制药工程学第五章_物料衡算
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6
5.1.3 稳定流动过程的物料衡算
连续式操作 ，设备或装置可连续运行很长时间，除了开
工和停工阶段外，在绝大多数时间内是处于 稳定状态
的流动过程，物料不断地流进和流出系统。
特点:系统中各点的参数(例如T、P、浓度和流量等)
不随时间而变化，系统中没有积累
当然，设备内不同点或截面的参数可相同，也可不同 稳定流动过程的物料衡算式:
进料混合物（液体或汽体）通过部分汽化或部分冷凝得
到含有较多易挥发组分的汽相和含有较多难挥发组分
的液相的过程。是单级连续平衡分离过程
26
由二元T-(x)y图中看出，P一定时， 闪蒸温度应在 Tb≤T闪≤Td 若 T 闪＜T b ， 不能汽化， 为过冷液体； T 闪＞T d , 为过热蒸汽
27
5.2.2 闪蒸过程的物料衡算
17
(5)环境因子 由荷兰化学家Sheldon提出 环境因子E的定义为： 指标从本质上反映其合成工艺是否最大限度地利用了 资源，避免废物的产生和由此而带来的环境污染
（6）转化率（conversion）
指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量 的分率或百分率 定义式： ×100%
转化率表征原料的转化程度
所有物料质量的总和（包括反应物、溶剂、充入的
气体、催化剂等）
5
投入料总量－卸出料总量=
残存在设备内的物料量及
其他机械损失
设备的生产能力=每批生产所获得的目的产物量/
每批操作循环耗费的总时间
间歇操作过程:包括投料、设备加盖密封、试漏、
气体置换、加压、升温、反应、吹Baidu Nhomakorabea、
开盖、卸料和清洗设备等操作
完成一个循环的非反应时间较多，生产能力低
24
5.2 无化学反应过程的物料衡算 5.2.1 单级汽液平衡
化工分离过程计算中有三类单级汽液平衡计算 泡点计算 ；露点计算 ；闪蒸计算 其中泡露点计算是分离过程计算中最基本的汽液平衡计算 如精馏过程的严格计算中，为确定塔温度， 要多次反复计算泡露点温度 (1)泡露点的概念 ①泡点温度：一定组成x1,x2,x3„xc下的液相混合物在一 定的压力P下加热，当开始出现第一个汽泡时的温度， 称为泡点温度 Tb 则规定变量为 x1,x2,x3,„,xc-1，P 求解变量为 y1,y2,y3,„,yc-1，T
①以时间为基准
连续稳定过程:可选取以单位时间（1a ，1h，1min，1s 等）的投料量或产品量为计算基准 这种基准可直接联系到生产规模和设备的生产能力 如年产300kt 乙烯的装置，年操作时间为8000 h ， 则每一小时的平均产量为37.5 t
一般年生产时间取为330天=7920 h 或取8000 h
(3）有效生产周期 开工因子通常在0.9左右，开工因子大意味着停工检 修带来的损失小，即设备先进可靠，催化剂寿命长 （4）原子经济性 是美国 Stanbrd大学的 B．M．Trost教授首次提出 因此获得1998年美国“总统绿色化学挑战奖”的学术奖 原子经济性AE定义：
式中:
Pj—目的产物分子中各类原子数 Fj一 反应原料中各类原子数 Mj 一相应各类原子的相对质量
②流动物系需要再加流率变量（物流变量）
对于每一单相物流：
Nv = f + 1 = c + 1 + 1 = c + 2
③如果所讨论的物系除物流外尚有与外界的热与功的
交换时则相应的增加Q、W 变量
15
5．1．8 主要工艺指标 ⑴生产能力
指一个设备、一套装置或一个工厂在单位时间内生产 的产品量，或在单位时间内处理的原料量 单位:kg／h，t/d或kt/a，万吨／a等 （2）生产强度 为设备单位特征几何量的生产能力 设备的单位体积的生产能力，或单位面积的生产能力 单位: kg／（h·m3），t／（d·m3）， 或kg／（h·m2），或t／（d·m2）等 主要用于比较那些相同反应过程或物理加工过程的 设备或装置的优劣 设备中进行的过程速率高，其生产强度就高 16
输入物料的总质量= 输出物料的总质量 十
系统内积累的物料质量
4
