化工计算-化工过程参数计算(三率计算)
化学反应速率-三段式
肇中2017届高一化学
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解析：2 min 后达到平衡时，Q 的物质的量为 0.4 mol/L×2 L＝ 0.8 mol，a 的值为 2，A 正确； X(g) ＋ 3Y(g) n 始(mol) 2 Δn(mol) 0.4 n 平(mol) 1.6 2Z(g)＋aQ(g) 2 0 0 1.2 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 1.6 mol 平衡时 X 的浓度为 ＝0.8 mol/L，B 正确；Y 的转化率 2L 1.2 mol 1.2 mol 为 ×100%＝60%，C 正确；反应速率 v(Y)＝ ＝ 2 mol 2L· 2 min 0.3 mol· (L· min)－1，D 错误。
－
2HI(g) 0 0.5 0.5
－
c(H2) 0.25
－
c(I2) 0.25 0.25
－
转化(mol· L 1)
－
5 min 时(mol· L 1)
起始时，c(I2)＝0.25 mol· L 1＋0.25 mol· L 1＝ 0．5 mol· L ，则 c(H2)＝c(I2)＝0.5 mol· L 。
肇中2017届高一化学
2．将等物质的量的氢气和碘蒸气放入密闭容器中进行反应： H2(g)＋I2(g) 2HI(g)(正反应放热)，反应经过5
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min测得碘化
氢的浓度为0.5 mol· L－1，碘蒸气的浓度为0.25 mol· L－1。请填写 以下的空白： (1)v(HI)＝__________；v(H2)＝__________；氢气的起始浓度 ＝__________。 (2)若上述反应达到平衡，则平衡浓度c(HI)、c(I2)、c(H2)的关 系是__________(填“相等”、“2∶1∶1”或“均为恒量”)。
化工计算资料
• 前馈控制：根据过程输入预测输出
• 自适应控制：根据过程变化自动调整控制参数
化工生产过程调节策略与技巧
化工生产过程调节策略
化工生产过程调节技巧
• 参数调节：调整操作参数，控制过程性能
• 模糊控制：利用模糊逻辑控制过程
• 设备调节：调整设备运行状态，控制过程性能
• 神经网络控制：利用神经网络预测和控制过程
化工计算未来发展的建议
化工计算未来发展的展望
• 加强多学科合作：结合化学工程、数学、计算机科学等
• 广泛应用于化工领域：为化工过程设计、生产和控制提
多学科知识
供支持
• 提高软件开发能力：提高软件的开发效率和兼容性
• 创新技术发展：推动化工新技术和新产品的研发
• 培养创新人才：培养具有跨学科知识和技能的人才
• 优化发酵工艺，提高抗生素产量和纯度
化工计算软件与工具的发展趋势与前景
化工计算软件与工具的发展趋势
• 多学科交叉：结合化学工程、数学、计算机科学等多学科知识
• 智能化发展：结合人工智能和机器学习技术，实现化工过程的自动控制和优化
• 云计算发展：利用云计算技术提高计算能力和数据共享
化工计算软件与工具的发展前景
• CFD：流体力学模拟软件
• Excel：数据处理和计算工具
化工计算软件与工具的应用案例分析
案例一：某化肥厂合成氨生产过程模拟与优化
• 利用ASPEN Plus软件分析合成氨生产过程
• 优化操作参数，提高氨产量和降低能耗
案例二：某制药厂抗生素生产过程模拟与优化
• 利用MATLAB软件分析抗生素生产过程
• 工艺调节：调整工艺流程，控制过程性能
• 优化控制：利用优化算法求解最优控制策略
化工设计第3章化工过程计算
苯 0.025F3 = 0.08F4
甲苯 0.35F3 = 0.72F4 + x5TF5 二甲苯 0.625F3 = 0.20F4 +(1- x5T)F5
总单元 ：5个未知变量，3个方程
苯 甲苯
0.2F1 = x2BF2 + 0.08F4 0.3F1 = (1-x2B)F2+ 0.72F4 + x5TF5
