物料衡算公式
第六章物料及能量平衡
• 在本书的范围之内，绝大多数情况为连续稳定过 程，故将重点讨论这种情况。 一般情况下，物料衡算的步骤如下： 首先，确定衡算对象，根据题目要求它可以是 总物料、某个组分、某个元素等； 其次，确定衡算范围，根据题目要求它可以是 一个系统、一个车间、某个设备；设备的某个局 部等……； 最后，确定衡算基准，根据题目要求它可以是 单位质量，单位时间等。 在上述三者确定后，根据物料衡算方程分别列 出具体的物料衡算方程（一个或多个），再解方 程或方程组即可。现举例如下：
一、物料衡算、热量衡算及单位换算 物料衡算、
• 如图1．1所示，将酒精-水混合物料送至高位槽， 经预热器加热后送精馏塔进行分离。高位槽直径 为1m，槽底流出管内径为0.025m。当管内流速 恒定为 时，物料经预热器温度由20℃升高到85℃。 进料浓度含酒精40%（质量分率）。 • （1）问：①预热器混合液的平均密度为多少？② 进料处，塔内表压为0.1kg/cm2，绝压为多少Pa？ ③酒精-水混合液在进料温度下得比热容是多少？
• 其中：a—组分在混合液体中的质量分率
（2） 压强的表示方法及单位
• 流体的压强有三种表示方法：绝对压强、表压强、真空度。 • 绝对压强：以绝对零压作起点计算的压强，称为绝对压强， 是流体的真实压强。 • 表压强：压强表上读取的压强值，称为表压强。 • 真空度：真空表上读取的压强值，称为真空度。 • 表压强、真空度与绝对压强、大气压强的关系为： • 表压强=绝对压强－大气压强 • 真空度=大气压强－绝对压强 • 压强的单位较多，除SI制的Pa（帕斯卡）外，还有atm （标准大气压）、某液体柱高度、bar(巴)或kgf/cm2等， 它们之间的换算关系为： • 1atm＝1.033kgf/cm2＝760mmHg＝10.33mH2O＝ 1.0133bar＝1.0133×105Pa
物料衡算公式
物料衡算公式：1吨煤炭燃烧时产生的SO2量＝1600×S千克；S含硫率，一般0.6-1.5%。
若燃煤的含硫率为1%，则烧1吨煤排放16公斤SO2 。
1吨燃油燃烧时产生的SO2量＝2000×S千克；S含硫率，一般重油1.5-3%，柴油0.5-0.8%。
若含硫率为2%，燃烧1吨油排放40公斤SO2 。
排污系数：燃烧一吨煤，排放0.9-1.2万标立方米燃烧废气，电厂可取小值，其他小厂可取大值。
燃烧一吨油，排放1.2－1.6万标立方米废气，柴油取小值，重油取大值。
【城镇排水折算系数】0.7~0.9，即用水量的70-90%。
【生活污水排放系数】采用本地区的实测系数。
【生活污水中COD产生系数】60g/人.日。
也可用本地区的实测系数。
【生活污水中氨氮产生系数】7g/人.日。
也可用本地区的实测系数。
使用系数进行计算时，人口数一般指城镇人口数；在外来较多的地区，可用常住人口数或加上外来人口数。
【生活及其他烟尘排放量】按燃用民用型煤和原煤分别采用不同的系数计算：民用型煤：每吨型煤排放1~2公斤烟尘原煤：每吨原煤排放8~10公斤烟尘一、工业废气排放总量计算1.实测法当废气排放量有实测值时，采用下式计算：Q年= Q时× B年/B时/10000式中：Q年——全年废气排放量，万标m3/y；Q时——废气小时排放量，标m3/h；B年——全年燃料耗量（或熟料产量），kg/y；B时——在正常工况下每小时的燃料耗量（或熟料产量），kg/h。
2.系数推算法1)锅炉燃烧废气排放量的计算①理论空气需要量（V0）的计算 a. 对于固体燃料，当燃料应用基挥发分Vy>15%（烟煤），计算公式为：V0=0.251 ×QL/1000+0.278[m3(标）/kg]当Vy<15%（贫煤或无烟煤），V0=QL/4140+0.606[m3(标）/kg]当QL<12546kJ/kg（劣质煤），V0=QL//4140+0.455[m3(标)/kg)b. 对于液体燃料，计算公式为：V0=0.203 ×QL/1000+2[m3(标）/kg]c. 对于气体燃料，QL<10455 kJ/（标）m3时，计算公式为：V0= 0.209 × QL/1000[m3/ m3]当QL>14637 kJ/（标）m3时，V0=0.260 × QL/1000-0.25[m3/ m3]式中：V0—燃料燃烧所需理论空气量，m3(标)/kg或m3/m3；QL—燃料应用基低位发热值，kJ/kg或kJ/（标）m3。
