3.物料平衡计算[13]
3.1 拜耳法从铝土矿中生产氧化铝的物料平衡
物料平衡计算
物料平衡计算原始条件：
一、原料成分：
1.铝土矿（％）
Al2O3 SiO2 Fe2O3 TiO2 CaO CO2 H2O（结晶）其他总计水分
65.03 4.64 13.3 2.85 1.03 0.71 11.20 1.24 100 7.0
2.石灰（％）
Al2O3 SiO2 Fe2O3 CaO 灼减其他总计
0.57 2.04 0.15 84.36 10.18 2.70 100
二、工艺技术条件
1. 石灰添加量：8％（干矿）
2. 石灰乳浓度：180g/l
3. 循环母液：N k=240g/l N c=18g/l Rp=0.6
4. 溶出液：Rp=1.17 （ k=1.41）
溶出赤泥A/S=1.90 N/S=0.40 灼减：8％
溶出矿浆浓缩率（以原矿浆中溶液量计）：20.5％
5. 稀释后溶液：N k=170g/l
6. 溶出过程中矿石和石灰中CO2反应系数：0.85
7. 分离沉降底流固含：350g/l
8. 洗涤沉降底流固含：400g/l
洗涤过程Al2O3水解2％（以矿石中Al2O3计）
9．洗涤苛化加入石灰量按［CaO］/［Na2O c］=1，苛化量5.2kg/t-矿（Na2O c）
10.精液产出率90kg Al2O3/m3,分解母液Rp≈0.61
种子添加量按分解后浆液固含：450～600g/l
Al2O3（AH为800g/l）约为1360kg/ m3精液。
11.种子分离滤饼含水率：20％
12.产品过滤洗涤滤饼含水率：分离：16％洗涤：13％蒸汽烘干后：10％
洗水量：0.5t/l-AL(OH) 3.
13.各过程机械损失
磨矿：0.2％溶出：0.2％沉降：0.1％
14.污水进入量（每吨干铝土矿）
磨矿：100kg 稀释：50kg 沉降：75kg
计算过程：
一、1000kg碎铝土矿的磨矿及高压溶出
1、配灰量为：1000*8％＝80kg
其中：Al2O3＝0.46 SiO2 ＝1.63 Fe2O3＝0.12CaO＝64.49 灼减＝8.14 其他＝2.16
2、溶出需循环母液
［A
矿＝灰－S
矿＝灰
×（A/S）
赤
］/Rp
溶
＋S
矿＋灰
×（N/S）
赤
＋CO
2矿＋灰
×R×62/44
＝V
循×V
循
×（1－Rp
循
/ Rp
溶
）
式中：A
矿＝灰
＝650.3＋0.46＝650.76kg
S矿＝灰＝46.4＋1.63＝48.03kg
CO2矿＋灰＝7.1＋8.14＝15.24kg
A/S=1.90 N/S=0.40 Rp=1.17 240g/l Rp=0.6 R＝0.85
代入式中得
V
循
＝4.419m3
循环母液密度为：
d＝0.5＋（√0.25＋0.00144×240＋0.0009×144＋0.001865×18）＝1.3717 则循环母液中：Ao＝4.419×144＝636.34kg
Na2O k＝4.419×240＝1060.56kg
Na2O c＝4.419×18＝79.54kg
CO2＝79.54×44/62＝56.45kg
H2O＝6061.54－636.34－1060.56－79.54－56.45＝4228.65kg 3、磨矿过程污水进入量为100kg/t-矿
原矿浆量为：
1070＋80＋6061.54＋100＝7311.54kg
溶出过程反苛化得Na2O量为：
15.24×0.85×62/44＝18.25kg
磨矿和溶出过程机械损失均为0.2％，合并为0.4％，则损失量为：
7311.54×0.4％＝29.25kg
4、自蒸发水量：
浓缩率为20.5％，则自蒸发水量为：
6061.54×20.5％＝1242.62kg
5、赤泥产出量：
原矿浆中SiO2 、Fe2O3、CaO和其他成分不溶出，全部进入赤泥，矿石和石灰中CO2有15％进入赤泥，则赤泥：
SiO2＝（46.4＋1.63）×（1－0.4％）＝47.84kg
Fe2O3＝（133＋0.12）×（1－0.4％）＝132.59kg
CaO＝（10.3＋64.49）×（1－0.4％）＝74.49kg
TiO2＝28.5×（1－0.4％）＝28.39kg
其他＝（12.4＋1.94）×（1－0.4％）＝14.28kg
Al2O3＝47.84×1.90＝90.9kg
Na2Ok＝47.84×0.4＝19.14kg
CO2＝（7.1＋8.14）×15％×（1－0.4％）＝2.28kg
赤泥灼减为8％，则结晶水为：
（47.84＋132.59＋74.49＋28.39＋14.28＋90.9＋19.14＋2.28）×8/92＝
35.64kg
则赤泥量为：409.91＋35.64＝445.55kg
6、溶出液量为：7311.54－29.25－1242.62－445.55＝5594.12kg
Al2O3 NaOk Na2Oc SiO2 Fe2O3 TiO2 CaO CO2 H2O（结晶）其他H2O 总计
铝矿石650.3 ――――46.4 133 28.5 10.3 7.1 112 12.4 70 1070
石灰0.46 ―――― 1.63 0.12 ――64.49 8.14 ―― 1.94 ――80
循母636.34 1060.56 79.54 ――――――――56.45 ――――4228.65 6061.54附加水――――――――――――――――――――100 100
原矿浆1287.1 1060.56 79.54 48.03 133.12 28.5 74.79 71.69 112 14.34 4398.65 7311.54 反苛化――－18.25 +18.25 ――――――――――――――――0
损失 5.15 4.17 0.39 0.19 0.53 0.11 0.3 0.29 0.45 0.06 17.59 29.25 自蒸发――――――――――――――――――――1242.62 1242.62 溶出液1191.05 1019 97.4 ――――――――69.12 ――3217.55 5594.12 赤泥90.9 19.14 ――47.84 132.59 28.39 74.49 2.28 35.64 14.28 35.64 445.55
二、溶出液稀释、赤泥分离洗涤及过滤、精液过滤
1、洗涤过程中Al
2O
3
的水解损失按矿石中的2％考虑，则：
Al
2O
3
＝650.3×2％＝13.01kg H
2
O＝6.89kg
计：19.9kg
2、沉降溢流中各成分为：
Al
2O
3
＝1191.05－13.01＝1178.04kg
Na
2
Ok＝1019kg
Na
2
Oc＝97.4kg
CO
2
＝97.4×44/62＝69.12kg
3、分离沉降底流附液
溶出赤泥为445.55kg，分离沉降底流固含为350g/l，附液密度为：1.316，则附液总量为：
（445.55/350 － 445.55/3200）×1316＝1492.08kg
其中其各成分大概为：
Al
2O
3
＝197.85kg
Na
2
Ok＝172.93kg
Na
2
