【正文】 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)開始時的狀態(tài)為起始狀態(tài) 串聯(lián)反應(yīng)器 進(jìn)入第一個反應(yīng)器的原料組成為計算基準(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 過量反應(yīng)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(xué)反應(yīng)的物料衡算 2 3 4 目 錄 物理過程的物料衡算 ? 無化學(xué)反應(yīng)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(jìn)行過濾，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。 ?直接計算法 ?反應(yīng)速度法 ?平衡常數(shù)法 ?結(jié)點法 1）直接計算法 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式進(jìn)行計算 例 1： 用甲醇催化氧化制甲醛，反應(yīng)式為： CH3OH + → HCHO+H2O 氧由空氣中來，已知空氣過剩系數(shù)為 ，甲醇轉(zhuǎn)化率為 75%。m3/s) RS=FS′FS S— 組分 。 轉(zhuǎn) 化 爐 天然氣 CH4 % 100m3 N2 % 水蒸氣 轉(zhuǎn)化氣 H2 CO CO2 CH4 N2 H2O 過程示意圖： H平衡 4 +2 250=2VH2+4 +2V’ H2O 整理后得 =VH2VH2O — （ 3） 進(jìn)轉(zhuǎn)化爐水蒸氣量為 100=250m3 V’ H2O=250VH2O C平衡 =VCO+VCO2+ 得 VCO2= — （ 1） O平衡 250=2VCO2+VCO+（ 250VH2O） 得 2VCO2+VCOVH2O=0 — （ 2） 100m3天然氣中有 CH4= N2= 未反應(yīng) CH4量為 （ ） = 利用反應(yīng)③的平衡常數(shù)式建立一個方程 由（ 1）（ 2）二式得 VCO= —— （ 4） 由（ 1）（ 4）二式得 VCO2= —— （ 5） 把（ 3）（ 4）（ 5）代入 Kp式后得 VH2O =0 解得 VH2O= 則出口轉(zhuǎn)化氣中各組分量為： VN2= VCH4= V’ H2O== OHCOHCOOHCOHCOp VVVVppppK2222??????? 由 （ 3） 式 VH2=+= 由 （ 4） 式 VCO== 由 （ 5） 式 VCO2== 組 成 濕氣體 干氣體 m3 V% m3 V% CH4 H2 CO CO2 N2 H2O 共 計 100 4. 結(jié)點法 以流程中的匯集或分支處的交點（即結(jié)點） 進(jìn)行衡算， 可以使計算簡化。 ＝ 水： 3＝ 氧： ＝ 3) 反應(yīng)器出口混合氣的量： 氫氰酸： 3 ＝ kmol/h= kg/h 乙腈： ＝ kmol/h= kg/h 丙烯醛： ＝ kmol/h= kg/h 二氧化碳： 3 ＝ kmol/h= kg/h 丙烯： hkghkmol /138/)( ??????????氧： hkghkmol /422/)( ??????????氨： 25(++)= kmol/h= kg/h 水： +(3 +2 +2 ++) = ?常用計算方法 ?利用聯(lián)系物做物料衡算 ?復(fù)雜反應(yīng)體系使用產(chǎn)物、副產(chǎn)物各自的收率數(shù)據(jù)作物料衡算 ?帶有物料循環(huán)的流程的物料衡算 ?多步串聯(lián)過程的物料衡算 化學(xué)反應(yīng)的物料衡算 新鮮原料 FF AA= A F F R C A?轉(zhuǎn) 化 的 關(guān) 鍵 組 分 轉(zhuǎn) 化 的單 程 轉(zhuǎn) 化 率反 應(yīng) 器 入 口 的 ( + ) 中 的反應(yīng)系統(tǒng) 分離系統(tǒng) 循環(huán)機械 循環(huán)物流， RC 產(chǎn)品， PF 排放， EF AA =A F F A?轉(zhuǎn) 化 的 關(guān) 鍵 組 分 轉(zhuǎn) 化 的總 轉(zhuǎn) 化 率新 鮮 原 料 中 的 中 的 （ 1） 代數(shù)法 ： 當(dāng)原料、產(chǎn)品及再循環(huán)流的組成是已知的，采用此法。 例 氨合成系統(tǒng)物料衡算 已知： (1)新鮮原料氣的組成如下 組分 H2 N2 CH4 Ar 合計 %mol 100 (2)氨合成塔人口氣體中含氨 % (摩爾分?jǐn)?shù)，下同 )； (3)氨合成塔出口氣體中含氨 11%； (4)放空氣體中 (CH4十 Ar )的含量為 % ； (5)忽略氣體在液氨中的溶解； (6)因水冷后氨的冷凝量很小，近似把塔出口氣體中的氨含量 與放空氣中的氨含視為相等。 例：用乙烯為原料生產(chǎn)氯乙烯，乙烯通過 A、 B二個反應(yīng)器 進(jìn)行氯化與氧氯化反應(yīng)以獲得二氯乙烷（ DCE），進(jìn)入裂解 反應(yīng)器（ C）以獲得氯乙烯（ VC）在裂解反應(yīng)器中 DCE的 轉(zhuǎn)化率為 55%，未裂解的 DCE分離后返回反應(yīng)器，而裂解 反應(yīng)產(chǎn)物之一 HCl分離后循環(huán)返回 B反應(yīng)器。 2023年 3月 24日星期五 上午 9時 22分 58秒 09:22: 1比不了得就不比，得不到的就不要。 09:22:5809:22:5809:22Friday, March 24, 2023 1不知香積寺，數(shù)里入云峰。 09:22:5809:22:5809:223/24/2023 9:22:58 AM 1越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。 上午 9時 22分 58秒 上午 9時 22分 09:22: MOMODA POWERPOINT Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Fusce id urna blandit, eleifend nulla ac, fringilla purus. Nulla iaculis tempor felis ut cursus. 感謝您的下載觀看 專家告訴 。 09:22:5809:22:5809:22Friday, March 24, 2023 1知人者智，自知者明。 2023年 3月 24日星期五 上午 9時 22分 58秒 09:22: 1楚塞三湘接，荊門九派通。 2023年 3月 上午 9時 22分 :22March 24, 2023 1行動出成果，工作出財富。 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==% 靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。 (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 =1 000m S T P1000 2 93 = 88 .775m S T P 96VV??已 知 （ ） 放空氣組成的計算 ： 已知 NH (CH4 + Ar )的摩爾分?jǐn)?shù)分別為11%和 19. 296%，以及 (H2/N2)為 73. 729/=3 (N2+H2)的摩爾分?jǐn)?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)