第三拿化二计挑 HNO3的衡算式0.23x+0.90z=100×0.27=27 解(1),(2),(3)方程,得x=41.8kg废酸 y=39kg浓H2SO4 x=19.kg浓HNO3 即由418kg废酸、39kg浓H2SO4和19.2kg浓HNO3可以混合成100kg混合酸 根据水平衡,可以核对以上结果: 加入的水量=41.8×02+39×007+19.2×0.10=13kg 混合后的酸,含13%H2O,所以计算结果正确。 以上物料衡算式,亦可以选总物料衡算式及H2SO4与HNO3二个衡算式或H2SO4、 HNO3和H2O三个组分衡算式进行计算,均可以求得上述结果。 以上为无化学反应过程的物料衡算,当利用代数法求解时,列衡算式应注意下列几点 1、无化学反应体系,能列出的独立物料衡算式数目,最多等于输入和输出物料中化 学组分的数目。 2、首先列出含未知量数目最少的物料衡算方程,以便于解题。 3、若体系内具有很多多组分的物料,则最好将每个流股编号,并列表表示出已知的 量和组成,检査能列出的衡算方程数目是否等于未知量的数目 有多个设备过程的物料衡算 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。 例如: 有两个蒸馏塔的分离装置,将含50%苯、30%甲苯和20%(mol‰)二甲苯的混合物分 成较纯的三个馏分,其流程图及各流股组成如图。计算蒸馏1000~moh原料所得各流股 的量及进塔Ⅱ物料的组成 S2 mol/h B0.95 T0.03 S4 mol/h T0.95 1000 mol/h I/x0.02 B0.50 T0.30 S3 mol/h S5 mol/h B X B0.0045 T X3 T0.43 解 设S2、S3…表示各流股物料量,mol/h x3B、x江表示流股3中苯、甲苯的组成。 该蒸馏过程中共可列出3组物料衡算方程,每组选三个独立方程。即 体系A(塔Ⅰ):总物料1000=S2+S3 苯1000×0.5=0.95S2+x3BS 甲苯1000×0.3=0.03S2+x3S3 体系B(塔Ⅱ):总物料S3=S4+Ss (4) 苯x3BS3=0.03S4+00045S5ぜ̹【ࡆጕ䃑デ 9 HNO3 ⱘ㸵ㅫᓣ 0.23x + 0.90z=100×0.27=27 (3) 㾷(1)ˈ(2)ˈ(3)ᮍ⿟ˈᕫ x=41.8kg ᑳ䝌 y = 39kg ⌧ H2SO4 z = 19.2kg ⌧ HNO3 े⬅ 41.8kg ᑳ䝌ǃ39kg ⌧ H2SO4 ੠ 19.2kg ⌧ HNO3 ৃҹ⏋ড়៤ 100kg ⏋ড়䝌DŽ ḍ᥂∈ᑇ㸵ˈৃҹḌᇍҹϞ㒧ᵰ˖ ࡴܹⱘ∈䞣 = 41.8× 0.2 + 39 × 0.07 + 19.2 × 0.10 = 13kg ⏋ড়ৢⱘ䝌ˈ৿ 13ˁH2Oˈ᠔ҹ䅵ㅫ㒧ᵰℷ⹂DŽ ҹϞ⠽᭭㸵ㅫᓣˈѺৃҹ䗝ᘏ⠽᭭㸵ㅫᓣঞ H2SO4 Ϣ HNO3 ѠϾ㸵ㅫᓣ៪ H2SO4ǃ HNO3 ੠ H2O ϝϾ㒘ߚ㸵ㅫᓣ䖯㸠䅵ㅫˈഛৃҹ∖ᕫϞ䗄㒧ᵰDŽ ҹϞЎ᮴࣪ᄺডᑨ䖛⿟ⱘ⠽᭭㸵ㅫˈᔧ߽⫼ҷ᭄⊩∖㾷ᯊˈ߫㸵ㅫᓣᑨ⊼ᛣϟ߫޴˖⚍ 1ǃ᮴࣪ᄺডᑨԧ㋏ˈ㛑߫ߎⱘ⣀ゟ⠽᭭㸵ㅫᓣ᭄Ⳃˈ᳔໮ㄝѢ䕧ܹ੠䕧ߎ⠽᭭Ё࣪ ᄺ㒘ߚⱘ᭄ⳂDŽ 2ǃ佪ܜ߫ߎ᳾৿ⶹ䞣᭄Ⳃ᳔ᇥⱘ⠽᭭㸵ㅫᮍ⿟ˈҹ֓Ѣ㾷乬DŽ 3ǃ㢹ԧ㋏݋ݙ᳝ᕜ໮໮㒘ߚⱘ⠽᭭ˈ᳔߭དᇚ↣Ͼ⌕㙵㓪োˈᑊ߫㸼㸼⼎ߎᏆⶹⱘ 䞣੠㒘៤ˈẔᶹ㛑߫ߎⱘ㸵ㅫᮍ⿟᭄Ⳃᰃ৺ㄝѢ᳾ⶹ䞣ⱘ᭄ⳂDŽ Ѡǃ᳝໮Ͼ䆒໛䖛⿟ⱘ⠽᭭㸵ㅫ ᇍ᳝໮Ͼ䆒໛ⱘ䖛⿟ˈ䖯㸠⠽᭭㸵ㅫᯊˈৃҹߚߦ໮Ͼ㸵ㅫԧ㋏DŽℸᯊˈᖙ乏䗝ᢽᙄ ᔧⱘ㸵ㅫԧ㋏ˈ䖭ᰃᕜ䞡㽕ⱘℹ偸DŽϡ✊ӮՓ䅵ㅫ㐕⧤ˈ⫮㟇᮴⊩∖㾷DŽ ՟བ˖ ᳝ϸϾ㪌佣ศⱘߚ行㺙㕂ˈᇚ৿ 50ˁ㣃ǃ30ˁ⬆㣃੠ 20ˁ(mol%)Ѡ⬆㣃ⱘ⏋ড়⠽ߚ ៤䕗㒃ⱘϝϾ佣ߚ೒⿟⌕݊ˈঞ৘⌕㙵㒘៤བ೒DŽ䅵ㅫ㪌佣 1000 mol/ h ॳ᭭᠔ᕫ৘⌕㙵 ⱘ䞣ঞ䖯ศ II ⠽᭭ⱘ㒘៤DŽ 㾷˖ 䆒 S2ǃS3ĂĂ㸼⼎৘⌕㙵⠽᭭䞣ˈmol / h x3Bǃx3T 㸼⼎⌕㙵 3 Ё㣃ǃ⬆㣃ⱘ㒘៤DŽ 䆹㪌佣䖛⿟Ё݅ৃ߫ߎ 3 㒘⠽᭭㸵ㅫᮍ⿟ˈ↣㒘䗝ϝϾ⣀ゟᮍ⿟DŽे ԧ㋏ A˄ศ I˅˖ᘏ⠽᭭ 1000˙S2 ˇ S3 (1) 㣃 1000 × 0.5 ˙0.95S2 ˇx3B S3 (2) ⬆㣃 1000 × 0.3 ˙0.03S2 ˇx3T S3 (3) ԧ㋏ B˄ศ II˅˖ᘏ⠽᭭ S3 ˙S4 ˇ S5 (4) 㣃 x3B S3 ˙0.03S4 ˇ 0.0045 S5 (5) 7 [ % 6  PROK 6 PROK % ;% 7 ;7 [ ;%  ;7 6  PROK PROK [ 7 % 6 PROK 7 [ %      [ 7 % , ,,