3.1.化工过程的参数.ppt

四、浓度常用溶液浓度表示方法除质量百分数和摩尔百分数还有：（1）质量浓度单位：千克（溶质）/米3（溶液）；（2）体积摩尔浓度单位：摩尔（溶质）/升（溶液）；（3）质量摩尔浓度单位：摩尔（溶质）/千克（溶剂）；（4）百万分数（ppm）表示每一百万分溶液中所含杂质的量；用于液体和固体时指质量分数，用于气体时指摩尔分数。其他尚有比质量分数（千克（溶质）/千克（溶剂））、比摩尔分数（摩尔（溶质）/摩尔（溶剂））。习题：由一温度已知值，计算下列所有温度值KoCoFoR（１）398（２）－40（３）77（４）500解：由TF＝1.8TC+32，T＝TC+273.15，TR＝TF+459.67等式求之，结果见下表：2、一气体混合物组成如下：组分H2OCOH2CO2CH4N2vi％6.85.69.211.225.441.8若以上组成用干基表示，应为多少？3.1.5化工过程的质量与能量守恒3.1.5.1物料的质量守恒与计算如果体系内发生化学反应，则对任一个组分或任一种元素作衡算时，必须把反应消耗或生成的量亦考虑在内。列物料衡算式时应注意，物料平衡是指质量平衡，不是体积或物质的量(摩尔数)平衡。若体系内有化学反应，则平衡式中各项用摩尔/时为基准时，必须考虑反应式中的化学计量系数。因为反应前后物料中的分子数不守恒。如图，表示无化学反应的连续过程物料流程。图中方框表示一个体系，虚线表示体系边界。共有三个流股，进料F及出料P和W。有两个组分。每个流股的流量及组成如图所示。图中x为质量分数。可列出物料衡算式：总物料衡算式?每种组分衡算式计算步骤如下：(1)搜集计算数据。(2)画出物料流程简图。(3)确定衡算体系。(4)写出化学反应方程式，包括主反应和副反应，标出有用的分子量。(5)选择合适的计算基准，并在流程图上注明所选的基准值。(6)列出物料衡算式，然后用数学方法求解。(7)将计算结果列成输入－输出物料表(物料平衡表)。(8)校核计算结果3.1.5.2能量的守恒与计算在化工生产中，能量的消耗是一项重要的技术经济指标，它是衡量工艺过程、设备设计、操作制度是否先进合理的主要指标之一。能量衡算有两种类型的问题，一种是先对使用中的装置或设备，实际测定一些能量，通过衡算计算出另外一些难以直接测定的能量，由此作出能量方面的评价，即由装置或设备进出口物料的量和温度，以及其它各项能量，求出装置或设备的能量利用情况；另一类是在设计新装置或设备时，根据已知的或可设定的物料量求得未知的物料量或温度，和需要加入或移出的热量。能量衡算的基本概念动能（Ek）?运动着的流体具有动能；位能（EP）?物体自某一基准面移高到一定距离，由于这种位移而具有的能量。静压能（Ez）流体由于一定的静压强而具有的能量。内能（U）??内能是指物体除了宏观的动能和位能外所具有的能量。一、能量的形式几个与能量衡算有关的重要物理量1、热量（Q）温度不同的两物体相接触或靠近，热量从热（温度高）的物体向冷（温度低）的物体流动，这种由于温度差而引起交换的能量，称为热量。因此对于热量要明确两点：第一，热量是一种能量的形式，是传递过程中的能量形式；第二，一定要有温度差或温度梯度，才会有热量的传递。Q入=Q出+Q损失+Q积累+Q交换KoCoFoR（１）398124.85256.73716.4（２）233.15－40-40419.67（３）298.152577536.67（４）277.784.6840.33500作业：答案解：取100kmol气体为计算基准，则干基量及组成如下表：组分kmolYi％CO5.66.01H29.29.87CO211.212.02CH425.427.25N241.844.85总计93.2100.00第三章化学工艺基础知识第一节???????化工生产过程化工生产过程——指由原料经化学和物理处理加工成化学产品和中间产品的生产过程。3-1???化工过程简介单元操作——在不同的生产过程中，有一些具有共性的物理操作，它们不改变物料的化学性质，只改变物料的物理性质，这类操作称为单元操作。（2）分离或提纯（3）改变温度（4）改变压力化工过程中进行的主要操作可归纳为下几类：（