Способы экстрагирования.
В
фармацевтической промышленности
используют следующие способы
экстрагирования: мацерация, ремацерация,
перколяция. реперколяция, противоточное
и циркуляционное экстрагирование.
Способы экстрагирования классифицируют
на статические и динамические. При
использовании статических методов
экстрагирования (н-р: мацерация) экстрагент
поступает на сырье периодически, а
извлечение получают за один или несколько
приемов. При использовании динамических
методов экстрагирования (н-р: перколяция)
сырье и экстрагент загружают периодически
и сливают извлечение непрерывно или
загрузка сырья, экстрагента и получение
извлечения происходят непрерывно.
Выбор
способа экстрагирования зависит от
многих факторов: свойств экстрагента,
структуры растительного материала,
экономической целесообразности.
Рекуперация спирта из отработанного сырья
Отработанное сырье
(шрот) промывают в выпарительной чашке
2-3-х-кратным количеством воды очищенной
по отношению к массе сырья, но не менее
чем 50 мл, сырье отжимают и выбрасывают.
Затем измеряют объем и плотность
(ареометром) промывных вод и определяют
с помощью алкоголеметри-ческой таблицы
№1 концентрацию спирта. Полученные
данные используют при составлении
материального баланса. Промывные воды
сливают в специальный сосуд.
Составление материального баланса
Материальный
баланс – это соотношение между количествами
исходных материалов, полученного
готового продукта, отходами производства
и материальными потерями. Материальный
баланс может быть составлен как в
отношении всего технологического
процесса, так и в отношении каждой
отдельной
стадии или
производственной операции. Он может
охватывать асе материалы (суммарный
баланс) или каждый отдельный компонент.
Уравнение
материального баланса имеет следующий
вид:
G,
= G2
+ G3
+G4
+ G5.
где
G1
– масса исходных материалов; G2
– готового продукта; G3
– побочных продуктов;
G4–
отбросов;
G5
– материальных
потерь,
В случае отсутствия
отходов производства уравнение
материального баланса имеет вид:
G1
= G2
+ G5
Технологический
выход η – это отношение массы готового
продукта G2
к массе взятых исходных материалов G1,
выраженное в процентах:
η=
G2/
G1∙100%
Технологическая
трата (Σ) – это отношение массы материальных
потерь G5
к массе исходных материалов G1,
выраженное в процентах:
Σ=
G5/
G1∙100%
Чем меньше
технологическая трата, тем рентабельнее
производство.
Расходный
коэффициент (Красх)
– это отношение массы взятых исходных
материалов к массе полученного готового
продукта. Красх.
величина безразмерная, всегда больше
единицы, рассчитывается с точностью до
0,001.
Красх.=
G1/
G2
Чем
меньше Красх,
тем пучше организован технологический
процесс.
Для составления
материального баланса по спирту
количество спирта в экстрагенте, настойке
и промывных водах следует выразить в
единицах абсолютного спирта, мл при
20°С (см. алкоголеметрические таблицы)
(учетная единица на фармпроизводетве).
Материальный баланс по абсолютному этанолу
|
Приходная часть |
Расходная часть |
|||
|
Взято экстрагента |
Взято абсолютного |
Получено |
Концентрация |
Содержание |
|
40% 120мл |
48 |
|
37 14,8 не определяем |
37 7,4 3,6 |
|
Итого: |
48 |
Итого: |
48 |
Итог расходной
части материального баланса должен
быть равен итогу приходной части баланса.
Количество промывных вод, оставшихся
в сырье, определяют путем взвешивания
сырья после получения промывных вод.
ПРИМЕЧАНИЕ: * Неучтенные
потери: 48 – (37 + 7,4) = 3,6 мл
ОБУЧАЮЩАЯ ЗАДАЧА
по составлению
материального баланса на абсолютный
этанол
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Задачи к экзамену с решением по заводской фармацевтической технологии
Задача 1.
Сколько литров 96,45% спирта и воды потребуется для получения 120 литров 40,04% спирта?
Решение
1) Количество 96,45% спирта в л рассчитывают по формуле:
х = P· b/a = 120 40,04/96,45 = 49,82 л
2) Количество 94,45% спирта по массе
P = V·r = 49,82·0,8136 = 40,53 кг
3) Масса 120 л 40,04% спирта (Р)
P = V·r = 120·0,9480 = 113,76 кг
4) Количество воды
113,76 – 40,53 = 73,23 кг (л)
Ответ: 49,82 л 96,45% спирта и 73,23 л воды.
Задача 2.
Сколько литров 95% спирта нужно смешать с водой, чтобы получить 400 л 40% спирта? Чему равна контракция?
Решение
1) По таб. 4, ГФ XI, вып. 1, стр. 319 для получения 1 л 40% спирта нужно смешать 421 мл 40% и 607 мл воды. Расчет на 400 л:
1 л – 421 мл 40% сп. 1 л – 607 мл воды
400 л – х1 400 л – х2
х1 = 168,40 л х2 = 242,80 л воды
2) Контракция: (168,4 + 242,8) – 400 = 11,2 л
Ответ: 168,4 л 95% спирта и 242,8 л воды.
Задача 3.
Определить, сколько литров 70% спирта получится при смешении 1000 л 95% с 391 л воды. Решить по алкоголеметрической таблице.
Решение
1) Масса 1000 л 95% спирта (табл. 3, ГФ XI, вып. 1. стр. 318)
P = V·r = 1000·0,8114 = 811,4 кг
2) Масса 70% спирта
811,4 + 391 = 1202,4 кг
3) Объем 70% спирта
V = P/r = 1202,4 / 0,8856 = 1357,72 л
4) Контракция
(1000 + 391) – 1357,72 = 3,28 л
Ответ: 1357,72 л
Задача 4.
Определить, сколько литров 96% и 10% спирта нужно смешать, чтобы получить 500 л 40% спирта. Чему равна контракция?
Решение
Для удобства проведения расчетов необходимо занести известные данные в таблицу.
| Объемный % | Весовой % | Плотность |
| 96 % | 93,86 % | 0,8079 |
| 40 % | 33,33 % | 0,9480 |
| 10 % | 7,99 % | 0,9848 |
1) Масса 40% спирта
P = V·r = 500·0,9480 = 474,00 кг
2) Масса 96% спирта
х = P·(b-c)/(a-c) х = 474·(33,33 – 7,99)/(93,86 – 7,99) = 139,85 кг
3) Масса 10% спирта
474,00 – 139,85 = 334,15 кг
4) Объем 96% спирта
V = P/r = 139,85/0,8074 = 173,21 л
5) Объем 10% спирта
V = P/r = 334,15/0,9848 = 339,31 л
6) Контракция
(173,21 + 339,31) – 500 = 12,52 л
Ответ: контракция равна 12,52 л, объем 96% спирта – 173,21 л, объем 10% спирта – 339,31 л.
Задача 5.
Необходимо приготовить 300 л 70% спирта из 90%-ного и рекуперата с содержанием абсолютного спирта 5%. Сколько л 90% спирта и рекуперата нужно израсходовать? Чему равна контракция?
Решение:
| Объемный % | Весовой % | Плотность |
| 90 % | 85,68 | 0,8292 |
| 70 % | 62,36 | 0,8856 |
| 10 % | 4,02 | 0,9910 |
1) Масса 70% спирта
P = V·r P = 300·0,8856 = 265,68 кг
2) Масса 90% спирта
х = P·(b-c):(a-c) х = 265,68· (62,36 – 4,02):(85,68 – 4,02) = 189,81 кг
3) Масса 5% спирта (рекуперата)
265,68 – 189,81 = 75,87 кг
4) Объем 90% спирта
V = P:r V= 189,81:0,8292 = 228,91 л
5) Объем 5% спирта (рекуперата)
V = P:r V = 75,87:0,9910 = 75,56 л
6) Контракция
(228,91 + 75,56) — 300 = 4,47 л
Ответ: 228,91 л 90% спирта и 75,56 л рекуперата, контракция 4,47 л.
Задача 6.
Определите массу 230 л спиртоводной смеси, если при 20°С стеклянный спиртомер опустился до 82%. Сколько литров безводного спирта содержится в спиртоводной смеси?
Решение.
1. Масса 82% спирта равна:
r82%=0,8536 m=V*r=0.8536*230=196.238 кг
2. Сколько литров безводного спирта содержится в спиртоводной смеси?
Ответ: в спиртоводной смеси содержится 188,6 л безводного спирта
m=196,33 кг.
Задача 7.
Приготовьте 320 л 30% этанола, необходимого для получения экстракта чабреца жидкого, исходя из спирта ректификата с концентрацией 70% и спирта рекуперата с концентрацией 10%.
Решение.
1. r30% спирта=0,9622 %m30%спирта=24,64
r10% спирта=0,9848 %m10%спирта=7,99
2. Масса 320 л 30% этанола:
m=V30% спирта*r30% спирта=320*0,9622=307,9 кг
3. Количество кг 70% спирта:
70% спирта
4. Количество 10% спирта:
m10%=307.9-94.15=213.75 кг
5. Объём 70% спирта:
6. Объём 10% спирта:
Ответ: 106,312 л 70% спирта и 217,049 л 10% спирта.
Задача 8.
Получено 800 мл раствора основного ацетата алюминия с плотностью 1,017. Сколько нужно добавить раствора с плотностью 1,063, чтобы получить стандартный раствор с плотностью 1,048?
Решение
Расчет количества раствора с плотностью 1,063:
При укреплении растворов расчет ведут по массе (m=V·r)
(
1) mр-ра с плотностью 1,017 = 800·1,017 = 813,6 г
2) 0,33 г – 0,0153 г.
х — 813,6
х = (0,031·1,063·800·1,017):(0,015·1,017) = 1757,49 г
Ответ: 1757,49 г или 1653,33 мл раствора с плотностью 1,063 .
Задача 9.
Сколько нужно взять раствора основного ацетата свинца с плотностью 1,5, чтобы получить 850 г раствора с плотностью 1,230?
Решение
Расчет количества раствора с плотностью 1,5:
Расчет ведут по массе.
1) 0,615 г – 0,345 г
850 г – х г
х = 850·0,345: 0,615 = 476,83 г или 317,9 мл
Ответ: 476,83 г или 317,9 мл раствора с плотностью 1,5.
Задача 10.
Рассчитайте сколько 70% раствора кальция хлорида необходимо смешать с 45% раствором, чтобы получить 2 кг 50% раствора.
Решение.
Для решения используют форму «звездочки», в которую подставляют исходные данные:
1. Расчет количества 70% раствора:
На 25 частей 50% раствора — 5 частей 70% раствора
на 2 кг 50% раствора — Х кг 70% раствора
2. Расчет количества 45% раствора :
На 25 частей 50% раствора — 20 частей 45% раствора
на 2 кг 50% раствора — Х кг 45% раствора
Ответ: 0,4 кг 70% раствора и 1,6 кг 45% раствора.
