制药生产过程中包含有化学过程和物理过程，往往伴随着能量变化，因此必须进行能
量衡算。

又因生产中一般无轴功存在或轴功相对来讲影响较小，因此能量衡算实质上
是热量衡算。

生产过程中产生的热量或冷量会使物料温度上升或下降，为了保证生产
过程在一定温度下进行，则外界须对生产系统有热量的加入或排除。

通过热量衡算，
对需加热或冷却设备进行热量计算，可以确定加热或冷却介质的用量，以及设备所需
传递的热量。

热量衡算的基础
热量衡算按能量守恒定律“在无轴功条件下，进入系统的热量与离开热量应该平衡”，在实际中对传热设备的衡算可由下式表示
Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6 （1—1）
式中： Q1—所处理的物料带入设备总的热量，KJ;
Q2—加热剂或冷却剂与设备和物料传递的热量（符号规定加热剂加入热
量为“+”，冷却剂吸收热量为“-”），KJ;
Q3—过程的热效率，（符号规定过程放热为“+”；过程吸热为“-”） Q4—反应终
了时物料的焓（输出反应器的物料的焓） Q5—设备部件所消耗的热量，KJ;
Q6—设备向四周散失的热量，又称热损失,KJ;
热量衡算的基准可与物料衡算相同，即对间歇生产可以以每日或每批处理物料基准。

（计算传热面积的热负荷必须以每小时作为基准，而该时间必须是稳定传热时间）热
量衡算温度基准，一般规定25℃。

热量衡算式中各项计算从（1—1）式中可得：
Q2 =Q 4+Q5+Q6-Q1-Q3 (1—2)
式中各项可用以下计算方法（1）Q1和Q4的计算
Q1和Q4均可以用下式计算：
Q=∑miciT1(T2)
式中： mi—反应物体系中组分I的质量，Kg;
ci—组分i在0—T℃时的平均比热容，KJ/(Kg*℃)或KJ/(Kmol·℃);
T1(T2)—反应物系反应前后的温度，℃
（2）Q3的计算
Q3 作为过程的热效率分为化学反应热效应和物理过程热效应，在这次反应中由于物理过程热效应较低，相比化学反应热效应可忽略不计，故过程热效应可由下式表示：
Q3?Qr?Qp
式中 Qr—化学反应热效应，KJ；
Qp—物理过程热效应，KJ；(可忽略不计)Qr可通过标准化学反应热qr0计算：
Qr?(1000GA/MA)qr
式中 qr0—标准化学反应热，KJ/mol；
GM
A—参与化学反应的A物质质量，Kg；—A物质分子量。

qr??(qc)R??(qc)P
A
反应体系中各物质标准焓为：乙苯（40.219KJ/mol）苯（33.871 KJ/mol）甲苯（18.029KJ/mol）
qr=（33.871+18.029-40.219）KJ/mol=51.86KJ/mol =Q3=(1000×35430×
51.86/104.15)=17641860.78KJ
Qr
Q 5=∑Micpi (T2—T1)
Mi——设备上i部件质量，kg；
cpi——设备上i部件比热容，kJ／(kg?℃) T1——设备各部件初温，℃； T2——设备各部件终温，℃。

设备向四周散失的热量(Q6)的计算 Q6=∑Aα t(TW2一T0)t ×10-3 A——设备散热表面积，m2；
α t——散热表面向四周介质的联合给热系数，W／(m2?℃)； Tw2——四壁向四周散热时的表面温度，℃； To——周围介质温度，℃； t ——过程持续时间，s。

由加热剂或冷却剂传给设备和物料的热量的计算 Q2=Q4+Q5+Q6-Q1-Q3
选定加热剂(或冷却剂)，即可从有关手册查出该物质cp，再确定其进出口温差ΔT，则加热剂(或冷却剂)的用量为： w=Q2／cp?ΔT Q2=κA1?ΔT m
κ——传热系数，kJ／(m2?h．℃)； Al——传热面积，m2；
ΔT m ——对数平均温差，℃。

ΔT m=(ΔT1—ΔT2)/ln(ΔTl／ΔT2)
从上式即可计算所需的传热面积。

对不需加热或冷却的设备可不必进行热量计算，此时水、汽等消耗量的确定可从同类型的生产车间取得。

热量衡算结束应列成动力消耗定额及消耗量表。

物料和热量恒算举例
物料恒算和热量恒算主要用于设计中的设备选型。

每个工艺段都应该进行核算。