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（二）无化学反应的物料衡算

§3-6 化工过程的物料衡算. （二）无化学反应的物料衡算. 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 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。. 1 、简单过程的物料衡算 2 、 多单元系统. §3-6 化工过程的物料衡算. （二）无化学反应的物料衡算. 1 、简单过程的物料衡算. 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，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。

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（二）无化学反应的物料衡算

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  1. §3-6 化工过程的物料衡算 （二）无化学反应的物料衡算 • 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 • 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。 1、简单过程的物料衡算 2、多单元系统

  2. §3-6 化工过程的物料衡算 （二）无化学反应的物料衡算 1、简单过程的物料衡算 • 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，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。 • 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. §3-6 化工过程的物料衡算 （二）无化学反应的物料衡算 解：设x为废酸量，kg； y为浓H2SO4量，kg； z为浓HNO3量, ㎏ ⑴画物料流程简图

  4. §3-6 化工过程的物料衡算 （二）无化学反应的物料衡算 • ⑵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。 • ⑶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)

  5. §3-6 化工过程的物料衡算 （二）无化学反应的物料衡算 H2SO4的衡算式 0.57x + 0.93y=100×0.6=60 (2) HNO3的衡算式 0.23x + 0.90z=100×0.27=27 (3) 解(1)，(2)，(3)方程，得x=41.8kg废酸 y = 39kg浓H2SO4 z = 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。

  6. §3-6 化工过程的物料衡算 （二）无化学反应的物料衡算 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。 • 造纸厂的碱回收工序有一个四效蒸发器,供料方式为Ⅲ→Ⅳ→Ⅱ→Ⅰ,蒸发器的总处理量为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.

  7. §3-6 化工过程的物料衡算 （二）无化学反应的物料衡算 四效蒸发系统的物料平衡

  8. §3-6 化工过程的物料衡算 （二）无化学反应的物料衡算 • 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

  9. §3-6 化工过程的物料衡算 （二）无化学反应的物料衡算 第三效蒸发水量为 进入第Ⅳ的料液量　　80000-12600=67400kg/h 则第Ⅳ效的蒸发水量WⅣ为 类推得：ＷⅡ＝15000kg/h ＷⅠ＝18100kg/h

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