Задача 11.
Получено 180л основного ацетата алюминия с плотностью 1,08. Какое количество воды необходимо добавить, чтобы получить препарат с плотностью 1,048г/см3?
Решение.
1 способ. Расчет разбавителя по объёму:
V — х
2 способ. Расчет по схеме «звездочка»:
0,048(1,08) — 0,032(вода)
180 — х
Ответ: 120 л воды
Задача 12.
Приготовьте 150 л раствора камфоры в масле для наружного применения. Расходный коэффициент равен 1,05, плотность камфорного масла равна 0,93г/см3. Дайте изложение технологического процесса.
Решение.
1. Расчет количества камфоры
на 1 л — 100 г камфоры
на 150 л — Х 
2. Расчет массы камфорного масла
m=Vмасла камфорного*rмасла=150*0,93=139,5
3. Расчет количества масла подсолнечного:
mкамфорного масла-mкамфоры=139,5-15=124,5 кг
4. Расчет количества исходных ингредиентов с учетом Красх
камфоры- 15*1,05=15,75кг
масла- 124,5*1,05=130,725 кг.
Технологический процесс:
В паровом котле подогревают подсолнечное масло до 40-45°С, и при включенной мешалке добавляют камфору, перемешивают до растворения камфоры. Раствор фильтруют под давлением. Проводят стандартизацию и фасуют раствор во флаконы.
Ответ: камфоры 15,75 кг; масла подсолнечного 130,725 кг.
Задача 13.
Приготовьте 200 л камфорного спирта. Расходный коэффициент равен 1,02. Дайте изложение технологического процесса (плотность камфорного спирта 0,886 г/см3).
Решение.
1. Расчет массы камфоры для приготовления раствора:
на 1 л раствора — 100 г камфоры
на 200 л раствора — Х г камфоры 
2. Расчет количества 70% спирта для приготовления раствора:
масса камфорного спирта
m=200*0,886=177,2кг
масса 70% спирта
mкамфорного спирта-mкамфоры=177,2-20=157,2кг
3. Состав рабочей прописи:
камфоры- 20*1,2=20,4кг
спирта 70%- 157,2*1,02=160,344кг
70% спирта
Ответ: 20 кг камфоры и 180,975 л 70% спирта.
Технологический процесс:
В сухой реактор отвешивают камфору и добавляют этанол. Смесь перемешивают до полного растворения камфоры. Раствор фильтруют, стандартизируют и фасуют в склянки по 25; 50 мл.
Задача 14.
Рассчитайте количество сырья и экстрагента для получения 120 л настойки ландыша, если коэффициент поглощения равен 2,0 см3/г.
Решение
Сырье – трава ландыша, измельченная до 8 мм (ГФ XI). Экстрагент – спирт этиловый 70%. Соотношение сырья и готовой продукции 1:10. Количество сырья: 120/10 = 12 кг.
Общее количество экстрагента для получения настойки рассчитывают по формуле:
V = V1+P·K, где
V – общий объем экстрагента, л (мл)
V1-объем настойки (готового продукта), л (мл)
P – количество растительного сырья, кг (г)
К – коэффициент поглощения.
V = 120+12·2 = 144 л
Ответ: травы ландыша — 12 кг, спирта этилового 70% — 144 л.
Задача 15.
Приготовить 120 л настойки боярышника методом перколяции, если Кn = 2 см3/г. Составить материальный баланс по абсолютному спирту, если выход составил 98%. Содержание спирта в настойке 65%
Решение:
Соотношение сырья и готовой продукции 1:10.
Сырье – плоды боярышника 120:10 = 12 кг.
Экстрагент – спирта этиловый 70%
V = 120+(12·2) = 144 л
Количество полученной настойки (с учетом выхода продукции):
120 л – 100 % х = (120·98):100 = 117,6 л настойки
х – 98%
|
Израсходовано |
Получено |
||
| Наименование | Содержание абсолютного спирта л | Наименование | Содержание абсолютного спирта л |
| Спирт этиловый 70% — 144 л | Х = 144·70%:100% = 100,8 л | Настойка боярышника 117,6 л с содержанием спирта 65% | Х = 117,6·65:100 = 76,44 л |
| Потери: 100,8 – 76,44 = 24,36 л | |||
| Итого: | 100,8 л | Итого: | 100,8 л |
1) Выход h = 76,44·100:100,8 = 75,83 %
2) Трата e = 24,36·100:100,8 = 24,17%
3) Красх.= 100,8:76,44 = 1,31
Ответ: уравнение материального баланса имеет вид: выход 75,83%, трата 24,17%, расходный коэффициент – 1,31.
Задача 16.
Приготовьте 100л настойки эвкалипта методом дробной мацерации по ВНИИФ, Кп=1,5см3/г. Количество экстрагента рассчитайте исходя из 84% спирта.
Решение.
Сырье – лист эвкалипта, экстрагент – 70% спирт этиловый, настойка эвкалипта готовится в соотношении 1:5.
Количество сырья: М сырья=100:5=20кг
Количество экстрагента: V экстрагента=100+20*1,5=130л
Пересчет 70% спирта из 84%:
1. Масса 70% спирта равна:
m70%=0,8856(r70% спирта)*130=115,1кг
2. Масса 84% спирта равна:
m84%=(115,1кг*62,36):78,16=91,94кг
Примечание: % по массе 70%=62,36
% по массе 84%=78,16
3. Количество воды: mводы=115,1кг-91,94кг=23,16кг
4. Объём 84% спирта: 
5. Контракция (108,3+23,16)-130=1,46л.
Ответ: для получения 70% спирта необходимо смешать 108,3л 84% спирта и 23,16л воды.
Технологический процесс:
Сущность процесса заключается в последовательном экстрагировании растительного сырья дробными частями свежего экстрагента. В производственных условиях делают 4 слива.
Расчет экстрагента для 1 залива:
100(количество готовой продукции):4 (количество сливов)
Задача 17.
Рассчитайте количество сырья и экстрагента для приготовления 280л настойки зверобоя, Кп=1,5см3/г. Сколько потребуется воды и имеющегося в наличии 96% спирта для приготовления рассчитанного количества экстрагент?
Решение
Сырье – трава зверобоя, экстрагент – 40% спирт этиловый, настойки зверобоя в соотношении 1:5.
Количество сырья: М=280:5=56кг
Количество экстрагента: V=280+56*1,5=364л
1. Масса 40% спирта равна:
m40%=0,9480 (r40%спирта)*364=345,07
2. Масса 96% спирта равна:
33,33*345,07=93,86*х
m96%=(345,07кг*33,33):93,86=122,53кг
3. Количество воды:
mводы=m40%спирта-m96% спирта
345,07кг-122,53кг=22,54кг
4. Объём 96% спирта:
5. Контракция:
V96%спирта + Vводы -V40%спирта=(151,7+222,54)-364=10,24л
Ответ: для получения 40% спирта смешиваем 151,7л 96% спирта и 222,54л воды и получаем 364л 40% спирта
Задача 18.
Рассчитать количество сырья и экстрагента для получения 100л настойки валерианы. Кп равен 1,3см3/г. Описать приготовление настойки методом дробной мацерации по ВНИИФ. Составить материальный баланс по абсолютному спирту. В настойке содержится 64% спирта.
Решение.
Сырье: корневища с корнями валерианы, экстрагент: 70% этанол.
1. Расчет количества сырья:
Настойка валерианы готовится в соотношении 1:5; у=5
mсырья=100:5=20кг
2. Расчет количества экстрагента:
Vэкстрагента = mсырья*(Кп+у)=20*(1,3+5) = 126 л 70% спирта этилового
Загружают в перколтяор 20 кг сырья и заливают:
3. Расчет количества экстрагента для одного залива:
100:4=25л;
25л+(20*1,3)=51л 70% спирта,
где 20кг – масса сырья.
Оставляют на сутки. Сущность процесса заключается в последовательном экстрагировании растительного сырья дробными частями свежего экстрагента. В производственных условиях делают 4 слива.
Расчет экстрагента для 1 залива:
100(количество готовой продукции):4 (количество сливов)
Материальный баланс.
|
Израсходовано |
Получено |
||
|
Наименование |
Содержание абсолютного спирта, л |
Наименование |
Содержание абсолютного спирта, л |
| Спирт этиловый 70% 126л |
Абсолютный спирт в л:
|
1. Настойка 100л
(содержание спирта 64%) 2. Потери |
Абсолютный спирт в л:
24,2 |
| ИТОГО |
88,2 |
ИТОГО |
88,2 |
Потери: 88,2-64=24,2л
; 
Ответ: корневищ и корней валерианы 20 кг, спирта этилового 70% 126л;
h=72,56%; Кр=1,37; e=27,44%
Задача 19.
Рассчитать количество сырья и экстрагента для получения 150 л настойки красавки (Кп = 2 см3/г). Дать изложение технологического процесса методом перколяции. Количество экстрагента рассчитать исходя из 91,4% спирта этилового.
Решение.
1. Сырье – лист красавки, экстрагент – 40% спирт этиловый, соотношение фаз 1:10.
2. Расчет сырья: 150л:10=15кг
3. Расчет экстрагента: 150+(15*2) = 180л 40% спирта
4. Расчет массы 40 % спирта:
r40% спирта=0,9480
m40% спирта=0,9480*180=170,64кг.
5. Расчет массы 91,4% спирта:
6. Расчет воды: M=m40%спирта — m91,4% спирта=170,64-65,02=105,62кг
7. Расчет объёма 91,4% спирта:
8. Контракция: V91.4% спирта + Vводы – V40%спирта=
=78,85+105,82-180=4,47л
Ответ: 78,85л 91,4% спирта и 105,85 л воды.
Технологический процесс:
1-й день. В перколятор загружают 15 кг сырья и заливают 30+30=60л экстрагента и оставляют на 24 часа для настивания.
2-й день. Устанавливают скорость перколяции равную 1/24 – 1/48 занимаемого рабочего объёма перколятора и с той же скоростью добавляют чистый экстрагент. Перколируют до истощения сырья, затрачивая при этом рассчитанное количество экстрагента. Полученную настойку отстаивают при температуре не выше 10°С, не менее 2 суток, фильтруют, стандартизируют и расфасовывают.
Задача 20.
Из 20 кг сырья листьев красавки с содержанием алкалоидов 0,36%, получили 200 л стандартной настойки, с содержанием алкалоидов 0,033%. Составить материальный баланс по действующим веществам. Дать изложение технологического процесса.
Решение.
