【《罗汉果提取物工艺的物料衡算和热量衡算计算案例》1600字】

罗汉果提取物工艺的物料衡算和热量衡算计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u31949罗汉果提取物工艺的物料衡算和热量衡算计算案例 122299第1章物料衡算 1105031.1物料衡算依据与基准 1234721.1.1物料衡算依据 1106501.1.2物料衡算基准 2124421.1.3投料量 287211.2物料衡算 2287331.2.1提取工序 2154101.2.2固液分离工序 367411.2.3微滤工序 3188431.2.4超滤工序 4285871.2.5浓缩工序 4284201.2.6干燥工序 5135121.2.7包装工序 53780第2章热量衡算 6232762.1热量衡算基准与依据 651962.2计算结果（以提取工序为例） 6189632.2.1Q1的计算 642782.2.2Q4的计算 671222.2.3Q5的计算 7226872.2.4Q6的计算 7220862.2.5Q3的计算 755942.2.6Q2的计算 8285352.2.7加热介质 8第1章物料衡算1.1物料衡算依据与基准1.1.1物料衡算依据物料衡算的依据是质量守恒定律，其基础表达式为：M1.1.2物料衡算基准此设计是间歇性操作，为了便于计算并便于后续设备的平衡，计算是整个车间中每批物料的输入和输出。1.1.3投料量年处理量：3000t年工作日：250天每天投料量：12t根据实际情况每天投料两批，即每批投料罗汉果6t1.2物料衡算以投6t罗汉果为基准计算所有物料批用量。1.2.1提取工序本设计提取溶剂为纯化水，共需提取3次，每次的纯化水用量分别是药材量的6倍、5倍和5倍。则加入提取罐水的质量为：6+5+5提取液收率=94%提取药液为：96×94%=90.24t设备和管道残留：96×1%=0.96t药渣溶剂吸附量：6×100%=6t损耗总量：6+96-药渣：10.8-6=4.8t表4-1提取物料衡算表1.2.2固液分离工序药液接收：90.24t进入蝶式离心机：90.24×经固液分离的渣液量为总进量的1%，所以进入微滤工序的药液：89.34×其中：双联过滤产生的渣液：90.24×1%=0.902t固液分离产生的渣液：89.34×1%=0.893t表4-2固液分离物料衡算表1.2.3微滤工序经过离心产生的药液：88.44t截留率=药液溶质：6-4.8=1.2t上一工序结束后溶质：1.2-0.902×10%=1.11t所以，截留量：1.11×4.6%=0.051t剩余溶质：1.11-0.051=1.059t由该工序选最小循环量0.5t的微滤系统，一次顶洗所需顶洗量为最小循环量的2倍，即1000kg。所以微滤完成后进入下一步工序质量为：88.44-0.051+3=91.389t表4-3微滤物料衡算表1.2.4超滤工序经过微滤后药液：91.389t截留率=截留量：1.059×3.5%=0.037t剩余溶质量：1.059-0.037=1.022t由该工序选最小循环量0.5t的超滤系统，一次顶洗所需顶洗量为最小循环量的2倍，即1000kg。所以超滤完成后进入下一步工序质量为：91.389-0.037+3=94.252t表4-4超滤物料衡算表1.2.5浓缩工序浓缩液收率：3.0%设备和管道残留量是进液质量的0.5%所以：浓缩液：94.252×3%=2.828t设备和管道残留：94.252×0.5%=0.471t损耗总量：94.252-2.828-0.471=90.953t表4-5浓缩物料衡算表1.2.6干燥工序浓缩液含水量为65%干粉含水量5%，干粉收率为97.5%所以：需除水量：2.828×干粉：2.828-1.697耗干粉：2.828-1.697表4-6干燥物料衡算表1.2.7包装工序经过干燥后的药粉送至混合机混合均匀，然后用PE袋进行装袋（25kg/袋），所以1.103×1000÷25=44.1袋即一批产44袋成品。多余干粉经预先批准，检验合格后可回收，满足生产条件的可混合再装袋。成品每天两个批号。经查文献及有关资料，罗汉果中罗汉果甜苷的含量约1.0%~6.5%，假设成品中罗汉果甜苷的含量为30%，验证：一批物料中罗汉果甜苷含量为：1103×30%=330.9kg百分含量：330.9÷由上述计算可知，符合生产要求。物料方框平衡图详见附录3第2章热量衡算2.1热量衡算基准与依据能量守恒定律是能量衡算的理论依据。在进行衡算时，必须要有物料衡算及所涉及相关的物性数据。基本方程式为：QQ2.2计算结果（以提取工序为例）2.2.1Q1的计算Q设t0为0℃，则输入设备的物料有：罗汉果6t，Cp，m是1.5KJ/（kg·℃）；纯化水96t，40℃下的水Cp，m是1.177KJ/（kg·℃）；所以：Q=11053120KJ2.2.2Q4的计算Q设t0为0℃，输出设备的物料有：水质量分别为0.96t，6.0t，Cp，m是1.177KJ/（kg·℃）药渣1.8t，Cp，m是1.5KJ/（kg·℃）所以：Q=1162876.8+288000=1450876.8KJ2.2.3Q5的计算Q加热设备的室温t1取25℃，选用的提取罐质量为6500kg，共6台，Cp，m为0.5KJ/（kg·℃），t2为40℃。Q=292500KJ2.2.4Q6的计算Q室温t1的温度为25℃，αT近似取10W/（m2·℃），提取罐的散热S=18m2，时间5h，所以：Q=2.2.5Q3的计算已知25℃下水的Cp汽为2257KJ/kg，则ΔH=2257+Q2.2.6Q2的计算Q2=1450876.8+292500+=-2606918