Oc＝16.86kg
CO
2
＝11.97kg
H
2
O＝1095.47kg 4、稀释液中：
Al
2O
3
＝1178.04＋197.85＝1375.89kg
Na
2
Ok＝1019＋172.93＝1191.93kg
Na
2
Oc＝97.4＋20.31＝114.26kg
CO
2
＝69.12＋14.41＝81.09kg
稀释后Nk＝170g/l，则稀释液为：
V＝1191.93/170＝7.011m3
Ao＝1372.89/7.011＝195.82g/l
Nc＝114.26/7.011＝16.3g/l
d＝0.5＋（√0.25＋0.00144×170＋0.0009×195.82＋0.001865×16.3）＝1.4563
则稀释液总量为：7.011×1456.3＝10210.12kg
其中：H
2
O＝10210.12－1375.89－1191.93－114.26－81.09＝7446.14kg 7、沉降过程污水进入流程量为75kg,则分离前浆液总量为：
10210.12＋75＝10285.12kg
各成分的含量为：
Al
2O
3
＝1379.99/10403.41＝13.26％
Na
2
Ok＝1205.58/10403.41＝11.59％
Na
2
Oc＝117.71/10403.41＝1.13％
d＝1＋0.0144×13.26＋0.009×11.59＋0.01865×1.13＝1.316 分离底流附液成分与分离前液体成分相同，其比重同前面估计值相同，故附液总量为1492.08kg，按比例求得附液中各成分为：
Al
2O
3
＝197.85kg
Na
2
Ok＝172.93kg
Na
2
Oc＝16.86kg
CO
2
＝11.97kg
H
2
O＝1092.47kg
Al2O3 NaOk Na2Oc CO2 H2O 总计溶出液 1191.05 1019.0 97.4 69.12 3217.55 5594.12 赤泥洗液 184.84 172.93 16.86 11.97 4181.59 4566.0 附加水―――――――― 50.0 50.0 稀释液 1375.89 1191.93 114.26 81.09 7449.14 10210.12 附加水―――――――― 75.0 75 .0 分离底流附液197.85 172.93 16.86 11.97 1092.47 1492.08 溢流 1178.04 1019.0 97.4 69.12 6431.67 8793.04 机械损失 1.18 1.02 0.97 0.07 6.43 8.79
精液 1176.86 1017.98 96.43 69.05 6425.24 8784.25 分离沉降溢流量为：10210.12＋75－1492.08＝8793.4kg
其中：H
2
O＝7449.14－1092.47＋75＝6431.67kg
三、精液分解及AL(OH)
3
分离洗涤
1、析出的AL(OH)
3
分解母液Rp经回归法试算约为0.61，则母液中：
Al
2O
3
＝1017.98×0.61＝620.97kg
析出得AL(OH)
3
中：
Al
2O
3
＝1176.86－620.97＝556.01kg
H
2
O＝556.01×54/102＝294.36kg 计：850.37kg
2、分解母液中：
Al
2O
3
＝620.97kg
Na
2
Ok＝1017.98kg
Na
2
Oc＝96.43kg
CO
2
＝69.05kg
H
2
O＝6425.24－294.36＝6130.88kg 计：7935.31kg
3、AL(OH)
3
分离过滤：
滤饼含水率为20％，则：
H
2O/（AL(OH)
3
＋附液）＝（6130.88/7935.31）×附液/（AL(OH)
3
＋附液）
＝20％
附液＝297.02kg
其中：Al
2O
3
＝297.02×620.97/7935.31＝23.24kg
Na
2
Ok＝297.02×1017.98/7935.31＝38.1kg
Na
2
Oc＝297.02×96.43/7935.31＝3.61kg
CO
2
＝3.61×44/62＝2.56kg
H
2
O＝297.02－23.24－38.1－3.61－2.56＝229.51kg 分离后种分母液：
Al
2O
3
＝620.97－23.24＝597.73kg
Na
2
Ok＝1017.98－38.1＝979.88kg
Na
2
Oc＝96.43－3.61＝92.82kg
CO
2
＝69.05－2.56＝66.49kg
H
2
O＝6130.88－229.51＝5901.37kg
计：7638.29kg
4、AL(OH)
3
洗涤
洗水加入量为：850.37×0.5＝425.18kg
由附液成分求得：
Al2O3 NaOk Na2Oc CO2 H2O 总计
分解精液1176.86 1017.98 96.43 69.05 6425.24 8784.25出分解槽浆液1176.86 1017.98 96.43 69.05 6425.24 8784.25
其中AL(OH)3556.01 ―――――― 294.36 850.37 分解母液 620.97 1017.98 96.43 69.05 6130.88 7935.31 分离AL(OH)3附液 23.24 38.1 3.61 2.56 229.51 297.02 AH洗水―――――――― 425.18 425.18 AH洗液 23.24 38.1 3.61 2.56 382.68 450.19
蒸汽烘干―――――――― 42.45 42.5
五、母液蒸发
1、蒸发原液量中
Al
2O
3
＝597.73＋23.24＝620.97kg
Na
2
Ok＝979.88＋38.1＝1017.98kg
Na
2
Oc＝92.82＋3.61＝96.43kg
CO
2
＝66.49＋2.56＝66.49kg
H
2
O＝5901.37＋229.51＋382.68＝6513.56kg 合计：8318.61kg
2、苛化
Na
2Oc量等于Na
2
Ok的损失量，而苛化效率等于80％，则可求得蒸发析
出的结晶碱为Na
2Oc＝16.89kg，CO
2
＝11.99kg，H
2
O＝4.9kg。
苛化液中：Al2O3＝15.37kg Na2Oc＝42.58kg，CO2＝30.21kg，H2O＝4.9kg Al2O3 NaOk Na2Oc CO2 H2O 总计
蒸发原液620.97 1017.98 96.43 66.49 6513.56 8318.61
结晶碱――――16.89 11.99 4.9 33.78
蒸发水――――――――2885.22 2885.22
苛化液15.37 42.58 ――――605.21 663.16
循环母液636.34 1060.56 79.54 56.45 4228.65 6061.54
六、焙烧
AL(OH)
3量为850.37kg,其中Al
2
O
3
＝556.01kg H
2
O＝294.36kg 灼减就
等于294.36kg.
