【文章內(nèi)容簡介】 （ 5） 、質(zhì)量監(jiān)控： 監(jiān)控項目 監(jiān)控方法 監(jiān) 控 標(biāo) 準(zhǔn) 頻 次 藥材凈 料 有合格證 凈藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 每批一次 加水量 設(shè)備設(shè)置 分別加 5倍、 4倍于 藥 材 總量的飲用水 抽檢 相對密度 檢 驗 g/ml（ 50℃ 測） 接近目標(biāo)時測 加醇量 稱 量 加 3倍于濃縮液體積的 80％乙醇 每批一次 板藍根 水提取 水提取液 雙效濃縮 醇沉 產(chǎn)品 單效濃縮 回收乙醇 醇沉上清液 醇沉?xí)r間 計 時 36小時以上 每批一次 濃縮后相對密度 檢 驗 g/ml（ 50℃ 測） 接近目標(biāo)時測 工藝流程 圖 工藝條件 板藍根年處理量 400 噸，年工作日為 320 天。 （ 1）、提取工段 提取 溫度 ： C?95 ；提取加熱用蒸汽，壓力： 冷凝水進口溫度 C?25 ，出口溫度 C?45 （ 2）、濃縮工段 提取液在室溫 C?25 進料；濃縮加熱用蒸汽，壓力： 出料系數(shù)為 提取液密度為 。 冷凝水進口溫度 C?25 ，出口溫度 C?45 ；濃縮 真空度 — 。 人員安排 人員結(jié)構(gòu) 崗位定員 崗位 定員（人 /班） 班次 合計人數(shù) 車間主任 1 1 1 工藝員 1 3 3 核算員 1 3 3 前處理 12 3 36 提取濃縮 8 3 24 醇沉 4 3 12 合計人數(shù)： 79（人） 三、物料衡算 物料衡算基礎(chǔ) 物料衡算是物料的平衡計算，是制藥工程計算中最基礎(chǔ)最重要的內(nèi)容之一，是進行藥物生產(chǎn)工藝設(shè)計、物料查定、過程經(jīng)濟評估以及過程控制、過程優(yōu)化的基礎(chǔ)。 它以質(zhì)量守恒定律和化學(xué)計量關(guān)系為基礎(chǔ)。簡單地講，它是指“在一個特定物系中，進入物系的全部物料質(zhì)量加上所有生成量之和必定等于離開該系統(tǒng)的全部產(chǎn)物質(zhì)量加上消耗掉的和累積起來的物料質(zhì)量之和”。 用式子 表示為： 消耗累積出料生成進料 GGGGG ????????? 式中 進料G? 所有進入物系質(zhì)量之和； 車間主任 工藝員 核算員 前處理 提取濃縮 醇沉 生成G? 物系中所有生成質(zhì)量之和； 出料G? 所有離開物系質(zhì)量之和； 累積G? 物系中所有消耗質(zhì)量之和（包括損失）； 消耗G? 物系中所有累積質(zhì)量之和； 所謂“物系”就是人為規(guī)定一個過程的全部或它的某一部分作為完整的研究對象，也稱為體系或系統(tǒng)。它可以是一個操作單元，也可以是一個過程的一部分或者整體，如一個工廠，一個車間，一個工段或一個設(shè)備。 而 板藍根 提取工藝物料衡算就是分別以提取工段和雙效濃縮工段作為一個系統(tǒng)，進行工藝設(shè)計的過程。 物料衡算條件 年處理 量： 400 噸 年工作 日： 320 天 3班 /天 8 小時 /班 第一班： 0： 00— 8： 00 第二班： 8： 00— 16： 00 第三班： 16： 00— 24： 00 板藍根提取工段物料衡算 采用水提醇沉法進行工藝設(shè)計，板藍根 年處理量 400 噸，年工作日為 320天，每天生產(chǎn) 3批，每批進行 8 小時。 