设计说明书.doc

武汉工程大学化工与制药学院毕业设计说明书目 录中文摘要3英文摘要3前言4第一章产品概述 51.1产品名称、化学结构、理化性质51.2包装规格和贮藏要求51.3临床用途与产品说明书6第二章生产工艺82.1工艺流程框图82.2生产工艺操作过程82.3“三废”处理及综合利用10第三章产品质量监控113.1原料及中间体的质量标准113.2产品的质量标准12第四章物料衡算124.1计算方法与原则124.2甲基化工段物料衡算164.3成盐工段物料衡算214.4精制工段物料衡算244.5甲基物回收工段物料衡算26第五章热量衡算285.1计算方法与原则285.2甲基化工段能量衡算335.3成盐工段能量衡算365.4精制工段能量衡算38第六章设备选型406.1选型方法与原理406.2常规设备的选型416.3冷凝器的选型计算466.4反应釜主要参数52第七章车间布置形式537.1车间布置的方法与原理537.2车间人员配置557.3生产岗位操作要求567.4车间安全56第八章工程经济598.1主要生产原料单耗598.2能源单耗608.3合成反应收率与原料单耗和能源单耗的变化规律61小结62致谢63参考文献64附录一设备一览表65附录二英文文献及译文附录三工艺流程框图附录四物料流程图附录五带控制点的工艺流程图附录六设备平立面布置图附录七典型设备装配图附录八精烘包平面布置图附录九局部配管图年产393吨甲磺酸培氟沙星原料药车间工艺设计张灏（武汉工程大学化工与与制药学院，2002级制药工程专业）【摘要】根据我国现今的医药化工装备水平和毕业实习过程中收集到的甲磺酸培氟沙星原料药生产工艺参数以及生产车间的设备布置情况，应用计算机辅助设计技术，在物料衡算，能量衡算基础上，进行了主要设备的选型计算，合理的对部分流程进行了调整，并根据实际生产的情况从经济角度对生产进行了优化，完成年产393吨甲磺酸培氟沙星原料药车间初步工艺设计工作.所设计生产车间布局合理，能满足我国现行原料药生产管理的技术要求。而且合理的对部分流程进行了调整，使生产成本能有效下降。【关键词】 甲磺酸培氟沙星；工艺设计；物料衡算；能量衡算；设备选型The Process Design on Synthesis of 393-ton Pefloxacin Mesylate AnnuallyZhang Hao The student of 2002 grade in pharmaceutical engineering specialtySchool of chemical engineeringpharmacyWuhan institute of technology【Abstract】According to the level of furnishment about pharmaceutical engineering in our country and the information we gather on flow chart of pefloxacin mesylate production during graduate practice ,and the method of application computer aided process design，it is accomplished successfully that process design on synthesis of 393-ton pefloxacin mesylate annually. The contents of process design include pharmaceutical material balance calculation, heat balance calculation，type selection of pharmaceutical equipment，layout selection of pharmaceutical workshop，safety production and so on. Theres a great deal of reason in layout selection of pharmaceutical workshop. The. It has been fulfilled to attain GMP in our country. And we adjust the the process of synthesis, make the cost of production become lower. 