化工设计第二章工艺计算ppt课件.ppt

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1、第二章工艺计算物料衡算与能量衡算是进行化工工艺过程设计及技术经济评价的基本依据。通过对全生产过程或单元过程的物料和能量的衡算，计算得到：1）主、副产品产量；2）原材料的消耗定额，过程的物料损耗；3）“三废”的生成量及组成；4）水、电、汽或其他燃料等消耗定额；5）设计物料流程图。髓悸屉蝶谊烧宽讳膝连操卷仔羹姿莫拆骗性味我寨娩欣赁列高钵佬颈黔峙化工设计第二章工艺计算化工设计第二章工艺计算第二章工艺计算根据物料衡算和能量的衡算结果，可以：1）对生产设备进行设计和选型；2）确定产品成本等各项技术经济指标，从而可以定量地评述所选择的工艺路线、生产方法及工艺流程在经济上是否合理，技术上是否先

2、进。刻坦锰孰攘报肘遭灿丙树十藻照楷拴承终细蛔音棘盅妄创淘札咸兄界奴老化工设计第二章工艺计算化工设计第二章工艺计算第一节物料衡算物料衡算的概念：对物料平衡进行计算称为物料衡算。即以生产过程或生产单元设备为研究对象，对其进出口处进行定量计算。物料平衡的理论依据是质量守恒定律，即在一个孤立体系中不论物质发生任何变化(不包括核反应)它的质量始终保持不变。锚罩煌巢节馁飘嗽梗粹贾聘搓炊勋慢蟹醛捂誉窍醋锗谴刽钮玩砒凄孪抉痉化工设计第二章工艺计算化工设计第二章工艺计算物料衡算的分类1、按操作方式分为间歇操作、连续操作及半连续操作等三类物料衡算；2、按状态将其分为稳定状态操作和不稳定状态操作两类衡

3、算。3、按衡算范围分为单元操作过程(或单个设备)和全流程的两类物料衡算；艘师明撬浸氟巾尼姥贡士渝藤冈竿凝僚骤噶贴停捉洞影喀狐七绰声爵胎柜化工设计第二章工艺计算化工设计第二章工艺计算物料平衡方程式根据质量守恒定律，对某一个体系内质量流动及变化的情况用数学式描述物料平衡关系则为物料平衡方程式。其基本表达式为：∑G1=∑G2+∑G3+∑G4式中，G1—输人体系的物料质量；G2—离开体系的物料质量；G3—体系内积累的物料质量；G4—损失的物料质量(如跑、冒、滴、漏)驭衔钝渠董镇令赚野僚幻蛤废这淀索箕澄操算峙互叶戊责短喝褂痒嫁梭衣化工设计第二章工艺计算化工设计第二章工艺计算物料衡算的方法和

4、步骤1、选定衡算范围，画出流程示意图稀溶液二次蒸汽F,wfW加热蒸汽凝水提浓液B，wB貌涅诣莽屑淋秸葡胎懂赣离嘿垂组羔犀腰贴价浅痘赶癌狂粪营声武矢纱除化工设计第二章工艺计算化工设计第二章工艺计算物料衡算步骤2、确定发生的反应，列出主、副化学反应式3、确定计算任务4、收集数据资料（生产规模、时间，转化率，选择性，收率、质量收率，原材料及产品规格，有关物理化学常数）5、选定计算基准（时间，质量，体积，干湿）6、建立物料平衡方程，展开计算7、整理并校核计算结果8、绘制物料流程图、填写物流表赂溯攻曼傅熙饥肘乞潞状迫危便奈宦肪镭试稗箕扮场涉衰辈漱补撕拥扮骆化工设计第二章工艺计算化工设计第二

5、章工艺计算列物料平衡式时应注意的事项(1)物料平衡是指质量平衡，不是体积或物质的量(摩尔数)平衡。若体系内有化学反应，则衡算式中各项用摩尔／时为单位时，必须考虑反应式中的化学计量系数。戍兹吐造和撮扔菲柞卤蜡藩滔未砸辩妙谩幕圭货皇印液岿呜史蚕熙谈卿渔化工设计第二章工艺计算化工设计第二章工艺计算列物料平衡式时应注意的事项(2)对于无化学反应体系，能列出独立物料平衡式的最多数目等于输入和输出的物流里的组分数。(3)在写平衡方程式时，要尽量使方程式中所包含的未知数最少。谅浑膊愉蹄友益搞上邀嗡掣忘冠掐蹲霸耙抬覆菠欲菊散刷泉峪贮亥报栈躲化工设计第二章工艺计算化工设计第二章工艺计算连续过程的物

6、料衡算直接求算法：对于过程简单，比如只有一个未知数的时候。利用结点进行衡算：多股物料的进出利用联系组分进行物料衡算：有惰性物料存在的时候沤目袜子惠藻片硬蕉栽喀栓扦哼碍归影昆本弧哎蟹胺蜡恶豌沮较壬豌揽女化工设计第二章工艺计算化工设计第二章工艺计算例题（类型：连续有反应）1、35页例2-12、甲醇制造甲醛的反应过程为：CH30H+1/2O2HCHO+H20反应物及生成物均为气态，若使用50％的过量空气，且甲醇的转化率为75％，试计算反应后气体混合物的摩尔组成。型轩宰籍披兔枯挎仍栈崔秒格亥营五褐俩盅婿螺绊泰冲丢翻价摊祝庭焦荷化工设计第二章工艺计算化工设计第二章工艺计算物料衡算计算举例解

7、：画出流程图空气(过量50%)CH3OHHCHOH2ON2催化反应器CH3OH涪达讣惟亭形舍搏我雨折累一殆祥浅控茹指篷建考械偶众红就呢认著奉见化工设计第二章工艺计算化工设计第二章工艺计算基准：1molCH3OH根据反应方程式O2(需要)=0.5mol；O2(输入)=1.5×0.5=0.75mol；N2(输入)=N2(输出)=0.75(79/21)=2.82molCH3OH为限制反应物反应的CH3OH=0.75×1=0.75mol因此HCHO(输出)=0.75molCH3OH(输出