物料衡算公式

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化工中物料衡算和热量衡算公式

物料衡算和热量衡算

物料衡算

根据质量守恒定律，以生产过程或生产单元设备为研究对象，对其进出口处进行定量计算，称为物料衡算。通过物料衡算可以计算原料与产品间的定量转变关系，以及计算各种原料的消耗量，各种中间产品、副产品的产量、损耗量及组成。

物料衡算的基础

物料衡算的基础是物质的质量守恒定律，即进入一个系统的全部物料量必等于离开系统的全部物料量，再加上过程中的损失量和在系统中的积累量。

∑G1=∑G2+∑G3+∑G4

∑G2：——输人物料量总和；

∑G3：——输出物料量总和；

∑G4：——物料损失量总和；

∑G5：——物料积累量总和。

当系统内物料积累量为零时，上式可以写成：

∑G1=∑G2+∑G3

物料衡算是所有工艺计算的基础，通过物料衡算可确定设备容积、台数、主要尺寸，同时可进行热量衡算、管路尺寸计算等。

物料衡算的基准

(1)对于间歇式操作的过程，常采用一批原料为基准进行计算。

(2)对于连续式操作的过程，可以采用单位时间产品数量或原料量为基准进行计算。物料衡算的结果应列成原材料消耗定额及消耗量表。

消耗定额是指每吨产品或以一定量的产品(如每千克针剂、每万片药片等)所消耗的原材料量；而消耗量是指以每年或每日等时间所消耗的原材料量。

制剂车间的消耗定额及消耗量计算时应把原料、辅料及主要包装材料一起算入。

热量衡算

制药生产过程中包含有化学过程和物理过程，往往伴随着能量变化，因此必须进行能量衡算。又因生产中一般无轴功存在或轴功相对来讲影响较小，因此能量衡算实质上是热量衡算。生产过程中产生的热量或冷量会使物料温度上升或下降，为了保证生产过程在一定温度下进行，则外界须对生产系统有热量的加入或排除。通过热量衡算，对需加热或冷却设备进行热量计算，可以确定加热或冷却介质的用量，以及设备所需传递的热量。

物料衡算的公式

1吨煤炭燃烧时产生的 SO2S= 1600XS千克；S含硫率，一般0.6-1.5%。若燃煤的含硫率为 1%，则烧 1吨煤排放 16公斤

SO2 。

1吨燃油燃烧时产生的S02量=2000XS千克；S含硫率，一般重油1.5-3%，柴油0.5-0.8% 。

若含硫率为 2%，燃烧 1 吨油排放 40 公斤 SO2 。

¬ 排污系数：燃烧一吨煤，排放 0.9-1.2 万标立方米燃烧废气，电厂可取小值，其他小

厂可取大值。燃烧一吨油，排放 1.2－1.6 万标立方米废气，柴油取小值，重油取大值。

物料衡算公式

物料衡算公式：

1吨煤炭燃烧时产生的SO2量＝1600×S千克；S含硫率，一般0.6-1.5%。若燃煤的含硫率为1%，则烧1吨煤排放16公斤SO2 。

1吨燃油燃烧时产生的SO2量＝2000×S千克；S含硫率，一般重油1.5-3%，柴油0.5-0.8%。若含硫率为2%，燃烧1吨油排放40公斤SO2 。

排污系数：燃烧一吨煤，排放0.9-1.2万标立方米燃烧废气，电厂可取小值，其他小厂可取大值。燃烧一吨油，排放1.2－1.6万标立方米废气，柴油取小值，重油取大值。