【Key words】 pefloxacin mesylate；process design；pharmaceutical material balance calculation；heat balance calculation；type selection of pharmaceutical equipment前 言在这次对生产甲磺酸培氟沙星原料药车间的工艺设计刚开始时，曾经简单地认为，无非是把毕业实习中看到的生产设备做个简单的放大，工艺照着来就可以了。然而在开始设计工作后，发现了设计中的困难远比想象中大，在工厂中参观到的生产量小，对很多废弃物是采用稀释后直接排放，而且很多步骤使用了人工手动操作，比如物料的结晶，是采用把物料移至结晶桶中人工移到冷库中。在我的设计中平均一天有一吨多的产量，三废直接排放的话污染太大，显然不可能；至于操作如果采用人工基本上是不可能的，所以必须对设计方案进行修改使其适合于实际生产。在把大的方向定下来并且依据此方案开始物料衡算以及能量衡算以后，就开始了对设备型号的具体选择，在这里有个小小的插曲，我由于粗心在年生产量后面加了个0，导致要使用30000L的反应釜，结果反应釜的换热面积无论如何都达不到我的设计要求，在多次检查后才发现了问题的所在；这个问题不光让我明白了化工设计中“差之毫厘、谬以千里”的道理，另外更能说明对工艺设计的放大绝不是简单的放大，而是要结合各个方面的因素综合考虑并且从实际出发，才能做出合理的设计。值得一提的是，因为在前期的设计中充分利用了计算机的设计的优势，建立了Excel数据库，从中调运数据进行物料衡算以及能量衡算，当对数据库中的数据更改后可以实现实时更新，所以当我发现问题后只对年生产量一个数据进行了修改就达到了目的；相比以前的方法快捷简单，节约我大量的时间。后期开始CAD辅助绘图后因为以前从未接触此软件，遇见了很多问题，如图形界限不正确、比例不适当等，在这里要感谢祝宏老师亲自到寝室当面指导，为我们解决了这些问题。最后当设计完成后，我已经完全没有了刚刚开始那种轻视的态度，通过设计我明白了任何设计都必须是严谨的，绝对不能脱离实际，而且在设计过程中一定要细心。在这次设计中我切身感受到了计算机设计的优势，今后我要着重加强在这方面的能力，使自己能更好的适应今后的学习和工作。第一章 产 品 概 述甲磺酸培氟沙星是法国Roger Bellon公司开发的第三代氟喹诺酮类抗菌药，具广谱抗菌功能，自1979年上市以来世界上已经有20多个国家生产，我国于1993年开始生产，主要以片剂和注射剂、胶囊等供应市场。 本品及其代谢物主要经肾排泄，所以对泌尿系统感染效果较好。由于使用甲磺酸培氟沙星后组织内血药浓度多为血浆中的数倍，因而利于组织深部感染的治疗，如骨髓炎、骨和关节感染、心内膜炎、心肌炎等。其相关情况概述如下。1.1 产品的名称、药物的化学结构、药物理化性质1.1.1产品名称通用名：甲磺酸培氟沙星 汉语拼音：JiahuangsuanPeifushaxing化学名：1-乙基-6-氟-1,4-二氢-7-(N-4-甲基-哌嗪基)-4-氧-3-喹啉羧酸甲磺酸盐英文名：pelfoxaein mesylate1.1.2化学结构、分子式和分子量：分子式：C17H22FN3O3CH4SO32H2O 分子量：465.461.1.3 理化性质本品为白色或微黄色结晶性粉末，无臭，味苦，在乙醇、氯仿或乙醚中几乎不溶，在水中极易溶解，无须加入助溶剂，就可以制成高浓度的注射液。在强光照射下易降解。