Материальные расчеты

1 Расчет материального баланса

Мощность производства 2 млн. Флаконов настойки валерианы в квартал.

Состав сырья (корневища с корнями валерианы):

1. Экстрактивные вещества – 28,8%

В них:

• действующих веществ (ДВ) – 3%

• сопутствующие вещества (СП) – 20,8%

• балластные вещества (БВ) – 5%

2. Влага – 11,6%

3. Нерастворимый сухой остаток (клетчатка) – 59,6%

Выходы по стадиям

Таблица 1

Номер стадии	Наименование стадии (операции)	Выход на стадии,%
ВР.3.1	Приготовление спирта этилового 70%	99,8
ВР.3.2 ВР.3.3	Измельчение и просеивание сырья	97
ВР.4	Подготовка вспомогательных материалов
ТП.5	Экстракция: по действующим веществам; по сопутствующим веществам; по балластным веществам; механические потери	82 85 70 1,5
ТП.6	Отстаивание и фильтрация: по действующим веществам; по сопутствующим веществам; по балластным веществам; спирта в извлечение; механические потери по всем компонентам; потери спирта на осадок	97 88 0 97,5 2,0 0,5
УМО.7.1	Розлив и укупорка настойки валерианы	99,8
УМО.7.2	Маркировка настойки валерианы	99,9
УМО.7.3	Упаковка настойки валерианы	99,9

Расчет материального баланса ведем на калькуляционную единицу 10000 флаконов настойки валерианы по 25 мл каждый (плотность настойки 0,92 кг/л). Количество настойки по массе : 10000*25/1000*0,92=230 кг

Содержание ДВ в настойке 0,43%. Количество ДВ в настойке: 230*0,43=0,989 кг

Общий выход по ДВ в процессе ɳ_{общ по ДВ}=0,97*0,82*0,97*0,998*0,999*0,999=0,768

Учитывая общий выход по ДВ, содержание в сырье ДВ: 0,989/0,768=1,288кг

Необходимая количество лекарственного растительного сырья (ЛРС) составит (с учетом содержания ДВ в корневищах с корнями валерианы – 3% ):

1,228 – Х

3 - 100

Х=1,288*100/3=42,933 кг

Вр.3.1 Приготовление спирта этилового 70%

Для экстрагирования 42,933 кг ЛРС потребуется 343,464 л экстрагента ( соотношение ЛРС:экстрагент=1:8). Плотность 70% этилового спирта ρ=0,8854 г/см³. То есть с учетом выхода на стадии необходимо приготовить 343,464*0,8854/0,998=304,712 кг спирта этилового 70%.

Определим количество спирта этилового 96,02%, которое потребуется для этого:

Х=М*b/a,

Где Х- необходимое количество спирта этилового 96,02%, г; М- масса спиртоводного раствора требуемой концентрации требуемой концентрации, г; b-содержание безводного спирта в спиртоводном растворе требуемой концентрации, % по массе; a-содержание безводного спирта в 96,02% спирте, % по массе.

Х=304,712*62,36/93,86=202,449 кг

Масса воды: 304,712-202,449=102,263 кг

В таблицах далее приведен пересчет на 100% спирт этиловый.

Таблица 2

Наименование полупродуктов и сырья	Содержание основного вещества,%	Израсходовано
		Масса			Объем, л	Количество, шт
		кг	кг основного вещества	кг/моль
1	2	3	4	5	6	7
А. Сырье и полупродукты 1. Спирт этиловый 70%(ρ=0,8854 г/см3): -спирт этиловый 100%; -вода очищенная	70 об. (62,44(масс.))	304,712	190,018 114,694		344,152
Итого		304,712	304,712

С учетом выхода на стадии ɳ=99,8% получаем:

Спирта этилового 70%: 304,712*0,998=304,103 кг

Потери на стадии спирта этилового 70% составят: 304,712-304,103=0,609 кг

Таблица 3

Наименование полупродуктов и сырья	Содержание основного вещества,%	Получено
		Масса			Объем, л	Количество, шт
		кг	кг основного вещества	кг/моль
1	2	3	4	5	6	7
А. Сырье и полупродукты 1. Спирт этиловый 70%(ρ=0,8854 г/см3): -спирт этиловый 100%; -вода очищенная Б. Отходы В. Потери механические, неучтенные, в них: 1. Спирт этиловый 70%(ρ=0,8854 г/см3): -спирт этиловый 100%; -вода очищенная	70 об. (62,44(масс.)) 70 об. (62,44(масс.))	304,103 0,609	189,639 114,463 0,379 0,230		343,464
Итого		304,712	304,712