物料衡算和热量衡算
物料衡算和热量衡算
物料衡算
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。
制剂车间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
制药生产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
热量衡算的基础是能量守恒定律，在无轴功的条件下，进入系统的热量与离开热量相互平衡。实际生产中传热设备的热量衡算可由下式表示。
Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6
Q1——物料进入设备带入热量，kJ；
Q2——由加热剂或冷却剂传给设备和物料的热量，kJ；
Q3——过程热效应，kJ；
Q4——物料离开设备带出的热量，kJ；
Q5——消耗在加热设备各个部件上的热量，kJ；
Q6——设备向四周散失的热量，kJ。
热量衡算的方法
热量衡算时一般建议以273K为基准温度，以液态为基准物态。
（1）物料进入设备带人热量Q1(或物料由设备带出的热量Q4)的计算
Ql(Q4)=∑Gicpi(T—T0)
Gi——1物料质量，kg；
Gi——1物料平均等压比热容，kJ／(kg•℃)；
T ——物料温度，℃；
T0——计算基准温度，℃。
生产过程中有相变化时还要加上相变热。
（2）过程热效应(Q3)
过程热效应包括化学过程热效应(Qr)和物理过程热效应(Qp)。即：
Q3=Qr+Qp
Qr=1000×qr?×GA／MA
GA——参与反应的A物质量，kg；
qr?——标准化学反应热，kJ／mol；
MA——A物质的分子量。
Qp可通过盖斯定律来计算。
消耗在加热设备各个部件上的热量(Qs)的计算
Q 5=∑Micpi (T2—T1)
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=∑Aαt(TW2一T0)t ×10-3
A——设备散热表面积，m2；
αt——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
κ——传热系数，kJ／(m2•h．℃)；
Al——传热面积，m2；
ΔT m ——对数平均温差，℃。
ΔT m=(ΔT1—ΔT2)/ln(ΔTl／ΔT2)
从上式即可计算所需的传热面积。对不需加热或冷却的设备可不必进行热量计算，此时水、汽等消耗量的确定可从同类型的生产车间取得。
热量衡算结束应列成动力消耗定额及消耗量表。
物料和热量恒算举例
物料恒算和热量恒算主要用于设计中的设备选型。
每个工艺段都应该进行核算。
列：某厂年生产速效感冒胶囊3亿粒/年，年工作时间为250天，一天一班，实行8小时工作制。
处方：
对乙酰基粉 0.3g 维生素C 0.1g
胆汁粉 0.1g 咖啡因 0.003g
扑尔敏 0.003g 10%淀粉浆适量
色用色素适量
速效感冒胶囊工艺流程：粉碎、过筛、填充、包装。
现只针对粉碎工段进行物料恒算，其他相同。
注：处方中对乙酰基粉、维生素C、胆汁粉、咖啡因、扑尔敏都要经过粉碎。并且考虑20%的富余量。
300000000*0.3*10-3
对乙酰基粉每天用量：-------------------- *1.2 =432kg
250
300000000*0.1*10-3
维生素C每天用量： ------------------- *1.2=144kg
250
300000000*0.1*10-3
胆汁粉每天用量： ------------------ *1.2 =144kg
250
300000000*0.003*10-3
咖啡因每天用量： -------------------- *1.2 =4.32kg
250
300000000*0.003*10-3
扑尔敏每天用量： -------------------- *1.2 =4.32kg
250
根据以上计算，可以选择粉碎设备有：
40B型万能粉碎机：160-800kg/h
40B型粉碎机组：160-800kg/h
物料衡算和热量衡算
物料衡算和热量衡算 1. 引言 物料衡算和热量衡算是在工程设计和过程优化中常用的方 法和工具。物料衡算是指通过对物料的进出量、质量和组成等参数的分析，计算出物料的平衡以及物料流动过程中的相关参数。热量衡算是指通过对热量的进出量、热平衡等参数的分析，计算出热量在系统中的平衡和流动情况。本文将介绍物料衡算和热量衡算的基本概念、方法和应用。 2. 物料衡算 2.1 物料平衡 物料平衡是对物料流动系统中物料的进出量进行分析和计 算的过程。物料平衡的基本原理是质量守恒定律，即在封闭系统中，物料的质量不会发生净变化。物料平衡可用于分析物料的流动路径、损耗情况以及优化物料的使用和回收。 2.2 物料衡算的方法 常用的物料衡算的方法包括输入-输出法和组分衡算法。 - 输入-输出法：通过记录系统中物料的进出量，计算出物料的 平衡情况。该方法适用于物料流动较简单且没有复杂反应的系统。具体步骤包括确定进料和产出物料的量和质量，计算进出物料的差值，并检查误差，使其趋近于零。 - 组分衡算法： 通过对物料组分的平衡进行计算，得到物料的进出量。该方法适用于需要考虑物料成分变化的系统。具体步骤包括确定进料和产出物料的组分及其相对含量，计算进出物料组分的差值，并检查误差。
