大豆油物料衡算
国产大豆出油率是每百斤16至18斤，进口转基因大豆是每百斤18至20斤。油厂利润：(豆油+豆粕)×价格—(大豆成本+生产成本）不过我们家貌似达不到那么高出油率也就在13%左右。
国内大豆的出油率在12-17%之间，进口大豆的出油率在15-18%之间，压榨成本有增值税，保险费，运输费，仓储费，大豆成本，还有一定比例的损耗，这都是压榨成本。
而国产大豆的出油率要比进口大豆低，上述业内人士说只有16%，豆粕产出率、豆油和豆粕的价格与进口大豆相同，如此推算，1吨国产大豆加工后为3437元，除去150元的加工成本，还剩下3287元，意味着油厂必须按照每斤1.65元的价格收购国产大豆才能保本，但这一价格远远低于国家收储的每斤1.85元，因此农民并不愿意卖。
一.分析原料油损耗的形成
以各种制油方法制取的未经过精炼的油称为毛油（新国家标
准中称之为原油），毛油的主要成分是甘油三脂肪酸脂，也即
称为中性油，此外的非甘油脂组分统称为杂质。油脂的精炼
就是利用杂质与中性油的理化性质的差异，通过不同的工艺
及设备将其分离出去的过程。由此看出原油精炼加工必然带
来油脂损耗，并可分为必然损耗与附加损耗。
根据杂质在油脂中存在的状态，将其分为悬浮杂质、胶溶性杂质、脂溶性杂质、水分等。悬浮杂质包括泥沙、饼粕屑、草纤维、铁屑等；胶溶性杂质包括磷脂、蛋白质、糖类等；脂溶性杂质包括脂肪酸、甾醇、生育酚、色素、烃类、蜡质以及油脂氧化产物醛、酮、酸、过氧化物等。
虽然不同的原料和工艺得到的原油质量各不相同，但根据新的食用植物油国家标准，原油质量必须符合六项指标要求：水分、挥发物<0.2%，气味、滋味无异味，不溶性杂质≤0.2%，酸值≤4mgKOH/g，过氧化值≤7.5mmol/kg，溶剂残留量≤100mg/kg。
油脂的精炼损耗与原油含杂量和成品油的质量要求有关。下面对符合国标要求的原油精炼为一级油过程产生的损耗进行估算：
1. 脱除毛油中悬浮杂质的损耗
毛油中悬浮杂质的含量≤0.2，一级油中悬浮杂质含量要求≤0.05%，一般脱除悬浮杂质造成的油脂损耗为杂质量的
1.3—1.5倍，既损耗约为0.2%。
2. 脱除毛油中胶体杂质的损耗
毛油中胶体杂质主要是磷脂，不同品种的油中磷脂的含量也不相同，大豆毛油中磷脂含量约1.1%—3.5%，油脂的脱胶损耗约为磷脂含量的 1.5倍，以大豆油为例，脱胶损耗为
1.65%—5.25%，取大豆油含磷脂为1.8%，则脱胶损耗为
2.7%。
3. 脱除毛油中游离脂肪酸的损耗
国标要求毛油酸值在4mgKOH/g以下，一级油的酸值在0.2mgKOH/g以下。采用化学精炼工艺，产生的损耗约为毛油中游离脂肪酸含量的1.5—2.0倍，即油的损耗为3%—4%。如采用物理精炼工艺，损耗约为游离脂肪酸的1.05-1.2倍，即油的损耗为2.1%—2.4%。通常大豆油的酸值在2mgKOH/g左右，则化学精炼损耗约为1.8%，物理精炼损耗约为1.1%。4. 脱除毛油中色素的损耗
油脂精炼脱除色素的主要方法是吸附脱色工艺，造成油脂损耗主要由于添加的吸附剂夹带油脂形成的。吸附剂的加量视毛油的色泽而定，一般为0.6%-3%，过滤后的吸附剂含油25%，造成的损耗约0.15%-0.75%，按吸附剂的添加量为1.5%计，损耗为0.375%。
5. 脱除油中臭味组分的损耗
油脂中的臭味组分有低分子的醛、酮、酸、不饱和碳氢化合物，以及油脂在加工过程产生的焦糊味、溶剂味，漂土味氢化异味等，此外一些油脂因含有特殊组分而带有特殊异味。除了游离脂肪酸外，其它的臭味组分在油中的含量是很少的，一般不超过0.1%，但实际的脱臭损耗远大于此，这是由于在脱除臭味组分的同时，部分油脂水解为脂肪酸蒸馏除去以及部分油脂随汽提蒸汽飞溅损耗。油脂的脱臭损耗一般为
0.2%-0.4%，按经过碱炼处理的油计算，取脱臭损耗是0.2%。综合上述估算，大豆油在物理精炼下的损耗约为4.575%，化学精炼下的损耗为5.275%。
二. 毛油质量对精炼损耗的影响
1. 毛油中悬浮杂质的含量
毛油中悬浮杂质不但直接造成精炼损耗，而且对水化脱胶、碱炼脱酸效果产生影响，由于悬浮杂质的存在，很容易造成水化碱炼时乳化现象的发生，使油脂与油脚或皂脚的分离效果下降，油脚或皂脚夹带的中性油量增加，增大附加损耗。因此，应在油脂制取工程中采取措施，降低毛油的杂质含量，如增加或改进毛油的油渣分离工艺，浸出混合油蒸发的粕末的分离工艺等。
2. 毛油中胶体含量
胶体杂质对脱胶、脱酸、脱色乃至脱臭都有影响，胶体含量高，脱胶的必然损耗就高，由于胶体的乳化性质，造成的附加损耗势必增加。尤其非水化磷脂含量高时，必须通过敬爱如磷酸，碱的辅助剂才能从油中除去，不但增加辅助剂的使用，同时还会增加额外的油脂损耗。
胶体杂质对脱酸的影响主要是由于其较强的表面活性，使碱炼油易产生持久乳化，胶体杂质与碱的反应，增加了超量碱的用量。
在脱色过程中，油中的含磷将增加活性白土的使用量，使夹
带损耗加大，还会造成过滤效率下降，影响产量。由于含磷量高，影响脱臭的效果，成品有色泽加深，易回色等。
在油脂的制取过程中，采用膨化、湿热处理钝化磷脂酶等技术，可有效降低非水化磷脂的含量，大大改善油脂的精炼效果。
3. 毛油中的色素
油中的色素可分为天然色素和加工色素，天然色素主要是叶绿素，类胡萝卜素和其他色素，加工色素是油料在储运、加工过程中产生的新色素，主要是裂变油料中蛋白质、糖类、磷脂的降解产物，或油脂与其它类脂物的氧化、异构化产生的色素。加工色素比天然色素更难除去，为脱除加工色素需要添加更多数量的白土或其它吸附剂，或采用热脱色的办法。这些无疑将增加油脂的炼耗。因此在储运与加工过程采取有效的措施，尽量减少此类加工色素的产生。如防止油料的发热赤变等。
4. 毛油中酸值和臭味组分的含量的影响
油中的臭味组分的浓度对油脂的脱臭损耗及脱臭效果有直接的影响，油中臭味组分的含量与脂肪酸的含量存在一定的关系，游离脂肪酸含量降低，臭味组分的含量也相应降低，当游离脂肪酸含量降至0.01%-0.03%时，感官鉴定气味即可合格。油中的酸值和臭味组分含量高，不仅直接造成精炼损耗增加，而且还必须加大直接蒸汽的用量和更多的热能投入，
较长的脱臭时间，较多的飞溅损耗等。因此针对臭味组分的来源，采取有效的措施减少臭味组分的形成，是控制脱臭损耗的主要目标。
三. 油脂制取加工各工序与精炼成本的关系
1. 毛油制取工艺与精炼成本的关系
1.1预处理浸出工艺对毛油中磷脂成分的影响
无论是采用物理精炼还是化学精炼，如前所属毛油中非水化磷脂的含量都是直接影响精炼成本的重要因素之一。油中的非水化磷脂的含量不但与油料品种、生长条件、存储条件有关，还与与处理和浸出的工艺条件有关，非水化磷脂的形成与以下因素的相互作用的结果（1）油料中的水分及轧坯后生坯的含水量，其值越高，非水化磷脂含量越高（2）磷脂酶D 的活性，活性加强会促使水化磷脂向非水化磷脂转变（3）浸出前或过程中对油料的热处理，50℃—70℃是磷脂酶的活跃温度，在工艺过程正尽量避开此温度（4）油料细胞的破坏程度，适宜的料温和充足的空气利于各类酶的活动。
