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2.1设备的热量平衡方程式

对于有传热要求的设备，其热量平衡方程式为：Q＋Q＋Q=Q＋Q＋Q

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式中Q—物料带入到设备的热量kJ；Q—加热剂或冷却剂传给设备和所处理物

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料的热量kJ；Q—过程热效应kJ；Q—物料离开设备所带走的热量kJ；Q—加热

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或冷却设备所消耗的热量kJ；Q—设备向环境散失的热量kJ。

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（1）Q与QQ与Q均可用下式计算：Q（Q）=∑mtCpkJ式中m—输入（或输

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出）设备的物料量kg；Cp—物料的平均比热容kJ/kg·℃；t—物料的温度℃。

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该式的计算基准是标准状态，即0℃及1.013×10Pa为计算基准。因为物

料的比热容是温度的函数，上式中物料的比热容是指进、出口物料的定压平均比

热容，对于进口物料取基准温度与物料进口温度的平均温度下的比热容；对于出

口物料取基准温度与物料出口温度的平均温度下的比热容。对于不同物料的比热

容可查《化学工程手册》（第1册）或《化学工艺设计手册》（下），若查不到，

各种估算方法求出相应温度下的比热容值。（2）过程热效应Q

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化学过程的热效应包括化学反应热与状态变化热。纯物理过程只产生状态

变化热；而对于化学反应过程，在产生化学反应的同时，往往还伴有状态变化热。

在热量衡算中，过程热效应Q的符号为：放热为正；吸热为负。

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（3）Q与Q的确定根据工艺操作经验，（Q＋Q）一般为（Q＋Q＋Q）的5%～10%，

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只要计算出Q，就可以确定（Q＋Q），从而计算出Q。4）Q的计算

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由以上计算过程得到Q、Q、Q、Q、Q后，根据热量平衡方程式求出设备

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的热负荷Q。Q正值表示需对设备加热；负值表示需冷却4.3热量衡算基础

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数据的计算和查取在热量衡算中，大部分物料的物性常数可通过相关的物性常数

手册查取，如《化学工程手册》（第1册），《化工工艺设计手册》（下）。当遇到

手册中数据不全的情况时，就需通过一些公式来估算这些物性常数。在本设计中

涉及的物性计算有比热容、汽化热、熔融热、溶解热、浓度变化热效应、燃烧热

等，以下介绍他们的计算方法。

４.3.１比热容的计算液体的比热容的计算

对于绝大多数有机化合物，其比热容可依据《药厂反应设备及车间工艺设计》

第208页表6—4求得。先根据化合物的分子结构，将各种基团结构的摩尔热容

数值加和，求出摩尔热容，再由化合物的分子量换算成比热容。另外，如果

作为近似计算，液体的比热容也可按照计算固体比热容的科普定律求取，其具体

计算过程见固体的比热容计算。(3)固体的比热容的计算