丙烯腈物料衡算
目录
一、概述......................................... 错误！未定义书签。
1.1 产品简介....................................................................... 错误！未定义书签。
1.2 丙烯腈的物理性质....................................................... 错误！未定义书签。
1.3 丙烯腈的化学性质....................................................... 错误！未定义书签。
1.4 工艺现状 (4)
1.5 原料来源 (4)
1.6丙烯腈的发展简史及展望 (4)
1.7 市场分析 (4)
二、丙烯腈工艺简介 (6)
2.1 生产工艺原理 (6)
2.2 生产工艺流程 (6)
2.3Aspen合成工艺流程简介 (6)
三、丙烯腈的物料衡算 (8)
四、模拟流程及结果展示 (11)
4 生产工艺流程 (11)
4.1 换热器H1模拟结果 (11)
4.2压缩机COM1模拟结果 (12)
4.3压缩机COM2模拟结果 (12)
4.4萃取精馏塔 CQ模拟结果 (13)
4.5换热器H2模拟结果 (13)
4.6急冷塔JL模拟结果 (13)
4.7反应器R模拟结果 (14)
4.8水吸收塔XS模拟结果 (14)
4.9物流模拟结果 (14)
五、设计体会 (15)
设计任务：年产6000t/a丙烯腈合成段设计（aspen模拟）按年工作日300天，丙烯腈损失率3.1%，设计裕量6%计算丙烯腈小时生产计算依据：
原料组成：（摩尔分数）含C3H685% 、C3H815%。
进反应器的原料配比（摩尔比）为C3H6∶C3H8∶O2 =1:1.05:2.3
见表1。
表1 反应后各产物的单程收率
物质丙烯腈（AN）氰化氢（HCN）乙腈（ACN）丙烯醛（ACL）CO2摩尔收率0.6 0.065 0.7 0.007 0.12 操作压力0.203MPa 出口压力0.162MPa
反应器进口温度110℃反应温度450℃气体出口温度350℃。
其他设计参数查相关手册。
一．概述
1.1产品简介
丙烯腈，分子式为CH2=CH－CN，英文缩写为AN。
丙烯腈（AN）是一种易燃、剧毒、有苦杏仁味的无色液体，它具有高极性，可同大多数有机溶剂互溶，它作为一种重要的有机化工原料，在合成纤维、合成橡胶、合成树脂等高分子材料中占有重要地位。以丙烯腈为原料可生产腈纶（丙烯腈纤维），丁腈橡胶（NBR）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂（ABS）和苯乙烯-丙烯腈树脂（SAN）等。丙烯腈主要用于生产腈纶，约占50%，其次是ABS/SAN、己二腈和聚丙烯酰胺等。
1.2 丙烯腈的物理性质
丙烯腈在常温常压下是无色液体熔点－82℃、密度0.80ｇ/m3、沸点77.3℃.味甜具有刺激性的微臭味、有毒。室内允许浓度为0.002mg/L，在空气中的爆炸极限为3.05%―17.5%能溶于许多有机溶剂中与水部分互溶。在水中的溶解度为7.1%(质量分数)水在丙烯腈中的溶解度 3.1%(质量分数)。丙烯腈可与苯、四氯化碳、甲醇形成二元共沸物能与水形成最低共沸物。
1.3 丙烯腈的化学性质
丙烯腈：化学式CH2=CH-CN含有双键和氰基其化学性质活泼，易聚合.也易与其他发生加成反应。是三大合成材料―合成纤维、合成橡胶、塑料的基本且重要的原料。是用来生产聚丙烯纤维(即合成纤维腈纶)、丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)、苯乙烯塑料和丙烯酰胺。其用途分配：合成纤维约占40%―60%.树脂和橡胶约占15%―28%。此外还有丙烯酰胺等有机产品。另外丙烯腈可制得丙烯酸酯等。丙烯在引发剂(过氧甲酰)作用下可聚合成一线型高分子化合物―聚丙烯腈。聚丙烯制成的腈纶质地柔软，类似羊毛俗称人造羊毛，它强度高，比重轻、保温性好、耐日光、耐酸和耐大多数溶剂。丙烯腈与丁二烯共聚生产的丁腈橡胶具有良好的耐油、耐寒、耐溶剂等性能是现代工业最重要的橡胶、应用广泛。
1.4 工艺现状
目前，丙烯腈的主要生产工艺是流化床丙烯氨氧化法。然而，丙烷氨氧化法生产工艺的出现对丙烯氨氧化法提出了挑战，因为丙烷比丙烯更具有价格优势，这可以大大降低生产所耗原材料的费用。
1.5 原料来源
丙烷脱氢制丙烯，原料丙烷主要来自液化石油气(LPG)，目前国内的LPG主要作为民用燃料使用。1997年，用作民用燃料的LPG占LPG商品总量的94.5%。已开工建设的长达4212km的“西气东输”管网工程将为长江中下游地区提供120亿立方米每年的巨大天然气源，另外，中石化预计明处在东海开发新的天然气资源，目前探明的可利用储量为190亿立方米每年的巨大天然气源；另外，安徽淮南又发现新的天然气资源等。
1.6 丙烯腈的发展简史及展望
第二次世界大战前夕，发现丙烯腈的共聚物可极大改善合成橡胶的耐油和耐溶剂性，丙腈烯因而开始受到重视。战争期间，德国开发了环氧乙烷和氢氰酸合成丙烯腈的氰乙醇法工艺。后来，德国法本公司又开发了乙炔和氢氰酸直接合成丙烯腈的乙炔法。在1960年以前，此法是丙烯腈的主要生产方法。其后，丙烯腈在合成纤维、树脂等方面的新应用，又促进了丙烯腈新生产方法的研究及其产量激增。1960年，美国俄亥俄标准油公司采用流化床反应器开发丙烯氨化氧化一步合成丙烯腈工艺并投入工业生产，引起了丙烯腈生产工艺的巨大变革。1983年，世界丙烯腈年产量已达3Mt，几乎全部采用丙烯氨化氧化法生产。目前全球95%以上的装置采用BP公司都开创并发展的丙烯氨氧化法技术，催化剂是丙烯腈合成的关键，用M O、Bi、C O等数十种金属混合氧化物，反应温度为 35℃,丙烯转化率达到96.4%，丙烯腈转化率为80.2%。
近年来丙烷氨化氧化法生产丙烯腈的研究已经取得了长足性的进展，现处于中试阶段，就一方面由于价格的因素，丙烷的价格比丙烯低的多，但另一方面也为惰性的丙烷开拓新的领域，就目前的技术水平看，投资大、转化率低、选择性不高等多方面弱点，所以在目前还不能和丙烯氨化氧化法相媲美，所以丙烯氨化氧化法至今经久不衰。