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）。
4.温度变化（ΔT）是物质的温度差，常用的单位是摄氏度（℃）或开尔文（K）。
5. 蒸发热（ΔHvap）是物质从液态转变为气态所需的热量，常用的单位是焦耳/克（J/g）或千焦/千克（kJ/kg）。
第三章物料衡算(新)
C2H4 + 3 O2
以100kmol进料为基准，用x和y分别代表环氧乙 烷和二氧化碳的生成量，根据题给组成和该系统 的化学反应方程式，可列出下表3-5。
18
表3-5 物料组成
由于反应器出口气体中乙烯和氧的浓度已知， 所以可列出下面两个方程：
解：设 2A+B→2D+E A+D→2C+E C+2B→2F
速率为r1 速率为r2 速率为r3
22
各物质在反应中的变化如表3-4所示 A 进料
/(mol.h-1)
B 100 － r1
C 0
D 0 2r1
E 0 r1
F 0`
200 r2
－2r3
200-2r1-r2 100-r1-2r3
14
有循环物料的反应系统，有两种不同含义的转化 率。一种是新鲜原料通过反应器一次所达到的转 化率，叫单程转化率。这可以理解为以反应器进 口物料为基准的转化率。另一种是新鲜原料进入 反应系统起到离开反应系统止所达到的转化率， 称为全程转化率。显然，全程转化率大于单程转 化率。 （4）收率：转化率是针对反应物而言的，收率则 是针对产物而言的。收率的定义式为：
2.物料衡算基准 选定一个计算基准，并在整个运算中保持一致。 （1）t基准：1d，1h，1s等。 （2）批量基准：每批物料量，Kg/批 。 （3）质量基准：例如取100Kg，一般取某一己知 变量最多或未知变量最少的物流作为基准最为合 适。 （4）体积基准：对气体物料，采用标准体积为基 准，m3,L等。 （5）物质的量基准：有化学反应的取物质的量基 准，mol。
物料衡算计算公式
物料衡算计算公式物料衡算是指根据产品的设计要求和生产工艺流程，计算出生产所需的物料数量和成本的过程。
其目的是为了保证生产的顺利进行，避免物料的浪费和成本的过度支出。
物料衡算的计算公式主要包括以下几个方面：1.总物料需求量计算公式总物料需求量=产品数量×单位产品所需物料数量这个公式用于计算生产特定数量产品所需的物料数量。
其中，产品数量是指计划生产的产品数量，单位产品所需物料数量是指生产一个产品所需的各种物料的用量。
2.物料补给计算公式物料补给=总物料需求量-物料库存量物料补给是指为满足生产需求而需要从供应商处采购的物料数量。
物料库存量是指当前仓库中已有的物料数量。
3.物料成本计算公式物料成本=物料单价×物料补给量物料成本是指为满足生产需求而采购物料所需支付的费用。
物料单价是指单个物料单位的价格，物料补给量是指需要从供应商处采购的物料数量。
4.物料利用率计算公式物料利用率=(总物料需求量-物料浪费量)/总物料需求量物料利用率是指生产过程中物料的有效利用程度。
物料浪费量是指因为工艺操作不当、设备故障等原因导致物料的损失量。
5.物料损耗计算公式物料损耗=总物料需求量-实际使用量物料损耗是指在生产过程中由于各种原因而导致的物料的损失量。
实际使用量是指实际上被用于生产的物料数量。
6.物料价格调整计算公式调整后物料价格=原物料价格×调整系数物料价格调整是指根据市场行情或其他因素调整物料价格的过程。
调整系数是一个根据实际情况确定的数值，用于对原物料价格进行调整。
总之，物料衡算的计算公式主要包括总物料需求量计算、物料补给计算、物料成本计算、物料利用率计算、物料损耗计算和物料价格调整计算等。
通过合理地运用这些公式，可以对物料需求和成本进行科学的计算和控制，从而提高生产效率和降低成本。
物料衡算
面 粉 875kg 水 315kg 面 粉 350kg
酵 母 25kgkg 接种面团 1372.5kg
水 472.5kg 盐 25kg 油 50kg 切块损 失 52.2kg
可通过工厂实际数 据或实验得来。 注：部分原料工艺 损耗率及原料折用 率见书
糖 62.5kg
二次调粉后面团 2175kg 拌干粉 量 25kg 搓圆后面团 2127.8kg 湿面包坯 2147.8g 成品 1933.02k
