物料和能量衡算

主设备设计计算说明书

物料和能量的计算

参赛队: 双核聚变队

设计计算：邓泽情

制作：邓泽情

校核：邓泽情

指导老师：童汉清老师聂丽君老师

一、燃料乙醇 (4)

二、生产工艺 (5)

三、物料衡算 (12)

（一）原料计算 (13)

（二）蒸煮醪量的计算 (16)

（三）糖化醪与发酵醪量的计算 (16)

四、能量衡算 (19)

无水乙醇是一种应用很广泛的有机溶剂，是一种可再生的生物能源。其中燃料乙醇被认为是替代和节约汽油的最佳原料之一，能和汽油以一定的比例混配成一种车用原料。乙醇的生产有化学合成法和生物发酵法，随着全球石油的缩减，化学合成已受限制，生物发酵生产乙醇受各方推崇和应用。生物发酵法是利用淀

粉质原料或糖质原料，在微生物作用下生成乙醇的方法。淀粉质原料生产乙醇过程包括：原料粉碎、蒸煮糖化、酒母制备、发酵及蒸馏精制等工序。

一、燃料乙醇

（一）乙醇性质酒精是一种无色透明、易挥发，易燃烧，不导电的液体。有酒的气味和刺激的辛辣滋味，微甘。学名是乙醇，分子式

2，（酒精燃烧O

↑

+）因为它的化学

分子式中含有羟基，所以叫做乙醇，比重0.7893(20／4°)。

乙醇的分子量：46

外观与性状：无色液体，有酒香。

燃点：75℃熔点：-114.1℃沸点（一标准大气压下）：78.3 ℃相对密度(水=1)：0.79

相对蒸气密度(空气=1)： 1.59 饱和蒸气压(kPa)： 5.33(19℃)燃烧热(kJ/mol)：1365.5

临界温度(℃)：243.1 临界压力(MPa)： 6.38 辛醇/水分配系数的对数值：0.32 闪点(℃)：12

引燃温度(℃)：363

爆炸上限%(V/V)：19.0 爆炸下限%(V/V)： 3.3

（二）类别和主产品工业乙醇（该方案的产品是燃料乙醇）

工业酒精含乙醇96%以上，还含少量甲醇和其他物质。甲醇是有害的。它可以挥发，对呼吸系统有害。有人用工业酒精（含甲醇的乙醇）做酒，饮用后可导致失明。

食用乙醇：食用酒精使用粮食和酵母菌在发酵罐里经过发酵后，经过过滤、精馏来得到的产品，通常为乙醇的水溶液，或者说是水和乙醇的互溶体，食用酒精里不含有对人体有毒的苯类和甲醇。