Материальный баланс.
|
Израсходовано |
Получено |
||
|
Наименование |
Содержание алаклоидов, кг |
Наименование |
Содержание алкалоидов, кг |
| Листья красавки
(содержание алкалоидов 0,36%) – 10кг |
100 – 0,36 20 – х х=0,072 |
1. Настойка красавки (содержание алкалоидов 0,033%) – 200л
2. Потери |
100 — 0,033 200 – х х=0,066 0,006 |
| ИТОГО |
0,072 |
ИТОГО |
0,072 |
Потери: 0,072-0,066=0,006кг
; 
Ответ: h=91,67%; Кр=1,09; e=8,33%
Технологический процесс: В перколятор загружают 20 кг сырья, заливают 40% спиртом до зеркала и оставляют на сутки для настаивания. Через сутки устанавливают скорость перколяции, равную 1/24 – 1/48 рабочего объёма перколятора, и с такой же скоростью подают в перколятор чистый экстрагент. Перколируют до истощения сырья, затрачивая при этом рассчитанное количество экстрагента. Полученную настойку отстаивают при температуре не выше 10°С, не менее 2 суток, фильтруют, стандартизируют и расфасовывают.
Задача 21.
Приготовить 200 л настойки пустырника методом мацерации, Кп=1,8 см3/г. Составить материальный баланс по абсолютному спирту при условии, что выход настойки составил 95%. Содержание спирта в настойке равно 65%.
Решение.
1. Сырье – трава пустырника,
соотношение фаз 1:5, экстрагент – 70% этиловый спирт
2. Расчет количества сырья:
настойки пустырника готовится в соотношении 1:5
200:5=40 кг
3. Расчет экстрагента:
200+(40*1,8)=272 л 70% спирта
4. Выход настойки составил 95%
200 л — 100%
Х л — 95% Х=190л
Материальный баланс.
|
Израсходовано |
Получено |
||
|
Наименование |
Содержание абсолютного спирта, л |
Наименование |
Содержание абсолютного спирта, л |
| Спирт этиловый 70% — 272 л |
|
1. Настойка пустырника (содержание спирта 65%) – 190л
2. Потери |
66,9 |
| ИТОГО |
190,4 л |
ИТОГО |
190,4л |
Потери: 190,4-123,5=66,9
; 
Ответ: h=64,86%; Кр=1,54; e=35,14%
Задача 22.
Приготовить 150 л настойки валерианы методом перколяции, Кп=1,2см3/г. Составить материальный баланс по абсолютному спирту, если выход настойки составил 98%. В настойке содержится 66% спирта.
Решение.
1. Настойка валерианы готовится в соотношении 1:5, следовательно необходимо взять:
сырья :
150:5=30 кг,
экстрагента (70% спирта ):
150+(30*1,2)=186л
2. Выход настойки составил 98%, поэтому настойки получили:
Материальный баланс.
|
Израсходовано |
Получено |
||
|
Наименование |
Содержание абсолютного спирта, л |
Наименование |
Содержание абсолютного спирта, л |
| Спирт этиловый 70% — 186 л |
|
1. Настойка красавки (содержание спирта 66%) – 147л
2. Потери |
33,18 |
| ИТОГО |
130,2 л |
ИТОГО |
130,2 л |
Потери: 130,2-97=33,18
; 
Ответ: h=74,52%; Кр=1,34; e=25,48%
Задача 23.
Приготовить 150 мл жидкого экстракта крапивы методом реперколяции по Чулкову пятью циклами, в батарее 5 перколяторов. Рассчитать количество сырья и экстрагента, загрузку одного перколятора, продолжительность процесса. Дать изложение технологического процесса в течение 6 дней. Кn=3 см3/г.
Решение
1. Расчет количества сырья.
Жидкие экстракты готовят в соотношении 1:1, значит для приготовления 150 л экстракта нужно взять сырья: Q = V/y = 150/1 = 150 кг
V – объем готовой продукции
y – коэффициент съема готовой продукции.
2. Расчет экстрагента на весь процесс.
W = Q(Kn+y) = 150(3+1) = 600 л
W – объем экстрагента
Q – количество сырья
y – коэффициент съема готовой продукции
Kn – коэффициент поглощения сырья см3/г
3. Расчет сырья для одного диффузора
G = Q/(n·c) = 150/(5·5) = 6 кг
G – количество сырья
n – число диффузоров
с – число циклов
4. Расчет экстрагента для ввода в один диффузор:
V1 = G·(Kn+y) = 6·(3+1) = 24 л
5. Расчет сырья на один цикл
G1 = Q:c = 150:5 = 30 кг
6. Расчет экстрагента на один цикл:
W1 = n·G(Kn+y) = 5·6(3+1) = 120
7. Расчет объема дозы извлечения отбираемого в качестве готовой продукции:
a = G·y = 6·1 = 6 л
8. Сколько дней будет длиться процесс:
t = c·n+n = 5·5+5 = 30 дней
t — время
с – количество циклов
n – количество перколяторов
1 день.
В первый перколятор загружаем 6 кг изрезанных листьев крапивы, уплотняем и заливаем 50% спиртом при открытом кране для вытеснения воздуха. Затем кран закрываем, слившуюся жидкость заливаем в перколятор и добавляем оставшийся спирт (всего 24 л). Оставляем на сутки.
2 день.
Загружаем сырьем II перколятор. Открываем кран I перколятора, сливаем 6 л извлечения и переносим во II перколятор. В первый перколятор заливаем 24 л 50% этанола, сливаем 18 л и переносим во второй перколятор. Оставляем на сутки.
3 день.
В перколятор №3 загружаем 6 кг сырья. Из перколяторов №1 и №2 сливаем по 6 л извлечений. Производим передвижку извлечений. Извлечение из II перколятора переносим в III, из I – во II. В I перколятор заливаем 24 л 50% спирта, сливаем 18 л и переносим во II, сливаем 18 л и переносим в III. Оставляем на сутки.
4 день.
Загружаем сырьем IV перколятор. Открываем краны трех перколяторов и сливаем по 6 л извлечений. Проводим передвижку извлечений. Из I во II, из II в III, из III в IV. В первый перколятор заливаем 24 л 50% спирта и сливаем 18 л, переносим во II. Из II сливаем 18 л и переносим в III, из III сливаем 18 л и переносим в IV. Оставляем на сутки.
5 день.
Загружаем сырьем V перколятор. Из перколяторов I, II, III и IV сливаем по 6 л извлечений. Проводим передвижку извлечений из IV в V, из III в IV, из II в III, из I во II. В первый заливаем 24 л 50% спирта, сливаем 18 л и переносим во II, из II в III, из III в IV, из IV в V. Оставляем на сутки.
6 день.
Открываем краны всех пяти перколяторов и получаем по 6 л извлечений. Извлечение из V перколятора – готовая продукция. Так как чистый экстракт поступал в I перколятор, то сырье в нем истощено. Проводим отгонку спирта в I перколяторе и загружаем свежим сырьем. Проводим передвижку извлечений: из I во II, из II в III, из III в IV, из IV в V. Извлечение из V переводим в I перколятор. Свежий экстрагент заливаем во II перколятор 24 л, сливаем 24 л и переносим в III, сливаем 24 л и переносим в IV, сливаем 24 л и переносим в V, из V сливаем 18 л и переносим в I перколятор. Оставляем на сутки.
Ответ: сырья – 150 кг, экстрагента – 600 л, загрузка одного перколятора – 6 кг, продолжительность процесса – 30 дней.
Задача 24.
Приготовить 120л жидкого экстракта – концентрата горицвета 1:2. Дать изложение технологического процесса. Рассчитать сырья и экстрагент, если Кп=1,5см3/г. Количество экстрагента рассчитать, исходя из 86,6% этанола.
Решение.
1. Сырье – измельченная трава горицвета.
mсырья=120/2=60кг
2. Экстрагент – спирт этиловый 25%
V экстрагента = 120+60*1,5=210л
r25%=0,9682; r86,6%=0,8402
m25%спирта=210*0,9682=203,32кг
3. Объём 86,6% этанола:
4. Масса 86,6% этанола:
m86.6%=V86.6%спирта*r86,6%спирта=60,62л*0,8402=50,93кг
5. Объём воды:
Vводы=mводы=m25%спирта – m86,6% спирта=203,32-50,93=152,39л
Ответ: Чтобы получить 210 л 25% этанола нужно смешать 60,62л 86,6% этанола и 152,39л воды.
Технологический процесс:
Экстрагирование проводят в батарее из 3-х перколяторов, в каждый загружают по 60:3=20кг травы горицвета. В 1-й перколятор заливают 70л 25% спирта (120:3+mсырья*Кп=40+20*1,5)
Через 2 часа сливают 40л извлечения и извлечение переносят во 2-й перколятор. В 1-й перколятор заливают 70л свежего экстрагента и сливают 30л извлечения, которое переносят во 2-й перколятор. Перколяторы оставляют для настаивания.
Через 2 часа из 1-го и 2-го перколяторов сливают по 40л извлечения. Вытяжку из 2-го перколятора переносят в 3-й перколятор, из 1-го – во 2-й. В
1-й перколятор заливают 70 л свежего экстрагента, сливают 30л извлечения и переносят во 2-й перколятор, из 2-го перколятора сливают 30л извлечения и переносят в 3-й.
Через сутки открывают краны всех 3-х перколяторов и сливают по 40 л извлечения, вытяжка из 3-го перколятора представляет собой готовую продукцию. Вытяжку из 2-го перколятора переносят в 3-й, из 1-го во второй. Перколяторы оставляют для настаивания на 2 часа.
Через 2 часа из 3-го перколятора сливают 2-ю порцию готовой продукции. Вытяжку из 2-го перколятора переносим в 3-й. Перколяторы оставляют для настаивания на 2 часа.
Через 2 часа из 3-го перколятора сливают 3-ю, последнюю порцию готовой продукции. Все три вытяжки объединяют, отстаивают при температуре не выше 10°С в течение 2 суток, фильтруют. Перколяторы разгружают, спирт регенерируют.
Задача 25.
Приготовить 160л жидкого экстракта водяного перца методом Чулкова пятью циклами, в батарее из 4 перколяторов. Рассчитать количество сырья и экстрагента, загрузку одного перколятора, продолжительность процесса. Дать изложение технологического процесса. в течение 5 дней. Кп=2,2см3/г.
Решение.
1. Жидкий экстракт водяного перца готовится в соотношении 1:1, поэтому сырья необходимо взять:
mсырья=160:1=160 кг
2. Объём экстрагента (70% этанол) равен
Vэкстрагента=mсырья(Кп+у)=160+(160*2,2)=512л
3. Масса сырья, загружаемого в один перколятор равна:
mсырья: число циклов : число перколяторов=(160:5):4=8кг
4. Продолжительность процесса равна:
количество перколяторов * число циклов + число перколяторов=4*5+4=24 дня
Технологический процесс.
1-й день. Загружают в 1-й перколятор 8 кг травы водяного перца и заливают 8+(8*2,2)=25,6 л 70% спирта. Перколятор оставляют на сутки для настаивания.