【城镇排水折算系数】0.7~0.9，即用水量的70-90%。

【生活污水排放系数】采用本地区的实测系数。

【生活污水中COD产生系数】60g/人.日。也可用本地区的实测系数。

【生活污水中氨氮产生系数】7g/人.日。也可用本地区的实测系数。使用系数进行计算时，人口数一般指城镇人口数；在外来较多的地区，可用常住人口数或加上外来人口数。

【生活及其他烟尘排放量】

按燃用民用型煤和原煤分别采用不同的系数计算：

民用型煤：每吨型煤排放1~2公斤烟尘

原煤：每吨原煤排放8~10公斤烟尘

一、工业废气排放总量计算

1.实测法

当废气排放量有实测值时，采用下式计算：

Q年= Q时× B年/B时/10000

式中：

Q年——全年废气排放量，万标m3/y；

Q时——废气小时排放量，标m3/h；

B年——全年燃料耗量（或熟料产量），kg/y；

B时——在正常工况下每小时的燃料耗量（或熟料产量），kg/h。

2.系数推算法

1)锅炉燃烧废气排放量的计算

①理论空气需要量（V0）的计算 a. 对于固体燃料，当燃料应用基挥发分Vy>15%（烟煤），计算公式为：V0=0.251 ×QL/1000+0.278[m3(标）/kg]

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）。

化工中物料衡算和热量衡算公式

物料衡算和热量衡算

物料衡算

物料衡算的基础

物料衡算的基础是物质的质量守恒定律，即进入一个系统的全部物料量必等于离开系统的全部物料量，再加上过程中的损失量和在系统中的积累量。

∑G1=∑G2+∑G3+∑G4

∑G2：——输人物料量总和；

∑G3：——输出物料量总和；

∑G4：——物料损失量总和；

∑G5：——物料积累量总和。

当系统内物料积累量为零时，上式可以写成：

∑G1=∑G2+∑G3

物料衡算是所有工艺计算的基础，通过物料衡算可确定设备容积、台数、主要尺寸，同时可进行热量衡算、管路尺寸计算等。

物料衡算的基准

(1)对于间歇式操作的过程，常采用一批原料为基准进行计算。

(2)对于连续式操作的过程，可以采用单位时间产品数量或原料量为基准进行计算。物料衡算的结果应列成原材料消耗定额及消耗量表。

消耗定额是指每吨产品或以一定量的产品(如每千克针剂、每万片药片等)所消耗的原材料量；而消耗量是指以每年或每日等时间所消耗的原材料量。

制剂车间的消耗定额及消耗量计算时应把原料、辅料及主要包装材料一起算入。

热量衡算

物料衡算.pdf

面粉 875kg 水 315kg 面粉 350kg
酵母 25kgkg 接种面团 1372.5kg
水 472.5kg 盐 25kg 油 50kg 切块损失 52.2kg
可通过工厂实际数据或实验得来。注：部分原料工艺损耗率及原料折用率见书
糖 62.5kg
二次调粉后面团 2175kg 拌干粉量 25kg 搓圆后面团 2127.8kg 湿面包坯 2147.8g 成品 1933.02k
=（10000×3.5-15.2×30%）/（10000-15.2）=3.09%
13)标准化后非脂乳固体含量 =3.09/0.38=8.132%
14)标准化乳总固体含量
=3.09+8.132=11.22%
ห้องสมุดไป่ตู้
15)砂糖添加量
=9848×11.22%×1.4=1546.9kg
16)砂糖65%浓度糖浆总重量应添加水量
243 2.8 0.231 104 1.04 2.6 46.43 5.9 80 13998 13998
L
⒉处理10T乳品厂设计物料衡算
炼乳
成品标准（查国标）：成分水分＜26.5% 标准选择 26% 原料乳成分取值 4.5% F 3.5% F ＞8% 8.5% SNF SNF ＞22% 22.5% 糖 40~45% 43%
21)每日处理10T鲜奶，每袋奶粉净重500g。 22)每天生产奶粉袋数＝10吨×1000×1000×94.36 500×833.3＝2264.7袋≈2265袋

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。

物料平衡计算的技巧和步骤

三、物料平衡计算的方法和步骤（一）水泥厂的物料平衡计算

1.烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算（1）年平衡法

计算步骤是：按计划任务书对工厂规模（水泥年产量的要求），先计算要求的熟料年产量，然后选择窑型、规格，标定窑的台时产量，选取窑的年利用率，计算窑的台数，最后再核算出烧成系统和工厂的生产能力。

①要求的熟料年产量可按式（3-1）计算： Q y =

d ---100100G y （3-1)

式中 Q y ——要求的熟料年产量（t/a ）；

G y ——工厂规模（t/a ）；

d ——水泥重视高的掺入量（%）；

e ——水泥中混合材的掺入量（%）； p ——水泥的生产损失（%），可取为3%~~5%。当计划书任务书规定的产品品种有两种或两种以上，但所用的熟料相同时，可按下式分别求出每种水泥要求的熟料年产量，然后计算熟料年产量的总和。