药用乙醇：乙醇含量在75％左右

无水乙醇：无水乙醇的酒精含量极高，分为化学纯和分析纯，化学纯的含量大于等于99.5%，分析纯的含量在99.9%以上。

燃料乙醇是指未加变性剂的、可作为燃料用的无水乙醇。燃料乙醇可缓解能源紧张，减少环境污染，促进农业发展。

二、生产工艺

（二）原料及原料预处理

1.原料荔枝龙眼核：荔枝核含淀粉61.52 %，龙眼核含淀粉

65%,荔枝龙眼为岭南特色水果，主产于福建、广东、广西等地,全国荔枝

年产量则达到了150万吨，龙眼产量为80万吨，龙眼核的重量约占龙眼

果实鲜重的65%，荔枝核的重量约占荔枝果实鲜重的60%，目前我国有

30%左右的鲜荔枝、龙眼都要靠加工成干果销售，所以我们利用大型加工

厂获得核进行生产，而实际对荔枝核、龙眼核的回收大约达到加工量的

90%，每年能够收集的荔枝核具体的量为40.5万吨,龙眼核21.6万吨。

在茂名地区,我们可以直接在荔枝龙眼加工厂回收到我们所需要的9万

吨荔枝龙眼核,并且我们回收荔枝龙眼核时,是按垃圾来处理的,所以我

们的原料是零成本。？？？？

水：包括粉料液化糖化用水、发酵用水、蒸馏车间用水和清洗用水等，都利用城市自来水或是自来水经过一系列灭菌消毒的无菌水。

淀粉酶和糖化酶：a-淀粉酶用量为8u/g原料，糖化酶用量为100u/g原料，酒母糖化醪用糖化酶量200u/g原料。

硫酸和硫酸铵等：硫酸铵用量8kg/t（酒精），硫酸用量（调pH用）5.5kg/t（酒精）。

CO和其他副产物。

乙醇酵母：发酵用的菌种，将糖化醪发酵产生乙醇、

2.原料除杂和粉碎

1)淀粉质原料在收集时，会混进沙土、杂物，甚至金属夹杂物等。一

般采用先振动筛筛选，再磁力除铁器磁选以除去杂质。

2)淀粉质原料中淀粉颗粒常以颗粒状态储存于细胞中，不宜被直接利

用。粉碎后有利于增加原料表面积，加快吸水速度，缩短水热处理

时间；有利于淀粉酶的作用，提高淀粉的转化率，同时有利于原料

在生产过程中的输送。粉碎方法有干式粉碎和湿式粉碎，此次采用

湿式粉碎进行生产

3)由粉尘损失造成的淀粉损失率约为0.40％。

3.水热处理（液化）和连续蒸煮糖化

1)淀粉的液化：是利用淀粉液化酶使糊化的淀粉黏度降低，并水解成

糊精和低聚糖的过程。

2)使用耐高温的a-淀粉酶，采用95℃的处理温度，使用普通a-淀粉

酶，采用85℃处理温度。现采用低压喷射液化器来完成淀粉的液化。

调浆温度为50℃，喷射液化器使粉浆迅速升温至105 ℃，进入维

持管保温液化5~8min，真空闪急蒸发冷却至95 ℃进入液化罐反应

约60min后，进真空冷却器冷却至63 ℃后糖化30min。

低压喷射液化处理工

艺

粉料→加水制浆→喷射液化→保温液化→冷却糖化

↑↑

a-淀粉酶蒸汽

3)淀粉的糖化：是利用糖化酶将淀粉液化的产物进一步水解成葡萄糖

的的过程，并为发酵提供含糖适量并保持一定酶活力的无菌或极少

杂菌的醪液。

糖化温度一般根据糖化酶的最适作用温度进行控制，即58~60℃为宜，糖化酶作用的最适pH为4.2~5.0。醪液的pH太高或太低都将破坏酶的活力，不利于糖化。

糖化酶用量一般为每克淀粉使用100U，视原料品种、糖化方式等定量。

糖化时间不宜过长，一般在15~25min的范围，也可以根据糖化醪进行调控，即以产生25％~35％的还原糖的时间为宜。

蒸煮糖化中由于淀粉残留及糖分破坏造成的淀粉损失约为0.40％。

4.乙醇酵母的培养

麦芽汁麦芽汁麦芽汁糖化醪

琼

脂→↓↓↓

↓

酵母→斜面试管→液体试管→三角瓶培养→卡氏罐培养→小酒母罐培养→大酒母罐培养→发酵罐

↖↗

糖化醪

乙醇酵母的培养（酒母1：10扩大培养）

1)原菌种斜面培养：麦芽汁琼脂，25~30℃培养3~5天（冰箱4℃保存

备用）。

2)液体试管：10°Bx麦芽汁，灭菌冷却至25~30℃，无菌接种置25~30℃

培养20h。

3)三角瓶培养：1/3麦芽汁和2/3糖化醪，25~30℃培养12~14h，pH4~6

4)卡式罐培养：糖化醪，25~30℃培养12~14h，pH4~6

5)小酒母罐、大酒母罐培养：糖化醪，25~30℃培养12~14h，pH4~6 （三）乙醇发酵

——菌种：乙醇酵母；培养基：荔枝龙眼核糖化醪→发酵醪；pH:4.2~4.5;