1.2 包装规格和贮藏要求1.2.1 原料药成品的包装规格规格包装形式扎口方式20Kg/桶25Kg/桶双层塑料薄膜真空包装，外套牛皮纸袋遮光，装入纸桶封口，封签1.2.2 贮藏 贮藏方法贮藏温度遮光，密闭保存室温阴凉处保存1.3 临床用途与产品说明书1.3.1目前临床主要剂型和规格（按培氟沙星计），硬胶囊剂糖衣片剂软膏剂注射液(按C17H20FN3O3计算)0.2g/粒0.2g/片10g：75mg(1)2ml：0.2g(2)5ml：0.4g(3)55ml：0.4g1.3.2 制剂产品说明书主要内容【药理作用】培氟沙星为第三代喹诺酮类抗菌药的优良品种，其作用机理为抑制细菌DNA螺旋酶活性，从而抑制细菌DNA的复制； 本品和其他氟喹诺酮类药物相似，抗菌谱广，对革兰阴性及阳性菌具有广谱活性，对肠杆菌属细菌如大肠杆菌、克雷伯菌属、变形杆菌属、志贺菌属、伤寒沙门菌属等以及流感杆菌、奈瑟菌属等具有强大抗菌活性，抗绿脓杆菌作用良好；对耐青霉素的金黄色葡萄球菌，亦具有一定作用。对肺炎球菌、各组链球菌和肠球菌仅具轻度作用。【药代动力学】据资料介绍，本品0.4g静脉滴注后，原药血浓度为5.8mg/L，与人体血浆蛋白结合率为20%30%，半衰期(t1/2)较长，约1013小时，体内分布广泛，在支气管、肺、肝、肾、肌肉、前列腺等组织和胆汁、胸、腹腔液中均能达有效浓度。此外尚可通过炎症脑膜进入脑脊液中，脑脊液中浓度约为血药浓度的60%左右。主要在肝内进行代谢，主要代谢产物为N-去甲基物和N-氧化代谢物，其中N-去甲基物同培氟沙星具有同样的体外抗菌作用。本品及其代谢物主要经肾排泄，约占给药剂量的58.9%。其半衰期比诺氟沙星、伊诺沙星、环丙沙星和氧氟沙星长。而用于口服时本品具有比同类药物更为优良的药代动力学特征，口服后吸收迅速而完全，健康成人一次口服400mg后，经12小时血峰浓度可达6g/ml左右；生物利用度为90%100%，和注射给药相似。半衰期长，约为1013小时，有效血浓度维持时间长；本品进入组织和体液穿透力强，并可透过血脑屏障，体内分布广泛，在支气管、肺、肝、肾、肌肉、前列腺及骨等组织和脑脊液、胆汁、胸、腹腔液及眼房水中都能达到有效浓度。单剂口服800mg4小时后，在血液、支气管肺泡液、上皮衬液和肺泡巨噬细胞的培氟沙星的浓度分别为57.8，1.41.7，46127和71180g/ml。表观分布容积约为80L。本品主要在肝内进行代谢，原形及其代谢产物主要经肾排泄，原形药物约占25%。尿液中有效浓度可维持24小时以上。【适应证】 用于成人革兰阴性菌和葡萄球菌严重感染，如：败血症、心内膜炎、菌性脑膜炎、呼吸道、耳鼻喉感染、尿道、肾、耳鼻喉科感染、妇科疾病、生殖系统感染、腹部、肝胆、骨关节炎及皮肤感染等。国外学者经过研究指出，甲磺酸培氟沙星是一种很有希望的抗麻风药物，以本品治疗12例新发未治多菌型麻风病患者数月，病人麻风杆菌活力消失，培养为阴性，所以甲磺酸培氟沙星为多菌型麻风病的联合化疗提供了一个有效的新药。【不良反应】 少数病人可出现：1.胃肠道反应，如恶心、呕吐、食欲减退、腹泻等。2.光敏反应、神经系统反应，如头昏、眩晕、头痛、震颤、失眠等。3.皮疹、血清天门冬氨酸氨基转移酶、丙氨酸氨基转移酶上升、白细胞减低等。4.偶见注射局部刺激症状。上述反应均属轻中度反应，停药后即可消失。【禁忌证】 15岁以下儿童、孕妇、哺乳期妇女及过敏者禁用，肝功能不好者慎用，对本品或其它喹诺酮类药物过敏者、6-磷酸葡萄糖脱氢酶不足者禁用。【用法用量】 2次/日，0.4g/次。【注意事项】 1.有中枢神经系统疾患者慎用。2.有严重肝脏、肾脏功能损害者剂量宜酌减或慎用。3.用药期间避免紫外光照射及日光曝晒。4.静滴时间不少于60分钟。5.有中枢神经系统疾患者慎用。6.有严重肝功能损害者剂量酌减。【药物相互作用】 1.避免同时服用茶碱、含镁或氢氧化铝抗酸剂。2.稀释液不能用氯化钠溶液或其它含氯离子的溶液。【贮藏】 遮光，密闭，在阴凉处保存。第二章 生产工艺2.1 生产工艺流程框图详见附录一。