物料平衡计算公式 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
物料平衡计算公式： 每片主药含量 理论片重= 测得颗粒主药百分含量 1.原辅料粉碎、过筛的物料平衡 物料平衡范围: %～100 % 物料平衡= %100?+a c b a-粉筛前重量(kg) b-粉筛后重量(kg) c-不可利用物料量(kg) 2.制粒工序的物料平衡 物料平衡范围: %～ % 制粒工序的物料平衡= a d c b ++×100% 制粒工序的收率=a b ×100% a-制粒前所有原辅料总重(kg) b-干颗粒总重(kg) c-尾料总重(kg) d-取样量(kg) 3.压片工序的物料平衡范围: %～ % 压片工序的物料平衡=a d c b ++×100% 压片工序的收率=a b ×100%
a-接收颗粒重量(kg) b-片子重量(kg) c-取样重量(kg) d-尾料重量(kg) 4.包衣工序的物料平衡 包衣工序的物料平衡范围: %～ % 包衣工序的物料平衡 = b a e d c +++ 包衣工序的收率 = b a c + a-素片重量(kg) b-包衣剂重量(kg) c- 糖衣片重量(kg) d-尾料重量(kg) e-取样量(kg) 5.内包装工序物料平衡 内包装工序物料平衡范围: %～ % 包材物料平衡=%100?++++A a d c b B a- PTP 领用量(kg) b- PTP 剩余量(kg) A- PVC 领用量(kg) B- PVC 剩余量(kg) c-使用量(kg) d- 废料量(kg) 片剂物料平衡=%100?++a d c b a ：领用量(Kg) b ：产出量(Kg) c ：取样量(Kg) d ：废料量(Kg) 6.外包装工序的物料平衡
万方数据
４８广东化工２００５年第８期 ２．１画流程图 单击菜单栏ＦｉＩｅ按钮，选择ＮｅｗＪｏｂ，在弹出的文件保存对话框中选好路径后单击保存便完成了模块新建任务。此时操作界面会有所改变，菜单栏和工具栏选项都有所增加，且会弹出画流程图的面板，面板上一个符号代表一种设备或工具，如图ｌ所示。左键单击面板，此时鼠标会变成小方框，然后在空白处单击，便可添加相应的设备。将相应的设备连接好，按需画好流程图后，便可开始下一步的操作。画流程图这一步，可以全部由自己画出，也可由附带的模块修改而成，方法是：单击Ｆｉｌｅ按钮，选择０ｐｅｎＪｏｂ，弹出选择模块对话框，在相应的路径中选择相应的模块后，单击打开，便打开了所选模块，然后在菜单栏中选择ＥｄｉｔＦｌｏｗｓｈｅｅｔ，这个按钮会变为Ｒｕｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，并弹出如图ｌ右侧的面板，这时便可开始编辑流程图。要改变流程线路时，右键单击要改变线路，选择Ｒｅｒｏｕｔｅｓｔｒｅａｍ，将弹出一个跟随鼠标移动的大的十字虚线，便可开始布线；若要改变流程图中的操作单元，右键单击要改变单元，选择Ｓｗａｐｕｎｉｔ，然后在面板中选择需要的单元，在相应的位置单击便可完成操作单元的更换；若需在流程图线路中插入操作单元，右键单击相应位置，选择Ｉｎｓｅｒｔｕｎｉｔ，在面板中选择需要的单元，然后在相应位置单击便完成了插入操作。除了以上操作外，还可以删除线路或单元。 图１ＣｈｅｍＣＡＤ操作界面 ２．２设置单位 在菜单栏中单击Ｆｏ珊ａｔ，然后单击Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｕｎｉｔｓ，会弹出一个对话框，可选择ＡｌｔｓＩ、ｓＩ等多个单位标准，选好后单击０Ｋ，便可完成单位设置。 ２．３选择组分 单击菜单栏Ｔｈｅｒｍｏｐｈｙｓｉｃａｌ，选择ｃｏｍｐ０１１ｅｎｔｌｉｓｔ，这时会弹出一个对话框，在组分数据库右侧选择需要的组分，单击Ａｄｄ，再单击０Ｋ，完成组分添加。 ２．４选择热力学模型 单击Ｔｈｅｒｍ叩ｈｙｓｉｃａｌ，选择Ｋ—ｖａｌｕｅｓ，会弹出一个对话框，设置好后单击０Ｋ，便完成了Ｋ值设置；接着是设置焓，同样是在Ｔｈｅｒｍｏｐｈ），ｓｉｃａＩ菜单下，选择Ｅｎｔｈａｌｐｙ，设置好后单击ＯＫ即可完成；然后在Ｔｈｅｒｍｏｐｈｙｓｉｃａｌ菜单中选择Ｋ—Ｖａｌｕｅｗｉｚａｒｄ，这一项可以设置温度、压强等的最大和最小值。在Ｔｈｅｒｍｏｐｈ），ｓｉｃａｌ菜单中还有电解液等选项，只要按需设置好即司。 ２．５指定详细进料物流 每一个物料（包括原料和产品）都必须详细设置。单击菜单栏Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｊｏｎｓ，在弹出的菜单中选择相应的选项进行设置。单击Ｓｐｅｃｍｃａｔｉｏｌｌｓ，选择ｓｅｌｅｃｔＳｔｒｅａｍｓ，弹出ＩＤ号输入对话框，输入ＩＤ号，单击０Ｋ，弹出编辑对话框，设置好相应的选项后单击ＯＫ即可。设置好这一项可以计算相关的泡点或露点值。 ２．６详细指定各单元操作 左键双击或在ｓｐｅｃ溉ｃａｔｉｏｎｓ菜单中选择ｓｅｌｅｃｔＵｎｉｔｏｐｓ选项，弹出设置对话框，框中有一个Ｈｅｌｐ按键，单击弹出帮助文档，可以查看详细内容。设置好后单击０Ｋ，弹出提示对话框，提示错误或警告，因为错误的设置会使系统运行时出现错误或不能运行，不能得到准确的数据。错误提示是为了阻止系统运行，警告是为了提示用户设置要正确，如果不管就可以忽略，系统会照常运行。 ２．７运行 可以选择整个系统或单个操作单元运行，也可以选择一个循环线路运行，只需在Ｒｕｎ菜单中分别选择ＲｕｎＡｌｌ、ＲｕｎｓｅＩｅｃｔｅｄｕｎｉｔｓ或Ｒｅｃｙｃｌｅｓ即可实现。执行后两个操作时会弹出一个对话框，单击所要运行的单元，单击０Ｋ便开始运行。还可设置运行顺序，只需在Ｒｕｎ菜单中选择ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅ，在弹出的对话框中设置好后单击０Ｋ即可。 ２．８查看运行结果 单击Ｒｅｓｕｌｔｓ，在弹出的菜单中选择需要查看的选项，就会有一个文档弹出来，里面记有详细的结果。查看运行结果之后，便可计算设备规格，然后按需优化，最后便是生成物料流程图。 ３功能扩展 ＣｈｅｍｃＡＤ的功能扩展可以通过用户新建流程图来实现。ｃｈｅｍＣＡＤ内置了强大的数据库，用户可以新建或在已有流程图的基础上进行修改。由于面板中所提供的设备有限，ｃｈｅｍｃＡＤ提供了画设备的工具，用户可以按照自己的需要画好一个符号，然后设置好相关的参数，便可作为一种设备使用。此外，开发ｃｈｅｍｃＡＤ的ｃｈｅｍｓｔａｔｉｏｎｓ公司也在不断扩大其数据库，有些现在还不能处理的生产流程，可以将方案提交给ｃｈｅｍｓｔａｔｊｏｎｓ公司来处理。相信在不久的将来，ＣｈｅｍＣＡＤ的功能将更为强大，应用领域将更加广泛。 参考文献 ［１］ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｈｅｍｓｔａ“ｏｎｓ．ｎｅｔ． ［２］ｈ儿ｐ：／／ｗｗｗ．ｖｍｃ．ｃｏｍ．ｔｗ／ｃｈｉｎｅｓｅ／ｃ—ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍ． ［３］冯权莉，叶咏恒，陈文威．乙醇一水双效精馏模拟研究［Ｊ］．云南工业大学学报，１９９９，１５（３）：４９—５４． ［４］寇业荣．乙烯废液处理塔的核算及改造建议［Ｊ］，化工设计，２０００，ｌＯ（２）：２３—２５． ［５］贾蓉，罗金生，张立杰，等．应用ｃｈｅｍｃＡＤ软件模拟反应精馏 过程［Ｊ］．化工生产与技术，２００３，（５）：４４—４６． 万方数据