在传统的油料处理工艺中，油料的水分、软软化蒸炒的温度、浸出的温度都是有利于磷脂酶活动的条件。因此有必要对此进行改良，在轧坯后将生坯通过直接蒸汽加湿、加热，使料坯温度快速达到98℃—102℃，水分15%—16%下进行约40min的湿热处理，再冷却到55℃浸出，可以较好的钝化磷脂酶的活性，或者通过挤压膨化工艺在高温高压下短时间
（130℃—160℃，3—5min）对物料进行杀毒灭菌处理，也能较好的降低毛油中非水化磷脂的含量。
1.2混合油蒸发条件的控制对毛油色泽的影响
无论采用常压或负压工艺，对混合油中粕末的去除都是十分必要的。粕末在蒸发温度下糊化，使毛油色泽变深发黑，如蒸发温度超过120℃，林职业化焦化，这些变化生成难以脱除的色素，给油脂的脱色工序增加了难度。
2. 毛油精炼工艺各工序对精炼成本的关系
从生产控制来讲，要求最大限度的脱除杂质，最少量的油品损失，最小的排污量，最小的添加剂用量。
2.1脱胶工序
脱胶工序是整个精炼工艺的基础，其效能将直接影响到后续的每道工序，进而影响精炼成本。对于物理精炼而言，脱胶后的油力求含磷量达到20ppm以下，才能在脱色后含磷量控制到5ppm以下，才不会对成品油的品质及脱臭设备造成负面影响，同时应努力控制油脚中性油的含量。因此开发出不同于常规水化脱胶工艺的酸法脱胶、特殊湿法脱胶、酶法脱胶等新工艺。
酸法脱胶是油温加热到70℃左右，加入油重0.05%—0.2%的磷酸或柠檬酸，进行体系的ph值调节，使非水化磷脂解离，之后油温降到40℃以下，加水使磷脂在慢速状态下形成稳定的液态晶体，同时这些晶体会有效的束缚糖类和金属离子。
通过酸法脱胶可将油重含磷量降至30ppm以下。
特殊湿法脱胶则是油温加热到70℃左右，加入油重0.05%—0.2%的磷酸或柠檬酸进行调理，之后油温降到40℃以下，加入油重2%—3%，浓度2%2.5%的NaOH溶液，使液晶态的磷脂水化絮凝，反应后油温加热到70℃，进入离心机分离。
2.2脱酸工序
在脱酸工序中，酸值炼耗比是衡量生产工艺和操作技术水平的重要指标。应根据原油的品种和质量合理选择合理的工艺路线，对含磷量高，酸值高的油应选长混工艺，反之，选择短混工艺。合理调整工艺参数，如搅拌强度，反应温度，反应时间，加碱量，碱浓度，超碱量等。加碱量可以通过酸值计算得出；碱浓度则根据油的品种和酸值确定，酸值高用浓碱，酸值低用淡碱；由于混合的均匀程度和杂质的存在，必须加入一部分超碱量补充损耗的碱量，超量碱的数量对碱炼效果至关重要，加量少，中和不完全，油皂不易分离，加量多，易分离，但皂化部分中性油，加大油脂损耗。
2.3脱色工序
脱色成本主要是吸附剂成本和吸附剂含油的附加损耗成本。应选择比表面积大活性度低、过滤速度快、滤饼残油低、游离酸值低的吸附剂。表面积大吸附力强，活性度低则经过脱色处理的油品结构变化小，抗氧化能力强，过滤速度快可以
提高产量，含油低减少油脂损耗，游离酸值低可以减小油品的水解和氧化。
尽量降低待脱色油的含皂、含磷量，以减少吸附剂的用量。脱色中要保持真空和良好的搅拌，避免油品氧化，提高脱色效率。
2.4脱臭工序
脱臭损耗主要是臭味组分的蒸馏损耗及油脂的飞溅损耗，因此在保证汽提效果下合理的控制直接蒸汽量，降低馏分气速，增加折流板减少气体夹带，降低飞溅损耗。控制合理的真空度和脱臭温度，重视成品油的热量回收，用成品与待脱臭油换热，最大限度的降低能源的消耗。
四.总结
通过以上分析，通过革新油脂制取工艺，提高毛油品质是关键；通过合理选择先进的工艺和设备，科学的调整工艺参数，总结明确细致的操作方法，加上严格的管理，降低精炼损耗成本，提高企业产品竞争力，增加企业经济效益，大有可为。
参考文献
1.倪培德植物油制取与精炼
2.苏望懿油脂加工工艺学湖北科学技术出版社1997
3.刘玉兰大豆预处理对大豆油脂生产工艺效果的影响郑州粮食学院学报第20卷第2期1999年6月
4.黄忠胜ALCON熟化调理工艺在加工大豆产品中的优势中国油脂2004年第29卷第1期
5.胡学烟等油脂中非水化磷脂成因及去除方法的探讨中国油脂 2001年第26卷第1期
6.马传国油脂脱胶的理论与实践中国油脂 2002年第27卷第1期
7.张本成精炼成本控制与各生产工序的关系中国油脂2002年第27卷第4期
8.刘玉兰等油脂精炼损耗的形成及其控制中国油脂 2004年第29卷第12期
物料平衡计算公式
物料平衡计算公式 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
物料平衡计算公式： 每片主药含量 理论片重= 测得颗粒主药百分含量 1.原辅料粉碎、过筛的物料平衡 物料平衡范围: %～100 % 物料平衡= %100?+a c b a-粉筛前重量(kg) b-粉筛后重量(kg) c-不可利用物料量(kg) 2.制粒工序的物料平衡 物料平衡范围: %～ % 制粒工序的物料平衡= a d c b ++×100% 制粒工序的收率=a b ×100% a-制粒前所有原辅料总重(kg) b-干颗粒总重(kg) c-尾料总重(kg) d-取样量(kg) 3.压片工序的物料平衡范围: %～ % 压片工序的物料平衡=a d c b ++×100% 压片工序的收率=a b ×100%
a-接收颗粒重量(kg) b-片子重量(kg) c-取样重量(kg) d-尾料重量(kg) 4.包衣工序的物料平衡 包衣工序的物料平衡范围: %～ % 包衣工序的物料平衡 = b a e d c +++ 包衣工序的收率 = b a c + a-素片重量(kg) b-包衣剂重量(kg) c- 糖衣片重量(kg) d-尾料重量(kg) e-取样量(kg) 5.内包装工序物料平衡 内包装工序物料平衡范围: %～ % 包材物料平衡=%100?++++A a d c b B a- PTP 领用量(kg) b- PTP 剩余量(kg) A- PVC 领用量(kg) B- PVC 剩余量(kg) c-使用量(kg) d- 废料量(kg) 片剂物料平衡=%100?++a d c b a ：领用量(Kg) b ：产出量(Kg) c ：取样量(Kg) d ：废料量(Kg) 6.外包装工序的物料平衡
物料衡算