2.2生产工艺操作过程2.2.1甲基化化学反应式及操作步骤原料名称规格含量（%）投料比(质量)备注诺氟沙星药用95.01重量甲酸工业85.01.5体积甲醛工业36.737.41体积乙醇工业80.51体积活性炭药用0.05重量操作步骤:依次向甲基化罐中加入诺氟沙星、甲酸、甲醛，加热至100，开始回流2小时；降温至80加入活性炭，再升温至100，回流半小时；降温至60，加入乙醇，搅拌5分钟，趁热压滤至蒸馏罐，滤渣送“三废”处理，滤液在蒸馏罐中蒸馏约3小时。2.2.2中和化学反应式及操作步骤原料名称规格含量（%）投料比备注乙醇容颜80.50%适量与蒸出量相等氨水自制34%适量缓慢滴加操作步骤:接蒸馏罐溶反应液，加入乙醇溶液，搅拌，冷却，加入氨水，保持反应温度不超过45。当反应液pH值在7.0-7.5时，停止加氨水，静置1小时，离心，用去离子水洗滤饼pH值在6.06.5，继续离心3小时，检验，得甲基化物，理论收率99%（以诺氟沙星计），母液送“三废”处理。2.2.3成盐化学反应式及操作步骤原料名称规格含量（%）投料比备注甲基化物自制971摩尔甲烷磺酸工业99.01.05摩尔乙醇工业82.54.65重量乙醇工业950.09重量活性炭药用0.05重量操作步骤:在成盐罐中加入甲基化物（含水量约7.9%），乙醇（82.5%），然后加入甲烷磺酸，升温至78，回流1小时；降温至60，加入活性炭，升温至78，回流1小时后，压滤至结晶罐；降温-10使之冷却结晶，离心分离，用95%的乙醇洗涤滤饼，检验，得成盐物，理论收率92%（以甲基物计），压滤渣送“三废”处理，母液泵入粗品母液贮罐。2.2.4 精制操作步骤原料名称规格含量（%）投料比备注成盐物自制981重量乙醇工业864.65重量乙醇工业950.36重量活性炭药用0.05重量操作步骤:在精制罐中加入乙醇（86%）、成盐物，升温至45，使成盐物溶解后，再加入活性炭，升温至78，回流30分钟，压滤至结晶罐，降温-10使之冷却结晶，离心分离，用乙醇（95%）洗涤滤饼，母液回收至精母蒸馏岗位，滤饼自然风干，检验，得产品，理论收率89%（以甲基物计），压滤渣送“三废”处理，母液泵入精品母液贮罐。2.2.5粗品母液分馏操作步骤将粗品母液贮槽中母液泵入分馏罐，常压分馏收集7780的馏分，当内温升至90时，停止分馏，乙醇回收率为79.94%（以95%浓度计），残液趁热放入甲基物回收结晶罐中，冷却后，用适量氨水中和至pH7.0-7.5时，停止加氨水，静置1小时，离心，用去离子水洗滤饼pH值在6.06.5，继续离心3小时，检验，得甲基物，回收率为2.0%（以甲基物投料量计），母液送“三废”处理。2.2.6精品母液分馏操作步骤将粗品母液贮槽中母液泵入分馏罐，常压分馏收集7780的馏分，当内温升至90时，停止分馏，乙醇回收率为80.65%（以95%浓度计），残液趁热放入甲基物回收结晶罐中，冷却后，用适量氨水中和至pH7.0-7.5时，停止加氨水，静置1小时，离心，用去离子水洗滤饼pH值在6.06.5，继续离心3小时，检验，得甲基物，回收率为3.0%（以甲基物投料量计），母液送“三废”处理。2.3“三废”处理及综合利用本生产工艺中产生的母液，主要含有甲酸铵、甲磺酸铵等氨盐类化合物，常压蒸馏浓缩出90%水分后，室外堆放使其自然干燥，而后在燃料或助燃材料存在下，与压滤渣一起，在“三废”焚烧炉内，全部焚烧，完成无害化处理工作。而对于生产中释放出的甲醛等有害气体，采用的处理方法主要是由强制通风手段把含甲醛空气迅速排至室外吸收池内吸收，并通过碱液处理以实现无害化处理。第三章 产品质量监控 3.1原料及中间体的质量标准3.1.1原料的各项标准名称性状检测项目质量标准诺氟沙星类白色或淡黄色结晶粉末氟（%）5.4（干品）干燥失重（%）5.0有关物质（%）1.0含量测定（%）95.0（干品）熔点（OC）218224甲酸无色透明无悬浮物液体色度（Pt-Co）20号含量（%）85.0氯化物（%，以Cl计）0.020硫酸盐（%，以SO42-计）0.05铁（%，以Fe计）0.001甲醛无色澄清液体含量（%）36.737.4Fe含量（ppm）10甲烷磺酸无色或浅黄色粘稠透明液体含量（%）99.0Fe（ppm）10Cl（ppm）500SO42-（ppm）250色度100号3.1.2 