1.7 市场分析
我国丙烯腈主要用作腈纶，2000年我国丙烯腈产量约为400kt，消费量约为550kt，消费结构与腈纶占85%，ABS/AS约占7%，丙烯酰胺约占3%，其他为5%,由于国内供应不足，国内近期有多家企业计划扩建丙烯腈装置。
近十年来我国发展迅速，1988年产量为80.5kt，2000年约为400kt，年增长
率约为14.3%，丙烯腈的生产与消费主要集中在美国，西欧，日本与工业发达国家和地区，他们生产能力约占全球生产能力的66.2%。
二．丙烯腈工艺流程简介
2.1生产工艺原理
在丙烯氨氧化法生产工艺中，丙烯腈是丙烯在一种混合金属氧化物催化剂的作用下与氨和氧气（或空气）反应合成的。反应方程式为：
C3H6+NH3+1.5O2?C3H3N+3H2O
此反应是强放热反应（220，000BTU/1bmole丙烯），虽然氨氧化催化剂对丙烯腈是中等选择性，但有许多副产物，如乙腈、HCN、CO和CO2。典型的反应条件为：温度，750～900F；压力，30～50psia；接触时间，2～6秒；氨/丙烯（摩尔进料比），1.05～1.2；空气/丙烯（摩尔进料比），8～20。在这些条件下丙烯的转化率通常大于90%。
2.2生产工艺流程
丙烯和氨蒸发混合后进入反应器,与压缩机送来的空气中的氧在催化剂作用下发生化学反应,生成丙烯腈、乙腈、氢氰酸、水、丙烯醛及丙烯酸等物质,形成反应气体。这其中还包括未反应的丙烯、氨及氧等物质,反应气体经旋风分离器除催化剂后,进入急冷塔下段进行急冷和洗涤,除去反应气体携带的催化剂粉尘和反应生成的聚合物,并由塔底排出,送界区外处理。洗涤后的反应气体进入急冷塔中段,加入浓硫酸,浓硫酸与反应气体中的氨发生中和反应,生成的硫铵液送硫铵液贮罐。反应气体除氨后进入急冷塔上段进行降温,降温后进入吸收塔,回收丙烯腈和其他水溶性有机反应产物。吸收塔顶排出未被吸收的CO、CO2、N2及烃类等物质,吸收塔釜液进入萃取塔进行萃取,从萃取塔侧线抽出含有乙腈、水及少量氢氰酸的混合物,并把混合物打入乙腈塔进行汽提,得到粗乙腈,一部分回用,一部分送乙腈炉焚烧。萃取塔顶分离出的丙烯腈、氢氰酸及水蒸气等物质进入脱氰塔,经减压精馏后,塔顶蒸出氢氰酸,塔釜出来的丙烯腈含有少量水,再经脱水塔除水后,得到丙烯腈成品。
2.3 Aspen合成工艺流程简介
丙烯氨氧化法生产丙烯腈的工艺流程主要分为三个主要阶段：反应工段、水洗工段以及分离精制工段。
反应工段包括原料预处理工序及反应器部分；回收工段包括氨中和塔、急冷液再生塔、水洗塔以及丙烷回收系统；而脱乙腈、乙腈精制塔、脱HCN、成品精制塔属于分离精制工段。
经过滤后的洁净空气由透平压缩机COM1压缩至0.1MPa左右，丙烯和氨分别进行汽化后，分别达到30℃，1.4MP和30℃，1.6MP，进入混合器（MIX）与空气按一定比例混合，从流化床反应器R底部的上分布板进入。流化床内先已安装好固定相的催化剂并燃烧丙烯将床内预热到400℃左右。
丙烯、氨和空气在催化剂料层中，进行气固相催化反应，控制反应温度在400℃；由流化床内的U型冷却管通去盐水移去反应热，生成高压蒸汽和高压过热蒸汽作为空气透平压缩机的动力。
流化床反应后的气体产物，经床顶的内旋分离器除尘，回收催化剂后，由换热器H1迅速冷却至220℃，即进入急冷塔（JL）进行处理。急冷塔下部由循环水洗去夹带的粉尘，可能已经聚合的高聚物渣滓，部分醛类和少量氨。气体由中间隔开的泡罩进入急冷塔上半段，用工业硫酸中和除去气体中残余的全部NH3，除沫后由急冷塔后冷凝器H2将气体冷却至15℃。
除去氨的气体主要是丙烯腈、HCN和乙腈，还有N2、CO、 CO2等以及少量的丙烯醛、丙酮、丙烯酸等副产物，通过透平压缩机COM2进入水吸收塔（XS）用4℃水吸收，得到粗丙烯腈水溶液。塔顶低温下，不凝气放空，粗丙烯腈水溶液进入萃取精馏塔（CQ）。丙烯腈和水的共沸物从塔顶馏出，乙腈由侧线采出。
三．丙烯腈的物料衡算
丙烯腈合成段，年产6000t/a 丙烯腈,年工作时间为300天，损失率为3.1%，设计裕量6%，原料组成为0.85（摩尔分数）的36C H 和0.15 的38C H ，丙烯原料与氨气，氧气的比为36321:1.05:2.3C H NH O =：：，（空气按2O 21%，2N 79%来算）反应如下：
主反应：()3632223
3 2
C H NH O CH CHCN H O AN →++=+ 0.6
副反应：()363223336 C H NH O HCN H O HCN →+++ 0.065
()36222 C H O CH CH CHO H O ACL =+→+— 0.07
()363232333
3222C H NH O CH CN H O ACN +
+→+ 0.007 ()362222,29
33 2
C H O CO H O CO H O →++ 0.12
各物料的摩尔质量
生成丙烯腈的质量流量：6000(1 3.1%)(16%)1000
910.72/30024
w kg h ?++?==?
丙烯腈的摩尔流量：910.72/'17.18/53/w kg h w kmol h M kg kmol
=== 原料36C H 的摩尔流量：
17.18/28.63/0.6
kmol h
kmol h =,1202.46kg/h
3NH 的摩尔流量：17.18/ 1.0530.062/kmol h kmol h ?=,511.054kg/h 2O 的摩尔流量：17.18/ 2.365.849/kmol h kmol h ?=,2107.168kg/h
2N 的摩尔流量：
65.849/0.79247.72/0.21
kmol h
kmol h ?=,6936.16kg/h
38C H 的摩尔流量：
28.63/0.15 5.05/0.85
kmol h
kmol h ?=,222.2kg/h 生成HCN 的量：28.63/0.0653 5.58285/,150.74/kmol h kmol h kg h ??= 生成ACL 的量：28.63/0.07 2.0041/,112.23/kmol h kmol h kg h ?=
生成ACN 的量：3
28.63/0.0070.30062/,12.33/2
kmol h kmol h kg h ??