1)前发酵期：醪液中酵母密度小，酵母进行适应，发酵作用不强。实

际生产时，酒母量在10％左右，前发酵期时间为6~8h，连续发酵时，

前发酵期基本不存在。

2)主发酵期：酵母不再大量繁殖，而主要进行乙醇发酵，发酵作用强

烈，糖分消耗迅速，乙醇逐渐增加。主发酵温度控制在30~34℃不

得高于34~35℃，发酵时间一般为12~15小时。

3)后发酵期：醪液中的糖分已大部分被发酵，但醪液中残存的糊精等

多糖成分继续被转化为可发酵性糖，酵母把它转化为乙醇。后糖化

CO生产量减少，表观看作用速度比糖发酵速度要慢得多，乙醇和

来气泡不断产生，但醪液不再翻动。后发酵期一般需40小时左右才

能完成，保持醪液温度在30℃±1℃。

4)发酵过程中的淀粉损失率：

发酵残糖——1.3％

巴斯德效应——4.0％

酒气自然蒸发与被CO2带走——0.30％

（若有酒精捕捉器，损失为0.30％）

（四）分离纯化和蒸馏精制

分离纯化工艺流程图

发酵罐→泵→醪塔→浓缩塔→粗酒精→分子筛塔A、B→冷凝

↖↗↑↓蒸汽蒸汽无水乙醇

过程中的淀粉损失率：

（1）废槽带走等——1.60％

（2）脱水损失——1.0％

（五）副产品利用和废水废渣处理

酒精槽→固液分离→滤液→处理→澄清液→回用及生物处理

↓↓

滤渣→饲料←泥浆

三、物料衡算

（1）生产方法：双酶糖化、间歇发酵、塔蒸馏。

（2）生产天数：每年300d 。（3）燃料酒精日产量：4.2t 。

（4）燃料酒精年产量：30000t 。（我计算出来才1260吨/年是用核发酵的，这个数据肯定不正确，你看下错在哪里）

（5）产品质量：国际燃料酒精，乙醇含量95％以上（质量分数）

（6）主原料：荔枝核含淀粉61.52 %，龙眼核含淀粉65%,两者平均淀粉含量为63%

（7）酶用量：a-淀粉酶用量为8u/g 原料，糖化酶用量为100u/g 原料，酒母糖化醪用糖化酶量200u/g 原料。

（8）硫酸铵用量8kg/t （酒精），硫酸用量（调pH 用）5.5kg/t （酒精）。（一）原料计算

1) 糖化：()612625126O H nC O nH O H C n →+ （1-1） 162 18 180

发酵：252612622CO OH H C O H C +→ （1-2）

180 46×244×2

2)生产1000kg燃料酒精的理论淀粉消耗量

由（1-1）和（1-2）求得：1000×95％×162÷92＝1672.8（kg）

3)生产1000kg燃料酒精的实际淀粉消耗量

表（3-1）生产过程各阶段淀粉损失率

生产过程损失原因淀粉损失率％备注

原料处理粉尘损失0.40

蒸煮糖化淀粉残留及糖分坏0.40

发酵发酵残糖 1.3

发酵巴斯德效应 4.0

0.30 加酒精捕集器0.30％发酵酒气自然蒸发与被CO2

带走

蒸馏废槽带走等 1.60

脱水脱水损失 1.0

总计损失9.0

1672.8÷（100％－9.0％）=1838.3（kg）

4)生产1000kg燃料酒精的荔枝龙眼核原料消耗量

荔枝龙眼核原料含淀粉63％，水分13％

1838．3÷63%=2918.0（kg）

5)a-淀粉酶消耗量

应用酶活力为20000u/g的a-淀粉酶液化

酶用量：2918.0×1000×8÷20000=1.167（kg）

6)糖化酶耗量

糖化酶活力为100000u/g。使用量为100u/g原料

2918.0×1000×100÷100000=2.918（kg）

此外，酒母糖化酶用量按200u/g（原料）计，且酒母用量为10% 2918.0×10%×70%×200÷100000=0.409（kg）