中间体的质量控制标准名称项目标准检验方法备注中间体培氟沙星外观淡黄色结晶性粉末含量%97.0非水滴定法水分25.0%（正批）干燥失重法30.0%（回收）甲磺酸培氟沙星粗品外观类白色或淡黄色结晶性粉末含量98.0%中和法湿度10.0%（正批）自然干燥失重法20.0%（回收）水分8.5%干燥失重法3.2产品的质量标准品名：甲磺酸培氟沙星规格：20Kg/桶 25Kg/桶批准文号：（95）卫药准字X-277号检验依据：WS-375（X-322）-95和95版中国药典相关规定3.2.1产品质量的各项具体指标项目名称优等品标准法定标准厂控标准性状白色或类白色结晶粉末白色或微黄色结晶粉末白色或微黄色结晶粉末鉴别应呈正反应应呈正反应应呈正反应酸度（pH）3.5-4.53.5-4.53.5-4.5氯（%）4.0（干）3.5-4.13.5-4.1有关物质（%）0.51.01.0干燥失重（%）8.28.58.2炽灼残渣（%）0.10.10.1重金属（%）0.00100.00200.0020含量测定（%）99.299.099.0溶液澄清度与颜色黄绿色4号标准，溶液澄清黄绿色4号标准，溶液澄清黄绿色4号标准，溶液澄清铁盐（%）0.0030.0030.003第四章 物料衡算4.1 计算方法与原则4.1.1 物料衡算的目的 生产工艺流程框图只是定性地表示，在由原料转变成最终产品的过程中，要经过哪些过程及设备，在图中一般以椭园框表示化工过程及设备，用线条表示物料管线及公用系统管线，用方框表示物料。这种框图只有定性的概念，没有定量的概念，只有经过车间物料衡算，才能得出进入与离开每一过程或设备的各种物料数量、组分，以及各组分的比例，这就是进行物料衡算的目的。车间物料衡算的结果是车间能量衡算、设备选型、确定原材料消耗定额、进行化工管路设计等各种设计项目的依据。对于已经投产的生产车间，通过物料衡算可以寻找出生产中的薄弱环节，为改进生产、完善管理提供可靠的依据，并可以作为检查原料利用率及三废处理完善程度的一种手段。4.1.2物料衡算的依据 在进行车间物料衡算前，首先要确定生产工艺流程示意框图，此图限定了车间物料衡算的范围，以指导设计计算既不遗漏，也不重复。其次要收集必需的数据、资料，如各种物料的名称、组成及含量；各种物料之间的配比，主、副反应方程式、主要原料的转化率、总收率及各部收率等。本设计中物料衡算部分中的物料组成、含量及投料比主要取自湖北宜昌天仁医药有限公司的甲磺酸培氟沙星原料药生产车间。4.1.3 物料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天数计的平均值，从起始原料的投入到最终成品的产出，按天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，以此为基础就完成车间物料衡算。年产量（）工作（日）日产精品甲氟（纯）（）日产理论精品甲氟（）3930003301214.05 1400.28 4.1.4甲磺酸培氟沙星全合成工艺收率与所用原料物性工艺参数 工段收率甲基物回收率原辅料分子量 投料比 含量含水密度 /L甲基化99%以离心分离后母液中的甲基物含量计诺氟沙星319.34198.00%1.344 甲酸46.031.8385.50%1.220 甲醛30.031.0836.70%0.820 乙醇46.070.8680.50%0.790 活性炭12.0110.05氨水17.0334%0.880 纯化水18.021.000 成盐92%20%甲基物333.36197%8%1.320 甲烷磺酸96.110.30499.00%1.480 乙醇46.075.282.50%0.790 活性炭12.0110.04纯化水18.021.000 精制89%20%甲氟粗品465.49198.00%5%乙醇46.074.6586.00%0.790 活性炭12.0110.09精品甲氟465.4999.00%5%单程收率81.06%总收率86.70%4.1.5 假设或经验工艺参数甲基化离心岗位中20.00 水能够洗1.00 甲基物甲基化中和岗位中77.94 