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①浓缩液
根据518-1浓缩工序的物料平衡一览表可知，当出料量等于进料量时，浓缩液（不包含回收的有机溶剂）总量应为254.87kg，克拉霉素中间体净含量97.7%，水含量0.5%，杂质含量1.8%，其他物料的量忽略不计。
其中克拉霉素中间体的量：152.99 水的量：152.99×0.5%=0.76 杂质的量：152.99×1.8%=2.75 ②洗液
洗液用的是水，其用量为800.00kg，不过水亦不宜加入过多，需考虑生产实际需要、废水回收及处理。
(2) 出料量 【计算过程】 ①滤饼
克拉霉素中间体的量：152.99×99%=151.46 水含量：(151.46/90%)×9.5%=15.99 杂质含量：(151.46/90%)×0.5%=0.84 ②离心洗涤后的母液
克拉霉素中间体的量：152.99×1%=1.53 水含量：0.76+800.00－15.99=784.77 杂质含量：2.75－0.84=1.91
操作过程
物料名称 克拉霉素中间体
水
进料
杂质 洗液水 总计 克拉霉素中间体
出料
水 杂质 总计
表3-10 离心工序物料衡算一览表
质量(kg) 质量百分比(%) 密度(kg/L)
152.99 0.76 2.75 800.00 956.50 151.46 800.00 1.91 954.12
15.99 0.08 0.29 83.64 100.00 15.87 83.85 0.28 100.00
1.28 1.00 1.00 1.00 —— 1.28 1.00 1.00 ——
体积(L) 119.52 0.76 2.75 800.00 923.03 118.33 800.00 1.91 920.99
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3.5.8 干燥
(1) 进料量 ①滤饼
克拉霉素中间体的量：151.46 水的量：15.99 杂质含量：0.84
水杂质：15.99+0.09=16.89
滤饼总重量：151.46+15.99+0.09=168.35 (2) 出料量
①克拉霉素中间体成品
克拉霉素中间体：151.46×99%=149.95 杂质含量：0.09
干物料总量：149.95+0.09=150.04 产品总量(纯度98%)：150.04/98%=153.10 产品含水量：153.10-150.04=3.06 ②蒸出水汽的量：15.99-3.06=12.93
结果：干燥后的克拉霉素中间体产品纯度98%，含水量2.0%，杂质含量0.69%。
在浓缩工段时将物料分至两浓缩釜中进行，其投料量分两次计算（即2批），因此，最后得到的克拉霉素中间体干燥品质量为149.95×2=299.9kg。
操作过程 进料
表3-11 干燥工序的物料衡算一览表
物料名称 质量（kg) 质量百分比(%) 克拉霉素中间体
水杂质 总计 克拉霉素中间体
出料
水杂质 水蒸汽 总计
151.46 15.99 167.45 149.95 3.15 12.93 166.03
90.00 10.00 100.00 90.00 2.00 8.00 100.00
密度(kg/L) 1.28 1.00 —— 1.28 1.00 1.00 ——
体积（L） 118.33 15.99 134.32 117.15 3.15 12.93 1833.23
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第4章 热量衡算
4.1 热量衡算依据
能量衡算的主要依据是能量守恒定律，以车间物料衡算的结果为基础而进行的。因此，车间物料衡算表是进行热量衡算的首要条件。 4.1.1 设备的热量平衡方程式
能量衡算的主要依据是能量守恒定律，其数学表达形式为能量守恒基本方程：
环境输入到系统的能量=系统输出到环境的能量+系统内积累的能量 对于制药车间工艺设计中的能量衡算，许多项目可以忽略，车间能量衡算的目的是要确定设备的热负荷，而且在药品生产过程中热能是最常用的能量表现形式，所以能量衡算可简化为热量衡算。
当内能、动能、势能的变化量可以忽略且无轴功时，根据能量守恒方程式可以得出以下热量平衡方程式：
Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6
式中 Q1—物料带入设备的热量.KJ
Q2—加热剂或冷却剂传给设备所处理物料的热量.KJ Q3—过程热效应.KJ
Q4—物料离开设备所带走的热量.KJ Q5—加热或冷却设备所消耗的热量.KJ Q6—设备内环境散失的热量.KJ 说明：
(1) 放热过程Q3为正值，吸热过程Q3为负值；
(2) 在热量衡算过程中的Q2，即设备热负荷，是衡算的主要目的。Q2正值表示需对设备加热；负值表示需冷却；
(3) 选择基准温度为0℃，以液态为基准态，并且假设本设计中所涉及到的杂质都视为惰性组分，不考虑其热效应。 4.1.2 热量衡算基础数据的计算和查取
热量衡算中大部分基础数据依据《化学工程手册》和《化工工艺设计手册》而得。对于手册中无法查到的数据通过相关经验公式进行估算获得。
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4.2 总体能量衡算
说明：
(1) 以下计算所用的数据均依据第三章中物料衡算的结果进行，以日生产总量为准；
(2) 有关各物质的物化参数均一总表述，后面只作直接饮用；
(3) 计算过程中单位君安以下标准：质量：kg ；能量：kJ ；比热：kJ/(kg·℃) ；溶解热/汽化热/燃烧热：kJ/kg ；温度：℃。
4.3 能量衡算目的
能量衡算主要目的是为了确定设备的热负荷，根据设备热负荷的大小、所处理物料的性质及工艺要求再选择传热面的型式、计算传热面积、确定设备的主要工艺尺寸。
4.4 干燥工序的热量衡算
由干燥工序的温度变化过程可知，干燥工序的热量衡算只有一个过程，即物料由25℃进料，升温至90℃，直至水分含量符合检验标准为止。
该热量衡算涉及的基础数据查取与计算：
表4-1 干燥工序热量衡算相关基础数据表
物料项目 克拉霉素中间体
水 水汽
平 均 比 热 容 [kJ/（kg·℃)] 25℃ 1.595 4.19 ——
90℃ 1.595 4.19 0.75
汽化热（kJ/kg）
—— 2177.24 ——
查《制药设备与车间设计》第二版得：
元素 C H O
表4-2 元素原子比热容表
Ca kJ/(kg·℃) 元素
7.535 9.628 16.74
N Si ——
Ca kJ/(kg·℃)
14.588 15.907 ——
查《化工工艺设计手册》第二版得： 化合物的比热容计算公式
CP?1M?nca kJ(kg??C)
式中 M—化合物分子量；
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n—分子中同种元素原子数；
Ca—元素的原子比热容 kJ(kg??C)；
那么由上述公式即可得： 克拉霉素中间体的比热容
?7.535?48?9.628?94?16.740?14?15.907?2?14.588?2?1.595
979.44该过程无化学反应热，只有水的汽化热，因此Q3?QP。各物料进出量见干燥工段物料衡算表中相关数据。
(1) Q1的计算
Q1??mTCp
?Q中间体?Q水=151.46×25×1.565+16.89×25×4.19 =7695.10 (2) Q3的计算
水的汽化热Q3?Qvb??m1qvb=－12.93×2177.24=－28151.71 (3) Q4的计算
Q4??mTCp
?Q'中间体?Q'水?Q'水汽
=149.95×90×1.595+3.06×90×4.19+12.93×90×0.75 =23552.02 (4) Q5与Q6的计算
根据经验(Q5?Q6)一般为(Q4?Q5?Q6)的5%～10%，即取Q5+Q6=10%Q总。
因此，(Q5?Q6)取(Q4?Q5?Q6)的10%计算。
即(Q5?Q6)=(Q4?Q5?Q6)×10% 则(Q5?Q6)=Q4/9=2616.89 (5) Q2的计算
Q2=(Q4?Q5?Q6)－(Q1?Q3)
= (23552.02+2616.89)－(7695.10+(－28151.71)) =46625.52
由以上计算过程可知：Q2>0,说明该过程需要加热,所需热量为46625.52。
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