【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ， 并有 NaCl結(jié)晶析出 ，離蒸發(fā)器溶液濃度為 12%NaCl 、 40%NaOH 及48%H2O。 計(jì)算： （ 1） 每小時(shí)蒸出的水量 （ kg/h） ；（ 2） 每小時(shí)析出的 NaCl量； （ 3） 每小時(shí)離蒸發(fā)器的濃溶液的量 。 返回 12:04 單元 3化工過程物料衡算 21 任務(wù) 3 化學(xué)反應(yīng)過程的物料衡算 知識(shí)目標(biāo)：掌握反應(yīng)物配比、轉(zhuǎn)化率、選擇性、收率的概念，掌握單一化學(xué)反應(yīng)過程物料衡算的方法，了解復(fù)雜化工過程物料衡算的一般步驟、方法。 能力目標(biāo)：能對(duì)單一化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行物料衡算，能對(duì)典型循環(huán)過程進(jìn)行物料衡算。 一 、 反應(yīng) 物的配比 (1)限制反應(yīng) 物 :化學(xué)反應(yīng) 原料不按化學(xué)計(jì)量比配料時(shí) ， 其中以最小化學(xué)計(jì)量數(shù)存在的反應(yīng)物稱為限制反應(yīng)物 。 (2)過量反應(yīng) 物 :不 按化學(xué)計(jì)量比配料的原料中 ， 某種反應(yīng)物的量超過限制反應(yīng)物完全反應(yīng)的理論量 ， 該反應(yīng)物稱為過量反應(yīng)物 ， 即用量超過理論量的反應(yīng)物 。 注意：限制反應(yīng)物只有一種 ， 而過量反應(yīng)物則可能有若干種 。如 :2CH3CH=CH2+2NH3+3O2 ==2CH2=CHCN+6H2O (3)過量 百分?jǐn)?shù) :過 量反應(yīng)物超過限制反應(yīng)物所需理論量的部分占其所需理論量的百分?jǐn)?shù)稱為過量百分?jǐn)?shù) 。 %100% ???ididennn過量(35) 返回 12:04 單元 3化工過程物料衡算 22 任務(wù) 3 化學(xué)反應(yīng)過程的物料衡算 二 、 轉(zhuǎn)化率 、 選擇性 、 收率 （ 一 ） 轉(zhuǎn)化率 （ x） 某一反應(yīng)物反應(yīng)掉的量占其輸入量的百分?jǐn)?shù) 。 根據(jù)選擇的對(duì)象的不同以及計(jì)算內(nèi)容的不同 ， 轉(zhuǎn)化率又可分為三種： ① 單程轉(zhuǎn)化率； ② 總轉(zhuǎn)化率； ③ 平衡轉(zhuǎn)化率 。 (1)單程轉(zhuǎn)化率 （ x單 ） 以反應(yīng)器為對(duì)象 （ 體系 ） ， 某一物料一次性通過反應(yīng)器反應(yīng)掉的量與其反應(yīng)器輸入量之比值 。 注意：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)往往有若干個(gè)反應(yīng)物參與反應(yīng) ， 由于實(shí)際反應(yīng)系統(tǒng)中通常不按化學(xué)計(jì)量比配料 ， 因此不同的反應(yīng)物為計(jì)算對(duì)象可得到不同的轉(zhuǎn)化率 ， 故需指明具體的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 。 若沒有指明時(shí) ， 則往往是指限制反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 。 12:04 單元 3化工過程物料衡算 23 任務(wù) 3 化學(xué)反應(yīng)過程的物料衡算 二 、 轉(zhuǎn)化率 、 選擇性 、 收率 （ 一 ） 轉(zhuǎn)化率 （ x） (1) 單程轉(zhuǎn)化率 （ x單 ） 假定反應(yīng)物 A為限制反應(yīng)物，則： %100%1002232 ?????AAAAAA nnnnnx 反單12:04 單元 3化工過程物料衡算 24 （ 一 ） 轉(zhuǎn)化率 (2)總轉(zhuǎn)化率 （ x總 ） 以整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)為對(duì)象計(jì)算的某一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率稱為總轉(zhuǎn)化率 ,即 :某一物料一次性通過反應(yīng)器反應(yīng)掉的量與其反應(yīng)系統(tǒng)輸入的該物質(zhì)的新鮮量之比值 。 (3)平衡轉(zhuǎn)化率 （ x*） :以反應(yīng)器為對(duì)象 （ 體系 ） ， 當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)某一物料在反應(yīng)器中反應(yīng)掉的量與其反應(yīng)前的量之比值 。 %100%1001132 ?????AAAAAA nnnnnx 反總 %1002** ??AAnnx 反(4)三種轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系 x單 ≤ x*、 x單 ≤ x總 、 x*與 x總 無法相比 。 