式中70%为酒母的糖化液占70%。其余为稀释水与糖化剂。

两项合计，糖化酶用量为3.327kg/h。

7)硫酸铵耗用量

作为补充氮源，其用量为酒母用量的0.1%。

（二）蒸煮醪量的计算

淀粉原料连续蒸煮的粉料加水为1:2，故粉浆量为：

2918×（1＋2）=8739（kg/h）

经喷射液化连续蒸煮,最终蒸煮醪液量为8879.2kg/h。

（三）糖化醪与发酵醪量的计算

设发酵结束后成熟醪量含酒精10%(体积分数)，相当于8.01%（质量分数）。并设蒸馏效率为98.4%，而且发酵罐酒精捕集器回收酒精洗水和洗罐用水分别为成熟醪液的5%和1%，则生产1000kg95%（质量分数）酒精成品计算如下：

①需蒸馏的成熟发酵醪量为：

F=1000×95%÷98.4%÷8.01%×（100+5+1）÷100=12776.2(kg)

②若不计酒精捕集器和洗罐用水，则成熟发酵醪量为：

12776.2÷106%=12053.0（kg）

③入蒸馏塔的成熟醪乙醇浓度为：

1000÷98.4%÷12776.2=7.99%（质量分数）

CO总量为

④相应发酵过程放出

991.8÷98.4%×44÷46=964.1（kg）

⑤接种量按10%计，则酒母醪量为m：

（1672.8+964.1）÷【（100+10）÷100】×10%=239.8（kg）

⑥酒母醪的70%是糖化醪，其余为糖化剂和稀释水，则糖化醪量为：（1672.8+964.1）÷【（100+10）÷100】+239.8×70%=2565.0（kg）（四）30000t/a荔枝龙眼核原料酒精厂总物料衡算

①酒精成品

每天产燃料酒精量为：30000÷300÷24=4166.7kg/h，取整数位4167kg/h 实际年燃料酒精总产量为：4167×300×24=30002（t/a）

②主要荔枝龙眼核用量

每小时耗量为：2918.0×4167/1000=12.159306（t/h）

年耗量为：12.159306×300×24=87547.0032(t/a）

表（4-1）30000t/a荔枝龙眼核原料酒精厂物料衡算表

每小时数量/t 每年数量/t 物料﹨数量生产1000kg燃料酒精物料

量/kg

燃料酒精1000 4.167 30002

荔枝龙眼核原料2918 12.159306 87547.0032 a-淀粉酶 1.167 4.862kg 35.006

糖化酶 3.327 13.864kg 99.820

硫酸铵8kg/t 33.336kg 240.019

硫酸 5.5kg/t 22.919kg 165.017

蒸煮粉浆8739 36.415413 260310

成熟蒸煮醪8879.2 37.074692 266938

糖化醪2565.0 10.688355 76956

酒母醪239.8 0.99925 7194.6

蒸馏发酵醪12776.2 53.23843 383317

二氧化碳964.1 4.017 28922.4

废醪 13550 56.463 406533.6 副产品饲料

3375

14.064

4219.09

四、能量衡算 (一)

发酵醪液冷却——由55℃至45℃

查得在平均温度下的比热Cp=4.174kJ/kg ·℃ 冷却所需的热量

Q 醪=FC p △t=12776.2×30×4.174×(55－45)=16006023.36KJ/h=4446.118kw

取水为冷却介质，其进出的温度分别为20℃和25℃，

查得该平均温度下的比热Cp=4.178kJ/kg ·℃,因此冷却水的用量：

Wc= Q 醪/Cp(25－20)=12763.968kg/h

(二)

