板蓝根物料衡算.docx
《板蓝根物料衡算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《板蓝根物料衡算.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
板蓝根物料衡算
年产亿袋板蓝根颗粒剂车间工艺设计
一次水提岗位物料衡算
根据工艺,板蓝根药材:
颗粒剂=:
1
进料:
则日板蓝根药材质量=日板蓝根颗粒产量×
=×=吨
则一次水提用水量=日板蓝根药材质量×6倍
=×6=吨
出料:
则一次煎煮液质量=日板蓝根药材质量+一次水提用水量
=吨+吨=吨
表一一次水提岗位物料平衡表
进料
出料
名称
质量（吨）
百分比（%）
名称
质量（吨）
百分比（%）
药材
一次煎煮液
水
合计
100
合计
100
一次过滤岗位物料衡算
进料:
一次煎煮液=吨
出料:
设或查得总有效成分:
辅药=1:
2
设一次过滤收率为67%,二次过滤收率为67%,其余岗位收率为100%
则总收率为89%
一次药液中总有效成分量=日板蓝根药材中总有效成分量×一次过滤收率
=×=吨
设总杂蛋白为中有效成分的1%
一次药液中总杂蛋白=日板蓝根药材中总有效成分量×总杂蛋白为总有效成分的含量×一次过滤收率
=××=吨
设一次过滤时,药渣带走水量为30%
则一次药液中水量=一次水提用水量×（1-一次过滤药渣带走水含量）
=×（1-30%）=吨
一次药渣中总有效成分量=日板蓝根药材中总有效成分量×（1-一次过滤收率）
=×=吨
一次药渣中总杂蛋白=日板蓝根药材中总有效成分量×总杂蛋白为总有效成分的含量×（1-一次过滤收率）
=××=吨
则一次药渣中水量=一次水提用水量×一次过滤药渣带走水含量
=×30%=吨
则一次药渣中干渣=一次煎煮液-一次药液-（一次药渣中总有效成份+一次药渣中总杂蛋白+一次药渣中水量=吨
表2一次过滤岗位物料平衡表
进料
出料
名称
质量（吨）
百分比（%）
名称
质量（吨）
百分比（%）
一次煎煮液
一次
药渣
总有效成分
总杂蛋白
水
干渣
一次药液
总有效成分
总杂蛋白
水
合计
100
合计
100
二次水提岗位物料衡算
进料:
一次药渣=
二次水提用水量=日板蓝根药材重量×4倍=×4=吨
出料:
二次煎煮液=一次药渣+二次水提用水量
=吨+吨=吨
表3二次水提岗位物料平衡表
进料
出料
名称
质量（吨）
百分比（%）
名称
质量（吨）
百分比（%）
一次药渣
二次煎煮液
二次水提用水
合计
100
合计
100
二次过滤岗位物料衡算
进料:
二次煎煮液=
出料:
二次药液中总有效成分量=日板蓝根药材中总有效成分量×（1-一次过滤收率）×二次过滤收率
=××=吨
二次药液中总杂蛋白=日板蓝根药材中总有效成分量×总杂蛋白为总有效成分的含量×（1-一次过滤收率）×二次过滤收率
=×××=吨
由于一次过滤时,一次药渣已被水饱和,故二次药渣中水量不变
则二次药液中水量=二次水提用水量=吨
则二次药渣中总有效成分量=日板蓝根药材中总有效成分量×（1-一次过滤收率）×（1-二次过滤收率）
=××=吨
二次药渣中总杂蛋白=日板蓝根药材中总有效成分量×总杂蛋白为总有效成分的含量×（1-一次过滤收率）×（1-二次过滤收率）
=×××=吨
则二次药渣中水量=一次药渣中水量=吨
则二次药渣中干渣=一次次药渣中干渣=吨
表4二次过滤岗位物料平衡表
进料
出料
名称
质量（吨）
百分比（%）
名称
质量（吨）
百分比（%）
二次煎煮液
二次
药渣
总有效成分
总杂蛋白
水
干渣
二次药液
总有效成分
总杂蛋白
水
合计
100
合计
100
浓缩岗位物料衡算
进料:
进料量=一次药液+二次药液=+=
出料:
根据工艺,浓缩液含200%水,即浓缩液含水2/3
设浓缩蒸发水量为X
X=
则浓缩液中含水量=一次药液中水量+二次药液中水量-蒸发水量
=
则浓缩液中总有效成分量=一次药液中总有效成分量+二次药液中总有效成分量