盈亏平衡点 图例 盈亏平衡点（Break Even Point,简称BEP）又称零利润点、保本点、盈亏临界点、损益分歧点、收益转折点。通常是指全部销售收入等于全部成本时（销售收入线与总成本线的交点）的产量。以盈亏平衡点的界限，当销售收入高于盈亏平衡点时企业盈利，反之，企业就亏损。盈亏平衡点可以用销售量来表示，即盈亏平衡点的销售量；也可以用销售额来表示，即盈亏平衡点的销售额。 编辑本段基本作法 假定利润为零和利润为目标利润时，先分别测算原材料保本采购价格和保利采购价格；再分别测算产品保本销售价格和保利销售价格。 盈亏平衡点分析图 * 盈亏平衡点[1]的计算 编辑本段计算公式 BEP=Cf/(p-cu-tu) 其中：BEP----盈亏平衡点时的产销量 Cf-------固定成本 P--------单位产品销售价格 Cu-------单位产品变动成本 Tu-------单位产品营业税金及附加 由于单位产品税金及附加常常是单位产品销售价格与营业税及附加税率的乘积，因此公式可以表示为： BEP=Cf/（p（1-r）-cu） r-----营业税金及附加的税率 。 按实物单位计算：盈亏平衡点=固定成本/（单位产品销售收入-单位产品变动成本）按金额计算：盈亏平衡点=固定成本/（1-变动成本/销售收入）=固定成本/贡献毛率
(2700+40)/(X-600)=12 求x= 算式的计算过程 (2700+40)÷(X-600)=12
盈亏平衡点分析 盈亏平衡点分析利用成本的固定性质和可变性质来确定获利所必需的产量范围。如果我们能够将全部成本划分为两类：一类随产量而变化，另一类不随产量而变化，就可以计算出给定产量的单位平均总成本。半可变成本能够分解为一固定成本和一可变成本。但是，对不同的产量平均固定成本时，单位成本的固定成本是不相同的，因而这种单位产品平均成本的概念，只对个所计算的产量值是正确的。因此从概念上来看，将固定成本看作成本汇集总额是有益的，此汇集总额在扣除可变成本之后，必须被纯收入所补偿，这种经营才能产生利润，如果扣除可变成本之后的纯收入刚好等于固定成本的汇集总额，那么这一点或是这样的销售水平称为盈亏平衡点。精确地来说，正是因为在销售进程的这一点上，总的纯收入刚好补偿了总成本（包括固定成本和可变成本），低于这一点就会发生亏损，而超过这一点就会产生利润。一个简单的盈亏平衡点结构图。横轴代表产量，纵轴代表销售额或成本。假定销售额与销售量成正比，那么销售线是一条起于原点的直线。总成本线在等于固定成本的那一点与纵轴相交，且随着销售量的增加而成比例地表现为增长趋势。高于盈亏平衡点时，利润与销售额之比随每一售出的产品而增加。这是因为贡献呈一固定比率，而分摊固定成本的基础却扩大了。 贡献 什么是贡献如何应用贡献呢贡献是销售额与可变成本之间的差额，或者说它是对固定成本和利润的贡献，即式中：C=贡献，F=不变成本；S=销售额 P=利润；V=可变成本。S和V都随产量而变化，因此C也随产量而变化。已知V占销售额S的百分比，就可以计算出C。假定有这样一个例子，可变成本占销售额的60%，且不变成本为3000000 美元，那么，由方程（1）可知，C为销
MES系统中物料平衡的设计与实现（上） 来源：万方数据 关键字：MES物料平衡数据校正 信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享 石油炼制企业在不断的发展壮大，对信息技术和综合自动化系统的需求也在持续变化。本文通过以制造执 行系统(Manufacturing Execution System，MES)技术为代表的信息化整合优化集成，企业可以显著降低成本、提高竞争力和增强抗风险能力，因此，MES技术的研究与应用成了整个流程工业综合自动化技术发展 的关键之一。本文内容涵盖了物料平衡模块的各个关键技术点，主要包括物料平衡数据的归并与审核、平 衡数据的校正，为全公司MES系统的实施奠定了坚实的基础。 1 绪论 目前，以信息集成为核心的企业综合自动化系统在国内外的许多企业已经投用，并且取得良好的使用效果。实践表明它能够将先进的、科学的管理方法更好地应用于化工企业，将生产管理的经验和领域专家的知识结合起来，协调并参与实时生产管理过程，再结合产品的市场行情，搞好市场分析，形成最佳的生产结构，从而创造更大的经济效益。20世纪90年代，我国化工企业基础自动化建设与改造基本完成，部分企业还实施了ERP(Enterpdse Resource Planning，企业资源规划)，但因缺乏将ERP和控制系统集成连接在一起的中间层，ERP的实施效果受到了极大的限制，信息化建设进程一度陷入窘境。 MES(Manufacturing Execution System，生产执行系统)是支撑企业生产管理层业务运行和管理的信息系统，恰好能填补这一空白。MES是处于计划层和现场自动化系统之间的执行层，主要负责车间生产管理和调度执行。一个设计良好的MES系统可以在统一平台中集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能，使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管理信息服务。系统通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产，协助企业建立一体化和实时化的ERP／MES／SFC信息体系。MES直到1990年，才由美国的AMR(Advanced Manufaeturing Research)提出并使用。20世纪90年代初，工业界开始认识到需要一个可 以将业务系统和控制系统集成在一起的中间层。制造执行系统(MES)从一开始就是一个特定集合的总称，用来表示一些特定功能的集合以及实现这些特定功能。美国的咨询调查公司倡导制造业用三层模型(3rd layer modd)表示信息化。将位于计划层和控制层中间位置的执行层叫做MES，并说明了各层的功能和重要性。在中国，生产和制造两词有时混用或等同。MES 处于企业信息系统ERP／SCM和过程控制系统DCS／PLC的中间位置。ERP作为业务管理系统，DCS／PLC作为控制系统，而MES则作为生产执行系统。MES与上层ERP等业务系统和底层DCS等生产设备控制系统一起构成企业的神经系统，把业务计划指令传达到生产现场的同时，将生产现场的信息及时收集、上传和处理。MES不单是面向生产现场的系统，而是作为上、下两个层次之间双方信息的传递系统，是连结现场层和经营层，改善生产经营效益的前沿系统。MES也不是一个特定行业的概念，而且应用于各种制造业的重要信息系统。 到90年代，MES发展为MES(集成MES)和MES(Manufacturing ExecutionSolutions)。90年代中期，又提出了MES标准化和功能组件化、模块化的思路。这时许多MES软件实现
