药厂设计工作由定性转向定量时，就要进行工艺与管路系统的计算。在生物药物生产过程中，用以确定物料比例和物料转变的定量关系的过程称为物料衡算，是质量守恒定律的一种表现形式。在此基础上，依据能量守恒原理进行能量衡算，以确定工艺能耗。设备选型的目的是决定车间内所有工艺设备的台数、型号和主要尺寸，据此可着手进行药厂车间布置设计，并为下一步药厂施工图设计以及其他非工艺设计项目奠定基础。下面笔者就谈下药厂设计之物料衡算。

药厂设计中的物料衡算就是根据质量守恒定律确定原料和产品间的定量关系，计算出原料和辅助材料的用量，各种中间产品、副产品、成品的产量和组成以及三废的排放量。

物料衡算是进行药厂设计和设备设计的基础，通常在完成物料衡算的基础上才能进行能量衡算，进行工艺方案的比选，指导设备的工艺计算及选型、仪表选型、管道尺寸计算等，完成工艺过程的物料流程PID的设计。另外，通过物料衡算还可以分析实际生产过程是否完善，从而找出改进措施来改进工艺流程，达到提高收率、减少副产物和降低三废排放量等目的。

生产装置的工艺流程通常由多个工序组成，在进行物料衡算时可采用顺程法从原料进入系统开始，沿物料走向进行计算；也可采用返程法由产品开始逆物料流程方向进行计算。对于一些复杂的工艺过程常常同时采用顺程法和返程法进行物料衡算

（1）物料衡算式的分类。根据所划定的衡算体系分为三种:①过程总衡算，对一个生物制药过程进行物料衡算；②设备衡算，对一个生物制药设备进行物料衡算；③结点衡算，对物流的混合点或分支点进行衡算。

根据衡算的目标分为下面三种:①物料的总衡算，对总物料进行衡算；②组分衡算，对某组分进行衡算；③元素衡算，对某元素进行衡算。

（2）物料衡算式。由质量守恒定律，对上述物料任何一种衡算体系，衡算目标都有下列物料衡算式。

输入的物料量=输出的物料量＋积累的物料量

如果体系内发生生物或化学反应，则对参与反应的组分作物料衡算时，需把反应消耗或生成的量考虑在内，物料衡算式成为:

输入的物料量±反应生成的物料量或反应消耗的物料量=输出的物料量＋积累的物料量

若对反应物作衡算，“反应消耗的物料量”取“一”号；若对生成物作衡算，“反应生成的物料量”取“＋”号。另外，如果体系处于定操作状态，则上述衡算式中的“积累的物料量”一项等于零。