【正文】 0TVpTVp ?111000TQpTQp ?下標(biāo)“ 0”表示標(biāo)準(zhǔn)狀況，下標(biāo)“ 1”表示工作狀態(tài) 4. 液體的密度 3201 ttt ????? ????c??? ?r對(duì)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(yīng)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(xué)結(jié)構(gòu)非常相似 ， 相對(duì)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(yīng)物的起始量某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化量轉(zhuǎn)化率＝起始量的選擇： 連續(xù)反應(yīng)器 反應(yīng)器進(jìn)口處原料的狀態(tài)為起始狀態(tài) 間歇反應(yīng)器 反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的狀態(tài)為起始狀態(tài) 串聯(lián)反應(yīng)器 進(jìn)入第一個(gè)反應(yīng)器的原料組成為計(jì)算基準(zhǔn) 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(yīng)選擇性＝限制反應(yīng)物 過(guò)量反應(yīng)物 Y = Sx 概述 1 計(jì)算中用的基本量 物理過(guò)程的物料衡算 化學(xué)反應(yīng)的物料衡算 2 3 4 目 錄 物理過(guò)程的物料衡算 ? 無(wú)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生 ? 屬于化工單元操作過(guò)程的衡算如過(guò)濾、混合、吸收、干燥、結(jié)晶、精餾等 ? ?輸出輸入＝ 例：在過(guò)濾機(jī)中把含有 25%（質(zhì)量 %）固體的漿料進(jìn)行過(guò)濾，現(xiàn)在料漿的進(jìn)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(jì) 829 100 100 829 共計(jì) 829 100 100 829 基準(zhǔn)：每小時(shí) 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(jì)算中用的基本量 物理過(guò)程的物料衡算 化學(xué)反應(yīng)的物料衡算 2 3 4 目 錄 1. 摩爾分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?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?jǐn)?shù) 對(duì)于流動(dòng)物系 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 對(duì)于流動(dòng)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(shí)間內(nèi)在流動(dòng)的方向上所流 經(jīng)的距離 , m/s 質(zhì)量流量：?jiǎn)挝粫r(shí)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：?jiǎn)挝粫r(shí)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(duì)待 PV=nRT ptnV 273 ????ptFQ 273 ????ptMg 101 273273 ?????RTMpg ??或 2） 高壓下 1M Pa 按 真實(shí) 氣體對(duì)待 PV=ZnRT Z為 壓縮因子 ，為 對(duì)比壓力 pr、 對(duì)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(shí)氣體混合物 39。 體積基準(zhǔn) 當(dāng)物料是氣體時(shí)，可選用體積為基準(zhǔn)，通常都換算成 STP（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)） 下的體積，這樣可排除 T， P變化帶 來(lái)的影響，而且容易把體積換算成 mol數(shù)（除以 ）。 ?時(shí)間基準(zhǔn) ?質(zhì)量基準(zhǔn) ?體積基準(zhǔn) ?干濕基準(zhǔn) 對(duì) 連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程 可用 單位時(shí)間的物料量或單位時(shí)間的 產(chǎn)品量 作計(jì)算基準(zhǔn)，如三十萬(wàn)噸 NH3廠，可以每小時(shí)產(chǎn) NH3量作物料衡算基準(zhǔn)，年生產(chǎn)時(shí)間 8000h（ 7200h）， 30 104/8000= T/h 對(duì) 間歇生產(chǎn)過(guò)程 可以 一套或一批料的生產(chǎn)周期 作基準(zhǔn)。 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(xué)反應(yīng)而生 成、消耗的質(zhì)量 （ 2）對(duì) 穩(wěn)態(tài) 過(guò)程： 累積項(xiàng) =0 輸入 +生成 =輸出 +消耗 *穩(wěn)態(tài)（定態(tài)）過(guò)程： 系統(tǒng)內(nèi)任一部分的參數(shù)， 不隨時(shí)間而變，只隨空間位置而改變，是存在 于連續(xù)操作的一個(gè)過(guò)程，其特征為： 累積項(xiàng) =0 有化學(xué)反應(yīng)時(shí)的物料衡算 無(wú)化學(xué)反應(yīng)的穩(wěn)態(tài)過(guò)程： 輸入 =輸出 穩(wěn)態(tài)過(guò)程物料衡算式 物料平衡形式 無(wú)化學(xué)反應(yīng) 有化學(xué)反應(yīng) 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(huà) 出工藝 流程 示意 圖 2. 列 出化學(xué) 方程式 3. 確定計(jì)劃任務(wù) 4. 收集數(shù)據(jù) ?物料的名稱，數(shù)量，組成及流向 ?與計(jì)算有關(guān)的工藝條件如： P， T，配比等 ?未知的，待求的未知項(xiàng)，用字母， 符號(hào)標(biāo)定清楚。 主副產(chǎn)品的產(chǎn)量 原材料消耗定額 生產(chǎn)過(guò)程中的損耗 三廢產(chǎn)生量 物料的浪費(fèi)