高炉冶炼综合计算 1.1概述 组建炼铁车间（厂）或新建高炉，都必须依据产量以及原料和燃料条件作为高炉冶炼综合计算包括配料计算、物料平衡计算和热平衡计算。从计算中得到原料、燃料消耗量及鼓风消耗量等，得到冶炼主要产品（除生铁以外）煤气及炉渣产生量等基本参数。以这些参数为基础作炼铁车间（厂）或高炉设计。 计算之前，首先必须确定主要工艺技术参数。对于一种新的工业生产装置，应通过实验室研究、半工业性试验、以致于工业性试验等一系列研究来确定基本工艺技术参数。高炉炼铁工艺已有200余年的历史，技术基本成熟，计算用基本工艺技术参数的确定，除特殊矿源应作冶炼基础研究外，一般情况下都是结合地区条件、地区高炉冶炼情况予以分析确定。例如冶炼强度、焦比、有效容积利用系数等。 计算用的各种原料、燃料以及辅助材料等必须作工业全分析，而且将各种成分之总和换算成100％，元素含量和化合物含量要相吻合。 将依据确定的工艺技术参数、原燃料成分计算出单位产品的原料、燃料以及辅助材料的消耗量，以及主、副产品成分和产量等，供车间设计使用。配料计算也是物料平衡和热平衡计算的基础。 依据质量守恒定律，投入高炉物料的质量总和应等于高炉排出物料的质量总和。物料平衡计算可以验证配料计算是否准确无误，也是热平衡计算的基础。物料平衡计算结果的相对误差不应大于0.25％。 常用的热平衡计算方法有两种。第一种是根据热化学的盖斯定律，即按入炉物料的初态和出炉物料的终态计算，而不考虑炉内实际反应过程。此法又称总热平衡法。它的不足是没有反应出高炉冶炼过程中放热反应和吸热反应所发生的具体空间位置，这种方法比较简便，计算结果可以判断高炉冶炼热工效果，检查配料计算各工艺技术参数选取是否合理，它是经常采用的一种计算方法。 第二种是区域热平衡法。这种方法以高炉局部区域为研究对象，常将高炉下部直接还原区域进行热平衡计算，计算其中热量的产生和消耗项目，这比较准确地反应高炉下部实际情况，可判断炉内下部热量利用情况，以便采取相应的技术措施。该计算比较复杂。要从冶炼现场测取大量工艺数据方可进行。 1.2配料计算 一.设定原料条件 1、矿石成分： 表 1-1原料成分，%
干燥过程的物料与热平衡计算 1、湿物料的含水率 湿物料的含水率通常用两种方法表示。 (1)湿基含水率:水分质量占湿物料质量的百分数,用ω表示。 100%?= 湿物料的总质量 水分质量 ω (2)干基含水率:由于干燥过程中,绝干物料的质量不变,故常取绝干物料为基准定义水分含量。把水分质量与绝干物料的质量之比定义为干基含水率,用χ表示。 100%?= 量 湿物料中绝干物料的质水分质量 χ (3)两种含水率的换算关系: χ χ ω+= 1 ω ω χ-= 1 2、湿物料的比热与焓 (1)湿物料的比热m C 湿物料的比热可用加与法写成如下形式: w s m C C C χ+= 式中:m C —湿物料的比热,()C kg J ?绝干物料/k ; s C —绝干物料的比热,()C kg J ?绝干物料/k ; w C —物料中所含水分的比热,取值4、186()C kg J ?水/k (2)湿物料的焓I ' 湿物料的焓I '包括单位质量绝干物料的焓与物料中所含水分的焓。(都就是以0C 为基准)。 ()θθχθχθm s w s C C C C I =+=+='186.4 式中:θ为湿物料的温度,C 。
3、空气的焓I 空气中的焓值就是指空气中含有的总热量。通常以干空气中的单位质量为基准称作比焓,工程中简称为焓。它就是指1kg 干空气的焓与它相对应的水蒸汽的焓的总与。 空气的焓值计算公式为: ()χ1.88t 24901.01t I ++= 或()χχ2490t 1.881.01I ++= 式中;I —空气(含湿)的焓,绝干空气kg/kg ; χ—空气的干基含湿量,绝干空气kg/kg ; 1、01—干空气的平均定压比热,K ?kJ/kg ; 1、88—水蒸汽的定压比热,K ?kJ/kg ; 2490—0C 水的汽化潜热,kJ/kg 。 由上式可以瞧出,()t 1.881.01χ+就是随温度变化的热量即显热。而χ2490则就是0C 时kg χ水的汽化潜热。它就是随含湿量而变化的,与温度无关,即“潜热”。 4、干燥系统的物料衡算 干燥系统的示意图如下: (1)水分蒸汽量W 按上述示意图作干燥过程中的0水量与物料平衡,假设干燥系统中无物料损失,则: 2211χχG LH G LH +=+ 水量平衡 G 1
物料平衡计算书年产8万吨醋酸乙烯项目 设计团队：ET-5队 小组成员：张钊田燕苟晓桃卢锁霞李雪梅 设计单位：西北师范大学 设计时间：2019年7月
目录 第1章总论 (1) 第2章物料衡算的意义 (2) 第3章物料衡算遵循的原则 (3) 第4章物料衡算 (4) 4.1 物料衡算任务 (4) 4.1.1 醋酸乙烯合成工段物料衡算 (4) 4.1.2 醋酸乙烯粗分工段物料衡算 (1) 4.1.3 二氧化碳气体吸收工段物料衡算 (1) 4.1.4 醋酸乙烯精制工段物料衡算 (12) 4.1.5 全流程衡算 (1)
第1章总论 本项目利用总厂乙烯和醋酸及空气置换的氧气使用经典的USI方法生产工业级的醋酸乙烯产品，每年生产量为 8 万吨。 在已确定化学生产工艺和流程后，由定性阶段转向定量阶段，通过对整个生产系统、生产车间，以及部分重要的生产单元进行物料衡算计算出主、副产品的产量，原材料的消耗定额、“三废”排放量及组成，以及产品收率等各项经济技术指标，从而定量地评述初步设计所选择的工艺路线、生产方法及工艺流程在经济上是否合理。
第2章物料衡算的意义 在化学工程中，设计或改造工艺流程和设备，了解和控制生产操作过程，核算生产过程的经济效益，确定原材料消耗定额，确定生产过程的损耗量，对现有的工艺过程进行分析，选择最有效的工艺路线，对设备进行最佳设计以及确定最佳操作条件等都要进行物料衡算。而且，化学工程的开发与放大都以物料衡算为基础的。物料衡算是质量守恒定律的一种表现形式。凡引入某一设备的物料成分、质量或体积比等于操作后所得产物的成分、质量或体积加上物料损失。
片剂物料平衡的计算 （1）整粒终混平衡的计算 A=总投料量（kg） B=合格颗粒量（kg） C=不合格颗粒量（kg） D=取样量（kg） B + C + D 平衡＝ --------------------×100% 应为95％～102% A （2）整粒终混得率的计算 得率＝B/A×100% （3）压片平衡的计算 A=合格颗粒重量（kg） B=不合格品重量（kg） C=合格片重量（kg） D=取样量（kg） B + C + D 平衡＝------------------×100% 应为95％～100% A （4）压片得率的计算 得率＝C/A×100% （5）包装平衡的计算 A：领取素片重量（kg） B：包装数量（片） C：平均片重（kg） D：内包装不合格品量（kg） E：外包装不合格品量（kg）
平衡＝（B×C÷1000+D+E）/A×100% 应为95％～102％（6）包装得率的计算 得率＝（B×C÷1000）/A×100% （7）批平衡的计算 A：总投料量（kg） B：包装数量（片） C：制粒不合格品量（kg） D：制粒取样量（kg） E：压片不合格品量（kg） F：压片取样量（kg） G：内包装不合格品量（kg） H：外包装不合格品量（kg） B×平均片重÷1000＋C+D＋E＋F+G+H 平衡＝-------------------------------- ×100% （应为95％～102%） A （8）批得率的计算 得率＝B×平均片重÷1000/A×100% （9）内包材平衡的计算 A：使用量（kg） B：合格药板数量（板） C：不合格药板数量（板） D：未冲裁报废铝箔（米） E：铝塑板的宽（米）
