物料衡算
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物料衡算物料衡算的准则就是质量守恒定律,即“进入一个系统的全部物料必等于离开这个系统的全部物料,再加上过程损失量和在系统中积累量”。
依据质量守恒定律,对研究系统作物料衡算,可由下式表示[13]:∑G进=∑G出+∑G损+∑G积其中式中:∑G进——输入物料量总和;∑G出——输出物料量总和;∑G损——总的物料损失量;∑G积——系统中的积累量。
根据设计任务,苯酐生产能力为80000吨/年,产品纯度达到99.9wt%按照8000小时开工计算,每小时的生产能力:80000×1000×99.9%/8000= 9990kg/h3.1 反应器中氧化反应的物料衡算3.1.1 氧化反应过程的衡算基准本次设计以每小时生产9990kg为基准,进料量9400kg/h,转化率99.8%;生成苯酐的选择性约为0.8;空气与邻二甲苯进料比为9.5:1;主要副产品为苯酞、顺酐、苯甲酸、柠槺酐、二氧化碳、一氧化碳等。
3.1.2 氧化反应过程的物料衡算图画出衡算方框图,标出有关计算目标,然后进行计算:图3-1 反应过程物料衡算图3.1.3 氧化反应过程的物料衡算:邻二甲苯与空气催化氧化的主反应式:106 32 148 18x 3y 9990 z所以主反应中:(1)邻二甲苯消耗量:9990148106=x x = 7155 kg/h 氧气消耗量:9990148y 332=⨯ y =6480 kg/h 水的生成量: 9990148z 318=⨯ z = 3645 kg/h (2) 邻二甲苯转化率为99.8%,且邻二甲苯的进气量为9400kg/h ,所以: 邻二甲苯生产苯酐的选择性为:7155/9400/99.8%=77.27%。
(3)设计进料空邻比为9.5:1,所以空气进料量计算:5.91w 9400=w 空 =89300 kg/h 空气中 O 2所占的比例为21%,所以工艺空气中氧气的进料量:w 氧 = 89300×21%= 18753kg/h 。
物料衡算名词解释
物料衡算是指在制造过程中,根据成本核算的理论,以资料为基础,将原材料的各种性质及其单位成本合理的衡量,最终以此为依据衡量出原材料的成本,从而完成成本计算的一种技术方法。
物料衡算的基本原理是根据生产时间,原材料的损耗及给予的报酬,以及原材料的价值用量等各方面,综合考虑原材料的单位成本,以确定最合适和最实用的原材料成本衡量方法。
物料衡算从材料准备到物料入库,包括材料价格核算、库存管理、供应商经营分析等,让管理者适当控制添加费用,从而达到节省成本的作用。
为了使物料衡算更加科学有效,以达到节约成本的目的,管理者应该把握以下几个重点:
首先,应研究市场规律,对原材料的购入价格进行趋势分析和计算,以便采取有针对性的处理措施;其次,把握原材料价值用量,按需采购,根据不同阶段的价格变动适时进行调节;再次,科学控制库存,根据生产力量的变化,做好库存的统计和管理;最后,规定供应商的标准,对供应商的服务进行合理的考核,以确保原材料的可靠供应。
物料衡算是企业管理的一项重要工作,应当把它作为全面成本核算的重要组成部分,切实执行物料衡算技术,以便有效地降低资源投入,提高经济效果,实现企业的节约和增效目标。
以上就是对物料衡算的简单解释。
物料衡算不仅能够有效地控制
原材料的成本,而且可以更好地把握供应商,实施库存管理等,更好地实现企业节约和增效的目标。
化工中物料衡算和热量衡算公式一、物料衡算公式1.物料总量计算公式物料总量计算公式可以根据物质的密度(ρ)和体积(V)来计算。
公式如下:物料总量=密度×体积2.物料质量计算公式物料质量计算公式可以根据物质的密度(ρ)、体积(V)和物质的质量(m)之间的关系得出。
公式如下:质量=密度×体积3.物料浓度计算公式物料浓度计算公式可以根据溶质的质量(m)和溶液的体积(V)来计算。
公式如下:浓度=质量/体积4.溶液的重量和体积之间的关系溶液的重量可以根据溶液的密度(ρ)和溶液的体积(V)相乘得到。
公式如下:重量=密度×体积1.热量传递计算公式热量传递计算公式可以用于计算传热功率(Q)和传热面积(A)之间的关系。
公式如下:Q=h×A×ΔT其中,h为传热系数,ΔT为温差。
2.物料的热量计算公式物料的热量计算公式可以根据物料的质量(m)、比热容(Cp)和温度变化(ΔT)来计算。
公式如下:热量=质量×比热容×温度变化3.水的蒸发热计算公式水的蒸发热计算公式可以根据水的质量(m)和蒸发热(ΔHvap)来计算。
