物料衡算和能量衡算-精品阅读.pdfVIP

3 物料衡算与能量衡算 第三章 物料衡算与能量衡算 2006年10月 3 物料衡算与能量衡算 3.1 物料衡算的基本方法 3.2 反应过程的物料衡算 3.3 反应过程的能量衡算 3.4 应用AspenPlus进行化工过程 的物料衡算和能量衡算 3 物料衡算与能量衡算 3.1 物料衡算的基本方法 一、物料衡算的质量守恒 一般表示式为： 进入系统的质量流量 - 排出系统的质量流量 系统内质量的累积 对稳态过程，系统内质量的累积为零。 此时：进入系统的质量流量 排出系统的质量流量 3 物料衡算与能量衡算 二、物料衡算基准 ⑴ 时间基准 连续（秒，小时，天……）、 间歇（釜，批……） ⑵ 质量基准（液体、固体） kg（100kg、已知变量最多的物流） mol（化学反应）， kmol …… ⑶ 体积基准 （气体） 3 m （STP-标准体积基准） ⑷ 干湿基准 干基（不含水），湿基（含水） 例：100kg湿物料，其中含水10kg， 湿基：含水率为10%； 干基：含水率为10/（100-10）×100%=11.11% 4 3 物料衡算与能量衡算 三、物料衡算的基本步骤 ⑴ 画出流程示意图 ⑵ 确定计算任务 ⑶ 确定组分数据 ⑷ 收集物性参数 ⑸ 写出主、副产品的化学反应方程式。 5 3 物料衡算与能量衡算 物性数据：  生产规模 （设计任务所规定，t/年） 生产时间 （指全年有效生产天数300~330天/年，计约8000h）  有关定额的技术指标 通常指产品单耗、配料比、循环比、固液比、气液比、回流比、利 用率、单程收率、回收率等等 原辅材料、产品、中间产品的规格 与过程有关有物理化学参数 如临界参数、密度或比体积、状态方程参数、蒸汽压、气液平衡常 数或平衡关系等 3 物料衡算与能量衡算 3.2 反应过程的物料衡算 一、基本概念 反应：aA+bB cC+dD ⑴ 限制反应物 ⑵过量反应物 ⑶转化率 反应物的反应量 转化率 反应物的进料量 n n  A 0 A