2-й день. Из 1-го перколятора сливают 8 л извлечения, переносят во 2-й перколятор, куда предварительно помещают 8 кг сырья.
В 1-й перколятор заливают 25,6л свежего экстрагента и сливают 17,6л извлечения, которое переносят во 2-й перколятор. Перколяторы оставляют на сутки для настаивания.
3-й день. Из 1-го и 2-го перколятора сливают по 8 л извлечения, извлечение из 1-го перколятора переносят во 2-й, из 2-го – в третий, куда предварительно загружают 8 кг сырья.
В 1-й перколятор заливают 25,6л чистого экстрагента, сливают 17,6л извлечения, которое переносят во 2-й перколятор. Из 2-го перколятора сливают 17,6 л извлечения, переносят его в 3-й перколятор. Перколяторы оставляют на сутки для настаивания.
4-й день. Сливают из 3-х перколяторов по 8 л извлечения. Загружают 8 кг сырья в 4-й перколятор. Вытяжку из 1-го перколятора переносят во 2-й, из 2-го – в 3-й, из 3-го в 4-й. В 1-й перколятор заливают 25,6л чистого экстрагента и сливают 17,6л извлечения, которое переносят во 2-й перколятор, из 2-го перколятора сливают 17,6л извлечения и переносят в 3-й, из 3-го сливают 17,6л извлечения и переносят в 4-й. Перколяторы оставляют на сутки для настаивания.
5-й день. Сливают из каждого перколятора по 8л извлечения. Вытяжка из первого перколятора является готовой продукцией. Вытяжку из 1-го перколятора переносят во 2-й, из 2-го – в 3-й, из 3-го — в 4-й.
Первый перколятор разгружают и загружают свежим сырьем (8кг травы водяного перца). Во 2-й перколятор заливают 25,6л свежего экстрагента, сливают 17,6л извлечения, которое переносят в 3-й перколятор, из 3-го перколятора 17,6л извлечения переносят в 4-й перколятор, из 4-го перколятора 17,6л извлечения переносят в 1-й перколятор. Перколяторы оставляют на сутки для настаивания.
Задача 26.
Приготовить 120 л жидкого экстракта боярышника методом Чулкова. Использовать батарею из 3-х перколяторов и 4 цикла. Кп равен 2 см3/г. Определить загрузку перколяторов, количество сырья и экстрагента, дать изложение технологического процесса с 1-го по 6-й день.
Решение.
Жидкий экстракт боярышника готовится в соотношении 1:1 на 70% этиловом спирте.
1. Количество плодов боярышника (сырья): 120:1=120 кг.
2. Количество сырья для загрузки одного одного перколятора: 120(3*4)=10кг
3. Экстрагента (70% спирта): 120+(120*2)=360л.
4. Экстрагента в один перколятор 10+(10*2)=30л
Технологический процесс.
1-й день. Загружают 10 кг измельченных плодов боярышника в 1-й перколятор, уплотняют, заливают 30 л 70% спирта и оставляют на сутки для настаивания.
2-й день. Загружают сырьем 2-й перколятор. Из 1-го сливают 10 л промежуточного извлечения и переносят во 2-й перколятор. В 1-й перколятор заливают 30 л 70% спирта, сливают 20 л извлечения и переносят во 2-й перколятор. Оставляют на одни сутки для настаивания.
3-й день. Загружают сырьем 3-й перколятор. Из 1-го и 2-го перколятора сливают по 10 л извлечения. Вытяжку из 1-го перколятора переносят во 2-й, из 2-го в третий. В первый перколятор заливают 30 л 70% спирта, сливают 20 л извлечения и переносят во 2-й перколятор, из 2-го перколятора сливают 20 л извлечения, переносят в 3-й. Оставляют на сутки для настаивания.
4-й день. Сливают из 3-х перколяторов по 10 л извлечения. Вытяжка из 3-го перколятора является готовой продукцией, вытяжку из 2-го перколятора переносят в 3-й, из 1-го – во 2-й.
1-й перколятор разгружают и заполняют свежим сырьем. Во 2-й перколятор заливают 30 л свежего экстрагента, сливают 30 л и переносят в 3-й перколятор, из 3-го перколятора сливают 30 л извлечения и переносят в 1-й. Перколяторы оставляют на сутки для настаивания.
5-й день. Открывают краны 3-х перколяторов и сливают по 10 л извлечения. Вытяжка из 1-го перколятора является готовым извлечением.
2-й перколятор разгружают и заполняют свежей порцией сырья. Вытяжку из 2-го перколятора переносят в 3-й, из 3-го в первый. В 3-й перколятор заливают 30 л свежего экстрагента, сливают 30 л и переносят в 1-й, из 1-го сливают 30 л извлечения и переносят во 2-й. Перколяторы оставляют на сутки для настаивания.
6-й день. Открывают краны 3-х перколяторов и сливают по 10 л извлечения. Вытяжка из 2-го перколятора является готовой продукцией. Извлечение из 3-го перколятора переносят в 1-й, из 1-го – во 2-й. Третий перколятор разгружают и загружают свежим сырьем. В 1-й перколятор заливают 30 л свежего экстрагента, сливают 30 л извлечения и переносят во 2-й перколятор, из 2-го перколятора 30 л извлечения переносят в 3-й перколятора. На 6-й день общее количество готовой продукции равно 30л.
Ответ: 120 кг плодов боярышника, 360 л 70% спирта.
Задача 27.
Рассчитать, сколько сырья и экстрагента необходимо взять для приготовления 340кг сухого экстракта солодки с содержанием в нем 17% глицирризиновой кислоты. В сырье содержится 10% глицирризиновой кислоты. Составить материальный баланс по действующим веществам, если выход составил 95%. Описать технологический процесс.
Решение.
1. Расчет количества глицирризиновой кислоты в 340 кг сухого экстракта солодки:
100 кг экстракта — 17%
340 кг экстракта — х%
2. Расчет количества сырья для получения 57,8кг глицирризиновой кислоты:
в 100 кг сырья — 10,0 кг глицирризиновой кислоты
в х кг сырья — 57,8 кг глицирризиновой кислоты
3. Расчет количества экстрагента (0,25% раствора аммиака) для экстрагирования 578кг сырья?
Vэкстрагента=578*8=4624л
4. Расчет количества сухого экстракта (выход 95%):
340 кг экстрагента — 100%
х кг экстрагент — 95% Х=323 кг
Материальный баланс.
|
Израсходовано |
Получено |
||
|
Наименование |
Количество глиц. к-ты в кг |
Наименование |
Количество глиц. к-ты в кг |
| 578 кг корня с содержанием глиц. кислоты 10% |
57,8 |
1)323 кг сухого экстракта с содержанием глиц. к-ты 17%.
2) Потери |
54,91 (57,8 * 0,95) 2,89 |
| ИТОГО |
57,8 |
ИТОГО |
57,8 |
Потери: 57,8-54,91=2,89кг
Технологический процесс:
578кг корней солодки заливают 5-ти кратным количеством 0,25% раствора аммиака (2890 л) и настаивают 48 часов, затем 1 порцию извлечения сливают. Сырье повторно заливают 3-х кратным количеством 0,25 % раствора аммиака (1734л) и настаивают 24 часа. Вытяжки объединяют, осветляют кипячением в течение 3 часов с добавлением 5% бентонита. Затем извлечение фильтруют и высушивают в распылительной сушилке. Сухой экстракт солодки с содержанием влаги до 5% расфасовывают в стеклянные банки.
Задача 28.
Получено 120 кг густого экстракта одуванчика с содержанием влаги 18%. Доведите препарат до стандартной влажности 25%.
Решение.
1. Расчет количества экстрактивных веществ в 120 кг густого экстракта с влажностью 18%:
100 кг — 82 кг
120 кг — Х кг Х=98,4 кг
2. Расчет количества стандартного экстракта, в котором содержится 98,4 г экстрактивных веществ:
100 кг — 75 кг
Х кг — 98,4 кг Х=131,2 кг
3. Расчет количества воды, которое необходимо добавить, чтобы получить стандартный экстракт:
131,2 кг – 120 кг = 11,2 кг = 11,2л
Технологический процесс:
Корни одуванчика в количестве 120 кг заливают приблизительно пятикратным количеством хлороформной воды, настаивают 48 часов, вытяжку сливают. Затем сырье повторно настаивают с троекратным количеством свежего экстрагента в течение 24 часов.. Полученные извлечения объединяют, осветляют, добавляя 3-5% каолина в виде кашицы. Сгущение вытяжки проводится выпариванием в вакууме при t=50-60°C и разряжении 600-650 мм рт.ст. до надлежащей густоты.
Ответ: для доведения экстракта до нормы необходимо добавить 11,2 л воды.
Задача 29.
Получено 20 кг густого экстракта солодки с содержанием влаги 30%. Определите до какой массы следует упарить экстракт, чтобы влажность его была стандартной – 25%.
Решение.
1. Расчет количества сухих веществ в 20 кг сухого экстракта:
Густой экстракт солодки содержится 30% влаги, поэтому сухих веществ в 20 кг будет содержаться:
100 кг – 70кг
20 кг — Хкг
сухих веществ.
2. Расчет количества стандартного густого экстракта в котором будет содержаться 14 кг сухих веществ:
100 кг — 75 кг
Х кг — 14 кг
3. Расчет количества воды, которое необходимо удалить, чтобы получить стандартный экстракт:
20-18,67=1,33 кг воды
Ответ: экстракт следует упарить до 18,67 кг.
Задача 30.
Приготовить 3 кг сухого экстракта красавки, если сырье содержит 1,2% алкалоидов в пересчете на гиосциамин. Дать изложение технологического процесса. Провести расчеты по стандартизации сухого экстракта красавки, если получено 2,6 кг с содержанием алкалоидов 0,9%.
Решение.
Стандартный экстракт красавки содержит 0,7 – 0,8% алкалоидов. Расчет проводят по верхнему пределу содержания алкалоидов (0,8%):
1. Расчет количества алкалоидов (г) в 3 кг сухого экстракта красавки:
В 100 г сухого экстракта содержится 0,8г алкалоидов
в 3 000г — Х1
алкалоидов
2. Расчет количества сырья (листьев красавки) для получения 24 г алкалоидов:
В 100 г сырья содержится 1,2 г алкалоидов
в Х2 г — 24 г алкалоидов
сырья
3. Расчет количества декстрина для получения стандартного экстракта (из 2,6 кг нестандартного с содержанием алкалоидов 0,9%):
0,8 кг — 0,1 декстрина кг
2,6 кг — Х3 декстрина кг
Ответ: для приготовления экстракта необходимо взять 2 кг сырья,
для стандартизации экстракта необходимо взять 0,325 кг декстрина
Технологический процесс:
Измельченные листья красавки загружают в перколяторы и экстрагируют, используя метод быстротекущей реперколяции. Экстрагент – 20% спирт. Полученную вытяжку фильтруют, определяют плотный остаток (экстрактивные вещества), количество алкалоидов. Затем сгущают вытяжку под вакуумом до консистенции густого экстракта. К нему, на основании полученных результатов определения количественного содержания плотного остатка и алкалоидов, добавляют столько картофельного декстрина, чтобы содержание алкалоидов составляло 0,7 – 0,8%.
