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第三章物料衡算3.1概述1.概念：根据质量守恒定律,以生产过程或生产单元设备为研究对象,对其进出口处进行定量计算,称为物料衡算。2.意义：通过物料衡算可以计算原料与产品间的定量转变关系，并计算各种原料的消耗量，各种中间产品、副产品的产量、损耗量及组成。物料衡算是所有工艺计算的基础，通过物料衡算可确定设备容积、台数、主要尺寸，同时可进行热量衡算、管路尺寸计算等。3.2物料衡算的基础物料衡算的基础是物质的守恒定律，即进入一个系统的全部物料量必等于离开系统的全部物料量，再加上过程中的损失量和在系统中的积累量。亦即：∑m1＝∑m2＋∑m3＋∑m4式中∑m1—输入物料量总和，kg；∑m2—输出物料总量和，kg；∑m3—物料损失量总和，kg；∑m4—物料积累量总和，kg；当系统内物料积累量为零时，上式可写成：∑m1＝∑m2＋∑m33.3物料衡算的基准1.间歇式操作过程：常采用一批原料为基准进行计算2.连续式操作过程：可采用单位时间产品数量或原料量为基准进行计算。3.本设计的生产方式为间歇式生产。4.包装形式：纸板桶，25kg/桶。3.4物料衡算的过程3.4.1生产规程本次设计内容为化学原料药多功能生产车间工程项目，该车间拟生产阿齐沙坦（产品年产量为25t/a）。该工厂每年根据节假日、设备维护与工艺验证时间，全年生产时间为250天。生产组织根据车间工艺要求可采用以下倒班方式：倒班方式一：3班制／天，每天生产时间24h（0:00-24:00），每周工作5天；倒班方式二：2班制／天，每天工作16h（7:00-23:00），每周工作7天;注：倒班方式任选其中1种或2种组合；结晶釜日常连续运行不纳入倒班时间。3.4.2原辅料衡算过程1.阿齐沙坦原辅料衡算过程每批产生硫辛酸4桶，包装规格25kg／桶，一批的产量为：4×25=100kg生产一批阿齐沙坦需要AZ-5量为：100÷0.91÷0.75÷0.82÷0.81÷0.88÷0.92÷0.998=273.02kg每批投阿齐沙坦纯品的量：273.02×0.99=270.29kg杂质含量：273.02－270.29=2.73kg(1)环合工序物料衡算投料量：纯化水：273.02×0.5=136.51kg原碳酸四乙酯：273.02×0.80=218.42kg冰醋酸：273.02×0.2=54.60kg氢氧化钠：273.02×0.20=54.60kgAZ-6(2)加成工序物料衡算投料量：AZ-6:273.02×0.91=248.45kg滤饼原含量：248.45÷0.8=310.56kg蒸发量：310.56×0.2=62.11kg环合工序物料衡算结果原辅料规格质量比（W%）进料量kg出料名称出料量kgAZ-599%1.00273.02AZ-6248.45原碳酸四乙酯99%0.80218.42滤液371.99冰醋酸99%0.2054.60蒸发的水量62.11氢氧化钠99%0.2054.60纯化水药典标准配置氢氧化钠溶液136.51合计737.15737.15(2)加成工序物料衡算投料量：AZ-6:273.02×0.91=248.45kg碳酸氢钠：248.45×1.02=253.42kg盐酸羟胺：248.45×1.20=298.14kg二甲基亚砜：248.45×4.80=1192.56kg纯化水：248.45×3.66=909.33kg乙醇：248.45×3.00=745.35加成工序物料衡算结果原辅料名称规格质量比（W%）进料量kg出料名称出料量kgAZ-6中间体1.00248.45二甲基亚砜1073.30碳酸氢钠99%1.02253.42乙醇708.08盐酸羟胺99%1.20298.14AZ-7186.34二甲基亚砜99%4.801192.56水蒸发量46.58纯化水药典标准3.66909.33滤液量1632.9536%盐酸工业适量适量碳酸钠99%适量适量乙醇95%3.00745.35合计3647.253647.25(3)缩合工序物料衡算投料量：AZ-7:248.45×0.75=186.34kg氯甲酸乙酯：186.34×0.2=37.28kg三乙胺：186.34×0.28=52.17kg二氯甲烷：186.34×4.12=767.71kg纯化水：186.34×2.33=434.17缩合工序物料衡算结果原辅料名称规格质量比（W%）进料量kg出料名称出料量kgAZ-7中间体1.00186.34AZ-8152.80氯甲酸乙酯99%0.2037.28二氯甲烷133.70三乙胺99%0.2852.17馏出液114.60纯化水药典标准2.33434.17滤液量1076.57二氯甲烷99%4.12767.71合计1477.671477.67(4)环合工序物料衡算投料量：AZ-8:186.34×0.82=152.80kg乙醇：152.80×3.20=488.95kg蒸发量:152.80×0.81÷0.8×0.2=30.94kg环合工序物料衡算结果原辅料名称规格质量比（W%）进料量kg出料名称出料量kgAZ-8中间体1.00152.80AZ-8133.70乙醇95%3.20488.95乙醇117.58蒸发量30.94其它359.53合计641.75641.75(5)水解工序物料衡算投料量：AZ-9:152.80×0.89=123.77kg甲醇：123.77×6.6=816.87kg氢氧化钠:123.77×0.25=30.94kg36%盐酸：123.77×0.15=18.57kg水解工序物料衡算结果原辅料名称规格质量比（W%）进料量kg出料名称出料量kgAZ-9中间体1.00123.77AZ-9108.92甲醇99%6.60816.87蒸发量27.23氢氧化钠99%0.2530.94剩余量854.00纯净水99%适量适量36%盐酸药典标准0.1518.57合计990.15990.15(6)精制工序物料衡算①投料量：粗品:123.77×0.88=108.92kg无水乙醇：123.77×4.00=435.66kg活性炭:123.77×0.10=10.89kg原辅料名称规格质量比（W%）进料量kg出料名称出料量kg粗品中间体1.00108.92成品100.20无水乙醇99%4.00435.66滤液335.03活性炭99%0.1010.89蒸发量25.05合计555.47555.47(7)粉碎包装按要求粉碎、总混、内包、外包、入库。粉碎包装总收率为99.8%。阿齐沙坦成品：100.20×0.998=100.00kg