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School of Materials Science and Engineering, SWUST * 化工工艺设计(Chemical Process Design) 西南科技大学 第6节 物料衡算 （一）物料衡算的基本方法 （二）无化学反应的物料衡算 （三）反应过程的物料衡算 （四）过程的物料衡算 §3-6 化工过程的物料衡算 （一）物料衡算的基本方法 1、物料衡算进行的步骤 2、物料衡算式 3、物料衡算的基准 §3-6 化工过程的物料衡算 （一）物料衡算的基本方法 1、物料衡算进行的步骤 ⑴画出物料衡算示意图(如方框图) ⑵写出化学反应方程式（包括主反应和副反应） ⑶列出已知数据和由物料平衡所需要求解的问题 ⑷决定系统的边界.即根据由物料平衡所需要求解的问题,确定计算范围. ⑸选定计算基准 ⑹收集计算所需要的数据 ⑺进行物料衡算 ⑻将物料衡算结果列成物料平衡表，画出物料平衡图 §3-6 化工过程的物料衡算 （一）物料衡算的基本方法 2、物料衡算式 物料衡算是研究某一个体系内进、出物料量及组成的变化 所谓体系就是物料衡算的范围，它可以根据实际需要人为的选定。体系可以是一个设备或几个设备，也可以是一个单元操作或整个化工过程。 进行物料衡算时，必须首先确定衡算的体系。根据质量守恒定律，对某一个体系，输入体系的物料量应该等于输出物料量与体系内积累量之和。所以，物料衡算的基本关系式应该表示为： §3-6 化工过程的物料衡算 式中生成或消耗是因反应而生成或消耗的量;积累项可正可负.当积累项不为零时，称为非稳定过程;积累项为零时,称为稳定过程. 对无反应的稳定过程: 输入=输出 体系中积累=输入－输出+生成－消耗 稳定过程: 输入=输出－生成+消耗 §3-6 化工过程的物料衡算 （一）物料衡算的基本方法 如图，共有三个流股，进料F及出料P和W。有两个组分。每个流股的流量及组成如图所示。图中x为质量分数。 可列出物料衡算式： 总物料衡算式????? ?? F = P + W 每种组分衡算式???? ?F·xf1 = P·xp1 + W·xw1 ???????????????? F·xf2 = P·xp2 + W·xw2 §3-6 化工过程的物料衡算 （一）物料衡算的基本方法 是 是 是 是 元素原子质量平衡式元素原子物质的量平衡式 元素原子 平衡式 非 非 是 是 组分质量平衡式 组分物质的量平衡式 组分平衡式 是 非 是 是 总质量平衡式 总物质的量平衡式 总平衡式 有化学反应 无化学反应 物料平衡形式 平衡式类型 物料平衡形式（稳态过程） §3-6 化工过程的物料衡算 （一）物料衡算的基本方法