Задача 31.
Приготовьтеь 150кг сахарного сиропа. Кр = 1,1. Составьте материальный баланс.
Решение.
Расчет количества ингредиентов на 150 кг сиропа:
1. Количество воды:
а) 100 кг — 36 кг воды
150 кг — Х1 кг воды
б) С учетом К расх
2. Количество сахара
а) 100 кг — 64 кг сахара
150 кг — У1 кг сахара
б) С учетом К расх
Материальный баланс.
|
Израсходовано |
Получено |
||
|
Наименование |
кг |
Наименование |
кг |
| 1. Сахар
2. Вода |
105,6 59,4 |
1. Сахарный сироп
2. Потери |
150 15 |
| ИТОГО |
165 |
ИТОГО |
165 |
Потери: 165-150=15кг
; 
Ответ: сахар – 105,6кг, вода – 96кг,
h=90,91%; e=8,83%
Задача 32.
Приготовить 120 кг пертуссина, Красх = 1,05. Составить материальный баланс.
Решение.
Состав на 100кг продукции:
жидкий экстракт чабреца — 12кг;
калия бромид — 1кг
сироп сахарный — 82кг
спирт этиловый 80% — 5кг
Расчет ингредиентов на 120 кг, с учетом Красх.
— экстракт чабреца:
1) расчет на 120кг:
100кг – 12кг
120кг – Х1кг
2) расчет с учетом Красх:
— калия бромид:
1) расчет на 120кг:
100кг – 1кг
120кг – У1кг
2) расчет с учетом Красх:
— сироп сахарный:
1) расчет на 120кг:
100кг – 82кг
120кг – Z1кг
2) расчет с учетом Красх:
— спирт этиловый 80%:
1) расчет на 120кг:
100кг – 5кг
120кг – С1кг
2) расчет с учетом Красх:
МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС
|
Израсходовано |
Получено |
||
|
Наименование |
кг |
Наименование |
кг |
| Экстракт чабреца
Калия бромид Сахарный сироп Спирт этиловый 80% |
15,2 1,26 103,32 6,3 |
Пертуссина
Потери |
120,0 6,08 |
| ИТОГО |
126,08 |
ИТОГО |
126,08 |
Потери: 126,08-120=6,08кг
Ответ:
Состав на 120 кг продукции с учетом Красх:
жидкого экстракта чабреца -15,20кг
калия бромида — 1,26кг
сиропа сахарного — 103,32кг
спирта этилового 80% — 6,30кг
h= 95,18%
e- 4,82%
Задача 33.
Получено 30 л адонизида, имеющего биологическую активность 30 ЛЕД в 1 мл. Доведите препарат до нормы (23 – 27 ЛЕД). Дайте изложение технологического процесса (биологическая активость 1 г травы – 66 ЛЕД).
Решение.
1. Доведение препарата до нормы:
2. Расчет количества травы горицвета весеннего:
а) Расчет количества ЛЕД в 30 л адонизида с активностью 27 ЛЕД.
1 мл — 27 ЛЕД
30 000 мл — Х2 ЛЕД
б) Расчет количества травы, в котором будет содержаться 810 000 ЛЕД:
1 г — 66ЛЕД
Х3 — 810 000 ЛЕД Х3= 12 272,72 г
Ответ: 3,3 л 20% спирта; 12,272 кг травы
Технологический процесс:
Экстрагирование травы горицвета весеннего проводят смесью, состоящей из 95 объёмных частей хлороформа и 5 частей спирта в аппарате Сокслета. После истощения сырья вытяжку упаривают до небольшого объёма и добавляют воду в количестве, равном количеству травы, затем продолжают отгонку хлороформа и спирта под вакуумом. Водную вытяжку отстаивают в седиментаторе, декантируют и фильтруют через слой окиси алюминия толщиной 1 – 1,5 см. Очищенная вытяжка пригодна не только для внутреннего применения, но и для инъекций. Проводят стандартизацию раствора. В 1 мл должно содержаться 23 – 27 ЛЕД. Выпускают в ампулах и во флаконах по 15 мл.
Задача 34.
Приготовьте плантаглюцид, исходя из 30 кг листьев подорожника большого. Дайте изложение технологического процесса.
Решение.
Технологический процесс:
В экстрактор загружают 30 кг листьев подорожника большого, заливают 300 л горячей воды, подогретой до 90-95°С, кипятят 20 – 25 минут, а затем настаивают 3-4 часа. Полученный экстракт фильтруют и подают в пленочный аппарат непрерывного действия для упаривания под вакуумом (разрежение 600 -700 мм рт.ст. и температура 65-75°С). Извлечение упаривают до 1/20 объёма полученного экстракта. Осаждение плантаглюцида из упаренного экстракта проводят в реакторе при t=65°С, в который из мерника подают 3-х кратное количество 95% спирта. Спирт прибавляют в течение 30 минут при непрерывном перемешивании, после чего выделившемуся плантаглюциду дают отстояться в течение 3-4 часов. Надосадочную жидкость отстаивают. Полученный в виде суспензии плантаглюцид отфильтровывают на нутч–фильтре, промывают спиртом и сушат в вакуум – сушильном шкафу при температуре 50-60°С и разрежении 600-700 мм рт. ст. до содержания влаги не более 10%. Высушенный плантаглюцид загружают в шаровую мельницу, измельчают в тонкий порошок и просеивают.
Получение гранул. Порошок плантаглюцида смешивают с сахарной пудрой и увлажняют 70% спиртом, гранулируют. Высушивают на воздухе, просеивают и фасуют в банки по 50 г.
Ответ: 30 кг листьев подорожника, 300 л воды.
Задача 35.
Составьте рабочую пропись для получения 100кг линимента алоэ. Красх=1,1. Опишите технологический процесс.
Решение.
Состав линимента алоэ: 78 частей сока алоэ
11 частей касторового масла
11 частей эмульгатора №1
0,1 эвкалиптового масла
Расчет количеств компонентов с учетом Красх:
масса сока алоэ= 78*1,1=85,8кг
масса касторового масла = 11*1,1=12,1кг
масса эмульгатора = 11*1,1=12,1кг
масса эвкалиптового масла= 0,1*1,1=0,11кг
Технологический процесс:
В мазевом котле с паровым обогревом при t=70°С расплавляют эмульгатор, затем добавляют подогретое касторовое масло и к полученной основе добавляют подогретый сок алоэ. Сок эмульгируют до получения эмульсии. Эмульсию охлаждают и вносят эвкалиптовое масло. Линимент хорошо перемешивают, стандартизуют и фасуют.
Ответ:
Состав рабочей прописи с учетом Красх:
Сока алоэ — 78*1,1=85,8кг
Касторового масла — 11*1,1=12,1кг
Эмульгатора -11*1,1=12,1кг
Эвкалиптового масла — 0,1*1,1=0,11кг
Задача 36.
Составьте рабочую пропись для получения 30 кг мази серной простой, Красх равен 1,1. Опишите технологический процесс.
Решение.
Для приготовления 300 кг мази необходимо взять 100 кг серы и 200 кг основы:
1. Расчет количества серы:
а) 300 кг — 100 кг серы
30 кг — Х1 кг серы
б) С учетом К расх
2. Расчет количества основы:
30-10=20кг
Состав эмульсионной основы:
10 кг — эмульгатора Т2
30 кг — воды
60 кг — вазелина
3. Расчет количества эмульгатора Т2:
а) 100 кг — 10 кг
20 кг — Х3 кг
б) С учетом К расх
4. Количество воды:
а) 100 кг — 30
20 кг — Х5
б) С учетом Красх
5. Количество вазелина:
а) 100 кг — 60 кг
20 кг — Х7
б) С учетом Красх
Ответ: Состав рабочей прописи:
Серы — 11кг
Эмульгатор Т2 — 2,2кг
Воды — 6,6кг
Вазелина — 13,2кг
Технологический процесс:
В заводских условиях в первую очередь готовят эмульсионную основу. В котле с паровым обогревом расплавляют эмульгатор Т2 как более тугоплавкое вещество, затем добавляют вазелин и горячую воду. Хорошо перемешивают до образования однородной массы. Эмульсионную основу затем оставляют до созревания. Серу измельчают и вносят в основу при перемешивании. Затем мазь пропускают через РПА или трехвальцовую мазетерку, добиваясь нужной степени дисперсности. Мазь стандартизируют, фасуют.
Задача 37.
Составьте рабочую пропись для получения 125кг мази цинковой, Кр=1,05. Опишите технологический процесс.
Решение.
Мазь цинковая готовится по ГФ Х в концентрации 10%, в качестве основы используется вазелин.
1. Расчет количества оксида цинка:
а) 100кг — 10кг
125кг — Х1кг Х1=12,5 кг
б) С учетом Красх
Х2=Красх*Х=12,5*1,05=13,125 кг.
Расчет количества вазелина:
а) 100кг — 90 кг
125кг — Х3 кг Х3=112,5 кг
б) С учетом Красх
Х4=Х3*Красх=112,5*1,05=118,125кг
Ответ: Состав рабочей прописи:
оксида цинка — 13,125кг
вазелина — 118,125кг
Технологический процесс:
1-й способ. Цинка оксид измельчают, смешивают с расплавленной основой. Мазь пропускают через РПА.
2-й способ. Готовят концентрат мази, который пропускают через трёхвальцовую мазетерку, добиваясь нужной степени дисперсности. Концентрат смешивают с остальной расплавленной основой. Мазь стандартизируют и фасуют.
Задача 38.
Приготовьте суппозитории «Анузол» в количестве 200 штук. Расходный коэффициент равен 1,1. Дайте изложение технологического процесса и описание используемуей аппаратуры.
Состав одного суппозитория:
Основа липофильная 2,06
Ксероформ 0,1
Экстракт красавки 0,002
Цинка сульфат 0,005
Глицерин 0,12
Решение:
1. Расчет массы ингредиентов на 200 суппозиториев с учетом Красх:
Основы- 2,06 *2000*1,1=4532 г
Ксероформа- 0,1 *2000*1,1=220 г
Экстракт красавки- 0,002 *2000*1,1=4,4г
Цинка сульфата- 0,05 *2000*1,1=110г
Глицерина- 0,12 *2000*1,1=264 г.