热量=质量×蒸发热三、补充说明1. 密度(ρ)是物质单位体积的质量,常用的单位有千克/立方米(kg/m^3)或克/立方厘米(g/cm^3)。
2. 比热容(Cp)是物质单位质量的热容量,表示单位质量物质温度升高1℃所需的热量,常用的单位是千焦/千克·℃(kJ/kg·°C)或焦/克·℃(J/g·°C)。
3.传热系数(h)是衡量热传导性能的参数,表示单位面积上的热量流入或流出的速率,常用的单位是瓦特/平方米·℃(W/m^2·°C)。
4.温度变化(ΔT)是物质的温度差,常用的单位是摄氏度(℃)或开尔文(K)。
5. 蒸发热(ΔHvap)是物质从液态转变为气态所需的热量,常用的单位是焦耳/克(J/g)或千焦/千克(kJ/kg)。
物料衡算计算公式物料衡算是指根据产品的设计要求和生产工艺流程,计算出生产所需的物料数量和成本的过程。
其目的是为了保证生产的顺利进行,避免物料的浪费和成本的过度支出。
物料衡算的计算公式主要包括以下几个方面:1.总物料需求量计算公式总物料需求量=产品数量×单位产品所需物料数量这个公式用于计算生产特定数量产品所需的物料数量。
其中,产品数量是指计划生产的产品数量,单位产品所需物料数量是指生产一个产品所需的各种物料的用量。
2.物料补给计算公式物料补给=总物料需求量-物料库存量物料补给是指为满足生产需求而需要从供应商处采购的物料数量。
物料库存量是指当前仓库中已有的物料数量。
3.物料成本计算公式物料成本=物料单价×物料补给量物料成本是指为满足生产需求而采购物料所需支付的费用。
物料单价是指单个物料单位的价格,物料补给量是指需要从供应商处采购的物料数量。
4.物料利用率计算公式物料利用率=(总物料需求量-物料浪费量)/总物料需求量物料利用率是指生产过程中物料的有效利用程度。
物料浪费量是指因为工艺操作不当、设备故障等原因导致物料的损失量。
5.物料损耗计算公式物料损耗=总物料需求量-实际使用量物料损耗是指在生产过程中由于各种原因而导致的物料的损失量。
实际使用量是指实际上被用于生产的物料数量。
6.物料价格调整计算公式调整后物料价格=原物料价格×调整系数物料价格调整是指根据市场行情或其他因素调整物料价格的过程。
调整系数是一个根据实际情况确定的数值,用于对原物料价格进行调整。
总之,物料衡算的计算公式主要包括总物料需求量计算、物料补给计算、物料成本计算、物料利用率计算、物料损耗计算和物料价格调整计算等。
通过合理地运用这些公式,可以对物料需求和成本进行科学的计算和控制,从而提高生产效率和降低成本。
名词解释物料衡算法
物料衡算法(Material Balance Method)是一种基于质量守恒定律的物料管理方法,它用于计算和监控生产过程中的物料流动和消耗。
物料衡算法的核心原则是,进入系统的物料总量必须等于系统中物料的变化量加上离开系统的物料总量。
这种方法可以用来分析生产过程中的物料效率,识别物料的损失和浪费,以及优化物料的使用。
物料衡算法的关键步骤包括:
1. 定义系统边界:确定物料衡算的起始点和结束点,即物料的流入和流出点。
2. 物料流量测量:测量进入和离开系统的物料的数量和质量。
3. 物料平衡计算:计算物料的流入量、流出量和系统内的变化量,确保它们之间符合质量守恒定律。
4. 数据分析:分析物料平衡数据,识别物料的损失、效率低下或不符合预期的流动路径。
5. 优化建议:基于物料平衡分析的结果,提出改进物料管理的建议,如减少浪费、提高物料利用率等。
物料衡算法在化工、冶金、食品和饮料等行业中广泛应用,有助于企业提高资源利用效率,降低成本,并实现可持续发展。
1。
第一节物料衡算式
4-1 化工过程的类型
化工过程根据其操作方式可以分成间歇操作、连续操作以及半连续操作三类。
或行将其分为稳定状态操作和不稳定状态操作两类。
在对某个化工过程作物料或能量衡算时,必须先了解生产过程的类型。
间歇操作过程:
4-2 物料衡算式
物料衡算是研究某一个体系内进、出物料量及组成的变化。
根据质量守恒定律,对某一个体系,输入体系的物料量应该等于输出物料量与体系内积累量之和。
所以,物料衡算的基本关系式应该表示为;
如果体系内发生化学反应,则对任一个组分或任一种元素作衡算时,必须把由反应消耗或生成的量亦考虑在内。
所以(4—1)式成为:
上式对反应物作衡算时.由反应而消耗的量,应取减号,对生成物作衡算时,由反应而生成的量,应取加号。
但是,列物料衡算式时应该注意,物料平衡是指质量平衡,不是体积或物质的量(摩尔数)平衡。
