制药工程学课件第五章-能量衡算.pptVIP

1、压送液体物料时压缩空气的消耗量 （1）压送液体时，压缩空气在设备内所需压强 ∑le——管路系统全部管件、阀门以及进、出口等的当量之和 制药工程学课件第五章-能量衡算全文共75页，当前为第63页。 (2)每次操作均将设备中的液体全部压完时的压缩空气消耗量以常压(1.013?105Pa)下的空气体积计，一次操作所需的压缩空气消耗量为 式中 Vb——一次操作所需的压缩空气体积，m3?次-1； VT——设备容积，m3； P——压缩空气在设备内的压强，Pa。 制药工程学课件第五章-能量衡算全文共75页，当前为第64页。 若每天压送物料的次数为n，则每天操作所需的压缩空气体积 式中Vd—每天操作所需压缩空气体积,m3?d-1。 每小时操作所需的压缩空气体积为 式中Vh—每小时操作所需压缩空气体积,m3?h-1。 ?—每次压送液体所持续的时间，h。 制药工程学课件第五章-能量衡算全文共75页，当前为第65页。 (2) 每次操作仅将设备中的部分液体压出时的压缩空气消耗量 式中 ?——设备的装料系数； V1——每次压送的液体体积，m3。 每天或每小时操作所需的压缩空气体积与前同。 制药工程学课件第五章-能量衡算全文共75页，当前为第66页。 2、搅拌液体时压缩空气的消耗量 压缩空气的最低压强 P＝1.2ρgh+P0 管路阻力按液柱高度的20％计。 压缩空气消耗量为 式中 K——系数，缓和搅拌取24，中等强度搅拌取48，强 烈搅拌取60； A——被搅拌液体的横截面积，m2； ?——一次搅拌操作持续的时间，h。 制药工程学课件第五章-能量衡算全文共75页，当前为第67页。 5.5.6真空抽气量的计算 1、抽吸液体物料 一次抽吸操作所需的抽气量为 Pk——设备中的剩余压强，Pa。 2、真空抽滤 C——经验常数，可取15～18； A——真空过滤器的过滤面积，m2； ?——一次抽滤操作持续的时间，h。 制药工程学课件第五章-能量衡算全文共75页，当前为第68页。 3、真空蒸发 （1）间壁式冷凝器 式中Gh——从冷凝器抽走的空气量，kg?h-1； Dh——进入冷凝器的蒸汽量，kg?h-1。 以标准状态下的空气体积计，每小时应从冷凝器抽走的空气体积为 制药工程学课件第五章-能量衡算全文共75页，当前为第69页。 (2) 直接混合式冷凝器 以标准状态下的空气体积计，每小时应从冷凝器抽走的空气体积为 式中 Wh——进入冷凝器的冷却水量，kg?h-1。 制药工程学课件第五章-能量衡算全文共75页，当前为第70页。 4、建立真空时每小时需抽走的空气体积 5、维持真空所需抽气量 式中?——抽气时间，h； P1——设备内的初始压强，Pa； P2——设备内的终了压强，Pa。 Gh—真空系统的气体泄漏量,kg?h-1; G1—由真空系统容积确定的气体泄漏量,kg?h-1; G2—真空系统中各连接件的气体泄漏量之和,kg?h-1; K—校正系数。密封性能较好的小型装置,K值取0.5～0.75;密封性能较差及有腐蚀的装置,K值取2～3。 制药工程学课件第五章-能量衡算全文共75页，当前为第71页。 真空系统中常见连接件的气体泄漏量如下表 制药工程学课件第五章-能量衡算全文共75页，当前为第72页。 计算应考虑输送过程中的损失。通常的做法是将所求得的能量消耗再乘上适当的能耗系数。能耗系数  计算，可确定每吨产品的各种能量消耗定额、每小时的最大用量、日消耗量和年消耗量，最后可编制出能耗一览表， 制药工程学课件第五章-能量衡算全文共75页，当前为第73页。 作业问题 步骤不全或不规范 1、未画流程示意图 2、示意图不规范，如物流数不对，条件标注不对，表示方法不对。 3、未选定计算基准 4、若考试物料平衡表可不要。 制药工程学课件第五章-能量衡算全文共75页，当前为第74页。 第五章 能量衡算 第一节 概述 第二节 热量衡算 第三节 过程的热效应 第四节 热量衡算举例 例5-3 制药工程学课件第五章-能量衡算全文共75页，当前为第75页。 则反应进度变为1mol，过程的化学变化热为 可见，反应进度与反应方程式的写法有关，但过程的化学变化热不变。 kJ?mol-1(放热) 制药工程学课件第五章-能量衡算全文共75页，当前为第31页。 1、由标准生成热计算标准反应热 2、由标准燃烧热计算标准反应热 为使求得的 和 的符号与式(5-1)中的符号规定相一致，在查手册时可在 和 前加一“?”号。 制药工程学课件第五章-能量衡算全文共75页，当前为第32页。 3、非标准条件下的反应热 若反应在T℃下进行，且反应物和产物在(25～T)℃之间均无相变化，