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

H 3

O

PNB

3)

2

H 3

3)2

3H 2O

·(1)H 2,Pd-C 2分子式

C 17H 31N 3O 8S

C 31H 35N 5O 11S 分子量

697.78437.57

3.2.2衡算过程（收率95%） 输入：

（1）进料量

美罗培南

起始原料

总收率美罗培南实际日产量起始原料纯品投料量M M ⨯

=

kg 51.18257.43578.697%5.8699=⨯=

起始原料规格起始原料纯品投料量

起始原料实际投料量=

kg 35.184%

9951.182== 起始原料纯品投料量起始原料实际投料量其中杂质量-=

kg 84.151.182-35.184==

（2）氢气用量

起始原料实际投料量氢气用量⨯=0035.0

kg 6452.035.1840035.0=⨯=

(3)钯炭用量

起始原料实际投料量钯炭用量⨯=1.0

kg 435.1835.1841.0=⨯=

（4）四氢呋喃用量

起始原料实际投料量四氢呋喃用量⨯=33.5

kg 59.98235.18433.5=⨯=

（5）甲醇用量

起始原料实际投料量甲醇用量⨯=79.0

kg 64.14535.18479.0=⨯=

（6）3-（N-吗啡啉）丙磺酸用量

起始原料实际投料量吗啡啉）丙磺酸总用量⨯=-13.0(-3N

kg 97.2335.18413.0=⨯=

吗啡啉）丙磺酸缓冲液（的配成-N -3/mol 1.0L

%90(-3⨯=-总用量程用量吗啡啉）丙磺酸氢化过N

kg 57.21%9097.23=⨯=

2.40kg %10(-3=⨯=-总用量程用量吗啡啉）丙磺酸洗涤过N

（7）水的用量

已知：22～C 28︒下水的密度L /kg 9968.0=水ρ mol M /g 29.209-N (3=-吗啡啉）丙磺酸

需水的用量吗啡啉）丙磺酸缓冲液（的配成-N -3/mol 1.0L

c M -N 3-N -3水

吗啡啉）丙磺酸（吗啡啉）丙磺酸总用量（ρ⨯

-= kg 64.11411

.09968

.029.2091097.233=⨯⨯=

量吗啡啉）丙磺酸缓冲液（的-N -3/mol 1.0L 水的总用量吗啡啉）丙磺酸总用量（+-=-N 3 kg 61.116564.114197.23=+=

中水的质量分数吗啡啉）丙磺酸缓冲液-N (-3 %94.97%10061

.116564

.1141=⨯==

缓冲液总量水的总用量

分数吗啡啉）丙磺酸的质量（中吗啡啉）丙磺酸缓冲液-N -3(-3-N

%06.2%94.97-1==

%90(-3⨯=-总用量氢化过程用量吗啡啉）丙磺酸缓冲液N

kg 05.1049%9061.1165=⨯=