制药工程学第04章资料.ppt

CHAPTER 4 MATERIAL BALANCE 对全塔进行总物料衡算得 (a) 对苯进行物料衡算得 (b) 由塔顶馏出液中苯的回收率得 (c) 联解式(a)、(b)和(c)得 = 80kmol?h-1， = 120 kmol?h-1， = 0.985 4.3.1 Material Balances in Non-reacting Systems 表4-2 苯和甲苯精馏过程的物料平衡表 摩尔组成/% 苯：0.985 甲苯： 0.015 苯：0.01 甲苯：0.99 输 ? ? 入 物料名称 流量/kmol?h-1 摩尔组成/% 输 ? ? 出 物料名称 流量/kmol?h-1 苯和甲苯混合液 200 苯：0.4 甲苯：0.6 馏出液 80 釜液 120 总计 200 ? 总计 200 ? 4.3.1 Material Balances in Non-reacting Systems (1) Basic Concepts (2) Batch Operated Process (3) Continuous Operated Process (4) Process involved Chemical Equilibrium 4.3.2 Material Balances in Reacting Systems 某反应物的转化率可用该反应物的反应消耗量与反应物的原始投料量之比来表示，即 (4-6) 式中 xA——反应物A的转化率。 Note: 由于各反应物的原始投料量不一定符合化学计量关系,因此以不同反应物为基准进行计算所得的转化率不一定相同。应指明是何反应物的转化率。若没有指明,一般是指主要反应物或限制反应物的转化率。 (1) Basic Concepts —— Conversion 某产物的收率可用实际转化为该产物的反应物A的量与反应物A的原始投料量之比来表示，即 (4-7) 式中 y——目标产物的收率 。 某产物的收率也可用该产物的实际获得量与按投料量计算应得到的理论量之比来表示，即 (4-8) (1) Basic Concepts —— Yield 若反应体系中存在副反应，则在各种主、副产物中，转化成目标产物的反应物A的量与反应物A的反应消耗量之比称为反应的选择性，即 (4-9) 由式(4-6)、(4-8)和(4-9)得 (4-10) (1) Basic Concepts —— Selectivity 例4-3 甲苯用浓硫酸磺化制备对甲苯磺酸。已知甲苯的投料量为1000kg，反应产物中含对甲苯磺酸1460kg，未反应的甲苯20kg。试分别计算甲苯的转化率、对甲苯磺酸的收率和选择性。 (1) Basic Concepts 解：化学反应方程式为 ? ??? 分子量 92 98 172 18 则甲苯的转化率为 对甲苯磺酸的收率为 对甲苯磺酸的选择性为 (1) Basic Concepts 甲苯1000kg， 甲苯磺酸1460kg， 未反应甲苯20kg。 产品的生产工艺过程通常由若干个物理工序和化学反应工序所组成，各工序都有一定的收率，各工序的收率之积即为总收率。 (1) Basic