5.1.2 间歇操作过程的物料衡算
间歇操作:批量生产，一次投料到设备内进行处理， 处理后一次出料，后再进行第二批生产 特点: 在过程中浓度等参数随时间而变化 分批投料和分批出料也属于间歇操作 间歇操作过程的物料衡算: 以每批生产时间为基准，输入物料量为每批投入的
原料中组分A的单程转化率为产物计算 ×100%
总转化率 指新鲜原料进入反应系统到离开该系统所
达到的转化率。例如，原料中组分A的总转化率为 ×100%
21
（7）选择性（selectivity）
∵存在生成目的产物的主反应和生成副产物的副反应∴只 用转化率来衡量不够。有的反应原料转化率很高但大多 数转变成副产物，目的产物很少，意味着许多原料浪费
选择衡算基准是个技巧问题，基准选择恰当， 可以使计算大为简化
12
5.1.7 变量分析
物料衡算过程需要根据已知变量，建立方程式，求解方 程式，解出未知的物流量和组成。 首先，建立物料平衡式和约束式。
（1）方程式和约束式
①物料衡算式：i个组分(元素)写出（i+1）方程式 ②物流约束式:如归一化方程， ∑xi=1 相平衡方程式， yi=ki xi 等
输入系统的物料总质量= 输出系统的物料总质量
7
5.1.4 物料衡算形式
(1)总质量平衡式:
输入系统的物料总质量= 输出系统的物料总质量
(2)组分质量平衡式:
输入系统的i组分质量之和 = 输出系统的i组分质量之和
有化学反应的过程不成立
(3)元素原子平衡式: ∵在反应中，原子本身不发生变化∴可用元素的原子的 物质的量来做衡算 ∵不涉及化学反应式中的化学计量 关系 ∴对复杂反应体系的计算很方便 对稳定流动过程:
25
②露点温度：一定组成y1,y2,y3, „,yc下的汽相混合物
在一定的压力P下冷却，当开始出现第一个液滴时的温
度，称为露点温度Td 则规定变量为 求解变量为 y1,y2,y3,„,yc-1, P x1,x2,x,„,xc-1，T
总之，求泡点：已知液相混合物xi求汽相混合物yi 求露点：已知汽相混合物yi求液相混合物xi (3)闪蒸的概念
2
通过能量衡算计算:
(1)水、电、蒸汽或其它燃料的消耗定额 (2)各单元设备的能量负荷及其等级
在物料及能量衡算的基础上，通过设备计算确定:
(1)设计和选择反应器和其他设备的类型、尺寸及台数
(2)所需设备的投资
对原有装置作物料衡算和能量衡算可以核查:
(1)生产过程中各物料量及有关数据是否正常，有否泄漏 (2)热量回收、利用水平和热损失的大小
第二步 列出已知数据
衡算时须有足够的原始数据
如物性数据、工艺数据等。要注意数据的适用范围和条 件。所有的数据单位必须要统一
第三步 列出由物料平衡所求解的问题
9
第四步 确定计算范围 第五步 写出主副化学反应方程式。 第六步 选定衡算基准 第七步 设未知数，列方程式组，联立求解
有几个未知数则应列出几个独立的方程式，这些方程 式除物料衡算式外，有时尚需其他关系式，诸如组成 关系约束式、化学平衡约束式、相平衡约束式、物料 量比例等。
23
（9）平衡转化率和平衡产率
可逆反应达到平衡时的转化率 此时所得产物的产率平衡产率 X平衡 Y平衡
X平衡和Y平衡是可逆反应所能达到的极限值（最大值）
但反应达平衡往往需要相当长的时间。随着反应的进行， 正反应速率降低，逆反应速率升高，所以净反应速率 不断下降直到零 在实际生产中应保持高的净反应速率，不能等待反应达平 衡，实际转化率和产率比平衡值低。 若平衡产率高，则可获得较高的实际产率 工艺学的任务之一是通过热力学分析，寻找提高平衡产率 的有利条件，并计算出平衡产率
18
对同一反应，若反应物不只一个，则不同反应组分 的转化率在数值上可能不同 对反应
反应物A和B的转化率分别:
XA ，XB — 分别为组分A和组分B的转化率 nA,0，nB,0— 分别为组分 A和组分 B的起始量，mol nA，nB— 分别为反应后组分A和B的剩余量，mol ν A ，ν B ， ν R ，ν S—化学计量系数 人们对关键(限制)反应物的转化率感兴趣， 关键反应物:反应物中价值最高的组分，使其尽可能转化， 常使其他反应组分（过量反应物）过量
在闪蒸的过程中给定F、zi、PF、 TF的条件下，
