论文总字数：15530字

摘 要

乙酰水杨酸又称阿司匹林，是由水杨酸和酸酐反应生成。阿司匹林可用于解热、镇痛和抗炎等。本设计的课题是乙酰水杨酸工段的初步设计，此工艺设计的年产量为1200吨，合成的原料是水杨酸和酸酐，经过酰化、结晶、过滤、和干燥等工艺过程生产得到阿司匹林，具体包括物料衡算、能量衡算，及主要工艺设备的计算，如反应釜，夹套，筒体的材料和壁厚，搅拌器，容器支座，离心机的选择，管道设计，泵型的选择等。

关键词：乙酰水杨酸，酰化，结晶，过滤，工艺设计

Abstract：Acetylsalicylic acid also called aspirin, is prepared from salicylic acid and acetic anhydride. Aspirin is widely used for the antipyretic, analgesic and anti-inflammatory. This article is aimed at designing the technological process of synthesis of acetylsalicylic acid preliminarily. The design of the annual output is 1200 tons. Based on salicylic acid and anhydride as raw material, through acylation, crystallization, filtering, drying to aspirin process design. Technological design including material constant calculate, heat constant calculate, main equipment calculate, pipeline design, centrifugal pump selection，etc.

Keywords: aspirin, acylation, crystallization, filtration, process design

目 录

1 前言 4

1.1 乙酰水杨酸的临床上用途 4

1.2 乙酰水杨酸国内外现状 4

2 乙酰水杨酸生产工艺 5

2.1 生产工艺 5

2.2 生产流程 5

2.3 主要工艺过程 5

3 物料衡算 6

3.1 溶解罐的物料衡算 6

3.2 酰化反应的物料衡算 7

3.3 渗滤槽的物料衡算 8

3.4 酸洗离心机的物料衡算 9

3.5 水洗离心机的物料衡算 11

3.6 气流干燥的物料衡算 12

4 能量衡算 13

4.1 比热容的计算 13

4.2 能量衡算 14

5 主要工艺设备计算 15

5.1工艺设备选型原则 15

5.2工艺设备计算 15

5.3 酸洗离心机 20

5.4 水洗离心机 20

5.5 振动流化床干燥器 20

5.6 母液蒸馏罐 20

5.7 循环母液反应罐 20

6 管道设计 20

6.1水杨酸的进料管道的计算 21

6.2 酸酐的进料管道的计算 21

6.3 母液的管道进料计算 22

7 泵的计算选型 22

7.1 输送水杨酸用泵的计算 23

7.2 输送酸酐用泵的计算 24

7.3 输送母液用泵的计算 25

结论 27

参考文献 28

致谢 29

附录A 30

附录B 31

1 前言

阿司匹林，是世界三大经典药之一，具有悠久的历史，用于人类治疗疾病的历史也有百年，阿司匹林是解热镇痛的特效药，自从阿司匹林诞生以来，为人类治疗和预防疾病做出了巨大贡献。阿司匹林是一种白色结晶状的粉末，在无水的条件下能够稳定的存在，遇水会分解。

1853年，弗雷德里克·热拉尔用水杨酸与醋酐合成了乙酰水杨酸，但在但是没有引起人们的重视。之后的1898年，化学家菲霍夫曼也合成乙酰水杨酸，并且用于他父亲风湿性关节炎的治疗，取得了很好地效果；1898年阿司匹林正式的上市，次年，由德莱塞介绍到临床，并取名阿司匹林^[1]。

1.1 乙酰水杨酸在医学上的用途

目前阿司匹林主要用于解热和镇痛等方面。

1.2 目前国内外发展现状

1.2.1 市场前景

很长一段时间，中国阿司匹林的销量只占到全球销量的9%，近年来，中国的销量大大增加，但其大部分主要由于老年人心脏病的预防和治疗，在镇痛药市场的用量很小，近几年，美国和其他发达国家减少阿司匹林的生产，而是从中国等国家进口，使美国和其他发达国家阿司匹林的进口数量增加^[2]。由于中国企业管理水平的提高和生产技术的进步，使中国企业在国际市场的竞争能力日益增强，中国将成为世界主要生产和出口阿司匹林的国家，发展前景十分广阔。

1.2.2 生产状况

中国的阿司匹林生产企业经过几十年的发展，阿司匹林的产业逐步壮大，目前，主要有南京制药厂、山东的新华制药厂和吉林的恒河制药厂生产阿司匹林，其生产的阿司匹林占据中国绝大部分的市场^[3]。

最近几年，山东新华制药厂的阿司匹林产量和销售量快速增长，该产品已成为企业的重点产品之一，市场份额占中国的60％。并且主要出口到美国和其他发达国家，出口量占中国的80％。2007年，与山东隆信集团共同出资，组建了山东新华隆信化工有限公司，年产量可达到12000吨，将成为中国最大的水杨酸生产单位，为中国进一步扩大阿司匹林产量提供有力条件^[4]。

2 乙酰水杨酸生产工艺

2.1 生产工艺

乙酰水杨酸的一般的制备方法是选用浓硫酸作为催化剂，在酸性条件下进行酰化反应，产率在75%左右，但浓硫酸对反应设备有较大的腐蚀性，对环境污染比较大，且极易发生副反应而使产品颜色加深，加大提纯难度。实验证明可选用固体超强酸或着用多酸来代替浓硫酸作为反应的催化剂，但制备过程比较复杂，需要大量的专用设备^[5]。因此就必须寻找一种容易获得、催化效果好、同时又对环境污染较小的可以进行工业化的新型催化剂。

本设计采用酰化法来生产乙酰水杨酸，以水杨酸为始原料，经过酰化、粗制、精制等流程生产乙酰水杨酸产品^[6]。

2.2 生产流程

图1 主要的生产流程

2.3 主要工艺过程

2.3.1 醋化岗位

加料：先将2/3的水杨酸加到醋化反应罐中，然后把所有的醋酐也加到反应罐中，一边搅拌一边加热，反应约1个小时，使物料的反应温度达到80至84℃之间，当反应析出晶体时，仍然需要保持温度约40至60分钟，然后降温到55℃^[7]。把剩下1/3的水杨酸再加到反应罐中，继续加热，使反应体系在80℃～84℃的条件下反应90分钟，保温1小时，使水杨酸的含量要小于0.15%时，再降温到70℃，再保温30分钟，再降温到50℃是，用50℃的母液稀释200至300L。

2.3.2 酸洗离心洗涤

用醋酸把乙酰水杨酸洗涤一下，然后用真空泵把乙酰水杨酸抽到料斗里，放入离心机中，分离出母液的醋酸。

2.3.3 水洗离心洗涤

在离心机中加入物料，用0.2%的磷酸洗涤，然后甩干，再用蒸馏水洗涤，甩20分钟，把物料抽出。

2.3.4 干燥岗位

干燥器的进风口压力不大于800Mpa，且温度要在78℃～84℃的条件下，在流化床干燥器内干燥含有水分的乙酰水杨酸^[8]。

3 物料衡算

计算依据：

年产量：1200t

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