- 1、本文档共159页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
1.5.2 体系自由度分析 (3) 自由度 自由度Nd等于变量数NV和方程数NF之差 当过程关系式数NP’和过程变量数NP相等时 可将一个装置分解为若干个单元,由每一单元设备的独立变量数和方程式数计算出自由度,然后由各单元设备的自由度计算装置的自由度。 例1.3.4-1 甲醇合成 由物料衡算及热力学数据得表 物质 进口流量(mol) 出口流量(mol) ?Hfj (kJ?mol-1) ?HLV (kJ?mol-1) ?H2j (kJ?mol-1) ?H1j (kJ?mol-1) CH4 1.90 1.90 -74.50 ? 8.00 9.42 CO 17.9 2.15 -110.57 ? 5.75 6.65 CO2 10.8 1.62 -393.54 ? 7.95 9.29 H2 68.5 9.46 ? ? 5.64 6.54 N2 0.90 0.90 ? ? 5072 6.62 CH3OH ? 24.93 -239.10 37.50 10.28 12.12 H2O ? 9.18 -285.83 44.01 6.71 7.78 ? 100 50.14 ? ? ? ? 例1.3.4-1 甲醇合成 从上表可得反应(1)的反应热 和反应(2)的反应热 例1.3.4-1 甲醇合成 Q1=-3230.78+1338.89+416.96-689.22=-2164.15kJ 故需移去的热量为2164.15kJ。 物质 ?n?Hfj ?n?HLV n2j?H2j n1j?H1j CH4 ? ? 15.20 -17.90 CO 1741.48 ? 12.37 -119.18 CO2 3612.42 ? 12.88 -100.34 H2 ? ? 53.33 -445.85 N2 ? ? 5.15 -5.96 CH3OH -5960.75 934.88 256.39 ? H2O -2623.92 404.01 61.63 ? ? -3230.78 1338.89 416.96 -689.22 1.4 不稳定过程的物料及能量平衡 稳定过程的物料与能量衡算中,积累项等于零。 在不稳定过程中,物料的数量和状态是随时间而变的,因而物料或能量衡算中的积累项不等于零,处理上比稳定过程复杂。 化工生产中有许多重要的不稳定过程,如设备开停车、间歇过程、操作条件变动及操作过程波动等。 1.4.1 基本方法 物料衡算或能量衡算的一般衡算式 输入量+生成量-输出量-消耗量=积累量 此方程有两种形式: (1)用于瞬时的微分衡算; (2)用于一定时间间隔的积分衡算。 (1) 微分衡算 设过程中有物质 A,且 m入、m出 — A进、出边界的质量流率,kg/s; r生、r耗 — 体系内 A的生成、消耗速率,kg/s; ?m — t 至 t+?t 内,A的积累量,kg; m入、m出、r生、r耗耗均随时间而变。 t 至 t+?t 内,?t 很小,可认为m入、m出、r生、r耗不变,则有 (1) 微分衡算 当?t?0,?m/?t ? dm/dt 等号右边四个速率项均随时间而变。 对于连续稳定的体系,m=常数,dm/dt=0。 只要式中各项不全为零,且随时间而变,dm/dt?0。不稳定状态体系在任一瞬时的衡算方程是微分方程。 (2) 积分衡算 对于封闭(间歇)体系,对质量有 m入=m出=0 原始输入量+生成量=最终输出量+消耗量 1.4.2 物料衡算 (1) 建立不稳定过程的衡算方程,通常是微分方程。应先选定自变量(一般为时间t)和随变量,当时间 t 有 dt 变化,随变量 x 有 dx 变化,由此建立起具有如下形式的方程 随变量有多少个,方程数就需要多少个。 (2) 解方程。要使微分方程可解,须有 x 与 t 之间的函数关系,还需要知道一个或多个边界条件。 例1.4.2-1 储罐的物料衡算 50m3甲烷储罐换储丙烷气。丙烷通往储罐的流率为7m3/min。罐内气体以同样流率排出。设罐内各处气体组成相同。气体温度27℃,压力0.1013MPa。计算要将罐内原有甲烷的99%置换掉,要多长时间? 50m3 n kmol x molCH4/mol 7m3/min 27℃ 0.1013MPa m入 kmol/min 7m3/min 27℃ 0.1013MPa m出 kmol/min 例1.4.2-1 储罐的物料衡算 设气体遵守理想气体定律 2) 选时间 t 为主变量,任意时间储罐内气体总摩尔量 n,CH4摩尔分率 x 为随变量。 3) 写出已知时间 t 时的 x 值 当 t=0 时 x=1 t=tf x=0.01 例1.4.2-1 储罐的物料衡算 4)
您可能关注的文档
最近下载
- 现代农业产业集群工程项目规划设计方案【参考模板】.docx
- 击穿电压测试操作规程.pptx
- 2020年自考《警察组织行为学》重点试题及答案.doc VIP
- 2022年应用现代化建设指南-中国信通院.docx
- 2025中考语文名著阅读专题05 《红星照耀中国》真题练习(综合题)(学生版+解析版).docx
- 神经外科术后患者的早期康复锻炼新进展PPT课件.pptx
- 2024新人教版九年级化学上册《第三单元 物质构成的奥秘》大单元整体教学设计.docx
- SB∕T 11184-2017 药品流通企业关键绩效指标体系(高清版).pdf
- 《城市用地分类与规划建设用地标准GB50137-2016》.doc
- 监控室值班巡查记录表.docx
文档评论(0)