醪液加热———由45℃到83.83℃

以釜残液对预热原料液，则将原料加热至泡点所需的热量f Q 可记为：

21()f f pf f f Q W c t t =-

其中83.8345

64.42

fm t C +=

=º 在进出预热器的平均温度以及64.4fm t C =º的情况下可以查得比热

4.275/pf c kJ kg C =⋅º，所以，

/h 691659.4kJ )4583.83(275.424

30010300003

=-⨯⨯⨯⨯=f Q

釜残液放出的热量12()w w pw w w Q W c t t =- 若将釜残液温度降至255w t C =º 那么平均温度C t wm ︒=+=

04.772

08.99 其比热为 4.191/pw c kJ kg C =⋅º，因此，

/h 716181.6kJ 55)-(99.084.191208.407360163.18=⨯⨯⨯=w Q

可知，w f Q Q >，于是理论上可以用釜残液加热原料液至泡点

(三)

粗馏塔底所需的热量

粗馏塔中上升的蒸汽量V 1=9011.1kg/h

查表得体积分数50%的酒精的汽化热r=1557.49kJ.kg Q 2=V 1r=9011.1×1557.49/3600=3898.53kw

(四)

精馏塔底所需的热量

(1)上升的蒸汽量V 2=(R+1)D=2×4166.7=8333.4kg/h

查表得体积分数96%的酒精的汽化热r=958.78kJ.kg Q 3=V 2r=8333.4×958.78/3600=2219.42kw

(2)上升的蒸汽所需的热量由水蒸汽提供

由Q 3’=G r (p=0.23MP)及Q 3= Q 3’ 查表可知r (p=0.23MP)=2195kJ/kg

则所需的水蒸气量G=2219.42×3600/2195=3640.044kg/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

化工中的物料衡算和能量衡算

化工中的物料衡算和能量衡算化72 王琪2007011897 在化工原理的绪论课上，戴老师曾强调过化工原理的核心内容是“三传一反” 即传质、传动、传热和反应，而物理三大定律——质量守恒、动量守恒、能量守恒正是三传的核心与实质，因此这三大定律在化工中统一成一种核心的方法：衡算。正是衡算，使原本复杂的物理定律的应用变得简单，实用性强，更符合工程学科的特点。为此化工中的物料衡算和能量衡算很重要，本文将分别从物料衡算、能量衡算讨论化工中的衡算问题，然后将讨论二者结合的情况。物料衡算在台湾的文献中称为“质量平衡”，它反映生产过程中各种物料之间量的关系，是分析生产过程与每个设备的操作情况和进行过程与设备设计的基础。一般来说物料衡算按下列步骤进行，为表示直观，做成流程图。绘制流程图时应注意： 1.用简洁的长方形来表达一个单元，不必画蛇添足； 2.每一条物质流线代表一个真实的流质流动情况； 3.区别开放与封闭的物质流 4.区别连续操作与分批操作（间歇生产） 5.不必将太复杂的资料写在物质流线上确定体系也比较重要，对于不同体系，衡算基准和衡算关系会有不同。合适的基准对于衡算问题的简化很重要，根据过程特点通常有如下几种： 1.时间基准：连续生产，选取一段时间间隔如1s，1min，1h，1d；间歇生产以一釜或一批料的生产周期为基准，对于非稳态操作，通常以时间微元dt为基准。 2.质量基准，对于固相、液相体系，常采用此基准，如1kg，100kg，1t，1000lb