2.3 物料衡算的应用 物料衡算在化工、冶金、环境工程等领域有广泛的应用， 例如： - 在化工生产中，物料衡算可以用于优化原料的使用 和能源的消耗，减少产品的损耗和废物的排放。 - 在冶金过 程中，物料衡算可以用于优化矿石的选矿和冶炼过程，提高生产效率和产品质量。 - 在环境工程中，物料衡算可以用于分 析和优化废物处理和排放过程，减少对环境的污染。 3. 热量衡算 3.1 热量平衡 热量平衡是对热量在系统中的分布和流动进行分析和计算 的过程。热量平衡的基本原理是热力学第一定律，即能量守恒定律。热量衡算可以用于分析热量的传递、损失和利用情况，以及优化热能的使用和节约。 3.2 热量衡算的方法 常用的热量衡算的方法包括输入-输出法和能量平衡法。 - 输入-输出法：通过记录系统中热量的进出量，计算出热量的 平衡情况。该方法适用于热量流动较简单且没有复杂变化的系统。具体步骤包括确定热量的进出量和供热负荷，计算进出热量的差值，并检查误差。 - 能量平衡法：通过对系统中能量 的平衡进行计算，得到热量的分布和流动情况。该方法适用于需要考虑热力学性质和相变等复杂变化的系统。具体步骤包括确定系统中各部分的能量输入、输出和转化，计算能量的差值，并检查平衡误差。 3.3 热量衡算的应用 热量衡算在能源工程、热力学系统设计等领域有广泛的应用，例如： - 在能源工程中，热量衡算可以用于评估系统的 热能利用效率，优化能源的分配和使用，提高系统的节能性能。
化工设计物料衡算和热量衡算
化工设计物料衡算和热量衡算 化工设计中的物料衡算和热量衡算是其重要组成部分，对于化工过程 的正常运行和优化具有重要意义。物料衡算主要是指对于化工过程中的原料、中间产物和最终产物的质量和数量进行计算和控制的过程。而热量衡 算则是指对于化工过程中的能量平衡的计算和分析。 化工设计中的物料衡算首先需要确定化工过程的原料组成和性质，包 括原料的化学成分、物理性质和纯度等。根据原料的性质和化学反应方程，可以计算出原料的消耗量和产物的生成量。同时，还需要考虑到原料的损 失和副反应的发生，以及可能的回收和再利用，从而对原料的总需求进行 准确的衡算。此外，物料的运输和储存也需要考虑到，包括原料的装卸和 包装，以及仓库的容量和仓储条件等。 在化工过程中，热量的衡算是不可或缺的。热量衡算主要包括热量输 入和输出的计算和分析。热量输入一般是通过化学反应或物理过程得到的，主要包括燃烧、加热和蒸发等。热量输出则是指化工过程中热量的损失和 传递，包括冷却、换热和放热等。通过准确的热量衡算，可以确定化工过 程中的热能转化效率和能量消耗情况，从而对能源的利用进行优化和改进。 在物料衡算和热量衡算中，还需要考虑到化工过程中可能存在的变化 和调整。化工过程中的原料组成和性质可能会随着时间的推移而发生变化，例如反应的进程或携带物等。因此，在衡算过程中需要对变化因素进行考虑，并进行相应的调整。例如，可以通过实验和模拟等手段对原料的性质 和反应条件进行测定和预测，从而对衡算结果进行修正和优化。 总之，物料衡算和热量衡算是化工设计中的重要内容，对于化工过程 的正常运行和优化具有重要的影响。通过准确的物料衡算，可以确定化工
2化工设计概论第三章_物料衡算与能量衡算
2化工设计概论第三章_物料衡算与能量衡算物料衡算与能量衡算是化工设计中非常重要的内容，本文将从物料衡 算和能量衡算两个方面进行介绍。 一、物料衡算 物料衡算是指在化工生产过程中，对各种原料、中间体和产品的质量、数量和成分进行准确计算的过程。物料衡算的目的是确定生产过程中各种 物料的需求量，确保生产过程稳定和产品质量符合要求。 物料衡算的方法主要有质量衡算和量衡衡算两种。质量衡算是以物料 的质量为基础进行计算，通过分析反应进入和离开反应器的质量，计算物 料的损失和转化率等。量衡衡算是以物料的容积或重量为基础进行计算， 通过对物料流动的速度、压力、体积和化学反应速率等参数的测量，来计 算物料的数量和流动性。 物料衡算的具体步骤包括：确定物料流程图，定义物料的属性和流动 参数，编写物料表，进行物料平衡方程的建立，计算各物料的需求量和产 量等。 二、能量衡算 能量衡算是指在化工生产过程中，对能量的输入、输出和损失进行准 确计算和分析的过程。能量衡算的目的是确保生产过程中的能量平衡和能 源利用效率的提高。 能量衡算的方法主要有热平衡法和能量流平衡法两种。热平衡法是基 于热力学原理，通过测量和计算热量的流入和流出来进行能量衡算。能量
流平衡法是基于能量守恒原理，通过对能量流动的速度、温度和压力等参数的测量，来计算能量的输入和输出。 能量衡算的具体步骤包括：确定能量流程图，定义能量的属性和流动参数，编写能量表，进行能量平衡方程的建立，计算各能量的输入量和输出量等。 三、物料衡算和能量衡算的关系 在进行物料衡算和能量衡算时，需要考虑以下几个方面： 1.反应进程的热力学和动力学特性对物料和能量衡算有重要影响。在确定衡算方法和参数时，需考虑反应的热效应和速率等因素。 2.物料的组成和性质对衡算结果有重要影响。不同物料具有不同的热容量、蒸发潜热和燃烧热等参数，这些参数直接影响到能量衡算的结果。 3.流程设计和设备选择对衡算结果也有影响。不同的流程和设备对物料流动的速度、压力和温度等参数有不同的要求，这些参数直接影响到物料和能量衡算的结果。 总之，物料衡算和能量衡算是化工设计中非常重要的内容，对于确保生产过程的稳定和产品质量的保证具有重要意义。在实际设计中，需要充分考虑反应特性、物料属性和设备要求等因素，进行准确的衡算计算，并保证衡算结果的可靠性。
化工生产过程物料衡算和能量衡算
