【《甲硝唑片剂生产的产品衡算和能量衡算计算案例》3300字】

要达到甲硝唑的年产1.5亿片的要求，工作人员需要以两班倒的方式每年工作300天，每班工作8个小时且生产出一批甲硝唑片剂。按照生产任务来计算出甲硝唑片的每批产量。甲硝唑片每批产量=1.5亿/300天/2批/天=250000片/批物料衡算的基本数据见下表5：表5物料衡算基本数据表药品名称产量/年生产批数批产量（片/批）批量/kg甲硝唑片剂1.5亿片60025000067.5已有文献表明，甲硝唑片剂的生产总收率为98%[9]。本设计通过参考其他药品生产过程的工艺配比，计算该片剂的物料损失量。一般而言，压片工序是甲硝唑片剂生产过程中物料损失量最大的工序，因此，为方便计算，本设计将忽略其他加工工序的物料损失。下面是主要计算过程：由于每片甲硝唑片剂中甲硝唑的含量0.2g故每批次甲硝唑片剂中所含甲硝唑的含量：2500000片×0.2g/片÷106=50kg由于甲硝唑片剂的总收率98%故每批次甲硝唑片剂中所含有的甲硝唑总含量=50kg÷98%=51.02kg假定甲硝唑片剂中原料药的精度99.5%那么每批次甲硝唑需要原料药的用量=51.02÷99.5%=51.28kg计算得到甲硝唑的原料药用量：51.28kg按照工艺配比来计算出每批甲硝唑片剂需要的辅料质量：需要的淀粉和聚维铜K30的质量：51.28kg×0.075=3.83kg由于淀粉浆和聚维铜K30浆中淀粉和聚维铜K30与水的质量比是3:20，化简是0.15:1因此需要水的质量：3.83kg÷0.15=22.51kg需要聚维酮K30的质量：3.83kg所需硬脂酸镁的质量：51.28kg×0.033=1.68kg需要磷酸氢钙的质量：51.28kg×0.037=1.89kg需要羟丙甲纤维素的质量：51.28kg×0.031=1.58kg总上所述总量为：（51.28+3.83+22.51+3.83+1.89+1.68+1.58）kg=89.59kg（1）在进料的过程中，本设计中的单压片工序物料损失量较大，可以忽略其他操作工序中的物料损失量。因此粉碎工序中的进料量、出料量、原辅料前处理工序的数据基本是相同的。则粉碎工序中的进料量如下：甲硝唑：51.28kg淀粉：3.83kg聚维酮K30：3.83kg羟丙基纤维素：1.58kg磷酸氢钙：1.89kg硬脂酸镁：1.68kg总上所述总量为：（51.28+3.83+22.51+3.83+1.89+1.68+1.58）kg=89.59kg（2）在出料的过程中，出料量如下：甲硝唑：51.28kg淀粉：3.83kg聚维酮K30：3.83kg羟丙基纤维素：1.58kg磷酸氢钙：1.89kg硬脂酸镁：1.68kg总上所述总量为：（51.28+3.83+22.51+3.83+1.89+1.68+1.58）kg=89.59kg本次工序的物料进出均衡见下表6：表6粉碎工序进出物料均衡表物料名称进料/kg出料/kg甲硝唑51.2851.28淀粉3.833.83聚维酮K303.833.83羟丙基纤维素1.581.58磷酸氢钙1.681.68硬脂酸镁1.891.89总计89.5989.59本次工序中的主要任务是配制生产中需要的黏合剂，配制的基本流程如下：在反应容器内加入称量好的纯化水22.51kg，分批量加入称量好的淀粉3.83kg，边加边搅拌均匀。假定在本工序加工过程中，物料的损失量为0，将不参与计算过程。在本次工序的进料过程中，把称量好的22.51kg纯化水、3.83kg淀粉和3.83kg聚维酮K30加进反应容器中，得到的进料总量如下：22.51kg+2.83kg+3.83kg=33.17kg（2）在本次工序出料过程中，假设该工序的物料无损失，故可以觉得与进料量相同，得到出料总量为33.17kg。本工序的物料进出均衡见下表7：表7溶液制备工序进出物料均衡表进料物料名称进出质量/kg纯化水22.51聚维铜K303.83淀粉3.83出料淀粉-聚维铜K30-水溶液33.17（1）在本次工序的进料过程中，在反应容器内投入的物料量依次为：甲硝唑58.28kg、淀粉3.83kg、聚维铜K303.83kg、羟丙纤维素1.58kg、磷酸氢钙1.68kg、硬脂酸镁1.89kg、淀粉-聚维铜K30-水溶液33.17kg。计算得到制软材工序的进料总量为：（58.28+1.58+1.68+1.89+33.17）kg=89.59kg（2）在本次工序的出料过程中，假设物料的损失量为0，不参与计算过程，可以得到出料总量与进料总量是相同的，因此得出出料总量为89.59kg。本工序的物料进出均衡见下表8：表8软材制备工序进出物料均衡表进料物料名称进出料量/kg甲硝唑51.28淀粉3.83聚维酮K303.83羟丙基纤维素1.58磷酸氢钙1.68硬脂酸镁1.89总计89.59出料软材89.59一般而言，干颗粒的含水量要保持在2.8wt％~3.2wt％中间，在设计中假定干颗粒的含水量为2%，在计算过程中忽略干燥过程中的物料损失量。