若体系内有化学反应,则衡算式中各项用摩尔/时为单位时,,必须考虑反应式中的化学计量系数。
出为反应前后物料中的分子数不守恒。
第二节物料衡算的基本方法
进行物料衡算时,为了能顺利地解题,避免错误,必须掌握解题技巧,按正确的解题方法和步骤进行。
尤其是对复杂的物料衡算题,更应如此,这样才能获得准确的计算结果。
4-3 画物料流程简图方法
求解物料衡算问题,首先应该根据给定的条件画出流程简图。
图中用简单的方框表示过程中的设备,用线条和箭头表示每个流股的途径和流向。
并标出每个流股的已知变量(如流量、组成)及单位。
对一些未知的变量,可用符号表示。
4—4 计算基准及其选择
进行物料、能虽衡算时,必须选择一个计算基准。
从原则上说选择任何一种计算基准,都能得到正确的解答。
但是,计算基准选择得恰当,可以使计算简化,避免错误。
对于不同化工过程,采用什么基准适宜,需视具体情况而定,不能什硬性规定。
根据不同过程的特点,选样计算基准时,应该注意以下几点:
1. 应选择已知变量数最多的流股作为计算基准。
2.对液体或固体的体系,常选取单位质量作基准。
3. 对连续流动体系,用单位时间作计算基准有时较方便。
4. 对于气体物料,如果环境条件(如温度、压力)已定,则可选取体积作基准。
4—5物料衡算的步骤
1搜集计算数据。
2画出物料流程简图。
3确定衡算体系。
4写比化学反应方程式,包括主反应和副反应,标出有用的分子量,如果无化学反应,则此步可免去。
5选择合适的计算基准,并在流程图上注明所选的基准值。
6.列出物料衡算式,然后用数学方法求解。
7.将计算结果列成输入一输出物料表。
第三节无化学反应过程的物料衡算
在化工过程中,—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,这些过程的物料衡算都可以根据物料衡算式(4—3),列出总物料和各组分的衡算式,再用代数法求解。
4-6 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。
这种过程由物料衡算比较简单,在物料流程简图中,设备边界就是体系边界。
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.总体系内具有很多多组分的物料,则最好将每个流股编号.并列表表示出己知的量和组成.检查能列出的衡算方程数目是否等于未知量的数目。
4—7 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4—7 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试份,其流程图及各流股组成如下图,计
算蒸馏1000mol/h原料所得各流股的量及进塔2物料组成。
有化学反应过程的物料衡算
有化学反应的过程,物料中的组分比较复杂。
因为,工业上的化学反应,,各反应物的实际用量.并不等于化学反应式中的理论量。
为了使所需的反应顺利进行,或使其中较昂贵的反应物全部转化,常常使价格较低廉的一些反应物用量过量。
4—8 反应转化率、选择性及收率等概念
工业化学反应过程中,当反应原料的配比不按化学计量比时,根据反应物的化学计量数大小可称其为限制反应物与过量反应物。
1.限制反应物:化学反应原料不按化学计量比配料时,其中以最小化学计量数存在的反应物称为限制反应物。
2.过量反应物:不按化学计量比配料的原料中,某种反应物的量超过限制反应物完全反应所需总的理论量,该反应物称为过量反应物。
3.过量百分数:过量反应物超过限制反应物所需理论量的部分占所需理论量的百分数。
4.转化率:
5.选择性;
6.收率:
4—9 一般反应过程的物料衡算
对有化学反应过程的物料衡算,由于各组分在过程中发生了化学反应,因此就不能简单地按(4—3)式列组分的衡算式,必须考虑化学反应中生成或消耗的量,应该根据化学反应式,按(4—4)式列衡算方程。
对一般的反应过程,可用下列几种方法求解。
一、直接求解法
有些化学反应过程的物料衡算,有时只含一个未知量或组成,这类问题比较简单可根据化学反应式直接求解,不必列出衡算式,如下例。
二、元素衡算
元素衡算是物料衡算的一种重要形式。
在作这类衡算时,并不需要考虑具体的化学反应,而是按照元素种类被转化及重新组合的概念表示为输入(某种元素)=输出(同种元素)
对反应过程中化学反应很复杂,无法用一、两个反应式表示的物料衡算题,可以列出元素衡算式,用代数法求解。