化工生产过程物料衡算和能量衡算 一、物料衡算 物料衡算主要是对物料在生产过程中的流动进行定量分析和计算。它 包括物料的进出口流量、过程中的转化和损失等方面。物料衡算的目的是 确定物料的流动情况，以控制和优化生产过程。 物料衡算通常涉及以下几个方面： 1.原料的输入和产物的输出：从化工生产过程的角度来看，物料衡算 的第一步是确定原料的输入和产物的输出。这可以通过物料的质量或体积 以及流量来衡量。 2.过程中的转化：化工生产过程中，原料经过一系列的化学反应、物 理过程和分离步骤，转化成所需的产物。物料衡算需要确定过程中每个反应、过程或分离步骤涉及的物料流量和转化率，以及产物的纯度和收率。 3.丢失与损耗：化工生产过程中常常存在物料的丢失和损耗，如挥发、固体颗粒的落地损失等。物料衡算需要考虑这些损耗，并尽量减少它们的 发生。 物料衡算的重要性在于通过对物料流动的定量分析，可以帮助工程师 了解和控制生产过程中的物料转化、损耗和产物生成情况，从而优化生产 过程。 二、能量衡算 能量衡算是对化工生产过程中能量转换的定量分析和计算。它涉及到 能源的输入与输出以及能量的转化。能量衡算可用于改善能源效率，减少 能源消耗和废弃物的排放。
能量衡算主要包括以下几个方面： 1.能源输入：能源是化工生产过程中的重要驱动力之一，常见的能源包括电能、燃料、蒸汽等。能量衡算需要确定能源的类型、质量或热值、消耗量和运用效率。 2.能量转化：化工生产过程中会发生能量的转化，如化学反应产生的热能、电能转化为机械能等。能量衡算需要考虑这些能量转化过程，并计算能量的转化率和损耗。 3.能源的输出：化工生产过程中也会有能源的输出，如废热、废气、废水等。能量衡算需要确定这些能源输出的类型、质量或热值、排放量以及处理方式。 能量衡算的目的是优化能源的利用，提高能源效率，减少能源消耗和环境污染。通过定量分析和计算能量流动，能量衡算可以帮助工程师了解和控制能源输入与输出，寻找能源转化和能耗的瓶颈，提出改进方案，提高生产过程的能量利用率。 总结： 物料衡算和能量衡算是化工生产过程中重要的工具。物料衡算可以帮助工程师了解和控制生产过程中的物料流动情况，优化物料的转化和减少损耗；能量衡算可以帮助工程师优化能源的利用和减少能源消耗，提高能源效率。通过物料衡算和能量衡算，可以帮助化工企业提高生产效率，减少资源浪费和环境污染。
物料衡算和热量衡算
3 物料衡算和热量衡算 3.1计算基准 年产4500吨的二氯甲烷氯化吸收，年工作日330天，每天工作24小时，每小时产二氯甲烷： 4500×103 330×24 =568.18kg/h 3.2物料衡算和热量衡算 3.2.1反应器的物料衡算和热量衡算 本反应为强放热反应，如不控制反应热并移走，温度会急剧升高，产生强烈的燃烧反应，是氯化物发生裂解反应。由此可以通过加入过量的甲烷得到循环气，以之作为稀释剂移走反应热。 （一）计算依据 （1）二氯甲烷产量为：568.18 kg/h，即：6.69 kmol/h； （2）原料组成含: Cl2 96%，CH495%； （3）进反应器的原料配比（摩尔比）: Cl2：CH4：循环气=1：0.68：3.0 （4）出反应器的比例: CH2Cl2：CHCl3=1：0.5（质量比） (CHCl3+CCl4)/CH2Cl2=0.38（摩尔比）； （5）操作压力: 0.08MPa（表压）； （6）反应器进口气体温度25o C，出口温度420o C。 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl 假设循环气不参与反应，只起到带走热量的作用。则设进口甲烷为X kmol/h，出反应器的一氯甲烷Y kmol/h，氯化氢Z kmol/h。 由进反应器的原料配比（摩尔比）Cl2：CH4：循环气=1：0.68：3.0 原料组成含: Cl2 96%，CH495%。 可知：Cl2 96% ? X 95% ? =1 0.68 得进口Cl2为1.48X kmol/h 由CH2Cl2：CHCl3=1：0.5（质量比） 可得CHCl3每小时产量为：568.18×0.5/119.5=2.38kmol/h 由(CHCl3+CCl4)/CH2Cl2=0.38（摩尔比） 可得CCl4的量为0.38×6.69－2.38=0.162kmol/h 用元素守衡法 则：Cl元素守衡 2.96X=Y+6.69×2+2.38×3+0.162×4+Z ① H 元素守衡4X=3Y+6.69×2+2.38+Z ② C 元素守衡X=Y+6.69+2.38+0.162 ③解方程①①③得 X=24.87kmol/h
物料衡算和热量衡算
物料衡算和热量衡算 物料衡算 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。 制剂车间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 制药生产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
物料衡算与热量衡算
第4章物料衡算与热量衡算 4.1 物料衡算 物料衡算即是利用物料的能量守恒定律对其进行前后操作后物料总量与产品以及物料损失状况的计算方法，也就是进入设备用于生产的物料总数恒等于产物与物料损失的总量。物料衡算与生产经济效益有着直接的关系。 物料衡算需要在知道产量和产品规格的前提下进行所需的原、辅材料量、废品量以及消耗量的计算。 物料衡算的意义： （1）知道生产过程中所需的热量或冷量； （2）实际动力消耗量； （3）能够为设备选型、台数、决定规格等提供依据； （4）在拟定原料消耗定额基础上，进一步计算日消耗量、时消耗量，能够为所需设备提供必要的基础数据。 4.1.1 年工作日的选取 （1）年工作时间365-11（法定节假日）=354×24=8496（小时）（2）设备大修25天/年=600小时/年 （3）特殊情况停车15天/年=360小时/年 （4）机头清理、换网过滤6次/年8小时/次 [354-(25+15)]×1/6次/天×8小时/次=396小时=16.5天=17天 （5）实际开车时间 365－11－25－15－17=297天 8496－600－360－396=7140小时 （6）设备利用系数
