化工设计--第四章.ppt

第四章?????化工工艺计算 一.?? 设计计算前的准备工作 二. 物料衡算 三. 能量衡算 ???????? ??一. 设计计算前的准备工作 1.?? 工艺性资料的收集 （1）物料衡算提纲。 生产步骤和化学反应（包括主、付反应） 各步骤所需的原料，中间体规格和物理化学性质 成品的规格和物化性质 每批加料量或单位时间进料量 各生产步骤的产率 （2）工艺流程图及说明。 （3）热量计算参数和设备计算数据（ΔH、Cp、K、λ、 α等）。 （4）流体输送过程参数（粘度μ、密度ρ、摩擦系数 等）。 2. 工程性资料的收集： （1）? 气象、地质资料。 （2）? 公用工程的消耗量， 辅助设施能力。 （3）? 总图运输、原料输送方式、储存方式。 （4）? 上、下水资料。 （5）? 配电工程资料。 （6）? 仪表自控资料等。 一. 设计计算前的准备工作 3. 资料的来源 （1）科研单位 （研究报告） （2）设计单位 （设计图纸、设计说明书） （3）基建单位 （厂址方案、基建工程资料和 安装工程资料） 一. 设计计算前的准备工作 4.几本常用的化工设计资料和手册 （1）? Industrical Chemicals （2）? Encyclopedia of Chemical Technology （3）? Science and Technology （4）? Handbook of Technology （5）? I.C.T （物性手册） 二. 物料衡算 1.物料衡算能为化工设计提供的基础数据（目的） （1）? 物料消耗定额。 （2）? 工艺设备的大小尺寸。 （3）? 管道的大小尺寸。 （4）?? 为能量衡算提供基础数据。 二.物料衡算 2.?? 物料衡算的依据 设计任务书、 生产量、 工艺技术条件、 反应 转化率、 相平衡数据等。 二.物料衡算 3.? 物料衡算式： 进料总量=出料总量+损耗量+积累量 对于一个连续稳定过程： 进料总量=出料总量+损耗量 二. 物料衡算 4.?? 物料衡算的基本步骤： （1）???画出物料衡算示意图，注明物料衡算的有关数 据。 （2）?? 列出反应方程式，识别反应类型。 （3）???确定计算基准，选定工艺参数及计算所必要的 数据 （4）???列出衡算式。 （5）???展开计算。将计算结果列出物料衡算表。 ? 三. 能量衡算 1.在化工生产中，需要通过能量衡算解决的问题： （1）确定物料输送机械和其他操作机械所需功率。 （2）确定各单元过程所需热量或冷量及其传递速率。 （3）化学反应所需的放热速率和供热速率。 （4）充分利用余热的综合利用。  3. 热容的计算： (1)??? 经验公式（多项式） 或 式中： 为经验常数 * * （5）传质过程系数，相平衡数据。 （6）冷冻过程的热力学参数。 （7）具体的工艺操作条件（温度T、压力P、流量G） （8）介质物性和材质性能，材质数据，腐蚀数据。 （9）车间平立面布置的参考资料。 （10）管道设计资料（管道配置、管道材质、架设方 式、管件、阀件等） （11）环境保护、安全保护等规范和资料。 （4）生产单位（现场操作数据和实际的经济技术指标） 车间原始资料、各种生产报表 工艺操作规程 设备岗位操作法 设备维护检修规程及设备维修纪录卡 劳动保护及安全技术规程 车间化验室的分析研究资料