【文章內容簡介】 銨 殘液殘原料A 殘硫辛酸乙酯 殘四丁基溴化銨 硫辛酸 殘硫辛酸乙酯 乙酸乙酯 硫辛酸 乙酸乙酯 合計 合計 (1)晶體以及殘液全部加入 含濕量為20%乙酸乙酯的投料量=原料A的投料量投料比= 乙酸乙酯純品投料量=乙酸乙酯投料量含量= 乙酸乙酯中雜質量=乙酸乙酯投料量乙酸乙酯純品投料量=乙酸乙酯總進料量=上步乙酸乙酯出料量+乙酸乙酯純品投料量= 濾餅中硫辛酸純品含量=硫辛酸結晶量收率= 濾餅中硫辛酸濕品含量=濾餅中硫辛酸純品含量/（1含濕量）=濾液量=總進料量濾餅中硫辛酸濕品含量=(2)離心工段進出料平衡通過計算，離心工段的各種物料進出量見表39表39 離心工段進出料平衡進料物質質量/kg含量出料物名稱質量/kg含量硫辛酸晶體 濾餅硫辛酸 殘原料A 乙酸乙酯 殘四丁基溴化銨 離心母液乙酸乙酯 殘硫辛酸乙酯 其他物質 硫辛酸液體 乙酸乙酯 雜質 合計 合計 (1)濾餅加入硫辛酸純品量=硫辛酸進料量收率=得到硫辛酸粗品=硫辛酸純品量/含量= 干燥后的硫辛酸濾餅中含有的溶劑=得到硫辛酸粗品硫辛酸純品量=(2)干燥工段進出料平衡 通過計算，干燥的各種物料進出量，見表310。表310 干燥工段進出料平衡進料物質質量/kg含量出料物名稱質量/kg含量硫辛酸濾餅硫辛酸乙酸乙酯乙酸乙酯損耗硫辛酸乙酸乙酯合計合計 (1)對溶劑的回收主要是乙酸乙酯的回收：溜出液跟離心母液一起加入 加入總的乙酸乙酯純量=原料A的投料量含量= 回收的乙酸乙酯=加入總的乙酸乙酯純量回收率90%= (2)溶劑回收工段進出料平衡通過計算，溶劑回收的各種物料進出量見表311表311 溶劑回收工段進出料平衡進料物質質量/kg含量出料物名稱質量/kg含量溜出液乙酸乙酯回收液乙酸乙酯離心母液乙酸乙酯廢液乙酸乙酯其他物質其他物質合計合計 (1)進料量 將濾餅中含有的乙酸乙酯歸為雜質，并且不對其他投料物質有所影響 濾餅加入，硫辛酸粗品量=濾餅量= 硫辛酸純品量=硫辛酸粗品量含量= 硫辛酸中雜質含量=硫辛酸粗品量硫辛酸純品量= 乙酸乙酯投料量=硫辛酸粗品投料量投量比= 乙酸乙酯純品投料量=乙酸乙酯投料量含量= 乙酸乙酯中雜質量=乙酸乙酯投料量乙酸乙酯純品投料量= 活性炭的投料量=硫辛酸粗品量投料比= (2)出料量 硫辛酸純品出料量=硫辛酸純品進料量收率= 背吸附的硫辛酸量=硫辛酸純品進料量硫辛酸純品出料量= %，即被活性炭吸附掉 吸附的乙酸乙酯量=乙酸乙酯純品投料量%=留在濾液中乙酸乙酯量=乙酸乙酯純品投料量吸附的乙酸乙酯量= (3) 脫色過濾工段進出料平衡通過計算，脫色過濾的各種物料進出量，見表312表312 脫色過濾工段進出料平衡進料物質質量/kg含量出料物名稱質量/kg含量硫辛酸粗品濾液硫辛酸純乙酸乙酯乙酸乙酯活性炭雜質濾渣活性炭乙酸乙酯硫辛酸合計合計 (1)濾液全部加入： 假設只有硫辛酸結晶出來硫辛酸結晶量=硫辛酸進料量收率= 未結晶出來的硫辛酸量=硫辛酸進料量硫辛酸結晶量=(2)結晶工段進出料平衡通過計算，結晶工段的各種物料進出量，見表313表313 結晶工段進出料平衡進料物質質量/kg含量出料物名稱質量/kg含量硫辛酸純晶體硫辛酸乙酸乙酯液體硫辛酸純雜質乙酸乙酯雜質合計合計 濾餅中硫辛酸量=硫辛酸結晶量收率= 假設濾餅含濕量為20%， 濾餅中乙酸乙酯量=濾餅中硫辛酸純含量/（1含濕量）濾餅中硫辛酸量= 濾液中乙酸乙酯=乙酸乙酯進料量濾餅中乙酸乙酯量= 濾液中硫辛酸量=硫辛酸進料量濾餅中硫辛酸量=離心工段進出料平衡通過計算，離心工段的各種物料進出量，見表 