等。 3.体积基准（质量基准衍生）：适用于气体，但要换成标准体积；适用于密度无变化的操作。 4.干湿基准：水分算在内和不算在内是有区别的，惯例如下：烟道气：即燃烧过程产生的所有气体，包括水蒸气，往往用湿基；奥氏分析：即利用不同的溶液来相继吸收气体试样中的不同组分从而得到气体组分，往往用干基。化肥、农药常指湿基，而硝酸、盐酸等则指干基。选取基准后，就要确定着眼物料了。通常既可从所有物料出发，也可根据具体情况，从某组分或某元素着眼。对于有化学反应的过程，参加反应的组分不能被选作着眼物料。列物料衡算方程式时计算中要注意单位一致。列方程时，要注意：物料平衡是关于质量的平衡，而不是关于体积或者摩尔数的平衡。只有密度相同时才可列关于体积的方程，根据元素守恒可列相应的关于摩尔数的方程。物料衡算方程的基本形式为：（以下均为质量，若密度不变，也可用体积或体积流速）输入+产生=输出+积累+消耗。对于无反应的物理过程，没有产生和消耗，所以输入=输出+积累，如果是稳态过程，积累=0，则方程变为：输入=输出。以下分别对特定的单元操作讨论物料衡算关系。 1.输送：连续性方程，进管液体=出管液体；进泵液体=出泵液体 2.过滤：总平衡：输入的料浆=输出的滤液+输入的滤饼；液体平衡：料浆中的液体=滤液中的液体+滤饼中的液体 3.蒸发：原料液=积累+母液+晶体+水蒸气其他过程类似。值得注意的是，如果对于每个组分列物料衡算方程，则总衡算方程不用列出，因为其不独立。一般来说，对于无反应的物理过程，如果有n 个组分，就可以列出n个方程。对于有化学反应的过程，物料衡算要更复杂一些，因为反应中原子重新组合，消耗旧物质，产生新物质，所以每一个物质的摩尔量和质量流速不平衡。此外，在化学反应中，还涉及化学反应速率、转化率、产物的收率等因素。为了有利于反应的进行，往往一种反应物要过量。因此在进行反应过程的物料衡算时，应考虑以上因素。对于不参加反应的惰性物质列衡算方程通常比较方便。通常来讲，总质量衡算和元素衡算用得较多，组分衡算对于有化学反应的过程不可以用。有化学反应的过程物料衡算通常有以下几种方法：直接计算法、利用反应速率进行物料衡算、元素衡算法、化学平衡常数法、结点衡算法、联系组分衡算法等。

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。

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。

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。

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）。

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。

物料衡算和能量衡算概述

物料衡算和能量衡算概述物料衡算和能量衡算是重要的工程技术方法，用于分析和评估生产过程中的物质流动和能源消耗情况。物料衡算是计算和跟踪物料进入和离开系统的方法，而能量衡算则是评估能源在系统中的利用情况。物料衡算的基本原理是物质守恒定律，即在一个封闭的系统中，物质的总量应保持恒定。通过跟踪物料的进出流量，并对物料在过程中的转化和转移进行记录和检测，可以更好地了解生产过程中物质的变化情况。物料衡算可应用于各种行业，例如化工、制造业和环境工程等。能量衡算是评估能源利用情况的方法，其基本原理是能量守恒定律，即能量在一个封闭的系统中不会凭空消失或产生。通过分析能源输入和输出的数量和质量，并计算能源在不同过程中的转化损失，可以评估能源利用的效率和效益。能源衡算在能源管理和环境保护中起到了重要作用，可帮助企业降低能源消耗和减少环境污染。物料衡算和能量衡算常常结合使用，相互补充。通过将物料流和能量流结合起来分析，可以更精确地评估生产过程中的资源利用效率，并提出改进措施。这些技术方法对于企业实施节能减排、提高生产效率和降低生产成本具有重要意义。总之，物料衡算和能量衡算是分析和评估生产过程中物质流动和能源消耗的重要工程技术方法。它们基于守恒定律的原理，通过计算和跟踪物料和能量的进出流量，评估资源利用效率，

