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第三章
;第一节连续过程的物料衡算;一、连续过程的物料衡算
一般表示式为:
系统中积累 = 输入 – 输出 + 生成 – 消耗
稳态过程时
输入 = 输出 – 生成 + 消耗
无化学反应的稳态过程
输入 = 输出 ;物料平衡形式
总平衡式
*总质量平衡式
总摩尔平衡式
组分平衡式
组分质量平衡式
组分摩尔平衡式
元素原子平衡式
*元素原子质量平衡式
*元素原子摩尔平衡式;物料衡算的基本步骤;⑹ 约束条件
⑺ 选择计算基准
⑻ 进行物料平衡计算
⑼ 列出物料和能量平衡表,并进行校核
⑽ 结论
;关于基准; C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O
每100kmol燃烧产物需要多少摩尔空气?
1.基准:1kmol原料气C3H8
燃烧用氧 5kmol;
实际供氧 5×1.25 = 6.25kmol;
供给空气量 29.76kmol;
其中氮气量 23.51kmol
产生:CO2 3kmol;
H2O 4kmol;
O2 1.25kmol;
N2 23.51kmol;
合计 31.76kmol;;;(3)基准:100kmol烟道气
以元素平衡法:C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O
C平衡 3B = P;
H2平衡 4B = Q;
O2平衡 0.21A = M + Q/2 + P;
N2平衡 0.79A = N;
烟道气总量 N + M + P + Q = 100;
过剩氧气 0.21A(0.25/1.25)= M
解出:空气量 A = 93.7kmol;
C3H8 B = 3.148kmol;
N2 N = 74.02kmol;
O2 M = 3.935 kmol;
CO2 P = 9.445 kmol ;
H2O Q = 12.59 kmol。;物料平衡计算的条件;2.变量
有Ns股物流, Nc个组分数,Np个设备参数
总变量数:
Nv= Ns(Nc +1)+ Np ;⑴ 转化率
转化率 = ;⑶ 收率
收率 = 转化率×选择性
=;无化学反应的物料衡算;总平衡式 输入的料浆=输出的滤液+输出的滤饼
F1= F2+F3
液体平衡式 F1x11= F2x21+F3x31
;精馏过程;二、多单元系统;每一个单元列出一组平衡方程式,再列出整个系统的平衡方程式。;化学反应过程的物料衡算;输入:
O2(需要)= 0.5mol;
O2(输入)= 1.5×0.5 = 0.75mol;
N2(输入)= N2(输出)= 0.75×(79/21)
= 2.82mol;
反应的CH3OH =0.75×1 = 0.75mol
输出:
HCHO(输
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