3-物料衡算和能量衡算(已修改)
2025-02-25 10:02 本頁面
【正文】 1 2 一般表示式為 系統(tǒng)中積累 = 輸入 – 輸出 + 生成 – 消耗 穩(wěn)態(tài)過程時(shí) 輸入 = 輸出 – 生成 + 消耗 無化學(xué)反應(yīng)的穩(wěn)態(tài)過程 輸入 = 輸出 第三章 物料衡算與能量衡算 第一節(jié) 連續(xù)過程的物料衡算 3 物料平衡形式 總平衡式 *總質(zhì)量平衡式 總摩爾平衡式 組分平衡式 組分質(zhì)量平衡式 組分摩爾平衡式 元素原子平衡式 *元素原子質(zhì)量平衡式 *元素原子摩爾平衡式 第三章 物料衡算與能量衡算 4 物料衡算的基本步驟 ⑴ 畫出流程示意圖 ⑵ 列出已知數(shù)據(jù) ⑶ 列出由物料平衡所需求解的問題 ⑷ 決定系統(tǒng)的邊界 ⑸ 寫出主、副產(chǎn)品的化學(xué)反應(yīng)方程式 ⑹ 約束條件 ⑺ 選擇計(jì)算基準(zhǔn) ⑻ 進(jìn)行物料平衡計(jì)算 ⑼ 列出物料和能量平衡表，并進(jìn)行校核 ⑽ 結(jié)論 第三章 物料衡算與能量衡算 5 關(guān)于基準(zhǔn) ⑴ 時(shí)間基準(zhǔn) 連續(xù)（小時(shí)，天 …… ） 間歇（釜，批 …… ） ⑵ 質(zhì)量基準(zhǔn) kg， mol， kmol …… ⑶ 體積基準(zhǔn) m3（ STP） ⑷ 干濕基準(zhǔn) 干基（不含水），濕基（含水） 例： 100kg濕物料，其中含水 10kg， 按 濕基：含水率為 10%； 若按 干基：含水率為 10/(10010) 100%=% 第三章 物料衡算與能量衡算 6 例： C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O 每 100kmol燃燒產(chǎn)物需要多少摩爾空氣 ？ ： 1kmol原料氣 C3H8 燃燒用氧 5kmol； 實(shí)際供氧 5 = ； 供給空氣量 ； 其中氮?dú)饬? ； 產(chǎn)生： CO2 3kmol； H2O 4kmol； O2 ； N2 ； 合計(jì) ； x = ?= 第三章 物料衡算與能量衡算 7 ： 1kmol空氣 實(shí)際耗氧 ； 燃燒 C3H3 ； 供給空氣量 1kmol； 其中氮?dú)饬? ； 產(chǎn)生： CO2 ； H2O ； O2 ； N2 ； 合計(jì) ； x = 100= 第三章 物料衡算與能量衡算 例： C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O 每 100kmol燃燒產(chǎn)物需要多少摩爾空氣 ？ 8 （ 3） 基準(zhǔn)： 100kmol煙道氣 以元素平衡法： C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O 預(yù)設(shè)： 空氣量 —— A ； C3H8 —— B ； N2 —— N ； 過量 O2 —— M ； CO2 —— P ； H2O —— Q 。 第三章 物料衡算與能量衡算 例： C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O 每 100kmol燃燒產(chǎn)物需要多少摩爾空氣 ？ 9 （ 3） 基準(zhǔn)： 100kmol煙道氣 以元素平衡法： C3H8 + O2 →CO 2 + H2O C平衡 3B = P； H2平衡 4B = Q； O2平衡 = M + Q/2 + P； N2平衡 = N； 煙道氣總量 N + M + P + Q = 100； 過剩氧氣 （ ） = M 解出：空氣量 A = ； C3H8 B = ； N2 N = ； O2 M = kmol； CO2 P = kmol ； H2O Q = kmol。 第三章
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