1、化工工艺设计 (Chemical Process Design) 西南科技大学西南科技大学（二）无化学反应的物料衡算1、 简单过程的物料衡算2、 多单元系统在化工过程中，一些只有物理变化，不发生化学反应的单元操作，如混合、蒸馏、蒸发、干燥、吸收、结晶、萃取等p这些过程都可以根据物料衡算式，列出总物料和各组分的衡算式，再用代数法求解。 3-6 化工过程的物料衡算化工工艺设计 (Chemical Process Design) 西南科技大学西南科技大学（二）无化学反应的物料衡算1、简单过程的物料衡算p简单过程是指仅有一个设备或一个单元操作或整个过程简化成一个设备的过程。这种过程的物料衡算比较简单，
2、在物料流程简图中，设备边界就是体系边界。下面举例说明计算步骤和计算方法。p一种废酸，组成为 23 (质量 )HNO3， 57 H2SO4和 20 H2O， 加入 93的 H2SO4及 90的浓 HNO3， 要求混合成 27 HNO3及 60 H2SO4的混合酸，计算所需废酸及加入浓酸的数量。 3-6 化工过程的物料衡算化工工艺设计 (Chemical Process Design) 西南科技大学西南科技大学解：设 x为废酸量， kg；y为浓 H2SO4量， kg；z为浓 HNO3量 , 画物料流程简图（二）无化学反应的物料衡算3-6 化工过程的物料衡算化工工艺设计 (Chemical Proc
3、ess Design) 西南科技大学西南科技大学 选择基准 :可以选废酸或浓酸的量为基准，也可以用混合酸的量为基准，因为四种酸的组成均已知，选任何一种作基准计算都很方便。 列物料衡算式，该体系有 3种组分，可以列出 3个独立方程，所以能求出 3个未知量。基准： 100kg混合酸总物料衡算式 x + y+z=100 (1)（二）无化学反应的物料衡算3-6 化工过程的物料衡算化工工艺设计 (Chemical Process Design) 西南科技大学西南科技大学H2SO4的衡算式 0.57x + 0.93y=1000.6=60 (2)HNO3的衡算式 0.23x + 0.90z=1000.27=
4、27 (3)解 (1)， (2)， (3)方程，得 x=41.8kg废酸y = 39kg浓 H2SO4z = 19.2kg浓 HNO3即由 41.8kg废酸、 39kg浓 H2SO4和 19.2kg浓 HNO3可以混合成 100kg混合酸。（二）无化学反应的物料衡算3-6 化工过程的物料衡算化工工艺设计 (Chemical Process Design) 西南科技大学西南科技大学2、多单元系统对有多个设备的过程，进行物料衡算时，可以划分多个衡算体系。此时，必须选择恰当的衡算体系，这是很重要的步骤。不然会使计算繁琐，甚至无法求解。 p 造纸厂的碱回收工序有一个四效蒸发器 ,供料方式为, 蒸发器的
5、总处理量为 80000 /h造纸废液 (黑液 ).计算总蒸发水量和每一效蒸发器的蒸发水量 .（二）无化学反应的物料衡算3-6 化工过程的物料衡算化工工艺设计 (Chemical Process Design) 西南科技大学西南科技大学四效 蒸发系统的物料平衡（二）无化学反应的物料衡算3-6 化工过程的物料衡算化工工艺设计 (Chemical Process Design) 西南科技大学西南科技大学 将 整个系统简化为一个单元，可计算出总蒸发量 FX进 =（ F进 -W） X出则总 蒸发水量为（二）无化学反应的物料衡算3-6 化工过程的物料衡算化工工艺设计 (Chemical Process Design) 西南科技大学西南科技大学第三效蒸发水量为则第 效的蒸发水量 W 为进入第 的料液量 80000-12600=67400kg/h类推得： 15000kg/h 18100kg/h（二）无化学反应的物料衡算3-6 化工过程的物料衡算