= 生成2CO 的量：28.63/0.12310.3068/,453.50/kmol h kmol h kg h ??= 生成2H O 的量：
28.63/(0.630.06560.0710.00730.123)75.612/,1361.016/kmol h kmol h kg h
??+?+?+?+?= 输出的2N ，38C H 的量：2N ，38C H 不参加反应，其量不变
输出的2N =输入的2N =247.72/kmol h ,6936.16kg/h 输出的38C H =输入的38C H =5.05/kmol h ,222.2kg/h 未反应36C H 的量：
28.63/(10.60.0650.070.0070.12) 3.95094/,165.94/kmol h kmol h kg h
?-----= 未反应2O 的量：
339
65.849/28.63/(0.60.06530.0710.0070.12)16.734/,
222
535.488/kmol h kmol h kmol h kg h -??+?+?+?+?=
未反应3NH 的量：
3
30.062/28.63/(0.610.06530.007)7.001/,
2
119.017kg/kmol h kmol h kmol h h
-??+?+?=
将上述各物料的计算值汇总列入下表：
丙烯腈合成段物料衡算数据
表中输入总质量和输出总质量结果不一致，是由于换算系数采取了近似值及在计算过程中皆采用一些近似值产生的误差。
四．模拟流程及结果展示4.建立Aspen模拟流程
4.1 换热器H1模拟结果
4.2 压缩机COM1模拟结果
4.3 压缩机COM2模拟结果
4.4萃取精馏塔 CQ模拟结果
4.5 换热器H2模拟结果
4.6急冷塔JL模拟结果
4.7 反应器R模拟结果
4.8水吸收塔XS模拟结果
4.9物流模拟结果
五．设计体会
本设计利用所学的Aspan Plus与化工设计相结合对丙烯腈合成工段进行了模拟计算，用Aspan Plus流程模拟软件所得出的结果是合理的.可以侧面验证结果的准确性，对于化工设计模拟有重大意义。
通过这次毕业设计使我充分理解到化工原理毕业的重要性和实用性，更特别是对精馏原理及其操作各方面的了解和设计，对实际单元操作设计中所涉及的个方面要注意问题都有所了解。设计工作是一个综合性的工作，需要很多方面的知识。通过这次丙烯腈Aspen模拟的设计，不仅让我将所学的知识应用到实际中，而且对知识也是一种巩固和提升充实。在老师和同学的帮助下，及时的按要求完成了设计任务，通过这次毕业设计，使我获得了很多重要的知识，加深了对于所学习的知识的理解。同时也提高了自己的实际动手和知识的灵活运用能力。
物料平衡计算公式
物料平衡计算公式 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
物料平衡计算公式： 每片主药含量 理论片重= 测得颗粒主药百分含量 1.原辅料粉碎、过筛的物料平衡 物料平衡范围: %～100 % 物料平衡= %100?+a c b a-粉筛前重量(kg) b-粉筛后重量(kg) c-不可利用物料量(kg) 2.制粒工序的物料平衡 物料平衡范围: %～ % 制粒工序的物料平衡= a d c b ++×100% 制粒工序的收率=a b ×100% a-制粒前所有原辅料总重(kg) b-干颗粒总重(kg) c-尾料总重(kg) d-取样量(kg) 3.压片工序的物料平衡范围: %～ % 压片工序的物料平衡=a d c b ++×100% 压片工序的收率=a b ×100%
a-接收颗粒重量(kg) b-片子重量(kg) c-取样重量(kg) d-尾料重量(kg) 4.包衣工序的物料平衡 包衣工序的物料平衡范围: %～ % 包衣工序的物料平衡 = b a e d c +++ 包衣工序的收率 = b a c + a-素片重量(kg) b-包衣剂重量(kg) c- 糖衣片重量(kg) d-尾料重量(kg) e-取样量(kg) 5.内包装工序物料平衡 内包装工序物料平衡范围: %～ % 包材物料平衡=%100?++++A a d c b B a- PTP 领用量(kg) b- PTP 剩余量(kg) A- PVC 领用量(kg) B- PVC 剩余量(kg) c-使用量(kg) d- 废料量(kg) 片剂物料平衡=%100?++a d c b a ：领用量(Kg) b ：产出量(Kg) c ：取样量(Kg) d ：废料量(Kg) 6.外包装工序的物料平衡
物料衡算与能量衡算
物料衡算与能量衡算 5.1概述 工艺通过甲苯和甲醇采用纳米ZSM-5分子筛催化下通过烷基化反应制得对二甲苯，得到了高纯度的对二甲苯，并且在工艺流程中实现了甲苯和甲醇的循环利用，达到了经济环保的要求。 设计过程中利用Aspen Plus 对全流程进行模拟，并在此基础上完成物料衡算、能量衡算。以工段为单位进行物流衡算，全流程分为甲苯甲醇烷基化反应工段、闪蒸——倾析工段、脱甲苯工段、对二甲苯提纯工段。 5.2物料衡算 5.2.1物料衡算基本原理 系统的物料衡算以质量守恒为理论基础，研究某一系统内进出物料量及组成的变化，即： 系统累计的质量=输入系统的质量-输入系统的质量+反应生成的质量-反应消耗的质量 假设系统无泄漏： R R O U T IN C G F F dt dF -+-=/ 当系统无化学反应发生时： O U T IN F F dt dF -=/ 在稳定状态下： 0/=-=O U T IN F F dt dF ，O U T IN F F = 注：IN F —进入系统的物料流率； OUT F —流出系统的物料流率； R G —反应产生物料速率； R C —反应消耗物料速率。
5.2.2 物料衡算任务 通过对系统整体以及部分主要单元的详细物料衡算，得到主、副产品的产量、原料的消耗量、“三废”的排放量以及最后产品的质量指标等关键经济技术指标，对所选工艺路线、设计流程进行定量评述，为后阶段的设计提供依据。 5.2.3系统物料衡算 详见附录，物料衡算一览表。 5.3能量衡算 5.3.1基本原理 系统的能量衡算以能量守恒为理论基础，研究某一系统内各类型的能量的变化，即： 输入系统的能量=输出系统的能量+系统积累的能量 对于连续系统： ∑∑-=+IN O U T H H W Q 注：Q —设备的热负荷； W —输入系统的机械能； ∑OUT H —离开设备的各物料焓之和； ∑IN H —进入设备的各物料焓之和。 本项目的能量衡算以单元设备为对象，计算由机械能转换、化学反应释放能量和单纯的物理变化带来的热量变化。 5.3.2能量衡算任务 (1) 、确定流程中机械所需的功率，为设备设计和选型提供依据。 (2) 、确定精馏各单元操作中所需的热量或冷量及传递速率，确定加热剂和冷剂的用量，为后续换热和公用工程的设计做准备。 (3) 、确定反应过程中的热交换量，指导反应器的设计和选型。
物料衡算
