化工設(shè)計(jì)物料衡算與能量衡算(編輯修改稿)
2025-01-19 01:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ： CO＋ H2O (g) → H 2＋ CO2 用反應(yīng)物的實(shí)際摩爾量除以各自對(duì)應(yīng)組分的反應(yīng)計(jì)量系數(shù)，此值最小者即為限制組分，其余為過(guò)量組分。 1 ( ) 11m ol??22( )( ) 21m olH O g ??所以， CO是限制組分， H2O(g)是過(guò)量組分 。 20 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) (2) 過(guò)量百分?jǐn)?shù) ? 過(guò)量組分超過(guò)理論量的那部分占理論量的百分?jǐn)?shù)。設(shè)： Nf 為過(guò)量組分的實(shí)際用量（質(zhì)量或 mol量） Nt 為過(guò)量組分的理論用量（質(zhì)量或 mol量） 則： 過(guò)量 % = (Nf － Nt ) / Nt 100% 如上例： H2O(g)過(guò)量 %=(21)/1 100%=100% ※ 過(guò)量百分?jǐn)?shù)表征了過(guò)量組分的過(guò)量程度。 ※ 過(guò)量組分是相對(duì)于限制組分而言的，它以限制組分為基準(zhǔn)，沒(méi)有限制組分，也就沒(méi)有過(guò)量組分。 21 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) （ 3） 轉(zhuǎn)化率 轉(zhuǎn)化率 =反應(yīng)物的反應(yīng)量 /反應(yīng)物的進(jìn)料量 某一反應(yīng)物 A的消耗量 該反應(yīng)物 A的 輸入量 100% xA = 生成目的產(chǎn)物所消耗限制組分的量 限制組分的 消耗量 100% Φ = （ 4） 選擇性 22 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 生成目的產(chǎn)物所消耗限制組分的量 限制組分的 輸入量 100% η = （ 5） 收率 η =xA Φ 23 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) “獨(dú)立”的含義 ?對(duì)有化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，應(yīng)寫?yīng)毩⒌姆磻?yīng)方程式或獨(dú)立反應(yīng)數(shù)。例如碳與氧的燃燒過(guò)程 ： ① ② ③ ④ 這 4個(gè)反應(yīng)是否是獨(dú)立的呢？如何判斷呢？ 22C O C O?? 212C O C O2212C O O C O??2 2C O C C O??24 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) ? 反應(yīng)過(guò)程中，若有 m種元素和 n個(gè)組分參與反應(yīng)時(shí)，獨(dú)立反應(yīng)數(shù)為 ： N反應(yīng) =nm 上例中， m=2, n=4 ∴ 獨(dú)立反應(yīng)數(shù)： N反應(yīng) = 42=2 ? 究竟哪 2個(gè)是 獨(dú)立反應(yīng) 呢？ 判斷原則是 ： 反應(yīng)的組合過(guò)程中，不應(yīng)少了某個(gè)組分。 例如： 1. 選①②、①③或②④可以 2. 但不能選②③， ∵ ② +③：C+1/2O2+CO+1/2O2=CO+CO2 少了組分 CO 3. 選①④也不行， ∵ ① +④：C+O2+CO2+C=CO2+2CO 少了組分 CO2 4. 選③④也不行， ∵ ③ +④：CO+1/2O2+CO2+C=CO2+2CO 少了組分 CO2 25 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 化學(xué)反應(yīng)過(guò)程物料衡算的方法： （ 1）直接計(jì)算法 (總物料衡算法和組分衡算法相結(jié)合 ) （ 2）元素（原子）平衡法； （ 3）平衡常數(shù)法； （ 4）結(jié)點(diǎn)法（帶有循環(huán)、放空及旁路的物料衡算）； （ 6）聯(lián)系組分法。 26 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) （ 2）元素平衡法：
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