物料衡算的目的有以下几点： ⑴确定物系，并找出该物系物料衡算的界限； ⑵解释开放与封闭物系之间的差异； ⑶写出一般物料衡算所用的反应式、进出物料量等相关内容； ⑷引入的单元操作不发生累积，不生成或消耗，不发生质量的进入或流出的情况； ⑸列出输入==输出等式，利用物料衡算确定各物质的量； ⑹解释某一化合物进入物系的质量和该化合物离开物系的质量的情况。 物料衡算的类型: 在医药生产中，按照物质的变化过程，可将物料衡算分为两类。 一类是物理过程的物料衡算。即在生产系统中，物料没有发生化学反应的过程，它所发生地只是相态和浓度的变化。这类物理过程在医药工业中主要体现为混合和分离过程。如流体输送、吸附、结晶、过滤、干燥、粉碎、蒸馏、萃取等单元操作。 另一类是化学过程的物料衡算。即由于化学反应、原子与分子之间形成新的化学键，从而形成完全不同的新物质的过程。在进行计算时候，经常用到组分平衡和化学元素平衡，特别是当化学反应计量系数未知或很复杂以及只有参加反应的各物质的化学分析数据时，用元素平衡最方便，有时甚至只能用该方法才能解决。同时，在化学反应中，还涉及化学反应速率、转化率、产物收率等因素。 此外，物料衡算还可以按照操作方式的不同分为两类。 一类是连续操作的物料衡算。如生产枸橼酸铋钾的喷雾干燥操作，需要向干燥器中输送具有一定速度、湿度和温度的空气，同时湿物料从反方向以速度通过干燥器，尽管物料在干燥器中不断被加热，所处的状态在不断改变，但对某一具体部位而言，其所处的状态是不随时间的改变而改变。 另一类是间歇操作的物料衡算。在过程开始时原料一次性进入体系，经过一段时间以后立即一次性移出所有的产物，其间没有物质进出体系。在生物制药中，经常会用到有机溶剂沉淀的方法来分离，该方法是很典型的间歇操作。如硫酸软骨素的制备即是一例。在经过提取后的滤液中，加入95%乙醇搅拌，沉淀析出，取出即得产品，这种操作的特点是操作过程的状态随时间的变化而改变。 物料衡算的基本理论 物料衡算是物料的平衡计算，是制药工程计算中最基础最重要的内容的之一，是进行药物生产工艺设计、物料查定、过程经济评估以及过程控制、过程优化的基础。它以质量守恒定律和化学计量关系为基础。简单地讲，它是指“在一个特定物系中，进入物系的全部物料质量加上所有生成量之和必定等于离开该系统的全部产物质量加上消耗掉得和积累起来的物料质量之和”用式表示为： ∑G进料+∑G生成==∑G出料+∑G累积+∑G消耗 式中∑G进料------- 所有进入物系质量之和； ∑G生成------- 物系中所有生成质量之和； ∑G出料------- 所有离开物系质量之和 ∑G累积------- 物系中所有消耗质量之和（包括损伤）； ∑G消耗------- 物系中所有积累质量之和。 物料衡算的基本方法和步骤 1.收集计算所必须的基本数据 在进行物料衡算前，要尽可能收集足够的符合实际情况的准确数据，通常称为原始数据这些数据时整个计算的基本数据与基础。应根据不同计算性质来确定原始数据的收集方法。
第三章物料衡算
第三章物料衡算 第一节概述 一、物料衡算的作用和任务 物料衡算是医药工艺设计的基础，根据所需要设计项目的年产量，通过对全过程或者单元操作的物料衡算计算，可以得到的单耗(生产1Kg产品所需要消耗的原料的Kg数)、副产品量以及输出过程中物料损耗量以及“三废”生成量等，使设计由定性转向定量。 在制药过程中经常遇到有关物料的各种数量和质量指标，如“量”(产量、流量、消耗量、排出量、投料量、损失量、循环量等)；“度”(纯度、浓度、分离度等)，“比”(配料比、循环比、固液比、气液比、回流比等)；“率”(转化率、单程收率、产率、回收率、利用率等)等。这些量都与物料衡算有关，都影响到实际上的物料平衡。 因此，物料衡算是制药生产(及设计)的基本依据，是衡量制药生产(以及任何生产)经济效果的基础，对改进生产和指导设计具有重大意义。 二、物料衡算的类型 在医药生产中，我们按照物质的变化过程来分，可以将物料衡算分为两类： 一类是物理过程的物料衡算，即在生产系统中，物料没有发生化学反应的过程，它所发生的只是相态和浓度的变化，这类物理过程在医药工业中主要体现在混合过程和分离过程。如流体输送、吸附、结晶、过滤、干燥、粉碎、蒸馏、萃取等单元操作。 图3-1盐酸林可霉素结晶过程物料衡算 另一类是化学过程的物料衡算，即由于化学反应，原子与分子之间形成新的化学键，从而形成完全不同的新物质的过程。在进行计算时候，经常用到组分平衡和化学元素平衡，特别是当化学反应计量系数未知或很复杂以及只有参加反应的各物质的化学分析数据时，用元素平衡最方便，有时甚至只能用该方法才能解决(如非那西丁酰化反应见图3-2)。同时，在化学反应中，还涉及化学反应速率、转化率、产物收率等因素。
物料衡算公式
物料衡算公式： 1吨煤炭燃烧时产生的SO2量＝1600×S千克；S含硫率，一般0.6-1.5%。若燃煤的含硫率 为1%，则烧1吨煤排放16公斤SO2 。 1吨燃油燃烧时产生的SO2量＝2000×S千克；S含硫率，一般重油1.5-3%，柴油0.5-0.8%。 若含硫率为2%，燃烧1吨油排放40公斤SO2 。 ¬排污系数：燃烧一吨煤，排放0.9-1.2万标立方米燃烧废气，电厂可取小值，其他小厂可取大值。燃烧一吨油，排放1.2－1.6万标立方米废气，柴油取小值，重油取大值。 【城镇排水折算系数】 0.7~0.9，即用水量的70-90%。 【生活污水排放系数】采用本地区的实测系数。。 【生活污水中COD产生系数】60g/人.日。也可用本地区的实测系数。 【生活污水中氨氮产生系数】7g/人.日。也可用本地区的实测系数。使用系数进行计算时，人口数一般指城镇人口数；在外来较多的地区，可用常住人口数或加上外来人口数。 【生活及其他烟尘排放量】 按燃用民用型煤和原煤分别采用不同的系数计算： 民用型煤：每吨型煤排放1~2公斤烟尘 原煤：每吨原煤排放8~10公斤烟尘 一、工业废气排放总量计算 1.实测法 当废气排放量有实测值时，采用下式计算： Q年= Q时× B年/B时/10000 式中： Q年——全年废气排放量，万标m3/y； Q时——废气小时排放量，标m3/h； B年——全年燃料耗量（或熟料产量），kg/y； B时——在正常工况下每小时的燃料耗量（或熟料产量），kg/h。 2.系数推算法 1)锅炉燃烧废气排放量的计算 ①理论空气需要量（V0）的计算a. 对于固体燃料，当燃料应用基挥发分Vy>15%（烟煤）， 计算公式为：V0=0.251 ×QL/1000+0.278[m3(标）/kg] 当Vy<15%（贫煤或无烟煤）， V0=QL/4140+0.606[m3(标）/kg] 当QL<12546kJ/kg（劣质煤）， V0=QL//4140+0.455[m3(标)/kg) b. 对于液体燃料，计算公式为：V0=0.203 ×QL/1000+2[m3(标）/kg] c. 对于气体燃料，QL<10455 kJ/（标）m3时，计算公式为： V0= 0.209 × QL/1000[m3/ m3]
片剂中物料平衡计算
片剂物料平衡的计算 （1）整粒终混平衡的计算 A=总投料量（kg） B=合格颗粒量（kg） C=不合格颗粒量（kg） D=取样量（kg） B + C + D 平衡＝ --------------------×100% 应为95％～102% A （2）整粒终混得率的计算 得率＝B/A×100% （3）压片平衡的计算 A=合格颗粒重量（kg） B=不合格品重量（kg） C=合格片重量（kg） D=取样量（kg） B + C + D 平衡＝------------------×100% 应为95％～100% A （4）压片得率的计算 得率＝C/A×100% （5）包装平衡的计算 A：领取素片重量（kg） B：包装数量（片） C：平均片重（kg） D：内包装不合格品量（kg） E：外包装不合格品量（kg）