K=实际开车时间/年工作时间=7140/8496=0.84 4.1.2 物料衡算的前提及计算 （1）挤出成型阶段 物料衡算的前提是应在已知产品规格和产量的前提下进行许多原辅材料量、废品量及消耗量的计算。 已知：PVC片材的年生产量为28500吨，其中物料自然消耗率为0.1%，产品合格率为94%，回收率为90%。每年生产297天，二班轮流全天24小时生产。物料衡算如下： 年需要物料量 M1=合格产品量/合格率=28500/0.94≈30319.15t 年车间进料量 M2= M1/（1-物料自然消耗率）=30319.15t /（1-0.1%）≈30349.50t 年自然消耗量 M3=M2-M1=30349.50-30319.15=30.35t 年废品量 M4=M1-合格产品量=30319.15-28500=1819.15t 每小时车间处理物料量 M5=30319.15/297/24h≈4.25t 年回收物料量 M6=M4×回收率=1819.15×90%≈1637.23t 新料量 （2）造粒阶段
化工中物料衡算和热量衡算公式
化工中物料衡算和热量衡算公式 一、物料衡算公式 1.物料总量计算公式 物料总量计算公式可以根据物质的密度（ρ）和体积（V）来计算。 公式如下： 物料总量=密度×体积 2.物料质量计算公式 物料质量计算公式可以根据物质的密度（ρ）、体积（V）和物质的 质量（m）之间的关系得出。公式如下： 质量=密度×体积 3.物料浓度计算公式 物料浓度计算公式可以根据溶质的质量（m）和溶液的体积（V）来计算。公式如下： 浓度=质量/体积 4.溶液的重量和体积之间的关系 溶液的重量可以根据溶液的密度（ρ）和溶液的体积（V）相乘得到。公式如下： 重量=密度×体积 1.热量传递计算公式
热量传递计算公式可以用于计算传热功率（Q）和传热面积（A）之间的关系。公式如下： Q=h×A×ΔT 其中，h为传热系数，ΔT为温差。 2.物料的热量计算公式 物料的热量计算公式可以根据物料的质量（m）、比热容（Cp）和温度变化（ΔT）来计算。公式如下： 热量=质量×比热容×温度变化 3.水的蒸发热计算公式 水的蒸发热计算公式可以根据水的质量（m）和蒸发热（ΔHvap）来计算。 热量=质量×蒸发热 三、补充说明 1. 密度（ρ）是物质单位体积的质量，常用的单位有千克/立方米（kg/m^3）或克/立方厘米（g/cm^3）。 2. 比热容（Cp）是物质单位质量的热容量，表示单位质量物质温度升高1℃所需的热量，常用的单位是千焦/千克·℃（kJ/kg·°C）或焦/克·℃（J/g·°C）。 3.传热系数（h）是衡量热传导性能的参数，表示单位面积上的热量流入或流出的速率，常用的单位是瓦特/平方米·℃（W/m^2·°C）。
物料衡算与能量衡算
物料衡算与能量衡算 1. 物料衡算 物料衡算是工程领域中常用的一种方法，用于计算和监控某个过程中物料的输 入和输出量。通过物料衡算，可以更好地了解和控制生产过程，提高效率和降低成本。 1.1 物料衡算的基本原理 物料衡算是基于质量守恒定律和物质平衡原理的。它假设在封闭系统中，物质 不会消失或增加，而只是在不同的环节中进行转化或流动。物料衡算的基本原理可以总结为以下几点： •输入与输出平衡：在一个过程中，物料的输入必须等于输出，以保持物质的平衡。 •流程损失：衡算中还需要考虑到流程中可能出现的损失情况，例如，物料的挥发、泄漏或转化等。 •衡算精度：物料衡算的精度取决于输入和输出的测量方法和设备的准确性。 1.2 物料衡算的应用 物料衡算广泛应用于许多工程领域，特别是化工、环境工程和材料科学等领域。以下是物料衡算的一些常见应用： •生产过程优化：通过衡算输入和输出物料的量，可以找到生产过程中的瓶颈和不合理之处，并进行优化。 •污染物排放控制：衡算工业生产过程中的污染物排放量，以制定有效的污染物控制策略。 •资源回收与利用：通过衡算废弃物的产生量和回收利用量，可以实施有效的资源回收和利用方案。 2. 能量衡算 能量衡算是工程领域中另一种重要的计算方法，用于计算和监控能量的输入和 输出量。能量衡算有助于优化能源利用，减少能源消耗，以及改善环境影响。 2.1 能量衡算的基本原理 能量衡算基于能量守恒定律，即能量在一个封闭系统中不能被创造或破坏，只 是在不同形式之间进行转化。能量衡算的基本原理可以总结如下：
•输入与输出平衡：在一个能量系统中，能量的输入必须等于输出，以保持能量的平衡。 •能量转化和传递：能量衡算需要考虑能量在系统内的转化和传递过程，例如，燃烧产生的热能转化为电能或机械能等。 •能量损失：衡算中还需考虑能量的损失情况，例如，摩擦、传热过程中的损失等。 2.2 能量衡算的应用 能量衡算在工程领域有广泛的应用，尤其在能源领域和环境领域。以下是能量 衡算的一些常见应用： •能源管理：通过衡算能源的输入和输出量，可以制定有效的能源管理策略，降低能源消耗和成本。 •建筑节能：衡算建筑物的能量流动和能量损耗，以改善建筑的节能性能。 •可再生能源：衡算可再生能源的生产和利用，以促进可持续发展和减少对化石燃料的依赖。 结论 物料衡算和能量衡算是在工程领域中常用的计算方法。通过物料衡算和能量衡算，可以更好地理解和控制生产过程和能源利用，提高效率和减少对环境的负面影响。希望本文的简要介绍能够对读者对物料衡算和能量衡算有所了解。
化工设计概论第三章_物料衡算与能量衡算