kg 12%氨水能够中和60.00 kg诺氟沙星成盐离心岗位中0.94 95%乙醇洗10.00 甲氟粗品精制离心岗位中25.00 95%乙醇洗70.00 甲氟精品甲基物回收岗位中11.67 12%氨水中和10.00 甲基物甲基物回收岗位中25.00 水能够洗100.00 物料甲基化中和岗位中40% 甲酸可同水共沸蒸出并且回收85%为回收浓度甲基化回流岗位中100%甲醛在回流过程中损失 其中0%可被回收甲基化中和岗位中80%乙醇可被回收 回收浓度95.00%乙醇蒸馏岗位中80%乙醇可被回收 回收浓度95.00%滤渣为活性炭投料量的25%离心机可将物料离心至含水20%而后物料可在空气中干燥至含水5%4.2 甲基化工段物料衡算4.2.1甲基化反应釜物料衡算公式进料： 日产理论精品甲氟=日产精品甲氟（纯）/总收率=1400.28 诺氟沙星投料量纯=日产理论精品甲氟*诺氟沙星分子量/甲氟分子量=960.64 诺氟沙星投料量=诺氟沙星投料量（纯）/含量=980.24 杂质量=诺氟沙星投料量-诺氟沙星投料量(纯）=19.60 甲酸投料量=诺氟沙星投料量*投料比=1793.84 甲酸投料量纯量=甲酸投料量*含量=1533.73 甲酸中含水的量=甲酸投料量-纯量=260.11 甲醛投料量=诺氟沙星投料量*投料比=1058.66 甲醛投料量纯量=甲醛投料量*含量=388.53 甲醛中含水量=甲醛投料量-纯量=670.13 乙醇投料量=诺氟沙星投料量*投料比=843.01 乙醇投料量纯量=乙醇投料量*含量=678.62 乙醇中含水的量=乙醇投料量-纯量=164.39 活性炭投料量=诺氟沙星投料量*投料比=49.01 总投料量=诺氟沙星投料量+甲酸投料量+甲醛投料量+乙醇投料量+活性炭投料量=4724.76 出料： 甲基物(纯）=诺氟沙星投料量（纯）*（甲基物分子量/诺氟沙星分子量）*收率=992.78 甲醛反应量=诺氟沙星投料量（纯）*甲醛分子量*2/诺氟沙星分子量=180.67 甲醛回流过程损失量=甲醛投料量（纯）-甲醛反应量=207.86 甲酸生成量=诺氟沙星投料量（纯）*甲酸分子量/诺氟沙星分子量=138.47 甲酸出釜量=甲酸投料量（纯）+甲酸生成量=1672.20 水的出釜量=甲酸含水的量+甲醛中含水的量+乙醇中含水的量=1094.63 杂质=总投料量-甲基物（纯）-甲酸出釜量-甲醛出釜量-乙醇投料量纯品-活性炭料量-水的出釜量= 29.66 总出料量=甲基物（纯）+甲醛回流过程损失量+甲酸出釜量+水出釜量+乙醇投料量（纯）+活性炭的投料量+杂质=4724.76 进料物质投料量（）纯量（）水或杂质的质量（） 总进料量（）诺氟沙星980.24 960.64 19.60 4724.76 甲酸1793.84 1533.73 260.11 甲醛1058.66 388.53 670.13 乙醇843.01 678.62 164.39 活性炭49.01 出料中物质 反应量或生成量（）出釜量（）总出料量（）甲基物992.78 992.78 4724.76 甲酸138.47 1672.20 甲醛180.67 207.86 乙醇678.62 活性炭49.01 水1094.63 杂质29.66 4.2.2甲基化压滤器物料衡算公式 总进料量=反应釜总出料量-甲醛回流过程损失量=4516.91 滤渣=活性炭投料量*（1+经验值25%）=61.27 出料量=总进料量-滤渣=4455.64 进料量（）滤渣（）出料量（）4516.91 61.27 4455.64 4.2.3蒸馏釜的物料衡算物料衡算公式蒸馏釜进物料量=压滤器出料量=4455.64 蒸馏釜蒸出乙醇量=进料中乙醇量*80%（经验值）=542.90 蒸馏釜剩余乙醇量=进料中乙醇量-蒸馏釜蒸出乙醇量=135.72 蒸馏釜蒸出甲酸量=进料中甲酸量*40%（估算值）=668.88 蒸馏釜剩余甲酸量=进料中甲酸量-蒸馏釜蒸出甲酸量=1003.32 蒸馏釜蒸出水量=蒸出乙醇量/回收乙醇浓度(估算值)+蒸出甲酸量/回收甲酸浓度(估算值)-蒸出乙醇量-蒸出甲酸量=146.61 