化工設(shè)計(jì)第二章工藝計(jì)算-文庫(kù)吧
2025-12-06 02:31 本頁(yè)面
【正文】 時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng) (2)對(duì)于無(wú)化學(xué)反應(yīng)體系 ， 能列出獨(dú)立物料平衡式的最多數(shù)目等于輸入和輸出的物流里的組分?jǐn)?shù) 。 (3)在寫平衡方程式時(shí) ， 要盡量使方程式中所包含的未知數(shù)最少 。 連續(xù)過(guò)程的物料衡算 ? 直接求算法：對(duì)于過(guò)程簡(jiǎn)單，比如只有一個(gè)未知數(shù)的時(shí)候。 ? 利用結(jié)點(diǎn)進(jìn)行衡算：多股物料的進(jìn)出 ? 利用聯(lián)系組分進(jìn)行物料衡算：有惰性物料存在的時(shí)候 例題（類型：連續(xù)有反應(yīng)） 35頁(yè)例 21 甲醇制造甲醛的反應(yīng)過(guò)程為： CH30H + 1/2 O2 HCHO + H20 反應(yīng)物及生成物均為氣態(tài) ， 若使用 50％ 的過(guò)量空氣 ， 且甲醇的轉(zhuǎn)化率為 75％ ， 試計(jì)算反應(yīng)后氣體混合物的摩爾組成 。 物料衡算計(jì)算舉例 解： 畫出流程圖 空氣 (過(guò)量 50%) CH3OH HCHO H2O N2 催化 反應(yīng)器 CH3OH 基準(zhǔn)： 1 mol CH3OH 根據(jù)反應(yīng)方程式 O2(需要 )= mol； O2(輸入 )= = mol； N2(輸入 )= N2(輸出 )= (79/21)= mol CH3OH為限制反應(yīng)物 反應(yīng)的 CH3OH = 1 = mol 因此 HCHO(輸出 )= CH3OH(輸出 )= = O2(輸出 )= = H2O(輸出 )= 計(jì)算過(guò)程 計(jì)算結(jié)果 組分 mol mol% CH3OH HCHO H2O O2 N2 總計(jì) 間歇過(guò)程的物料衡算 ? 間歇過(guò)程的特點(diǎn)是將原料一次性裝入反應(yīng)器內(nèi)，化學(xué)反應(yīng)達(dá)到要求的反應(yīng)程度后，停止反應(yīng)卸出全部物料。 ? 因?yàn)殚g歇反應(yīng)的物系組成隨時(shí)間而變，所以物料衡算必須建立時(shí)間平衡關(guān)系。 例題（類型：間歇過(guò)程無(wú)反應(yīng)） 38頁(yè)例 22 采用蒸發(fā)方法將濃度為 10％ NaOH及 10％ NaCl的水溶液進(jìn)行濃縮 。 蒸發(fā)時(shí)只有部分水分汽化成為水蒸氣而逸出 ， 部分 NaCl結(jié)晶成晶粒而留在母液中 。 操作停止后 ， 分析母液的成分為：50％ NaOH， 2％ NaCl及 48％ H2O。 若每批處理1000 kg原料液 ， 試求每批操作中： 1)獲得的母液量 ， 2)蒸發(fā)出的水分量 ， 3)結(jié)晶出的 NaCl量 。 計(jì)算過(guò)程 解： 本題為間歇過(guò)程 ， 因此以每批處理量為基 準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算 。 流程 示意圖 ， 組分物料衡算： NaOH平衡 1000 x = NaCl平衡 1000 x = + F3 H2O平衡 1000()= F2 + 解方程得： F2 = 704kg， F3 = 96kg， F4 = 200kg 帶循環(huán)和旁路的物料衡算 ? 在化工生產(chǎn)中，通常將未反應(yīng)的原料
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