物料衡算與熱量衡算培訓(xùn)課件(ppt44頁)-資料下載頁
2025-03-10 14:12本頁面
【正文】 8（ 2） 5（ 2） 4（ 4） 6（ 2） 7（ 2） 9（ 4） 12（ 2） 12 4 10 0 － 2 2 0 結(jié)論：解混合器 2或 萃取塔，必然是完全求解。 從以上分析可以在具體計算之前得出 物料衡算的計算順序 ： 精餾塔 MB 回收塔 MB 混合器 1MB 整體 OB MB 溶劑提餾塔 MB 混合器 2MB 萃取塔 MB 這是一個每步計算都能完全求解的計算順序 。最后一步不必要同時進(jìn)行混合器 2和萃取塔的 MB，二者解其一即可。 注意：流程中有幾個單元設(shè)備，就只需要求解幾步， 整體（ OB）也相當(dāng)于一個虛擬單元。 按判斷的衡算計算順序進(jìn)行具體求解 ?、精餾塔物料衡算（ MB）： 按自由度分析的結(jié)果出發(fā)，可以設(shè) F12＝ 100Kg/h為計算基準(zhǔn) 解得： F10＝ （ Kg/h）， F11＝ （ kg/h） x11,HAC＝ ， x11,H2O＝ 總流量衡算方程： F10＝ F11＋ 100 HAc組份衡算方程： ＝ F11 x11,HAC＋ 99 設(shè)計要求（附加關(guān)系式）方程： 99＝ F10 ?、混合器 1物料衡算（ MB）： 設(shè)計要求（附加關(guān)系式）方程： F1＝ ＝ 總流量衡算方程： F2＝ F1＋ F11＝ （ Kg/h） HAc組份衡算方程： F2 x2,HAC＝ ＋ H2O組份衡算方程： F2 x2,H2O＝ ＋ 解得： F1＝ （ Kg/h）， F2＝ （ Kg/h） x2,H2SO4＝ x2,HAC＝ x2,H2O＝ ?、整體（ OB）的物料衡算（ MB）： 該例題的最終求解結(jié)果： 2號流股組成為：（ HAc， H2O， H2SO4）＝（ ％， ％， ％） F2/F9＝ ＝ 溶劑組份 E的衡算方程： ＝ 總流量衡算方程： ＋ F7＝ F9＋ 100 H2SO4組份衡算方程： ＝ F9 x9,H2SO4 HAc組份衡算方程： ＝ ＋ F9 x9,HAc 解得： F7＝ （ Kg/h）， F9＝ （ Kg/h） 本題 小結(jié) 認(rèn)識到自由度分析是物料衡算計算的有力工具，掌握物料衡算的求解步驟； 在自由度分析之前，必須會根據(jù)流程特點判斷流程中各流股所含的組份數(shù)； 會判斷流程設(shè)計是否是彈性設(shè)計，會挑選合適的計算基準(zhǔn)； 會根據(jù)自由度分析結(jié)果判斷衡算計算順序，尤其是應(yīng)該注意更新自由度分析； 不能忽視具體的求解計算過程。 例題：有如下一個分流器： 分流器 1 2 3 4 1000 Kg/h NaCl Na2SO4 H2O 要求： F2＝ 2F3， F3＝ ， 試做其自由度分析并求解其 MB。 （組成為質(zhì)量百分比濃度） 解： 該分流器的自由度分析表如下： 方法一 方法二（直觀） 獨立流股變量數(shù) 獨立 MB方程數(shù) 已知流股變量數(shù) 已知其它關(guān)系式數(shù) 自由度 12 1（ 而不是 3） 9 2 0 6（ 4＋ 2） 1（ 而不是 3） 3（ 1＋ 2） 2 0 錯誤方法 5（ 3＋ 2） 3（ 1＋ 2） 2 － 1 1 方法一 方法二（直觀） 獨立流股變量數(shù) 獨立 MB方程數(shù) 已知流股變量數(shù) 已知其它關(guān)系式數(shù) 自由度 12 1（ 而不是 3） 9 2 0 6（ 4＋ 2） 1（ 而不是 3） 3（ 1＋ 2） 2 0 錯誤方法 5（ 3＋ 2） 3（ 1＋ 2） 2 F1＝ F2＋ F3＋ F4，所以， F4可以通過 F4＝ F1－ F2－ F3計算出來，所以 F4不應(yīng)該算變量了。 所以流股變量只有 F F F3，再加二個組成變量（共 5個變量） 1 但請注意：要說明這個分流器過程， 4號流股的流量一定要確定下來，怎么確定呢？通過 F4＝ F1－ F2－ F3來確定，這樣就用掉了 MB方程； 變量組： F F F（ F1－ F2－ F3 ），兩個組成變量； 這樣做，其 MB方程就不獨立存在了。 0 0 － 1 ＋ 1 ＋ 1 自由度 1 1 已知附加方程數(shù) 2 2 已知流股變量數(shù) 0 1 MB方程數(shù) 4 5 總流股變量數(shù) 分流器 分流器 4 11 10 9 8(3) 7 6 5 3(3) 2(3) 塔 1 塔 2 分流器 塔 3 塔 4 1000 mol/h C1 C2 C3 C4 C3 C1 C2 C1 C2 C3 C3 C4 C4 C3 C4 C4 1 F5＝ F6＋ F7 F6＝ F7＝ ＋ 2 自由度 0 已知附加方程數(shù) 7 已知流股變量數(shù) 4 MB方程數(shù) 13 總流股變量數(shù) 塔 1 4 11 10 9 8(3) 7 6 5 3(3) 2(3) 塔 1 塔 2 分流器 塔 3 塔 4 1000 mol/h C1 C2 C3 C4 C3 C1 C2 C1 C2 C3 C3 C4 C4 C3 C4 C4 1 ＋ 4 0 9 4 17 塔 1 2 ＋ 2 演講完畢，謝謝觀看！
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