物料衡算的目的有以下几点： ⑴确定物系，并找出该物系物料衡算的界限； ⑵解释开放与封闭物系之间的差异； ⑶写出一般物料衡算所用的反应式、进出物料量等相关内容； ⑷引入的单元操作不发生累积，不生成或消耗，不发生质量的进入或流出的情况； ⑸列出输入==输出等式，利用物料衡算确定各物质的量； ⑹解释某一化合物进入物系的质量和该化合物离开物系的质量的情况。 物料衡算的类型: 在医药生产中，按照物质的变化过程，可将物料衡算分为两类。 一类是物理过程的物料衡算。即在生产系统中，物料没有发生化学反应的过程，它所发生地只是相态和浓度的变化。这类物理过程在医药工业中主要体现为混合和分离过程。如流体输送、吸附、结晶、过滤、干燥、粉碎、蒸馏、萃取等单元操作。 另一类是化学过程的物料衡算。即由于化学反应、原子与分子之间形成新的化学键，从而形成完全不同的新物质的过程。在进行计算时候，经常用到组分平衡和化学元素平衡，特别是当化学反应计量系数未知或很复杂以及只有参加反应的各物质的化学分析数据时，用元素平衡最方便，有时甚至只能用该方法才能解决。同时，在化学反应中，还涉及化学反应速率、转化率、产物收率等因素。 此外，物料衡算还可以按照操作方式的不同分为两类。 一类是连续操作的物料衡算。如生产枸橼酸铋钾的喷雾干燥操作，需要向干燥器中输送具有一定速度、湿度和温度的空气，同时湿物料从反方向以速度通过干燥器，尽管物料在干燥器中不断被加热，所处的状态在不断改变，但对某一具体部位而言，其所处的状态是不随时间的改变而改变。 另一类是间歇操作的物料衡算。在过程开始时原料一次性进入体系，经过一段时间以后立即一次性移出所有的产物，其间没有物质进出体系。在生物制药中，经常会用到有机溶剂沉淀的方法来分离，该方法是很典型的间歇操作。如硫酸软骨素的制备即是一例。在经过提取后的滤液中，加入95%乙醇搅拌，沉淀析出，取出即得产品，这种操作的特点是操作过程的状态随时间的变化而改变。 物料衡算的基本理论 物料衡算是物料的平衡计算，是制药工程计算中最基础最重要的内容的之一，是进行药物生产工艺设计、物料查定、过程经济评估以及过程控制、过程优化的基础。它以质量守恒定律和化学计量关系为基础。简单地讲，它是指“在一个特定物系中，进入物系的全部物料质量加上所有生成量之和必定等于离开该系统的全部产物质量加上消耗掉得和积累起来的物料质量之和”用式表示为： ∑G进料+∑G生成==∑G出料+∑G累积+∑G消耗 式中∑G进料------- 所有进入物系质量之和； ∑G生成------- 物系中所有生成质量之和； ∑G出料------- 所有离开物系质量之和 ∑G累积------- 物系中所有消耗质量之和（包括损伤）； ∑G消耗------- 物系中所有积累质量之和。 物料衡算的基本方法和步骤 1.收集计算所必须的基本数据 在进行物料衡算前，要尽可能收集足够的符合实际情况的准确数据，通常称为原始数据这些数据时整个计算的基本数据与基础。应根据不同计算性质来确定原始数据的收集方法。
物料衡算公式
物料衡算公式： 1吨煤炭燃烧时产生的SO2量＝1600×S千克；S含硫率，一般0.6-1.5%。若燃煤的含硫率 为1%，则烧1吨煤排放16公斤SO2 。 1吨燃油燃烧时产生的SO2量＝2000×S千克；S含硫率，一般重油1.5-3%，柴油0.5-0.8%。 若含硫率为2%，燃烧1吨油排放40公斤SO2 。 ¬排污系数：燃烧一吨煤，排放0.9-1.2万标立方米燃烧废气，电厂可取小值，其他小厂可取大值。燃烧一吨油，排放1.2－1.6万标立方米废气，柴油取小值，重油取大值。 【城镇排水折算系数】 0.7~0.9，即用水量的70-90%。 【生活污水排放系数】采用本地区的实测系数。。 【生活污水中COD产生系数】60g/人.日。也可用本地区的实测系数。 【生活污水中氨氮产生系数】7g/人.日。也可用本地区的实测系数。使用系数进行计算时，人口数一般指城镇人口数；在外来较多的地区，可用常住人口数或加上外来人口数。 【生活及其他烟尘排放量】 按燃用民用型煤和原煤分别采用不同的系数计算： 民用型煤：每吨型煤排放1~2公斤烟尘 原煤：每吨原煤排放8~10公斤烟尘 一、工业废气排放总量计算 1.实测法 当废气排放量有实测值时，采用下式计算： Q年= Q时× B年/B时/10000 式中： Q年——全年废气排放量，万标m3/y； Q时——废气小时排放量，标m3/h； B年——全年燃料耗量（或熟料产量），kg/y； B时——在正常工况下每小时的燃料耗量（或熟料产量），kg/h。 2.系数推算法 1)锅炉燃烧废气排放量的计算 ①理论空气需要量（V0）的计算a. 对于固体燃料，当燃料应用基挥发分Vy>15%（烟煤）， 计算公式为：V0=0.251 ×QL/1000+0.278[m3(标）/kg] 当Vy<15%（贫煤或无烟煤）， V0=QL/4140+0.606[m3(标）/kg] 当QL<12546kJ/kg（劣质煤）， V0=QL//4140+0.455[m3(标)/kg) b. 对于液体燃料，计算公式为：V0=0.203 ×QL/1000+2[m3(标）/kg] c. 对于气体燃料，QL<10455 kJ/（标）m3时，计算公式为： V0= 0.209 × QL/1000[m3/ m3]
片剂中物料平衡计算
片剂物料平衡的计算 （1）整粒终混平衡的计算 A=总投料量（kg） B=合格颗粒量（kg） C=不合格颗粒量（kg） D=取样量（kg） B + C + D 平衡＝ --------------------×100% 应为95％～102% A （2）整粒终混得率的计算 得率＝B/A×100% （3）压片平衡的计算 A=合格颗粒重量（kg） B=不合格品重量（kg） C=合格片重量（kg） D=取样量（kg） B + C + D 平衡＝------------------×100% 应为95％～100% A （4）压片得率的计算 得率＝C/A×100% （5）包装平衡的计算 A：领取素片重量（kg） B：包装数量（片） C：平均片重（kg） D：内包装不合格品量（kg） E：外包装不合格品量（kg）
平衡＝（B×C÷1000+D+E）/A×100% 应为95％～102％（6）包装得率的计算 得率＝（B×C÷1000）/A×100% （7）批平衡的计算 A：总投料量（kg） B：包装数量（片） C：制粒不合格品量（kg） D：制粒取样量（kg） E：压片不合格品量（kg） F：压片取样量（kg） G：内包装不合格品量（kg） H：外包装不合格品量（kg） B×平均片重÷1000＋C+D＋E＋F+G+H 平衡＝-------------------------------- ×100% （应为95％～102%） A （8）批得率的计算 得率＝B×平均片重÷1000/A×100% （9）内包材平衡的计算 A：使用量（kg） B：合格药板数量（板） C：不合格药板数量（板） D：未冲裁报废铝箔（米） E：铝塑板的宽（米）
物料衡算
第三章 物料衡算 3.1产品名称与设计规模 原辅料名称 规格 质量比（W * ） 缩合物 %99≥ 1.0 氢气 %99.99≥ 0.0035（过量） 钯炭 10%（W ） 0.1 四氢呋喃 工业 5.33 甲醇 工业 0.79 3-（N-吗啡啉）丙磺酸 %99≥ 0．13 异丙醇 工业 0.62 丙酮 工业 6.71 原辅料名称 规格 质量比（W * ） 粗品 1.0 活性炭 医用级 0.05 注射水 符合药典标准 17.86 丙酮 %99≥ 9.82 产品名称 设计规模（t/a ） 含量 包装规格 其他 美罗培南 （三水化合物） 25 99% 铝听5Kg/听 无菌原料药 衡算基准 本设计中的化工过程均属间歇操作过程，其计算基准是将车间所处理的各种物料量折算成以日数计的平均值，从起始原料的投入到最终成品的产出，按日数平均值计将恒定不变。由设计任务规定的产品年产量及年工作日，计算出产品的平均日产量，日产量确定后，再根据总收率可以折算出起始原料的日投料量及班投料量，以此为基础就完成车间物料衡算。