平衡＝（B×C÷1000+D+E）/A×100% 应为95％～102％（6）包装得率的计算 得率＝（B×C÷1000）/A×100% （7）批平衡的计算 A：总投料量（kg） B：包装数量（片） C：制粒不合格品量（kg） D：制粒取样量（kg） E：压片不合格品量（kg） F：压片取样量（kg） G：内包装不合格品量（kg） H：外包装不合格品量（kg） B×平均片重÷1000＋C+D＋E＋F+G+H 平衡＝-------------------------------- ×100% （应为95％～102%） A （8）批得率的计算 得率＝B×平均片重÷1000/A×100% （9）内包材平衡的计算 A：使用量（kg） B：合格药板数量（板） C：不合格药板数量（板） D：未冲裁报废铝箔（米） E：铝塑板的宽（米）
物料衡算与热量衡算讲解
第4章物料衡算与热量衡算 4.1 物料衡算 物料衡算即是利用物料的能量守恒定律对其进行前后操作后物料总量与产品以及物料损失状况的计算方法，也就是进入设备用于生产的物料总数恒等于产物与物料损失的总量。物料衡算与生产经济效益有着直接的关系。 物料衡算需要在知道产量和产品规格的前提下进行所需的原、辅材料量、废品量以及消耗量的计算。 物料衡算的意义： （1）知道生产过程中所需的热量或冷量； （2）实际动力消耗量； （3）能够为设备选型、台数、决定规格等提供依据； （4）在拟定原料消耗定额基础上，进一步计算日消耗量、时消耗量，能够为所需设备提供必要的基础数据。 4.1.1 年工作日的选取 （1）年工作时间365-11（法定节假日）=354×24=8496（小时） （2）设备大修 25天/年=600小时/年 （3）特殊情况停车 15天/年=360小时/年 （4）机头清理、换网过滤 6次/年 8小时/次 [354-(25+15)]×1/6次/天×8小时/次=396小时=16.5天=17天 （5）实际开车时间 365－11－25－15－17=297天 8496－600－360－396=7140小时 （6）设备利用系数 K=实际开车时间/年工作时间=7140/8496=0.84 4.1.2 物料衡算的前提及计算 （1）挤出成型阶段 物料衡算的前提是应在已知产品规格和产量的前提下进行许多原辅材料量、废品量及消耗量的计算。 1 已知：PVC片材的年生产量为28500吨，其中物料自然消耗率为0.1%，产品合格率为94%，回收率为90%。每年生产297天，二班轮流全天24小时生产。物料衡算如下： 年需要物料量 M=合格产品量/合格率=28500/0.94≈30319.15t 1年车间进料量 M= M/（1-物料自然消耗率）=30319.15t /（1-0.1%）≈30349.50t 12年自然消耗量M=M-M=30349.50-30319.15=30.35t 132年废品量 M=M-合格产品量=30319.15-28500=1819.15t 14每小时车间处理物料量 M=30319.15/297/24h≈4.25t 5年回收物料量
物料衡算
第三章 物料衡算 3.1产品名称与设计规模 原辅料名称 规格 质量比（W * ） 缩合物 %99≥ 1.0 氢气 %99.99≥ 0.0035（过量） 钯炭 10%（W ） 0.1 四氢呋喃 工业 5.33 甲醇 工业 0.79 3-（N-吗啡啉）丙磺酸 %99≥ 0．13 异丙醇 工业 0.62 丙酮 工业 6.71 原辅料名称 规格 质量比（W * ） 粗品 1.0 活性炭 医用级 0.05 注射水 符合药典标准 17.86 丙酮 %99≥ 9.82 产品名称 设计规模（t/a ） 含量 包装规格 其他 美罗培南 （三水化合物） 25 99% 铝听5Kg/听 无菌原料药 衡算基准 本设计中的化工过程均属间歇操作过程，其计算基准是将车间所处理的各种物料量折算成以日数计的平均值，从起始原料的投入到最终成品的产出，按日数平均值计将恒定不变。由设计任务规定的产品年产量及年工作日，计算出产品的平均日产量，日产量确定后，再根据总收率可以折算出起始原料的日投料量及班投料量，以此为基础就完成车间物料衡算。
本设计中： 年工作日：250天； 美罗培南成品年产量为：25t ； 美罗培南成品含量为：99%； 精制美罗培南含量：98%； 第一步氢化反应收率1y ：95%； 第二步树脂吸附洗脱收率2y ：95%； 第三步丙酮析晶收率3y ：98%； 第四步精制收率4y ：98%； 第五步粉碎包装收率5y ：99.8%； 可计算出： （1）美罗培南总收率 %50.86%8.99%98%98%95%9554321=????=????=y y y y y y T （2）kg 99250 % 9910253=??=?= 年工作日含量年产量美罗培南实际日产量 （3）起始原料纯品投料量 kg 51.18257 .43778.697%5.8699M M =?= ? = 美罗培南起始原料总收率美罗培南实际日产量 起始原料实际投料量kg 35.184% 9951 .182=== 起始原料规格起始原料纯品投料量 其中杂质量 kg 84.151.182-35.184-===起始原料纯品投料量 起始原料实际投料量 3.2氢化反应物料衡算 3.2.1反应方程式
物料衡算
第一节物料衡算式 4－1 化工过程的类型 化工过程根据其操作方式可以分成间歇操作、连续操作以及半连续操作三类。或行将其分为稳定状态操作和不稳定状态操作两类。在对某个化工过程作物料或能量衡算时，必须先了解生产过程的类型。 间歇操作过程： 4－2 物料衡算式 物料衡算是研究某一个体系内进、出物料量及组成的变化。根据质量守恒定律，对某一个体系，输入体系的物料量应该等于输出物料量与体系内积累量之和。所以，物料衡算的基本关系式应该表示为； 如果体系内发生化学反应，则对任一个组分或任一种元素作衡算时，必须把由反应消耗或生成的量亦考虑在内。所以(4—1)式成为： 上式对反应物作衡算时．由反应而消耗的量，应取减号，对生成物作衡算时，由反应而生成的量，应取加号。 但是，列物料衡算式时应该注意，物料平衡是指质量平衡，不是体积或物质的量(摩尔数)平衡。若体系内有化学反应，则衡算式中各项用摩尔／时为单位时，，必须考虑反应式中的化学计量系数。出为反应前后物料中的分子数不守恒。 第二节物料衡算的基本方法 进行物料衡算时，为了能顺利地解题，避免错误，必须掌握解题技巧，按正确的解题方法和步骤进行。尤其是对复杂的物料衡算题，更应如此，这样才能获得准确的计算结果。 4－3 画物料流程简图方法