物料平衡计算公式： 每片主药含量 理论片重= 测得颗粒主药百分含量 1.原辅料粉碎、过筛的物料平衡 物料平衡范围:97.0 %～100 % 物料平衡= %100?+a c b a-粉筛前重量(kg) b-粉筛后重量(kg) c-不可利用物料量(kg) 2.制粒工序的物料平衡 物料平衡范围:98.0 %～104.0 % 制粒工序的物料平衡= a d c b ++×100% 制粒工序的收率=a b ×100% a-制粒前所有原辅料总重(kg) b-干颗粒总重(kg) c-尾料总重(kg) d-取样量(kg) 3.压片工序的物料平衡范围:97.0 %～100.0 % 压片工序的物料平衡= a d c b ++×100% 压片工序的收率=a b ×100% a-接收颗粒重量(kg) b-片子重量(kg) c-取样重量(kg) d-尾料重量(kg) 4.包衣工序的物料平衡 包衣工序的物料平衡范围:98.0 %～100.0 % 包衣工序的物料平衡 = b a e d c +++ 包衣工序的收率 = b a c +
a-素片重量(kg) b-包衣剂重量(kg) c-糖衣片重量(kg) d-尾料重量(kg) e-取样量(kg) 5.内包装工序物料平衡 内包装工序物料平衡范围:99.5 %～100.0 % 包材物料平衡=%100?++++A a d c b B a- PTP 领用量(kg) b- PTP 剩余量(kg) A- PVC 领用量(kg) B- PVC 剩余量(kg) c-使用量(kg) d-废料量(kg) 片剂物料平衡=%100?++a d c b a ：领用量(Kg) b ：产出量(Kg) c ：取样量(Kg) d ：废料量(Kg) 6.外包装工序的物料平衡 包装材料的物料平衡范围：100% 包装材料物料平衡=%100?+++e a d c b e-上批结存 a-领用量 b-使用量 c-剩余量 d-残损量 7.生产成品率 成品率范围：90%～102% 片剂收率= %100?++a d c b a-计划产量 b-入库量 c-留样量 d-取样量
MES 系统中物料平衡的设计与实现 石油炼制企业在不断的发展壮大,对信息技术和综合自动化系统的需求也在持续变化。本文通过以制造执行系统 (Manufacturing Execution System , MES 技术为代表的信息化整合优化集成,企业可以显著降低成本、提高竞争力和增强抗风险能力,因此, MES 技术的研究与应用成了整个流程工业综合自动化技术发展的关键之一。本文内容涵盖了物料平衡模块的各个关键技术点,主要包括物料平衡数据的归并与审核、平衡数据的校正,为全公司 MES 系统的实施奠定了坚实的基础。 1 绪论 目前, 以信息集成为核心的企业综合自动化系统在国内外的许多企业已经投用, 并且取得良好的使用效果。实践表明它能够将先进的、科学的管理方法更好地应用于化工企业, 将生产管理的经验和领域专家的知识结合起来, 协调并参与实时生产管理过程, 再结合产品的市场行情,搞好市场分析,形成最佳的生产结构,从而创造更大的经济效益。 20世纪 90年代,我国化工企业基础自动化建设与改造基本完成,部分企业还实施了 ERP(Enterpdse Resource Planning , 企业资源规划 , 但因缺乏将ERP 和控制系统集成连接在一起的中间层, ERP 的实施效果受到了极大的限制,信息化建设进程一度陷入窘境。 MES(Manufacturing Execution System,生产执行系统是支撑企业生产管理层业务运行和管理的信息系统,恰好能填补这一空白。 MES 是处于计划层和现场自动化系统之间的执行层, 主要负责车间生产管理和调度执行。一个设计良好的 MES 系统可以在统一平台中集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能,使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管理信息服务。系统通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产, 协助企业建立一体化和实时化的 ERP /MES /SFC 信息体系。 MES 直到 1990年, 才由美国的 AMR(Advanced Manufaeturing Research提出并使用。 20世纪 90年代初,工业界开始认识到需要一个可以将业务系统和控制系统集成在一起的中间层。制造执行系统 (MES从一开
一、物料平衡计算 (1) 1、计算所需原始数据 (1) 2、物料平衡基本项目 (2) 3、计算步骤 (2) 二、热平衡计算 (9) 1、计算热收入Q s (9) 2、计算热支出Q z (11) 三、电弧炉炉型及主要参数 (12) 参考文献 (15)
一、物料平衡计算 1、计算所需原始数据 基本原始数据：冶炼钢种及成分（见表1）；原材料成分（见2）；炉料中元素烧损率（见表3）；其他数据（见表4） 表1 冶炼钢种及其成分 钢种 成分（%） 备注C Si Mn P S Cr Fe GCr9 1.00～ 1.10/1.05 0.15～ 0.35/0.25 0.20～0.40 ≤0.027 ≤0.020 0.90～ 1.20 余量氧化法 注：分母系计算时的设定值，取其成分中限。 表2 原材料成分（%） 名称C Si Mn P S Cr Al Fe H2O灰分挥发分碳素废钢0.18 0.25 0.55 0.030 0.030 余量 炼钢生铁 4.20 0.80 0.60 0.200 0.035 余量 焦炭81.50 0.58 12.40 5.52 电极99.00 1.00 名称CaO SiO2MgO Al2O3CaF2Fe2O3CO2H2O P2O5S 石灰88.00 2.50 2.60 1.50 0.50 4.64 0.10 0.10 0.06 铁矿石 1.30 5.75 0.30 1.45 89.77 1.20 0.15 0.08 火砖块0.55 60.80 0.60 36.80 1.25 高铝砖 1.25 6.40 0.12 91.35 0.88 镁砂 4.10 3.65 89.50 0.85 1.90 焦炭灰分 4.40 49.70 0.95 26.25 18.55 0.15 电极灰分8.90 57.80 0.10 33.10 表3 炉料中元素烧损率 成分C Si Mn P S 烧损率（%）熔化期25～40,取30 70～95，取 85 60～70，取 65 40～50，取 45 可以忽略 氧化期0.06①全部烧损20 0.015②25～30，取27 ①按末期含量比规格下限低0.03%～0.10%（取0.06%）确定（一般不低于0.03%的脱碳量）； ②按末期含量0.015%来确定
