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第3章
物料衡算与能量衡算
1
化工根底数据
化工计算以及化工工艺和设备设计
中，要用到有关化合物的物性数据。例如，
进行化工过程物料与能量衡算时，需要用到
密度或比容、沸点、蒸汽压、焓、热容及生
成热等等的物性数据；设计一个反响器时，
那么需要知道化学反响热的数据；计算传热
过程时，需要导热系数的数据等等。
化工根底数据：物化数据或物性数据
2
分类
p根本物性数据—如临界常数〔临界压力、临界
温度、临界体积〕、密度或比容、状态方程参
数、压缩系数、蒸气压、气一液平衡关系等。
p热力学物性数据—如内能、焓、熵、热容、相
变热、自由能、自由焓等。
p化学反响和热化学数据—如反响热、生成热、
燃烧热、反响速度常数、活化能，化学平衡常
数等。
p传递参数—如粘度、扩散系数、导热系数等。
3
物料衡算与能量衡算的概念
p物料衡算：运用质量守恒定律，对生产过程或
设备的物料平衡进行定量的计算，计算出各股
物流输入或输出的量及组分等，称之为物料衡
算。
p能量衡算：以热力学第一定律为依据，对生产
过程或设备的能量平衡进行定量的计算，计算
过程中要供给或移走的能量，称之为能量衡算。
能量是热能、电能、化学能、动能、辐射能的
总称。化工生产中最常用的能量形式为热能，
故化工设计中经常把能量计算称为热量计算。
4
3.1物料衡算根本方法
物料衡算的原理
物料衡算的质量守恒
进入系统的质量流量—排出系统的质量流量
=系统内质量的累积
稳态过程
进入系统的质量流量=排出系统的质量流量
5
物料衡算的目的
1.确定原料的消耗量、副产品量以及输出
过程物料的损耗量及三废生成量，判断
是否到达设计要求〔产品的技术经济指
标〕。
2.作为热量计算的依据。
3.根据计算结果绘出物流图，可进行管路
设计及材质选择，仪表及自控设计、对6
物料衡算的依据
〔1〕设计任务书
〔2〕建设单位或研究单位所提供的数
据
〔3〕工艺流程示意图
7
物料衡算的基准
p时间基准：对连续稳定过程，用单位时间的
料量作基准。
p质量基准：固体或液体物料，选用单位质量为
基准；
p当量基准：对化学反响过程，选用kmol，因为
反响为等当量反响。
p体积基准：气体物料，选用m3〔STP〕，因它
不随T、P变化。
p干湿基准：对含水分的物料，选干基〔不计水
分〕，即水分变化时选干基。
8
物料衡算程序
1.确定衡算的对象、体系与环境，并画出
计算对象的草图。
放空
循环流
进料反响器别离系统产品
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