Nd = N v – Nc
式中：Nv — 描述系统的独立变量数； Nc — 独立变量之间约束关系式数； Nd — 设计变量数
14
（3）独立变量数 ①封闭平衡物系的独立变量数。由相律 f = c - π + 2 单相系： Nv = f = c – 1 + 2 = c + 1
两相系： Nv = f = c – 2 + 2 = c
第八步 计算和核对
第九步 整理计算结果
已知数据及计算结果列成物料平衡表，表格可以有不同 形式，但要全面反映输入及输出的各种物料和包含的 组分的绝对量和相对含量 10
5.1.6
衡算基准及选择
衡算基准:进行物料衡算所选择的起始物理量 包括物料名称、数量和单位，衡算结果得到的其他物 料量均是相对该基准而言 衡算基准的选择以计算方便为原则，恰当地选择基准可 使计算简化，同时也可缩小计算误差 选择基准大致有一下几种:
从而查找出生产上的薄弱环节和瓶颈部位，为改善操作和 进行系统的最优化提供依据
3
5.1 物料衡算的基本原理
物料衡算:围绕一个特定范围进行 称此范围为衡算系统 衡算系统:一个总厂，一个分厂或车间，一套装置
一个设备，甚至一个节点等
5.1.1 物料衡算的质量守恒
理论依据:质量守恒定律
按此定律写出衡算系统的物料衡算通式为
11
②以质量为基准
对液体或固体物料，可选取一定量原料或产品（混合物用
1kg或 100kg；单一化合物或已知组成和相对分子质量的 混合物用1mol或 1kmol等）为基准 间歇操作，一般可选取一批或一釜原料或产品作为基准
③以体积为基准
对气体物料选取体积为基准， 用标准体积， m3(STP)表示，实际状况下的体积换算为标准体积
③设备约束式:如物料分配器中分配比(精馏回流比)等
13
（2）设计变量 设计一个装置要求确定各个物理量数值，如F, x, y等 这些物理量之间是相互关联，相互制约的 其中一部分是设计者所能规定的
设计变量：指在设计时，设计者所指定的独立变量
设计中，设计变量过少，设计缺条件，设计无法进行 设计变量过多，变量之间相互矛盾，设计也无法进行 设计变量数取决于独立变量数N(v)和约束条件数（独立方 程式的数目），有时也称约束关系式数
19
不可逆反应:关键组分转化率最大为100％
可逆反应:关键组分转化率最大为其平衡转化率
&&计算转化率时，反应物起始量的确定很重要
间歇过程:反应开始时装入反应器的某反应物料量
为起始量
连续过程:反应器进口物料中某反应物的量为起始量 但对循环式流程:有单程转化率和全程转化率
20
单程转化率 指原料每次通过反应器的转化率，例如
输入物料中所有原子的物质的量（mol）之和 = 输出物料中所有原子的物质的量（ mol ）之和
8
5.1.5
物料衡算基本步骤
做物料衡算时，应该按一定步骤来进行，才能给出清晰 的计算过程和正确的结果
通常遵循以下步骤:
第一步 绘出流程的方框图，以便选定衡算系统
图形表达方式宜简单，但代表的内容要准确，进、出物 料不能有任何遗漏，否则衡算会造成错误
选择性:指体系中转化成目的产物的某反应物量与
参加所有反应而转化的该反应物总量之比。
用符号S表示，可按下式计算：
反应物计算 ×100%
产物计算
×100%
22
(8）收率（产率，yield） 从产物角度来描述反应过程的效率。 定义式: 对同一反应物，X、S和Y三者之间关系: ×100%
无副反应: S=1，故 Y=X， X ↗ Y ↗ 有副反应:S < 1，希望在S高的前提下X尽可能高 ∵使X提高的反应条件往往会使S降低， ∴不能单纯追求高X或高S 而要兼顾两者，使目的产物Y最高
第五章
物料衡算
5.1 物料衡算的基本原理 5.2 无化学反应过程的物料衡算 5.3 反应过程的物料衡算
1
化工工艺设计的”三算”:
物料衡算、能量衡算和设备(工艺)计算
物料衡算和热量衡算: 工艺设计的基础
物料衡算:
热量衡算和设备工艺计算的基础
通过物料衡算，计算:
(1)生产过程的主、副产品的产量 (2)原材料的消耗定额 (3)生产过程的物料损耗 (4)三废的生成量 (5)各单元设备的流体流量及其组成
5.1.3 稳定流动过程的物料衡算
连续式操作 ，设备或装置可连续运行很长时间，除了开
