【罗汉果提取物提取工艺的物料衡算和热量衡算计算案例2100字】

罗汉果提取物提取工艺的物料衡算和热量衡算计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u10899罗汉果提取物提取工艺的物料衡算和热量衡算计算案例 17668第1章生产制度 1198301.1生产计划 1181621.1.1依据 150301.1.2设计要求 2200971.1.3生产方式 255641.2生产班制 222001.3生产周期 21673第2章物料衡算 4144882.1物料衡算依据与基准 4205992.1.1物料衡算依据 4106572.1.2物料衡算基准 4314882.1.3投料量 4293712.2物料衡算 41812.2.1提取工序 433772.2.2固液分离工序 5170732.2.3微滤工序 5222172.2.4超滤工序 6277532.2.5浓缩工序 699232.2.6干燥工序 7294942.2.7包装工序 75060第3章热量衡算 9304883.1热量衡算基准与依据 9148673.2计算结果（以提取工序为例） 9139373.2.1Q1的计算 932873.2.2Q4的计算 953323.2.3Q5的计算 9210513.2.4Q6的计算 10299833.2.5Q3的计算 10106483.2.6Q2的计算 10269903.2.7加热介质 10第1章生产制度1.1生产计划1.1.1依据本次设计的依据是：《任务指导书》、《药品生产质量管理规范》（2010版）、《中华人民共和国药典》（2020版）、《洁净厂房设计规范》、《化工设计手册》等1.1.2设计要求罗汉果年处理量3000吨，规定一年工作250天，采用三班倒间歇式生产，则根据要求每天处理两批物料，每批6t。1.1.3生产方式生产方式：间歇式生产间歇式生产具有以下特点：（1）产品生产量小时比较经济实惠；（2）能够较方便的调整产品生产方案；（3）能够在适合范围内灵活变动生产速率；（4）能够一定范围内在同一工厂中生产不同的产品；（5）最能够满足于设备在线清洗和在线消毒；（6）能够满足从实验室直接放大的要求；（7）为满足产品的同一性且不至于混乱，每批产品可根据原料和操条件的不同进行区分。1.2生产班制一般生产区一天分成三个班，一班8h：第一班：早上8点~下午4点；第二班：下午4点~半夜0点；第三班：半夜0点~早上8点。洁净区每天需要一部分时间净化空间，故一天分为两个班。一个班8h:白班：早上8点~下午4点；晚班：下午4点~半夜0点；其余时间不生产。1.3生产周期各工序的单元操作步骤及时长详见表3-1：图3-1罗汉果提取生产周期图3-2罗汉果提取生产甘特图

第2章物料衡算2.1物料衡算依据与基准2.1.1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：M2.1.2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。2.1.3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6t2.2物料衡算以投6t罗汉果为基准计算所有物料批用量。2.2.1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2.2.2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2.2.3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2.2.4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2.2.5浓缩工序浓缩液收率：1.0%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2.2.6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2.2.7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2.0%~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3章热量衡算3.1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：QQ3.2计算结果（以提取工序为例）3.2.1Q1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2.177KJ/（kg·℃）；所以：Q=11053120KJ3.2.2Q4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2.177KJ/（kg·℃）药渣2.8t，Cp，m是1.5KJ/（kg·℃）所以：Q=1162876.8+288000=1450876.8KJ3.2.3Q5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=292500KJ3.2.4Q6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=3.2.5Q3的计算已知25℃下水的Cp汽为2257KJ/kg，则ΔH=2257+Q3.2.6