本设计中： 年工作日：250天； 美罗培南成品年产量为：25t ； 美罗培南成品含量为：99%； 精制美罗培南含量：98%； 第一步氢化反应收率1y ：95%； 第二步树脂吸附洗脱收率2y ：95%； 第三步丙酮析晶收率3y ：98%； 第四步精制收率4y ：98%； 第五步粉碎包装收率5y ：99.8%； 可计算出： （1）美罗培南总收率 %50.86%8.99%98%98%95%9554321=????=????=y y y y y y T （2）kg 99250 % 9910253=??=?= 年工作日含量年产量美罗培南实际日产量 （3）起始原料纯品投料量 kg 51.18257 .43778.697%5.8699M M =?= ? = 美罗培南起始原料总收率美罗培南实际日产量 起始原料实际投料量kg 35.184% 9951 .182=== 起始原料规格起始原料纯品投料量 其中杂质量 kg 84.151.182-35.184-===起始原料纯品投料量 起始原料实际投料量 3.2氢化反应物料衡算 3.2.1反应方程式
物料衡算
第一节物料衡算式 4－1 化工过程的类型 化工过程根据其操作方式可以分成间歇操作、连续操作以及半连续操作三类。或行将其分为稳定状态操作和不稳定状态操作两类。在对某个化工过程作物料或能量衡算时，必须先了解生产过程的类型。 间歇操作过程： 4－2 物料衡算式 物料衡算是研究某一个体系内进、出物料量及组成的变化。根据质量守恒定律，对某一个体系，输入体系的物料量应该等于输出物料量与体系内积累量之和。所以，物料衡算的基本关系式应该表示为； 如果体系内发生化学反应，则对任一个组分或任一种元素作衡算时，必须把由反应消耗或生成的量亦考虑在内。所以(4—1)式成为： 上式对反应物作衡算时．由反应而消耗的量，应取减号，对生成物作衡算时，由反应而生成的量，应取加号。 但是，列物料衡算式时应该注意，物料平衡是指质量平衡，不是体积或物质的量(摩尔数)平衡。若体系内有化学反应，则衡算式中各项用摩尔／时为单位时，，必须考虑反应式中的化学计量系数。出为反应前后物料中的分子数不守恒。 第二节物料衡算的基本方法 进行物料衡算时，为了能顺利地解题，避免错误，必须掌握解题技巧，按正确的解题方法和步骤进行。尤其是对复杂的物料衡算题，更应如此，这样才能获得准确的计算结果。 4－3 画物料流程简图方法
求解物料衡算问题，首先应该根据给定的条件画出流程简图。图中用简单的方框表示过程中的设备，用线条和箭头表示每个流股的途径和流向。并标出每个流股的已知变量（如流量、组成)及单位。对一些未知的变量，可用符号表示。4—4 计算基准及其选择 进行物料、能虽衡算时，必须选择一个计算基准。从原则上说选择任何一种计算基准，都能得到正确的解答。但是，计算基准选择得恰当，可以使计算简化，避免错误。 对于不同化工过程，采用什么基准适宜，需视具体情况而定，不能什硬性规定。 根据不同过程的特点，选样计算基准时，应该注意以下几点： 1. 应选择已知变量数最多的流股作为计算基准。 2.对液体或固体的体系，常选取单位质量作基准。 3. 对连续流动体系，用单位时间作计算基准有时较方便。 4. 对于气体物料，如果环境条件(如温度、压力)已定，则可选取体积作基准。
化工中的物料衡算和能量衡算
化工中的物料衡算和能量衡算 化72 王琪2007011897 在化工原理的绪论课上，戴老师曾强调过化工原理的核心内容是“三传一反” 即传质、传动、传热和反应，而物理三大定律——质量守恒、动量守恒、能量守 恒正是三传的核心与实质，因此这三大定律在化工中统一成一种核心的方法：衡 算。正是衡算，使原本复杂的物理定律的应用变得简单，实用性强，更符合工程 学科的特点。为此化工中的物料衡算和能量衡算很重要，本文将分别从物料衡算、 能量衡算讨论化工中的衡算问题，然后将讨论二者结合的情况。 物料衡算在台湾的文献中称为“质量平衡”，它反映生产过程中各种物料 之间量的关系，是分析生产过程与每个设备的操作情况和进行过程与设备设计的 基础。一般来说物料衡算按下列步骤进行，为表示直观，做成流程图。 绘制流程图时应注意： 1.用简洁的长方形来表达一个单元，不必画蛇添足； 2.每一条物质流线代表一个真实的流质流动情况； 3.区别开放与封闭的物质流 4.区别连续操作与分批操作（间歇生产） 5.不必将太复杂的资料写在物质流线上 确定体系也比较重要，对于不同体系，衡算基准和衡算关系会有不同。 合适的基准对于衡算问题的简化很重要，根据过程特点通常有如下几种： 1.时间基准：连续生产，选取一段时间间隔如1s，1min，1h，1d；间歇生产以一釜或一批料的生产周期为基准，对于非稳态操作，通常以时间微元dt为基准。 2.质量基准，对于固相、液相体系，常采用此基准，如1kg，100kg，1t，1000lb
等。 3.体积基准（质量基准衍生）：适用于气体，但要换成标准体积；适用于密度无变化的操作。 4.干湿基准：水分算在内和不算在内是有区别的，惯例如下： 烟道气：即燃烧过程产生的所有气体，包括水蒸气，往往用湿基； 奥氏分析：即利用不同的溶液来相继吸收气体试样中的不同组分从而得到气体组分，往往用干基。 化肥、农药常指湿基，而硝酸、盐酸等则指干基。 选取基准后，就要确定着眼物料了。通常既可从所有物料出发，也可根据具体情况，从某组分或某元素着眼。对于有化学反应的过程，参加反应的组分不能被选作着眼物料。 列物料衡算方程式时计算中要注意单位一致。列方程时，要注意：物料平衡是关于质量的平衡，而不是关于体积或者摩尔数的平衡。只有密度相同时才可列关于体积的方程，根据元素守恒可列相应的关于摩尔数的方程。 物料衡算方程的基本形式为：（以下均为质量，若密度不变，也可用体积或体积流速） 输入+产生=输出+积累+消耗。 对于无反应的物理过程，没有产生和消耗，所以输入=输出+积累，如果是稳态过程，积累=0，则方程变为：输入=输出。以下分别对特定的单元操作讨论物料衡算关系。 1.输送：连续性方程，进管液体=出管液体；进泵液体=出泵液体 2.过滤：总平衡：输入的料浆=输出的滤液+输入的滤饼； 液体平衡：料浆中的液体=滤液中的液体+滤饼中的液体 3.蒸发：原料液=积累+母液+晶体+水蒸气 其他过程类似。值得注意的是，如果对于每个组分列物料衡算方程，则总衡算方程不用列出，因为其不独立。一般来说，对于无反应的物理过程，如果有n 个组分，就可以列出n个方程。 对于有化学反应的过程，物料衡算要更复杂一些，因为反应中原子重新组合，消耗旧物质，产生新物质，所以每一个物质的摩尔量和质量流速不平衡。此外，在化学反应中，还涉及化学反应速率、转化率、产物的收率等因素。为了有利于反应的进行，往往一种反应物要过量。因此在进行反应过程的物料衡算时，应考虑以上因素。对于不参加反应的惰性物质列衡算方程通常比较方便。通常来讲，总质量衡算和元素衡算用得较多，组分衡算对于有化学反应的过程不可以用。 有化学反应的过程物料衡算通常有以下几种方法：直接计算法、利用反应速率进行物料衡算、元素衡算法、化学平衡常数法、结点衡算法、联系组分衡算法等。
物料衡算和热量衡算..
3 物料衡算 依据原理：输入的物料量=输出的物料量+损失的物料量 3.1 衡算基准 年生产能力：2000吨/年 年开工时间：7200小时 产品含量：99% 3.2 物料衡算 反应过程涉及一个氧化反应过程，每批生产的产品相同，虽然有原料对叔丁基甲苯和溶剂甲苯的循环，第一批以后循环的物料再次进入反应，但每批加料相同。在此基础上，只要计算第一个批次的投料量，以后加料一样。 反应釜内加热时间2h、正常的反应时间18h、冷却时间1h。加上进料和出料各半个小时，这个生产周期一共2+18+1+1=22h。所以在正常的生产后，每22小时可以生产出一批产品。每年按300天生产来计算，共开工7200小时，可以生产327个批次。要求每年生产2000吨对叔丁基苯甲酸，则每批生产2000÷327＝6.116吨。产品纯度99 %( wt %) 实际过程中为了达到高转化率和高反应速率，需要加入过量对叔丁基甲苯做溶剂，反应剩余的原料经分离后循环使用。 3.2.1 各段物料 (1) 原料对叔丁基甲苯的投料量 设投料中纯的对叔丁基甲苯为X kg，则由 C11H16C11H14O2 M 148.24 178.23 m x 6054.8 得x=6054.8×148.24÷178.23=5036.0 kg 折合成工业原料的对叔丁基甲苯质量为5036.0÷0.99=5086.9kg 实际在第一批生产过程加入的对叔丁基甲苯为6950.3kg （2）氧气的通入量 生产过程中连续通入氧气,维持釜内压力为表压0.01MPa,进行氧化反应。实
