第九章

物料衡算9.1概述物料衡算即通過計算，求出各種物料的數(shù)量和組成。此時設(shè)計由定性轉(zhuǎn)入定量。物料衡算是醫(yī)藥設(shè)計的基礎(chǔ)，物料衡算是最先進(jìn)行的計算項目，其結(jié)果是后續(xù)各單項設(shè)計，包括熱量衡算、設(shè)備選型和計算、原材料消耗定額、管路設(shè)計等的依據(jù)。物料衡算結(jié)果的直接關(guān)系到整個工藝設(shè)計可靠程度。一、物料衡算的作用利用實測得到的數(shù)據(jù)（文獻(xiàn)和理論數(shù)據(jù)）計算出一些不能直接測定的數(shù)據(jù)。計算出原料的消耗定額、產(chǎn)品和副產(chǎn)品的產(chǎn)了以及三廢的生成量，并在此數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上計算能量平衡。在物料衡算的基礎(chǔ)上，可進(jìn)行設(shè)備的選型或工藝設(shè)計，以確定設(shè)備的容積、臺數(shù)和主要工藝尺寸、確定消耗定額、并進(jìn)行車間布置設(shè)計和管道設(shè)計。二、物料衡算的類型1.按物質(zhì)變化分為：物理過程的物料衡算：只發(fā)生相態(tài)和濃度的變化，主要體現(xiàn)在混合、分離過程，如流體的輸送、結(jié)晶、過濾、干燥、粉碎、萃取、等單元操作丙酮6194.5kg丙酮476.5kg結(jié)晶罐純品176.2kg母液6487.4kg損失7.4kg化學(xué)過程的物料衡算：發(fā)生化學(xué)合成反應(yīng)，通過化學(xué)組分平衡和元素平衡進(jìn)行計算。主要涉及化學(xué)反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率、收率等。甲苯：1000kg濃硫酸：1100kg磺化液

排水193.1kg

磺化釜?????????íì

水1.12kg硫酸1.85甲苯1.05kg間甲苯磺酸8.45kg鄰甲苯磺酸8.83kg對甲苯磺酸78.7kg按操作方式分為：連續(xù)過程的物料衡算間歇過程的物料衡算按衡算目的分為：操作型——對已有設(shè)備或裝置進(jìn)行衡算設(shè)計型——設(shè)計新的設(shè)備或裝置三、物料衡算的基本理論物料平衡方程式理論基礎(chǔ)是質(zhì)量守恒定律：它是指在一個特定的物系中，進(jìn)入物系的全部物料質(zhì)量加上所有生成量之和必定等于離開該系統(tǒng)的全部產(chǎn)物質(zhì)量加上消耗掉的和積累起來的物料質(zhì)量只和。公式表示為：Σm進(jìn)料Σm生成Σm出料Σm積累Σm消耗+++=物系:是人為規(guī)定一個過程的全部或它的某一部分作為完成的研究對象,也稱體系或系統(tǒng).他可以是一個單元操作,一個反應(yīng),也可以是一個車間、工段或設(shè)備。對孤立的封閉系統(tǒng)，公式為：Σm積累Σm進(jìn)料Σm出料-=若物系中沒有積累計量時，公式可簡化為：Σm進(jìn)料Σm出料=四、物料衡算的基本方法和步驟計算前，要盡可能收集足夠的的合乎實際的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，稱原始數(shù)據(jù)。設(shè)定值：如年生產(chǎn)天數(shù)、班次等現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)或文獻(xiàn)數(shù)據(jù)：如投料量、配料比回收率、轉(zhuǎn)化率、效價等假定值（設(shè)定值、借用、推斷值）：如產(chǎn)品的純度要求，物料的損失率等。1.收集與計算所必需的基本數(shù)據(jù)若有化學(xué)學(xué)反應(yīng)，，要寫出出所有物物系的化化學(xué)反應(yīng)應(yīng)方程式式。如硫酸磺磺化甲苯苯生產(chǎn)對對甲苯磺磺酸2.列出出反應(yīng)方方程式，，包括主主反應(yīng)和和副反應(yīng)應(yīng)主反應(yīng)副反應(yīng)I副反應(yīng)II分子量9298172183.根據(jù)據(jù)給定條條件畫出出流程簡簡圖畫流程程簡圖圖步驟驟及要要點如如下：：1）流流程簡簡圖中中的設(shè)設(shè)備可可用方框表示;2）用用線條條和箭箭頭表表示物物料流流股的的途徑和和流向向；3）標(biāo)標(biāo)出流流股的的已知變變量（流量量、組4）未知量用符號表示。根據(jù)已知量和未知量劃定體系，利用已知條件，或設(shè)定條件計算出未知量５)列出物料平衡方程式，進(jìn)行物料衡算。