题目：物料平衡管理制度 制定人：年月日编码：GLSC00500 审核人：年月日颁发部门：质量管理部 批准人：年月日执行时间：年月日 分发部门：生产管理部、前处理车间、制剂车间、档案室： 目的：加强物料平衡的管理，防止差错和混淆事故的发生。 范围：适用于每批产品生产过程中的物料平衡管理。 职责：生产管理部、各生产车间、QA员、生产操作工。 内容： 一、制剂生产必须按照批生产指令所要求的处方量的100%（标示量）投料。 二、进行物料平衡检查是避免或及时发现差错与混淆的有效方法之一，每批产品应按产量和数量平衡。 三、物料平衡是产品（或物料）的理论产量（或理论用量）与实际产量（或实际用量）之间的比较，并有可允许的正常偏差。 四、生产过程的关键工序进行物料平衡检查，检查结果必须符合物料平衡规定的限度。 需要进行物料平衡检查的工序： 固体制剂：制粒、总混、压片（块）、分装、包衣、贴签、包装后成品。 液体制剂：配制、灌装、灭菌、灯检、包装。 提取：净制、浓缩。 五、物料平衡规定限度是根据生产实际情况、产品工艺验证、生产消耗定额等确定的一个适当的百分比值范围。 六、每批产品生产作业完成后进行物料平衡检查，若超过规定限度，必须进行偏差分析，查明原因，在得出合理解释确认无潜在质量事故后，方可按正常产品处理。 七、物料平衡计算公式： 实际值 ×100% 理论值 实际值：为生产过程中实际产出量（包括本工序产出量、收集废品量、取样量、留样量及丢弃的不合格物量）；
理论值：为按照所用的原料（或包装材料）在生产中无任何损失或差错情况下得出的最大数量； 八、物料平衡的计算单位 （1）固体制剂进行物料平衡计算时以重量计算。 （2）液体制剂： 第1 页共2 页 ①包装前以体积计算 ②包装后以“万支”计算 ③分装过程： 分装药液体积(ml) = 支 平均装量(ml) （3）中药前处理、提取： ①固体以重量计算 ②液体以体积计算。 九、物料平衡计算结果经QA员复核，确认结果符合规定的限度范围，方可移交下工序。 十、各工序物料平衡检查种类及正常的偏差限度要求遵照工艺规程。
第五章精馏塔物料平衡控制DCS系统设计 5.1 DCS系统硬件设计 JX-300X DCS系统的硬件配置包括：①通信系统：通信系统是选择DCS系统的关键环节之一。随着计算机网络通信技术的发展和市场的需求，大多数DCS系统都以开放系统为标准来设计其通信系统。②人-机接口：人-机接口是DCS系统的操作站部分。③接口单元：这里的接口单元是指DCS系统与本系统之外产品的接口单元。主要有DCS系统与上位计算机的接口，与气相工业色谱的接口及与可编程控制器的接口。 高可靠性是过程控制系统的第一要求。冗余技术是计算机系统可靠性设计中常采用的一种技术，是提高计算机系统可靠性的最有效方法之一。控制系统从结构上充分地采用了冗余技术。本系统对于主控卡XP243X、数据转发卡XP233、重要I/O点对应的I/O卡件、网络通讯等都设计了1:1冗余，采用冗余结构不仅能避免控制系统的局部故障扩大事故，保证机组安全稳定运行，同时也保证设备故障的在线排除，从而消除事故隐患。本系统的卡件备用硬件实时监听工作硬件信息，内部数据实时与工作硬件保持一致，一旦工作硬件出现故障，备用硬件即可随时参与工作，不存在切换问题，也就避免了切换时对系统造成的扰动。本系统配置如图4.1所示。系统安装完成后可使用ping指令进行调试，使其设备间彼此都实现通讯。 脱丁烷塔测点不是很多，经过整理得到实际测点15个，其中AI点6个，AO 点7个,DI点1个，DO点1个，据此得出系统硬件配置，如表5.1所示。 表5.1 系统硬件配置
5.2 DCS系统的组态设计 5.2.1 I/O组态 确定了系统的硬件配置，这样可以开始进行主机设置。 该系统测点较少，需要一个控制站，一个操作站、工程师站，分别命名为OS130、ES130。
三、物料平衡计算的方法和步骤 （一）水泥厂的物料平衡计算 1.烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算 （1）年平衡法 计算步骤是：按计划任务书对工厂规模（水泥年产量的要求），先计算要求的熟料年产量，然后选择窑型、规格，标定窑的台时产量，选取窑的年利用率，计算窑的台数，最后再核算出烧成系统和工厂的生产能力。 ①要求的熟料年产量可按式（3-1）计算： Q y = p e d ---100100G y （3-1) 式中 Q y ——要求的熟料年产量（t/a ）； G y ——工厂规模（t/a ）； d ——水泥重视高的掺入量（%）； e ——水泥中混合材的掺入量（%）； p ——水泥的生产损失（%），可取为3%~~5%。 当计划书任务书规定的产品品种有两种或两种以上，但所用的熟料相同时，可按下式分别求出每种水泥要求的熟料年产量，然后计算熟料年产量的总和。 Q y1=p e d ---1001001 1G y1 （3-2） Q y2= p e d ---1001002 2G y2 (3-3) Qy=Q y1+Q y2 (3-4) 式中 Q y1，Q y2——分别表示每种水泥要求的熟料年产量（t/a ）； G y1，G y2——分别表示每种水泥年产量（t/a ）； d 1，d 2——分别表示每种水泥中石膏的渗入量（%）； e 1，e 2——分别表示每种水泥中混合材的渗入量（%）； Q y ——两种熟料年产量的总和（t/a ）。 ②窑的台数可按式（3-5）计算： n= 1 .8760 h Q Qy η (3-5) 式中 n ——窑的台数； Q y ——要求的熟料年产量（t/a ）; Q h.1——所选窑的标定台时产量【t/(台·h)】； η——窑的年利用率，以小数表示。不同窑的年利用率可参考下列数值：湿法窑0.90，传统干法窑0.85，机立窑0.8~0.85，悬浮预热器窑、预分解窑0.85； 8760——全年日历小时数。 算出窑的台数n 等于或略小于整数并取整数值。例如，n=1.9，取为两台，此时窑的能力稍有富余，这是允许的，也是合理的。如n 比某整数略大，取该整数值。例如n=2.1或
第五章 精馏塔物料平衡控制 DCS 系统设计
5.1 DCS 系统硬件设计
JX-300X DCS 系统的硬件配置包括：①通信系统：通信系统是选择 DCS 系统的 关键环节之一。随着计算机网络通信技术的发展和市场的需求，大多数 DCS 系统都 以开放系统为标准来设计其通信系统。②人-机接口：人-机接口是 DCS 系统的操作 站部分。③接口单元：这里的接口单元是指 DCS 系统与本系统之外产品的接口单元。
主要有 DCS 系统与上位计算机的接口，与气相工业色谱的接口及与可编程控制器的
接口。
高可靠性是过程控制系统的第一要求。冗余技术是计算机系统可靠性设计中常采用
的一种技术，是提高计算机系统可靠性的最有效方法之一。控制系统从结构上充分
地采用了冗余技术。本系统对于主控卡 XP243X、数据转发卡 XP233、重要 I/O 点对
应的 I/O 卡件、网络通讯等都设计了 1:1 冗余，采用冗余结构不仅能避免控制系统
的局部故障扩大事故，保证机组安全稳定运行，同时也保证设备故障的在线排除，
从而消除事故隐患。本系统的卡件备用硬件实时监听工作硬件信息，内部数据实时
与工作硬件保持一致，一旦工作硬件出现故障，备用硬件即可随时参与工作，不存
在切换问题，也就避免了切换时对系统造成的扰动。本系统配置如图 4.1 所示。系
