《夏桑菊顆粒中藥企業(yè)工藝生產(chǎn)中的物料衡算案例》2100字

夏桑菊顆粒中藥企業(yè)工藝生產(chǎn)中的物料衡算案例1.1衡算基礎物料衡算的基礎是物質(zhì)的質(zhì)量守恒定律，即進入一個系統(tǒng)的全部物料必然等于離開該系統(tǒng)的全部物料，再加上過程中的損失量和在系統(tǒng)中的積累量。即∑G1=∑G2+∑G3+∑G4上式中：∑G1為輸入物料的總和∑G2為輸出的物料的總和∑G3物料損失量的總和∑G4物料積累量的總和當積累為零時，上式可以寫為∑G1=∑G2+∑G31.2衡算條件年產(chǎn)量：100噸夏桑菊顆粒生產(chǎn)規(guī)模：250個工作日/年，1個班次/天，1個班次實際工作8個小時規(guī)格：10g/袋，20袋/盒，50盒/箱根據(jù)中國藥典2020版，其處方為：處方量：1000g夏枯草：500g野菊花：80g桑葉：175g輔料：蔗糖、糊精（適量）1.3物料衡算流程每年需產(chǎn)：100噸每天需產(chǎn)：1.0×105÷250=400kg每班次需產(chǎn)：1.0×105kg÷250=400kg每小時需產(chǎn)：400kg÷8=50kg設本產(chǎn)品的總收率為98%，原材料的純度均為99.5%.物料衡算過程及結果如下：（以每班次產(chǎn)量為基準）（1）前處理每班次所含顆粒劑量為400kg，上述假設夏桑菊顆粒的總收率為98%，原材料純度均為99.5%.則每班次原料的處理量為：夏枯草：400÷98%×500÷1000÷99.5%=205.11kg野菊花：400÷98%×80÷1000÷99.5%=32.82kg桑葉：400÷98%×175÷1000÷99.5%=71.79kg每個班次原料處理總量：205.11+32.82+71.79=309.72kg每日原料處理量：一天一個班次，所以為309.72kg每年原料處理量：309.72×250=77430kg=77.43t設前處理的物料損失率是0.5%，則每個班次的原料損失總量為：309.72×0.5%=1.55kg（2）提取查文獻知道野菊花揮發(fā)油的密度為1.17g/mL，夏枯草揮發(fā)油的密度是1.21-1.25g/mL，生姜揮發(fā)油是輕油（密度<1），桂枝揮發(fā)油是重油（密度>1），用直通水蒸氣蒸餾法分別提取這兩種揮發(fā)油，在目前的大生產(chǎn)中，野菊花揮發(fā)油的提取率約是0.411%[11]，夏枯草揮發(fā)油的提取率約為0.31%。則：夏枯草投料量：205.11×（1-0.5%）=204.08kg野菊花投料量：32.82×（1-0.5%）=32.66kg桑葉投料量：71.79×（1-0.5%）=71.43kg由于揮發(fā)油提取率=（揮發(fā)油質(zhì)量÷物料質(zhì)量）×100%夏枯草揮發(fā)油提取量：204.08×0.31%=0.63kg野菊花揮發(fā)油提取量：32.66×0.411%=0.13kg因為采用直通水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油，則加水量為0根據(jù)水蒸氣蒸餾法的原理，在100℃左右（低于100℃），揮發(fā)油隨水蒸氣一起被蒸餾出來，且根據(jù)道爾頓分壓定律，可知：P=P水+P油，設此次蒸餾溫度為95℃，P是指總蒸汽壓，在該溫度時等于大氣壓，即101.325Kpa，M水=18g/mol，在95℃時，P水=84.529Kpa，則：P油=101.325-84.529=16.796Kpa在夏枯草油的提取中，設夏枯草油的密度為1.25g/mL，則m=ρV夏枯草揮發(fā)油的體積：V=m/ρ=0.63×103÷1.25=504mL在野菊花油的提取中，設野菊花油的密度為1.17g/mL，則m=ρV野菊花揮發(fā)油的體積：V=m/ρ=0.13×103÷1.17=111.11mL揮發(fā)油的總質(zhì)量：0.63+0.13=0.76Kg揮發(fā)油的總體積：504+111.11=615.11mL=0.62L按照制備工藝，將蒸餾后的夏枯草、桑葉和野菊花采用水煎煮法提取有效成分，煎煮三次，每次一小時，因為夏枯草、野菊花中揮發(fā)油含量較少，所以它們的質(zhì)量可以視為不變。每次加物料總質(zhì)量的八倍水，每次煎煮時間為一小時，提取次數(shù)為3次，合并煎液，過濾。