要求所列獨(dú)立方程式的數(shù)目=未知數(shù)的數(shù)目

反應(yīng)系統(tǒng)原料苯500kg含５％甲苯F3Ｙ異丙苯F1原料丙烯800kgＹ剩余丙烯Ｙ剩余苯Ｙ剩余甲苯4.選選定物物料衡衡算基基準(zhǔn)1）時時間基基準(zhǔn)對連續(xù)續(xù)穩(wěn)定定流動動體系系，以以單位位時間間作基基準(zhǔn)。。該基基準(zhǔn)可可與生生產(chǎn)規(guī)規(guī)模直直接聯(lián)聯(lián)系對間歇過程程，以處理理一批物料的生產(chǎn)周期期作基準(zhǔn)。對連續(xù)過程程可１天、１月月或１年。2）質(zhì)量基基準(zhǔn)對于液、固固系統(tǒng)，，因其多為為復(fù)雜混合合物選擇一一定質(zhì)量的的原料或產(chǎn)產(chǎn)品作為計計算基準(zhǔn)。。若原料產(chǎn)品品為單一化化合物或組組成已知，，取物質(zhì)量量（mol）作基準(zhǔn)準(zhǔn)更方便。。對生藥和和中藥可取取單位質(zhì)量量的產(chǎn)品作作基準(zhǔn)。3、體積基基準(zhǔn)對氣體和液液體也可選選用體積作作基準(zhǔn)。即即以單位體體積的原料料或產(chǎn)品為為基準(zhǔn)進(jìn)行行物料衡算算。在進(jìn)行物料料衡算或熱熱量衡算時時，均須選選擇相應(yīng)的的衡算基準(zhǔn)準(zhǔn)。合理地地選擇衡算算基準(zhǔn)，不不僅可以簡簡化計算過過程，而且且可以縮小小計算誤差差例題丙丙烷充分燃燃燒時，通通入的空氣氣量為理論論量的125％，反反應(yīng)式為C3H8+5O2＝＝3CO2+4H2O問100mol燃燃燒產(chǎn)物需需要多少摩摩爾空氣？？3燃燒過程C3H81空氣O221％,2N279％CO2H2OO2N2解：畫出物物料流程示示意圖（一）取1molC3H8為計算基準(zhǔn)準(zhǔn)完全燃燒所所需氧的理理論量5mol實際供氧量量1.25×5＝6.25mol供空氣量6.25／0.21＝29.76mol煙道氣中N2量29.76×0.79＝＝23.51mol煙道氣中水水量4mol煙道氣中CO2量3mol煙道氣中氧氧量6.25－5＝1.25mol產(chǎn)生煙道氣氣的量＝3+4+1.25+23.51＝31.76mol100mol煙道氣氣所需空氣氣的量100×29.76／31.76＝93.7mol（二）取1mol空空氣為計計算基準(zhǔn)1mol空空氣為計計算基準(zhǔn)中中氧量為0.21mol燃燒丙烷耗耗氧量0.21／1.25＝0.168mol燃燒丙烷的的量0.168／5＝＝0.0336mol100mol煙道氣氣所需空氣氣的量:100／1.068＝93.6mol5.列出物料平平衡表。包括輸入和和輸出的物物料由計算結(jié)果果查核計算算正確性，，必要時說說明誤差范范圍組分輸入輸出kg/hw%kmol/hy%kg/hw%kmol/hy%ABC總計第二節(jié)物物理過程的的物料衡算算1.簡單物物理過程的的物料衡算算例1混混酸配制過過程的物料料衡算。已已知混酸組組成為H2SO446%(質(zhì)質(zhì)量百分比比，下同)、HNO346%、H2O8%，，配制混酸酸用的原料料為92.5%的工工業(yè)硫酸、、98%的的硝酸及含含H2SO469%的硝硝化廢酸。。試通過解：混酸配制過過程可在攪攪拌釜中進(jìn)進(jìn)行。以攪攪拌釜為衡衡算范圍，，繪出混酸酸配制過程程的物料衡衡算示意圖圖。圖中為為92.5%的硫硫酸用量，，為為98%的硝酸用用量，為為含69%硫酸酸的廢酸用用量。硝化混酸1000kg混酸配制攪

