【正文】 0TVpTVp ?111000TQpTQp ?下標“ 0”表示標準狀況，下標“ 1”表示工作狀態(tài) 4. 液體的密度 3201 ttt ????? ????c??? ?r對比密度 臨界密度 1212rr???? ? )(MpRTZkcccrcr??? ??1212kkrr ???1212kk???由 pr和 Tr查表 液體混合物 密度與溫度、壓力和組成有關(guān) 體積加合法 ??ii???1 5. 物質(zhì)的飽和蒸汽壓 飽和蒸汽壓： 液體在一定溫度下相應的蒸發(fā) 凝結(jié)的平衡狀態(tài)的蒸汽壓力 CtBAp???0lg6. 溶液上方蒸汽中各組分的分壓 1）理想溶液 由 化學結(jié)構(gòu)非常相似 ， 相對分子質(zhì)量又相近 的組分所形成的溶液 拉烏爾定律 iii xpp 0? 2）非理想溶液 iiii xprp 0?活度系數(shù)， ri＝ ai/ xi 由范拉爾方程或威爾遜方程求得 7. 氣液平衡常數(shù) iixyK ?1）完全理想系 低壓下組分結(jié)構(gòu)十分相似的溶液 ppK ii0?2）理想系 中壓 ( ~)的理想溶液 00,0,iiigilii pvpvffK ?? 7. 轉(zhuǎn)化率 x、收率 Y 和選擇性 S 該反應物的起始量某反應物的轉(zhuǎn)化量轉(zhuǎn)化率＝起始量的選擇： 連續(xù)反應器 反應器進口處原料的狀態(tài)為起始狀態(tài) 間歇反應器 反應開始時的狀態(tài)為起始狀態(tài) 串聯(lián)反應器 進入第一個反應器的原料組成為計算基準 關(guān)鍵組分的起始量關(guān)鍵組分量生成目的產(chǎn)物所消耗的收率＝已轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵組分量關(guān)鍵組分量生成目的產(chǎn)物所消耗的反應選擇性＝限制反應物 過量反應物 Y = Sx 概述 1 計算中用的基本量 物理過程的物料衡算 化學反應的物料衡算 2 3 4 目 錄 物理過程的物料衡算 ? 無化學反應發(fā)生 ? 屬于化工單元操作過程的衡算如過濾、混合、吸收、干燥、結(jié)晶、精餾等 ? ?輸出輸入＝ 例：在過濾機中把含有 25%（質(zhì)量 %）固體的漿料進行過濾，現(xiàn)在料漿的進料量為 2023kg/h 濾餅含有 90%固體，濾液含 1%固體。 物料平衡表 輸 入 輸 出 名稱 重量 組成 % 單重 名稱 重量 組成 % 單重 混酸 435 HNO3 47 H2SO4 49 H2O 4 廢酸 291 HNO3 1 H2SO4 H2O 75 氯 苯 混合料 394 C6H5Cl 92 NO2C6H4Cl 8 硝基 物層 538 C6H5Cl NO2C6H4Cl 共計 829 100 100 829 共計 829 100 100 829 基準：每小時 單位： kg 廢酸層 組分 重量 % HNO3 H2SO4 H2O NCB 混合料 組分 重量 % NCB CB 萃取廢酸 組分 重量 % 氯苯 組分 重量 % CB 100 萃 取 硝 化 單 位： kg/h 物料流程圖 + 概述 1 計算中用的基本量 物理過程的物料衡算 化學反應的物料衡算 2 3 4 目 錄 1. 摩爾分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)、平均分子量 tii nnx ?tii nny ?tii FFx ?tii FFy ?tii mmw ?tii WWw ?tii GGw ?inii xMM ???1摩爾分數(shù) 對于流動物系 質(zhì)量分數(shù) 對于流動物系 平均分子量 摩爾流量 質(zhì)量流量 質(zhì)量流速 2. 流體的流量和流速 AQu?體積流量： m3/h、 m3/min、 m3/s 流體的線速度：流體單位時間內(nèi)在流動的方向上所流 經(jīng)的距離 , m/s 質(zhì)量流量：單位時間內(nèi)流經(jīng)管道或設(shè)備的流體的質(zhì)量 kg/h、 kg/min、 kg/s 質(zhì)量流速：單位時間內(nèi)流經(jīng)管道或設(shè)備的單位橫截面積 的流體的質(zhì)量 kg/h、 kg/min、 kg/s AWG?摩爾流量： kmol/h、 kmol/min、 kmol/s 體積流量 質(zhì)量流量 線速度 W=Qρ=uAρ 3. 氣體的體積和密度 1） 一般壓力、溫度 1M Pa 按 理想 氣體對待 PV=nRT ptnV 273 ????ptFQ 273 ????ptMg 101 273273 ?????RTMpg ??或 2） 高壓下 1M Pa 按 真實 氣體對待 PV=ZnRT Z為 壓縮因子 ，為 對比壓力 pr、 對比溫度 Tr的函數(shù) cpp?rpcTT?rT8p r??cpp8T r??cTT臨界值 H He和 Ne 根據(jù) pr和 Tr查表得 Z ZRTMpg ?? RTZpMmixg ??如為混合氣體 3） 真實氣體混合物 39。 體積基準 當物料是氣體時，可選用體積為基準，通常都換算成 STP（標準狀態(tài)） 下的體積，這樣可排除 T， P變化帶 來的影響，而且容易把體積換算成 mol數(shù)（除以 ）。 ?時間基準 ?質(zhì)量基準 ?體積基準 ?干濕基準 對 連續(xù)生產(chǎn)過程 可用 單位時間的物料量或單位時間的 產(chǎn)品量 作計算基準，如三十萬噸 NH3廠，可以每小時產(chǎn) NH3量作物料衡算基準，年生產(chǎn)時間 8000h（ 7200h）， 30 104/8000= T/h 對 間歇生產(chǎn)過程 可以 一套或一批料的生產(chǎn)周期 作基準。 輸入 =輸出 +累積 ∑F=∑D+W （ 1）基本式： 輸入 +生成 =輸出 +消耗 +累積 “生成”、“消耗”是指由于化學反應而生 成、消耗的質(zhì)量 （ 2）對 穩(wěn)態(tài) 過程： 累積項 =0 輸入 +生成 =輸出 +消耗 *穩(wěn)態(tài)（定態(tài)）過程： 系統(tǒng)內(nèi)任一部分的參數(shù)， 不隨時間而變，只隨空間位置而改變，是存在 于連續(xù)操作的一個過程，其特征為： 累積項 =0 有化學反應時的物料衡算 無化學反應的穩(wěn)態(tài)過程： 輸入 =輸出 穩(wěn)態(tài)過程物料衡算式 物料平衡形式 無化學反應 有化學反應 總平衡式 總質(zhì)量平衡式 是 是 總摩爾平衡式 是 否 組分平衡式 組分質(zhì)量平衡式 是 否 組分摩爾平衡式 是 否 元素原子 平衡式 元素原子質(zhì)量平衡式 是 是 元素原子摩爾平衡式 是 是 物 料 衡 算 的 基 本 步 驟 1. 畫 出工藝 流程 示意 圖 2. 列 出化學 方程式 3. 確定計劃任務 4. 收集數(shù)據(jù) ?物料的名稱，數(shù)量，組成及流向 ?與計算有關(guān)的工藝條件如： P， T，配比等 ?未知的，待求的未知項，用字母， 符號標定清楚。 主副產(chǎn)品的產(chǎn)量 原材料消耗定額 生產(chǎn)過程中的損耗 三廢產(chǎn)生量 物料的浪費