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。 或者将其分为稳定状态操作和不稳定状态操作两类。
2. 物料衡算式
物料衡算是依据物质守恒原理，研究某一个体系内进、出物料量及组成 的变化。
物料衡算基本式
进入量=排出量+反应消耗量+积累量
上式可根据衡算体系特点简化某些项。
2－2 物料衡算的基本方程
2. 估算。可以应用物理和化学的一些基本定律或经验关 联式计算各种物质的性质参数。
3. 用实验直接测定。
1-4 化工过程准数
雷诺数Re、普兰德数Pr、施米特数Sc、皮欧数Bi、努塞 尔数Nu、斯坦顿数St、舍伍德数Sh等。它们的关联式级 物理意义。
第二节 物料衡算
2－1 物料衡算式 1. 化工过程的类型
解：总物料衡算
F1 + F2 = F3 + F4 各组分物料衡算 苯平衡 F2 = 0.75 F3 水平衡 0.6 F1 = 0.24 F3
料液，F1 乙醇，40%
水 60%
苯，F2
醇平衡 0.4 F1 = （1- 0.75 – 0.24 ）F3 + F4 3个未知量，可用3个代数方程联立求解
解得： F1 = 2667 kg/h F2 = 5000 kg/h F3 = 6667 kg/h
化工原理化工计算所有公式总结
化工原理化工计算所有公式总结化工原理是化工工程的基础课程之一，主要讲解化工过程中的原理和计算方法。
在化工原理中，有许多重要的公式用于描述和计算各种物质在化学反应和物质转化过程中的性质和行为。
以下是一些常见的化工原理公式总结。
1.物质的组成和结构：-相对分子质量（M）=相对原子质量之和-摩尔质量（Mm）=相对分子质量/摩尔质量单位中的质量-摩尔质量（Mm）=密度（ρ）/摩尔体积（Vm）-摩尔体积（Vm）=分子体积（V）/物质的摩尔数（n）2.物质的平衡和转化：-反应的反应物摩尔数（ν）=反应的生成物摩尔数（ν）-反应的摩尔质量平衡：νAMA+νBMB=νCMC+νDMD-反应过程中的物质的转化率：X=(nA0-nA)/nA03.物质的热力学性质：-焓变（ΔH）=H2-H1-反应的热力学平衡常数：Kp=(pC)^νC(pD)^νD/(pA)^νA(pB)^νB -熵变（ΔS）=S2-S14.流体流动：-流体的流速（v）=流体的体积流量（Q）/流经的横截面积（A）-流体的质量流速（W）=流体的质量流量（m）/流经的横截面积（A）-流体的雷诺数（Re）=(流体的密度（ρ）*流速（v）*相对粘度（μ）)/动力粘度（ν）5.化学反应速率：- 化学反应速率（r）=dC/dt = -1/νA * d[A]/dt = 1/νB *d[B]/dt = 1/νC * d[C]/dt = 1/νD * d[D]/dt-化学反应速率常数（k）=r/C6.热传导：-热传导的传热速率（Q）=热传导系数（k）*温度梯度（ΔT）*传热面积（A）-热传导系数（k）=导热系数（λ）/导热物质的厚度（Δx）以上只是一部分化工原理中的公式总结，化工原理涉及的内容非常广泛，包括物质的传质、传热、物相平衡、反应工程、流体力学等方面。
通过掌握这些公式，可以更好地理解和分析化工过程中的各种物质行为和性质，并进行相应的计算和设计。
化工计算 第三章化工过程参数 第一节评价化工生产效果的常用指标
100％ 限制反应物的化学计量数
高职高专“十一五”规划教材《化工计算》
第一节 评价化工生产效果的常用指标
第一节 评价化工生产效果的常用指标
解： 反应器物料变化如图所示
丙烯 600kg/h
一段反应器
丙烯25kg/h 丙烯醛640kg/h
丙烯氧化生成丙烯醛的化学反应方程式： CH2CH=CH2+O2→CH2CHO+H2O
丙烯转化率
X (600 25) 100% 95.83 600
丙烯的选择性
S 640 / 56 100% 83.48% (600 25) / 42
注意：这三种生产能力在实际生产中各有不同的用途，设 计能力和查定能力是用作编制企业长远规划的依据，现有能力 是编制年度生产计划的重要依据。
高职高专“十一五”规划教材《化工计算》
第一节 评价化工生产效果的常用指标
2．生产强度