拌釜圖4-1混酸配制過程物料衡算示意圖解：取設(shè)備備為衡算體體系，1000千千克混酸為計算算基準(zhǔn)對HNO3進(jìn)行物料料衡算得得0.98G硝酸=0.461000(a)對H2SO4進(jìn)行物料料衡算得得0.925G硫酸+0.69G廢酸=0.461000(b)對H2O進(jìn)行物物料衡算算得0.02G硝酸+0.075G硫酸+0.31G廢酸=0.081000(c)解得：G硝酸=469kg,G硫酸=399.5kg,G廢酸=131.1kg輸入物料名稱工業(yè)品量/kg質(zhì)量組成%輸出物料名稱工業(yè)品量/kg質(zhì)量組成%硝酸469.4HNO3：98H2O:2硝化混酸1000H2SO4:92.5HNO3：98H2O:31硫酸399.5H2SO4:92.5H2O:7.5廢酸131.1H2SO4:69H2O:31總計1000總計1000混酸配制制過程的的物料平平衡表表中輸入入、輸出出兩欄中中的總量量與個分分量的合合計總數(shù)數(shù)應(yīng)當(dāng)都都相等例2一種廢酸酸，組成成為23％(w%)HNO3，57％％H2SO4和20％％H2O，加入入93％％的H2SO4及90％％的HNO3，要求混混合成27％％HNO3，60％％H2SO4的混合酸酸，計算算所需廢廢酸及加加入濃酸酸的量。。解：（1）畫出出流程簡簡圖混合過程廢酸xkgHNO30.23H2SO40.57H2O0.20zkgHNO30.90H2O0.10混合酸HNO30.27H2SO40.60H2O0.13ykgH2SO40.93H2O0.07（2）選選擇計算算基準(zhǔn)4個個物流均均可選，，選取100kg混酸酸為基準(zhǔn)準(zhǔn)。（3）列列物料衡衡算式總物料衡衡算式x+y+z=100H2SO4的衡算式式0.57x+0.93y=1000.6=60HNO3的衡算式式0.23x+0.90z=100х0.27=27解方程得得：x=41.8kg;y=39kg;z=19.2kg例3擬用連續(xù)續(xù)精餾塔塔分離苯苯和甲苯苯混合液液。已知知混合液液的進(jìn)料料流量為為200kmolh-1，其中含含苯0.4(摩摩爾分率率，下同同)，其其余為甲甲苯。若若規(guī)定塔塔底釜液液中苯的的含量不不高于0.01，塔頂頂餾出液液中苯的的回收率率不低于于98.5%，，試通過過物料衡衡算確定定塔頂餾餾出液、、塔釜釜釜液的流流量及組組成，以以摩爾流流量和摩摩爾分率率表示。。解：以連續(xù)精精餾塔為為衡算范范圍,繪繪出物料料衡算示示意圖。。圖中F為混合合液的進(jìn)進(jìn)料流量量,D為為塔頂餾餾出液的的流量,W為塔塔底釜液液的流量量,x為為苯的摩摩爾分率率。圖中共有有3股物物料，3個未知知數(shù)，需需列出3個獨(dú)立立方程。。圖4-2苯和甲苯混合液精餾過程物料衡算F=200kmol.h-1xF=0.4D,xDW,xW=0.01對全塔進(jìn)進(jìn)行總物物料衡算算得，以以１小時時為計算算基準(zhǔn)D+W=200(a)對苯進(jìn)行行物料衡衡算得D×xD+0.01W=2000.4(b)由塔頂餾餾出液中中苯的回回收率得得D×xD=2000.40.985(c)聯(lián)解式(a)、、(b)和(c)得D=80kmolh-1，W=120kmolh-1，xD=0.985２.中藥藥制藥過過程的物物料衡算算例４某復(fù)方中中藥制劑劑，其各各味原藥藥材采用用三級逆逆流罐水水提取工工藝，每每級提取取罐每批批擬投中中藥材總總重100kg,藥材材在罐內(nèi)內(nèi)預(yù)先用用水潤濕濕，據(jù)測測定每1kg干干藥材可可吸水1kg。。浸提加加８倍量量藥材的的水．已已知三級級水提取取的總出出液系數(shù)數(shù)：8.04kg提取取液／kg藥材材；提取取液中固固溶物含含量0.578%;三三級提取取后得到到的濃浸浸提液密密度為1020kg/m3;蒸汽蒸蒸餾得揮揮發(fā)油0.001kg揮發(fā)油油／kg藥材，，餾出時時的組成成0.3%。對對該三級級提取作作物料衡衡算。M濃浸提液液(100℃)三級浸提提提取罐圖4-４４三三級提取取過程物物料衡算算示意圖圖3×100kg3×100kg3×800kg中藥材潤濕藥材水浸提用水M水汽(100℃)M揮發(fā)油＋M水(100℃)M藥渣(100℃)M揮發(fā)油=300×0.001=0.3(kg)蒸汽蒸餾得揮揮發(fā)油0.001kg揮揮發(fā)油／kg藥材，餾出出時的組成0.3%。M水(100℃)×0.3%=M揮發(fā)油→→M水(100℃)=100(kg)M濃浸提液(100℃)=300×8.04=2412(kg)已知三級水提提取的總出液液系數(shù)：8.04kg提提取液／kg藥材提取液中固溶溶物含量0.578%;Σ輸入=Σ輸出＋M水(100℃)+M藥渣(100℃)得：M藥渣(100℃)＝587.70kgΣ輸入水量=Σ輸出水量提取液中固溶溶物含量0.578%;3×800+100=M濃浸提液(100℃)－－M固溶物＋M水水(100℃)+M藥渣含水M固溶物＝M濃浸提液×0.578%=13.94(kg)得：M藥渣含水＝301.94(kg)濃浸提液(100℃)2412kg三級浸提提取罐圖4-４三三級提取過過程物料衡算算示意圖3×100kg3×100kg3×800kg中藥材潤濕藥材水浸提用水100℃水汽100kg揮發(fā)油＋水(100℃)0.3kg＋＋100kg藥渣587.70kg(100℃)

