常飛

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[求助] 有沒有什么軟件能夠進行物料衡算和熱量衡算過程的呢？已有3人參與

如題。

[ Last edited by changle9139 on 2014-11-7 at 21:32 ]

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1樓 2014-11-02 12:26:11

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金蟲 (著名寫手)

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常飛: 金幣+5, ★★★很有幫助 2014-11-10 12:27:55

根據(jù)質(zhì)量守恒定律，以生產(chǎn)過程或生產(chǎn)單元設(shè)備為研究對象，對其進出口處進行定量計算，稱為物料衡算。通過物料衡算可以計算原料與產(chǎn)品間的定量轉(zhuǎn)變關(guān)系，以及計算各種原料的消耗量，各種中間產(chǎn)品、副產(chǎn)品的產(chǎn)量、損耗量及組成。
物料衡算的基礎(chǔ)
    物料衡算的基礎(chǔ)是物質(zhì)的質(zhì)量守恒定律，即進入一個系統(tǒng)的全部物料量必等于離開系統(tǒng)的全部物料量，再加上過程中的損失量和在系統(tǒng)中的積累量。   ∑G1=∑G2+∑G3+∑G4 ∑G2：——輸人物料量總和； ∑G3：——輸出物料量總和； ∑G4：——物料損失量總和； ∑G5：——物料積累量總和。
    當系統(tǒng)內(nèi)物料積累量為零時，上式可以寫成：   ∑G1=∑G2+∑G3
     物料衡算是所有工藝計算的基礎(chǔ)，通過物料衡算可確定設(shè)備容積、臺數(shù)、主要尺寸，同時可進行熱量衡算、管路尺寸計算等。
物料衡算的基準
    (1)對于間歇式操作的過程，常采用一批原料為基準進行計算。
    (2)對于連續(xù)式操作的過程，可以采用單位時間產(chǎn)品數(shù)量或原料量為基準進行計算。物料衡算的結(jié)果應列成原材料消耗定額及消耗量表。
    消耗定額是指每噸產(chǎn)品或以一定量的產(chǎn)品(如每千克針劑、每萬片藥片等)所消耗的原材料量；而消耗量是指以每年或每日等時間所消耗的原材料量。
    制劑的消耗定額及消耗量計算時應把原料、輔料及主要包裝材料一起算入。熱量衡算
    過程中包含有化學過程和物理過程，往往伴隨著能量變化，因此必須進行能量衡算。又因生產(chǎn)中一般無軸功存在或軸功相對來講影響較小，因此能量衡算實質(zhì)上是熱量衡算。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的熱量或冷量會使物料溫度上升或下降，為了保證生產(chǎn)過程在一定溫度下進行，則外界須對生產(chǎn)系統(tǒng)有熱量的加入或排除。通過熱量衡算，對需加熱或冷卻設(shè)備進行熱量計算，可以確定加熱或冷卻介質(zhì)的用量，以及設(shè)備所需傳遞的熱量。
熱量衡算的基礎(chǔ)
熱量衡算按能量守恒定律“在無軸功條件下，進入系統(tǒng)的熱量與離開熱量應該平衡”，在實際中對傳熱設(shè)備的衡算可由下式表示
               Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6
（1—1）式中： Q1—所處理的物料帶入設(shè)備總的熱量，KJ; Q2—加熱劑或冷卻劑與設(shè)備和物料傳遞的熱量（符號規(guī)定加熱劑加入熱量為“+”，冷卻劑吸收熱量為“-”），KJ; Q3—過程的熱效率，（符號規(guī)定過程放熱為“+”；過程吸熱為“-”） Q4—反應終了時物料的焓（輸出反應器的物料的焓） Q5—設(shè)備部件所消耗的熱量，KJ; Q6—設(shè)備向四周散失的熱量，又稱熱損失,KJ; 熱量衡算的基準可與物料衡算相同，即對間歇生產(chǎn)可以以每日或每批處理物料基準。（計算傳熱面積的熱負荷必須以每小時作為基準，而該時間必須是穩(wěn)定傳熱時間）熱量衡算溫度基準，一般規(guī)定25℃。熱量衡算式中各項計算從   （1—1）式中可得：    2=Q 4+Q5+Q6-Q1-Q3
   (1—2 式中各項可用以下計算方法（1）Q1和Q4的計算
Q1和Q4均可以用下式計算：
Q=∑miciT1(T2) 式中： mi—反應物體系中組分I的質(zhì)量，Kg; ci—組分i在0—T℃時的平均比熱容，KJ/(Kg*℃)或KJ/(Kmol·℃);
T1(T2)—反應物系反應前后的溫度，℃
（2）Q3的計算   Q3 作為過程的熱效率分為化學反應熱效應和物理過程熱效應，在這次反應中由于物理過程熱效應較低，相比化學反應熱效應可忽略不計，故過程熱效應可由下式表示：  3rp式中  rQ—化學反應熱效應，KJ；
pQ—物理過程熱效應，KJ；(可忽略不計)rQ可通過標準化學反應熱0rq計算： (1000/)rAA
與化學反應的A物質(zhì)質(zhì)量，Kg； AM—A物質(zhì)分子量。反應體系中各物質(zhì)標準焓為：乙苯（40.219KJ/mol）苯（33.871 KJ/mol）甲（18.029KJ/mol）
Mi——設(shè)備上i部件質(zhì)量，kg； cpi——設(shè)備上i部件比熱容，kJ／(kg•℃) T1——設(shè)備各部件初溫，℃； T2——設(shè)備各部件終溫，℃。
設(shè)備向四周散失的熱量(Q6)的計算  Q6=∑Aα t(TW2一T0)t ×10-3 A——設(shè)備散熱表面積，m2；
α t——散熱表面向四周介質(zhì)的聯(lián)合給熱系數(shù)，W／(m2•℃)；  Tw2——四壁向四周散熱時的表面溫度，℃； To——周圍介質(zhì)溫度，℃； t ——過程持續(xù)時間，s。  由加熱劑或冷卻劑傳給設(shè)備和物料的熱量的計算   Q2=Q4+Q5+Q6-Q1-Q3   選定加熱劑(或冷卻劑)，即可從有關(guān)手冊查出該物質(zhì)cp，再確定其進出口溫差ΔT，則加熱劑(或冷卻劑)的用量為：   w=Q2／cp•ΔT Q2=κA1•ΔT m

僅供參考。。

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學習是永恒的主題、交流是一種態(tài)度、堅持是一種本能。

5樓2014-11-03 19:33:00

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pperist

鐵蟲 (初入文壇)

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無聊也能恒算啊。

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3樓2014-11-03 11:50:52

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changle9139

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沒個性不敢簽名！

4樓2014-11-03 12:49:34

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billbier: 金幣+1, 是物料吧 2014-11-04 09:47:09

無聊恒算

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7樓2014-11-04 07:46:05

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