际生产过程中,现场采集数据结果表明,通入的氧气量为1556.8 kg，设反应消耗的氧气量为x kg 3/2O2C11H14O2 M 31.99 178.23 m x 6054.8 得x= 3/2×6054.8×31.99÷178.23=1630.1kg 此时采用的空气分离氧气纯度可达99%，因此折合成通入的氧气为1630.1÷0.99=1646.6 kg即在反应过程中，需再连续通入1646.6kg氧气。 （3）催化剂 催化剂采用乙酰丙酮钴(Ⅲ)，每批加入量10.4 kg （4）水的移出量 设反应生产的水为x kg H2O C11H14O2 M 18.016 178.23 m x 6054.8 得x=6054.8×18.016÷178.23=612 kg 产生的水以蒸汽的形式从反应釜上方经过水分离器移出。 3.2.2 设备物料计算 （1）计量槽 对叔丁基甲苯计量槽： 一个反应釜每次需加入的对叔丁基甲苯质量为3475.1÷2=3475.15 kg 对叔丁基甲苯回收计量槽：每批反应结束后产生母液1834.8kg 甲苯计量槽：每批需加入甲苯做溶剂，加入量为396.1 kg （2）反应釜：反应结束后，经过冷却、离心分离后，分离出水612kg，剩余的对叔丁基甲苯1834.8kg循环进入下一批产品的生产。分离出来的固体质量为：6950.3+10.4+1646.6-612-1834.8=6160.5 kg 。 （3）进入离心机的物料：6950.3＋10.4＋1646.6－1834.8－612=6160.5kg （4）脱色釜：分离机分离出来的粗产品移入脱色釜，加入甲苯做溶剂，加入量为396.1 kg，搅拌升温将产品溶解，再加入76.5 kg活性碳进行脱色。进入
工厂设计概论 物料平衡计算例题
例 题 计 算 过 程 1.某厂年产100万m 2釉面砖，产品规格152×152×5mm ，物料平衡计算的主要参数及结果见表1及表2。 解：A 计算过程如下 ⑴年产量 年出窑量=100×104m 2×10kg/m 2×10-3kg=10000 （t ） ⑵釉烧 年装窑量= 烧成废品率 年出窑量 -1 = )/(7.108%8110022 年万万m m =- =年/10870 t ⑶装窑、施釉 年施釉量=% 11/7.10812-= -年 万施釉废品率年装窑量m =年年/10980/10983 2t m = 年需釉料量10980×6%=658.8t/年
⑷素烧、干燥 年干燥量（釉+坯）= % 1518 .109,1-= -干燥损失率素烧年施釉量 =年万/2.1292m 换算成t/年： 坯：釉=94:6 ∴坯重9.4kg/m 2 坯年干燥量= 灼减 坯重 坯釉年干燥量-?+1)( % 8110/4.9102.1293224-???=-m kg m =)/(13198 年t ⑸成型 年成型量=% 1012.12912-= -年 万成型损失率坯年干燥量m )/(6.1432年万m = = )/(14665% 10113198 年t =- 规格152×152×5mm 的釉面砖1m 2以44片计 成型量（万片/年）=143.6×44=6314(万片/年) ⑹喷雾干燥 年喷雾干燥量= 年喷干损失率年成型量/15437% 5114665 1t =-=- ⑺新坯料加工量（干基） 新坯料加工量（干基）年回坯量年喷雾干燥量-= )(成型回坯率年成型量喷干回坯率年喷干量年喷雾干燥量?+?-= =)/%](814665%315437[)/(15437 年年t t ?+?==)/(13800年t 表2 坯用原料加工量计算表（干基）
物料衡算
沈阳化工大学学士学位毕业设计第六章技术经济评价 物料衡算 原料的确定 ⑴引入2SiO 的原料：石英砂 2SiO 是构成硅酸盐玻璃的一种主体氧化物，其含量一般都在65～75%之间。石英砂是引入二氧化硅的主要原料。 石英砂，也称硅砂，主要是由石英颗粒所组成。质地纯净的硅砂为白色，一般硅砂因含有铁质和有机物质，故多呈淡黄色或黄白色。 石英砂的纯度直接影响到玻璃的透明度，故本厂对石英砂作如下要求： 2SiO >90%，32O Al <5.2%，32O Fe <0.35% 进厂水分<7%，通常在4%左右 粒度要求40目全通过 ⑵引入O Na 2的原料：纯碱 纯碱（3NaCO ）又名苏打，是引入玻璃中O Na 2的主要原料。 O Na 2是玻璃网络外体氧化物。在玻璃中引入氧化钠的主要目的是降低玻璃粘度，使 其易于熔化，是玻璃良好的助熔剂。但引入量也不宜过高，一般瓶罐玻璃大都在14～16%之间。 纯碱为白色粉末，易溶于水，置于空气中极易吸收空气中的水分而潮解。为此，在使用前必须进行水分的测定。在熔制玻璃时氧化钠的挥发量约为本身重量的0.5～3.2%，在计算时应予以补足。 对纯碱的质量要求是：
O Na 2>98%，NaCl <1%，42SO Na <0.1% 进厂水分<3%，正常在0.2～0.3%之间 粒度要求20目全通过 ⑶引入CaO 的原料：石灰石 石灰石是引入CaO 的主要原料。CaO 是二价的网络外体氧化物，在玻璃中是主要的稳定剂，能增加玻璃的化学稳定性，防止制品日久“霉变”和大大增加玻璃的机械强度。 石灰石在自然界中分布极广，为白色、灰色块状物。 对石灰石的质量要求是： CaO >51%，32O Fe <0.1%。水分<1% 粒度要求20目全通过 ⑷作为澄清剂的原料：白砒+硝酸钠 白砒主要成分是32O As ，一般为白色结晶粉末，其为无定形的玻璃状物质。白砒是剧毒的原料，因此使用时要特别注意，并由专人保管。与硝酸盐共同使用； 硝酸钠，主要成分为3NaNO 。 ⑸作为助溶剂的原料：萤石 萤石的主要成分是2CaF ，能够加速玻璃形成反应，降低玻璃液的粘度和表面张力，促进玻璃液的澄清和均化，增加玻璃液的透热性。 ⑹碎玻璃 生产过程中产生的玻璃制品以及从熔炉放入的玻璃液经水骤冷的玻璃碎块、熔炉翻建过程的炉底料与从社会上包括玻璃制品使用厂家和物质回收部门收集的废旧玻璃制品、碎片等统称为碎玻璃。
物料平衡计算公式：
物料平衡计算公式： 每片主药含量 理论片重= 测得颗粒主药百分含量 1.原辅料粉碎、过筛的物料平衡 物料平衡范围:97.0 %～100 % 物料平衡= %100?+a c b a-粉筛前重量(kg) b-粉筛后重量(kg) c-不可利用物料量(kg) 2.制粒工序的物料平衡 物料平衡范围:98.0 %～104.0 % 制粒工序的物料平衡= a d c b ++×100% 制粒工序的收率=a b ×100% a-制粒前所有原辅料总重(kg) b-干颗粒总重(kg) c-尾料总重(kg) d-取样量(kg) 3.压片工序的物料平衡范围:97.0 %～100.0 % 压片工序的物料平衡= a d c b ++×100% 压片工序的收率=a b ×100% a-接收颗粒重量(kg) b-片子重量(kg) c-取样重量(kg) d-尾料重量(kg) 4.包衣工序的物料平衡 包衣工序的物料平衡范围:98.0 %～100.0 % 包衣工序的物料平衡 = b a e d c +++ 包衣工序的收率 = b a c +