化工设计概论第三章_物料衡算与能量衡算物料衡算与能量衡算是化工设计中非常重要的环节，它们是进行化工 过程的关键步骤，对化工产品的质量和产量有着直接的影响。本章将介绍 物料衡算与能量衡算的概念、原则和方法，并结合实际案例进行详细说明。 一、物料衡算 物料衡算是指在化工过程中对物料的输入、输出量进行定量分析和计算，以确定每种物料的用量和流量。物料衡算的目的是保证化工过程中物 料的平衡，确保物料的流动和转化符合设计要求。 物料衡算的基本原则是质量守恒定律和能量守恒定律。根据质量守恒 定律，物理系统中的物质质量是不变的，即输入物质的总质量等于输出物 质的总质量。根据能量守恒定律，物理系统中的能量总量是不变的，即输 入能量的总量等于输出能量的总量。 物料衡算的方法主要有两种：物质衡算和元素衡算。物质衡算是根据 物料的化学组成进行衡算，以化学方程式为基础，通过分子计数法和平衡 方程法计算物料的输入和输出量。元素衡算是根据物料中各元素的含量进 行衡算，以确定每种元素的输入和输出量。 物料衡算的步骤一般包括以下几个方面：确定衡算参考物质，编写化 学方程式，计算输入物质的总质量，计算输出物质的总质量，计算每种物 质的输入和输出量。在实际衡算过程中，还需要考虑补料和损耗等因素， 对补料和损耗进行补偿。 二、能量衡算
能量衡算是指在化工过程中对能量的输入、输出量进行定量分析和计算，以确定每种能量的用量和转化效率。能量衡算的目的是保证化工过程 中能量的平衡，以提高能量利用效率。 能量衡算的基本原则是能量守恒定律和能量转化效率的最大化。根据 能量守恒定律，物理系统中的能量总量是不变的，即输入能量的总量等于 输出能量的总量。能量转化效率是指能量输入与输出的比值，衡量能量转 化过程的效果。提高能量转化效率有助于降低能源消耗和环境污染。 能量衡算的方法主要有两种：热力衡算和焓能衡算。热力衡算是根据 化学反应的热效应进行衡算，以热平衡方程为基础，计算输入和输出热量 的总量。焓能衡算是根据物料的热焓变化进行衡算，以焓平衡方程为基础，计算输入和输出焓能的总量。 能量衡算的步骤一般包括以下几个方面：确定衡算参考物质，编写热 平衡方程或焓平衡方程，计算输入能量的总量，计算输出能量的总量，计 算每种能量的输入和输出量。在实际衡算过程中，还需要考虑能量损耗和 能量回收等因素，对能量损耗进行补偿和对能量回收进行利用。 总结起来，物料衡算与能量衡算是化工设计中不可忽视的重要环节， 它们是保证化工过程正常运行和提高生产效率的关键所在。通过合理的物 料衡算和能量衡算，可以实现物料和能量的平衡，达到优化化工过程的目的。因此，在化工设计工作中，物料衡算和能量衡算应该得到充分重视， 并合理运用于实际工程中。
化工中物料衡算和热量衡算公式
化工中物料衡算和热量衡算公式 物料衡算和热量衡算物料衡算 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，对其进出口进行定量计算称为物料平衡。通过物料平衡计算，可以计算出原材料和产品之间的数量转换关系，以及各种原材料的消耗量，各种中间产品和副产品的产量、消耗量和组成。物质平衡的基础 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。 当系统中的物质积累为零时，上述公式可写成：∑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）对于批量操作过程，通常以一批原材料作为计算基准。 (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一定数量的产品（如每公斤注射剂、每万片等）消耗的原材料量；消耗量是指每年或每天消耗的原材料量。 制剂车间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 药品生产过程包括化学过程和物理过程，这些过程往往伴随着能量的变化，因此必须进行能量平衡。此外，由于生产中一般不存在轴功，或轴功的影响相对较小，能量平衡本质上是热平衡。生产过程中产生的热量或冷却能力会增加或降低材料温度。为了确保生产过程在一定温度下进行，外部世界必须向生产系统添加或排出热量。通过热平衡计算，可以计算待加热或冷却设备的热量，以确定加热或冷却介质的数量以及设备传输的热量。热平衡的基础 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——被加工材料带入设备的总热量，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;
化工设计之物料衡算及热量衡算
化工设计之物料衡算及热量衡算 化工设计中的物料衡算和热量衡算是非常重要的步骤，可以帮助工程师确定所需的原料数量和能源消耗。本文将讨论物料衡算和热量衡算的原理、方法和应用。 一、物料衡算 物料衡算是指根据化工过程的原理和条件，计算出所需原料的数量。 1.原料衡算的原理 在化工过程中，根据反应式、反应的平衡常数、物料的摩尔平衡和原料的纯度等信息，可以得出原料的物质平衡方程。 2.原料衡算的方法 （1）平衡更新法：根据反应式及其他物质平衡方程，利用线性方程组求解方法，逐步逼近平衡条件，得出原料数量的近似解。 （2）摩尔关系法：利用反应的摩尔比例来计算原料的摩尔数量。根据反应的平衡常数和其他物质平衡方程，可以得到原料的摩尔数量。 3.原料衡算的应用 物料衡算在化工过程中有广泛的应用。例如，在合成反应中，根据反应需求，确定所需原料的摩尔数量；在萃取过程中，根据溶剂和溶质的摩尔比例，计算溶液中的溶质浓度。 二、热量衡算 热量衡算是指根据化工过程的热力学原理和条件，计算出所需的能量消耗。