工和停工阶段外，在绝大多数时间内是处于 稳定状态
的流动过程，物料不断地流进和流出系统。
特点:系统中各点的参数(例如T、P、浓度和流量等)
不随时间而变化，系统中没有积累
当然，设备内不同点或截面的参数可相同，也可不同 稳定流动过程的物料衡算式:
进料混合物（液体或汽体）通过部分汽化或部分冷凝得
到含有较多易挥发组分的汽相和含有较多难挥发组分
的液相的过程。是单级连续平衡分离过程
26
由二元T-(x)y图中看出，P一定时， 闪蒸温度应在 Tb≤T闪≤Td 若 T 闪＜T b ， 不能汽化， 为过冷液体； T 闪＞T d , 为过热蒸汽
27
5.2.2 闪蒸过程的物料衡算
17
(5)环境因子 由荷兰化学家Sheldon提出 环境因子E的定义为： 指标从本质上反映其合成工艺是否最大限度地利用了 资源，避免废物的产生和由此而带来的环境污染
（6）转化率（conversion）
指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量 的分率或百分率 定义式： ×100%
转化率表征原料的转化程度
所有物料质量的总和（包括反应物、溶剂、充入的
气体、催化剂等）
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投入料总量－卸出料总量=
残存在设备内的物料量及
其他机械损失
设备的生产能力=每批生产所获得的目的产物量/
每批操作循环耗费的总时间
间歇操作过程:包括投料、设备加盖密封、试漏、
气体置换、加压、升温、反应、吹Baidu Nhomakorabea、
开盖、卸料和清洗设备等操作
完成一个循环的非反应时间较多，生产能力低
24
5.2 无化学反应过程的物料衡算 5.2.1 单级汽液平衡
化工分离过程计算中有三类单级汽液平衡计算 泡点计算 ；露点计算 ；闪蒸计算 其中泡露点计算是分离过程计算中最基本的汽液平衡计算 如精馏过程的严格计算中，为确定塔温度， 要多次反复计算泡露点温度 (1)泡露点的概念 ①泡点温度：一定组成x1,x2,x3„xc下的液相混合物在一 定的压力P下加热，当开始出现第一个汽泡时的温度， 称为泡点温度 Tb 则规定变量为 x1,x2,x3,„,xc-1，P 求解变量为 y1,y2,y3,„,yc-1，T
①以时间为基准
连续稳定过程:可选取以单位时间（1a ，1h，1min，1s 等）的投料量或产品量为计算基准 这种基准可直接联系到生产规模和设备的生产能力 如年产300kt 乙烯的装置，年操作时间为8000 h ， 则每一小时的平均产量为37.5 t
一般年生产时间取为330天=7920 h 或取8000 h
(3）有效生产周期 开工因子通常在0.9左右，开工因子大意味着停工检 修带来的损失小，即设备先进可靠，催化剂寿命长 （4）原子经济性 是美国 Stanbrd大学的 B．M．Trost教授首次提出 因此获得1998年美国“总统绿色化学挑战奖”的学术奖 原子经济性AE定义：
式中:
Pj—目的产物分子中各类原子数 Fj一 反应原料中各类原子数 Mj 一相应各类原子的相对质量
②流动物系需要再加流率变量（物流变量）
对于每一单相物流：
Nv = f + 1 = c + 1 + 1 = c + 2
③如果所讨论的物系除物流外尚有与外界的热与功的
交换时则相应的增加Q、W 变量
15
5．1．8 主要工艺指标 ⑴生产能力
指一个设备、一套装置或一个工厂在单位时间内生产 的产品量，或在单位时间内处理的原料量 单位:kg／h，t/d或kt/a，万吨／a等 （2）生产强度 为设备单位特征几何量的生产能力 设备的单位体积的生产能力，或单位面积的生产能力 单位: kg／（h·m3），t／（d·m3）， 或kg／（h·m2），或t／（d·m2）等 主要用于比较那些相同反应过程或物理加工过程的 设备或装置的优劣 设备中进行的过程速率高，其生产强度就高 16
输入物料的总质量= 输出物料的总质量 十
系统内积累的物料质量
4
5.1.2 间歇操作过程的物料衡算