a-素片重量(kg) b-包衣剂重量(kg) c-糖衣片重量(kg) d-尾料重量(kg) e-取样量(kg) 5.内包装工序物料平衡 内包装工序物料平衡范围:99.5 %～100.0 % 包材物料平衡=%100?++++A a d c b B a- PTP 领用量(kg) b- PTP 剩余量(kg) A- PVC 领用量(kg) B- PVC 剩余量(kg) c-使用量(kg) d-废料量(kg) 片剂物料平衡=%100?++a d c b a ：领用量(Kg) b ：产出量(Kg) c ：取样量(Kg) d ：废料量(Kg) 6.外包装工序的物料平衡 包装材料的物料平衡范围：100% 包装材料物料平衡=%100?+++e a d c b e-上批结存 a-领用量 b-使用量 c-剩余量 d-残损量 7.生产成品率 成品率范围：90%～102% 片剂收率= %100?++a d c b a-计划产量 b-入库量 c-留样量 d-取样量
GCr9物料平衡计算
一、物料平衡计算 (1) 1、计算所需原始数据 (1) 2、物料平衡基本项目 (2) 3、计算步骤 (2) 二、热平衡计算 (9) 1、计算热收入Q s (9) 2、计算热支出Q z (11) 三、电弧炉炉型及主要参数 (12) 参考文献 (15)
一、物料平衡计算 1、计算所需原始数据 基本原始数据：冶炼钢种及成分（见表1）；原材料成分（见2）；炉料中元素烧损率（见表3）；其他数据（见表4） 表1 冶炼钢种及其成分 钢种 成分（%） 备注C Si Mn P S Cr Fe GCr9 1.00～ 1.10/1.05 0.15～ 0.35/0.25 0.20～0.40 ≤0.027 ≤0.020 0.90～ 1.20 余量氧化法 注：分母系计算时的设定值，取其成分中限。 表2 原材料成分（%） 名称C Si Mn P S Cr Al Fe H2O灰分挥发分碳素废钢0.18 0.25 0.55 0.030 0.030 余量 炼钢生铁 4.20 0.80 0.60 0.200 0.035 余量 焦炭81.50 0.58 12.40 5.52 电极99.00 1.00 名称CaO SiO2MgO Al2O3CaF2Fe2O3CO2H2O P2O5S 石灰88.00 2.50 2.60 1.50 0.50 4.64 0.10 0.10 0.06 铁矿石 1.30 5.75 0.30 1.45 89.77 1.20 0.15 0.08 火砖块0.55 60.80 0.60 36.80 1.25 高铝砖 1.25 6.40 0.12 91.35 0.88 镁砂 4.10 3.65 89.50 0.85 1.90 焦炭灰分 4.40 49.70 0.95 26.25 18.55 0.15 电极灰分8.90 57.80 0.10 33.10 表3 炉料中元素烧损率 成分C Si Mn P S 烧损率（%）熔化期25～40,取30 70～95，取 85 60～70，取 65 40～50，取 45 可以忽略 氧化期0.06①全部烧损20 0.015②25～30，取27 ①按末期含量比规格下限低0.03%～0.10%（取0.06%）确定（一般不低于0.03%的脱碳量）； ②按末期含量0.015%来确定
3.3.3物料平衡计算的方法和步骤
三、物料平衡计算的方法和步骤 （一）水泥厂的物料平衡计算 1.烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算 （1）年平衡法 计算步骤是：按计划任务书对工厂规模（水泥年产量的要求），先计算要求的熟料年产量，然后选择窑型、规格，标定窑的台时产量，选取窑的年利用率，计算窑的台数，最后再核算出烧成系统和工厂的生产能力。 ①要求的熟料年产量可按式（3-1）计算： Q y = p e d ---100100G y （3-1) 式中 Q y ——要求的熟料年产量（t/a ）； G y ——工厂规模（t/a ）； d ——水泥重视高的掺入量（%）； e ——水泥中混合材的掺入量（%）； p ——水泥的生产损失（%），可取为3%~~5%。 当计划书任务书规定的产品品种有两种或两种以上，但所用的熟料相同时，可按下式分别求出每种水泥要求的熟料年产量，然后计算熟料年产量的总和。 Q y1=p e d ---1001001 1G y1 （3-2） Q y2= p e d ---1001002 2G y2 (3-3) Qy=Q y1+Q y2 (3-4) 式中 Q y1，Q y2——分别表示每种水泥要求的熟料年产量（t/a ）； G y1，G y2——分别表示每种水泥年产量（t/a ）； d 1，d 2——分别表示每种水泥中石膏的渗入量（%）； e 1，e 2——分别表示每种水泥中混合材的渗入量（%）； Q y ——两种熟料年产量的总和（t/a ）。 ②窑的台数可按式（3-5）计算： n= 1 .8760 h Q Qy η (3-5) 式中 n ——窑的台数； Q y ——要求的熟料年产量（t/a ）; Q h.1——所选窑的标定台时产量【t/(台·h)】； η——窑的年利用率，以小数表示。不同窑的年利用率可参考下列数值：湿法窑0.90，传统干法窑0.85，机立窑0.8~0.85，悬浮预热器窑、预分解窑0.85； 8760——全年日历小时数。 算出窑的台数n 等于或略小于整数并取整数值。例如，n=1.9，取为两台，此时窑的能力稍有富余，这是允许的，也是合理的。如n 比某整数略大，取该整数值。例如n=2.1或
物料平衡计算
药品生产管理中的物料平衡计算 中国质量新闻网 在ＧＭＰ规范附则中，对于物料平衡是如此定义的：产品或物料的理论产量或理论用量与实际产量或用量之间的比较，并适当考虑可允许的正常偏差。单从字面上理解，该定义简单、准确无歧义，但具体进行物料衡算时，对于理论产量（或用量）、实际产量（或用量）却有不同的理解和计算方法，举实例说明如下： 生产某种直接入药的单一组分的中药胶囊剂，规格为每粒装０．５ｇ，领取中药净粉Ａ公斤，生产结束后退回剩余净药粉Ｂ公斤，清理出未被填充的药粉（地面撒落、计量盘中的余料等）Ｃ公斤，产出胶囊Ｄ万粒，计算药粉的物料平衡。 若按产品的实际产量和理论产量之间的比较来进行物料衡算，则实际产量为Ｄ万粒，此乃不争事实。而对于理论产量却有两种观点，一是认为理论产量应＝（Ａ－Ｂ－Ｃ）／５万粒；另一种观点认为理论产量应＝（Ａ－Ｂ）／５万粒。观点一认为：因为药粉Ｃ未进入胶囊填充过程，便不能带入理论产量的计算中，应予扣除。观点二认为，药粉Ｃ虽未进入胶囊填充过程，但事实上仍属于消耗，因为首先我们不能把它按本批物料直接退回，其次即便经过重新处理，并检验合格准予使用，按批的概念和划分原则，它亦不再是本批物料，所以对于本批物料而言它已被使用，理论上就应该有产出，所以不应扣除。同时因为按ＧＭＰ规范要求，现在的药品生产企业在产尘工序均配有吸尘、捕尘装置，有部分药粉经过这些设备被吸走了而无法收集，因此
