資源描述：
《-物料衡算和能量衡算.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、1第三章物料衡算與能量衡算2一般表示式為系統(tǒng)中積累=輸入–輸出+生成–消耗穩(wěn)態(tài)過程時輸入=輸出–生成+消耗無化學反應的穩(wěn)態(tài)過程輸入=輸出第三章物料衡算與能量衡算第一節(jié)連續(xù)過程的物料衡算3物料平衡形式總平衡式*總質(zhì)量平衡式總摩爾平衡式組分平衡式組分質(zhì)量平衡式組分摩爾平衡式元素原子平衡式*元素原子質(zhì)量平衡式*元素原子摩爾平衡式第三章物料衡算與能量衡算4物料衡算的基本步驟⑴畫出流程示意圖⑵列出已知數(shù)據(jù)⑶列出由物料平衡所需求解的問題⑷決定系統(tǒng)的邊界⑸寫出主、副產(chǎn)品的化學反應方程式⑹約束條件⑺選擇計算基準⑻進行物料平衡計算⑼列
2、出物料和能量平衡表，并進行校核⑽結(jié)論第三章物料衡算與能量衡算5關(guān)于基準⑴時間基準連續(xù)（小時，天……）間歇（釜，批……）⑵質(zhì)量基準kg，mol，kmol……⑶體積基準m3（STP）⑷干濕基準干基（不含水），濕基（含水）例：100kg濕物料，其中含水10kg，按濕基：含水率為10%；若按干基：含水率為10/(100-10)×100%=11.11%第三章物料衡算與能量衡算6例：C3H8+5O2=3CO2+4H2O每100kmol燃燒產(chǎn)物需要多少摩爾空氣？1.基準：1kmol原料氣C3H8燃燒用氧5kmol；實際供氧5×1.
3、25=6.25kmol；供給空氣量29.76kmol；其中氮氣量23.51kmol；產(chǎn)生：CO23kmol；H2O4kmol；O21.25kmol；N223.51kmol；合計31.76kmol；x==93.7kmol第三章物料衡算與能量衡算72.基準：1kmol空氣實際耗氧0.21/1.25=0.168kmol；燃燒C3H30.168/5=0.0336kmol；供給空氣量1kmol；其中氮氣量0.79kmol；產(chǎn)生：CO20.101kmol；H2O0.135kmol；O20.042kmol；N20.79kmol；合
4、計1.068kmol；x==93.7kmol第三章物料衡算與能量衡算例：C3H8+5O2=3CO2+4H2O每100kmol燃燒產(chǎn)物需要多少摩爾空氣？8（3）基準：100kmol煙道氣以元素平衡法：C3H8+5O2=3CO2+4H2O預設：空氣量——A；C3H8——B；N2——N；過量O2——M；CO2——P；H2O——Q。第三章物料衡算與能量衡算例：C3H8+5O2=3CO2+4H2O每100kmol燃燒產(chǎn)物需要多少摩爾空氣？9（3）基準：100kmol煙道氣以元素平衡法：C3H8+O2→CO2+H2OC平衡3B=
5、P；H2平衡4B=Q；O2平衡0.21A=M+Q/2+P；N2平衡0.79A=N；煙道氣總量N+M+P+Q=100；過剩氧氣0.21A（0.25/1.25）=M解出：空氣量A=93.7kmol；C3H8B=3.148kmol；N2N=74.02kmol；O2M=3.935kmol；CO2P=9.445kmol；H2OQ=12.59kmol。第三章物料衡算與能量衡算例：C3H8+5O2=3CO2+4H2O每100kmol燃燒產(chǎn)物需要多少摩爾空氣？空氣量——A；C3H8——B；N2——N；過量O2——M；CO2——P；H
6、2O——Q。10物料平衡計算的條件１.方程式⑴物料平衡方程式⑵物流約束式構(gòu)成物流各組分的分率之和等于1第三章物料衡算與能量衡算112.變量有Ns股物流，Nc個組分數(shù)，Np個設備參數(shù)總變量數(shù)：Nv=Ns（Nc+1）+Np設計變量？操作變量？第三章物料衡算與能量衡算12⑴轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率=⑵選擇性選擇性=xA=β=第三章物料衡算與能量衡算有化學反應的物料衡算13⑶產(chǎn)率產(chǎn)率=轉(zhuǎn)化率×選擇性=ψ=βxA=第三章物料衡算與能量衡算14無化學反應的物料衡算料漿濾餅90%固體F1=2000kg/h過濾機F3=？kg/h10%液體75%
7、液體25%固體濾液F2=？kg/h1%固體99%液體例：過濾過程第三章物料衡算與能量衡算15總平衡式輸入的料漿=輸出的濾液+輸出的濾餅F1=F2+F3液體平衡式F1x11=F2x21+F3x31第三章物料衡算與能量衡算16精餾過程餾出液F3乙醇水24%F1料液苯75%乙醇40%水60%F2苯乙醇產(chǎn)品F4=1000kg/h三個未知數(shù)需三個方程總物料平衡式F1+F2=F3+F4組分物料平衡式苯平衡F2=0.75F3水平衡0.6F1=0.24F3醇平衡（1－0.6）F1第三章物料衡算與能量衡算2.3精餾計算主要內(nèi)容及要求：
8、學習并掌握多組分平衡級理論模型的建立及求解，熟練掌握精餾的簡捷計算方法，掌握精餾塔內(nèi)的流率、濃度和溫度分布特點。重點：三對角線矩陣方程的托馬斯法、泡點法（BP法）精餾的簡捷計算方法2.3精餾計算精餾計算的基本概念精餾計算分為設計型計算和操作型計算：（1）設計型計算給定進料狀況，指定操作壓力，計算在達到分離要求的前提下，經(jīng)濟合理的回流比、理論塔板