314表314 離心工段進出料平衡進料物質質量/kg含量出料物名稱質量/kg含量硫辛酸濾餅硫辛酸乙酸乙酯乙酸乙酯雜質濾液硫辛酸雜質乙酸乙酯合計合計 (1)濾餅加入 硫辛酸純品出料量=硫辛酸進料量收率= 硫辛酸精品量=硫辛酸純品出料量/含量= 硫辛酸精品中含有的乙酸乙酯=硫辛酸精品量硫辛酸純品出料量= 損耗的硫辛酸=硫辛酸進料量硫辛酸純品出料量= 剩余乙酸乙酯量=乙酸乙酯進料量硫辛酸精品中含有的乙酸乙酯=(2)干燥工段進出料平衡通過計算，干燥的各種物料進出量見表315。表315 干燥工段進出料平衡進料物質質量/kg含量出料物名稱質量/kg含量硫辛酸硫辛酸精品硫辛酸純乙酸乙酯乙酸乙酯即雜質損耗硫辛酸乙酸乙酯合計合計 (1)加入離心母液 回收的乙酸乙酯量=加入總的乙酸乙酯純量回收率90%= 廢液中乙酸乙酯量=乙酸乙酯進料量回收的乙酸乙酯量=(2)溶劑回收工段進出料平衡通過計算，溶劑回收的各種物料進出量見表316表316 溶劑回收工段進出料平衡進料物質質量/kg含量出料物名稱質量/kg含量硫辛酸回收液乙酸乙酯乙酸乙酯廢液乙酸乙酯硫辛酸合計合計（1）粉碎工段的物料衡算硫辛酸精品進料，硫辛酸出料量=硫辛酸進料量收率= （2）對包裝工段的物料衡算硫辛酸出料量=硫辛酸進料量收率= 物料流程框圖 結合各個工段的計算結果，將物料衡算的結果標注在工藝流程框圖中，它就成為定量的物料流程圖，如圖31，單位：kg。第四章 能量衡算 能量衡算的主要目的是為了確定設備的熱負荷。根據(jù)設備熱負荷的大小、所處理物料的性質及工藝要求再選擇傳熱面的形式、計算傳熱面積、確定設備的主要工藝尺寸。傳熱所需的加熱劑或冷卻劑的用量也是以熱負荷的大小為依據(jù)而進行計算的。 能量衡算的主要依據(jù)是能量守恒定律。 能量衡算是以車間物料衡算的結果為基礎而進行的，所以，車間物料衡算表是進行車間能量衡算的首要條件。其次還必須收集有關物質的熱力學數(shù)據(jù)，例如比熱容、相變熱、反應熱等。本設計還將涉及到的所有物料的熱力學數(shù)據(jù)匯總成一張表格，以便于計算。 能量衡算的基本方程為：由環(huán)境輸入到系統(tǒng)的能量=由系統(tǒng)輸出到環(huán)境的能量+系統(tǒng)內積累的能量C=1/M∑nca KJ/（㎏℃）M——化合物分子量；n——分子中同種元素原子數(shù)；ca——元素的原子比熱容 KJ/（㎏℃） 元素原子的比熱容相關數(shù)據(jù)參照《藥廠反應設備及車間工藝設計》，見表41表41 元素原子的比熱容元素Ca，KJ/（kg?℃）碳 C 氫 H 氧 O 硫 S 其他元素 純化水的比熱經查找得：（kg℃） 水合硫化鈉(固體加入）: Na2S9H2O M=（kg℃） 鈉原子數(shù)= 2 氫原子數(shù)= 18 硫原子數(shù)= 1 氧原子數(shù)= 9 KJ/（kg℃） 硫磺粉（固體加入）： S M= 硫原子數(shù)= 1 KJ/（kg℃） 二硫化鈉（液體加入）：Na2S2 M= 鈉原子數(shù)= 2 硫原子數(shù)= 2 KJ/（kg℃） 乙醇（液體加入）： C2H5OH M= 碳原子數(shù)= 2 氫原子數(shù)=6 氧原子數(shù)=1 KJ/（kg℃） 四丁基溴化銨（液體加入）：C16H36NBr M= 碳原子數(shù)=16 氫原子數(shù)=36 氮原子數(shù)=1 溴原子數(shù)=1 KJ/（kg℃） 6,8二氯辛酸乙酯（液體加入）：C10H8O2Cl2 