每天處理量 ： W=400103/320=1250kg/天 以批為基準(zhǔn)進行工藝計算，設(shè)放出藥渣量為 4W ，忽略提取工段過程中物料損失。 每批處理量 ： W1=1250/3= kg/批 每小時處理量： 每批所得提取液量 ： W3== kg/批 每小時所得提取液量： 兩次共加水量 :W2=(5+4) = kg/批 每小時 加水量 ： 依據(jù)質(zhì)量守恒方程： 4321 WWWW ??? 即 += + W4 求得藥渣量 :W4=750 kg/批 藥渣含水量 :W5= W4 W1== kg/批 假設(shè)提取罐中液體沸騰蒸發(fā)回流的量為總加水量的 1/4, 則提取罐中液體的回流量 :W6= W2= kg/批 板藍根 濃縮工段物料衡算 的 組成： 以 1kg藥材為基準(zhǔn)，提取液量 提m =， p=1120kg/m3 V 提 =m/p= m3 忽略提取液中有效成份的體積，則 水提 VV ? C25? 下的水的密度 3/ mkg?水? 則有： m 水 =p 水 v 水 == kg m 有效 = 提m m 水 = = 有效成分在提取液中的質(zhì)量分數(shù)： 則 x1=： 以 1kg藥材為基準(zhǔn)，設(shè)濃縮液 的 量為 濃m ，由于濃縮真空度 為~， 取 P=，則飽和溫度 T= C?75 ，密度 mkg 3/?水? ，取濃縮液密度 p 濃 =1250kg/ m3， 則 有效水濃濃濃 mmm ??? 即 ?濃m 有效成分在濃縮液中的質(zhì)量分數(shù) ： x2=以 1 批為基準(zhǔn)進行工 藝計算： 提取液進液量 F= W3= kg/批 根據(jù)物料衡算 式 ： Fx1=(FM) x2 得出雙效濃縮蒸出水總量 M： M=F(1 x1/x2)= ()= kg/批 濃縮液 的 量 : L=F M= = kg/批 四 、 熱量衡算 熱量衡算 基礎(chǔ) 能量衡算是以車間物料衡算的結(jié)果為基礎(chǔ)進行的，所以車間物料衡算是進行車 間能量衡算的首要條件。能量衡算的主要依據(jù)是能量守恒定律，其數(shù)學(xué)表達形式為能量守恒基本方程： 環(huán)境輸入到系統(tǒng)的能量 =系統(tǒng)輸出到環(huán)境的能量 +系統(tǒng)內(nèi)積累的能量 對于制藥車間工藝設(shè)計中的能量衡算，許多項目可以忽略，車間能量衡算的目的是要確定設(shè)備的熱負荷，而且在藥品生產(chǎn)過程中熱能是最常用的能量表現(xiàn)形式，所以能量衡算可簡化為熱量衡算。 當(dāng)內(nèi)能、動能、勢能的變化量可以忽略且無軸功時，根據(jù)能量守恒方程式可以得出以下熱量平衡方程式： 654321 ????? 式中 1Q 物料帶入設(shè)備的熱量 .KJ 2Q 加熱劑或冷卻劑傳給設(shè)備所處理物料的熱量 .KJ 3Q 過程熱效應(yīng) .KJ 4Q 物料離開設(shè)備所帶走的熱量 .KJ 5Q 加熱或冷卻設(shè)備所消耗的熱量 .KJ 6Q 設(shè)備內(nèi)環(huán)境散失的熱量 .KJ 在熱量衡算過程中的 2Q ，即設(shè)備熱負荷，是衡算的主要目的。 板藍根 提取工段熱量衡算 板藍根的提取工 段工藝流程中，需要計算出加熱水蒸氣的用量 蒸W ，以及藥液沸騰蒸發(fā)回流所需冷凝水的量 cW 。 因為 板藍根 提取過程中無化學(xué)反應(yīng)，僅發(fā)生物理變化，故 3Q =0。 2Q 的計算 設(shè)基準(zhǔn)溫度 0t0? ，物料進料溫度為 C??25t1 ，出料溫度為 C??95t2 查資料得 10 tt? 