物料衡算概述-wenkub
2023-03-29 22:23:29 本頁面
【正文】 產(chǎn)規(guī)模和年生產(chǎn)日；原輔材料 、 中間體及產(chǎn)品的規(guī)格；有關(guān)的定額和消耗指標(biāo) ， 如產(chǎn)品單耗 、 配料比 、 回收率 、 轉(zhuǎn)化率 、 選擇性 、 收率等；有關(guān)的物理化學(xué)常數(shù) ， 如密度 、 蒸氣壓 、 相平衡常數(shù)等 。 凡進(jìn)入體系的物料均為 輸入項(xiàng) ， 離開體系的物料均為 輸出項(xiàng) 。 (3) 衡算基準(zhǔn) —— 單位體積 14 Pharmaceutical Engineering NoImage 在進(jìn)行物料衡算時(shí) ,經(jīng)常會(huì)遇到比較復(fù)雜的計(jì)算 。 年生產(chǎn)日年產(chǎn)量日產(chǎn)量 ?(1) 衡算基準(zhǔn) —— 單位時(shí)間 12 Pharmaceutical Engineering 對于間歇生產(chǎn)過程和連續(xù)生產(chǎn)過程 ，也可以一定質(zhì)量 ， 如 1kg、 1000kg(1噸 )或 1mol、 1kmol的 原料 或 產(chǎn)品 為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算 。 (43) 物料衡算平衡方程式 AiRiOiPiIi GGGGG ?? ??????8 Pharmaceutical Engineering NoImage 同樣 ， 對于穩(wěn)態(tài)過程 ， 組分在體系內(nèi)沒有累積 ， 則式 (43)可簡化為 : 物料衡算平衡方程式 ? ??????RiOiPiIi GGGG9 Pharmaceutical Engineering NoImage 在進(jìn)行物料衡算或熱量衡算時(shí) ， 都必須選擇相應(yīng)的衡算基準(zhǔn)作為 計(jì)算的基礎(chǔ) 。 概述 4 Pharmaceutical Engineering NoImage 物料衡算平衡方程式 衡算基準(zhǔn) 衡算范圍 衡算方法和步驟 物料衡算基本理論 5 Pharmaceutical Engineering NoImage 根據(jù)質(zhì)量守恒定律， (41) 式中 —— 輸入體系的總物料量； —— 輸出體系的總物料量； GA—— 物料在體系中的總累積量。 可見 ， 工藝流程示意圖對物料衡算起著重要的指導(dǎo)作用 。 Pharmaceutical Engineering NoImage第 4章 物料衡算 概述 物料衡算基本理論 物料衡算舉例 1 Pharmaceutical Engineering NoImage 概述 物料衡算是最先進(jìn)行的一個(gè)計(jì)算項(xiàng)目 ， 其結(jié)果是后續(xù)的能量衡算 、 設(shè)備選型或工藝設(shè)計(jì) 、車間布置設(shè)計(jì) 、 管道設(shè)計(jì)等各單項(xiàng)設(shè)計(jì)的依據(jù) ， 因此 ， 物料衡算結(jié)果的正確與否直接關(guān)系到整個(gè)工藝設(shè)計(jì)可靠程度 。 概述 3 Pharmaceutical Engineering NoImage 制藥工業(yè)包括原料藥工業(yè)和制劑工業(yè) ,其中制劑工業(yè)的生產(chǎn)過程通常為 物理過程 ,其物料衡算比較簡單 。 上式也適用于物理過程任一組分或元素的物料衡算 。 (1) 單位時(shí)間 (2) 單位質(zhì)量 (3) 單位體積 衡算基準(zhǔn) 10 Pharmaceutical Engineering NoImage 對于間歇生產(chǎn)過程和連續(xù)生產(chǎn)過程 ， 均可以 單位時(shí)間間隔內(nèi)的投料量或產(chǎn)品量 為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算 。 (2) 衡算基準(zhǔn) —— 單位質(zhì)量 13 Pharmaceutical Engineering NoImage 若所處理的物料為 氣相 ， 則可以單位體積的原料或產(chǎn)品為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算 。 為計(jì)算方便 ,一般要?jiǎng)澏ㄎ锪虾馑惴秶?。 衡算范圍 15 Pharmaceutical Engineering 衡算范圍 水蒸汽冷卻水連續(xù)式脫水器磺化釜濃硫酸甲苯冷凝器水 16 Pharmaceutical Engineering NoImage (1) 明確衡算 目的 ， 如通過物料衡算 確定 生產(chǎn)能力 、 純度 、 收率等數(shù)據(jù) 。 (5) 選定衡算基準(zhǔn)。 已知混酸組成為 H2SO4 46%(質(zhì)量百分比 ， 下同 )、HNO3 46%、 H2O 8%， 配制混酸用的原料為%的 工業(yè)硫酸 、 98%的 硝酸 及含 H2SO4 69%的硝化 廢酸 。 以攪拌釜為衡算范圍 ， 繪出混酸配制過程的 物料衡算示意圖 。 若規(guī)定塔底釜液中苯的含量不高于 ， 塔頂餾出液中苯的回收率不低于 %， 試通過物料衡算確定 塔頂餾出液 、 塔釜釜液的流量及組成 ，以摩爾流量和摩爾分率表示 。 F=200kmol.?h1 xF= D, xD W, xW= 物理過程的物料衡算 26 Pharmaceutical Engineering NoImage對全塔進(jìn)行總物料衡算得 (a) 對苯進(jìn)行物料衡算得 (b) 由塔頂餾出液中苯的回收率得 (c) 聯(lián)解式 (a)、 (b)和 (c)得 = 80kmol?h1， = 120 kmol?h1， = WD200 ?? D ??? Dx D ??D W 物理過程的物料衡算 27 Pharmaceutical Engineering NoImage表 42 苯和甲苯精餾過程的物料平衡表 摩爾組成 /% 苯： 甲苯： 苯： 甲苯： 輸 入 物料名稱 流量/kmol?h1 摩爾組成 /% 輸 出 物料名稱 流量/kmol?h1 苯和甲苯混合液 200 苯： 甲苯： 餾出液 80 釜液 120 總計(jì) 200 總計(jì) 200 物理過程的物料衡算 28 Pharmaceutical Engineering NoImage(1)化學(xué)過程的幾個(gè)概念 (2) 間歇操作過程的物料衡算 (3) 連續(xù)操作過程的物料衡算 (4) 含有化學(xué)平衡的物料衡算 化學(xué)過程的物料衡算 29 Pharmaceutical Engineering NoImage 某反應(yīng)物的 轉(zhuǎn)化率 可用該反應(yīng)物的反應(yīng)消耗量與反應(yīng)物的原始投料量之比來表示 ， 即
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