间歇操作:批量生产，一次投料到设备内进行处理， 处理后一次出料，后再进行第二批生产 特点: 在过程中浓度等参数随时间而变化 分批投料和分批出料也属于间歇操作 间歇操作过程的物料衡算: 以每批生产时间为基准，输入物料量为每批投入的
原料中组分A的单程转化率为产物计算 ×100%
总转化率 指新鲜原料进入反应系统到离开该系统所
达到的转化率。例如，原料中组分A的总转化率为 ×100%
21
（7）选择性（selectivity）
∵存在生成目的产物的主反应和生成副产物的副反应∴只 用转化率来衡量不够。有的反应原料转化率很高但大多 数转变成副产物，目的产物很少，意味着许多原料浪费
选择衡算基准是个技巧问题，基准选择恰当， 可以使计算大为简化
12
5.1.7 变量分析
物料衡算过程需要根据已知变量，建立方程式，求解方 程式，解出未知的物流量和组成。 首先，建立物料平衡式和约束式。
（1）方程式和约束式
①物料衡算式：i个组分(元素)写出（i+1）方程式 ②物流约束式:如归一化方程， ∑xi=1 相平衡方程式， yi=ki xi 等
输入系统的物料总质量= 输出系统的物料总质量
7
5.1.4 物料衡算形式
(1)总质量平衡式:
输入系统的物料总质量= 输出系统的物料总质量
(2)组分质量平衡式:
输入系统的i组分质量之和 = 输出系统的i组分质量之和
有化学反应的过程不成立
(3)元素原子平衡式: ∵在反应中，原子本身不发生变化∴可用元素的原子的 物质的量来做衡算 ∵不涉及化学反应式中的化学计量 关系 ∴对复杂反应体系的计算很方便 对稳定流动过程:
25
②露点温度：一定组成y1,y2,y3, „,yc下的汽相混合物
在一定的压力P下冷却，当开始出现第一个液滴时的温
度，称为露点温度Td 则规定变量为 求解变量为 y1,y2,y3,„,yc-1, P x1,x2,x,„,xc-1，T
总之，求泡点：已知液相混合物xi求汽相混合物yi 求露点：已知汽相混合物yi求液相混合物xi (3)闪蒸的概念
2
通过能量衡算计算:
(1)水、电、蒸汽或其它燃料的消耗定额 (2)各单元设备的能量负荷及其等级
在物料及能量衡算的基础上，通过设备计算确定:
(1)设计和选择反应器和其他设备的类型、尺寸及台数
(2)所需设备的投资
对原有装置作物料衡算和能量衡算可以核查:
(1)生产过程中各物料量及有关数据是否正常，有否泄漏 (2)热量回收、利用水平和热损失的大小
第二步 列出已知数据
衡算时须有足够的原始数据
如物性数据、工艺数据等。要注意数据的适用范围和条 件。所有的数据单位必须要统一
第三步 列出由物料平衡所求解的问题
9
第四步 确定计算范围 第五步 写出主副化学反应方程式。 第六步 选定衡算基准 第七步 设未知数，列方程式组，联立求解
有几个未知数则应列出几个独立的方程式，这些方程 式除物料衡算式外，有时尚需其他关系式，诸如组成 关系约束式、化学平衡约束式、相平衡约束式、物料 量比例等。
23
（9）平衡转化率和平衡产率
可逆反应达到平衡时的转化率 此时所得产物的产率平衡产率 X平衡 Y平衡
X平衡和Y平衡是可逆反应所能达到的极限值（最大值）
但反应达平衡往往需要相当长的时间。随着反应的进行， 正反应速率降低，逆反应速率升高，所以净反应速率 不断下降直到零 在实际生产中应保持高的净反应速率，不能等待反应达平 衡，实际转化率和产率比平衡值低。 若平衡产率高，则可获得较高的实际产率 工艺学的任务之一是通过热力学分析，寻找提高平衡产率 的有利条件，并计算出平衡产率
18
对同一反应，若反应物不只一个，则不同反应组分 的转化率在数值上可能不同 对反应
反应物A和B的转化率分别:
XA ，XB — 分别为组分A和组分B的转化率 nA,0，nB,0— 分别为组分 A和组分 B的起始量，mol nA，nB— 分别为反应后组分A和B的剩余量，mol ν A ，ν B ， ν R ，ν S—化学计量系数 人们对关键(限制)反应物的转化率感兴趣， 关键反应物:反应物中价值最高的组分，使其尽可能转化， 常使其他反应组分（过量反应物）过量
在闪蒸的过程中给定F、zi、PF、 TF的条件下，
Nd = N v – Nc
式中：Nv — 描述系统的独立变量数； Nc — 独立变量之间约束关系式数； Nd — 设计变量数