蒸馏釜蒸出总物质量=蒸馏釜蒸出乙醇量+蒸馏釜蒸出甲酸量+蒸馏釜蒸出水量=1358.39 蒸馏釜总出料量=蒸馏釜进物料量-蒸馏釜蒸出总物质量=3097.25 进料物质含量蒸出量出料含量进料总量出料总量甲基物992.78 992.78 4455.64 3097.25 甲酸1672.20 668.88 1003.32 乙醇678.62 542.90 135.72 蒸出物质总量1358.39 水1094.63 146.61 948.01 4.2.4 中和结晶罐物料衡算公式进料：乙醇投料量（纯）=蒸馏釜蒸出乙醇量=542.90 乙醇投料量 = 乙醇投料量（纯）/含量80.5%=674.41 氨水投料量（纯）=甲酸出釜量*氨水分子量/甲酸分子量=371.20 氨水投料量=氨水投料量（纯）/含量=1091.78 总进料量=滤液+氨水投料量+ 乙醇投料量=4863.44 进料中水总含量=滤液中水含量+乙醇中水含量+氨水中水含量=1800.10 出料：甲酸铵出釜量*甲酸铵分子量/甲酸分子量=1374.96 甲基物（折干折纯）=992.78 水杂质=总进料量-甲酸铵-甲基物-乙醇投料量纯=1817.07 进料物质进料量（）纯量（）总进料量（）滤 液3097.25 4863.44 氨 水1091.78 371.20 乙 醇674.41 542.90 出料物质出料量纯量总出料量（kg）甲酸铵1374.96 1374.96 4863.44 甲基物992.78 992.78 乙 醇678.62 678.62 水杂质1817.07 4.2.5 甲基化离心机物料衡算公式纯化水用量=结晶罐甲基物出料量*20（经验值）=19855.66 进料量=结晶罐出料量+纯化水用量=24719.10 甲基物出料量（湿）=甲基物/（含量*(1-含水量）=1279.36 废液=进料量-甲基物（湿）=23439.74 进料物质 甲酸铵甲基物(折干折纯)乙醇水杂质纯化水进料量（）1374.96 992.78 678.62 1817.07 19855.66 总质量（）24719.10 出料物质甲基物（湿）甲基物（折干折纯）废母液总质量（）1279.36 992.78 23439.74 质量（）24719.10 4.2.6 乙醇蒸馏釜衡算公式总进料量=废母液量=23439.74 蒸馏出的乙醇的量（纯）=废母液中乙醇总量（纯）*80%（估算值）=542.90 蒸馏出的乙醇的量=蒸出纯乙醇的量/回收得到乙醇的浓度=571.47 废液量=总进料量-分馏出的乙醇=22868.27 进料量（）废母液23439.74 出料量 （）乙醇571.47 废液22868.27 4.3 成盐工段物料衡算4.3.1成盐反应釜的物料衡算公式进料：甲基物投料量=甲基化岗位日产量=1279.36 水杂质量=甲基物（湿）-甲基物（折干折纯）=286.58 甲烷磺酸投料量=甲基物（折干折纯）*投料比=301.81 甲烷磺酸投料量纯量=甲烷磺酸投料量*含量=298.79 甲烷磺酸中含水的量=甲烷磺酸投料量-纯量=3.02 乙醇投料量=甲基物（折干折纯）*投料比=5162.47 乙醇投料量纯量=乙醇投料量*含量=4259.04 乙醇中含水的量=乙醇投料量-纯量=903.43 活性炭投料量=甲基物*投料比=39.71 总投料量=甲基物投料量+甲磺酸投料量+乙醇投料量+活性炭投料量=6783.35 进料含水的总量=甲基物中含水量+乙醇中含水量+甲烷磺酸中含水量=1193.03 出料： 甲氟粗品=甲基物（折干折纯）*甲氟分子量/甲基物分子量*收率=1275.38 甲烷磺酸反应量=甲基物（折干折纯）*甲磺酸分子量/甲基物分子量=286.23 甲烷磺酸出釜量=甲烷磺酸纯量-甲烷磺酸反应量=12.56 水出釜量=甲基物的含水量+甲烷磺酸的含水量+乙醇的含水量=1162.32 杂质=总进料量-甲氟粗品-甲磺酸出釜量-乙醇纯量-活性炭投料量-水的出釜量=34.34 总出料量=甲氟粗品+甲烷磺酸出釜量+乙醇纯量+活性炭投料量+水出釜量+杂质=6783.35 进料物质投料量（）纯量（）水或杂质的质量（）总进料量（）甲基物1279.36 