则浓缩液中总杂蛋白量=一次药液中总杂蛋白量+二次药液中总杂蛋白量
表5浓缩岗位物料平衡表
进料
出料
名称
质量（吨）
百分比（%）
名称
质量（吨）
百分比（%）
一次药液
总有效成分
浓缩液
总有效成分
总杂蛋白
总杂蛋白
水
水
总杂蛋白
蒸发水
合计
100
合计
100
醇沉岗位物料衡算
进料:
设加90%乙醇y吨，根据工艺使醇沉液含醇量为60%
y＝
进料中y吨90%乙醇含水量＝y×10%＝
进料量=浓缩液+90%乙醇=+＝
表6醇沉岗位物料平衡表
进料
出料
名称
质量（吨）
百分比（%）
名称
质量（吨）
百分比（%）
浓缩液
总有效成分
上清液
总有效成分
总杂蛋白
乙醇
水
水
90%乙醇
水
总杂蛋白
乙醇
合计
100
合计
100
收膏岗位物料衡算
进料:
上清液＝
出料:
设上清液中乙醇全部以95%乙醇蒸发掉，设95%乙醇中含水为Z
Z＝
按照工艺，蒸完95%乙醇后，再浓缩至稠膏含水为20%，而稠膏＝总有效成份＋水
则设稠膏中含水为W
W＝
则蒸完95%乙醇后，需再浓缩蒸发水量
＝上清液中水量－95%乙醇中含水量－稠膏中含水量
＝－－＝
表7收膏岗位物料平衡表
进料
出料
名称
质量（吨）
百分比（%）
名称
质量（吨）
百分比（%）
上清液
总有效成分
95%乙醇
水
乙醇
乙醇
水
稠膏
总有效成分
水
再浓缩蒸发水量
合计
100
合计
100
制粒岗位物料衡算
进料:
进料量＝稠膏＋辅料（糊精和蔗糖）＋乙醇
设或查得总有效成份：
辅药＝1:
2
则辅药＝2×稠膏中总有效成份＝2×＝
出料:
板蓝根粗粒
较核：
由于后面收率为100%，故最终制粒烘干后总有效成份量＝稠膏中总有效成份量＝
而最开始推得日板蓝根颗粒产量＝吨/天
因此总有效成份量＝×（1/3）＝
误差不大。
设备计算与选型
Vd——根据生产任务，通过物料衡算确定的每天处理物料量，m3/d
Va——设备的名义容积，m3；
Vp——设备的有效容积，m3；
ε＝
——设备的装料系数
τ——设备每一生产周期的持续时间，h（生产过程的持续时间τ包括反应时间τ1和辅助过程时间τ2）
a——每天总的操作批数；
β——每天每台设备的操作批数；
np——需用设备台数
n——实际安装的设备台数
δ——设备生产能力的后备系数，％
实际上，往往由于设备的检修及其他原因，不能连续地进行生产，因此，还得考虑设备的后备系数δ，故实际安装的设备台数为：
对于不起泡沫的物理或化学过程，一般装料系数＝~
对于沸腾的或有泡沫产生的物理或化学过程，一般装料系数＝~
流体的计量及储存设备，一般装料系数＝~
（1）水提罐：
依据《药厂反应设备及车间工艺设计》第二章中的有关搅拌器的知识来选搅拌器。
所收集的工艺数据如下：
根据药典，共加水煎煮板蓝根两次，第一次2小时，第二次1小时，辅助提取时间1小时，因此水提罐的生产周期τ＝2＋1＋1＋1＝4小时
依据《药厂反应设备及车间工艺设计》P11得：
对同时沸腾和发生泡沫的液体，装料系数ε取～。
此处取。
由物料衡算得：
水提罐一次水提总进料的体积Vd=药材+（一次水提用水量/）=×103L=（工业上又称作吨）
注：
计算中固体物料以质量代替体积，忽略密度。
则：
=
=m3
由于二次水提和一次水提在同一水提罐中进行，而由物料衡算得：
水提罐二次水提总进料的体积Vd=×103L=（工业上又称作吨），其小于一次水提总进料的体积，因此以一次水提计算结果为标准。
依据《化工工艺设计手册》第三版（下）的内容来选水提罐。
选公称容积为6m3的搪瓷反应罐（L系列），选弯叶涡轮搅拌器，同时可得：
夹套换热面积为㎡，公称直径为1000㎜，搅拌轴的公称直径为65㎜，公称转速为125r/min,搅拌器直径为600㎜=，罐径为1100㎜
其型号为：
KⅡIDYACHG/T2371-1992
则需用设备台数np＝Va=6m3=≈3台
其主要参数表如下：
【说明】以下各表中若无特殊说明的其单位均为㎜。
表7-1水提罐的主要参数表
VN
（L）
DN
夹套换热面积（㎡）
质量
