物料衡算和能量衡算

物料衡算的步骤
➢ 2)列出化学反应式 列出各个过程的主、副化学反应
式，明确反应前后的物料组成和 它们之间的定量关系。需要注意 的是，当副反应很多时，对那些 次要的，而且所占比重很小的副 反应可以略去，而对那些产生有 毒物质或明显影响产品质量的副 反应，其量虽小，却不能略去， 因为这是以后进行某些精制分离 设备设计和三废治理设计的重要 依据。
物料衡算的步骤
➢ 6)进行物料衡算
根据物质质量守恒定律，凡是进入设备进行操作的 物料量必须等于操作后离开设备的物料量。但实际 上，在生产过程中物料必然有损失，即产出量少于 投入量，其差额即为物料损失量。
∑G入＝∑G出＋∑G损 式中 ∑G入----进入物料量的总和；
∑G出----离开物料量的总和； ∑G损----损失物料量的总和。 上述物料衡算式适用于整个生产过程，也适用于生 产过程的任何一个步骤和每一台设备、在物料衡算 中，可以进行总的物料衡算，也可以对混合物中某 一组成进行物料衡算。
物料衡算的步骤
➢ 7)整理和校核计算结果 在计算过程中，每一步都要认
真计算和认真校核，做到及时 发现差错，防止差错延续扩大， 以致造成大量返工。待计算全 部结束后将计算结果整理清楚， 列成表格。表中要列出进入和 离开的物料名称、数量、成分 及其百分数。再全面校核，直 到计算完全正确为止。
物料衡算的步骤
物料衡算的步骤
➢ 3)确定计算项目 根据物料流程示意图和化学反
应式，分析物料在每一台设备 中的数量、成分和品种发生了 哪些变化。近一步明确已知项 和待求项。根据已知项和待求 项的数学关系，寻找简捷的计 算方法，以节省计算时间和减 少错误发生率。
物料衡算的步骤
➢ 4)收集数据 计算项目确定后，需要收集的
物料衡算常用基本概念和方法
➢ 质量守恒定律 质量守恒定律是指“进入一个系统的全部物料量必 等于离开这个系统的全部物料量，再加上过程中损失 量和在系统中积累量”。依据质量守恒定律，对一研 究系统作物料衡算，可用下式表示： ∑G进=∑G出+∑G损+∑G积
式中 ∑G进--输入物料总和； ∑G出--离开物料量总和； ∑G损--总的损失量； ∑G积--系统中积累量。 分批操作（间歇操作）的设备，当终点时，物料全 部排出则系统内物料积累为零，对于稳定连续操作， 系统物料累积量亦为零。在此情况下，上式可写成： ∑G进=∑G出+∑G损
阶段产品或半成品输出 量折算为投入物料量
阶段
投入物料量
100 %
➢ 车间收率与阶段收率之间关系可用下式表示： η总=η1.η2.η3.……ηn
式中η1，η2，η3，…，ηn为各阶段收率。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
物料衡算的方法及步骤
➢一个工艺流程，对常一由些多复个杂生的产工工艺序组成，要
进行各工序、各流设备程的作物物料料衡衡算算，，则需按一定 的顺序进行。 需要同时应用顺程
数据和资料也就明确了。应收 集的数据资料一般包括：生产 规模、生产时间（年工作时 数）、有关收率和转化率、原 料、辅助材料，中间产品和产 品的规格、有关物理化学常数 等。在查找有关数据时应注意 数据资料的正确性、可靠性和 适用范围。
物料衡算的步骤
➢ 5)选准计算基准 在物料衡算过程中，计算基准选得
➢ 物料衡算可分操作型计算和设计型 计算。
➢ 操作型计算是指对已建立的工厂、 车间或单元操作及设备等进行计算。
➢ 设计型计算是指对建立一个新的工 厂、车间或单元操作及设备进行物 料衡算，这是设计计算的第一步， 也是整个设计的基础，在此基础上 进行热量衡算、设备工艺计算，则 可以确定设备选型、工艺尺寸、台 数以及公用工程所需水、电、汽、 冷冻、真空及压缩空气等需要量。
适当，可以大大简化计算手续。按 照不同情况可以采用吨、公斤、m3 作为计算单位。一般，对于气体采 用m3作为计算单位比较方便。间歇 生产过程的物料衡算一般以每批产 量作为计算基准，而连续过程的物 料衡算则采用每小时产量作为计算 基准。在计算过程中还必须注意， 将各个量的单位统一为同一单位制， 保持前后一致，以避免发生差错。
顺程法
法和返程法才能完 从原成料。进入系统开始，沿
着物料走向，逐一计算
返程法 从最后的产品开始，按物料
流程逆向的顺序进行计算
物料衡算的步骤
➢ 1)画出物料衡算流程示意图 绘制物料流程图时，要着重确定生
产工艺路线，考虑物料的来龙去脉。 每一种物料都要表示在图上，并注 明每种物料的重量、组成、体积、 温度和压力等数据，不允许有差错 和遗漏，并反复核对。如果是待求 项，需用字形符号标写清楚。
车间收率和阶段收率
➢ 在作整个车间的物料衡算时，常需要用车间 总收率、阶段收率这些基本概念。
车间收率和车间产品及原料消耗关系如下：
车间收率
成品质量折算为原料量
总
原料消耗量
100 %
或
成品产量
总 原料消耗量折算为成品 量 100 %
➢ 阶段收率则表示一个工段或工序的产品或半成 品输出量，折算为投入物料量与实际投入物料 量之间的比例关系，可用下式表示：
物料衡算的作用与意义
➢ 物料衡算还可以检验生产过程 的完善程度，对生产工艺设计 工作也有着重要指导作用。物 料衡算是计算原料与产品之间 的定量关系，由此定出原料和 辅助材料的用量、制订原料和 辅助材料的单耗指标以及生产 过程中各个阶段的原料和辅助 材料的损耗量及其组成。
➢物料衡算也是能量衡算、定型设备 选型、非定型设备工艺计算和其他 工艺计算的基础。通过物料衡算可 以算出各工段所处理的物料量(各组 分的成分、重量和体积)，便可以定 出生产过程所需设备台数、容量和 主要尺寸以及计算管道尺寸等。所 以物料衡算是复合材料工艺计算的 重要部分。
第五章 物料衡算和能量衡算
5.1 物料衡算 5.2 能量衡算
物料衡算的作用与意义
➢ 依据质量守衡定律，以设备或生产过程作为研 究系统，对其进、出口处进行定量计算，称之 为物料衡算。
➢ 在复合材料生产过程中，物料衡算对于控制生 产过程有着重要的指导意义。在实际生产过程 中，物料衡算可以揭示物料的浪费和生产过程 的反常现象，从而帮助找出改进措施，提高成 品率及减少副产品、杂质和三废排放量。