求解物料衡算问题，首先应该根据给定的条件画出流程简图。图中用简单的方框表示过程中的设备，用线条和箭头表示每个流股的途径和流向。并标出每个流股的已知变量（如流量、组成)及单位。对一些未知的变量，可用符号表示。4—4 计算基准及其选择 进行物料、能虽衡算时，必须选择一个计算基准。从原则上说选择任何一种计算基准，都能得到正确的解答。但是，计算基准选择得恰当，可以使计算简化，避免错误。 对于不同化工过程，采用什么基准适宜，需视具体情况而定，不能什硬性规定。 根据不同过程的特点，选样计算基准时，应该注意以下几点： 1. 应选择已知变量数最多的流股作为计算基准。 2.对液体或固体的体系，常选取单位质量作基准。 3. 对连续流动体系，用单位时间作计算基准有时较方便。 4. 对于气体物料，如果环境条件(如温度、压力)已定，则可选取体积作基准。
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第3章物料衡算 3.1 物料流程示意图 3.1.1物料流程示意图 图3.1 PET全拉伸丝EDY生产物料流程示意图 3.2 计算基准确定 3.2.1 年工作日的确定 （1）设备大修：30天/年=720小时 （2）特殊情况停产：20天/年=480小时 （3）组件清洗：1次/6天8小时/次 [365天－（30天+20天）]×1/6次/天×8小时/次=420小时=17.5天（4）实际生产时间：365天－10天－25天－15天－17.5天=297.5天8760－240－600－360－420=7140小时 （5）设备利用系数： K=实际开车时间/年工作日=7140小时/8520=0.84 3.3 物料衡算 3.3.1损失系数的确定 物料损失拟定如下： 表3－1 PET纺丝工艺过程中的损失系数 工序损耗率（%） PET切片筛选输送 预结晶器 干燥塔 物料输送 挤出机 纺丝组件 断丝 合计（FDY原丝成型物料损失）0.5 0.05 0.1 0.1 0.05 0.05 1.5 2.35
表3－2 FDY原丝中其他组分的含量 3.3.2各工序输入及输出物料量 1.求出生产一吨PET全拉伸丝纤维消耗PET切片的量 1.000－（0.005+0.02）=0.975t 计入耗损所需PET切片量 0.975×1.0385=1.0125吨 2.各工序物料损耗量 根据物料平衡公式：∑F=∑D+W 其中F：进料量D：出料量W：损失量 依据物料平衡公式计算各个工序的物料平衡 依据物料平衡公式计算各个工序的物料平衡： （1）断丝x（1－1.5%）=3000吨x=3045.69吨（2）纺丝组件x（1－0.05%）=3045.69吨x=3047.21吨（3）挤出机x（1－0.05%）=3047.21吨x=3048.74吨（4）物料输送x（1－0.1%）=3048.74吨x=3051.79吨（5）干燥塔x（1－0.1%）=3051.79吨x=3054.84吨（6）预结晶器x（1－0.05%）=3054.84吨x=3056.37吨（7）PET切片x（1－0.5%）=3056.37吨x=3071.73吨所以PET全拉伸丝的日产量3000/297.5=10.084吨/天 每小时产量10.084/24=0.4202吨/小时 PET切片每天耗量3071.73/297.5=10.325吨/天 PET切片每小时耗量10.325/24=0.430吨/小时 表3－3 物料平衡表（年计） 工序进料量(t) 出料量(t) 损失（t）损失率（%） PET切片损耗预结晶器 干燥塔 物料输送 挤出机 纺丝 断丝3071.73 3056.37 3054.84 3051.79 3048.74 3047.21 3045.69 3056.37 3054.84 3051.79 3048.74 3047.21 3045.69 3000 15.36 1.53 3.05 3.05 1.53 1.52 45.69 0.5 0.05 0.1 0.1 0.05 0.05 1.5
物料衡算
三.工艺设计计算 3.1 物料横算 3.1.1物料衡算的意义 物料横算，是在已知产品规格和产量前提下算出所需原料量、废品量及消耗量。同时，还可拟定出原料消耗定额，并在此基础上做能量平衡计算。通过物料横算可算出： (1)实际动力消耗量 (2)生产过程所需热量或冷量 (3)为设备选型、决定规格、台数（或台时产量）提供依据 (4)在拟定原料消耗定额的基础上，可进一步计算日消耗量，每小时消耗量 等设备所需的基础数据。 综上所述，物料衡算是紧密配合车间生产工艺设计而进行的，因此，物料衡算是工艺设计过程的一项重要的计算内容。 3.1.2物料横算的方法 塑料制品的生产过程多采用全流程、连续操作的形式。 物料衡算的步骤如下： (1)确定物料衡算范围，画出物料衡算示意图，注上与物料衡算有关的数据。 物料衡算示意图如下：
(2)说明计算任务。如：年产量、年工时数等。 (3)选定计算基准。生产上常用的计算基准有：①单位时间产品数量或单位 时间原谅投入量，如：kg/h，件/h，t/h（连续操作常采用此种基准）；②加入设备的原料量（间歇操作常采用此种基准）。 (4)由已知数据，根据下列公式进行物料衡算： ΣG1=ΣG1+ΣG3 式中：ΣG1——进入设备的物料量总和 ΣG2——离开设备的正品量和次品量总和 ΣG3——加工过程中物料损失量总和 (5)收集数据资料。一般包括以下方面： ①年生产时间：连续生产300~350 d 间歇生产200~250 d 连续生产时，年生产的天数较多，在300d左右，其他时间将考虑全长检修，车间检修或5%~10%意外停机。当间歇生产时，就要减去全年的休息日，目前为双休日加上法定假日全年约为110d，所以间歇生产比连续生产少110个工作日。 总之，确定了每年有效地工作时数后就能正确定出物料衡算的时间基准，算出每小时的生产任务，进而在以后的计算中选定设备的规格。 具体的选择天数要通过分析得出。 ②有关定额、合格率、废品率、消耗率、回收率等。在任何一个产品加 工过程中，合格产品都不是百分之百。由于设备原因、原材料原因以及人为原因都可能造成废品的出现。加工不同的产品出现废品的几率有差异，要具体情况具体分析。才外还应考虑车间管理水平、设备先进水平等，取高值与低值都应有充分的论据。经过电铲研究后发现：塑料制品合格率为85%~95%、自然损耗率为0.1%~0.15%，这主要是贮存、运输、
工厂设计概论 物料平衡计算例题
例 题 计 算 过 程 1.某厂年产100万m 2釉面砖，产品规格152×152×5mm ，物料平衡计算的主要参数及结果见表1及表2。 解：A 计算过程如下 ⑴年产量 年出窑量=100×104m 2×10kg/m 2×10-3kg=10000 （t ） ⑵釉烧 年装窑量= 烧成废品率 年出窑量 -1 = )/(7.108%8110022 年万万m m =- =年/10870 t ⑶装窑、施釉 年施釉量=% 11/7.10812-= -年 万施釉废品率年装窑量m =年年/10980/10983 2t m = 年需釉料量10980×6%=658.8t/年
