第三章物料和能量衡算(存儲版)
【正文】 D ? (五 )ECSS工程化學模擬系統(tǒng) 化工之星 二、用 Chem CAD進行物料衡算與能量衡算 ? (一 ) Chem CAD簡介 ? ChemCAD的程序界面 ChemCAD的的運行環(huán)境和文件管理 (二 )用 Chem CAD進行物料衡算與能量衡算 初定工藝方案，進行必要的設置 壓縮空氣鄰二甲苯反應器排放處理分離器廢棄物產品能量預熱 (二 )用 Chem CAD進行物料衡算與能量衡算 ? 初定工藝方案，進行必要的設置 壓縮空氣鄰二甲苯反應器排放處理分離器廢棄物產品能量預熱 ? 繪制過程流程圖 1243671 0124581 6561 5791 01 43空 氣鄰 二 甲 苯空 氣 預 熱反 應 器風 冷苯 酐馬 來 酸 溶 液馬 來 酸 洗 脫排 空 ? 定義系統(tǒng)物料組成和熱力學方法 ? 定義流股和設備 ? 運行模擬和模擬結果 ChemCAD計算輸出結果 。 根據熱力學第一定律，若過程進行時只做膨脹功，則 △ Hr就是恒壓熱，即 Qp=△ Hr 注意：一定的 △ Hr值是對一定的反應式而言的。 ⑤ 當生產過程及物料組成較復雜時，可以列出熱量衡算表。 Q=△ H= H2－ H1（敞開體系） 或 Q= △ U= U2 － U1（封閉體系） 由于實際應用時，進出設備的物料不止一個，因此： Q= ∑ H2 － ∑ H1 熱量衡算（化工中的能量衡算） 熱量衡算式 一般化工過程的能量衡算指 熱量衡算 （無外功 W=0）： Q=△ H= H2－ H1（敞開體系） Q= ∑ H2 － ∑ H1 熱量衡算的基本方法和步驟 ① 建立以單位時間為基準的物料流程圖（或平衡表）。 能量衡算有兩種類型的問題 ? 一種是先對使用中的裝置或設備，實際測定一些能量，通過衡算計算出另外一些難以直接測定的能量，由此作出能量方面的評價，即由裝置或設備進出口物料的量和溫度，以及其它各項能量，求出裝置或設備的能量利用情況； ? 另一種是在設計新裝置或設備時，根據已知的或可設定的物料量求得未知的物料量或溫度，和需要加入或移出的熱量。 ? 直接求解法也稱化學計量法 元素衡算法 ? 元素衡算是物料衡算的一種重要形式。 3 、過量百分數(shù) 過量反應物超過限制反應物所需理論量的部分占所需理論量的百分數(shù)。 ( 3）列物料衡算式，求解。 ( 6 ）列出物料衡算式，然后用數(shù)學方法求解。 ( 2 ）對液體或固體的體系，常選取單位質量作基準。圖中用簡單的方框表示過程中的設備，用線條和箭頭表示每個流股的途徑和流向。體系可以是一個設備或幾個設備，也可以是一個單元操作或整個化工過程。 ? 設計或研究一個化工過程，或對者某生產過程進行分析，需要了解能量的分布情況，都必須在物料衡算的基礎上，才能進一步算出物質之間交換的能量以及整個過程的能量分布情況。 ? 以上三種數(shù)據來源，從手冊或文獻中查得數(shù)據最方便，但往往有時數(shù)據不夠完整，也會出現(xiàn)一些錯誤。 ? ( 3 ）化學反應和熱化學數(shù)據 —— 如反應熱、生成熱、燃燒熱、反應速度常數(shù)、活化能，化學平衡常數(shù)等。 其 0度為 45 58℉ （ 460℉ ），所以 0℉ 即 460℉ 。 ? 在不同的生產過程中，有一些具有共性的物理操作，它們不改變物料的化學性質，只改變物料的物理性質，這類操作被稱為單元操作，如流體輸送、傳熱、蒸餾、干燥、蒸發(fā)、結晶、萃取、吸收、吸附、過濾及破碎等操作。物料通過各設備時，完成某種化學或物理處理，最終成為合格的產品。 R 與開氏溫標相似，也是以最低理論溫度為 0度的一種絕對溫標。 ? ( 2 ）熱力學物性數(shù)據 —— 如內能、焓、嫡、熱容、相變熱、自由能、自由焓等。 ? 基團貢獻法 3 、用實驗直接測定 ? 實驗直接測定。 ? 化工物性數(shù)據庫 美國， CINDAS(14000) 北京化工大學，大型化工物性數(shù)據庫 CEPPDS(3417) 第二節(jié) 物料衡算 ? 物料衡算是化工計算中最基本、最重要的內容之一，它是能量衡算的基礎。 ? 所謂體系就是物料衡算的范圍，它可以根據需要選定。 根據給定的條件畫出流程簡圖（ 過程示意圖或衡算范圍 ）。 ? 根據不同過程的特點，選擇計算基準時注意以下幾
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1