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有没有什么软件能够进行物料衡算和热量衡算过程的呢？ 已有3人参与
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如题。 [ Last edited by changle9139 on 2014-11-7 at 21:32 ] |
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9楼2014-11-05 02:16:23
3楼2014-11-03 11:50:52
changle9139
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4楼2014-11-03 12:49:34
【答案】应助回帖
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感谢参与，应助指数 +1
billbier: 金币+3 2014-11-03 22:56:09
常飞: 金币+5, ★★★很有帮助 2014-11-10 12:27:55
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billbier: 金币+3 2014-11-03 22:56:09
常飞: 金币+5, ★★★很有帮助 2014-11-10 12:27:55
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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 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。 热量衡算的基础 热量衡算按能量守恒定律“在无轴功条件下，进入系统的热量与离开热量应该平衡”，在实际中对传热设备的衡算可由下式表示 Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6 （1—1） 式中： Q1—所处理的物料带入设备总的热量，KJ; Q2—加热剂或冷却剂与设备和物料传递的热量（符号规定加热剂加入热量为“+”，冷却剂吸收热量为“-”），KJ; Q3—过程的热效率，（符号规定过程放热为“+”；过程吸热为“-”） Q4—反应终了时物料的焓（输出反应器的物料的焓） Q5—设备部件所消耗的热量，KJ; Q6—设备向四周散失的热量，又称热损失,KJ; 热量衡算的基准可与物料衡算相同，即对间歇生产可以以每日或每批处理物料基准。（计算传热面积的热负荷必须以每小时作为基准，而该时间必须是稳定传热时间）热量衡算温度基准，一般规定25℃。热量衡算式中各项计算 从 （1—1）式中可得： 2=Q 4+Q5+Q6-Q1-Q3 (1—2 式中各项可用以下计算方法 （1）Q1和Q4的计算 Q1和Q4均可以用下式计算： Q=∑miciT1(T2) 式中： mi—反应物体系中组分I的质量，Kg; ci—组分i在0—T℃时的平均比热容，KJ/(Kg*℃)或KJ/(Kmol·℃); T1(T2)—反应物系反应前后的温度，℃ （2）Q3的计算 Q3 作为过程的热效率分为化学反应热效应和物理过程热效应，在这次反应中由于物理过程热效应较低，相比化学反应热效应可忽略不计，故过程热效应可由下式表示： 3rp式中 rQ—化学反应热效应，KJ； pQ—物理过程热效应，KJ；(可忽略不计)rQ可通过标准化学反应热0rq计算： (1000/)rAA 与化学反应的A物质质量，Kg； AM—A物质分子量。 反应体系中各物质标准焓为： 乙苯（40.219KJ/mol） 苯（33.871 KJ/mol） 甲（18.029KJ/mol） Mi——设备上i部件质量，kg； cpi——设备上i部件比热容，kJ／(kg•℃) T1——设备各部件初温，℃； T2——设备各部件终温，℃。 设备向四周散失的热量(Q6)的计算 Q6=∑Aα t(TW2一T0)t ×10-3 A——设备散热表面积，m2； α t——散热表面向四周介质的联合给热系数，W／(m2•℃)； Tw2——四壁向四周散热时的表面温度，℃； To——周围介质温度，℃； t ——过程持续时间，s。 由加热剂或冷却剂传给设备和物料的热量的计算 Q2=Q4+Q5+Q6-Q1-Q3 选定加热剂(或冷却剂)，即可从有关手册查出该物质cp，再确定其进出口温差ΔT，则加热剂(或冷却剂)的用量为： w=Q2／cp•ΔT Q2=κA1•ΔT m 仅供参考。。 |
5楼2014-11-03 19:33:00
