第13章物料衡算与能量衡算.ppt

第13章 物料衡算和能量衡算 学习目的： 通过本章的学习使学生了解物料衡算和能量衡算的重要性及其基本原理，了解物料衡算的计算方法。 教学重点：物料衡算的基本方法 教学难点：物料衡算和能量衡算的重要性及其基本原理 第13章 物料衡算和能量衡算 【本章主要内容】 13.1物料衡算 13.2热量衡算 第13章 物料衡算和能量衡算 13.1物料衡算 物料衡算是制剂车间工艺设计过程中最基本的工程计算。当生产工艺流程设计确定并绘出流程示意图后，就可以进行车间物料衡算了。 通过物料衡算可以深入地分析和研究生产过程，得出生产过程中所涉及的各种物料的数量和组成，从而使设计由定性转为定量。 第13章 物料衡算和能量衡算 13.1.1物料衡算的基础 在进行物料衡算之前，首先要确定生产工艺流程示意图，这种图限定了车间物料衡算的范围，指导工艺计算即不遗漏也不重复。其次要收集必要的数据资料，如各种物料的名称、组成、含量；各种物料之间的配比等。 工艺流程示意图以及为物料衡算收集的有关资料是物料衡算的依据。 物料衡算的基础是物质的质量守恒定律 第13章 物料衡算和能量衡算 13.1.2物料衡算的基准 在原料药车间、发酵车间计算中，通常以一个反应罐批物料作为进行计算的基准； 药物制剂车间通常以一批或一日产量为物料衡算的计算基准，年生产日视具体情况而定，通常有：250天，300天，330天等。 物料衡算的结果应列成原材料消耗定额及消耗量表。 车间的消耗定额及消耗量计算时应把原料、辅料及主要包装材料一起算入。 为计算方便，一般要划定物料衡算范围。范围一旦划定，即可视为一个独立的体系。 凡进入体系的物料均为输入项，离开体系的物料均为输出项。 第13章 物料衡算和能量衡算 例1：青霉素提取工段萃取岗位，每班处理发酵滤液40m3，滤液效价为17000u/ml，试进行物料衡算。 已知数据： 醋酸丁酯按滤液1/3.5投料进行萃取，萃取首旅为98%； 用10%浓度的稀硫酸调滤液pH至1.9～2.1，一直每1 m3滤液需消耗酸液60L； 用5%：1231“溶液做去乳化剂，一直每1 m3滤液耗用68L； 萃取后废液含醋酸丁酯浓度为1.5%（体积），已知每1 m3废液耗用碱液0.6L。 第13章 物料衡算和能量衡算 物料衡算计算： （1）醋酸丁酯用量： 40×1/3.5=11.428 m3 醋酸丁酯密度为882kg/ m3，则醋酸丁酯用量为11.428×882=10079.5kg (2 ) 硫酸用量： 10%稀硫酸用量为40×60=2400L 折合92.5%工业硫酸用量为2400×0.1÷0.925=259.5kg 92.5%硫酸密度为1830 kg/ m3，则每批工业硫酸体积为： 259.5÷1830=0.142 m3=142L 第13章 物料衡算和能量衡算 （3）去乳化剂“1231“用量： 5%“1231”溶液用量=40×68=2720L “1231”原液用量=2720×5%=136L (4)经处理后废液中重液体积=40+2.4+2.72=45.12 m3 废液中醋酸丁酯体积=45.12×1.5%=0.676 m3 废液总体积=45.12+0.676=45.796 m3 萃取液体积和效价 萃取液体积=（滤液体积×滤液效价×萃取收率）÷萃取液体积 =（40×106×17000×0.98）÷（10.752×106） =61979u/ml 第13章 物料衡算和能量衡算 例2：以综合固体制剂车间为例，设计规模如下：片剂2.5亿片/年，胶囊剂2.5亿粒/年，颗粒剂5000万袋/年（1g/袋）。已知计算基础数据：年工作日250天；生产班次为2班；每班8小时；班有效工时6～7小时；生产方式为间歇式生产。 假设片剂平均片重为0.3g/片，胶囊剂平均粒重0.3g/粒，则： 片剂的年制粒量为：2.5×108×0.3×10-6=75吨/年 日制粒量为：75吨÷250=300kg/d 班制粒量为：300kg÷2=150kg/班 第13章 物料衡算和能量衡算 胶囊剂的年制粒量为：2.5×108×0.3×10-6=75吨/年 日制粒量为：75吨÷250=300kg/d 班制粒量为：300kg÷2=150kg/班 颗粒剂的年制粒量为：5000×104×1×10-6=50吨/年 日制粒量为：50吨÷250=200kg/d 班制粒量为：200kg÷2=100kg/班 故班总制粒量为：150+150+100=400 kg/班 假设原辅料损耗量为：2%，则： 年原辅料总耗量：（75+75+50）÷0.98≈204吨/年 第13章 物料衡算和能量衡算 13.2能量衡算 对于新设计的设备或装置 对已经投产的生产车间 第13章