⑷素烧、干燥 年干燥量（釉+坯）= % 1518 .109,1-= -干燥损失率素烧年施釉量 =年万/2.1292m 换算成t/年： 坯：釉=94:6 ∴坯重9.4kg/m 2 坯年干燥量= 灼减 坯重 坯釉年干燥量-?+1)( % 8110/4.9102.1293224-???=-m kg m =)/(13198 年t ⑸成型 年成型量=% 1012.12912-= -年 万成型损失率坯年干燥量m )/(6.1432年万m = = )/(14665% 10113198 年t =- 规格152×152×5mm 的釉面砖1m 2以44片计 成型量（万片/年）=143.6×44=6314(万片/年) ⑹喷雾干燥 年喷雾干燥量= 年喷干损失率年成型量/15437% 5114665 1t =-=- ⑺新坯料加工量（干基） 新坯料加工量（干基）年回坯量年喷雾干燥量-= )(成型回坯率年成型量喷干回坯率年喷干量年喷雾干燥量?+?-= =)/%](814665%315437[)/(15437 年年t t ?+?==)/(13800年t 表2 坯用原料加工量计算表（干基）
物料衡算
沈阳化工大学学士学位毕业设计第六章技术经济评价 物料衡算 原料的确定 ⑴引入2SiO 的原料：石英砂 2SiO 是构成硅酸盐玻璃的一种主体氧化物，其含量一般都在65～75%之间。石英砂是引入二氧化硅的主要原料。 石英砂，也称硅砂，主要是由石英颗粒所组成。质地纯净的硅砂为白色，一般硅砂因含有铁质和有机物质，故多呈淡黄色或黄白色。 石英砂的纯度直接影响到玻璃的透明度，故本厂对石英砂作如下要求： 2SiO >90%，32O Al <5.2%，32O Fe <0.35% 进厂水分<7%，通常在4%左右 粒度要求40目全通过 ⑵引入O Na 2的原料：纯碱 纯碱（3NaCO ）又名苏打，是引入玻璃中O Na 2的主要原料。 O Na 2是玻璃网络外体氧化物。在玻璃中引入氧化钠的主要目的是降低玻璃粘度，使 其易于熔化，是玻璃良好的助熔剂。但引入量也不宜过高，一般瓶罐玻璃大都在14～16%之间。 纯碱为白色粉末，易溶于水，置于空气中极易吸收空气中的水分而潮解。为此，在使用前必须进行水分的测定。在熔制玻璃时氧化钠的挥发量约为本身重量的0.5～3.2%，在计算时应予以补足。 对纯碱的质量要求是：
O Na 2>98%，NaCl <1%，42SO Na <0.1% 进厂水分<3%，正常在0.2～0.3%之间 粒度要求20目全通过 ⑶引入CaO 的原料：石灰石 石灰石是引入CaO 的主要原料。CaO 是二价的网络外体氧化物，在玻璃中是主要的稳定剂，能增加玻璃的化学稳定性，防止制品日久“霉变”和大大增加玻璃的机械强度。 石灰石在自然界中分布极广，为白色、灰色块状物。 对石灰石的质量要求是： CaO >51%，32O Fe <0.1%。水分<1% 粒度要求20目全通过 ⑷作为澄清剂的原料：白砒+硝酸钠 白砒主要成分是32O As ，一般为白色结晶粉末，其为无定形的玻璃状物质。白砒是剧毒的原料，因此使用时要特别注意，并由专人保管。与硝酸盐共同使用； 硝酸钠，主要成分为3NaNO 。 ⑸作为助溶剂的原料：萤石 萤石的主要成分是2CaF ，能够加速玻璃形成反应，降低玻璃液的粘度和表面张力，促进玻璃液的澄清和均化，增加玻璃液的透热性。 ⑹碎玻璃 生产过程中产生的玻璃制品以及从熔炉放入的玻璃液经水骤冷的玻璃碎块、熔炉翻建过程的炉底料与从社会上包括玻璃制品使用厂家和物质回收部门收集的废旧玻璃制品、碎片等统称为碎玻璃。
物料平衡计算公式：
物料平衡计算公式： 每片主药含量 理论片重= 测得颗粒主药百分含量 1.原辅料粉碎、过筛的物料平衡 物料平衡范围:97.0 %～100 % 物料平衡= %100?+a c b a-粉筛前重量(kg) b-粉筛后重量(kg) c-不可利用物料量(kg) 2.制粒工序的物料平衡 物料平衡范围:98.0 %～104.0 % 制粒工序的物料平衡= a d c b ++×100% 制粒工序的收率=a b ×100% a-制粒前所有原辅料总重(kg) b-干颗粒总重(kg) c-尾料总重(kg) d-取样量(kg) 3.压片工序的物料平衡范围:97.0 %～100.0 % 压片工序的物料平衡= a d c b ++×100% 压片工序的收率=a b ×100% a-接收颗粒重量(kg) b-片子重量(kg) c-取样重量(kg) d-尾料重量(kg) 4.包衣工序的物料平衡 包衣工序的物料平衡范围:98.0 %～100.0 % 包衣工序的物料平衡 = b a e d c +++ 包衣工序的收率 = b a c +
a-素片重量(kg) b-包衣剂重量(kg) c-糖衣片重量(kg) d-尾料重量(kg) e-取样量(kg) 5.内包装工序物料平衡 内包装工序物料平衡范围:99.5 %～100.0 % 包材物料平衡=%100?++++A a d c b B a- PTP 领用量(kg) b- PTP 剩余量(kg) A- PVC 领用量(kg) B- PVC 剩余量(kg) c-使用量(kg) d-废料量(kg) 片剂物料平衡=%100?++a d c b a ：领用量(Kg) b ：产出量(Kg) c ：取样量(Kg) d ：废料量(Kg) 6.外包装工序的物料平衡 包装材料的物料平衡范围：100% 包装材料物料平衡=%100?+++e a d c b e-上批结存 a-领用量 b-使用量 c-剩余量 d-残损量 7.生产成品率 成品率范围：90%～102% 片剂收率= %100?++a d c b a-计划产量 b-入库量 c-留样量 d-取样量
GCr9物料平衡计算
一、物料平衡计算 (1) 1、计算所需原始数据 (1) 2、物料平衡基本项目 (2) 3、计算步骤 (2) 二、热平衡计算 (9) 1、计算热收入Q s (9) 2、计算热支出Q z (11) 三、电弧炉炉型及主要参数 (12) 参考文献 (15)
一、物料平衡计算 1、计算所需原始数据 基本原始数据：冶炼钢种及成分（见表1）；原材料成分（见2）；炉料中元素烧损率（见表3）；其他数据（见表4） 表1 冶炼钢种及其成分 钢种 成分（%） 备注C Si Mn P S Cr Fe GCr9 1.00～ 1.10/1.05 0.15～ 0.35/0.25 0.20～0.40 ≤0.027 ≤0.020 0.90～ 1.20 余量氧化法 注：分母系计算时的设定值，取其成分中限。 表2 原材料成分（%） 名称C Si Mn P S Cr Al Fe H2O灰分挥发分碳素废钢0.18 0.25 0.55 0.030 0.030 余量 炼钢生铁 4.20 0.80 0.60 0.200 0.035 余量 焦炭81.50 0.58 12.40 5.52 电极99.00 1.00 名称CaO SiO2MgO Al2O3CaF2Fe2O3CO2H2O P2O5S 石灰88.00 2.50 2.60 1.50 0.50 4.64 0.10 0.10 0.06 铁矿石 1.30 5.75 0.30 1.45 89.77 1.20 0.15 0.08 火砖块0.55 60.80 0.60 36.80 1.25 高铝砖 1.25 6.40 0.12 91.35 0.88 镁砂 4.10 3.65 89.50 0.85 1.90 焦炭灰分 4.40 49.70 0.95 26.25 18.55 0.15 电极灰分8.90 57.80 0.10 33.10 表3 炉料中元素烧损率 成分C Si Mn P S 烧损率（%）熔化期25～40,取30 70～95，取 85 60～70，取 65 40～50，取 45 可以忽略 氧化期0.06①全部烧损20 0.015②25～30，取27 ①按末期含量比规格下限低0.03%～0.10%（取0.06%）确定（一般不低于0.03%的脱碳量）； ②按末期含量0.015%来确定
