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第四章 物料衡算 ;物料衡算是化工计算中最基本也是最重要的内容。 ;第一节 物料衡算式 ; 特点： ;4—2 物料衡算式 ;无化学反应的体系的物料衡算式：;对稳定操作状态，积累量=0。 ;使用上述各式时要注意以下几点： ;物料平衡形式（稳态过程）;对图4—1所示过程列物料衡算式： ; 对连续不稳定的过程，参数随时间变化，物料衡算式以微分方程式表示，时间t为自变量。;第二节 物料衡算的基本方法;4—4 计算基准的选择;3、体积基准 ;例题 丙烷充分燃烧时，通入的空气量为理论量的125％，反应式为 C3H8+5O2＝＝3CO2+4H2O 问100mol 燃烧产物需要多少摩尔空气？;（一）取1mol C3H8 为计算基准;产生烟道气的量＝3+4+1.25+23.51 ＝31.76mol; 输 入;100mol烟道气所需空气的量: 100／1.068＝ 93.6mol;A——入口空气的量，mol;;N元素平衡 2×0.79A＝2N;基准选取中几点说明：;4—5 物料衡算的步骤 ;2、画出物料流程图 ;5、选择合适的计算基准，并在流程图上注明基准值 ; 7、将计算结果列成输入—输出物料表;8、必要时画出物料衡算图（过程复杂时） ;第三节 无化学反应过程的物料衡算qingyuan;4—6 简单过程的物料衡算 ;例 4—2 （P 78）一种废酸，组成为23％(w%)HNO3，57％H2SO4和20％H2O，加入93％的H2SO4及90％的HNO3，要求混合成 27％HNO3，60％H2SO4的混合酸，计算所需废酸及加入浓酸的量。;2、选择计算基准 4个物流均可选，选取100kg混酸为基准。;例题 在石油分馏中，直馏得重石脑油A与催裂化得的重石脑油B混合后作为催化重整的原料，已知进混合器的A的量为200kmol/min,组成为C6为60％，C8为40％，B的量为100kmol/min,组成为C6为50％，C8为50％（均为mol%)。求混合物的组成？;; ; 例4-3 用空气、纯氧和水通入蒸发室制备富氧湿空气。水在蒸发室内全部汽化,其流量为0.0012m3/h,使湿空气中含水为1.5%（mol%）,纯氧摩尔流量为空气流量的1/5,计算所有的未知量及组成。 解:设Q——空气流量,kmol/h;0.2Q——纯氧流量,kmol/h; F——富氧湿空气流量,kmol/h; x——富氧湿空气中含氧量,mol分率 计算基准:1小时,画出物料流程简图如下:;将水的体积流量换算为mol流量: W=0.0012?1000/18 =0.06666kmol/h;例 4—3 P78~79;(2)过滤 过滤是机械分离方法之一。应用过滤设备，将液体与固体进行分离的单元操作。 例：在过滤机中将含有25%（质量）的固体料浆进行过滤，料浆的进料流量为2000kg/h。滤饼含有90%的固体，而滤液含有1%的固体，试计算滤液和滤饼的重量。;例题 一蒸发器连续操作,处理量为25吨／h溶液，原液含10％NaCl,10%NaOH及80％（W%)H2O,经蒸发后溶液中部分水分蒸出，并有NaCl结晶析出，离开蒸发器溶液浓度为NaOH 50％，NaCl, 2%，H2O,48％。计算： （1）每小时蒸发出的水量（kg/h); （2）每小时析出NaCl的量； （3）每小时离开蒸发器的浓溶液的量。;;联立上述方程求解得;（4）干燥 在化工生产中，有些原料、半成品和成品常含有水分（或其他溶剂）。为了便于加工，运输、贮藏和使用，须将物料中的水分（其他溶剂）除去。这种从物料中去除水分（或其他溶剂）的操作称去湿，去湿的方法很多，可分三类： （1）化学去湿法； （2）机械除湿法； （3）热能去湿法。热能去湿法也称干燥。; 例：现有湿纸浆含水71%（质量分数），需通过干燥去掉其初始水分的80%，试计算干燥后纸浆中的含水量和每千克湿纸浆去掉的水分量。 解：由题意干燥过程的物料流程如下图所示。 ;;(5)传质分离过程 在化学工程中，分离过程是将混合物分离为单一或近似单一组成物的过程。除机械分离过程（如过滤）外，应用能量及物质分离剂进行的传质分离过程有吸收、蒸馏、萃取、结晶等。;结晶 在化工生产中，为了精制固体物质，使溶解于液体中的固体溶质呈结晶状析出的操作称为结晶。它是获得纯净固体物质的重要方法之一，应用较广泛。 在有关结晶的物料衡算中，溶解度和质量百分比浓度之间的换算是必需的