992.78 286.58 6783.35 甲烷磺酸301.81 298.79 3.02 乙醇5162.47 4259.04 903.43 活性炭39.71 39.71 出料物质 反应量或生成量（）出釜量（）总质量（）甲氟粗品1275.38 1275.38 6783.35 甲烷磺酸286.23 12.56 乙醇4259.04 活性炭39.71 水1162.32 杂质34.34 4.3.2成盐压滤器的物料衡算公式总进料量=成盐反应釜总出料量=6783.35 滤渣量=活性炭投料量*（1+经验值25%）=49.64 滤液量=总进料量-滤渣量=6733.71 进料量（）滤渣（）出料量- 滤液量（）6783.35 49.64 6733.71 4.3.3成盐离心机的物料衡算公式进料：95%冰乙醇洗液=甲氟粗品量(折干折纯)*0.094(经验值)=119.89 纯量=乙醇洗液*含量=113.89 95%冰乙醇的含水量=乙醇洗液-纯量= 5.99 甲氟粗品（折干）=甲氟粗品/含量=1301.41 水杂质=滤液-甲烷磺酸出釜量-甲氟粗品(折干)-乙醇投料量纯=1160.70 总投料量=滤液+95%冰乙醇洗液=6853.60 出料：甲氟粗品（湿）=甲氟粗品/（含量*（1-含水量）=1626.76 粗母液=总投料量-甲氟粗品（湿）=5226.84 进料物质 甲烷磺酸 甲氟粗品 (折干)乙醇（纯）水杂质95%冰乙醇 进料量（）12.56 1301.41 4259.04 1160.70 119.89 总质量（）6853.60 出料物质甲氟粗品（湿）甲氟粗品（折干折纯）甲氟粗品（折干）粗母液质量（）1626.76 1275.38 1301.41 5226.84 总质量（）6853.60 4.3.4 粗母蒸馏釜衡算公式总进料量=粗母液量=5226.84 进料中水总量=815.32 进料中乙醇总量=4372.93 蒸馏出的乙醇的量(纯)=粗母液中乙醇总量(纯)*80%(经验值)=3498.34 蒸馏出的乙醇的量=蒸出纯乙醇的量/回收得到乙醇的浓度=3682.47 高沸物=总进料量-蒸馏出的乙醇=1544.37 进料量（）粗母液5226.84 出料量 （）乙醇3682.47 高沸物1544.37 4.4 精制工段物料衡算4.4.1精制反应釜的物料衡算公式进料：甲氟粗品（湿）投料量=成盐岗位产量=1369.90 杂质量=甲氟粗品（湿）-甲氟粗品（折干折纯）=94.52 乙醇投料量=甲氟粗品（湿）*投料比=6370.04 乙醇投料量纯量=乙醇投料量*含量=5478.24 乙醇中含水的量=乙醇投料量-纯量=891.81 活性炭投料量=甲氟粗品(湿）*投料比=111.27 总投料量=甲氟粗品（湿）投料量+乙醇投料量+活性炭投料量=7851.21 出料：甲氟精品（折干折纯）=甲氟粗品（折干折纯）*收率=1135.09 杂质量=总投料量-甲氟精品-乙醇投料量（纯）-活性炭投料量-水出釜量=234.81 进料物质投料量（）纯量（）水或杂质的质量（）总进料量（）甲氟粗品1369.90 1275.38 94.52 7851.21 乙醇6370.04 5478.24 891.81 活性炭111.27 111.27 出料物质出釜量（）总质量（）甲氟精品1135.09 7851.21 乙醇5478.24 活性炭111.27 水891.81 杂质234.81 4.4.2精制压滤器的物料衡算公式总进料量=反应釜总出料量=7851.21 滤渣=活性炭投料量*（1+经验值25%）=139.09 滤液=总进料量-滤渣=7712.13 进料量（）滤渣（）滤液（）7851.21 139.09 7712.13 4.4.3精制离心机的物料衡算公式进料：95%冰乙醇洗液=精品甲氟量*5/14(经验值)=405.39 乙醇纯量=乙醇洗液*含量=385.12 95%冰乙醇的含水量=乙醇洗液-纯量=20.27 甲氟精品（折干）=甲氟精品/含量=1146.55 水杂质=滤液-甲氟精品（折干）-乙醇投料量纯=1087.34 总投料量=滤液+95%冰乙醇洗液=8117.52