化工计算-物料衡算.ppt

物料衡算一、化工计算的分类?设计型计算(事前设计化工厂) ?校核型计算(对工厂现有的生产装置进行计算,进而对生产情况进行分析、整改) 1. 化工过程的分类(一) ?间歇操作?一次性投料、出料,浓度随时间的变化而变化?半连续操作?一次性投料,连续出料?连续性进料,一次性出料?一组分一次性投料,其他连续进料,一次性出料?连续操作?连续性进料,连续性出料,浓度不随时间的变化而变化,只随空间位置的变化而变化 2. 化工过程的分类(二) ?稳态操作?操作条件不随时间的变化而变化,只随位置的变化而变化(正常的连续操作过程) ?不稳态操作?操作条件随时间的变化而不断变化?开车、停车、间歇操作,半连续操作二、物料衡算的基本方程?基本依据?质量守恒定律(不包括核反应) ?基本方程?进入的 F i+生成的 D p=流出的 F o+反应的 D r+积累的 W ?适用范围?所有流程都适用?总物料适用?某一组分适用具体过程的物料衡算?稳态过程 W=0 ?无反应过程 D p =D r =0 ?稳态无反应过程 F i=F o?稳态有反应过程 F i +D p=F o +D r三、基本计算过程 (体系) 、无反应过程的物料衡算?单个单元的物料衡算?n个组分,可以列 n+1 个方程但最多只能求解 n 个未知数?M个单元的物料衡算?n个组分,最多只有 m*n个独立方程?选择恰当的衡算体系可以简化计算过程五、化学反应过程的计算?限制反应物?过量反应物?过量百分数?转化率 x?选择性 S?收率 Y ? Y= Sx 1. 分类?完全反应(x=100%) ? Y=S( 直接求解)?非完全反应(x≠ 100%) ?反应不彻底(直接求解)?有反应平衡(迭代求解)