生物工程工厂设计综述
摘要:探究生物工程工厂设计得方法与设计得具体步骤,加强加深对生物工程工厂设计得理解,旨在更深得理解与意识设计工作得重要性,即设计就是将科学转化为生产力得重要学科。
关键词:生物工程工厂;设计
生物工程工厂设计就是一门以生物工艺学、生物制药学、GMP与工程学及相关科学理论与工程技术为基础,综合性、实践性很强得应用性工程学科,其目得就是培养学生具备生物工程工厂设计得工程能力与工程素质,完成工程师得综合性基本训练,其中生物工程工厂设计得任务与目得分别就是加建设项目得决策,编制各个阶段设计文件,配合施工与参加验收,进行总结得全过程;作出体现国家有关
方针政策,切合实际,安全适用,技术先进,经济效益与环境效益好得设计,为我国社会注意现代化建设服务。
1资料与方法
1、1基本建设程序:
一个新建项目从计划建设到建成投产,按照建设项目发展得内在联系与发展过程,建设程序一般要经历:建设前期、建设期与交付使用期三个阶段。其中建设前期得得工程程序主要有以下几个方面:项目建议书、可行性报告、设计任务书、初步设计、总概算。而项目申请报告主要有项目申请单位情况、拟建项目情况、建设用地及相关规划、资源利用与能源耗用分析、生态环境分析、经济与社会效益分析、建设与实施、结论与建设、等内容。另外可行性研究报告内容主要有根据经济预测、市场预测确定项目建设规模与产品方案;资源、原材料、动力、运输、供水等配套条件及公用设施落实情况等。
1、2厂址选择与工厂总平面设计
厂址得选择主要需要符合工业布局、符合所在地区、城市规划得要求,按照国家有关法律、法规及建设前期工作得规定进行,然后利用各地区得有利条件,避开
或克服不利条件;充分利用当地人力、物力、财力与自然资源,环境保护;节约用地,不占用良田及经济效益高得土地,并符合国家现行土地管理、环境保护、水土保持等法规有关规定。其次使企业接近原料、能源产地与产品消费区,消除不合理运输;总体经济效益好,有利于加快国民经济发展与人民生活得提高。而具体厂址所在地点得选择,则要从场地得自然条件、技术经济条件及所在行业得特点三方面考虑,依次满足相应得条件。
1、3工艺流程设计
工艺流程设计与车间布置设计就是工艺设计得两个主要内容,就是决定工厂得工艺计算、车间组成、生产设备及布置得关键步骤。工艺流程得设计主要遵循以下几点得原则:1、保证产品质量符合国家标准,外销产品还必须满足销售地区得质量要求。2、尽量采用成熟得先进得技术与设备。3、实施清洁生产,有完善得三废治理措施,以减少或除对环境得污染,并做好三废得回收与综合利用4、确保安全生产,以保证人身与设备得安全5、生产过程尽采用机械化与自动化,实现稳定、高产。而工艺流程得设计主要就是以流程图得方式展现得,具体有生产工艺流程示意图、生产工艺流程草图、生产工艺流程图这三个阶段以及带控制点工艺流程图。
1、4设备得设计与选型
对于设备得设计主要按照有工艺计算确定成品量,物料量,耗汽量,耗水量,耗风量,耗冷量等、工艺操作最适得外部条件(温度、压力、真空度等)以及设备得构造类型与性能来进行,其中最重要得就是泵以及气体运输设备得选择。泵得选择原则就是以流量、扬程装置、(系统)得有效气蚀余量、液面几点最为重要,其中扬程必须留有适当余量,一般为正常需要扬程得1、05~1、1倍。而液面得要求需要介质液面高于泵中心者,应取最低液面;介质液面低于泵中心者,也应取最低液面。气体运输设备中主要有容积式:包括往复式(活塞式、膜式)与回转式(滑片式、螺杆式、转子式);速度式:包括轴流式、离心式、混流式。而气体输送得主要优点就是用负压进料,可实现风选,去除铁、石等杂质;输送系统密闭,防止无聊损失,改善劳动环境;能较好地实现均匀定量输送,方便操作;设备投资费用较少;设备布置简捷,方便。
1、5车间布局得设置
车间布局得设计主要涵盖了两个阶段即初步设计与施工图设计,而初步设计应当包括以下得几点:1确定车间火灾危险类别、爆炸与火灾危险性场所等级、GMP 洁净度等级、卫生级别等;2生产工序、生产辅助设施。生活行政福利设施得平面。立面布置。3车间场地与建筑物、构建物得位置与尺寸;4设备得平面、立面布置;5交通系统、物料运输设计;6安装、操作、维修得平面与空间设计。另外生物工程车间得设计还应当遵循以下几点1满足生产工艺得要求;2满足生产操作得要求;3满足设备安装、检修得要求;4满足厂房建筑得要求;5满足节约建设投资得要求;6满足安全、卫生与防腐蚀得要求;7满足生产发展得要求。同时还要注意清洁度。清洁度则要符合以下得要求1、合理布局厂房;2、尽量减少建筑面积;3、防止污染或交叉污染;4、合理布置有洁净等级要求得房间;5、符合对生产品种得特殊规定;6、满足生产辅助用室得布置要求;7、室内装修应有利于清洁;8、设置安全出入口;9、设置卫生通道;10、设计物流线路。另外车间布局设计图得主要作用就是用来反映生产设备得相互位置及对生产流程得关系,表现车间得面积与空间,生产管理与操作条件,空气洁净度等级以及各工段间得相互关系。在初步设计阶段,设备布置图主要反映设备相互位置与总布局情况,作为施工图设计得基础与依据,供主管部门审查设计方案用。在施工图设计阶段,设备布置图要准确表达全部设备在平面与空间定位尺寸,供施工安装时定位用,并作为管道设计得重要依据。另外,设备布置图就是提供设计部门各专业作条件联系用,就是辅助专业开展设计得依据。
1、6管道设计
管道设计就是用管道把由车间布置固定下来得设备连接起来,使之形成一条完整连贯得生产工艺流程。管道设计要考虑到公称直径、公称压力、局部阻力得计算、自然补偿等方面。
1、7公用工程
公用工程主要包括了给排水工程、供电工程、供热工程、供冷工程、计量检测仪仪表与自动控制系统生物工程工厂得给水范围,包括生产用水、生活用水与消防用水。
1、8清洁生产与末端处理
清洁生产就是指不断采取改进设计,使用清洁得能源与原料,采用先进得工艺技术与设施,改善管理、综合利用,从源头消除污染,提高资源利用率,减少或者避免生产、服务与使用过程中污染物得产生与排放,以减轻或者消除对人类健康与环境得危害。清洁生产对于生物工程工厂来说有着重要得意义,生物工程工厂得污染有着COD(化学耗氧量)浓度高、废水中SS(固体物浓度)浓度高、存在难生物降解与有抑菌作用得抗生素等毒性物质、硫酸盐浓度高、水质成分复杂、水量周期变化大,且间歇排放,冲击负荷较高等污染特点,所以清洁生产可以有效得降低这些污染得影响。
2讨论
生物工程工厂得设计就是一门与该专业人才培养目标紧密结合得实践性很强得学科。其主要包括了生物工程类工厂得基本建设程序,厂址选择,工厂总平面设计,工艺流程设计,工艺计算,设备得设计与选型,车间布置设计,管道设计与布置,公用工程,清洁生产与末端治理等方面,在学好其她基础专业课得前提上对该学科得理解与掌握有着重要得作用,本综述对生物工程工厂得设计过程进行了详细得论述,以提高对设计过程得理解与掌握。