单位时间内物料流过设备 的数量,如质量流量、体积 流量
单位时间内生产装置生产 出产品的数量,如年产量、 月产量、 日产量等
生产单位数量产品所需原 材料的数量
生产单位数量产品损失掉 原材料的数量
物料中含主要成分的百分 比
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第 3.1.3 计算基准及单位
料 衡关系示意图。其中,设备或工序可用方框表示、无物料变化的设
衡 备或工序可省去不画、图中应表明物流号、名称及流向。
算
注明变化过程
明确物料在个设备或工序中发生的化学变化及物理化学变化,写 出主、副反应方程式 。
高分子工程设计 Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology
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类型
第
3
按计算范围分为单元操作(或单个设备)的物料衡算和全流程(包括
章 各个单元操作的全套装置)的物料衡算;按操作方式分为连续操作的物
料衡算和间歇操作的物料衡算;此外,还有带循环过程的物料衡算。 物
料
作用
衡
物料衡算是整个工艺设计中非常重要的环节,有很重要的作用。
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第
理论依据
3
物料衡算的理论依据是质量守恒定律。
章
对于没有化学反应的生产过程来说,质量守恒定律:
物
物料进入量=物料离开量+装置内积累量+过程损失量
料
衡
对于有化学反应的生产过程来说,质量守恒定律:
算 物料进入量=物料离开量+反应消耗量+装置内积累量+过程损失量。
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第
间歇生产过程
3
物料都是一批批加入生产装置进行加工处理的,属于非定态操
章
作过程,一般选批为计算基准,对应计算单位为Kg/B 、 Kmol/B 、
物 m3/B 。
料
衡
原料消耗计算、成本核算
算 可以单位产品数量作为计算基准。
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第
确定计算顺序
3
章
对于已有生产装置进行的标定或挖潜改造做的物料衡算,可直
接采用顺流程计算。
物
料
对于待建生产装置的工艺设计,先将产量换算成单位时间处理
衡 原料量,然后采用顺流程计算。
算
对于复杂的生产过程,可先将生产过程分解到工序并对各工序
注: 对于没有化学变化及物理化学变化的密封设备或工序如泵、换热器等可 不进行物料衡算;
对于只有物料损失的设备或工序如切粒机、打包机等可只做总物料衡算; 对于有化学变化或物理化学变化的设备或工序如反应器、精馏塔、蒸发 器、结晶器、干燥装置等不仅要进行总物料衡算还要对各组分及组成分别 进行物料衡算。
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进行物料衡算,然后将各个工序分解到各个设备并进行物料衡算。
对于简单的生产过程可直接对整套装置中的各个设备进行物
料衡算。
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算
选择计算基准及计算单位
整个计算过程应保持计算基准与计算单位一致,避免出错。有 时根据特殊需要局部工序或设备可另设计算基准及单位,最后要求 进行单位换算建立各工序或各设备之间正确的物料时间平衡关系。
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第 3.1.2 物料衡算的基本概念
3
进入生产装置的各种原料
章
之间的比例关系,如质量比、
摩尔比
物
反应物参加反应的百分率
料
衡
生成目标产物的反应物数
算
量占参加反应的反应物数
量的百分比
生产为目标产物的反应物 数量占反应物起始数量的
算
① 为热量衡算、设备工艺计算、管道计算、辅助工序及公用工程设
计计算、生产成本核算等提供依据。
② 在确定生产装置由几条生产先组成以及工艺参数的确定中起着非 常重要的作用。
③ 是指导生产过程的重要依据。
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第 3.1.4 计算步骤
3
章
画出物料平衡关系示意图
物
在了解工艺操作过程的基础上,根据工艺流程草图画出物料平
3
章
在进行物料衡算时,一般不同的操作方式、不同的计算目的,
对应选择的计算基准以及确定的计算单位不同。
物
料 衡
连续生产过程
算
整套生产置的操作状态不随时间的变化而变化,属于定态操作
过程,一般选时间为计算基准,对应计算单位为Kg/h 、 Kmol/h 、
m3/h等。
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第
收集数据资料
3 章
生产规模、 生产时间、 相关技术指标(如原料消耗量、各设
备损失量、配料比、循环比、回流比、转化率、单程收率、回收
物 率等) 、质量标准(原料、助剂、中间产物和产品规格、组成及相
料 衡
关物理化学常数) 、化学变化及物理化学变化的变化关系。
百分比,等于转化率乘以选 择性
副产物或未参加反应的反
应物经处理后可以重新利
用的百分比
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流量 产量 消耗量 损失量 纯度 配料比 转化率 选择性 单程 收率 回收率