Q y1=p

e d ---1001001

1G y1

（3-2）

Q y2=

e d ---1001002

2G y2

(3-3)

Qy=Q y1+Q y2

(3-4)

式中 Q y1，Q y2——分别表示每种水泥要求的熟料年产量（t/a ）；

G y1，G y2——分别表示每种水泥年产量（t/a ）； d 1，d 2——分别表示每种水泥中石膏的渗入量（%）； e 1，e 2——分别表示每种水泥中混合材的渗入量（%）； Q y ——两种熟料年产量的总和（t/a ）。 ②窑的台数可按式（3-5）计算：

.8760

h Q

η (3-5)

式中 n ——窑的台数；

Q y ——要求的熟料年产量（t/a ）;

物料衡算计算公式

以制叶丝生产线物料衡算为例：

制丝工艺中前后工序之间的流量变化主要是由于水分变化引起，一般采用逐道工序计算的办法。

在计算制丝过程每道工序的在制品加工量（m）时，应根据这道工序加工在制品的实际含水率(h)，折算成12%含水率的在制品量(M)。折算公式为：

m=M(1-12%)/(1-h)

式中：m——某一工序在制品的加工量(kg/h)；

M——含水率为12%时的在制品量(kg/h)；

h——某一工序加工的在制品含水率（%）。

同样的道理：

计算工序1与工序2之间的变化：

假设工序1在制品加工量M1，含水率H1，工序2在制品加工量M2，含水率H2。M1已知，则M2的计算公式为：

M2= M1(1- H1)/ (1- H2)

例1：4000kg/h生产线，切片工序在制品加工量为4000kg/h，在制品含水率12%，松散回潮工序在制品加工量为M，含水率为18%，则：M=4000×(1-12%)/(1-18%)=4292kg/h。

例2：4000kg/h生产线，如HT增温工序在制品加工量为4815kg/h，含水率为28%，滚筒干燥后含水率为13%，则滚筒干燥工序在制品加工量M为：

M=4815×(1-28%)/(1-13%)=3984kg/h。

此外，在计算每一工序的在制品加工量时，还要扣去一定的损耗（如扣去筛分掉的碎末等）。

附图：安阳卷烟厂制丝线物料流量衡算图。

物料衡算和热量衡算

需要加入过量对叔丁基甲苯做 C 11H 14O 2 178.23 6054.8

3物料衡算

依据原理：输入的物料量=输出的物料量+损失的物料量

3.1衡算基准

年生产能力：2000吨/年年开工时间：7200小时产品含量：99%

3.2物料衡算

反应过程涉及一个氧化反应过程，每批生产的产品相同，虽然有原料对叔丁基甲苯和溶剂甲苯的循环，第一批以后循环的物料再次进入反应，但每批加料相同。在此基础上，只要计算第一个批次的投料量，以后加料一样。

反应釜内加热时间2h 、正常的反应时间18h 、冷却时间1h 。加上进料和出料各半个小时，这个生产周期一共 2+18+1+仁22h 。所以在正常的生产后，每22 小时可以生产出一批产品。每年按 300天生产来计算，共开工7200小时，可以生产327个批次。要求每年生产2000吨对叔丁基苯甲酸，则每批生产 2000七27 =6.116吨。产品纯度99 %( wt %)

实际过程中为了达到高转化率和高反应速率, 溶剂，反应剩余的原料经分离后循环使用。 3.2.1各段物料

(1) 原料对叔丁基甲苯的投料量

设投料中纯的对叔丁基甲苯为X kg ，则由

C 11H 16

M 148.24 m

得 x=6054.8 >148.24 478.23=5036.0 kg

折合成工业原料的对叔丁基甲苯质量为 5036.0 -0.99=5086.9kg 实际在第一批生产过程加入的对叔丁基甲苯为 6950.3kg (2)