M= 碳原子數(shù)=10 氫原子數(shù)=8 氧原子數(shù)=2 氯原子數(shù)=2 KJ/（kg℃） 辛酸乙酯（液體加入）：C10H8O2S2 M= 碳原子數(shù)=10 氫原子數(shù)=8 氧原子數(shù)=2 硫原子數(shù)=2 KJ/（kg℃） 氫氧化鈉（液體加入）：NaOH M= 鈉原子數(shù)=1 氧原子數(shù)=1 氫原子數(shù)=1 KJ/（kg℃） 硫辛酸鈉：C8H13S2O2Na M= 碳原子數(shù)=8 氫原子數(shù)=13 氧原子數(shù)=2 鈉原子數(shù)=1 硫原子數(shù)=2 KJ/（kg℃） 鹽酸（液體加入）：HCl M= 氫原子數(shù)=1 氯原子數(shù)=1 KJ/（kg℃） 乙酸乙酯（液體加入）： M= 飽和食鹽水(液體加入)：NaCl M= 無水硫酸鎂（固體加入）：MgSO4 M= 鎂原子數(shù)=1 硫原子數(shù)=1 氧原子數(shù)=4 KJ/（kg℃） 硫辛酸粗品（固體加入）：C8H14O2S2 M= 碳原子數(shù)=8 氫原子數(shù)= 14 氧原子數(shù)=2 硫原子數(shù)= 2 KJ/（kg℃） 活性炭M= 查表的， KJ/（kg℃）（由燃燒需氧原子mol數(shù)法算得） Richard氏認為：有機化合物的燃燒熱與完全燃燒該有機化合物（燃燒產物等）所需的氧原子mol數(shù)成直線關系。即式中，Ｘ為所需氧原子mol數(shù)，∑a 及∑b 為與化合物結構有關的常數(shù)。表42 公式參數(shù)表名稱狀態(tài)a39。b39?；緮?shù)值液鹽液0 標準生成熱與標準燃燒熱的換算 式中 為元素的標準燃燒熱，KJ/mol。n為化合物中同種元素的原子數(shù): , 分別為同一化合物的標準生成熱和標準燃燒熱。 查《制藥工程工藝設計》P101，得到如下元素燃燒熱的相關數(shù)據(jù)，見表43表43 元素燃燒熱表元素燃燒熱KJ/mol元素燃燒熱KJ/mol碳硫氫鈉0 未查到鈉元素的燃燒熱，假設其燃燒熱=0。 對于硫辛酸鈉 C8H13S2O2Na包含結構：基本數(shù)值1液、鹽1液C8H13S2O2Na+——→8CO2+++2SO2 ∑α′= ∑b′= 需氧X=25 Q=（）= KJ/mol 硫辛酸鈉C8H13S2O2Na，根據(jù)生成熱與反應熱換算， KJ/mol。經過chenoffice查找： 查《化工工藝設計手冊》（第四版上冊）可得： HCl的生成熱C= Kcal/mol= KJ/mol H2O的生成熱C= Kcal/mol= KJ/mol Na0H的生成熱C= Kcal/mol= KJ/mol C2H5OH的生成熱C= Kcal/mol= KJ/mol NaCl的生成熱C= Kcal/mol= KJ/mol而1Kcal/mol= 任何溫度、壓強下，化合物的汽化熱均可按下列公式計算： 式中： ——汽化熱，KJ/kg； ——對比溫度（實際溫度與臨界溫度之比）； ——臨界溫度，K； ——對比壓強（實際壓強與臨界壓強之比） 對于乙醇：臨界溫度Tc=243℃，臨界壓強Pc=63標準大氣壓 當溫度為60℃時，對比溫度Tr=；實際壓強為P0==；對比壓強Pr=； 經過公式計算得ΔHv=。 當溫度為75℃時，對比溫度Tr= ，實際壓強為p0=1標準大氣壓 對比壓強Pr= 經過公式計算得ΔHv= 對于乙酸乙酯：臨界溫度Tc=℃，臨界