Технологический процесс:
Основу отвешивают и помещают в реактор с паровой рубашкой, расплавляют, передавливают в другой реактор через фильтр. Готовят концентрат лекарственных веществ, растворимых в воде, в соотношении 1:1. Ксероформ измельчают, просеивают и смешивают с расплавленной основой, пропускают несколько раз через трехвальцовую мазетерку. В первую очередь в расплавленную основу вводят концентраты экстракта красавки, цинка сульфата, глицерин, перемешивают, затем вводят концентрат ксероформа и хорошо перемешивают в течение 45 минут. Затем полуостывшую массу разливают по формам в автоматах Франко – Креспи. Формы охлаждают, разнимают и выталкивают из форм суппозитории. Готовые суппозитории фасуют в целлофановые ленты и упаковывают в коробки.
Ответ: основы 4,352 кг, ксероформа 0,220 кг, экстракта красавки 0,0044 кг, цинка сульфата 0,011 кг, глицерина 0,264 кг.
Задача 39.
Составьте рабочую пропись на получение свинцового пластыря, исходя из 5 кг свинца оксида. Дайте изложение технологического процесса.
Решение.
Состав прописи:
Свинца оксида 5,0
Свиного жира 5,0
Масла подсолнечного 5,0
Воды очищенной сколько нужно.
Технологический процесс:
В медный котел с паровым обогревом загружают свиной жир, расплавляют, затем добавляют подсолнечное масло и в последнюю очередь добавляют суспензию оксида свинца с водой. Процесс ведут при t= 100-110°С, добавляя через каждые 5 минут горячую очищенную воду, следя затем, чтобы она не выкипала. Варку ведут до тех пор, пока масса не приобретет белый цвет. В химическом отношении свинцовый пластырь представляет собой смесь свинцовых слей кислот: олеиновой, пальмитиновой и стеариновой. Процесс считается законченным, если небольшая проба, вылитая в холодную воду, дает пластическую массу. Затем массу хорошо промывают, избавляясь от глицерина и нагревают в котле при t=105-110°С до полного удаления воды. Готовую массу выкатывают в палочки.
Ответ: оксида свинца 5 кг, свиного жира 5 кг, масла подсолнечного 5 кг, воды сколько нужно.
Задача 40.
Составьте рабочую пропись на получение 150 кг гранул глицерофосфата, если расходный коэффициент равен 1,1. Дайте изложение технологического процесса.
Решение.
1. Состав гранул:
Кальция глицерофосфата — 10 частей
Натрия глицерофосфата — 2 части
Сахара — 88 частей.
2. Расчет количества кальция глицерофосфата
а) На 100 кг гранул — 10 кг кальция глицерофосфата
на 150 кг гранул — Х Х=15,0 кг
б) С учетом К расх
15,0*1,1=16,5 кг
3. Расчет количества натрия глицерофосфата
а) На 100 кг гранул — 2 кг натрия глицерофосфата
на 150 кг гранул — Х Х=3,0 кг
б) С учетом К расх
3,0*1,1=3,3 кг
4. Расчет количества сахара:
а) На 100 кг гранул — 88 кг сахара
на 150 кг гранул — Х Х=132,0 кг
б) С учетом К расх
132,0*1,1=145,2 кг
Ответ: Состав рабочей прописи:
кальция глицерофосфата — 15,0 кг
натрия глицерофосфата — 3,0 кг
сахара — 132,0 кг
Технологический процесс:
Измельчают сахар, кальция глицерофосфат и натрия глицерофосфат. Затем готовят смесь порошков: порошки перемешивают в смесителе с сигмообразными лопастями. В этот же смеситель добавляют воду до получения массы, имеющей необходимую влажность, которую затем гранулируют. Гранулы высушивают, стандартизуют, фасуют.
Задача 41.
Приготовьте 30 кг таблеток эуфиллина по 0,15 (Красх =1,2). Дайте изложение технологического процесса.
Состав на одну таблетку:
Эуфиллина 0,15
Крахмала 0,048
Кальция стеарата
Средняя масса 1 таблетки 0,2
Решение.
1. Расчет количества кальция стеарата:
0,2-(0,15+0,048)=0,002
2. Расчет количества таблеток:
m таблеток=средняя m 1 таблетки=30 000:0,2=15 000
3. Расчет на 15 000 таблеток с учетом Красх.
эуфиллина — 15 000*0,15*1,2=27 000 г
крахмала — 15 000*0,048*1,2=8640г
кальция стеарата — 15 000*0,002*1,2=360 г
Технологический процесс:
В качестве увлажнителя используют 2% крахмальный клейстер, на 100 кг смеси порошков (эуфиллина и крахмала) расходуют 13-16 кг крахмального клейстера.
Порошки измельчают, смешивают. Влажную массу гранулируют, сушат при t=40-45°С до остаточной влажности 3%. Затем проводят сухую грануляцию, гранулят опудривают смесью стеарата кальция и крахмала, таблетируют.
Ответ: эуфиллина 27 000 г, крахмала 8 640 г, кальция стеарата 360г.
Задача 42.
Приготовьте 18 кг таблеток фурацилина по 0,02 для наружного применения (Красх=1,1). Дайте изложение технологического процесса.
Состав на одну таблетку:
Фурацилина — 0,02
Наполнителя
Средняя масса 0,82
Решение
1. Расчет числа таблеток:
18 000 : 0,82=21951 шт.
2. Фурацилина – 21951*0,02*1,1=482,92
Натрия хлорида – 21951*0,8*1,1=19316,88
Технологический процесс:
Натрия хлорид измельчают, просеивают и выделяют фракцию 0,25 мм – 0,5 мм. Натрия хлорид тщательно перемешивают с фурацилином и получают таблетки прямым прессоавнием.
Ответ: фурацилина 482,92г; натрия хлорида 19316,88г
Задача 43.
Приготовьте 20 000 таблеток цинка сульфата по 0,0003 (Красх=1,2). Дайте изложение технологического процесса.
Состав на одну таблетку:
Цинка сульфата 0,0003
Наполнителя
Средняя масса 0,028
Решение.
В качестве наполнителя используется молочный сахар.
1. Расчет молочного сахара
Средняя масса таблетки – масса цинка сульфата = 0,028-0,003=0,0277
2. Расчет количества ингредиентов:
цинка сульфата 0,0003*20 000*1,2=7,20г
молочного сахара 0,0277*20 000*1,2=664,8г
Технологический процесс:
Приготовление таблеток проводят в асептических условиях, так как они используются для приготовления глазных капель. Цинка сульфат и молочный сахар смешивают и увлажняют 50% спиртом. Массу втирают в гнезда матрицы пластины, с помощью пуансонов выталкивают и сушат при t=55-60°. Готовые таблетки фасуют в пенициллиновые флаконы и стерилизуют при t=100°С в течение 1,5 часов.
Ответ: цинка сульфата 7,2г; молочного сахара 664,8г.
Задача 44.
Рассчитайте выход, трату и расходный коэффициент, если при производстве 17 000 таблеток кальция лактата было израсходовано 9,54 кг кальция лактата. Дайте изложение технологического процесса.
Решение.
Состав на одну таблетку:
Кальция лактата 0,5
Крахмала
Натрия гидрокарбоната 0,03
Талька
Средняя масса 1 таблетки 0,6
1. Расчет количества кальция лактата, израсходованного на получение 17 тысяч таблеток: 17 000*0,5=8,5кг
2. Расчет потерь кальция лактата: 9,54-8,5=1,04
3. Расчет расходного коэффициента:
4. Расчет выхода: 
5. Расчет траты: 
Для изложения процесса необходимо составить рабочую пропись, для чего следует полностью определить состав 1 таблетки.
6. Расчет количества талька на одну таблетку:
0,6 — 100%
Х — 3%
7. Расчет количества крахмала на одну таблетку:
0,6-(0,5+0,018+0,03)=0,052
Полученные данные вносим в таблицу состава прописи:
Состав на одну таблетку:
Кальция лактата 0,5
Крахмала 0,052
Натрия гидрокарбоната 0,03
Талька 0,018
Средняя масса 1 таблетки 0,6
8. Состав рабочей прописи:
Талька: 0,018*17 000*1,122=0,3433 кг
Крахмала: 0,052*17 000*1,122=0,9918 кг
Натрия гидрокарбоната: 0,03*17 000*1,122=0,5722 кг
Кальция лактата: 8,5*1,122=9,537 кг
Технологический процесс:
Рассчитанные количества кальция лактата и крахмала смешивают, увлажняют 2,5% раствором крахмального клейстера, гранулируют, сушат при t=50-60°С. Готовые гранулы опудривают тальком и натрия гидрокарбонатном. Таблетируют, стандартизируют и упаковывают.
Ответ: талька 0,3433 кг, крахмала 0,9918 кг, 0,5722 кг, 9,537 кг.
Задача 45.
Составьте рабочую пропись для получения 1200 ампул вместимостью 2 мл 20% раствора камфоры в масле. Дайте изложение технологического процесса.
Решение:
1. Объём 20% раствора камфоры для приготовления 1200 ампул.
2,25*1200=2700мл, где 2,25 – средняя наполняемость 1 ампулы
2.
Количество камфоры для приготовления 2700 мл раствора:
100 — 20
2700 — х
3. Масса 2700мл раствора камфоры (m):
если r=0,926 m=2700*0,926=2500г
4. Количество масла персикового для приготовления раствора:
2500г-540г=1960г
Ответ: Рабочая пропись:
Масла персикового – 1960г=1,96кг
Камфоры — 540г=0,54кг
Технологический процесс:
По ГФ XI издания для приготовления 20% раствора камфоры в масле для инъекций можно использовать масло оливковое и персиковое. Масло предварительно стерилизуют. Масло взвешивают, закачивают в сухой реактор с паровым обогревом и нагревают до 120°С, при этой температуре стерилизуют 2 часа. Затем масло охлаждают до 40-45°С и растворяют камфору при включенной мешалке и перемешивают до полного растворения камфоры. Затем раствор фильтруют, фильтрацию проводят при t=25-30°С, скорость фильтрации 100л/час. Профильтрованный раствор подают на шприцевой ампулирование, раствор из шеек ампул продавливают под давлением. Затем запаивают и стерилизуют при t=100°С текучим паром в течение 1 часа, проводят бракераж, фасовку и упаковку.
Задача 46.
Составьте рабочую пропись для получения 50л 20% раствора кофеина – бензоата натрия. Опишите технологический процесс. Рассчитайте сколько ампул вместимостью 1 мл можно заполнить
.Решение.
1. Расчет количества кофеина – бензоата натрия для приготовления 50л 20% раствора:
Кофеин – бензоат натрия – соль слабой кислоты и сильного основания, поэтому раствор стабилизируют раствором щелочи. На 1 л добавляют 4 мл 0,1М раствора натрия гидроксида.
Состав прописи:
Кофеина – бензоата натрия 10 кг
0,1М раствора NaOH – 0,2л
Воды для инъекций до 50л.
