制药工艺学

黄鹏飞

目录

  • 1 第一章 绪论
    • 1.1 导语
    • 1.2 概述
    • 1.3 化学制药发展
    • 1.4 制药工业的发展
  • 2 第二章 化学制药工艺路线的设计方法
    • 2.1 导语
    • 2.2 类型反应法和分子对称法
    • 2.3 追溯求源法
    • 2.4 模拟类推法
  • 3 第三章 化学制药工艺研究
    • 3.1 概述
    • 3.2 反应物浓度与配比
    • 3.3 反应溶剂与重结晶溶剂
    • 3.4 反应温度与压力
    • 3.5 催化剂
    • 3.6 化学反应的稳健性
    • 3.7 小节
  • 4 第四章 化学制药工艺安全性
    • 4.1 导语
    • 4.2 光气化工艺安全性
    • 4.3 硝化工艺安全性
    • 4.4 加氢工艺安全性
    • 4.5 重氮化工艺安全性
    • 4.6 小结
  • 5 第五章 手性制药工艺
    • 5.1 导语
    • 5.2 概述
    • 5.3 外消旋体的拆分工艺
    • 5.4 不对称合成制药工艺
    • 5.5 小结
  • 6 奥美拉唑生产工艺
    • 6.1 概述
    • 6.2 奥美拉唑合成工艺路线与选择
    • 6.3 5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇的生产工艺
    • 6.4 2-氯甲基-3,5-二甲基-4-甲氧基吡啶盐酸盐的生产工艺
    • 6.5 奥美拉唑的合成
    • 6.6 知识拓展1
  • 7 第七章 紫杉醇生产工艺
    • 7.1 概述
    • 7.2 紫杉醇侧链的合成工艺原理
    • 7.3 紫杉醇半合成工艺过程与质量控制
    • 7.4 知识拓展2(上)
  • 8 第八章 头孢菌素类抗生素生产工艺
    • 8.1 概述
    • 8.2 7-氨基头孢烷酸生产工艺
    • 8.3 头孢氨苄生产工艺
    • 8.4 知识拓展2(下)
  • 9 第九章 质量源于设计与制药工艺优化
    • 9.1 概述
    • 9.2 制药工艺研发的工具
    • 9.3 原料药生产工艺优化
    • 9.4 知识拓展3(上)
  • 10 第十章 反应器与放大设计
    • 10.1 概述
    • 10.2 通气搅拌反应器
    • 10.3 化学反应器设计
    • 10.4 反应器的放大
    • 10.5 知识拓展3(下)
    • 10.6 知识拓展4(上)
  • 11 第十一章 制药工艺计算
    • 11.1 制药工艺流程图
    • 11.2 物料衡算
    • 11.3 能量衡算
    • 11.4 知识拓展4(下)
  • 12 第十二章 制药中试工艺研究
    • 12.1 制药中试工艺研究
    • 12.2 生产工艺规程
    • 12.3 原料药生产工艺验证
    • 12.4 化学制药工艺总复习
  • 13 第十三章 三废处理工艺
    • 13.1 概述
    • 13.2 废水处理工艺
    • 13.3 废气处理工艺
    • 13.4 废渣处理工艺
    • 13.5 共性技术总复习
能量衡算

第三节  能量恒算

制药工艺过程包含有化学过程和物理过程,往往伴随着能量变化,因此必须进行能量衡算。因一般无轴功存在或轴功相对来讲影响较小,因此能量衡算实质上是热量衡算。


一、理论基础

热量衡算主要依据是能量守恒定律。在无轴功的条件下,进入系统的热量与离开系统的热量相互平衡。其热量衡算表达式为能量输入等于能量输出:Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6

式中,

Q1-物料带入的热量;

Q2-加热剂(冷却剂)输入的热量;

Q3-过程热效应;

Q4-物料带走的热量;

Q5-消耗于加热(冷却)设备和各个部件上的热量;

Q6-设备散失的热量。

通过上式可以计算出Q2,由Q2进而可以计算加热剂或冷却剂的消耗量。

为了计算化学反应过程的绿色程度,可用能量效率参数进行能量消耗的评价。

能量效率是指:单位能量输入所产生的产物量。

能量效率越大,化学反应的绿色程度越高。

二、恒算过程

(1)Q1计算:Q1=∑GCt

C为物料的比热容,G为物料的质量,t为物料的温度。

(2)Q2计算:未知数

(3)Q3计算:发生化学或生物反应释放或吸收的热量称为化学或生物反应热;发生物理变化过程所引起的热量为状态热。在某一过程中,有时只有化学或生物反应热,有时只有状态热,有时两者兼有。相关数据可以通过手册查出。

(4)Q4计算:同Q1

(5)Q5+Q6计算:通常按照总输出热的5%-10%测算。