設提取率是16%，則其投料量為：204.08+32.66+71.43=308.17Kg每次加水量：308.17×8=2465.36Kg總加水量：2465.36×3=7396.08Kg有效成分提取量：308.17×16%=49.31Kg可將處方中原料的密度視為1，一次煎煮的體積為：308.17+2465.36=2773.53Kg=2.47t=2.47m3設藥渣的含水量是20%，則：藥渣中的藥材量為：308.17×84%=258.86Kg藥渣的量為：258.86÷（1-20%）=207.09Kg藥渣中的含水量：258.86-207.09=51.77Kg三次提取后提取液中的含水量：7396.08-51.77=7344.31Kg三次提取后提取液的量為：7344.31+49.31=7393.63Kg因為提取液中的有效成分的濃度較小，對溶液的密度基本無影響，所以可以將溶液的密度看做為1，即提取液的體積為7.394m3（3）過濾設過濾損失率為0.5%，則提取液損失量為：7393.63×0.5%=36.97Kg濾液量為：7393.63-36.97=7356.66Kg=7.36t=7.36m3（4）濃縮因采用直接通水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油，所以無蒸餾后的水溶液，直接將濾液濃縮至相對密度為1.10～1.12（65℃）的清膏。設相對密度為1.10，根據(jù)相對密度的公式，則因為，濾液中的有效成分的含量為：49.31×95%=46.84Kg清膏量為：46.84÷1.10+46.84=89.43Kg蒸發(fā)掉的水的質(zhì)量：7356.66-89.43=7267.23Kg（5）醇沉清膏的體積為：89.43×103÷1.10=81300mL=81.3L醇沉過程中需要加入乙醇，使清膏的含醇量為50%，設乙醇的濃度為95%，加入的乙醇量為XL，則（95%X）/（81.3+X）=50%，得乙醇加入量為90.33L投料量為：81.3+90.33=171.63L（6）過濾、回收乙醇過濾損失率0.5%，則損失量為：171.63L×0.5%=0.86L剩余量：171.63-0.86=170.77L有效成分的含量為：46.84Kg回收乙醇時，將乙醇全部蒸餾出來，則蒸餾乙醇的體積為：90.33×95%=85.81L剩下的含量：170.77-0.86=169.91L（7）濃縮設稠膏的相對密度為1.3，上清液的密度為1.1，則將剩下的液體蒸發(fā)為密度為1.3的稠膏，設蒸發(fā)的水的體積為V：（169.91×1.1-V）/（169.91-V）=1.3求得V為113.28L,即113.28Kg稠膏的體積為：169.91-113.28=56.63L稠膏的質(zhì)量為：56.63×1.3=73.62Kg（8）過篩設過篩損失率為0.5%，則，稠膏投料量為：72.59÷（1-0.5%）=72.95Kg損失量為：73.62×0.5%=0.37Kg輔料投料量：312.46÷（1-0.5%）=314.03Kg輔料損失量：314.03×0.5%=1.57Kg（9）混合混合的損失率為1%，則投料量為：413.59÷（1-1%）=417.77Kg損失量：417.77×1%=4.18Kg（10）制粒制粒損失率為1%，投料量為：409.15÷（1-1%）=413.28Kg則損失量為：413.28×1%=4.13Kg（11）干燥設干燥后的含水量為3%，損失量為2%，則投料量：396.92÷（1-2%）=405.02Kg干燥后的物料為396.92Kg含水量為：396.92×3%=11.91Kg=0.012L所含物料質(zhì)量為：396.92×（1-3%）=385.01Kg蒸發(fā)掉的水量：405.02-396.92=8.1Kg=0.0081L（12）整粒整粒崗位的損失率為0.5%，投料量：（424.37-10.23）÷（1-0.5%）=416.22Kg損失量：416.22×0.5%=2.08Kg（13）總混β-環(huán)糊精包合揮發(fā)油的方法采用飽和水溶液法，所以需要制備環(huán)糊精飽和水溶液，一般來說，β-環(huán)糊精加6倍水即可制備飽和水溶液，且揮發(fā)油（mL）：β-環(huán)糊精（g）=1:8。設包合物收得率為86%，已知提取的揮發(fā)油的總體積為615.11mL，總量為0.76Kg。包合物回收率=包合物質(zhì)量/(揮發(fā)油重量+β-環(huán)糊精重量)×100%β-環(huán)糊精的所需量為：615.11×8=4920.88g=4.92Kg則在β-環(huán)糊精飽和水溶液中，水的所需量為：4.92×6=29.52Kg=29.52L所得β-環(huán)糊精包合物的質(zhì)量為：（0.76+4.92）×86%=4.88Kg將所得β-環(huán)糊精包合物和整粒后的顆粒劑混合，設混合崗位損失率為1%，則物料投入料：396.92-2.08=394.84Kg總投料量為：412.13÷（1-1%）=416.29Kg損失量為：416.29×1%=4.16Kg（14）包裝物料衡算外包裝的損失率0%，內(nèi)包裝損失率為1%，則投料量為：400÷（1-1%）=404.04Kg損失量：404.04×1%=4.04Kg設內(nèi)包裝鋁箔的年損耗率1%，盒子、紙箱年損耗率1%，則內(nèi)包裝年損耗量：（100×106÷10）×（1+1%）=1.01×107盒子年消耗量：（100×10