之間的平均溫度下的定壓比熱容 ：板藍根 的比熱容)kg/( CKJC p ??? ，水的比熱容 )kg/( CKJC p ??? 。 按公式 計算 1Q ： ）） 012202111 tt(tt( PP CWCWQ ?? =25+25 =查資料得 20 tt ? 之間的平均溫度下的定壓比熱容：由于提取液濃度很稀接近于 水 ， 則 比 熱 容 近 似 為 水 的 比 熱 容 為 )kg/( CKJC ??? ，)kg/( CKJCC pp ???? 。 C?95 下水蒸汽的汽化潛熱 r= kg/ KJ 則按公式計算 4Q ： rWttCWttCWttCWQ ppP 60233024502114 )()()( ??????? =95+95+95+ = KJ/批 根據(jù)經(jīng)驗，板藍根 提取工藝計算（ 65 ? ）一般為（ 654 Q ?? ）的 10%， 即 %10)( 65465 ????? Q Q5+Q6=Q4= KJ/批 由公式 654321 ????? 得： 16542 Q ???? =+ = KJ/批 提取加熱蒸汽用量 蒸W 的計算 提取加熱用蒸汽在 kg/ 1 1 9rpa4 7 1 KJKP ?? 汽化潛熱 按公式 計算加熱蒸汽用量 蒸W ： r2 蒸WQ ? W 蒸 = 提取冷凝水用量 cW 的計算 平均溫度下 C???? 352/2545t 的定壓比熱容為 )kg/( CKJ ?? 則提取罐中藥液沸騰蒸發(fā)回流所產(chǎn)生的熱量等 于冷凝水吸收的熱量 ： )( 226 ttCWrW Pc ?? 由式 子 得冷凝水消耗量 :Wc=(4525)= kg/批 板藍根濃縮工段熱量衡算 蒸發(fā)濃縮的依據(jù)是利用溶劑具有揮發(fā)性而溶質(zhì)不揮發(fā)的特性使兩者實現(xiàn)分離。 進料比的計算 以 1 批為基準(zhǔn) ,忽略操作過程物料損失，物料以平行方式進料。 設(shè)進料比為 x，設(shè)第一效蒸發(fā)量為 1M ，第二效蒸發(fā)量為 2M ，則 MMMMM ??? 2121 x ， 推出： x1x1x 21 ???? MMMM ， ， 同理可推出第一效進料量 x1x1 ?? FF ，濃縮液出量 x1x1 ?? LL , 第二效進料量 x12 ?? FF ，濃縮液出量 x12 ?? LL , 對第二效進行熱量衡算（第 二 效加熱蒸汽為第一效產(chǎn)生的量，過程中無熱量補給） 654321 ????? 由于本操作屬于純物理操作故 03?Q ，設(shè)基準(zhǔn)溫度 0t0? ，物料進料溫度25t1? c? 由于濃縮真空度 為 ~，取 P=，物料出料溫度 Ct ?752 ? 。 由于提取液濃度很稀接近于水， 0~25C? 物料平均溫度下的比熱容近似于水的比熱容 )kg/( CKJC ??? 其中 )( 01121 ttCFQ ?? 由于濃縮液濃度很稀接近于水 ， 0~75C? 物料平均溫度下的定壓比熱容近似于水的比熱容 )/( CkgKJC ??? ， 75C? 時蒸汽的汽化熱 kgKJr / ? 212 rMQ ? 2202224 )( rMttCLQ ??? 根據(jù)經(jīng)驗 %10)( 65465 ????? Q 則 ? ? ）（）（）（ 220222210112 ???? CCF 將 數(shù)據(jù)代入式子 ： (1+x) 25+(1+x) =[(1+x) 75+(1+x) ] (1/) 得： x= 由此可得： 第一效加料量 F1=xF/（ 1+x） =（ 1+） = kg/批 第二效加料量 F2= F F1== kg/批