生产强度指的是单位特征几何量的生产能力，例如单 位体积或单位面积的设备在单位时间内生产得到的目的产 品数量(或投入的原料量)，单位是kg•m-3•h-1、t •m-3•d-1或 kg•m-2•h-1、t •m-2•h-1等。
高职高专“十一五”规划教材《化工计算》
第一节 评价化工生产效果的常用指标
⑶生产5.26kmol Al2(SO4)3需消耗硫酸的量
5.263 15.78kmol
则硫酸的转化率为： 15.78 100% 79.4%
19.88
⑷限制反应物即Al2O3的转化率
化工过程的评价指标--三率
«化学工艺概论»
化工过程的评价指标——三率
转化率、选择性和收率
1、转化率（X）
«化学工艺概论»
化工过程的评价指标——三率
1. 转化率100%，生产效益是不是 一定好？
2. 怎程的评价指标——三率
2、选择性(S)/产率
选择性高，说明了副反应多还是少？
3、收率（Y）
«化学工艺概论»
化工过程的评价指标——三率
计算结果汇总
通入 参加反应 工 乙烷 乙烷kg/h 况 kg/h
１ 5000 2500
产品 乙烯 kg/h
1980
２ 5000 4500 1680
乙烷 乙烯理论 乙烯理论 原料
转化率 产率
收率 消耗
%
%
%
定额
50 84.86 42.43 1.26
90
40
36 2.68
结论与启示: 相同原料进行反应,既要看转化率,也要看产率和
收率，还要看消耗定额等。 根据计算，第1种情况好。因为它收率高，消耗
定额低。
«化学工艺概论»
化工过程的评价指标——三率
1、转化率、选择性、收率三者之间的关系？ 2、高转化率是否就一定是高选择性？ 3、化工生产是否一定要采用高转化率？ 4、某套装置的转化率只有60%，是否表明该 装置生产效率不高？
«化学工艺概论»
化工过程的评价指标——三率
在以下两种工况中，以乙烷为裂解原 料，完成下表。（C2H6 → C2H4 + H2）
工 通入 参加反应 产品
况 乙烷
乙烷
乙烯
kg/h
kg/h
kg/h
１ 5000
2500
1980
２ 5000
05-第三章-化工生产过程分析与组织-1
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mol: g/mol:
C2H6
1 30
参加反应的原料量： 3000
C2H4 + H2 11
28
a
得到的产物量：
b
1980
通入反应器的原料量：5000
c (4667kg/h)
令：按3000kg/h的乙烷转化量计算应得的乙烯量为a；
生成1980kg/h的乙烯所消耗的乙烷量为b；
按5000kg/h的乙烷通入量计算应得的乙烯量为c。
a
3000 28 30
2800kg
/
h
；b
1980 30 28
2121kg / h
2022/7/4
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例４、输入5000kg/h乙烷裂解制乙烯， 乙烷的单程转化率为60％，乙烯产量为 1980kg/h，分离后将未反应的乙烷全部 返回裂解炉裂解，求此过程的乙烯总收 率和总质量收率。
rR+sS（目的产物）√
副产物1 × 副产物2×
×
副产物n×
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（二）选择性Ｓ
指体系中转化为目的产物的某反应物量与 该反应物的转化总量之比，用Ｓ表示。
S
转化为目的产物的某反应物的量 该反应物的转化总量
100％
S
实际所得的目的产物量 按某反应物的转化总量计算应得的目的产物理论量
第二章 化工生产过程分析与组织
第一节 化工生产工艺指标
2022/7/4
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2
１、从化工生产过程的产出的角度： 生产能力
２、从化工生产过程的投入的角度： 消耗定额
化工计算常用公式与数据
化工计算常用公式与数据化工计算在化学工程与技术领域中是至关重要的一部分。
化工计算常用于流程设计、物质平衡、热力学计算、反应动力学等方面。
在化工计算中，常用的公式与数据被广泛应用于各种问题的解决。
下面是一些常用的化工计算公式与数据：1.质量平衡公式：质量平衡公式用于计算化工过程中的物质流量。
