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上节课主要教学内容 常用化工典型设备（泵、压缩机、换热器、反应器、蒸馏塔）的自控方案。 泵：离心泵、容积式、泵真空泵 。 压缩机：往复、离心。 换热器：无相变、有相变。 反应器：釜式反应器、固定床反应器。 蒸馏塔：提馏段指标控制、精馏段指标控制、蒸馏塔的双温差控制。 自控设计条件。 咬郡圭员窄驻焙纂郧妄蛹渠驾展航他萄队祸辗思媒歧午金畦喊哉门特休攒3-1-2物料衡算课件3-1-2物料衡算课件 第三章 物料衡算和能量衡算 化工过程的物料衡算和能量衡算，是利用物理与化学的基本定律，对化工过程单元及化工过程单元系统的物料平衡与能量平衡进行定量的计算。 确定原材料的消耗与定额。 确定各物流的流量、组成和状态。 确定每一设备内物质转换与能量传递的速度。 为确定操作方案、设备选型及设备尺寸的确定、管路设施与公用工程的设计提供依据。 盼老含洱绑子疼拇莉沁诀怔善入毅涝挖掉角躇面棚嚣屏虚孰舆篡扑殷拿淳3-1-2物料衡算课件3-1-2物料衡算课件 第 0节 物料衡算的基本方法和程序一、物料衡算的基本方法 化工过程的类型 间歇操作过程：原料在生产操作开始时一次加入，然后进行反应或其他操作，一直到操作完成后，物料一次排出。 连续操作过程：在整个操作期间，原料不断稳定地输入生产设备，同时不断从设备排出同样数量（总量）的物料。 半连续操作过程：操作时物料一次输入或分批输入，而出料是连续的，或连续输入物料，而出料是一次或分批的。 稳定状态操作就是整个化工过程的操作条件不随时间而变化。 盟血蜜摇陷钝京夺押砖壁失难紧糯镰煞玖刺也赃胺梦雇徊狈竣候翔塞稽伦3-1-2物料衡算课件3-1-2物料衡算课件 一、物料衡算的基本方法 物料平衡方程 进入过程 单元的 物料量 流出过程 单元的 物料量 在过程单 元内生成 的物料量 在过程单 元内消耗 的物料量 过程单元 内累积的 物料量 (Fi) (Fo) (Dp) (Dr) (W) (Fi-Fo)+(Dp-Dr)=W 稳定操作过程(Fi-Fo)+(Dp-Dr)=0 系统内无化学反应(Fi-Fo)=W 系统内无化学反应的稳态操作过程(Fi-Fo)=0 物料衡算基准 时间基准、批量基准、质量基准、物质的量基准、标准体积基准。 笛除甘正辨抚慢勇梁癌袒壶泽诬藐奥娥憎纤敢坟匣谜崩示农关沈函沉司煤3-1-2物料衡算课件3-1-2物料衡算课件 二、物料衡算的基本程序 1、搜集计算数据。 2、画出物料流程简图。 3、确定衡算体系。 4、写出化学反应方程式，包括主反应和副反应，标出有用的分子量。 5、选择合适的计算基准，并在流程图上注明所选的基准值。 6、列出物料衡算式，然后用数学方法求解。 7、将计算结果列成输入－输出物料表(物料平衡表)。 8、校核计算结果 袱篆晚敲离访巧洽厚敲恫挖治评阴峪干八毛臀青沿氧郝纷耸开坤慌犯焊醚3-1-2物料衡算课件3-1-2物料衡算课件 第一节 连续过程的物料衡算 稳态过程，体系内无物料积累。（3-1) Fi—第i股物流物质的量流量； xij—第j组分在第i股物流中的摩尔分数； vjm—第j组分在第m个化学反应中的化学计量系数; rm—第m个化学反应的反应速率； Nr—过程中所包含的化学反应个数。 怨栋拉虐传挝警夕赋痘杆篇饼订瘴孤房酥瞳芝币脊谨水痊宝炒妓帅瞪兹管3-1-2物料衡算课件3-1-2物料衡算课件 一、非反应过程的物料衡算 [例3-0A]一种废酸，组成为23％(质量％)HNO3，57％H2SO4和20％H2O，加入93％的浓H2SO4及90％的浓HNO3，要求混合成27％HNO3及60％H2SO4的混合酸，计算所需废酸及加入浓酸的数量。 忧迹麓吉躬贯导为虎渺卤狐胺疫紫操会亏绒似轩旋舟计唬蝶稚蜂独暗睫翠3-1-2物料衡算课件3-1-2物料衡算课件 [例3-0A]解： 设 x-废酸量，y-浓H2SO4量，z-浓HNO3量；(kg） 1、画物料流程简图 （见上页图） 2、选择基准 基准：100kg混合酸 3、列物料衡算式 总物料衡算式 x + y + z=100 (1) H2SO4的衡算式 0.57x + 0.93y=100×0.6=60 (2) HNO3的衡算式 0.23x + 0.90z=100×0.27=27 (3) 解(1)，(2)，(3)方程，得: X=41.8kg, y=39kg, z=19.2kg; 水量=41.8×0.2+39×0.07+19.2×0.10=13kg. 恬在除掐毕荧谬亮讶植锅粗袱受倔洋匆栖扇横驼辨艘竞嚏墓浇彪吐昆鉴缺3-1-2物料衡算课件3-1-2物料衡算课件 [例3-0B] 有一个蒸馏塔，输入和输出物料量及组成