统安装完成后可使用 ping 指令进行调试，使其设备间彼此都实现通讯。
脱丁烷塔测点不是很多，经过整理得到实际测点 15 个，其中 AI 点 6 个，AO
点 7 个,DI 点 1 个，DO 点 1 个，据此得出系统硬件配置，如表 5.1 所示。
表 5.1 系统硬件配置
序号
名称
型号
单位
数量
1
I/0 机笼
SP211
个
1
2
数据转发卡
SP233
块
2
3
主控制卡
SP243X
块
2
某化工企业年产400吨柠檬黄，另外每年从废水中可回收4吨产品，产品的化学成分和所占比例为：铬酸铅（PbCrO 4）占54.5%,硫酸铅（PbSO 4）占37.5%,氢氧化铝[Al （OH ）3]占8%。排放的主要污染物有六价铬及其化合物、铅及其化合物、氮氧化物。已知单位产品消耗的原料量为：铅（Pb ）621kg/t,重铬酸钠(Na 2Cr 2O 7)260 kg/t ,硝酸(HNO 3)440 kg/t 。则该厂全年六价铬的排放量为（ ）t 。（已知：各元素的原子量为Cr =52， Pb=207，Na =23，0=16） A ．0.351 B ．6.2 C ．5.85 D ．无法计算 C 【解析】本题比上题更复杂，这种题可能会放在案例中考试。 (1)首先要分别计算铬在产品和原材料的换算值。 产品（铬酸铅）铬的换算值=%1.16%100323 52%1004165220752=?=??++ 原材料（重铬酸钠）铬的换算值= %69.39%100262104%10071652223522=?=??+?+?? (2)每吨产品所消耗的重铬酸钠原料中的六价铬重量 260×39.69%=103.2(kg/t) (3)每吨产品中含有六价铬重量（铬酸铅占54.5%） 1000kg ×54.5%×16.1%=87.7(kg) (4)生产每吨产品六价铬的损失量 103.2-87.7=15.5 (kg/t) (5)全年六价铬的损失量 15.5 kg/t ×400t=6200(kg/年)=6.2(t) (6)计算回收的产品中六价铬的重量 4000kg ×54.5%×16.1%=351（kg ）=0.351(t) (7)计算全年六价铬的实际排放量 6.2(t)—0.351(t)=5.849(t)≈5.85(t) 按照上述方法还可计算其它污染物的排放量。 6．某企业给水系统示意图如下图所示（单位为m 3/d ），该厂的用水重复利用率是（ ）。 A ．78.3％ B ．80% C ．50.5％ D ．84% B 【解析】本题重复利用水量即有串级重复使用（2次），也有循环重复使用。重复利用水量为： (50+50+900)=1000m 3/d ，取用新水量为:250 m 3/d 。用水重复利用率＝1000/（1000＋250）=80%。
物料平衡计算 例：100 t 合金其中YT5 30 t ；YG8 70 t 一.YT5物料计算 工序：烧结—压制、半检—湿磨、掺胶—制粉 工作日：335天日产量：30000/335=89.55 ㎏ 表1 YT合金的产出率、损失率： 1.烧结 出：产品，可返回料，不可返回损失，橡胶（胶）挥发。 （欠烧，变形）（烧损） 进：含胶压坯（混合粉料＋橡胶），可返回料。 工序产出率95.8 % 可返回率3.7 % 不可返回率0.5 % 工序进料量=89.55÷95.8 % =93.48 （㎏） 不可返回损失料=93.48×0.5 % =0.47 （㎏） 可返回料=93.48 %×3.7 %=3.46 （㎏）（工序内循环） 实际进入本工序不含胶压坯量=93.48－3.46=90.02 （㎏） （89.55㎏为不含胶故算出都为不含胶量） 橡胶的加入量（挥发损失量）： 工艺：①单加SBS 溶液 浓度17～20 % 加入量 2 L / 15㎏
②石蜡－汽油溶液＋SBS 溶液 石蜡－汽油溶液配制 浓度% 汽油加入量L 石蜡加入量㎏ 35 32 18～19 30 27 15～16 配好后与SBS的重量比为77 ：23 混合掺入制度 装料量㎏石蜡汽油浓度% SBS浓度% 加入量L YT5 YT14 YT1570 30～34 16.8～17.8 7.7～8.2 YT30 YS25 YW60 30～34 16.8～17.8 7.7～8.2 混合料的含蜡量控制在2.5～2.8 % ③橡胶溶液 橡胶溶液配制 浓度% 汽油加入量L 橡胶加入量㎏比重㎏/L 11 220 17.5～18.5 0.683 橡胶溶液掺入制度 橡胶浓度% 加入量L 混合料量㎏ YG3 YG11C YG1511 1.3 16 YG6 YG811 1.3 16 YG3X YG6A11 1.45 16 掺胶（蜡）：15～50 ㎏混合料橡胶0.6～1.0 % 石蜡1.5～3.0 % 。加橡胶料不宜过分干燥，而石蜡料应充分干燥。
物料平衡计算公式 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
物料平衡计算公式： 每片主药含量 理论片重= 测得颗粒主药百分含量 1.原辅料粉碎、过筛的物料平衡 物料平衡范围:97.0%～100% 物料平衡=%100?+a c b a-粉筛前重量(kg)b-粉筛后重量(kg)c-不可利用物料量(kg) 2.制粒工序的物料平衡 物料平衡范围:98.0%～104.0% 制粒工序的物料平衡= a d c b ++×100% 制粒工序的收率=a b ×100% a-制粒前所有原辅料总重(kg)b-干颗粒总重(kg) c-尾料总重(kg)d-取样量(kg) 3.压片工序的物料平衡范围:97.0%～100.0% 压片工序的物料平衡= a d c b ++×100% 压片工序的收率=a b ×100% a-接收颗粒重量(kg)b-片子重量(kg) c-取样重量(kg)d-尾料重量(kg) 4.包衣工序的物料平衡 包衣工序的物料平衡范围:98.0%～100.0% 包衣工序的物料平衡= b a e d c +++ 包衣工序的收率=b a c + a-素片重量(kg)b-包衣剂重量(kg)c-糖衣片重量(kg)d-尾料重量(kg)e-取样量(kg)
5.内包装工序物料平衡 内包装工序物料平衡范围:99.5%～100.0% 包材物料平衡=%100?++++A a d c b B a-PTP 领用量(kg)b-PTP 剩余量(kg)A-PVC 领用量(kg) B-PVC 剩余量(kg)c-使用量(kg)d-废料量(kg) 片剂物料平衡=%100?++a d c b a ：领用量(Kg)b ：产出量(Kg) c ：取样量(Kg) d ：废料量(Kg) 6.外包装工序的物料平衡 包装材料的物料平衡范围：100% 包装材料物料平衡=%100?+++e a d c b e-上批结存a-领用量b-使用量c-剩余量d-残损量 7.生产成品率 成品率范围：90%～102% 片剂收率=%100?++a d c b a-计划产量b-入库量c-留样量d-取样量 1.粉碎过筛和称配岗位物料平衡检查: 配料量 ╳100% 粉碎过筛后原辅料总重 (物料平衡范围应控制在99.8～100.2%) 2.制粒干燥、整粒总混岗位物料平衡检查: 总混后重量+不良品 ╳100% 干颗粒净重+润滑剂+崩解剂 (物料平衡范围应控制在99.0～100.0%)