其一般形式为：输入质量=输出质量+反应质量。
质量平衡公式可应用于各种化工过程中，如化工反应、蒸馏等。
2.能量平衡公式：能量平衡公式用于计算化工过程中的能量流动。
其一般形式为：输入能量=输出能量+产生/吸收的能量。
能量平衡公式可应用于化工过程中的加热、冷却、压缩等。
3.热力学计算公式：热力学计算公式用于计算化工过程中的热力学性质，如物质的热容、热导率、比热等。
常用的热力学计算公式包括能量平衡公式、吉布斯自由能公式、焓表公式等。
4.流体力学公式：流体力学公式用于计算化工过程中的流体流动性质，如胀缩流动、湍流流动、管道流动等。
常用的流体力学公式包括泊肃叶斯方程、雷诺数公式、二次管道流动公式等。
5.反应动力学公式：反应动力学公式用于计算化工反应过程中的反应速率、反应平衡常数等。
常用的反应动力学公式包括阿伦尼乌斯方程、核心壳层模型等。
6.化学物性数据：化学物性数据是化工计算中不可或缺的一部分，用于计算物质的物理与化学性质。
常用的化学物性数据包括物质的摩尔质量、密度、溶解度、沸点、熔点等。
以上只是化工计算中一小部分常用的公式与数据，实际上在化工计算中还有很多其他的公式与数据被广泛应用。
化工计算是化学工程与技术的重要组成部分，通过合理的应用化工计算公式与数据，可以提高化工过程的效率、节约资源、降低生产成本。
化工工艺计算
Cp ni ai nibiT ni ciT 2 ni diT 3
3.3.2 真实气体的热容 真实气体或压力大于3.5kg/cm2 时，压力对热容 有影响；在临界点时影响很大；但随着温度的升 高，压力对热容的影响减小，大于1000℃时可忽 略。
真实气体的热容通常采用普遍化热容差图（或普遍化热 容校正图）计算，主要公式（适用于非极性或弱极性气体， 对强极性气体或靠近临界点时误差大）如下：
1.4 课程的特点与学习目的 1）特点：化工计算是以许多基础学科的理论和方法为基 础来决化工工艺过程实际问题的一门学科。如化学和物 理提供了物质变化的内在规律；物理化学与化工热力学 是能量衡算的基础；化工原理提供了化工单元操作过程 设备结构和工作原理；化工工艺学提供了将化学反应转 化为生产的方法；数学和计算机为化工计算提供了解题 的方法和技巧； 2）学习目的：掌握化工过程中物料衡算与能量衡算的理 论基础、解题方法和技巧；学会收集、选取和估算物性 数据，因计算前需要查阅和处理大量的物质的物理性质 数据和热力学数据。
第2章 化工过程及其效率指标
2.1 化工过程 化工过程是化工计算的对象。 1）化工过程
原料
物理和化学处理
成品
2）化工过程的构成
化学反应 化工过程的中心环节 单元操作（物理过程） 主要用于原料的预处理和成品从混合物中的分离， 如物料的粉碎、输送、加热、加压、蒸馏（气液 分离） 、结晶（固液分离）和萃取（液液分离） 等。
c
1
0.017 0.320 49
112.50 44.8atm 2 (0.34 1.244) Vc 40 V 40 270 310cm3 / m ol
∑
0.083 1.224 279
化工计算导论 及基本参数计算(浓度 温度 压力 流速流量计算)ppt
2.质量
质量习惯上称为重量，用符号m表示。 质量的单位为千克（kg），在分析化学中常用克 （g），毫克（mg），微克（μg）和纳克（ng）。它们 的关系为：
1kg=103g=106mg=109 μg=1012ng
3.体积
体积或容积用符号V表示，国际单位为立方米（m3）， 在分析化学中常用升（L）、毫升（mL）和微升（μL）。 它们之间的关系为： 1m3=103L=106mL=109 μL
中的任意一个
解：设需要加水x克。 15÷ (15+ x) ＝40% 40%（15+x）＝15 6+0.4x＝15 0.4x＝9 x＝22.5 答：需要加水22.5克
例2：往含盐率10%的800克盐水中，再加入200克水，新 盐水的含盐率是多少？
[分析] ：新盐水的含盐率就是求现在的盐占现在盐水总量 的百分之几，加入的是水，不是盐。所以现在的盐就是原 来的盐，而盐水总量变了。一般的，对于新盐水，加盐时
化工计算
化工计算
一、教 材