损失 214.78k g
P48
三.物料衡算 实例
⒈年产3000T碳酸饮料厂物料衡算
⑴原料成分、产品标准及产品方案 原料成分 产品标准： 产品方案：
序 号 1 2 3 产品名 称 桔汁汽 水 可乐汽 水 小香槟 汽水 年产 量(T) 1400 800 800 一 月 二 月 三 月 四 月 五 月 六 月 七 月 八 月 九 月 十 月 十 一 月 十 二 月
（其中30%—假设稀奶油中F含量）
3)假定脱脂乳中脂肪含量0.05% 4)每吨原料乳可得30%脂肪含量的稀奶油量
1000×3.5%＝（1000-X）×0.05%＋30%X
X＝1000×(3.5-0.05)/(30-0.05)＝115kg 5)每吨原料乳可得脱脂乳量
1000×（3.5-0.05）/（30-0.05）=885kg 或1000-115=885kg
3.班产12.5T原汁猪肉罐头工厂
猪肉原料要求 成品标准要求及规格 物料计算过程： (1) 原汁猪肉成品规格397g。 (2) 班成品产量12.5T。 (3) 成品罐数 (4) (5) (6) (7) 需每箱罐数48罐 需纸箱数
=31486.15/48=656(个)
→确定罐型
物料衡算计算公式
物料衡算计算公式
以制叶丝生产线物料衡算为例：
制丝工艺中前后工序之间的流量变化主要是由于水分变化引起，一般采用逐道工序计算的办法。
在计算制丝过程每道工序的在制品加工量（m）时，应根据这道工序加工在制品的实际含水率(h)，折算成12%含水率的在制品量(M)。
折算公式为：
m=M(1-12%)/(1-h)
式中：m——某一工序在制品的加工量(kg/h)；
M——含水率为12%时的在制品量(kg/h)；
h——某一工序加工的在制品含水率（%）。
同样的道理：
计算工序1与工序2之间的变化：
假设工序1在制品加工量M1，含水率H1，工序2在制品加工量M2，含水率H2。
M1已知，则M2的计算公式为：
M2= M1(1- H1)/ (1- H2)
例1：4000kg/h生产线，切片工序在制品加工量为4000kg/h，在制品含水率12%，松散回潮工序在制品加工量为M，含水率为18%，则：M=4000×(1-12%)/(1-18%)=4292kg/h。
例2：4000kg/h生产线，如HT增温工序在制品加工量为4815kg/h，含水率为28%，滚筒干燥后含水率为13%，则滚筒干燥工序在制品加工量M为：
M=4815×(1-28%)/(1-13%)=3984kg/h。
此外，在计算每一工序的在制品加工量时，还要扣去一定的损耗（如扣去筛分掉的碎末等）。
附图：安阳卷烟厂制丝线物料流量衡算图。
(完整word版)物料衡算和热量衡算
3 物料衡算依据原理:输入的物料量=输出的物料量+损失的物料量3.1 衡算基准年生产能力：2000吨/年年开工时间：7200小时产品含量：99%3。
2 物料衡算反应过程涉及一个氧化反应过程，每批生产的产品相同，虽然有原料对叔丁基甲苯和溶剂甲苯的循环,第一批以后循环的物料再次进入反应，但每批加料相同。
在此基础上，只要计算第一个批次的投料量,以后加料一样.反应釜内加热时间2h、正常的反应时间18h、冷却时间1h。
加上进料和出料各半个小时，这个生产周期一共2+18+1+1=22h。
所以在正常的生产后，每22小时可以生产出一批产品。
每年按300天生产来计算，共开工7200小时,可以生产327个批次.要求每年生产2000吨对叔丁基苯甲酸，则每批生产2000÷327＝6.116吨。
产品纯度99 ％（wt ％）实际过程中为了达到高转化率和高反应速率，需要加入过量对叔丁基甲苯做溶剂，反应剩余的原料经分离后循环使用。
3。
2.1 各段物料(1）原料对叔丁基甲苯的投料量设投料中纯的对叔丁基甲苯为X kg，则由C11H16C11H14O2M 148。
24 178.23m x 6054.8得x=6054。
8×148。
24÷178.23=5036.0 kg折合成工业原料的对叔丁基甲苯质量为5036。
0÷0。
99=5086。
9kg实际在第一批生产过程加入的对叔丁基甲苯为6950。