为企业的持续发展和可持续发展做出贡献。物料衡算和能量衡算是工程领域中的重要方法，用于分析和评估生产过程中的物质流动和能源消耗情况。这些衡算方法的应用范围广泛，可以应用于各个行业和领域，包括制造业、化工、能源与环境等。下面将对物料衡算和能量衡算进行更详细的介绍。物料衡算是一种计算和追踪物料进入和离开系统的方法，目的是了解物料在生产过程中的变化情况。物料衡算基于物质守恒定律，即在一个封闭的系统中，物质的总量应保持不变。通过记录和追踪每个物料的进出流量，并对物料在过程中的转化和转移进行计算和检测，可以更好地了解生产过程中物质的变化情况。物料衡算的数据可以用于分析物料的损耗和浪费情况，找出造成物料浪费的原因，提高生产过程中的物质利用率。物料衡算可以帮助企业降低生产成本，提高资源利用效率。通过优化物料的使用和管理，企业可以减少原材料的使用量和废料的产生，降低生产成本。此外，物料衡算还可以帮助企业制定合理的库存管理策略，避免过度存货或缺货的现象，提高供应链的效率和反应速度。能量衡算是评估能源利用情况的方法，旨在揭示能源在生产过程中的消耗和转化情况。能量衡算基于能量守恒定律，即在一个封闭的系统中，能量的总量应保持不变。能量衡算的核心是分析和计算能源的输入和输出量，以及能源在不同过程中的转化损失。通过这些数据，可以评估能源的利用效率和能源在生产过程中的消耗情况，并提出相应的改进措施。

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。

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

物料和能量衡算概论

物料和能量衡算概论物料和能量在衡算中起着重要的作用。物料衡算是指对物料进行计量、记录和分析的过程，能量衡算是指对能量的计量、记录和分析的过程。这两种衡算都是现代工业运行和环境保护的基础。物料衡算的目的是确保物料流动的准确性和透明度，从而帮助企业合理控制生产成本、优化生产过程以及降低环境污染。物料衡算涉及到物料进出仓库的计量，物料在生产过程中的消耗和转化的计量，以及产品出库的计量。通过物料衡算，企业可以更好地管理和控制物料的供应、生产和销售，并能够追踪和分析物料的使用情况，及时发现和解决问题，确保生产过程的顺畅和高效运行。能量衡算的目的是确保能源的合理利用和能源消耗的准确计量，从而帮助企业节约能源、减少能源成本以及降低环境影响。能量衡算涉及到能源供给的计量，能源在生产过程中的使用和转化的计量，以及能源消耗的计量。通过能量衡算，企业可以更好地了解和管理能源的使用情况，寻找并改进能源效率低下的环节，实施节能措施，降低能源消耗，提高能源利用效率。物料和能量衡算的核心是准确计量。准确计量是实现物料和能量衡算的基础，只有准确计量才能获得可靠的数据，进一步进行分析和决策。因此，企业在进行物料和能量衡算时，需要确保计量设备和方法的准确性和可靠性，进行规范和标准化的计量操作，以及建立完善的数据管理和记录系统。此外，企业还应该定期进行衡算数据的检查和校准，确保衡算数据的准确性

和可靠性。物料和能量衡算在现代工业中具有重要的意义。它可以帮助企业提高生产效率，降低生产成本，改善产品质量，保护环境，提高企业竞争力。在能源和环境问题越来越突出的今天，物料和能量衡算更加重要，它可以帮助企业实现可持续发展，实现经济、社会和环境效益的有机统一。因此，物料和能量衡算将成为企业管理的重要工具，也将推动企业实现低碳、高效的发展目标。物料和能量衡算是工业生产和环境保护的基础工作，它们在现代工业生产中具有极其重要的作用。物料衡算和能量衡算的目的是通过对物料和能量的计量、记录和分析，实现生产过程的优化、环境保护和资源的节约利用。首先，物料衡算是对物料流动进行准确计量和透明化管理的过程。物料衡算包括对物料进出仓库的计量、物料在生产过程中的消耗和转化的计量，以及产品出库的计量。通过物料衡算，企业可以及时掌握和分析物料的使用情况，避免物料的浪费和过量采购，降低生产成本，提高资源利用效率。此外，物料衡算还有助于追踪和分析物料流动的问题，及时发现和解决生产过程中的异常情况。通过这些数据的分析和对比，企业可以找到生产过程中的瓶颈点，优化生产流程，提高生产效率和产品质量。其次，能量衡算是对能源消耗进行准确计量和节约利用的过程。能源是工业生产的重要组成部分，能源的消耗和利用情况直接影响到企业的生产成本和环境影响。能量衡算包括对能源供给的计量、能源在生产过程中的转化和消耗的计量，以及能源消

