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第二章? 化工计算 第一节? 化工过程及过程参数? (三) 化工基础数据 (1) 基本物性数据—如临界常数（临界压力、临界温度、临界体积）、密度或比容、状态方程参数、压缩系数、蒸气压、气一液平衡关系等。 (2 )热力学物性数据—如内能、焓、熵、热容、相变热、自由能、自由焓等。 (3) 化学反应和热化学数据—如反应热、生成热、燃烧热、反应速度常数、活化能，化学平衡常数等。 (4) 传递参数—如粘度、扩散系数、导热系数等。 通常这些数据可用下列方法得到： 1、查手册或文献资料 2、估算。可以应用物理和化学的一些基本定律计算各种物质的性质参数。 3、用实验直接测定。 能量衡算汇总表 过程热效应的计算 主要有反应热、熔解热、结晶热等 Q=∑WI′ I′ –反应热、熔解热、结晶热等的热值,KJ∕㎏ 设备热量损失的计算 Q=∑Aα(tw –t)τ 式中A –设备散热面积, ㎡; α –设备表面向周围介质的传热系数,KJ∕㎡ h℃；tw –设备壁面温度℃;τ –周围介质过程持续时间,h； 热损失可估算为总热量的10%计 传热剂传热量的计算 常见的加热剂有:水蒸气、烟道气、导热油或道氏载热体等；有时也可用直接加热的方式。 冷却（冻）剂有水、空气、泠冻卤水等。 可根据∑Q入=∑Q出进行计算 热量计算时需注意的问题 热量衡算时，先要根据物料走向和变化， 详细分析热量间的关系。 要分清各种形式的热量，收集有关数据进行计算。收集数据时，要注意其应用条件，并对其可靠性进行热力学分析、筛选，必要时要进行实验测定。 间歇操作设备常用KJ/台为计算基准，但其热负荷却随时间而变化。其换算式如下： 式中Q-热负荷,KJ／h; Q1-加热或泠却设备的热量,KJ／台; τ-每台设备运行的时间,h ⑵系统热量平衡关系 系统热量平衡包括车间和全厂的热量平衡 其计算方法与单个设备的计算方法基本相同 通过对每台设备的加热剂或泠却剂用量的计算，将各台设备的水、燃料、电等的用量进行汇总； 求出单位产品的动力消耗定额；每小时、每天最大用量以及年耗量，最后汇总到动力消耗表，其表格形式见第一章表2.14。 第三节 过程的物料及能量衡算 下图所示的流程为制备工业酒精的流程 工艺参数： 初馏塔:塔顶液60%乙醇 塔底液不含乙醇 成品:95%乙醇 两个塔的R=3:1 其余参数如图所示 试对此过程作物料及能量衡算 并计算以下数据: ⑴确定下列物料每小时的流率:初馏塔的馏出液；初馏流塔的回流；初馏塔的塔底液；精馏塔的回流；精馏塔的塔底液 ⑵离开换热器Ⅲ的塔底液的温度 ⑶系统的总加热量㎏/h ⑷冷凝器和换热器的冷却水量 制备工业酒精的流程 解:先将有关热力学数据汇于下表 进料 液体 78 4.017 2209.5 乙醇 液体或蒸汽 80 3.556 2.343 1569.9 初馏塔塔底液 液体 100 4.184 2.092 2256.1 成品酒精 液体或蒸汽 78.8 3.012 2.008 1511.8 精馏塔塔底液 液体 100 4.184 2.092 2256.1 物流 状态 温度℃ 比热容﹙KJkg-1K-1﹚ 液体 蒸汽 汽化热KJ/kg 令A表示乙醇,M表示有机物,H2O表示水,作以下分析 ⑴物料衡算 　　基准:发酵液/h 初馏塔和冷凝器的物料平衡见下表