1.热量衡算的原理 根据热力学定律，可以计算化学反应的焓变，并以此来确定反应所需的热量。热量衡算也需要考虑其他因素，如物料的温度、压力变化等。 2.热量衡算的方法 （1）焓变法：根据反应的焓变和反应的摩尔比例，计算出反应所需的热量。焓变可以通过实验测量或热力学数据库来获取。 （2）能量平衡法：考虑物料流动和热交换等因素，通过能量平衡方程求解，计算出能量的输入和输出。 3.热量衡算的应用 热量衡算在化工过程中的应用非常广泛。例如，在高温燃烧反应中，需要计算反应所需的燃料气体的热量；在蒸汽发生器中，需要计算蒸汽的产生量和燃料的热量供应。 物料衡算和热量衡算是化工设计中不可或缺的两个步骤，可以帮助工程师确定原料的用量和能量消耗，从而优化过程设计、提高生产效率和节约能源。在进行衡算时，需要准确地获取物料的性质数据，合理地选择计算方法，并考虑到实际操作条件的变化，以保证设计结果的可靠性和实用性。
物料衡算与热量衡算讲解
第4章物料衡算与热量衡算 4.1物料衡算 物料衡算即是利用物料的能量守恒定律对其进行前后操作后物料总量与产品以及物料损失状况的计算方法，也就是进入设备用于生产的物料总数恒等于产物与物料损失的总量。物料衡算与生产经济效益有着直接的关系。 物料衡算需要在知道产量和产品规格的前提下进行所需的原、辅材料量、废品量以及消耗量的计算。 物料衡算的意义： (1)知道生产过程中所需的热量或冷量； (2)实际动力消耗量； (3)能够为设备选型、台数、决定规格等提供依据； (4)在拟定原料消耗定额基础上，进一步计算日消耗量、时消耗量, 能够为所需 设备提供必要的基础数据。 4.1.1年工作日的选取 (1)年工作时间365-11 (法定节假日) =354 X 24=8496 (小时) (2)设备大修25 天/年=600小时/年 (3)特殊情况停车15 天/年=360小时/年 (4)机头清理、换网过滤6次/年8小时/次 [354-(25+15)] X 1/6 次/ 天X 8 小时/ 次=396 小时=16.5 天=17 天 (5)实际开车时间 365 —11 —25 —15 —17=297 天 8496 —600 —360 —396=7140 小时 (6)设备利用系数 K=实际开车时间/年工作时间=7140/8496=0.84 4.1.2物料衡算的前提及计算 (1)挤出成型阶段 物料衡算的前提是应在已知产品规格和产量的前提下进行许多原辅材 料量、废品量及消耗量的计算
已知：PVC片材的年生产量为28500吨，其中物料自然消耗率为0.1% , 产品合格率为94%，回收率为90%。每年生产297天，二班轮流全天24 小时生产。物料衡算如下： 年需要物料量 M i=合格产品量/合格率=28500/0.94 P0319.15t 年车间进料量 M2= M 仃(1-物料自然消耗率) =30319.15t / (1-0.1% ) ^30349.50t 年自然消耗量M3=M 2-M 1=30349.50-30319.15=30.35t 年废品量 M4=M 1-合格产品量=30319.15-28500=1819.15t 每小时车间处理物料量 M5=30319.15/297/ 24hM.25t 年回收物料量 M6=M4X回收率=1819.15 X 90%M637.23t 新料量 (2)造粒阶段 ①确定各岗位物料损失率塑化造粒工段物料损耗系数
物料衡算与能量衡算概述
物料衡算与能量衡算概述 物质衡算是指在化学等相关领域中，对物质的转化过程进行计算、推导和分析的过程。这种衡算分为平衡和不平衡两种情况。 在平衡衡算中，假设没有产生或消失物质的情况下，通过观察、实验和数据收集，可以建立起物质之间的关系，并用化学方程式表示。通过分析化学方程式中的反应物和生成物的摩尔比例关系，可以计算出物质的应有摩尔数或质量。平衡衡算通常用于确定反应物和生成物的物质量之间的关系。 在能量衡算中，主要计算的是物质转化中伴随的能量变化。能量衡算是根据能量守恒定律，在一个封闭系统中分析物质变化的能量转移过程。通过考虑反应实际发生时的热交换、温度变化或焓变化等因素，可以计算出反应的能量变化。能量衡算通常用于评估反应的热效应、反应的热力学性质和计算化学反应的热平衡常数。 在物质衡算和能量衡算中，常用的计算方法包括摩尔计算、质量计算和体积计算。通过摩尔计算可以确定反应物和生成物之间的摩尔比例关系。质量计算则是根据物质的质量和摩尔质量之间的关系计算出物质的摩尔数或质量。体积计算则是根据反应物和生成物的摩尔比例关系以及气体的状态方程计算出气体的体积。 物质衡算和能量衡算在化学 reaction 的研究中非常重要。通过 衡算，可以了解化学反应的定量关系，探究反应热力学性质，预测反应的产物以及确定反应的条件和效率。这种衡算方法在
工业生产、环境保护和药物研发等领域具有重要的应用价值。物料衡算和能量衡算是化学等领域研究中非常重要的工具和方法。在化学反应和化学工艺过程中，通过对物质的转化和能量的转移进行衡算和计算，可以深入了解反应的过程和性质，为科学研究和工程实践提供重要的指导和依据。 物料衡算是通过观察、实验和数据收集，对物质的转化过程进行计算和推导的方法。关于物质衡算的基本规则是质量守恒和摩尔守恒。质量守恒是指在一个封闭系统中，物质不能被创造也不能被消灭，因此，反应物的质量必须等于生成物的质量。摩尔守恒是指在一个反应中，摩尔比例关系是恒定的，反应物和生成物之间的摩尔比必须符合化学方程式中的系数。 在平衡衡算中，我们假设没有产生或消失物质的情况下，通过建立化学方程式来描述反应的过程和物质转化的关系。通过分析化学方程式中的反应物和生成物的摩尔比例关系，可以计算出物质的应有摩尔数或质量。平衡衡算通常用于确定反应物和生成物之间的关系，以及计算不同物质的相对摩尔比。 能量衡算是通过考虑物质转化过程中伴随的能量变化，来分析反应的能量转移和变化的过程。在能量衡算中，重要的概念是能量守恒和热力学定律。能量守恒是指在一个封闭系统中，能量不能被创造也不能被消失，因此，反应中的能量变化必须满足能量守恒定律。热力学定律是指反应中的能量转移和变化满足热力学原理，可以通过计算热交换、温度变化或焓变化来评估反应的能量变化。