物料衡算与能量衡算概论

物料衡算与能量衡算概论物料衡算与能量衡算是在工业领域中广泛应用的两个重要概念。物料衡算是指对物质流动的量与质进行测量、监测和分析的过程，用来确定物料的输入、输出以及处理过程中的损耗情况。而能量衡算则是指对能量流动的量和质进行测量、监测和分析的过程，用来确定能源的输入、输出以及转化利用的效率。物料衡算和能量衡算在工业生产中都具有重要的作用。首先，它们可以帮助企业确定物料和能量的浪费情况，找出能源的低效率使用和损耗问题，从而提出改善措施，节约物料和能源，降低生产成本。其次，物料衡算和能量衡算可以帮助企业优化生产流程，提高产能和效率。通过对物料和能量的输入、输出以及处理过程的分析，企业可以找出生产过程中不必要的浪费和瓶颈，并进行改进和优化。此外，物料衡算和能量衡算也可以帮助企业监测和评估环境压力，实施环境保护措施，达到可持续发展的目标。物料衡算和能量衡算的方法和技术主要包括数据采集、监测和分析。在物料衡算中，通常会采集和监测物料的进出量、质量以及转化过程中的损耗情况。常用的方法有称量、计量、流量计、采样等。在能量衡算中，通常会采集和监测能源的进出量、质量以及转化过程中的损耗情况。常用的方法有电表、气表、温度计、压力表等。通过这些数据的分析，可以得出物料和能源的流动情况，评估效率和损耗，并进一步进行改进和优化。需要注意的是，物料衡算和能量衡算虽然互相关联，但并不完全一致。物料衡算主要关注物质流动的量和质，而能量衡算则

关注能量流动的量和质。在实际应用中，物料衡算和能量衡算往往结合起来进行，通过对物料和能量的双重衡算，可以更全面地了解生产过程中的问题和优化方向。综上所述，物料衡算和能量衡算是工业生产中重要的概念和方法。它们的应用可以帮助企业节约物料和能源，提高生产效率，降低成本。同时，物料衡算和能量衡算也有助于企业实施环境保护措施，实现可持续发展。因此，在现代工业生产中应该重视物料衡算和能量衡算，积极推广和应用。当我们提到物料衡算和能量衡算时，我们将涉及到工业生产中的两个重要方面——物质流动和能源流动。物质流动指的是物料在生产过程中的输入、输出和转化情况，而能源流动指的是能源在生产过程中的输入、输出和利用情况。物料衡算和能量衡算的目的是通过对物料和能源的测量、监测和分析，来解析生产过程中的效率问题、损耗问题以及环境压力问题，从而为提高生产效率、降低成本和实现可持续发展提供支持。物料衡算和能量衡算在工业生产中有着广泛的应用。首先，它们可以帮助企业了解物料和能源的使用情况以及与之相关的成本。通过对物料和能源的输入、输出和处理过程进行监测和分析，企业可以确定生产过程中的物料和能源消耗情况，并推导出对应的成本。这有助于企业找出成本高的环节和浪费资源的因素，提出相应的改进措施，优化生产流程，降低生产成本。其次，物料衡算和能量衡算也可以帮助企业评估生产过程中的效率和损耗。通过对物料和能源的流动情况进行测量和分析，企业可以确定物料和能源在生产过程中的变化、转化和损耗情