2. Сколько ампул можно заполнить 50л раствора?
50 000 мл : 1,1мл=45454 ампулы.
Примечание: 1,1 мл – фактическая наполняемость 1 ампулы.
Технологический процесс:
В мерной ёмкости, в воде для инъекций (около 30 л) растворяют при перемешивании 10 кг кофеина – бензоата натрия, добавляют 0,2л 0,1М раствора щелочи и доводят водой для инъекций до 50л. Раствор фильтруют. Проводят его полный химический анализ. Затем заполняют ампулы раствором, запаивают их, стерилизуют, проверяют на герметичность, на отсутствие механических примесей и подают на этикетировку и упаковку.
Задача 47.
Рассчитать выход, трату, расходный коэффициент, если при производстве 13000 ампул раствора кофеин-бензоата натрия 10% в ампулах по 2 мл было взято 2,85 кг кофеин-бензоата натрия.
Решение:
1) Необходимо приготовить раствор в объеме:
2,15 мл ·13000 шт = 27950 мл
2) Кофеин-бензоата натрия необходимо взять:
10,0 г – 100 мл раствора
х — 27950 мл
х = 2795 г.
3) Выход: h = (2795/2850) ·100 = 98%
4) Трата: e = (2850 – 2795)/2850·100 = 2%
5) Красх.= 2850/2795 = 1,02
Ответ: h = 98%; e = 2%; Красх. = 1,02.
Задача 48.
Составить материальный баланс, рассчитать выход, трату и расходный коэффициент, если из 300 г кислоты аскорбиновой получено 1100 ампул вместимостью 5 мл 5% раствора.
Решение
1) Получено фактически 5% раствора кислоты аскорбиновой:
5,3 мл ·1100 шт = 5830 мл
2) Содержание кислоты аскорбиновой в этом объеме:
5,0 г – 100 мл
291,5 г – 5830 мл
3) Выход: h = 291,5/300·100 = 97,2%
Трата: e = (300-291,5): 300·100 = 2,8%; трата (в г) e = 300 – 291,5 = 8,5 г
Красх. = 300/291,5 = 1,03
4) Формула материального баланса по кислоте аскорбиновой имеет вид:
291,5+8,5 = 300,0
5) Теоретически раствора кислоты аскорбиновой 5% из 300 г порошка кислоты аскорбиновой можно получить:
5 г – 100 мл
300 г – х мл х = 6000 мл
6) Теоретически ампул вместимостью 5 мл можно заполнить:
6000 мл : 5,3 шт = 1132 шт
7) Выход: h = 1100:1132·100 = 97,2%
Трата: e = (1132-1100):1132·100 = 2,8%; трата (в шт) e = 1132-1100 = 32 шт
Красх.= 1132/1100 = 1,03
Формула материального баланса по ампулам имеет вид: 1100+32 = 1132 шт.
Задача 49.
Составьте рабочую пропись для получения 100 л 40% раствора глюкозы. Опишите технологический процесс.Рассчитайте сколько ампул вместимостью по 10 мл можно заполнить. (Влажность глюкозы 10%).
Решение.
1. Расчет количества глюкозы для приготовления 100л 40% раствора:
Для приготовления 100 л раствора необходимо взять 40 кг, а с учетом влажности глюкозы 10%
2. Расчет количества натрия хлорида для стабилизации раствора глюкозы:
1л — 0,26г
100л — 26г или 0,026кг
3. Расчет количества ампул, которое можно заполнить, используя 100л 40% раствора:
100 000:10,5=9523 шт.
Примечание: 10,5 мл – наполняемость одной ампулы.
Ответ: 9523шт.
Состав прописи:
Глюкозы 44,4 кг
Натрия хлорида 0,026кг
0,1М раствора HCl до рН 3-4.
Воды для инъекций до 100л.
Технологический процесс:
Глюкозу растворяют в воде для инъекций при t=50-60°С и добавляют активированный уголь, обработанный кислотой хлористоводородной. Перемешивают 10 минут и ещё добавляют активированный уголь (для удаления примесей), раствор фильтруют через бельтинг или бязь. Доводят раствор до кипения, охлаждают до 60°С, снова добавляют активированный уголь, перемешивают и фильтруют. Затем добавляют натрия хлорид по расчету (см. выше). Проверяют рН раствора и если необходимо, доводят до рН 3-4 (так как растворы глюкозы обрабатывают активированным углем, уже обработанным соляной кислотой, то при смешивании частично удержанная кислота хлористоводородная вымывается раствором глюкозы). Раствор фильтруют через фильтр ХНИХФИ, ампулируют и стерилизуют в паровых стерилизаторах при t=120°C 8 минут. Затем ампулы проверяют на герметичность, механические примеси, этикетируют, упаковывают.
Задача 50.
Составьте рабочую пропись для получения 50 л 5% раствора кислоты аскорбиновой. Опишите технологический процесс. Рассчитайте сколько ампул вместимостью 2 мл можно заполнить.
Решение.
1. Расчет количества кислоты аскорбиновой для приготовления 50л 5% раствора:
2. Расчет количества натрия гидрокарбоната :
3. Расчет количества натрия сульфита:
4. Состав рабочей прописи:
Кислоты аскорбиновой -2,5кг
Натрия гидрокарбоната -1,1925кг
Натрия сульфита -0,1кг
Воды для инъекций до 50л.
5. Расчет количества ампул которое можно заполнить, используя 50л раствора:
50 000:2,15=23255 шт.
Примечание: 2,15 мл – наполняемость одной ампулы.
Технологический процесс:
Для того, чтобы растворы аскорбиновой кислоты не вызывали болевого ощущения, добавляют натрия гидрокарбонат. Аскорбиновая кислота в растворах легко окисляется, и поэтому в растворы добавляют антиоксидант – натрия сульфит, и весь процесс приготовления ведут в среде углекислого газа.
Ответ: 23255шт.
Задача 51.
Составьте рабочую пропись для получения 200 литров 40% раствора глюкозы для инъекций. Опишите технологический процесс. Рассчитайте количество ампул вместимостью 10 мл, которое можно заполнить приготовленным раствором глюкозы, учитывая фактическую вместимость ампул. Влажность 10%.
Решение.
1. Расчет количества ампул которое можно заполнить, используя 200 л раствора :
200 000:10,5=19047 ампул
2. Расчет количества глюкозы для приготовления 200 л 40% раствора с учетом кристаллизационной воды (10%):
3. Составление рабочей прописи:
Глюкозы 88,89 кг
Натрия хлорид 0,052 кг
0,1 М раствор кислоты хлористоводородной до рН 3-4
Воды для инъекций до 200 л.
Технологический процесс: см. задачу № 10.
Ответ: 19047 ампул.
Задача 52.
Опишите технологию раствора магния сульфата для инъекций 20% в количестве 100 литров, если расходный коэффициент равен 1,1. Рассчитайте сколько ампул вместимостью 5 мл можно заполнить.
Решение.
1. Расчет количества магния сульфата:
а) на 100 л — 20 кг
б) С учетом Красх 20 кг*1,1=22кг
2. Расчет количества воды:
а) воды для инъекций 100 л
б) С учетом Красх до 110 л (100*1,1)
3. Расчет количества ампул:
100 000:5,3=18867 ампул,
где 5,3 – фактическая заполняемость 1 ампулы.
Ответ: 18867 ампул
Состав рабочей прописи: магния сульфата 22 кг
воды очищенной 110 л
Технологический процесс:
Раствор магния сульфата для инъекций требует специальной очистки. Магния сульфат – 22 кг растворяют в воде для инъекций и доводят до 110 л. К раствору добавляют окись магния из расчета 0,16% и доводят до кипения. Оставляют на 7 суток. После осаждения гидроксида марганца (раствор магния сульфата для инъекций не должен содержать марганца) и гидроксида железа добавляют 0,1% активированного угля, хорошо перемешивают и фильтруют. Затем определяют рН раствора и доводят до стандартного показателя – рН=6,2-8,0. Проводят качественный и количественный анализ магния сульфата, если необходимо – доводят до нормы. Приготовленный раствор ампулируют. Ампулы стерилизуют, в паровых стерилизаторах при t=120°С 8 минут. Затем ампулы проверяют на герметичность, механические примеси, этикетируют, упаковывают.
Задача 53.
Приготовьте 120 литров 10% раствора кальция хлорида для инъекций. Расходный коэффициент равен 1,06. Рассчитайте сколько ампул вместимостью 10 мл можно заполнить.
Решение.
1. Расчет количества кальция хлорида:
а) 100 л — 10 кг
120 л — 12 кг
б) С учетом Красх 12кг*1,06=12,72 кг
2. Расчет количества воды с учетом К расх:
120*1,06=127,2 л
3. Сколько ампул можно заполнить?
120 000:10,5=11428 ампул
Примечание: 10,5 мл – наполняемость 1 ампулы.
Ответ: 11428 ампул, кальция хлорида 12,72 кг, воды 127,2 л.
Технологический процесс:
Кальция хлорид для инъекций не должен содержать примеси кальция сульфата и железа более допустимых пределов. Если используют препарат, не отвечающий этим требованиям, то раствор готовят несколько большей концентрации и проводят специальную очистку. К приготовленному раствору добавляют кальция оксид или гидроксид (0,46г на 100 мл раствора), раствора доводят до кипения и оставляют на 7 суток. После осаждения кальция сульфата и железа гидрооксида к раствору добавляют 0,1% активированного угля. Раствор перемешивают и фильтруют (вначале предварительно, а затем через фильтр ХНИХФИ). Затем определяют количественное содержание кальция хлорида и, если необходимо, доводят до нормы. Приготовленный раствор ампулируют. Ампулы стерилизуют в паровых стерилизаторах при t=120°С 8 минут. Затем ампулы проверяют на герметичность, механические примеси, этикетируют, упаковывают.
Сборник консультационных материалов для студентов V курса ИГАК. Аттестация практических умений. Производство лекарственных препаратов в условиях крупных фармпредприятий.
Материальный и тепловой балансы ректификационного аппарата
непрерывного
действия.
Материальный баланс ректификационного
аппарата составлен на основании Производственного Технологического Регламента
(ПТР). Все примеси спирта сырца при этом прибавляют к абсолютному алкоголю, что
необходимо иметь в виду при дальнейших расчетах. Показатели примесей
(теплоемкость, удельный вес, теплота испарения) находят так же, как для этилового спирта (по таблицам,
данным в Приложении). Это вносит некоторую неточность, но незначительную, так
как количество примесей невелико. Примеси вместе с этиловым спиртом называются алкоголем.
Согласно ПТР принимаем, что потери при
ректификации составляют 0,6 % к весу абсолютного алкоголя, вводимого с сырцом.
