过程的物料衡算

（四）过程的物料衡算
1、循环过程
例如在生产 中一般将未反应的原料与产品先分离，后循环返回原料进口处，与新原料一起再进入反应器反应
例如苯直接加氢转化环己烷中的循环过程：
在没有循环时，一系列单元步骤的物料衡算可按顺序依次进行，每次可取一个单元．但是，如果有循环的话，由于循环量并不知道，所以逐次计算并不能计算出循环量．
试差法：假定一个循环量估计值进行计算，将估计值与计算值比较，若不符，重新假定一个估计值，一直计算到估计值与计算值之差在一定的误差范围内．
代数解法：在循环存在时，列出物料平衡方程式，并求解一般方程式中以循环量作为未知数，应用联立方程式的方法进行求解．
苯直接加氢转化环己烷中的循环过程的衡算
解：反应为：C6H6+3H2→C6H12
基准：100kmol/h 环己烷
查苯的转化率为99%
则生产100kmol/h 环己烷需苯
100／0.99=101.01kmol/h
未反应的苯为
101.01-100=1.01kmol/h
产物中含H2,设含量为nH2
总产量＝100+1.01+3.12=104.13kmol/h
其摩尔分数为
H2的进料率为 100×3＋3.12=303.12kmol/h
苯的进料率为 101.01kmol/h
设H2循环量为R
R=100.92kmol/h
纯C 6H 6
20%C 6H 6 96.0126=H C x 01.066=H C x 03
.02=H x 3.001.110022=++H H n n h Kmol n H /12.32=2.012.30301.10101.101=++R。