浅论物料衡算在污染物排放量核定中的应用(新版)
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 浅论物料衡算在污染物排放量核定中的应用(新版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
浅论物料衡算在污染物排放量核定中的应 用(新版) 备注：安全与生产、效益是密不可分的。只有安全好了，才能保证更好地生产。生产中存在着一定的不安全隐患，与自然界作斗争,随时都会发生意想不到的事情，所以处处都要警惕、时时刻刻都要注意安全。 摘要：受企业装备发展和我国环境保护能力建设水平的限制，物料衡算在今后较长时间内仍是对中小型排污者进行排污量核定的一种主要方法。运用物料衡算法测算污染源强在环境影响评价和污染源调查中也十分普遍，但对物料衡算法的方法技巧缺乏深入全面的归纳和总结，难以为基层环境监察人员掌握运用。在分析存在问题的基础上，结合排污量核定实践总结进行物料衡算的一些技巧，对运用排污系数进行物料衡算要求进行全面类比调查，提出通过策略性的手段提高调查数据可信度的观点。 关键词：物料衡算;排污量核定;应用 1物料核算法定义 物料衡算法就是根据质量守恒定律而进行的物料平衡的计算。
其基本原理是不管某一生产过程中物料发生的是物理变化还是化学变化，生产过程中某一基准物的投入和产出的质量是守恒的。物料衡算法可分为总量法和定额法。总量法以调查期原材料、主副产品和回收物料总量为基础进行衡算，来计算物料总的流失量。定额法是以调查期原材料消耗定额为基础，先计算单位产品的物料流失量，在求调查期内物料流失总量。 2进行物料衡算现状及存在的问题分析 环境监察机构在对中小企业实施环境管理中，主要依托上级环保部门发布的部分行业排放当量系数和环境影响评价文件中对排放源的预测性质的物料衡算方法、结论。上级环保部门发布的部分行业排放当量系数一般是区域带有普遍意义和工艺技术水平相类似的行业，一般涉及面较窄，也缺乏针对性，实际工作中大多数行业都难以找到适用的系数。环评文件中的物料衡算针对性强，但预测性质的物料衡算与现实往往存在较大出入，还受环境影响评价审批和三同时环境管理制度限制，在设定的许多非硬件的环境保护措施(多数难以验证)下进行物料衡算，结论与实际情况经常大相径庭。环境
3.3.3物料平衡计算的方法和步骤
三、物料平衡计算的方法和步骤 （一）水泥厂的物料平衡计算 1.烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算 （1）年平衡法 计算步骤是：按计划任务书对工厂规模（水泥年产量的要求），先计算要求的熟料年产量，然后选择窑型、规格，标定窑的台时产量，选取窑的年利用率，计算窑的台数，最后再核算出烧成系统和工厂的生产能力。 ①要求的熟料年产量可按式（3-1）计算： Q y = p e d ---100100G y （3-1) 式中 Q y ——要求的熟料年产量（t/a ）； G y ——工厂规模（t/a ）； d ——水泥重视高的掺入量（%）； e ——水泥中混合材的掺入量（%）； p ——水泥的生产损失（%），可取为3%~~5%。 当计划书任务书规定的产品品种有两种或两种以上，但所用的熟料相同时，可按下式分别求出每种水泥要求的熟料年产量，然后计算熟料年产量的总和。 Q y1=p e d ---1001001 1G y1 （3-2） Q y2= p e d ---1001002 2G y2 (3-3) Qy=Q y1+Q y2 (3-4) 式中 Q y1，Q y2——分别表示每种水泥要求的熟料年产量（t/a ）； G y1，G y2——分别表示每种水泥年产量（t/a ）； d 1，d 2——分别表示每种水泥中石膏的渗入量（%）； e 1，e 2——分别表示每种水泥中混合材的渗入量（%）； Q y ——两种熟料年产量的总和（t/a ）。 ②窑的台数可按式（3-5）计算： n= 1 .8760 h Q Qy η (3-5) 式中 n ——窑的台数； Q y ——要求的熟料年产量（t/a ）; Q h.1——所选窑的标定台时产量【t/(台·h)】； η——窑的年利用率，以小数表示。不同窑的年利用率可参考下列数值：湿法窑0.90，传统干法窑0.85，机立窑0.8~0.85，悬浮预热器窑、预分解窑0.85； 8760——全年日历小时数。 算出窑的台数n 等于或略小于整数并取整数值。例如，n=1.9，取为两台，此时窑的能力稍有富余，这是允许的，也是合理的。如n 比某整数略大，取该整数值。例如n=2.1或
物料衡算举例
物料衡算举例： 实验三对硝基苯甲醚合成工艺研究本工艺研究型实验是设计性实验。要求学生独立完成文献资料的查阅，实验方法，合成路线的选择和设计，通过与其他同学在不同的实验条件下的实验结果进行比较和分析，分析讨论工艺条件对反应的影响，掌握精细有机合成工艺研究的基本方法。 一、实验目的 1) 通过查阅文献，了解对硝基苯甲醚的各种合成路线，初步掌握合成路线选择的方法。 2) 了解相转移催化反应的原理和合成方法。 3) 掌握精细有机合成工艺研究的基本方法。 二、实验原理 相转移催化反应是指：一种催化剂加速或能使分别处于互不相溶的二种溶剂中的物质发生反应。反应时，催化剂把一种实际参加反应的实体（负离子），从水相转移到有机相中，而相转移催化剂没有损耗，重复地起“转送”负离子的作用。 对硝基苯甲醚的反应式如下： Cl NO 2CH 3 OH/ OMe NO 2 三、主要试剂及仪器
试剂：对硝基氯苯，甲醇，季铵盐，氢氧化钠。 仪器：三口烧瓶，搅拌器，温度计，球型冷凝管，熔点测定仪，气相色谱仪。 四、实验步骤 在装有搅拌器，球型冷凝管和温度计的250毫升三口烧瓶瓶中，加入39.4克对硝基氯苯, 77毫升甲醇和4克季铵盐.加热至70℃，恒温回流.然后一次加入经预热至65℃的35%氢氧化钠溶液(24克氢氧化钠和45毫升水配制而成)，反应2小时，再升温至80℃，继续反应2小时。反应完毕后将反应物倒入冰水中，过滤，滤饼依此用工业乙醇和无水乙醇重结晶几次。干燥后，测其熔点并用气相色谱仪测定含量。理论量：37.84克（原料对硝基氯苯纯度0.988；产品对硝基苯甲醚纯度0.99）虚拟工业生产放大倍数：单批、单个设备放大40000～60000倍。 设计依据 主要流程： 1.配碱过程： 2.