內(nèi)含物質(zhì)

量物流名稱

輸入

輸出總量可浸出物揮發(fā)油凈藥渣水總量可浸出物揮發(fā)油凈藥渣水投入中藥材300300240010013.940.3285.763002400100100.32412587.713.940.3285.761002398.06301.94

潤濕藥材用水浸提用水水蒸汽直接蒸汽揮發(fā)油餾出物濃浸提液藥渣合計310013.940.3285.762800310013.940.3285.762800三級提取過程程物料衡算表表第三節(jié)化學(xué)學(xué)過程的物料料衡算1.反應(yīng)轉(zhuǎn)化化率、選擇性性及收率（1）轉(zhuǎn)化率率限制反應(yīng)物——化學(xué)反應(yīng)應(yīng)原料不按化化學(xué)計量比配配料時，以最小化學(xué)計量量數(shù)存在的反應(yīng)物物。過量反應(yīng)物——反應(yīng)物的量超過限制反應(yīng)應(yīng)物完全反應(yīng)應(yīng)所需的理論論量的，該反應(yīng)物物叫過量反應(yīng)應(yīng)物。轉(zhuǎn)化率x——某反應(yīng)物物的反應(yīng)消耗耗量與反應(yīng)物物的原始投料料量之比。反應(yīng)：aA+bB→cC+dD反應(yīng)體系NA1NA2例５甲甲苯用濃硫硫酸磺化制備備對甲苯磺酸酸。已知甲苯苯的投料量為為1000kg，反應(yīng)產(chǎn)產(chǎn)物中含對甲甲苯磺酸1460kg，，未反應(yīng)的甲甲苯20kg。試分別計計算甲苯的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率。解：化化學(xué)反反應(yīng)方方程式式為分子量量929817218則甲苯苯的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率率為注意：：1）要要注明明是指指那種種反應(yīng)物物的轉(zhuǎn)化化率；；2）反反應(yīng)掉掉的量量應(yīng)包包括主副反反應(yīng)消耗的的原料料之和和；3）若若未指指明是是那種種反應(yīng)應(yīng)物的的轉(zhuǎn)化化率，，則常常指主要反反應(yīng)物物或限限制反反應(yīng)物物的轉(zhuǎn)化化率。。（２））收率率Y目標(biāo)產(chǎn)產(chǎn)物的的收率率可用用轉(zhuǎn)化化為該該產(chǎn)物物的反反應(yīng)物物Ａ的的量與與反應(yīng)應(yīng)物ＡＡ的原原始投投料量量之比比來表表示。。y=按目標(biāo)標(biāo)產(chǎn)物物收得得量折折算的的反應(yīng)應(yīng)物ＡＡ的量量反應(yīng)物物Ａ的的投料料量×100%aA+bB→→cC+dD--生生成目目標(biāo)產(chǎn)產(chǎn)物所所消耗耗的某某原料料的量量該原原料投投入量yｄ=ND××100%aMddMaNA1質(zhì)量收收率ym=目標(biāo)產(chǎn)產(chǎn)物的的質(zhì)量量投入某某原料料的質(zhì)質(zhì)量×100%（3）選選擇性性——生生成目目的產(chǎn)產(chǎn)物所所消耗耗的某某原料料量占占該原原料反反應(yīng)量量的百百分?jǐn)?shù)數(shù)。