未进入胶囊填充的药粉何止Ｃ公斤，将其扣除有什么意义？所以计算理论产量时应不予扣除。根据ＧＭＰ规范中物料平衡的定义中“适当考虑可允许的正常偏差”这一规定，将Ｃ纳入正常偏差即可。 计算药粉的物料衡算还可以按实际用量和理论用量的比较进行评价，同样理论用量为５Ｄ公斤为不争事实，而实际用量也分别被认为是（Ａ－Ｂ－Ｃ）公斤（观点１）和（Ａ－Ｂ）公斤（观点２）。 笔者认为观点二为正确观点，即在计算物料平衡时不应当扣除Ｃ。除了上文中所阐述的理由外，还有一个显而易见的原因，假如设备在生产过程中出现异常（例如因填充杆偏心，造成囊壳破碎，药粉大量外漏），致使Ｃ已大大超过可允许的正常偏差，并已影响到产品质量时，此时若再扣除Ｃ，则永远有如下等式：（Ａ－Ｂ－Ｃ）≈５Ｄ，物料衡算几乎永远都在接近１００％的正常范围内，事实上生产过程已发生了异常，却被书面上所反映的“正常”掩盖住了，根本无法及时反映出可能影响产品质量的生产隐患信息。 在实践中，因为观点难统一，又嫌计算麻烦，便出现以公式（Ｂ＋Ｃ＋５Ｄ）／Ａ计算物料平衡的现象，即以物料的去向与物料的来源进行比较，仅仅因为该公式直观，易计算，且几乎永远不会超过允许的正常偏差，笔者发现目前这种计算方法越来越占据市场，这其实已偏离了物料衡算的本意，理论上根本没有任何意义。 通过讨论我们认识到，作为企业生产质量的管理者，如何将理论与实践相结合，提高管理水平、业务水平，保证生产出质量可靠，安全有效的药品，应得到足够的重视。
物料衡算举例
物料衡算举例： 实验三对硝基苯甲醚合成工艺研究本工艺研究型实验是设计性实验。要求学生独立完成文献资料的查阅，实验方法，合成路线的选择和设计，通过与其他同学在不同的实验条件下的实验结果进行比较和分析，分析讨论工艺条件对反应的影响，掌握精细有机合成工艺研究的基本方法。 一、实验目的 1) 通过查阅文献，了解对硝基苯甲醚的各种合成路线，初步掌握合成路线选择的方法。 2) 了解相转移催化反应的原理和合成方法。 3) 掌握精细有机合成工艺研究的基本方法。 二、实验原理 相转移催化反应是指：一种催化剂加速或能使分别处于互不相溶的二种溶剂中的物质发生反应。反应时，催化剂把一种实际参加反应的实体（负离子），从水相转移到有机相中，而相转移催化剂没有损耗，重复地起“转送”负离子的作用。 对硝基苯甲醚的反应式如下： Cl NO 2CH 3 OH/ OMe NO 2 三、主要试剂及仪器
试剂：对硝基氯苯，甲醇，季铵盐，氢氧化钠。 仪器：三口烧瓶，搅拌器，温度计，球型冷凝管，熔点测定仪，气相色谱仪。 四、实验步骤 在装有搅拌器，球型冷凝管和温度计的250毫升三口烧瓶瓶中，加入39.4克对硝基氯苯, 77毫升甲醇和4克季铵盐.加热至70℃，恒温回流.然后一次加入经预热至65℃的35%氢氧化钠溶液(24克氢氧化钠和45毫升水配制而成)，反应2小时，再升温至80℃，继续反应2小时。反应完毕后将反应物倒入冰水中，过滤，滤饼依此用工业乙醇和无水乙醇重结晶几次。干燥后，测其熔点并用气相色谱仪测定含量。理论量：37.84克（原料对硝基氯苯纯度0.988；产品对硝基苯甲醚纯度0.99）虚拟工业生产放大倍数：单批、单个设备放大40000～60000倍。 设计依据 主要流程： 1.配碱过程： 2.
关于虚拟治理成本法适用情形与计算方法的说明
附件 关于虚拟治理成本法适用情形与计算方法的说明 根据《环境损害鉴定评估推荐方法（第II版）》（环办〔2014〕90号）和《突发环境事件应急处置阶段环境损害鉴定评估推荐方法》（环办〔2014〕118号）等技术文件的规定，虚拟治理成本法属于环境价值评估方法之一。该方法在目前的环境损害鉴定评估实践中得到了较广泛的应用，但在使用过程中也出现了适用范围不明确、计算依据不充分、计算数额难统一等问题。现对该方法的适用情形和计算方法做出进一步修订和补充说明如下。 一、适用情形 （一）符合下列情形之一的，可以适用虚拟治理成本法： 1．排放污染物的事实存在，由于生态环境损害观测或应急监测不及时等原因导致损害事实不明确或生态环境已自然恢复； 2．不能通过恢复工程完全恢复的生态环境损害； 3．实施恢复工程的成本远远大于其收益的情形。 （二）符合下列情形之一的，不适用虚拟治理成本法： 1．实际发生的应急处置费用或治理、修复、恢复费用明确，通过调查和生态环境损害评估可以获得的，不适用虚拟治理成本法； 2．突发环境事件或排污行为造成的生态环境直接经济损失评估，不适用虚拟治理成本法。
二、关于计算方法的补充说明 （一）污染物排放量的确定：对于废物或废液倾倒和违法排污类事件，污染物排放量一般通过现场排放量核定、嫌疑人询问、生产或运输记录获取；对于突发环境事件，通常通过实际监测测量与物料衡算相互验证的方法进行测算。 （二）单位治理成本的确定：指工业生产企业或专业污染治理企业治理单位废气、废水、固体废物或单位特征污染物所发生的费用，包括能源消耗、设备维修、人员工资、管理费、药剂费等处理设施运行费及固定资产折旧费等有关的其他费用。推荐采用实际调查法、收费标准法、成本函数法三种方法，来获取不同类型污染物的单位治理成本。有收费标准的，优先适用收费标准法，使用时需要对收费标准的合理性进行判断；没有收费标准的，优先适用实际调查法。单位治理成本应取评估期近三年费用数据平均值，如缺少完整的三年数据，可取三年内接近评估期实际情况的任一年数据。 1．实际调查法：通过实际调查，获得相同或邻近地区、相同或相近生产工艺、产品类型、处理工艺的企业，治理相同或相近污染物，能够实现稳定达标排放的平均单位污染治理成本。在上述因素中，相同产品类型、能够实现稳定达标排放为首要考虑因素，相同或邻近地区为次要考虑因素，其次为生产工艺和处理工艺。 2．收费标准法：对于废水和固体废物的单位治理成本，可以采用处理相同或相近污染物的园区集中式污水处理设施与危险废物处理企业最新的收费标准作为单位治理成本。 3．成本函数法：当调查样本量足够大时，可采用成本函数法，
高炉冶炼物料平衡计算
高炉冶炼综合计算 1.1概述 组建炼铁车间（厂）或新建高炉，都必须依据产量以及原料和燃料条件作为高炉冶炼综合计算包括配料计算、物料平衡计算和热平衡计算。从计算中得到原料、燃料消耗量及鼓风消耗量等，得到冶炼主要产品（除生铁以外）煤气及炉渣产生量等基本参数。以这些参数为基础作炼铁车间（厂）或高炉设计。 计算之前，首先必须确定主要工艺技术参数。对于一种新的工业生产装置，应通过实验室研究、半工业性试验、以致于工业性试验等一系列研究来确定基本工艺技术参数。高炉炼铁工艺已有200余年的历史，技术基本成熟，计算用基本工艺技术参数的确定，除特殊矿源应作冶炼基础研究外，一般情况下都是结合地区条件、地区高炉冶炼情况予以分析确定。例如冶炼强度、焦比、有效容积利用系数等。 计算用的各种原料、燃料以及辅助材料等必须作工业全分析，而且将各种成分之总和换算成100％，元素含量和化合物含量要相吻合。 将依据确定的工艺技术参数、原燃料成分计算出单位产品的原料、燃料以及辅助材料的消耗量，以及主、副产品成分和产量等，供车间设计使用。配料计算也是物料平衡和热平衡计算的基础。 依据质量守恒定律，投入高炉物料的质量总和应等于高炉排出物料的质量总和。物料平衡计算可以验证配料计算是否准确无误，也是热平衡计算的基础。物料平衡计算结果的相对误差不应大于0.25％。 常用的热平衡计算方法有两种。第一种是根据热化学的盖斯定律，即按入炉物料的初态和出炉物料的终态计算，而不考虑炉内实际反应过程。此法又称总热平衡法。它的不足是没有反应出高炉冶炼过程中放热反应和吸热反应所发生的具体空间位置，这种方法比较简便，计算结果可以判断高炉冶炼热工效果，检查配料计算各工艺技术参数选取是否合理，它是经常采用的一种计算方法。 第二种是区域热平衡法。这种方法以高炉局部区域为研究对象，常将高炉下部直接还原区域进行热平衡计算，计算其中热量的产生和消耗项目，这比较准确地反应高炉下部实际情况，可判断炉内下部热量利用情况，以便采取相应的技术措施。该计算比较复杂。要从冶炼现场测取大量工艺数据方可进行。 1.2配料计算 一.设定原料条件 1、矿石成分： 表 1-1原料成分，%