蟲草素生產(chǎn)的物料衡算計算案例1.1生產(chǎn)安排該設(shè)計的生產(chǎn)車間的規(guī)模為年產(chǎn)1000kg蟲草素純品全年生產(chǎn)天數(shù)：200天日生產(chǎn)批數(shù)：一天一批，每天兩班（每班8小時）全年生產(chǎn)班數(shù)：200批日產(chǎn)量：1000kg÷200d=5kg/d1.2物料衡算依據(jù)根據(jù)質(zhì)量守恒定律，物理過程的總物料衡算方程式為[26]：∑G1=∑G2+∑G3（1-1）式中，G1——輸入的物料量，G2——輸出的物料量，G3——物料的損失量。1.3各工段物料衡算1.1.1各工段理論需求量的物料衡算1.1.1.1預處理工段將蛹蟲草原料清洗、干燥、粉碎后，加入2倍于粉末體積的石油醚，脫脂48h，過濾風干。已知蟲草素日產(chǎn)量為5kg/d，且由參考文獻得蟲草素純品得率1.88%，所以：蛹蟲草理論日需求量為：W1=5÷1.88%=265.60kg石油醚理論需求量為：W2=265.60×2=531.2L1.1.1.2粗制工段脫脂后的蟲草粉末為262.34kg，用80%的乙醇超聲輔助提取兩次，乙醇與蟲草粉末體積比為15:1（mL/g），過濾，濃縮至乙醇體積的1/3，加等體積的水得蟲草素粗液。乙醇理論需求量：V1=262.34×15=3935.10L水理論需求量：V2=V1÷3=1311.65L蟲草素粗液理論需求量：V3=V2×2=2621.33L1.1.1.3萃取蒸餾工段蟲草素粗液用乙酸乙酯萃取，蟲草素粗液與乙酸乙酯體積比為1:2.5，攪拌時間30min，靜置時間60min，過濾，萃取次數(shù)3次，減壓蒸餾，蒸餾后得到濃縮液體積為蟲草素粗液的1/10，回收乙酸乙酯。乙酸乙酯理論需求量：V4=V3×2.5=6558.33L濃縮液理論需求量：V5=V3×1/10=262.33L1.1.1.4精制工段將層析柱底部的閥門打開，使樹脂床上層去離子水慢慢流下，待水彎月面接近樹脂床面時，將濃縮液用4倍量30℃溫水稀釋后過大孔樹脂柱，先用2Bv的水洗滌除雜，洗脫液棄去，再用5Bv的50%的乙醇溶液洗脫得洗脫液；假設(shè)流速3Bv?h-1，上樣量4Bv，洗脫時的流速2Bv?h-1第一次進料水的理論需求量：V6=V5×4=1049.32L上柱稀釋液的理論需求量：V7=V5+V6=1049.32+262.33=1311.65L洗滌除雜用水的理論需求量：V8=2×V7=2×1311.65=2621.3L50%乙醇溶液的理論需求量：V9=5×V7=5×1311.65=6558.25L1.1.1.5純品工段將收集得到的洗脫液濃縮20倍，加入濃縮后4倍體積無水乙醇，放入4℃冰箱，靜置2天，抽濾，真空干燥得高純度蟲草素5.11kg。濃縮后洗脫液的理論需求量：V10=V7÷20=327.91L無水乙醇的理論需求量：V11=4×V10=1311.65L1.1.2各工段實際需求量的物料衡算1.1.2.1各工段實際損耗量預處理階段：在蛹蟲草原料清洗、干燥、粉碎、脫脂、風干、過濾階段損失率如下：清洗損失率0.1%、干燥（風干）損失率0.2%，脫脂損失率1%，粉碎損失率0.6%，過濾損失率0.1%。粗制階段：在此階段，脫脂蛹蟲草粉末損失率忽略不計，乙醇提取損失率1%，過濾損失率0.1%，濃縮損失率1%。萃取蒸餾工段：萃取損失率1%，過濾損失率0.1%，減壓蒸餾損失率1%。精制工段：洗脫損失率1%，成品：濃縮損失率1%表3-1各工段的損耗率工藝階段預處理粗制萃取蒸餾精制成品損耗率2.2%1.1%4.3%3%1%1.1.2.2各工段蛹蟲草實際需求量成品：W3=5kg精制：W3=5÷(1-3%)=5.15kg萃取蒸餾：W3=5.15÷(1-4.3%)=5.38kg粗制：W3=5.38÷(1-1.1%)=5.55kg預處理：W3=5.55÷1.88%=295.21kg1.1.2.3各工段使用溶劑實際需求量預處理：石油醚實際需求量為：V12=295.21×2=590.42L粗制：乙醇實際需求量：V13=295.21×15÷(1-0.1%-1%×2-1%)=4569.81L水實際需求量：V14=V13÷3=1521.27L蟲草素粗液實際需求量：V15=V14×2=3046.54L萃取蒸餾：乙酸乙酯體積的實際需求量：V16=V15×2.5÷(1-1%×3-0.1%×3)=7958.57L濃縮液的實際需求量：V17=V15×1/10÷(1-1%)=801.