【正文】 A B 副反應(yīng) 2C2H5OH→（ C2H5） 2O+H2O 二乙醚 反應(yīng)器進料組成為 C2H4=% H2O=% 余為惰性氣 (V%)， 乙烯轉(zhuǎn)化率為 80% 以乙烯為基準(zhǔn)的乙醇產(chǎn)率為 90%。 例：某廠在轉(zhuǎn)化爐中用天然氣與蒸汽反應(yīng)制氫，該廠每小時耗天然氣量為 4700m3，工藝條件： 汽 /氣 =（水蒸汽 /天然氣）。計算天然氣的用 量和空氣的用量?？山柚嬎銠C迭代 。 一般可按下述步驟進行： ① 按生產(chǎn)工藝流程 畫出示意圖 ， 注上有關(guān)條件 。 R= F2=+ R=F2 =（ +） R= F4= F2= （ +） F4=2023 mol/h FA=1138 mol/h FB=952 mol/h R=2023 mol/h F2=2023 mol/h 未裂解之 DCE量 R’ =F2F4=20232023=20 mol/h F4為 VC量也等于消耗的 DCE 總產(chǎn)率 =F4/F1=2023/2090==% 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。 (1)放空氣量 V1及組成， 作系統(tǒng)的惰性氣平衡得 新鮮氣帶入的惰性氣 =放空氣帶出的惰性氣 ? ?? ?3031 = 1000 m S T P1000 42 293 = 88 .775 m S T P 296VV??已 知 （ ） 放空氣組成的計算 ： 已知 NH (CH4 + Ar )的摩爾分數(shù)分別為11%和 19. 296%，以及 (H2/N2)為 73. 729/=3 (N2+H2)的摩爾分數(shù)為 1(+)= H2： 3/(1+3)= N2： 1/(1+3)= CH4： (+)= Ar： (+)= (2) 總產(chǎn)氨量 V4 從反應(yīng)式 N2+3H2=2NH3 可看出 每生成 1體積氨，系統(tǒng)體積減小 1，因反應(yīng)生成的氣氨等于 (V4+)m3 (STP)。 （ 2） 試差法 ： 當(dāng)未知數(shù)的數(shù)目多于方程式數(shù)目時（隱式），需要用試差法求解。稱這種惰性物料為 聯(lián)系物 。 aA + bB → cC + dD 表示反應(yīng)的速率有 RA、 RB、 RC、 RD，這四者之間的關(guān)系式為： rdRcRbRaR DCBA ??????通式 iiRr??σi— i組分的化學(xué)計算系數(shù)，對反應(yīng)物取負值，生成物取正值 由此得 Ri=r σi代入上面式子得 Fi′=Fi+ r σi 例： 合成氨反應(yīng)： N2+3H2→ 2NH3 若已知 N H NH3的輸入反應(yīng)器流量分別為 : FN2=12mol/s， FH2=40mol/s， FNH3=0mol/s 設(shè) N2的輸出流量為 8mol/s計算其余組分的輸出流量 解 : 按式 Fi′=Fi+ r σi FN2′=12+(1) r ＝ 8； 得 r=4 mol/s FH2′=40+(3) 4=28 mol/s FNH3′=0+2 4=8 mol/s 3. 平衡常數(shù)法 aA + bB → cC + dD ? ? ? ?? ? ? ?badcBADCK???濃度單位采用 mol/l 平衡常數(shù)用符號 Kc 濃度單位采用 mol分數(shù) 平衡常數(shù)用符號 Kn 濃度單位采用 分壓 平衡常數(shù)用符號 Kp 低壓下 ，平衡常數(shù) Kp僅是 溫度 之函數(shù) 吸熱反應(yīng) △ H＞ 0 則 T↑ 導(dǎo)致 Kp↑ 放熱反應(yīng) △ H＜ 0 則 T↑ 導(dǎo)致 Kp↓ 高壓下 ， Kp不僅是 溫度 也是 壓力 的函數(shù)，此時要用逸度代替分壓。 