第三章 物料衡算
2.1物料衡算 2.1.1操作条件 1、原料为粗甲醇，成份及含量如下表： 物料组分号分子量粗甲醇 wt% 精甲醇 wt% 废水 wt% CO 1 28.00 0.0802 —— CO2 2 44.00 0.6319 —— H2 3 2.016 0.0030 —— CH4 4 16.03 0.0802 —— N2 5 28.02 0.0401 —— Ar 6 39.94 0.0602 —— CH3OH 7 32.03 93.8847 99.90 0.10 H2O 8 18.02 5.1697 0.10 99.90 (CH3)2O 9 46.05 0.0100 —0 C4H9OH 10 74.08 0.0400 —— ∑100.00 100.00 100.00 2、粗甲醇消耗定额：1.072吨/吨精甲醇 3、回流比：D-701 R=回流/入料=0.24 设回流物料中只含甲醇D-702 R=回流/产品=2.5 4、溶解气和轻组分(CH3)2O：Kl 中的溶解气和轻组分(CH3)2O全部由预精馏塔D-701塔顶排出，塔顶物料M不含水和重组分，塔底物料N不含溶解气和(CH3)2O。 5、重组分C4H9OH：Kl 中的重组分C4H9OH全部由主精馏塔D-702塔底排出。 6、碱液：忽略不计 7、再沸器热源：0.35MPa(表)饱和蒸汽 8、温度、压力 物料点K M N O P Q R S T 温度℃40 40 8240 105 70 62 64 40 压力MPa 0.4 0.3 0.8 0.03 0.05 0.5 0.3 0.03 0.03 9、F-701汽液平衡常数 物质CO CO 2 H2 CH4 N2 Ar CH3O H H2O
物料衡算基本理论
物料衡算基本理论 四、衡算方法和步骤 1，明确衡算目的通过物料衡算确定生产能力、纯度、收率 2，明确衡算对象划定衡算范围，绘出物料衡算示意图 3，对有化学反应的体系应写出化学反应方程式 4，收集与物料衡算有关的计算数据 ○1生产规模；原辅材料、中间体及产品规格； ○2有关定额和消耗指标（产品单耗、配料比、回收率、提取率、收率）○3有关的物理化学常数（密度、蒸汽压、相平衡常数） 5，选定衡算基准 6，列出物料衡算方程式 7，根据物料横算结果，编制物料平衡表 物料衡算举例 一、物理过程物料衡算 实例6-1 硝化混酸配制过程物料衡算。已知混酸组成为硫酸46%（质量百分比，下同）、硝酸46%、水8%，配制混酸用的原料92.5%的工业硫酸、98%的硝酸以及含硫酸69%的硝化废酸。试通过物料衡算确定配制1000kg混酸时各原料的用量。为简化计算，设原料中除水外的其他杂质可忽略不计。 明确衡算目的明确衡算对象 以搅拌釜为衡算范围，绘制混酸配制过程物料衡算示意图
G H2SO4 G HNO3 G 废 图中共有4股物料，3个未知数，需3个独立方程 对硝酸进行物料衡算 对硫酸进行物料衡算 对水进行物料衡算 联立方程解得 混酸过程物料衡算表 30.980.461000 HNO G =?24 0.9250.690.461000 H SO G G +=?废2430.0750.020.310.081000 H SO HNO G G G ++=?废243399.5469.4131.1H SO HNO G kg G kg G kg ===废
二，化学过程的物料衡算 1，化学过程的几个概念 转化率 收率（产率） 选择性 例6-2 甲苯用浓硫酸磺化制备对甲苯磺酸。已知甲苯的投料量为1000kg ，反应产物中含有对甲苯磺酸1460kg ，未反应的甲苯20kg 。试分别计算甲苯的转化率、对甲苯磺酸的收率和选择性。 则甲苯的转化率为 则甲苯磺酸的收率为 100% A x A =?反应物A 的反应消耗量反应物的投料量 100% y A =?按目标产物收得量折算的反应物A 的量反应物的投料量 100% A ?=?按目标产物收得量折算的反应物A 的量反应物的反应消耗量 CH 3 + H 2SO 4 CH 3 SO 3H + H 2O 110-140 100020100%98% 1000 A x -=?=146092100%78.1% 1000172 y ?=?=?
物料平衡计算
药品生产管理中的物料平衡计算 中国质量新闻网 在ＧＭＰ规范附则中，对于物料平衡是如此定义的：产品或物料的理论产量或理论用量与实际产量或用量之间的比较，并适当考虑可允许的正常偏差。单从字面上理解，该定义简单、准确无歧义，但具体进行物料衡算时，对于理论产量（或用量）、实际产量（或用量）却有不同的理解和计算方法，举实例说明如下： 生产某种直接入药的单一组分的中药胶囊剂，规格为每粒装０．５ｇ，领取中药净粉Ａ公斤，生产结束后退回剩余净药粉Ｂ公斤，清理出未被填充的药粉（地面撒落、计量盘中的余料等）Ｃ公斤，产出胶囊Ｄ万粒，计算药粉的物料平衡。 若按产品的实际产量和理论产量之间的比较来进行物料衡算，则实际产量为Ｄ万粒，此乃不争事实。而对于理论产量却有两种观点，一是认为理论产量应＝（Ａ－Ｂ－Ｃ）／５万粒；另一种观点认为理论产量应＝（Ａ－Ｂ）／５万粒。观点一认为：因为药粉Ｃ未进入胶囊填充过程，便不能带入理论产量的计算中，应予扣除。观点二认为，药粉Ｃ虽未进入胶囊填充过程，但事实上仍属于消耗，因为首先我们不能把它按本批物料直接退回，其次即便经过重新处理，并检验合格准予使用，按批的概念和划分原则，它亦不再是本批物料，所以对于本批物料而言它已被使用，理论上就应该有产出，所以不应扣除。同时因为按ＧＭＰ规范要求，现在的药品生产企业在产尘工序均配有吸尘、捕尘装置，有部分药粉经过这些设备被吸走了而无法收集，因此
未进入胶囊填充的药粉何止Ｃ公斤，将其扣除有什么意义？所以计算理论产量时应不予扣除。根据ＧＭＰ规范中物料平衡的定义中“适当考虑可允许的正常偏差”这一规定，将Ｃ纳入正常偏差即可。 计算药粉的物料衡算还可以按实际用量和理论用量的比较进行评价，同样理论用量为５Ｄ公斤为不争事实，而实际用量也分别被认为是（Ａ－Ｂ－Ｃ）公斤（观点１）和（Ａ－Ｂ）公斤（观点２）。 笔者认为观点二为正确观点，即在计算物料平衡时不应当扣除Ｃ。除了上文中所阐述的理由外，还有一个显而易见的原因，假如设备在生产过程中出现异常（例如因填充杆偏心，造成囊壳破碎，药粉大量外漏），致使Ｃ已大大超过可允许的正常偏差，并已影响到产品质量时，此时若再扣除Ｃ，则永远有如下等式：（Ａ－Ｂ－Ｃ）≈５Ｄ，物料衡算几乎永远都在接近１００％的正常范围内，事实上生产过程已发生了异常，却被书面上所反映的“正常”掩盖住了，根本无法及时反映出可能影响产品质量的生产隐患信息。 在实践中，因为观点难统一，又嫌计算麻烦，便出现以公式（Ｂ＋Ｃ＋５Ｄ）／Ａ计算物料平衡的现象，即以物料的去向与物料的来源进行比较，仅仅因为该公式直观，易计算，且几乎永远不会超过允许的正常偏差，笔者发现目前这种计算方法越来越占据市场，这其实已偏离了物料衡算的本意，理论上根本没有任何意义。 通过讨论我们认识到，作为企业生产质量的管理者，如何将理论与实践相结合，提高管理水平、业务水平，保证生产出质量可靠，安全有效的药品，应得到足够的重视。