14
（3）独立变量数 ①封闭平衡物系的独立变量数。由相律 f = c - π + 2 单相系： Nv = f = c – 1 + 2 = c + 1
两相系： Nv = f = c – 2 + 2 = c
第八步 计算和核对
第九步 整理计算结果
已知数据及计算结果列成物料平衡表，表格可以有不同 形式，但要全面反映输入及输出的各种物料和包含的 组分的绝对量和相对含量 10
5.1.6
衡算基准及选择
衡算基准:进行物料衡算所选择的起始物理量 包括物料名称、数量和单位，衡算结果得到的其他物 料量均是相对该基准而言 衡算基准的选择以计算方便为原则，恰当地选择基准可 使计算简化，同时也可缩小计算误差 选择基准大致有一下几种:
从而查找出生产上的薄弱环节和瓶颈部位，为改善操作和 进行系统的最优化提供依据
3
5.1 物料衡算的基本原理
物料衡算:围绕一个特定范围进行 称此范围为衡算系统 衡算系统:一个总厂，一个分厂或车间，一套装置
一个设备，甚至一个节点等
5.1.1 物料衡算的质量守恒
理论依据:质量守恒定律
按此定律写出衡算系统的物料衡算通式为
11
②以质量为基准
对液体或固体物料，可选取一定量原料或产品（混合物用
1kg或 100kg；单一化合物或已知组成和相对分子质量的 混合物用1mol或 1kmol等）为基准 间歇操作，一般可选取一批或一釜原料或产品作为基准
③以体积为基准
对气体物料选取体积为基准， 用标准体积， m3(STP)表示，实际状况下的体积换算为标准体积
③设备约束式:如物料分配器中分配比(精馏回流比)等
13
（2）设计变量 设计一个装置要求确定各个物理量数值，如F, x, y等 这些物理量之间是相互关联，相互制约的 其中一部分是设计者所能规定的
设计变量：指在设计时，设计者所指定的独立变量
设计中，设计变量过少，设计缺条件，设计无法进行 设计变量过多，变量之间相互矛盾，设计也无法进行 设计变量数取决于独立变量数N(v)和约束条件数（独立方 程式的数目），有时也称约束关系式数
19
不可逆反应:关键组分转化率最大为100％
可逆反应:关键组分转化率最大为其平衡转化率
&&计算转化率时，反应物起始量的确定很重要
间歇过程:反应开始时装入反应器的某反应物料量
为起始量
连续过程:反应器进口物料中某反应物的量为起始量 但对循环式流程:有单程转化率和全程转化率
20
单程转化率 指原料每次通过反应器的转化率，例如
输入物料中所有原子的物质的量（mol）之和 = 输出物料中所有原子的物质的量（ mol ）之和
8
5.1.5
物料衡算基本步骤
做物料衡算时，应该按一定步骤来进行，才能给出清晰 的计算过程和正确的结果
通常遵循以下步骤:
第一步 绘出流程的方框图，以便选定衡算系统
图形表达方式宜简单，但代表的内容要准确，进、出物 料不能有任何遗漏，否则衡算会造成错误
选择性:指体系中转化成目的产物的某反应物量与
参加所有反应而转化的该反应物总量之比。
用符号S表示，可按下式计算：
反应物计算 ×100%
产物计算
×100%
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(8）收率（产率，yield） 从产物角度来描述反应过程的效率。 定义式: 对同一反应物，X、S和Y三者之间关系: ×100%
无副反应: S=1，故 Y=X， X ↗ Y ↗ 有副反应:S < 1，希望在S高的前提下X尽可能高 ∵使X提高的反应条件往往会使S降低， ∴不能单纯追求高X或高S 而要兼顾两者，使目的产物Y最高
第五章
物料衡算
5.1 物料衡算的基本原理 5.2 无化学反应过程的物料衡算 5.3 反应过程的物料衡算
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化工工艺设计的”三算”:
物料衡算、能量衡算和设备(工艺)计算
物料衡算和热量衡算: 工艺设计的基础
物料衡算:
热量衡算和设备工艺计算的基础
通过物料衡算，计算:
(1)生产过程的主、副产品的产量 (2)原材料的消耗定额 (3)生产过程的物料损耗 (4)三废的生成量 (5)各单元设备的流体流量及其组成