若有反反應(yīng)：：aA→→dD反應(yīng)體系NA1NA2ψ=ND××100%aMddMaNA1－－NA２若反應(yīng)y=按目目標(biāo)標(biāo)產(chǎn)產(chǎn)物物收收得得量量折折算算的的反反應(yīng)應(yīng)物物ＡＡ的的量量反應(yīng)應(yīng)物物ＡＡ的的消消耗耗量量×100%轉(zhuǎn)化化率率選選擇擇性性和和例５解：：化化學(xué)學(xué)反反應(yīng)應(yīng)方方程程式式為為分子子量量929817218對甲甲苯苯磺磺酸酸的的收收率率為為對甲甲苯苯磺磺酸酸的的選選擇擇性性為為例題題苯與與丙丙烯烯反反應(yīng)應(yīng)生生產(chǎn)產(chǎn)異異丙丙苯苯，，丙丙烯烯轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化率率為為84％％，，溫溫度度為為523K、、壓壓力力1.722MPa、、苯苯與與丙丙烯烯的的摩摩爾爾比比為為5。。原原料料苯苯中中含含有有5％％的的甲甲苯苯，，假假定定不不考考慮慮甲甲苯苯的的反反應(yīng)應(yīng)，，計計算算產(chǎn)產(chǎn)物物的的組組成成。。解：：畫畫出出流流程程簡簡圖圖反應(yīng)應(yīng)系系統(tǒng)統(tǒng)Ｘ原料料苯苯含５５％％甲甲苯苯F3Ｙ異丙丙苯苯F1２.間間歇歇過過程程物物Ｘ原料料丙丙烯烯Ｙ剩余余丙丙烯烯Ｙ剩余余苯苯Ｙ剩余余甲甲苯苯選定定體體系系如如圖圖，基基準(zhǔn)準(zhǔn)為為原原料料苯苯F2＝100mol，，由由題題意意知知：：原原料料丙丙烯烯F1＝20mol。。過程程中中化化學(xué)學(xué)反反應(yīng)應(yīng)式式C6H6+C3H6→C6H5C3H7Ｘ純原原料料苯苯＝100mol×95%=95mo已知知丙丙烯烯轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化率率為為84％％Ｘ原料料丙丙烯烯－－Ｙ剩余余丙丙烯烯Ｘ原料料丙丙烯烯=84%則Ｙ剩余余丙丙烯烯＝3.2mol則Ｙ消耗耗丙丙烯烯=20-3.2＝16.8Ｙ剩余苯=95-16.8=78.2（mol）Ｙ剩余甲苯=5mol衡算式：Σ輸輸入＝Σ輸出出Ｙ原料丙烯＝Ｙ剩余丙烯＋Ｙ消耗丙烯則Ｙ消耗苯=Ｙ消耗丙烯＝16.8(mol)Ｙ異丙烯=Ｙ消耗丙烯＝16.8(mol)輸入輸出苯9578.2丙烯203.2甲苯55異丙烯16.8總計120103.2反應(yīng)過程的物物料平衡表≠過程中化學(xué)學(xué)反應(yīng)式C6H6+C3H6→C6H5C3H7輸入輸出苯74106099.6丙烯840134.4甲苯460460異丙烯2016總計871087107842120例4－6在間歇式反反應(yīng)釜中用用濃硫酸磺磺化生產(chǎn)對對甲苯磺酸酸，試對該該過程作物物料衡算。。已知投料料甲苯1000kg，純度99.9％％（質(zhì)量））；濃硫酸酸1100kg，純純度98％％，甲苯轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率為98％，生生成對甲苯苯磺酸的選選擇性為82％，生生成鄰甲苯苯磺酸的選選擇性為9.2％，，生成間甲甲苯磺酸的的選擇行為為8.8％％，物料中中的水約90％經(jīng)連連續(xù)脫水器器排出。此此外，為簡簡化計算，，假設(shè)原料料中除純品品外都是水水，且磺化化過程中無無物料損失失。解：以間歇釜式式反應(yīng)器為為衡算范圍圍，繪出物物料衡算示示意圖，取取一個操作作周期內(nèi)的的投料量為為基準(zhǔn)。進(jìn)料：原料甲苯中中的甲苯量量為：10000.999=999kg原料甲苯中中的水量為為：1000-999=1kg原料甲苯：1000kg

