3-物料衡算和能量衡算-wenkub.com
2025-02-15 10:02 本頁面
【正文】 2023年 3月 8日星期三 10時 1分 32秒 10:01:328 March 2023 ? 1一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。勝人者有力，自勝者強。 , March 8, 2023 ? 閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。 。 :01:3210:01Mar238Mar23 ? 1世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。 2023年 3月 8日星期三 10時 1分 32秒 10:01:328 March 2023 ? 1做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。 :01:3210:01:32March 8, 2023 ? 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。 , March 8, 2023 ? 雨中黃葉樹，燈下白頭人。 ??0rH? Rjv? pjv ?? 0 , pjfH 0 , RjfH?標準反應熱和生成熱之間的關(guān)系 45 第三章 物料衡算與能量衡算 （ 2）標準燃燒熱 0oH?? 組分和氧完全燃燒的標準反應熱 ?? 0rH? Rjv? pjv ??0 , RjoH 0, pjoH?由燃燒熱計算反應熱的一般表達式 : 46 第三章 物料衡算與能量衡算 二、化學反應過程的能量衡算 簡單化學反應過程的能量平衡： Q1+ Qr+ Qt = Q2 + Q損 物料的熱量用熱容的計算式為： )(? ?? TCFQ pii用熱焓計算式為： ? ??? ?, pThFQ ii第四節(jié) 計算機在物料衡算與能量衡算中的應用 ? 教學內(nèi)容： 上機通過一個實例，了解流程模擬軟件的種類和功能，以及用 ChemCAD進行物料衡算 和熱量衡算的步驟和方法。 基準 0rH?= kJ/mol 43 第三章 物料衡算與能量衡算 （ 1）標準生成熱 0fH? 在標準狀態(tài)下 ， 由構(gòu)成組成的元素生成 1mol組分時的焓差 。 37 第三章 物料衡算與能量衡算 38 第三章 物料衡算與能量衡算 能量衡算的基本概念 一、能量守恒定律 輸入能量 +生成能量 = 消耗能量 +積累能量 +輸出能量 二、能量衡算方程 Δ E = Q + W [能量輸入速率 ][能量輸出速率 ] =[能量積累速率 ] 39 第三章 物料衡算與能量衡算 q w T2 U p2 u2 T1 U2 p1 u1 Z Z2 U1 Z1 40 第三章 物料衡算與能量衡算 （ 2）封閉體系 = q + w 221 uZgU ?????（ 3）孤立體系 221 uZgU ?????= 0 穩(wěn)態(tài)過程的敞開體系 221 uZgU ?????= q + w 41 第三章 物料衡算與能量衡算 三 、 能量衡算的一般方法 ⑴ 正確繪制系統(tǒng)示意圖 ， 標明已知條件和物料狀態(tài)； ⑵ 確定各組分的熱力學數(shù)據(jù)； ⑶ 選擇計算基準 （ 大部分在物料衡算的基礎上進行 ） ； 同時 ， 還要選取熱力學函數(shù)的基準態(tài) 。 一般方程式中以循環(huán)量作為未知數(shù)，應用聯(lián)立方程的方法進行求解。 ⑷ 應用單元模塊法求解聯(lián)立方程組。 34 35 在一個車間（裝置）中物料的添加和分離比較頻繁，并且經(jīng)常伴隨著化學反應的發(fā)生，部分產(chǎn)品的循環(huán)（如回流），物料衡算比較復雜。 全變量迭代法 關(guān)鍵點： （ 1）構(gòu)建 M方程剩余函數(shù) Mij； （ 2）構(gòu)建 H方程剩余函數(shù) Ej； （ 3）構(gòu)建汽相摩爾流率剩余函數(shù) Qij； （ 4）建立全塔剩余函數(shù)矩陣 ； （ 5）求出反映全塔變量和全塔剩余函數(shù)關(guān)系的雅可比矩陣 ； （ 6）用牛頓 拉夫森方法迭代求解全塔變量。 4)用泡點計算得到各板的溫度，故稱之為泡點 (BP)法。 lij i lij Ｌ j lij Ｌ j 三對角線矩陣算法 5）利用Ｈ方程和總物料衡算方程計算各板的 Lj和 Vj H方程 Ｊ板的總物料衡算方程 ： 若各板的 Ｌ jLj ≤ε2()，整個模擬計算完成；否則以新的 Lj(Vj) ，重新回到內(nèi)層迭代計算，直至外層收斂。 ③ 迭代過程的控制 通常用摩爾流率的歸一來修正和加速迭代進程。 由于模型方程組為非線性的 ， 通常需要迭代求解 。,1( Njci ?? ?? 0)()(1111 ???????? ???? jFjjjjjjjjjjjj QhFhLHVHVWhLU? ?? ???i i jiji jijjij FfVvLl 1///ijj jijij lL VKv ??000 ?? ilL 01,1 ?? ?? NiN vV 穩(wěn)態(tài) 模型算法概述 （ 1）除 MESH方程還需要的方程 ①平衡常數(shù)關(guān)聯(lián)方程： ②焓計算方程：
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