化工厂最基本的计算，涉及原料量和浓度、产 物浓度和数量以及供应或发生热量等关系问题， 需要通过物料衡算和热量衡算的方法计算。所 有这些计算统称为化工计算。
化工计算是工厂或车间设计由定性规划转入定 量计算的第一步；而且对现有生产流程的经济 性和存在问题进行评价也是必不可少的。
4.体积分数
盐水浓度计算
盐水浓度就是盐水中盐占盐水的百分之几。
例如，100g的清水中加入25g盐，此时盐水的 含盐率不是25%， 而是25÷（100+25）＝20%。
盐水包括盐和水两部分，含盐率体现的是部分与整体的 关系。
15
15 x 例1： 用15克盐配置成含盐率40%的盐水，需要加 水多
化工计算-讲义
第二节 物料衡算的基本方法 进行物料衡算时，为了避免错误，必须掌握解题技巧，按正确的解题方法和步骤进行。
物料衡算的一般步骤：（P77） 1、收集计算数据。
如流量、温度、压力、浓度、密度等。这些数据，在进行设计时，常常是给定值。如果 从生产现场收集，应尽量准确。 2、画出物料流程简图。
在现有的生产设备及其工艺流程的基础上，利用实际测定数据，研究工艺条件对结果的
影响，分析设备的操作特性，对设备进行优化改进。
1
第二节 化工计算中的若干基本概念 一、常用名词 1、单元
完成某种特定任务的工艺设备及其组合。 2、化工过程
许多单元的组合。 3、单元计算模块
典型化工计算可用一套通用公式和算法程序来描述，这种通用公式和算法程序称为单元 计算模块。 4、系统与环境
力（绝压）与外界大气压的差值。具体为： 当绝压>大气压时，表压值=绝压-大气压； 绝压<大气压时，真空度值（负压值）=大气压-绝压
③、流量 ④、组成 前已叙述，略。
12、化工过程的工艺指标 按性质和作用分三大类：
①、物料规格指标 A、原料、产品规格指标； B、各工序（或单元）进出物料指标； C、在排放物料中，有毒物质的排放标准。
有，体积流量V（m3/s）、质量流量G（Kg/s）、体积流量n（mol/s）、 ②、能量流量
用 KJ/s.min.h 表示。 6、组分与组成 ①、组分
构成物流的物质成分。 ②、组成
物流中各成分之间的相对数量关系。常用的组成有： A、质量分数
2
wi =
Gi
k
，且
∑ Gj
《化工计算》课件
04
化工计算应用实例
石油化工流程模拟
总结词
通过模拟石油化工流程，可以预测和优化生产过程， 提高效率和降低成本。
详细描述
石油化工流程通常涉及多个物理和化学反应，通过计 算机模拟，可以预测不同操作条件下的产品产量、能 耗和物耗等指标，为实际生产提供理论依据。
化学反应器设计计算
化学反应工程基础
总结词
研究化学反应过程和反应器的学科基础。
详细描述
化学反应工程是研究化学反应过程和反应器的学科基础，包括反应动力学、反应器设计和优化等方面 。在化工计算中，化学反应工程用于分析和解决化学反应过程问题，如反应条件优化和反应器设计。
03
化工计算方法
物料衡算
总结词
物料衡算是化工计算中的基础方法，用 于确定物质在系统中的流入和流出量。
总结词
化学反应器是化工生产中的重要设备，通过设计计算可以确定反应器的最佳尺寸和操作 条件。
详细描述
根据化学反应动力学方程和工艺要求，可以计算反应器的体积、传热面积、停留时间等 参数，以确保反应器能够达到预期的生产效果。
传热设备设计计算
要点一
总结词
传热设备是实现热量传递的关键设备，通过设计计算可以 优化设备的传热性能和尺寸。
重要性
在现代化工生产中，精确的化工计算对于提高产品质量、降低能耗、减少环境污染等方面具有重要意义。通过 化工计算，可以优化化工过程，提高生产效率和经济效益。
化工计算的主要内容与目标
主要内容
包括流体流动、传热、传质、化学反应工程等方面的计算，涉及到的数学模型 和物理定律较多。
目标
通过学习化工计算，学生应掌握基本的计算方法和技巧，能够运用数学模型和 物理定律解决实际化工生产中的问题，为后续的专业课程学习和工作打下基础 。
三率值计算公式
三率值计算公式在咱们建筑材料、化学工业等好多领域里，都离不开“三率值”这个重要的概念。
啥是三率值呢？简单说，就是三个用来衡量和计算相关数据的数值。
先来说说这三率值到底是哪三个。