純度99.9%

濃硫酸：1100kg

純度98%

磺化液

脫水器排水

甲苯磺化釜過程主反應(yīng)應(yīng)副反應(yīng)主反應(yīng)副反應(yīng)I副反應(yīng)II分子量929817218生成對甲苯苯磺酸的選選擇性為82％N甲苯→N對甲苯磺酸酸N對甲苯磺酸酸×92172N甲苯消耗＝82％→N對甲苯磺酸酸＝979×17292×82%=1500.88(kg)同理N鄰甲苯磺酸酸＝979×17292×9.2%=168.4(kg)N間甲苯磺酸酸＝979×17292×8.8%=161.1(kg)反應(yīng)生成的的水量為N水＝979×1892=191.5(kg)經(jīng)脫水器排排出的水量量為N水排＝（23+191.5)×90%=193.1(kg)磺化液中剩剩余的水量量為N水剩余＝（23+191.5)-193.1=21.4(kg)反應(yīng)消耗的的硫酸量為為N硫酸消耗＝979×9892=1042.8(kg)未反應(yīng)的硫硫酸量為N硫酸＝1078-1042.8=35.2(kg)表4-3甲甲苯磺磺化過程的的物料平衡衡表輸

入物料名稱質(zhì)量/kg質(zhì)量組成/%純品量/kg原料甲苯1000甲苯99.9999水0.11濃硫酸1100硫酸98.01078水2.022總計21002100輸

出磺化液1906.9對甲苯磺酸78.71500.8鄰甲苯磺酸8.83168.4間甲苯磺酸8.45161.1甲苯1.0520.0硫酸1.8535.2水1.1221.4脫水器排水193.1水100193.1總計2100

2100例4-6-1在間歇式反反應(yīng)釜中用用濃硫酸磺磺化生產(chǎn)對對甲苯磺酸酸，試對該該過程作物物料衡算。。已知投料料甲苯1000kg，純度99.9％％（質(zhì)量））；濃硫酸酸1100kg，純純度98％％，甲苯轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率為98％，收收率為80.36％％，物料中中的水約90％經(jīng)連連續(xù)脫水器器排出。此此外，為簡簡化計算，，假設(shè)原料料中除純品品外都是水水，且磺化化過程中無無物料損失失。產(chǎn)品收率80.36%:合成主產(chǎn)品品Ｙ甲苯消消耗＝999×80.36%=802.796(kg)物質(zhì)的量=802.796/92=8.726kmol反應(yīng)1：1進(jìn)行，生生成產(chǎn)品對甲苯磺酸酸的量：Y產(chǎn)品=8.726×172=1500.88kg年產(chǎn)500噸對甲苯苯磺酸車間間設(shè)計對甲苯磺酸酸產(chǎn)品的純純度99％％，磺化液液中對甲苯苯磺酸的提提取率為79％，對對甲苯磺酸酸的精制過過程收率為為98％.原料甲苯：1000kg