Количество абсолютного алкоголя,
отходящего с головными продуктами из эпюрационной колонны, принимаем равным 3% от всего введенного в аппарат
алкоголя. Количество алкоголя, отводимого с промежуточными продуктами из
ректификационной колонны, составляет 1%. С сивушным маслом уходит 0,4% алкоголя к весу алкоголя введенного в
аппарат.
На основании этих данных, а также
некоторых других нормативов можно составить материальный и тепловой баланс
ректификационного аппарата производительностью 3000 дал абсолютного спирта в
сутки.
Спирт-ректификат имеет крепость 96% об.;
сырец 88% об.
Эпюрационная колонна вместе с
конденсатором и дефлегматором рассматривается как замкнутая система (пунктир на
рис. III-76). При составлении материального баланса мы не рассматриваем процессы,
происходящие в этой системе, а рассчитываем только вес входящих и уходящих
продуктов и их теплосодержание. На рис. III-76 (по результатам
подсчета) изображены в масштабе приходящие и уходящие потоки тепла.
Определим весовое количество сырца,
поступающего в аппарат в час. Весовая производительность аппарата по
абсолютному спирту за час при удельном весе спирта 0,8 кг/л составляет
3000 * 10 *
0,8 / 24 = 1000 кг/час.
С головными примесями из эпюрационной
колонны уходит алкоголя
1000 *
3% /
100% = 30 кг/час
С промежуточными продуктами алкоголя
уходит
1000 *
1% /
100% = 10 кг/час
С сивушными маслами алкоголя уходит
1000 *
0,3 / 100% = 3
кг/час
Общее количество алкоголя в сырце без
учета потерь составит
1000 + 30 +
10 + 3 = 1043 кг/час
Количество алкоголя в сырце, вводимом за
час, с учетом потерь составит
1043 * 100 /
100 – 0,6 = 1049,3 кг/час
где
0,6 – потери алкоголя в % вес.
Составим таблицы теплового и
материального баланса эпюрационной колонны. При составлении материального
баланса принимаем:
1)
сырец
разбавляется до крепости 35% вес. алкоголя;
2)
в
эпюрационную колонну возвращается 3% нестандартного спирта (к весу абсолютного алкоголя в ректификате) (см. таблицу III-14).
При
составлении теплового баланса принимаем, что охлаждающая вода поступает в
конденсатор при t = 20 гр. Цельсия и уходит из дефлегматора при t = 60
гр. Цельсия (табл. III-15).
Крепость
эпюрата составит (см. табл. III-14)
1049,3
* 100 / 3540,65 = 29,6 вес.
Температура кипения при этой крепости 84,8 гр. Цельсия
Таблица III-14
Материальный
баланс эпюрационной колонны
|
Наименование |
|
|
|
Всего |
Алкоголя |
Воды |
|
Спирт-сырец крепостью 40,54 Вода Нестандартный Конденсатора Греющий Охлаждающая |
Приход в кг/час 6351,46 2574,88 3776,58 1005,34 1000 * 3 / 100 = 30 30*100/93,89=31,95 1,95 1311,29 —- 4*(2574,88+30)/10*0,7946=1311,29 W —- W |
|
|
Всего Отводится Эпюрат Охлаждающая |
8700,04 + W 2604,88 6826,22 + W Расход в кг/час 30 * 100 / 92 = 32,6 30 32,6 – 30 = 2,6 8700,04 -32,6 = 8667,44 2604,88 – 30 = 2474,88 W —- W |
На основании материального баланса
составляем тепловой баланс эпюрационной колонны (табл. III-
15).
Составим уравнение теплового баланса (см.
табл. III- 15):
1 331 179,0 + 20W = 808 280,67 + 60W.
Отсюда
расход воды на конденсатор и дефлегматор
W =
1 331 179,0 – 808 280,67
/ 60 – 20 =
13072,46 кг/час.
В конденсаторе и дефлегматоре отводится 1
331 179,0 – 808 280,67 = 522 898,33 ккал/час тепла.
Принимаем, что в дефлегматоре отводится
75% от этого количества, т.е. 182895,30 ккал/час, а в конденсаторе около
60965,10 ккал/час.
Полученные результаты расчета позволяют
также определить количество тепла, поступающего из колонны в дефлегматор и
конденсатор, и количество тепла, возвращаемого обратно в колонну из
дефлегматора с жидкой флегмой. Из колонны уходят в дефлегматор и конденсатор
пары. Допустим, что эти пары, конденсируясь в дефлегматоре и конденсаторе,
отдают только свою теплоту конденсации и возвращаются в колонну при температуре
конденсации. Примем что крепость паров 92% вес, тогда полное теплосодержание
паров составит 293 ккал/час.
Таблица III – 15
Тепловой баланс эпюрационной колонны
|
Наименование продукта |
Теплоемкость |
Температура |
Теплосодержание |
Расчет |
Итого |
|
Спирт-сырец крепостью 40,54 % вес (жидкость ) ………. Вода, Нестандартный Конденсатора Греющий Охлаждающая |
Приход 1,04 75 1,0 80 — 1005,34*80 = 80427,2 0,67 30 20,0 31,95*20 = 6635 – — 641,2 1311,29*641,2=840799,1 1 20 20 W20 W20 |
||||
|
Всего Эпюрат Отводится Потери Охлаждающая |
1 Расход 1,05 84,70 89 8700,04*89=774 303,56 0,65 33 21,4 32,6*21,4 = 697,64 — — — 2,5% от 1 60 60 W60 W60 |
Всего
808 280,67+60W
Количество тепла, возвращаемого в
колонну с жидкой флегмой, составит
1 331 179,0 – 808 280,67 / 230 * (293 – 230) =
143 228,673 ккал/час
Это тепло, будет таким образом,
“оборотным”. Оно уходит из колонны с парами и возвращается с
жидкостью.
Тепло жидкой флегмы распределяется так же, как и тепло,
отдаваемое парами: из дефлегматора возвращается 75% этого тепла
(________ккал/час); остальное количество тепла (__________ ккал/час)
возвращается из конденсатора (см. рис III-76).
Материальный баланс
ректификационной колонны
Из ректификационной колонны отбирают
сивушное масло и промежуточные продукты (крепкий сивушный спирт). Сивушные
масла отбирают в виде паров при крепости их 50% вес. Содержание сивушных масел
составляет при этом около 40% вес. от общего количества летучих компонентов,
или
50 * 40 / 100 = 20% к весу всех паров.
Ранее было найдено, что количество
алкоголя, уходящего с сивушными маслами, составляет 1,32 кг/час. Следовательно, количество пара, в состав
которого входит сивушное масло, будет равно
3 * 100 / 20 = 15 кг/час.
В этом паре будет содержаться
15 * 50 / 100 = 7,5 кг алкоголя и 7,5 кг воды.
В маслопромывателе сивушное масло
промывают водой, затем масло поступает в склад при крепости 86% вес. Промывные воды возвращаются в колонну с
крепостью 20% вес. При этих показателях весовое количество сивушных масел, отводимых в склад, составит
3 * 100 / 86 = 3,4 кг/час.
Так как количество паров в состав
которых входит сивушное масло, равно 15 кг/час, то обратно в колонну
возвратиться 15 – 3,4 = 11,6 кг/час жидкости с содержанием алкоголя 7,5 – 3 = 4,5 кг.
Общее количество жидкости, возвращенное в колонну, составит
3,4 * 100 /
20 = 17 кг/час
Следовательно, количество добавляемой в
маслопромыватель воды составит
17 – 11,6
= 5,4 кг/час.
Промежуточные продукты отводят из колонны
также в виде паров. Содержание алкоголя в них (смотри выше) составляет 10
кг/час. Крепость паров, из которых отбирают промежуточные продукты, составляет
80% вес. Общее количество паров, отводимых из колонны, равно
10 * 100 / 80 = 12,5 кг/час.
Материальный баланс ректификационной
колонны приведен в таблице III – 16. Принятые ранее потери алкоголя отнесены полностью к ректификационной колонне.
Таблица III – 16.
|
Наименование |
Крепость в % вес |
Содержание в |
|||
|
Алкоголя |
Воды |
Всего |
|||
|
Приход в |
|||||
|
Эпюрат |
29,5 |
8667,44 |
21391,67 |
30059,11 |
|
|
Флегма (жидкость) |
93,89 |
(Ф+Д)*93,89/100 |
(Ф+Д)*(100-93,89)/100 |
(v+1)*Д= (3,5+1)*Д= 4,5*Д |
|
|
Греющий |
—— |
Gn |
Gn |
||
|
Всего |
|||||
|
Расход в кг/час |
|||||
|
Спирт-ректификат (жидкость) |
93,89 |
1000 |
65 |
1065 |
|
|
Пары |
50 |
15 |
15 |
30 |
|
|
Пары |
80 |
10 |
2,5 |
12,5 |
|
|
Пары, Колонну |
93,89 |
30 |
1,95 |
31,95 |
|
|
Лютерная (без |
—— |
||||
|
Потери |
—— |
||||
|
Пары |
93,89 |
||||
|
Конденсат |
____ |
||||
|
Всего |
|||||
При составлении балансов
рассматривается только одна колонна, конденсатор и дефлегматор исключены (смотри рисунок III – 76).
Для ректификационной колонны флегмовое число принято равным 3,5 ,
количество флегмы равно v*Д. За дисцилят в данном
случае следует принять сумму ректификата и нестандартного спирта, поступающего
из конденсатора ректификационной колонны в альдегидную:
Д = 1065 +
31,95 = 1096,95.
Следовательно, Ф = 1096,95 * 3,5 =
3839,325 кг/час при крепости 93,89% вес.
В таблице материального баланса ректификационной колонны остается невыясненным только весовое количество пара Gn. Для определения весового количества пара Gn необходимо составить тепловой баланс ректификационной колонны (таблица III – 17).
|
Наименование продукта |
Теплоемкоть в ккал/кг * гр. С |
Температура в гр. С |
Теплосодержание в ккал/кг * i |
Расчет |
Итого в Ккал/час |
|
|
|||||
|
Эпюрат |
1,05 |
84,7 |
89 |
30059,11 * 89 |
2675260,79 |
|
Флегма |
0,8 |
76,8 |
63 |
(3839,325+1065)*63 |
308972,475 |
|
Греющий |
—– |
—– |
641,2 |
Gn * 641,2 |
Gn * 641,2 |
|
Возвращающаяся |
1,05 |
80 |
84 |
17 * 84 |
1428 |
|
Всего |
|||||
|
|
|||||
|
Спирт-ректификат |
|||||
|
Пары |
|||||
|
Пары |
|||||
|
Пары |
|||||
|
Лютерная |
|||||
|
Флегма |
|||||
|
Потери |
|||||
|
Конденсат |
|||||
|
Всего |
Приравнивая приход и расход тепла,
получим (Смотри таблицу III – 17)
Вперед, на главную страницу