化工设计——第三章物料衡算和能量衡算
化工设计——第三章物料衡算和能量衡算在化工设计中，物料衡算和能量衡算是非常重要的步骤，能够帮助工 程师确定所需的原料量和能量消耗，从而确保工艺的正常运行和产出的质量。本章将介绍物料衡算和能量衡算的基本概念、方法和步骤，并结合实 例进行说明。 物料衡算是指根据化工反应方程式和反应条件，计算出反应过程中所 需的原料量和生成物的产量。在进行物料衡算时，首先需要了解反应方程 式和反应条件，然后确定产物的理论产量和选择适当的反应条件。根据反 应方程式可以计算出反应物的摩尔比例，从而推算出所需的原料量。此外，还需要考虑反应物的纯度和反应的完全度，从而计算出实际需求的原料量。 在进行能量衡算时，需要考虑到反应过程中的热平衡问题。热平衡是 指在反应过程中吸热和放热的平衡状况。反应过程中发生的放热或吸热会 对反应速率和反应的完全度产生影响。因此，在进行能量衡算时，需要计 算出反应过程中的放热或吸热量，以及确定采取何种措施来保持反应的温 度稳定。 物料衡算和能量衡算的步骤如下： 1.确定反应方程式和反应条件。根据反应方程式可以了解到反应物与 产物之间的摩尔比例关系，从而推算出所需的原料量。同时，还需要确定 反应的温度、压力和反应时间等条件。 2.计算理论产量。根据反应方程式和摩尔比例关系，可以计算出理论 产量。理论产量是指在完全反应情况下，根据所需原料的量计算得出的产 物的量。
3.考虑反应的完全度和反应物的纯度。反应过程中可能会有一些副反应或未完全反应的情况发生，从而影响到实际产量。同时，还需要考虑到原料的纯度，因为原料的纯度不同也会影响到实际需求的原料量。 4.计算出实际需求的原料量和实际产物的产量。根据前面的步骤计算出实际需求的原料量和实际产物的产量，并与理论值进行比较。 5.进行能量衡算。根据反应过程中的吸热或放热情况，计算出反应过程中的热量变化。根据所需的反应温度和反应热量，选择适当的降温或加热措施，以保持反应的温度稳定。 在进行物料衡算和能量衡算时，需要注意以下几点： 1.实验数据的准确性和可靠性。在进行物料衡算和能量衡算时，需要依靠实验数据和已有的经验，确保数据的准确性和可靠性。 2.反应条件的选择。在进行物料衡算和能量衡算时，需要选择适当的反应条件，以保证正常的反应过程和产物质量。选择反应条件时，需要考虑到原料的性质、反应物的纯度和反应速率等因素。 3.物料和能量的平衡。在进行物料衡算和能量衡算时，需要保持物料和能量的平衡。物料和能量的平衡是指进料量和出料量以及热量的平衡。 综上所述，物料衡算和能量衡算是化工设计中非常重要的步骤。它们能够帮助工程师确定所需的原料量和能量消耗，从而确保工艺的正常运行和产出的质量。通过物料衡算和能量衡算，工程师能够更好地把握化工过程中的物料和能量的流动情况，为工艺的优化提供重要依据。
干燥过程的物料衡算和热量衡算
第三节 干燥过程的物料衡算和热量衡算 对干燥流程的设计中,物料衡算解决的问题： 1物料气化的水分量W 或称为空气带走的水分量； 2空气的消耗量包括绝干气消耗量L 和新鲜空气消耗量L 0; 而热量衡算的目的,是计算干燥流程的热能耗用量及各项热量分配即预热器换热量 p Q ,干燥器供热量D Q 及干燥器热损失L Q ; 一、湿物料中含水率表示法 湿物料＝水分＋绝干物料 一湿基含水量w %100⨯= 总质量 水 m m w ８－１２ 工业上常用这种方法表示湿物料的含水量; 二干基含水量X X ＝湿物料中水分质量／湿物料中绝干料质量 ８－１３ 式中 X ――湿物料的干基含水量,kg 水分.kg 绝干料-1; 两者关系： X X w += 1 ８－１４ 或 w w X -= 1 ８－１５
二、干燥器的物料衡算 图８－７ 各流股进、出逆流干燥器的示意图 图８－７中,G ――绝干物料流量,kg 绝干料.s -1； L ――绝干空气消耗量,kg 绝干气.s -1； H 1 ,H 2――分别为湿空气进、出干燥器时的湿度,kg.kg 绝干气-1； G 1 ,G 2――分别为湿物料进、出干燥器时的流量,kg 湿物料.s -1； X 1 ,X 2――分别为湿物料进、出干燥器时的干基含水量,kg 水分.kg 绝干料-1; 一水分蒸发量W )()(122121H H L G G X X G W -=-=-= ８－１６ 其中 )1()1(2211w G w G G -=-= ８－１７ 二空气消耗量L 对干燥器作水分物料衡算：2211GX LH GX LH +=+ 则： ()121221H H W H H X X G L -= --= ８－１８ 若设： 121 H H W L l -= = ８－１９ 式中 l ――每蒸发１kg 水分消耗的绝干空气量,称为单位空气消耗量,kg 绝干气.kg 水分-1； L ――单位时间内消耗的绝干空气量,kg 绝干气.s -1;
干燥过程的物料衡算与热量衡算