返回 12:04 單元 3化工過程物料衡算 25 任務(wù) 3 化學(xué)反應(yīng)過程的物料衡算 一 、 轉(zhuǎn)化率 、 選擇性 、 收率 （ 二 ） 選擇性 （ S） 生成目的產(chǎn)物所耗某反應(yīng)物的量與該反應(yīng)物反應(yīng)掉的量的比值 ， 或生成目的產(chǎn)物的量與反應(yīng)掉的原料所能生成的目的產(chǎn)物的理論量的比值 ， 即 : 當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)屬催化反應(yīng)系統(tǒng)時(shí) ， 用選擇性的概念較好 ， 此值的大小反映了催化劑的性能的好壞 。 選擇性也有的教材稱之為產(chǎn)率 。 %100)(%100%100132321??????????adnnnnndannnSAADAADADA反反返回 12:04 單元 3化工過程物料衡算 26 任務(wù) 3 化學(xué)反應(yīng)過程的物料衡算 一 、 轉(zhuǎn)化率 、 選擇性 、 收率 （ 三 ） 收率 （ Y） (1)摩爾收率 （ 簡(jiǎn)稱收率 ） ① 單程收率 （ Y單 ） 以反應(yīng)器為體系 ， 生成目的產(chǎn)物所耗的某原料量與進(jìn)入反應(yīng)器的該原料量之比值 ?；蛏赡康漠a(chǎn)物的量與進(jìn)入反應(yīng)器的原料全部轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物的量之比值 。 %100%100%10012212????????adnnndannnYADADADA 反單12:04 單元 3化工過程物料衡算 27 任務(wù) 3 化學(xué)反應(yīng)過程的物料衡算 一 、 轉(zhuǎn)化率 、 選擇性 、 收率 （ 三 ） 收率 （ Y） (1)摩爾收率 （ 簡(jiǎn)稱收率 ） ② 總收率 （ Y總 ） 以整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)為體系 ,生成目的產(chǎn)物所耗的某原料量與進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)的該原料量(新鮮原料 )之比值 。 或生成目的產(chǎn)物的量與進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)的原料全部轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物的量之比值 。 %100%100%10011111????????adnnndannnYADADADA 反總12:04 單元 3化工過程物料衡算 28 任務(wù) 3 化學(xué)反應(yīng)過程的物料衡算 一 、 轉(zhuǎn)化率 、 選擇性 、 收率 （ 三 ） 收率 （ Y） (2)質(zhì)量收率 當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)比較復(fù)雜 ,難于寫出具體的化學(xué)反應(yīng)方程時(shí) ,比如重油加氫生產(chǎn)輕油時(shí) 。此時(shí)采用獲得的產(chǎn)品的質(zhì)量與進(jìn)入反應(yīng)器或反應(yīng)系統(tǒng)的某一物料的質(zhì)量之比來表示收率 。 %1002??ADmmY單質(zhì)① 單程質(zhì)量收率（ Y單質(zhì) ） 以反應(yīng)器為體系 ,生成的目的產(chǎn)物的質(zhì)量與輸入反應(yīng)器的某一物料的質(zhì)量之比稱為單程質(zhì)量收率 ,即 : 12:04 單元 3化工過程物料衡算 29 任務(wù) 3 化學(xué)反應(yīng)過程的物料衡算 一 、 轉(zhuǎn)化率 、 選擇性 、 收率 （ 三 ） 收率 （ Y） (2)質(zhì)量收率 ② 總質(zhì)量收率 （ Y總質(zhì) ） 以反應(yīng)系統(tǒng)為體系 ,生成的目的產(chǎn)物的質(zhì)量與輸入反應(yīng)系統(tǒng)的某一物料的質(zhì)量之比稱為單程質(zhì)量收率 ,即 : 注意 :當(dāng)此類反應(yīng)是分子量增大的反應(yīng)時(shí) ,單程質(zhì)量收率和總質(zhì)量收率有可能大于 1。 如 :原料分子量 134?產(chǎn)品分子量 %1001??ADmmY總質(zhì)返回 12:04 單元 3化工過程物料衡算 30 任務(wù) 3 化學(xué)反應(yīng)過程的物料衡算 一 、 轉(zhuǎn)化率 、 選擇性 、 收率 （ 四 ） 轉(zhuǎn)化率 、 選擇性 、 收率三者之間的關(guān)系 2232AAAAAA nnnnnx 反單 ???132321)(adnnnnndannnSAADAADADA???????反反%100%100%10012212????????adnnndannnYADADADA 反單Y單 =xA單 ?S 12:04 單元 3化工過程物料衡算 31 任務(wù) 3 化學(xué)反應(yīng)過程的物料衡算 一 、 轉(zhuǎn)化率 、 選擇性 、 收率 （ 四 ） 轉(zhuǎn)化率 、 選擇性 、 收率三者之間的關(guān)系 Y總 =xA總 ?S 1132AAAAAA nnnnnx 反總 ???132321)(adnnnnnda