算液體體積為:70.991÷1+3.458÷1.57+11.692÷1.45+9.970÷0.789+196.614÷1.1+47.583=320.216L；選用600L過濾機(jī)，實(shí)際裝料系數(shù)0.54，符合生產(chǎn)要求。根據(jù)以上計算結(jié)果選用江蘇巨能機(jī)械有限公司生產(chǎn)的MYB-10型和MYB-5型全自動板式密閉過濾機(jī)各1臺（見圖5）。型號額定壓力(KPa)過濾缸容積(L)重量(Kg)外形尺寸L×W×H(mm)MYB-50.1～0.460021001500×1300×1950MYB-100.1～0.4120028001700×1500×2320圖5MYB型全自動板式密閉過濾機(jī)1.2.4配液罐由于調(diào)配過程中反應(yīng)液均具有較強(qiáng)的酸性，所以選擇的配液罐均內(nèi)襯搪玻璃，外層為不銹鋼。哌嗪縮合反應(yīng)調(diào)節(jié)PH階段以及抽濾階段，根據(jù)物料衡算，估算液體體積為:70.991÷1.573L+39.536÷2.04L+11.692÷1.92L+9.970÷0.789L+178.740L+10.024÷1L+2.137÷1.049=271.095L；濾液加熱后加入乙醇階段，估算液體體積為:66.921÷1+12.471÷1.047+58.250÷0.789+100=252.660L；選用400L配液罐，實(shí)際裝料系數(shù)為0.69和0.63，符合生產(chǎn)要求。根據(jù)以上計算結(jié)果選用華強(qiáng)中天流體設(shè)備（北京）有限公司生產(chǎn)的PLG-400配液罐2臺，內(nèi)襯搪玻璃，外層為不銹鋼（見圖6）。設(shè)備參數(shù)具體參數(shù)型號PLG-400工作壓力0.25MPa工作溫度0～135℃攪拌功率4.0KW外形尺寸1000×1000×2600mm圖6PLG-400配液罐1.2.5反應(yīng)釜鹽酸成鹽階段，根據(jù)物料衡算，液體體積估算約為:70.281÷1.573L+77.421÷1.018÷10%L+67.597÷1.492L+0.527÷0.45L=851.68L；選用1500L反應(yīng)釜，實(shí)際裝料系數(shù)0.57，符合生產(chǎn)要求。根據(jù)以上計算結(jié)果選用江蘇恒德力化工設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的VN1500L開式搪瓷反應(yīng)釜1臺（見圖7）。設(shè)備參數(shù)具體參數(shù)型號VN1500L公稱容積1500L傳熱面積8.61m2工作溫度0～200℃設(shè)備壓力0.4MPa功率1.5KW參考重量3450kg主要尺寸2029×2029×3225mm圖7VN1500L開式搪瓷反應(yīng)釜1.2.6過濾洗滌干燥三合一設(shè)備產(chǎn)品析出階段，根據(jù)物料衡算，估計反應(yīng)液體積約為:66.921÷1.492L+12.471÷1.018÷10%L+2.00L+58.250÷0.816L+100L=340.74L；其中含有固體產(chǎn)物最重約239.642kg。選用500L過濾洗滌干燥三合一設(shè)備，實(shí)際裝料系數(shù)為0.68，符合生產(chǎn)要求。根據(jù)以上計算結(jié)果選用張家港市創(chuàng)格機(jī)械科技有限公司生產(chǎn)的SHY500過濾洗滌干燥三合一設(shè)備1臺（見圖8）。設(shè)備參數(shù)具體參數(shù)產(chǎn)品型號SHY500過濾面積1.1m2公稱容積500L攪拌功率7.5KW設(shè)備凈重4300kg設(shè)備尺寸1300×1300×3400mm圖8SHY500過濾洗滌干燥三合一設(shè)備1.2.7氣流粉碎機(jī)根據(jù)物料衡算，鹽酸環(huán)丙沙星原料藥的產(chǎn)量為61.589kg。選用昆山強(qiáng)威粉體設(shè)備有限公司生產(chǎn)的LZQS-400氣流粉碎機(jī)1臺（見圖9）。設(shè)備參數(shù)具體參數(shù)設(shè)備型號LZQS-400配備氣量10m3/min工作壓力0.7～1.0MPa粉碎粒徑1～200μm處理量150kg/h總功率90KW圖9LZQS-400氣流粉碎機(jī)1.2.8自動包裝機(jī)根據(jù)物料衡算，最終得到產(chǎn)品64.933kg。