氧 化 CH3OH 空氣 O2 21％ N279％ HCHO 空氣 O2 N2 H2O CH3OH 解： 計算基準(zhǔn)： 1mol的 CH3OH 由反應(yīng)式知反應(yīng)生成 HCHO為 ， H2O為 未反應(yīng) CH3OH== 由反應(yīng)式算出消耗 O2量為 = 由空氣過量系數(shù)可算出輸入系統(tǒng)的氧量為 1 = 折合空氣量為 其中 N2= = 出反應(yīng)器的氧量為 = 反應(yīng)后氣體混合物組成： 組 分 mol mol % CH3OH 5 HCHO H2O O2 N2 57 共 計 100 例 2： 試求 生產(chǎn) 1000m3（ STP） 煤氣，所需空氣、水蒸氣、褐煤各為多少公斤。 以小時（時間）為計算基準(zhǔn) （二個未知數(shù)，列出二個方程即可） 總物平衡 F1=F2+F3 液體量平衡 =+ F1=2023kg代入聯(lián)解二方程可得 F2=用固體量平衡式來校核計算結(jié)果 =+ 得 500=500 過濾機 料漿 濾餅 濾液 F3 kg/h 90%固 10%液 F1=2023kg/h 75%液 25%固 F2 kg/h 1%固 99%液 例：在蒸發(fā)器中把含 NaOH 10%、 NaCl 10%的水溶液濃縮為含 NaOH 50%、 NaCl 2%的溶液。 若進行衡算時，把水分去掉則稱 干基 ，把水分一起算入稱為 濕基 ，二者可互算。 大型化工廠 一般 8000小時 /年 對要 經(jīng)常維修或試驗性車間 一般 7200小時 /年 很少的廠可達 8400小時 /年 ? 有關(guān)的定額，收率，轉(zhuǎn)化率 的數(shù)據(jù)收集 要注意可靠性準(zhǔn)確性，并了解其單位與基準(zhǔn) ? 原料，輔助材料，產(chǎn)品，中間產(chǎn)品的規(guī)格 ? 與計算 有關(guān)的物理化學(xué)常數(shù) 如密度，蒸汽壓，相平衡常數(shù) 5. 選擇 計算 基準(zhǔn) 6. 建立物料平衡方程， 進行 物料衡算 7. 整理并校核 計算結(jié)果 8. 繪制 物料流程圖， 填寫 物料平衡表。 ?畫出與物料衡算有關(guān)的設(shè)備及管線 ?寫明反應(yīng)過程的熱效應(yīng) ?省略次要的副反應(yīng) ?分析未知 ?選擇公式 收集數(shù)據(jù) ? 生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)時間 （年生產(chǎn)時數(shù)） 生產(chǎn)規(guī)模在設(shè)計任務(wù)書中已有，若是中間車間應(yīng)根據(jù)消耗定額來確定生產(chǎn)規(guī)模，要考慮物料在 車間回流 的情況。 不論是固態(tài)，液態(tài)或氣態(tài)物質(zhì)往往都含有一定的水分，因此就出現(xiàn)干基，濕基的問題。試計算濾液，濾餅的量（設(shè)過濾有一個穩(wěn)態(tài)連續(xù)過程） 1. 過濾： 用過濾設(shè)備把液固分開的操作 過濾機 料漿 濾餅 濾液 F3 kg/h 90%固 10%液 F1=2023kg/h 75%液 25%固 F2 kg/h 1%固 99%液 解：畫出過程示意圖，標(biāo)上已知及要求的量。計算反應(yīng)后氣體混合物的 mol組成（反應(yīng)物與產(chǎn)物均為氣態(tài)）。 RS— S組分的反應(yīng)速率（以單位時間表示） 則 FS′=FS+RS FS— S組分的輸入流 kmol/s FS ’ — S組分輸出流量 kmol/s 當(dāng)有化學(xué)反應(yīng)時，以組分建立的質(zhì)量平衡式和mol平衡式已不成立，這時利用反應(yīng)速率來建立衡算式。 A C B 節(jié)點 A C B 節(jié)點 例：某煉油廠，其原料制備流程及已知數(shù)據(jù)示于下圖，試計算流經(jīng)脫異戊烷塔不含丁烷的汽油量為多少？ 脫 丁 烷 塔 脫 異 戊 烷 塔 含丁烷汽油 100mol 正 80% 異 20% x mol s mol