07_化工工艺计算教材课程.pptx

;;1、物料衡算和热量衡算的主要步骤;(5)设未知数，列方程式，求解。（物料平衡、约束式－归一方程、气液平衡方程等。;转化率、选择性和收率;（2）单程转化率和全程转化率;例：以乙炔与醋酸合成醋酸乙烯酯为例。如图所示，再连续生产中，假设每小时流经各物料线的物料中含乙炔的量为mA=600Kg ， mB=5000Kg， mc=4450Kg，计算过程的单程转化率和全程转化率。;反应选择性;2018/4/7;;蒸馏;反应;物料衡算的步骤;例1： 拟将原料油中的有机硫通过催化加氢转变成H2S，进而脱出之，油中不饱和烃也加氢饱和。若原料油的进料速率为160m3/h，密度为0.9g/ml，氢气（标准状态）的进料速率为10800m3/h。原料油和产品油的摩尔分数组成如下。;画出衡算系统方框图如下。;写出反应方程式。;原料油平均摩尔质量=188×0.05+156×0.7+154×0.25=157.1kg/kmol;设脱硫后产品油的质量为R，对C物料衡算，则有：;故，H2S的摩尔分数为 44.91/281.4=0.16 H2的摩尔分数为 236.49/281.4=0.84;例7-5 P257;物料名称 ;气体膨胀率=N/100=159.21/100=1.592;2. 具有循环过程的物料衡算;反应器;例1： 在银催化剂作用下，乙烯被空气氧化成环氧乙烷（C2H4O），副反应是乙烯完全氧化生成CO2和H2O。已知离开氧化反应器的气体干基组成是：C2H43.22%，N2 79.64% ，O2 10.81% ， C2H4O 0.83% ， CO2 5.5%(均为体积分数)。该气体进入水吸收塔，其中的环氧乙烷和水蒸气全部溶解于水中，而其他气体不溶于水，由吸收塔顶逸出后排放少量至系统外，其余全部循环回氧化反应器。 计算（1）乙烯的单程转化率；（2）生成环氧乙烷的选择性；（3）循环比；（4）新鲜原料中乙烯和空气量之比。;选取反应器出口气中100mol干气为衡算基准;反应器; 围绕总系统做物料衡算。; 解四个方程得: X=2.008mol; Y=19.87mol; Z=1.085mol; W=19.55mol.; 副反应消耗的乙烯量=1.085/2=0.5425mol 主反应消耗的乙烯量=生成的EO量=0.83mol;乙烯的单程转化率 =反应消耗的乙烯总量/进入反应器混合气中的乙烯量×100% =(0.83+0.5425)/(X+3.22-0.0325W) ×100% =29.9% ;循环比=循环气量/排放气量 =(99.19-W) / W =4.073(摩尔比或体积比） ;对于稳定的连续流动过程，无热量的积累，;对于一个化学反应进行热量衡算;热量衡算的基本步骤;例 甲烷在连续式反应器中空气氧化生产甲醛，副反应是甲烷完全氧化生成CO2和H2O。;各组分单位进料（25℃）的焓值 ;;（3） ;（5） ;物料;当能量衡算不计动能变化时， ;例7-10 p270