將產(chǎn)品包裝為5kg/袋，選用瑞安市華科機(jī)械科技有限公司生產(chǎn)的GZB-450插角式自動包裝機(jī)1臺(見圖10)。設(shè)備參數(shù)具體參數(shù)產(chǎn)品型號GZB-450插角式包裝能力100次/分包裝尺寸290×180×70mm總功率2.5KW外形尺寸1750×980×1500mm整機(jī)重量780kg圖10GZB-450插角式自動包裝機(jī)1.3輔助設(shè)備選型1.3.1儲罐在生產(chǎn)過程中需要加入多種液體制劑，并且一些階段的反應(yīng)時間較長，因此需要設(shè)置儲罐。（1）化合物=1\*ROMANI儲罐在哌嗪縮合反應(yīng)階段，根據(jù)物料衡算，估計一周所需化合物I的體積為:71.600kg×1000÷1.7g/cm3÷1000L×7天=294.824L；選用350L立式儲罐，實(shí)際裝料系數(shù)為0.84，符合生產(chǎn)要求。根據(jù)以上計算結(jié)果選用山東臨沂弘佳精密機(jī)械有限公司生產(chǎn)的立式儲液罐1臺（見圖11）。設(shè)備參數(shù)具體參數(shù)產(chǎn)品規(guī)格1m3型號參數(shù)350L內(nèi)膽尺寸（直徑×高）700×900mm進(jìn)出口徑40mm圖11立式儲液罐（2）N-乙氧羰基哌嗪儲罐在哌嗪縮合反應(yīng)階段，需要N-乙氧羰基哌嗪的參與，根據(jù)物料衡算，估計一周所需N-乙氧羰基哌嗪的體積為:80.426kg÷1.08kg/dm3×7天=521.280L；選用600L立式儲罐，實(shí)際裝料系數(shù)為0.87，符合生產(chǎn)要求。根據(jù)以上計算結(jié)果選用山東臨沂弘佳精密機(jī)械有限公司生產(chǎn)的立式儲液罐1臺（見圖12）。設(shè)備參數(shù)具體參數(shù)產(chǎn)品規(guī)格1m3型號參數(shù)600L內(nèi)膽尺寸（直徑×高）1000×1200mm進(jìn)出口徑60mm圖12立式儲液罐（3）DMSO儲罐在哌嗪縮合反應(yīng)階段，需要DMSO的參與，根據(jù)物料衡算，估計一周所需DMSO的體積為:178.740L×7天=1251.180L；選用1500L立式儲罐，實(shí)際裝料系數(shù)為0.83，符合生產(chǎn)要求。根據(jù)以上計算結(jié)果選用常熟市春來機(jī)械有限公司生產(chǎn)的ZG1.5不銹鋼立式儲罐1臺（見圖13）。設(shè)備參數(shù)具體參數(shù)產(chǎn)品型號ZG1.5設(shè)備容積1.5m3外形尺寸{長×寬×高}1000×2850mm直徑1000mm圖13ZG1.5不銹鋼立式儲罐（4）5%KOH溶液儲罐在哌嗪縮合反應(yīng)水解階段，需要5%KOH溶液的參與，根據(jù)物料衡算，估計一周所需5%KOH溶液的體積為:138.432L×7天=969.024L；選用1200L儲罐，實(shí)際裝料系數(shù)為0.81，符合生產(chǎn)要求。根據(jù)以上計算結(jié)果選用瑞安市新萊流體設(shè)備有限公司的CG1.2儲罐1臺（見圖14）。設(shè)備參數(shù)具體參數(shù)產(chǎn)品型號CG1.2設(shè)備容積1.2m3外形尺寸{長×寬×高}1000×2050mm直徑1000mm圖=12\*Arabic14CG1.2儲罐（5）純化水儲罐在反應(yīng)階段，洗滌階段和5%KOH溶液等的配置都需要純化水，根據(jù)物料衡算，估計一周所需純化水的量為：（131.510L+160.866L+100L+66.551L）×7天=3212.489L；3212.489L÷3=1070.830L；選用ZG1.5不銹鋼立式儲罐，實(shí)際裝料系數(shù)為0.71，符合生產(chǎn)要求。根據(jù)以上計算結(jié)果選用常熟市春來機(jī)械有限公司生產(chǎn)的ZG1.5不銹鋼立式儲罐3臺（見圖15）。設(shè)備參數(shù)具體參數(shù)產(chǎn)品型號ZG1.5設(shè)備容積1.5m3外形尺寸{長×寬×高}1000×2850mm直徑1000mm圖=13\*Arabic15ZG1.5不銹鋼立式儲罐（6）10%鹽酸儲罐在成鹽反應(yīng)階段，需要10%鹽酸的參與，根據(jù)物料衡算，估計一周所需10%鹽