能量衡算
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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。