它们分别是石灰饱和系数（KH）、硅酸率（SM）和铝氧率（IM）。
石灰饱和系数（KH）的计算公式是这样的：KH = （CaO -1.65Al₂O₃ - 0.35Fe₂O₃）/2.8SiO₂。
这个公式看起来有点复杂是不是？别担心，我给您细细讲讲。
就拿我之前在水泥厂工作的经历来说吧。
那时候，我们天天都要跟这些数据和公式打交道。
有一次，我们接到了一个紧急的订单，客户对水泥的质量要求特别高。
为了达到他们的要求，我们整个团队都忙得不可开交。
我负责计算这批水泥的石灰饱和系数，我拿着实验室给出的各种氧化物的含量数据，小心翼翼地代入公式里。
当时我那个紧张啊，就怕算错一个数，导致整批水泥出问题。
我眼睛紧紧盯着那些数字，手里的笔不停地算着，额头上都冒出了汗珠。
算完石灰饱和系数，咱们再来说说硅酸率（SM）。
硅酸率的计算公式是：SM = SiO₂ / （Al₂O₃ + Fe₂O₃）。
这个数值能反映出水泥熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物的相对含量。
还记得有一回，我们在优化生产工艺的时候，发现硅酸率总是不太稳定。
于是，我们对原材料进行了反复的检测和分析，一点点调整配比。
那段时间，大家天天泡在车间和实验室，满脑子都是这些数据和公式。
最后是铝氧率（IM），它的计算公式是：IM = Al₂O₃ / Fe₂O₃。
铝氧率主要反映熟料中 C₃A 和 C₄AF 的相对含量。
在实际的生产过程中，这三个率值可不是孤立存在的，它们相互关联、相互影响。
我们要根据不同的生产需求和原材料的特点，合理地调整这三个率值，以保证产品的质量和性能。
比如说，如果石灰饱和系数过高，可能会导致熟料的煅烧困难，增加能耗；如果硅酸率过低，可能会使水泥的强度不够；而铝氧率不合适，则会影响水泥的凝结时间和抗硫酸盐性能。
化工原理化工计算所有公式总结
化工原理化工计算所有公式总结化工原理是研究物质在化学变化过程中的行为和性质的科学，化工计算则是应用数学和物理原理来解决化工过程中的问题。
下面总结了一些常见的化工原理和计算公式，以帮助理解和应用化工原理。
1.质量守恒方程质量守恒方程描述了化工过程中物质质量的守恒关系。
对于一个系统，质量守恒方程可以表示为：Σ(mi · Ai) = Σ(mo · Ao)其中，mi是进料流体的质量流率，Ai是进料流体的截面积，mo是出料流体的质量流率，Ao是出料流体的截面积。
2.能量守恒方程能量守恒方程描述了化工过程中能量的守恒关系。
对于一个系统，能量守恒方程可以表示为：Σ(mi · Hi) + Σ(Qi) = Σ(mo · Ho) + Σ(Qo)其中，Hi和Ho是进料和出料流体的焓，Qi和Qo是进料和出料流体的热量。
3.物质的摩尔质量计算物质的摩尔质量是物质的质量和物质的摩尔数的比值。
摩尔质量可以通过元素的摩尔质量来计算，可以根据元素的周期表上的相对原子质量得到。
4.摩尔质量和密度的关系计算摩尔质量和密度有以下关系：摩尔质量=质量/摩尔量密度=质量/体积5.摩尔质量和体积浓度的关系计算摩尔质量和体积浓度有以下关系：摩尔质量=质量/摩尔数体积浓度=摩尔数/体积6.反应热量计算反应热量是化学反应中释放或吸收的热量。
可以通过以下公式计算：反应热量=Σ(νiΔHi)其中，νi是反应物i的摩尔系数，ΔHi是反应物i的摩尔焓变。
7.动力学常数计算动力学常数是描述化学反应速率的参数。
可以通过以下公式计算：k = A · exp(-E/RT)其中，k是动力学常数，A是指前因子，E是活化能，R是气体常数，T是温度。
8.流体流动的雷诺数计算雷诺数可以衡量流体流动的稳定性和变动性。
Re=ρvL/μ其中，Re是雷诺数，ρ是流体的密度，v是流体的速度，L是特征长度，μ是流体的动力黏度。
9.库水平衡计算库水平衡在化工过程中扮演着重要的角色。
化学三段式产率计算公式
化学三段式产率计算公式
化学反应的产率指实际得到的产物与理论可得产物的比值，通常以百分数表示。
产率是化学反应的关键参数之一，可以用来评估反应条件、控制反应过程等。
在实际生产和实验中，常用化学三段式法来计算反应的产率。
化学三段式法是将反应过程分为三个步骤，在每个步骤中都可以测定反应物消耗量和产物生成量，从而计算反应的总产物量。