氧气的通入量

生产过程中连续通入氧气，维持釜内压力为表压0.01MPa进行氧化反应。实

物料衡算

组分
物质的摩尔分量/mol 数/% CH3OH 0.250 5.0 HCHO 0.750 15.2
H2O
O2 N2 总计
0.750
0.375 2.820 4.945
15.2
7.6 57.0 100.0
2. 反应速度法
反应速率的定义：某一组分进单位体积反应器与出反应器的mol流量之差称为该组分的反应速率。( mol· -3/s) m RS=FS′-FS S—组分; RS—S组分的反应速率（以单位时间表示）则 FS′=FS+RS
H3OCH HCHO O2 N2
CH3OH为限制反应物，反应的 CH3OH的量=0.75*1=0.75 （mol）因此 HCHO的量（输出）=0.75mol CH3OH的量（输出）=10.75=0.25（mol） O2的量（输出）=0.750.75*0.5 =0.375（mol） H2O的量（输出）=0.75（mol）计算结果如右表所示
4. 结点法
以流程中的汇集或分支处的交点（即结点）进行衡算，可以使计算简化。
A 节点
B A C
B C
来自百度文库节点
参考文献
《制药工程工艺设计》《化工工程设计概论》《制药工艺学》张珩杨基和元英进
连续过程的物物料衡算
串联
并联和旁路
循环
分离设备与分离设备的串联

物料衡算公式

物料衡算公式：

1吨煤炭燃烧时产生的SO2量＝1600×S千克；S含硫率，一般0.6-1.5%。若燃煤的含硫率为1%，则烧1吨煤排放16公斤SO2 。

1吨燃油燃烧时产生的SO2量＝2000×S千克；S含硫率，一般重油1.5-3%，柴油0.5-0.8%。若含硫率为2%，燃烧1吨油排放40公斤SO2 。

【城镇排水折算系数】0.7~0.9，即用水量的70-90%。

【生活污水排放系数】采用本地区的实测系数。

【生活污水中COD产生系数】60g/人.日。也可用本地区的实测系数。

【生活及其他烟尘排放量】

按燃用民用型煤和原煤分别采用不同的系数计算：

民用型煤：每吨型煤排放1~2公斤烟尘

原煤：每吨原煤排放8~10公斤烟尘

一、工业废气排放总量计算

1.实测法

当废气排放量有实测值时，采用下式计算：

Q年= Q时× B年/B时/10000

式中：

Q年——全年废气排放量，万标m3/y；

Q时——废气小时排放量，标m3/h；

B年——全年燃料耗量（或熟料产量），kg/y；

B时——在正常工况下每小时的燃料耗量（或熟料产量），kg/h。

2.系数推算法

1)锅炉燃烧废气排放量的计算

①理论空气需要量（V0）的计算 a. 对于固体燃料，当燃料应用基挥发分Vy>15%（烟煤），计算公式为：V0=0.251 ×QL/1000+0.278[m3(标）/kg]

(2)物料衡算及设备选型

生产班次、成本核算、管线设计。
二、物料计算方法
（一）物料计算方法（技术经济定额指标法）
1、每班耗用原料量（Kg/班）=单位产品耗用原料量（Kg/t） × 班产量（t/班）
2、每班耗用各种辅料量（Kg/班）=单位产品耗用各种辅助材料量（Kg/t） × 班产量（t/班）
3、每班耗用包装容器量（只/班）=单位产品耗用包装容器（只/t） × 班产量（t/班） × （1+损耗率）
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年比例
【物料衡算实例】
现以二次发酵法生产面包为例，说明物料衡算的基本方法。
已知：班产量2000kg,食品规格为100g糖圆面包，其配方如下：
标准粉
142.9kg
鲜酵母
0.86kg
(这里取面粉的0.6％进行计算)
目
白砂糖
14.3kg(占面粉的10%)
录
植物油
1.43kg(占面粉的1%)
上
精盐
1.07kg(占面粉的0.75%)
9．原材料单耗 (1)主原料(t/t产品) (2)辅料(t/t产品) (3)水(t/t产品) (4)电(kWh/t产品) (5)蒸汽(t/t产品) (6)冷量(kJ/t产品)
10．总投资(万元) (1)设备价值 (2)材料费 (3)运杂费 (4)建筑工程费 (5)工资 (6)其他
三、主要技术经济指标内容
■夹层锅：用于物料的热烫/预煮，调味液配制及熬煮一些浓缩产品；

