藥廠設計工作由定性轉向定量時，就要進行工藝與管路系統(tǒng)的計算。在生物藥物生產過程中，用以確定物料比例和物料轉變的定量關系的過程稱為物料衡算，是質量守恒定律的一種表現(xiàn)形式。在此基礎上，依據(jù)能量守恒原理進行能量衡算，以確定工藝能耗。設備選型的目的是決定車間內所有工藝設備的臺數(shù)、型號和主要尺寸，據(jù)此可著手進行藥廠車間布置設計，并為下一步藥廠施工圖設計以及其他非工藝設計項目奠定基礎。下面筆者就談下藥廠設計之物料衡算。

藥廠設計中的物料衡算就是根據(jù)質量守恒定律確定原料和產品間的定量關系，計算出原料和輔助材料的用量，各種中間產品、副產品、成品的產量和組成以及三廢的排放量。

物料衡算是進行藥廠設計和設備設計的基礎，通常在完成物料衡算的基礎上才能進行能量衡算，進行工藝方案的比選，指導設備的工藝計算及選型、儀表選型、管道尺寸計算等，完成工藝過程的物料流程PID的設計。另外，通過物料衡算還可以分析實際生產過程是否完善，從而找出改進措施來改進工藝流程，達到提高收率、減少副產物和降低三廢排放量等目的。

生產裝置的工藝流程通常由多個工序組成，在進行物料衡算時可采用順程法從原料進入系統(tǒng)開始，沿物料走向進行計算；也可采用返程法由產品開始逆物料流程方向進行計算。對于一些復雜的工藝過程常常同時采用順程法和返程法進行物料衡算

（1）物料衡算式的分類。根據(jù)所劃定的衡算體系分為三種:①過程總衡算，對一個生物制藥過程進行物料衡算；②設備衡算，對一個生物制藥設備進行物料衡算；③結點衡算，對物流的混合點或分支點進行衡算。

根據(jù)衡算的目標分為下面三種:①物料的總衡算，對總物料進行衡算；②組分衡算，對某組分進行衡算；③元素衡算，對某元素進行衡算。

（2）物料衡算式。由質量守恒定律，對上述物料任何一種衡算體系，衡算目標都有下列物料衡算式。

輸入的物料量=輸出的物料量＋積累的物料量

如果體系內發(fā)生生物或化學反應，則對參與反應的組分作物料衡算時，需把反應消耗或生成的量考慮在內，物料衡算式成為:

輸入的物料量±反應生成的物料量或反應消耗的物料量=輸出的物料量＋積累的物料量

若對反應物作衡算，“反應消耗的物料量”取“一”號；若對生成物作衡算，“反應生成的物料量”取“＋”號。另外，如果體系處于定操作狀態(tài)，則上述衡算式中的“積累的物料量”一項等于零。