（㎏）
D1
D0
dN
H
H0
H1
【核算】
1.装料系数的校核：
因为水提反应在沸腾状态下进行，应在～之间，实际装料系数为：
由
可知
ε=
=，在～之间
∴符合要求
设备
位号
设备名称
公称容积/m3
公称直径/mm
外型尺寸/mm
长×宽×高
数量
材质
备注
Y101
电动机
2
A102
粉碎机
1
不锈钢
P105
离心通风机
1
不锈钢
F103
集粉分级器
1
不锈钢
C106
鼓风机
1
L104
微粉收集器
1
不锈钢
1m3
3
不锈钢
V207
预热罐
1m3
1400
4650
3
不锈钢
E202
冷凝器
2
不锈钢
V201
多功能提取罐
5m3
1600
2
不锈钢
C203
循环空压机
1
不锈钢
P204
泵
4
V205
储罐
4
不锈钢
E301
三效蒸发器
5m3
8350×1650×3650
2
不锈钢
F302
计量罐
1．5m3
1000
2000
4
不锈钢
V303
醇沉罐
5m3
1600
4650
6
不锈钢
E310
冷凝器
2
不锈钢
.2三效蒸发器的初步设计
根据工艺任务F=23000kgf/h，温度为60℃，进入三效的药液初始浓度为10%，完成液浓度为30%
每天24小时，分三班，八小时每班，其中两小时为机动时间，
则加料时间为8-2=6小时，每天共计6×3=18小时，加料量为t，
蒸发量为W=F（1-W0/W3）=23000（）=15333kg/h
进料温度为60℃，蒸发器中的温度为85℃，
原料液浓度：
10%温度：
50℃焓：
kg
完成液浓度：
30%温度：
85℃焓：
350KJ/kg
加热蒸汽压力为㎝²（绝压），末效冷凝器中真空度为680mmHg，各效的总传热系数分别为3500w/（㎡•℃）、1450w/（㎡•℃）、725w/（㎡•℃），药液的比热容为（kg•℃）
水蒸汽的潜热：
γ0=kg，
水蒸汽的热焓：
I=kg
加热蒸汽量：
D=1[F（i－i0）+W（I-i）]0.97γ0
=[（）+（）]/（×2206）
=
加热蒸汽经济性：
W/D==
蒸发器热负荷：
Q=Dγ0=×=
一效中，药液：
t温度：
85℃
二效中，完成液浓度：
30%温度：
75℃i=300
D=1[F（i－i0）+W（I-i）]0.97γ0
=[（）+（）]=
W/D==
Q=Dγ0=×=
三效中，完成液浓度30%温度：
65℃i=250
D=1[F（i－i0）+W（I-i）]0.97γ0
=[（）+（）]=
W/D==
Q=Dγ0=×=
由各效热量衡算式得：
Q1=D1r1=W1r1’+FCp0（t1-t0）
Q2=D2r2=W1r1’=W2r2’+（FCp0-W1Cpw）（t2-t1）
Q3=D3r3=W2r2’=W3r3’+（FCp0-W1Cpw-W2Cpw）（t3-t2）
将已知数据及W3=W-W1-W2=15333-W1-W2代入上三式得
D1=8750kg/hW1=5600kg/hW2=6070kg/hW3=6645kg/h
据此蒸发量选择SJN2000或NS-8000即可
制药工程专业课程设计任务书（第四组）
成员：
_____________________________________________
专业___________班级__________姓名___________
设计题目四：
年处理600吨板蓝根药材的中药提取车间工艺设计
设计内容和要求：
1、按水提醇沉工艺进行设计，考虑提取的前处理；
2、确定并绘制中药提取工艺管道流程；
3、设计说明书里要详细叙述每一个中药提取工艺设备的工作原理、结构组成及关于此设备国内外的现状、研究前沿。
4、物料衡算、能量衡算、设备选型；
5、中药提取车间工艺流程图；
6、紧扣GMP规范要求；
7、编写设计说明书。
设计成果：
1、设计说明书一份，包括工艺概述、物料衡算、工艺设备选型说明、工艺主要设备一览表、每位学生的设备详细综述。
2、带控制点工艺流程图。
3、车间平面布置图。
升级会员 