【《苯磺酸氨氯地平原料药生产物料衡算和能量衡算计算案例》11000字】

苯磺酸氨氯地平原料药生产物料衡算和能量衡算计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u1378苯磺酸氨氯地平原料药生产物料衡算和能量衡算计算案例 第2章能量衡算2.1概述热量衡算是根据能量守恒定律进行的计算，就任意一个生产过程而言，其中输入的热量应该等于输出的热量与损失的热量之和。在本次设计中，使用50%的乙二醇水溶液或蒸汽来加热或者冷却，加热剂或冷却剂的计算公式如下：2.1.1能量衡算的依据及必要条件依据是能量守恒定律。必要条件物料衡算数据，以及物性数据。（如反应热、溶解热、比热容等）2.1.2热量衡算的分类热量衡算分为单元设备的热量衡算和系统热量衡算。根据能量守恒定律可得出热量平衡方程：Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6查询《化工物性数据手册》，以及其他相关资料，得生产过程中各物质的物性数据如表27所示：表27各物质的物性数据物质比热容KJ/(kg•℃)标准生成热(KJ/mol)溶解热(KJ/mol)熔点(K)汽化热(KJ/kg)吡咯衍生物1.8963.14111.567.91-氨基巴豆酸甲酯1.37-122.8281-83-2-氯苯甲醛1.51-132.63--异丙醇2.55-317.86-87.988.26中间产物①1.72-156.78--盐酸羟胺1.68-142.6155-158-三乙胺2.38-138.79-115-（接下表）（接上表）95%乙醇2.42氨氯地平1.48-143.7178-179-乙酸乙酯1.9426.27纯化水1.2苯磺酸3.21-121.5644-苯磺酸氨氯地平粗品1.4-131.98199-201-甲醇2.53-34-263活性炭0.63能量衡算中，使用50%的乙二醇水溶液或水蒸气来充当加热剂或者冷却剂，它们在不同温度下的比热容如表28所示：表2850%乙二醇水溶液比热容表温度2580比热容KJ/(kg•℃)3.33.5122.2热量衡算2.2.1Hantzsch反应工段（1）将吡咯衍生物、氨基巴豆酸甲酯、2-氯苯甲醛和异丙醇混合后在Hantzsch反应釜中进行水浴加热，物料开始时的温度时25℃，进行加热后的温度为80℃。在融化过程中，由于没有发生化学反应，则过程效应热等于投料物的溶解热的负值。得：加热剂用量的计算：用50%乙二醇水溶液开始加热时的温度为25℃，加热后的温度为80℃，那么：2.2.2脱保护工段（1）将中间产物①、盐酸羟胺、三乙胺和95%乙醇混合后在脱保护釜中进行加热，，物料开始时的温度为24℃，升温至78℃在融化过程中，由于没有发生化学反应，则过程效应热等于投料物的溶解热的负值。得：表2950%乙二醇水溶液比热容表温度2478比热容KJ/(kg•℃)3.2963.50450%乙醇作为加热剂用量的计算：用50%乙二醇水溶液开始加热时的温度为24℃，加热后的温度为78℃，求得：2.2.3成盐工段（1）将氨氯地平，乙酸乙酯：无水乙醇=5:1，苯磺酸混合后在成盐反应釜中降温到0~5℃，物料开始时温度为25℃，进行降温后温度为0℃。在原料溶解过程中，由于没有发生化学反应，则过程效应热等于投料物质的溶解热的负值。得：表3050%乙醇溶液比热容表温度250比热容KJ/(kg•℃)3.33.20350%乙醇冷却剂用量的计算：由水溶液开始降温时的温度为25℃，降温后的温度为0℃，求得：2.2.4精制工段（1）精制时，将苯磺酸氨氯地平粗品、甲醇和活性炭依次加入脱色反应釜中，然后进行加热回流操作，反应釜中的温度由25℃升温到77℃，这一过程中发生相变热。脱色时，假设回流速度为1kg/min。那么过程效应热等于苯磺酸氨氯地平的溶解热和甲醇的汽化热。水蒸气加热剂用量的计算：由水蒸气开始加热时温度为80℃，加热后的温度为90℃，得用量为：（2）在结晶反应釜中，降温进行冷却结晶操作，温度由77℃降至5℃，过程中发生相变热。步骤中，过程效应热等于苯磺酸氨氯地平的结晶热。50%乙醇冷却剂用量的计算：用50%乙二醇水溶液开始加热时温度为-10℃，加热后的温度为10℃，求得：（3）将结晶后的苯磺酸氨氯地平投入离心干燥一体机中，进行离心、干燥。温度由25℃升温至50℃，在这一过程中发生相变热。离心干燥过程中，有甲