在本次工序的进料过程中，进料的总量与软材制备工序中的出料量是一样的，可以得到干燥工序的进料总量是：89.60kg。（2）在本次工序的出料过程中，得到：干颗粒的含水量=89.59kg×2%=1.80kg干燥除去水分的量=33.17kg－1.80kg=31.37kg干颗粒的量=（51.28+1.58+1.68+1.89+1.79）kg=58.21kg出料总量=51.28+31.38=81.96kg本工序的进出物料均衡见下表9：表9干燥工序进出物料均衡表进料名称进料量/kg湿颗粒89.59总计89.59出料干颗粒58.22干燥损失水分31.37总计89.59将干颗粒、羟丙甲纤维素、碳酸氢钙等物料投入混合机中，让其进行均匀充分混合。本工序的物料损失量依旧忽略不计，因此得到总混工序的进料总量与出料总量仍然是相同的。（1）在本次的进料过程中，依次投进混合机中的干颗粒量是58.22kg、羟丙甲纤维素的量是1.58kg、碳酸氢钙的量是1.68kg。因此计算得到的总混工序总量进料总量：58.22kg+1.68kg+1.58kg=61.48kg（2）在本次的出料过程中，由于物料中的损失量太小，可以忽略不参与计算。得到出料总量为61.48kg。本工序的进出物料均衡见下表10：表10总混工序进出物料均衡表进料物料名称进出料量/kg干颗粒58.22羟丙甲纤维素1.58磷酸氢钙1.68总计61.48出料总混物料61.48在本工序中，由于需要的物料损失量太大，不可以忽略不计算[10]，假定本工序的物料损失是99.5%。（1）在本工序的进料过程中，忽略掉物料运输过程中的损失，进料总量就和总混工序中的出料总量是一样的。因此得到进料总量：61.48kg（2）在本工序的出料过程中，由于出料过程的物料损失量太大，而甲硝唑片剂的生产总量是出料量。计算得到：出料量：61.48×99.5%=61.18kg，物料损失量：61.18×（1－99.5%）=0.30kg本工序的进出物料均衡见下表11：表11压片工序进出物料均衡表进料物料名称进出料量/kg总混物料61.48总量61.48出料甲硝唑剂总量61.18损失物料质量0.30总量61.48表12甲硝唑片剂的原辅料损耗表物料名称物料规格批用量/kg年用量/kg储存方法来源甲硝唑符合药典标准51.2830768.00药用纸桶外购聚维酮K30符合药典标准3.832298.00储存罐外购玉米淀粉符合药典标准3.832298.00储存罐外购磷酸氢钙符合药典标准1.891131.00储存罐外购羟丙基纤维素符合药典标准1.58948.00储存罐外购硬脂酸镁符合药典标准1.681008.00储存罐外购

在片剂的生产车间工艺设计中，除了干燥工序中有较大的热量消耗，需要参与计算外，其他生产工序中的热量消耗非常少，将可以忽略不参与计算过程。那么本次设计的衡算标准是把生产每批甲硝唑片剂的量为标准，首先需要规定出干燥的标准温度是0℃、进料温度为25℃、出料温度为70℃，方便接下来的计算。图7热量衡算平衡图按照上面图7的热量衡算平衡图得出结论：物料进入设备前的热量和出来设备后的热量是相等的。根据结论得出热量平衡方程式：Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6（1）通过查找文献和资料[11]找到有机化合物的比热容计算公式：（2）本设计的主要原料药是甲硝唑，它属于有机化合物，它的化学式中主要原子的摩尔热容见下表13：表13主要原子的摩尔热容表单位：kcal∙(kmol∙℃)-1原子固态Ci液态Ci原子固态Ci液态CiC1.82.8O1.06.0H2.31.3N2.6—根据甲硝唑的化学式是C6H9N3O3，知道1kcal∙(kmol∙℃)-1=1.1868kJ∙(kmol∙℃)-1。可以计算得出甲硝唑的比热容：根据溶解热的计算公式：（3）故甲硝唑的溶解热计算结果如下：在甲硝唑片剂的生产过程中，干燥工序中的加热会导致大量的能量消耗，所以主要衡算干燥工序中的能量衡算，而其他工序中的能量消耗较小，可以忽略不计算。在干燥工序中的物料进料温度是25℃，出料温度是70℃，取标准温度为0℃。通过计算得出：Q1==51.28×1.2560×(25-0)+3.83×1.13×(20-0)+1.68×0.75×(25-0)+1.89×1.2×(25-0)+1.58×0.51×(25-0)+3.83×1.2×(25-0)=5277.47kJ≈2.2×103kJQ4==51.28×1.2560×(70-0)+3.83×1.53×(70-0)+1.68×0.8×(70-0)+1.89×1.2×(70-0)+1.58×0.51×(70-0)+3.83×1.2×(70-0)=6170.49kJ≈6.1×103kJQ3=0kJQ2=Q4+Q5+Q6-Q1-Q3=6170.49+532.07-5277.47≈1.42×103kJ