3kg（2）氧气的通入量生产过程中连续通入氧气，维持釜内压力为表压0.01MPa，进行氧化反应.实际生产过程中，现场采集数据结果表明,通入的氧气量为1556.8 kg,设反应消耗的氧气量为x kg3/2O2C11H14O2M 31。
99 178.23m x 6054.8得x= 3/2×6054。
8×31.99÷178。
23=1630。
1kg此时采用的空气分离氧气纯度可达99%，因此折合成通入的氧气为1630.1÷0.99=1646。
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物料衡算公式：
1吨煤炭燃烧时产生的SO2量＝1600×S千克；S含硫率，一般0.6-1.5%。
若燃煤的含硫率
为1%，则烧1吨煤排放16公斤SO2 。
1吨燃油燃烧时产生的SO2量＝2000×S千克；S含硫率，一般重油1.5-3%，柴油0.5-0.8%。
若含硫率为2%，燃烧1吨油排放40公斤SO2 。
¬排污系数：燃烧一吨煤，排放0.9-1.2万标立方米燃烧废气，电厂可取小值，其他小厂可取大值。
燃烧一吨油，排放1.2－1.6万标立方米废气，柴油取小值，重油取大值。
【城镇排水折算系数】 0.7~0.9，即用水量的70-90%。
【生活污水排放系数】采用本地区的实测系数。
【生活污水中COD产生系数】60g/人.日。
也可用本地区的实测系数。
【生活污水中氨氮产生系数】7g/人.日。
也可用本地区的实测系数。
使用系数进行计算时，人口数一般指城镇人口数；在外来较多的地区，可用常住人口数或加上外来人口数。
【生活及其他烟尘排放量】
按燃用民用型煤和原煤分别采用不同的系数计算：
民用型煤：每吨型煤排放1~2公斤烟尘
原煤：每吨原煤排放8~10公斤烟尘
一、工业废气排放总量计算
1.实测法
当废气排放量有实测值时，采用下式计算：
Q年= Q时× B年/B时/10000
式中：
Q年——全年废气排放量，万标m3/y；
Q时——废气小时排放量，标m3/h；
B年——全年燃料耗量（或熟料产量），kg/y；
B时——在正常工况下每小时的燃料耗量（或熟料产量），kg/h。
2.系数推算法
1)锅炉燃烧废气排放量的计算
①理论空气需要量（V0）的计算a. 对于固体燃料，当燃料应用基挥发分Vy>15%（烟煤），
计算公式为：V0=0.251 ×QL/1000+0.278[m3(标）/kg]
当Vy<15%（贫煤或无烟煤），
V0=QL/4140+0.606[m3(标）/kg]
当QL<12546kJ/kg（劣质煤）， V0=QL//4140+0.455[m3(标)/kg)
b. 对于液体燃料，计算公式为：V0=0.203 ×QL/1000+2[m3(标）/kg]
c. 对于气体燃料，QL<10455 kJ/（标）m3时，计算公式为：
V0= 0.209 × QL/1000[m3/ m3]
当QL>14637 kJ/（标）m3时，
V0=0.260 × QL/1000-0.25[m3/ m3]
式中：V0—燃料燃烧所需理论空气量，m3(标)/kg或m3/m3；
QL—燃料应用基低位发热值，kJ/kg或kJ/（标）m3。
各燃料类型的QL值对照表
（单位：千焦/公斤或千焦/标米3）
燃料类型 QL
石煤和矸石 8374
无烟煤 22051
烟煤 17585
柴油 46057 V0=11.35
天然气 35590
一氧化碳 12636
褐煤 11514
贫煤 18841
重油 41870
煤气 16748
氢 10798
②实际烟气量的计算a.对于无烟煤、烟煤及贫煤：Qy=1.04 ×QL/4187+0.77+1.0161(α-1)
V0[m3(标）/kg]
当QL<12546kJ/kg（劣质煤），
Qy=1.04 ×QL/4187+0.54+1.0161(α-1) V0[m3(标）/kg]
b.对于液体燃料：Qy=1.11 ×QL/4187+(α-1) V0[m3(标）/kg]
c.对于气体燃料，当QL<10468 kJ/（标）m3时：
Qy=0.725 ×QL/4187+1.0+(α-1) V0(m3/ m3)
当QL>10468 kJ/（标）m3时，
Qy=1.14 ×QL/4187-0.25+(α-1) V0(m3/ m3)
式中：Qy—实际烟气量，m3(标)/kg;
α —过剩空气系数，α = α 0+Δ α
炉膛过量空气系数。