干燥过程的物料衡算与热量衡算 1. 引言 在工业生产中，许多物料需要经过干燥过程才能达到所需的水分含量。干燥过 程是将物料中的水分蒸发或驱除的过程，其中物料的衡算和热量的衡算是非常重要的。本文将介绍干燥过程中的物料衡算和热量衡算的基本原理和方法。 2. 物料衡算 物料衡算是指在干燥过程中对物料的质量进行衡量和追踪的过程。通常情况下，物料的衡算可以分为进料衡算和出料衡算两个部分。 2.1 进料衡算 在干燥过程中，物料的进料衡算是指对进入干燥设备的物料进行质量的测量和 记录。通常情况下，进料衡算可以通过称重装置、质量流量计等设备进行。 物料的进料衡算可以用以下公式表示： 进料量 = 初始物料质量 - 终止物料质量 2.2 出料衡算 在干燥过程中，物料的出料衡算是指对从干燥设备中出来的物料进行质量的测 量和记录。同样地，出料衡算也可以通过称重装置、质量流量计等设备进行。 物料的出料衡算可以用以下公式表示： 出料量 = 初始物料质量 - 终止物料质量 3. 热量衡算 热量衡算是指在干燥过程中对热量的衡量和追踪的过程。热量衡算是确定干燥 设备所需的热量输入和物料中的水分蒸发所需的热量的关键。 3.1 热量平衡公式 热量平衡公式是用于计算干燥过程中所需的热量输入和物料中的水分蒸发所需 的热量的关系。热量平衡公式如下： 热量输入 = 热量输出 + 热量损失
其中，热量输入是指干燥设备所需的热量输入，热量输出是指物料中的水分蒸 发所需的热量，热量损失是指在干燥过程中因为传导、对流和辐射等现象导致的热量损失。 3.2 热量输入的计算 热量输入可以通过以下公式计算： 热量输入 = 干燥空气的热量 + 干燥空气的水分蒸发热量 + 加热设备的热量 其中，干燥空气的热量可以通过湿空气焓值表或湿空气定压比热容表进行查找，干燥空气的水分蒸发热量可以通过水的蒸发热量进行计算，加热设备的热量可以通过加热元件的功率和加热时间进行计算。 3.3 热量输出的计算 热量输出可以通过以下公式计算： 热量输出 = 出料量 * 物料的比热 * (物料的初始水分含量 - 物料的终止水分含量) 其中，出料量是指干燥过程中物料的出料量，物料的比热可以通过物料的物性 表进行查找，物料的初始水分含量和物料的终止水分含量可以通过物料的质量衡算进行计算。 4. 总结 物料衡算和热量衡算是干燥过程中的重要内容。物料衡算可以衡量物料在干燥 过程中的质量变化，而热量衡算可以衡量干燥设备所需的热量输入和物料中的水分蒸发所需的热量。准确的物料衡算和热量衡算可以帮助优化干燥过程，提高生产效率和产品质量。
物料衡算和热量衡算
物料衡算和热量衡算 在化工生产过程中，原料、水、电、蒸汽消耗量、主副产品产量等，都是十分重要的工艺指标。为了得到这些数值，衡量生产过程的先进性，需要进行生产过程中局部的或全过程的物料衡算和热量衡算。 第一节物料衡算 一、物料衡算及其分类 物料衡算是根据质量守恒定律，对化工过程中的各股物料进行分析和定量计算，以确定它们的数量、组成和相互比例关系，并确定它们在物理变化或化学变化过程中相互转移或转化的定量关系的过程。 通过物料衡算计算转化率、选择性，筛选催化剂、确定最佳工艺条件，对装置的生产情况做出分析，判断装置是否处于最佳运转状态，为强化生产过程提供依据和途径。因此，物料衡算是化工科研、设计、生产及其它工艺计算、设备计算的基础。 物料衡算按其衡算范围，有单元操作（或单个设备）的物料衡算与全流程（即包括各个单元操作的全套装置）的物料衡算；按其操作方式，有连续操作的物料衡算与间歇操作的物料衡算；按有无反应过程，有无化学反应过程的物料衡算与有化学反应过程的物料衡算；此外，还有带循环的化工过程的物料衡算。 物料衡算的计算一般分为两种情况。一种是在已有的装置上，对一个车间、一个工段、一个设备或几个设备，利用实际测定的数据(或理论计算数据)，算出另外一些不能直接测定的物
料量，由此，对这个装置的生产情况作出分析，找出问题，为改进生产提出措施。另一种是对新车间、新工段、新设备作出设计，即利用本厂或别的工厂已有的生产实际数据(或理论计算数据)，在已知生产任务下算出需要原料量，副产品生成量和三废的生成量，或在已知原料量的情况下算出产品，副产品和三废的量。 二、物料衡算的依据和衡算范围 物料衡算的理论依据是质量守恒定律，即在一个孤立的系统中，不论物质发生任何变化，其质量始终不变。 质量守恒定律是对总质量而言的，它既不是一种组分的质量，也不是指体系的总摩尔数或某一组分的摩尔数。在化学反应过程中，体系中组分的质量和摩尔数发生变化，而且在很多情况下总摩尔数也发生变化，只有总质量是不变的。当然，对于化工过程中的物理过程，总质量、总摩尔数、组分质量和组分摩尔数都是守恒的。 物料衡算必定是针对特定的衡算体系的，体系可以是一个设备或几个设备，也可以是一个单元操作过程或整个化工过程，它可以根据需要人为地选定。 物料衡算的体系有边界，在边界之外的空间和物质称为环境。体系和环境之间有可能发生质量交换和能量交换两种情况，物料衡算只考虑质量交换。凡是与环境没有质量交换的体系称为封闭体系，而与环境有质量交换的体系称为敞开体系。 三、物料衡算式 根据质量守恒定律，对任何封闭体系，质量都是一定的。对于敞开体系，则进入体系的物料量和离开体系的物料量差额应等于体系内部积累的物料量。当体系内有化学反应时，还应考虑到化学反应所消耗和生成的物料量。因此，对任何一个体系，物料平衡关系式可表示为： 输入的物料量—输出的物料量—反应消耗的物料量+反应生成的物料量＝积累的物料量 “积累的物料量”是表示体系内物料随时间而变化时所增加或减少的量，物料量增加时积累项为正值；物料量减少时，积累项为负值；如果体系是一个没有化学反应的物理过程，则反应消耗和生成的物料量均为零。当积累项等于零时，表示进出体系的物料量维持平衡，即达到稳定状态。 四、物料衡算基本步骤 1．确定衡算范围 根据衡算对象的情况，用框图形式画出物料流程简图，必要时可在流程图中用虚线表示体系的边界，从虚线与物料流股的交点可以很方便地知道进出体系的物料流股有多少。