物料衡算和能量衡算热量

(3) 热容与压力的关系
• 压力仅仅对真实气体热容的影响比较明显。
• 各种真实气体在温度T和压力p 时的热容Cp，与同样温度条件下的理想气体热容之差 (Cp Cp )，是和对比压力pr和对比温度Tr有关的，也就是数值符合对应状态原理。
(4)混合物的热容
• a．理想气体混合物因为理想气体分子间没有作用力，所以混合物热容按
• 用下面的公式从标准燃烧热求算反应热：
H
298,r
(ni
H
298,c
)反应物－
(ni
H
298,c
)产物
• 在化工生产中，反应温度常常不是25℃，此时可以利用焓变只与始态、终态有关而与途径无关的特性
• 假设便利的热力学途径，从25℃的反应热求算其他温度的反应热。
七. 物理过程的热衡算
H
298
)
表示，常用物质的
(
H
T
H
298
)
大都被计算出来，这些数据
可以查“常用物质标准焓差数据表”。
•
在使用时把两个不同温度Tl和T2下
(
H
T
H
298
)
的相减，所
得差值是此物质在Tl和T2的理想气体状态的焓差，并不需
要也不可能知道绝对数值。
• b．某些理想气体焓的多项式 • c．热力学图表

物料衡算公式范文

1.需求量是指在一定时间内所需的原料数量，通常用每天或每周的需

求量来计算。需求量可以通过销售数据、生产计划和市场调研等途径获取。

2.安全库存是指为了应对突发情况而保留的额外存货。它可以用来应

对供应商延迟交货、突然增加的需求或生产线停机等情况。安全库存的大

小根据企业的需求和供应链的稳定性来确定。

3.订货量是指在每次进货时所订购的原料数量。通常订货量应包括需

求量和安全库存，以确保生产过程的连续性。

4.周期存货量是指为了满足生产周期而保留的原料存货。它是根据生

产周期和物料的消耗速度来计算的。

有几种常用的物料衡算公式可以用来计算需求量、安全库存、订货量

和周期存货量。

1.计算需求量的公式：

需求量=日均销售量*计划生产天数

2.计算安全库存的公式：

安全库存=峰值需求量*安全系数

峰值需求量是指一段时间内的最大销售量，安全系数是根据供应链的

稳定性和风险承受能力来确定的。

3.计算订货量的公式：

订货量=需求量+安全库存-当前库存

当前库存是指企业当前持有的原料存货量。

4.计算周期存货量的公式：

周期存货量=日均消耗量*生产周期

周期存货量是为了满足生产线连续运转所需的原料存货量，其中日均

消耗量是指物料每日的消耗量。

物料衡算公式的应用可以帮助企业合理安排生产计划，减少库存积压

和物料短缺的风险。同时，物料衡算公式还可以帮助企业优化供应链管理，提高生产效率和降低成本。在实际应用中，企业可以根据自身的需求和情

况对物料衡算公式进行调整和优化，以适应不同行业和市场的需求。

制药工程学5 物料衡算

基本理论
质量守恒定律
公式：∑G投入= ∑G产品+ ∑G回收+ ∑G流失式中：∑G投入—投入系统的物料总量 ∑G产品—系统产出的产品和副产品总量 ∑G流失—系统中流失的物料总量 ∑G回收—系统中回收的物料总量其中：产品量包括产品和副产品流失量包括除产品、副产品及回收量以外各种形式的损失量，污染物排放量即包括在其中。
列出物料衡算式求解
——设定整个系统为稳态体系，则累积为零。此时，输入和输出系统的总质量相等。
总质量衡算式

G 输入总量

G 输出总量

G 消耗总量
完成物料输入输出表
——将已知和经计算获得的数据填入物料衡算表并对表中的所有数据进行验算及审核。
物料衡算输入输出表
名称进料质量/kg 含量/% 名称出料质量/kg 含量/%
收
% 1 0 0
H 2S O H 2O 合计
H N O H 2S O H 2O 合计
H N O
V 1 1 0 6
组成 N C B C B H 2S O H 2O 合计
粗硝基物
重量 5 6 9 6 2 0 .3 .1 .4 .2 % 9 8 1 0 0 .4 .0 .4 .0 9 6 2 3

G 生成

G 出料