純度99.9%

濃硫酸：1100kg

純度98%

磺化液

脫水器排水

甲苯磺化釜衡算基準(zhǔn)：：1000kg對甲甲苯磺酸產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)磺化液中中純對甲苯苯磺酸的量量為Ｗkg則：Ｗ×79%××98%=1000×99%Ｗ=1000×99%=1278.7(kg)W原料甲苯＝1278.71500.8×1000=852(kg)W原料硫酸＝1278.71500.8×1100=937.2(kg)則生產(chǎn)500噸對甲甲苯磺酸需需原料的量量為：甲苯＝852×500=426000(kg)硫酸＝937.2×500=468600(kg)例4-7在在催化劑劑作用下，，乙醇脫氫氫可制備乙乙醛，其反反應(yīng)方程式式為已知原料為無無水乙醇(純純度以100%計)，流流量為1000kgh-1，其轉(zhuǎn)化率為為95%，乙乙醛收率為80%，試對對該過程進(jìn)行行物料衡算同時存在副反反應(yīng)３.連續(xù)過程程物料衡算解：以反應(yīng)器器為衡算范圍圍，繪出物料料衡算示意圖圖。過程為連續(xù)操操作過程，以以單位時間，，即1h內(nèi)的的進(jìn)料量為基基準(zhǔn)進(jìn)行物料料衡算比較方方便主反應(yīng)方程式式為乙醇催化脫氫制乙醛反應(yīng)器乙醇：1500kg純度100%產(chǎn)物分子量46442副反應(yīng)方程式式為:出料：乙醇流流量為分子量92884乙醛流量為乙酸乙酯流量量為kg/h氫氣流量為或表4-4乙乙醇催化脫脫氫過程物料料平衡表輸

入物料名稱流量/kgh-1輸

出物料名稱流量/kgh-1質(zhì)量組成/%乙醇1000100乙醇50.05.0乙醛727.072.7乙酸乙酯181.718.2氫氣41.34.1總計1000100總計1000100.0質(zhì)量組成/%生物制藥物料料衡算例：硫酸新霉素發(fā)發(fā)酵車間物料料衡算砂土孢子斜面孢子母搖瓶培養(yǎng)孢子培養(yǎng)2℃孢子培養(yǎng)2℃，(小于三天)搖瓶培養(yǎng)27℃，68-72h種子培養(yǎng)27℃，45-48h發(fā)酵培養(yǎng)液27.5℃，，180-220H通氣氣1：0.58V/V/min發(fā)酵液提取，精制硫酸新霉素發(fā)發(fā)酵工藝流程程框圖種子培養(yǎng)基發(fā)酵培養(yǎng)基種類指標(biāo)量種類指標(biāo)量種類指標(biāo)量玉米漿2.5硫酸銨0.275玉米油0.08蔗糖1.75碳酸鈣0.275消沫劑0.04表2-1種種子培養(yǎng)基：：（％）種類指標(biāo)量種類指標(biāo)量種類指標(biāo)量CaCO30.3Na2SO40.7玉米漿5FeSO40.03消沫劑0.01接種量10%表2-2發(fā)發(fā)酵培養(yǎng)基：：（％）發(fā)酵培養(yǎng)基組組成配比指標(biāo)名稱單位指標(biāo)數(shù)指標(biāo)名稱單位指標(biāo)數(shù)生產(chǎn)規(guī)模t/a300發(fā)酵周期天8生產(chǎn)方法微生物發(fā)酵共沸結(jié)晶發(fā)酵糖濃度Kg/m3137.5發(fā)酵單位Ｕ/ml22000

發(fā)酵液收率98%成品效價Ｕ/mg677提煉收率85%產(chǎn)品質(zhì)量純度98%糖化率85%倒罐率1.