化学三段式产率计算公式如下：
产率（%）=实际产物量/理论产物量×100%
其中，实际产物量为实验中测得的产物量，理论产物量为根据反应方程式计算得到的产物量。
通过温度、压力、反应时间等条件的优化调整，可以提高反应的产率，从而获得更好的反应效果。
- 1 -。
化学三段式产率计算公式
化学三段式产率计算公式
化学反应的产率是指实际得到的产物与理论计算得到的产物之比。
产率通常用百分数表示，它衡量了反应的有效性和效率。
在实际化学实验中，产率的测定是非常重要的。
下面给出化学三段式反应的产率计算公式：
产率（%）= 实际得到的产物质量 / 理论产物质量× 100%
其中，理论产物质量是指根据化学反应的化学方程式计算出来的产物质量，它是根据反应物质量比和反应的化学方程式确定的。
实际得到的产物质量是指实验中实际得到的产物质量，它是通过实验测定得到的。
在化学实验中，产率的测定可以通过称量实验物质质量或者测量实验物质的体积来进行。
同时，为了提高产率的准确性，需要注意实验条件的控制和实验操作的规范性。
- 1 -。
水泥三率值计算
一、物料平衡式：（不考虑生产损失）1、干石灰石+干粘土+干铁粉=干生料2、灼烧石灰石+灼烧粘土+灼烧铁粉=灼烧生料=熟料3、灼烧生料+煤灰（掺入熟料中的）=熟料4、熟料的率值计算公式：含义:反映了熟料中硅酸盐矿物、熔剂、矿物的相对含量。
取值：1.7~2.7三、铝率:公式:p(IM)=3232O Fe O Al含义：说明熟料中C3A 、C4AF 的相对含量。
反映液相的性质。
(C3A 产生的液相粘度大；C4AF 产生的液相粘度小.) 取值：0.9~1.9配料计算烧失量及实测粘土烧失量，计算原料的配合比。
配料计算实例已知原料、燃料的有关分析数据如表4－10、4－11，假设用窑外分解窑以三种原料配合进行生产，要求熟料的三个率值为：KH ＝0.89±0.02、SM ＝2.1±0.1、IM ＝1.3±0.1，单位熟料热耗为q=3350kj/kg熟料，试计算原料的配合比。
原料与煤灰的化学成份表4－10设∑＝97.5%则Fe2O3=∑/((2.8KH+1)(IM+1)SM+2.65IM+1.35)=4.5%Al2O3=IM*Fe2O3=5.85%SiO2=SM(Al2O3+Fe2O3)=21.74%CaO=∑-(SiO2+Al2O3+Fe2O3)=65.41%3、以100kg熟料为基准，列表递减如下生料、熟料的化学成份IM=A/F=1.27所得结果KH、SM与要求相比均略高，而铝率略低，但已十分接近要求值，可按此配料进行生产7、计算湿物料的配合比设原料操作水分：石灰石为1%；粘土为0.8%；铁粉为12%，则湿物料的配合比为：湿石灰石＝82.2/(100-1)*100=83.03湿粘土＝13.7/(100-0.8))*100=13.81湿铁粉＝4.1/(100-12)*100=4.65。
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3、转化率、选择性、收率
（1）转化率—计算
丙烷脱氢生产丙烯时，原料丙烷处理量为1000kg/h， 产物中丙烷为500kg/h，获得产物丙烯为400kg/h，求丙烷 转化率?
3、转化率、选择性、收率 （1）转化率-计算
乙烷脱氢生产乙烯时，原料乙烷处理量为1000kg/h，产 物中乙烷为500kg/h，获得产物乙烯为400kg/h，求乙烷转 化率?
原料去哪 了？
转化率
投入反应器的原料
参加反应的原料 未有参加反应的原料
生成目的产品所消耗的原料 生成副产品所消耗的原料
3、转化率、选择性、收率 （1）转化率
转化率是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
3、转化率、选择性、收率 （1）转化率-计算公式
原料A的转化率XA= 参加反应的某种原料量（kg） ×100% 投入设备该种原料总量（kg）
练习： （1）转化率-计算
乙烷脱氢生产乙烯时，原料乙烷处理量为（1000+学号） kg/h，产物中乙烷为（550-学号）kg/h，获得产物乙烯为 400kg/h，求乙烷转化率?
转化率100%，生产效益是不是一定好？ 为什么转化率常常小于100%？
（2）选择性
对于复杂反应体系，同时存在有生成目的产物的主反应和生成 副产物的许多副反应，只用转化率来衡量是不够的。
主反应 C2 H 6 C2 H 4 H 2
副反应 C2 H 6 C2 H 2 2H 2
（2）选择性计算
生成乙烯消耗的乙烷量（kg）
乙烯选择性S=
×100%
参加反应的乙烷量（kg）
参加反应乙烷=原料乙烷量-未反应的乙烷量 =1000kg/h- 500kg/h =500kg/h
生成产品乙烯= 400kg/h
原料去哪了
收率
×100%
参加反应的丙烷量（kg）
参加反应丙烷=原料丙烷量-未反应的丙烷量=500kg/h
生成产品丙烯= 400kg/h
C3H8 →C3H6 +H2
44
42
X
400
44×400
X= 42
=419.0.05（kg） ×100% =83.81%
500（kg）
选择性高说明副反应多还是少？
乙烯选择性S=
400（kg/h）
×100% =80% 500（kg/h）
（2）选择性计算
生成乙烯消耗的乙烷量（kg）
乙烯选择性S=
×100%
参加反应的乙烷量（kg）
参加反应乙烷=1000kg/h- 500kg/h =500kg/h
400kg/h产品乙烯需要消耗 X kg/h乙烷
C2H6 C2H4 H2
30
28
X
400
30×400
X= 28
=428.57kg/h
428.57（kg/h） 乙烯选择性S= 500（kg/h） ×100%
=85.71%
（2）选择性计算
丙烷脱氢生产丙烯时，原料丙烷处理量为1000kg/h，产 物中丙烷为500kg/h，获得产物丙烯为400kg/h，求丙烷转 化率?丙烯选择性？
C3H8 →C3H6 +H2
（2）选择性计算
生成丙烯消耗的丙烷量（kg）
丙烯选择性S=
×100%
参加反应的丙烷量（kg）
参加反应丙烷=原料丙烷量-未反应的丙烷量 =1000kg/h- 500kg/h =500kg/h
生成产品丙烯= 400kg/h
（2）选择性计算
生成丙烯消耗的丙烷量（kg）
丙烯选择性S=
一 生产能力 生产强度
1.1 生产能力
⑴ 定义：生产能t力 a是1指生产装置每年生产的产品量，
分类：设计能力、查定能力和现有能力。
第一节 评价化工生产效果的常用指标
2．生产强度 生产强度指的是单位特征几何量的生产能力. 例如单位体积或单位面积的设备在单位时间内生产得 到的目的产品数量(或投入的原料量)，单位是kg•m-3•h-1、 t •m-3•d-1或kg•m-2•h-1、t •m-2•h-1等。
原料
收率 选择性 转化率
化学反应
加工量 生产强度 原料利用率
成品
产品 废品
副产品
产品量 消耗定额
100个生板栗
80个板栗炒熟了
10个板栗碳化了（炒熟了但不能吃） 10个生板栗（由于受热不均）
原料去哪了
收率
选择性
转化率
投入反应器的原料
参加反应的原料 未有参加反应的原料
生成目的产品所消耗的原料 生成副产品所消耗的原料
参与主反应的某种原料量（kg）
×100% 参加反应的某种原料量（kg）
选择性系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
选择性-计算
乙烷脱氢生产乙烯时，原料乙烷处理量为1000kg/h， 产物中乙烷为500kg/h，获得产物乙烯为400kg/h，求 乙烷转化率?乙烯选择性？
化工计算
化工计算
一、教 材
绪论 第一章 化工常用基础数据 第二章 化工过程参数 第三章 物料衡算 第四章 能量衡算 第五章 物料和能量联算
3
常见有机物的官能团
类型
官能团
类型 官能团
烷烃
——
酚 —OH(羟基)
烯烃 C=C (碳碳双键) 醚 R—O—R(醚键)
炔烃 —C≡C—(碳碳三键)
芳香烃
——
卤代烃 —X (卤素)
醛 —CHO(醛基)
酮O —C—
（羰基）
羧酸 —COOH (羧基)
醇 —OH (羟基)
酯 —COOR(酯基)
注意：烷烃基、苯环均不属于官能团。
式量如何计算?
（1）记住碳氢氮氧硫氯钠 （2）C 12，H1，N14，O16，S32，Cl35.5，Na23 （3）先算碳后算氢
CH3CH3 CH2 = CH2
因为，尽管有的反应体系原料转化率很高，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了。所以需要用选择 性这个指标来评价反应过释的效率。
原料去哪了？
选择性
转化率
投入反应器的原料
参加反应的原料 未有参加反应的原料
生成目的产品所消耗的原料 生成副产品所消耗的原料
（2）选择性
反应的选择性S=
二 转化率、选择性、收率计算
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。通常以 此来表示过量反应物的过量程度。