物料平衡图
物料平衡流程图的绘制步骤
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1. 确定工艺过程，识别需要建立物料平衡的工艺过程，并确定其范围和边界。
PET物料衡算
3工艺计算一 物料衡算本聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)连续操作工艺是采用高纯度对苯二甲酸（PTA ）与乙二醇（EG ）为原料，直接酯化后经缩聚反应得到PET 。
单条生产线每年可生产15万吨PET,这条生产线主要由浆料配制工序、酯化工序、聚合工序、切粒包装工序、回收工序五个工序组成。
1画出物料平衡关系示意图完整PET 连续操作工序的物料衡算过程比较复杂，为了说明问题，只对流经反应器的物流进行物料衡算，流经反应器物料平衡关系简图，如图1所示 。
图1 PTA 直接酯化缩聚连续操作主反应器物料平衡关系示意图101.0－浆料；101.1，102.1－酯化产物；201.1，202.1－预缩聚物；203.1－PET 熔体； 101.2，102.2，201.2，202.2，203.2－上升蒸汽；101.3，102.3－回流EG ；003.1－消光剂2物料发生的物理与化学变化 写出主、副反应方程式(1)化学变化PET 合成过程中，每个反应器中都发生酯化反应、酯化缩聚反应和缩聚反应，其反应方程式(用官能团表示)如下：酯化反应（esterification ）:COOH + HOCH 2CH 2OHCOOH 2CH 2OH + H 2O酯化缩聚反应（polycondensation by esterification ）:COOH + HOCH 2CH 2OHCOOH 2CH 2OOC+ H 2缩聚反应（polycondensation ）2COCH 2CH 2OHCOCH 2CH 2OOC+HOCH 2CH 2OH在酯化反应釜中，以酯化反应与酯化缩聚反应为主;在缩聚釜中，以酯化缩聚与缩聚反应为主，在此不考虑副反应，业不对副反应进行物料衡算。
为了描述各反应进行的程度特做如下定义： 酯化率：T0T T0PTA mol PTA mol PTA mol PTA 90mol =PTA mol N N =N x =--参加反应（）初始（）初始（）残留（）初始（）缩聚反应程度:：PT0N PET mol P==PTA mol N 生成链接（）初始（） 乙二醇与PTA 摩尔比：E0r T0N M =N 平均聚合度：11n x p=- (2)物理化学变化（相变化）在各酯化釜中，由于反应温度高于水和EG 的沸点,酯化生成的水被蒸出反应体系。
物料平衡图
锅炉装置的物料平衡表10月
10月份锅炉装置的物料平衡表
一、主要产品指标（两台炉合计） 产品名称 主汽压力(MPa) 温度（℃） 流量(t/h)
运行方式 备注 蒸汽 2.7 396
95
连续 根据需要调节
二、主要原材料消耗表（两台炉合计）
物料名称 单位 数量 使用方式 备注 脱盐水 吨 66812 连续 随用随制 原煤 吨 10305 连续 随时补充 Na 3PO 4 公斤 175 间断 运行时用（估计值） 0号轻柴油 吨 1.83 连续 10月份检修开车点
火2次 生石灰粉
吨
1030.5
连续
脱硫装置用（实际
未投入）
三、物料平衡表（以单台炉计算） 以下为3#炉：
以下为4#炉： 说明；灰渣份额未考虑灰渣含碳量。
四．物料图
序号
投入物料
数量（吨）
产出物料 数量（吨）
备注 1
白煤
5385
炉渣
584 间断，渣份额
约47% 飞灰 643 连续，灰份额
约53%
2
脱盐水
34430
蒸汽
32857 连续 排污水
1573
间断，排污率
约5%
序号
投入物料
数量（吨）
产出物料 数量（吨）
备注 1
烟煤
4920
炉渣
269 间断，渣份额
约22% 飞灰 911 连续，灰份额
约78%
2
脱盐水
32382
蒸汽
30840 连续 排污水
1542
间断，排污率
约5%。
物料平衡图)
气液分离器 初冷器 电捕焦油鼓风机
循环水、低温水系统
冷凝液槽
机械化氨水澄清槽 焦油槽
循环氨水槽 剩余氨水槽
图2.6-5 冷鼓工段生产工艺流程和“三废”产生示意图
脱
硫塔
液封槽
反应槽
再生塔
换热器
硫泡沬槽
熔硫釜 硫磺冷却盘
蒸氨塔
氨分缩器 气液分
离器 图2.6-6 脱硫蒸氨工段生产工艺流程和“三废”产生示意图
来自冷鼓煤气
预冷塔
煤气去终冷洗苯
饱和器
预 溢流槽 热 器 来自脱硫煤气
母液循环泵
G 9 干燥尾气
S 4酸焦油
干燥器 空气 热风器
硫铵去包装
图2.6-7 硫铵工段生产工艺流程和“三废”产生示意图
送用户
来自硫铵煤气 G 10烟气
W 4废水去机槽
结晶槽 母液 循环槽 硫酸高位槽
离心机
横管终冷
器
洗苯塔
管
式 炉 脱苯塔
冷却器
粗苯
油水分离
水冷器 换热器
蒸汽 W3废水去机槽
再生器
残渣去备煤工段图2.6-8粗苯工段生产工艺流程和“三废”产生示意图。
造纸厂[浆水平衡]和[物料平衡]图
![造纸厂[浆水平衡]和[物料平衡]图](https://img.taocdn.com/s3/m/9800ce7a27284b73f2425034.png)
车间白水池
沉淀
180m3/次 废水生化系统 30238
软水制备防 渗透、超虑 冲洗水
240（自来水）
50 绿化、景观等
40
宿舍、办公
生活污水 200 进入市政 排污管道
30238
二沉池
排放 30238
图例：
给排水 蒸汽
全厂用水平衡示意图(吨/天）
循环用水 蒸发消耗
回用水量
84
13650
生活用水 93
消耗 9
消防、绿化用水 70
废水生化处理 13714
达标排放 13714
全厂水量平衡图（m3/d）
1702 173
3461
锅炉
1279 10843
968
补充水 734
水软化系统
106
734
高温蒸汽 3288
688
1214
汽轮机
水冷却系统
低
温
循环冷却水
蒸
汽
循环水量 81600 m3/天
（循环池 1032 m3）
烘干工序
回用水 29618
30238 1968
总供水
白水回收机
制浆工序 42621
331→60→ （其中 240 自来水）
2320 980
废水 40301
混凝沉淀系统 59856
19555 2160
初期雨5
消耗 50
废水 21715
废纸 1129.4 淀粉 42.35 BK 胶 0.47
淀粉筛余物 0.882 生产车间
瓦楞芯纸 942
造纸废渣 135
造纸废水中废渣 94.34
物料平衡图（吨/天）
14177
制浆造纸 车间用水
化工过程安全_工艺流程图
V0408AB 真空受槽
去残渣受槽
去物料贮罐
冷凝水
残液蒸馏方案流程图
从残液蒸馏处理方案流程图中读出： 该方案使用设备：
蒸馏釜、冷却器、真空接受罐A、B和真空泵。
工艺方案流程： 物料残液+水进入蒸馏釜形成共沸物，在蒸汽加
热下，常压蒸馏。馏分进入冷却器与水逆向换热冷却 后进入真空受罐，然后送物料贮罐。
126689kg/h
蒸发结晶 34099.0kg/h
NaSCN: 18555 kg/h NaSCN: 18590 kg/h
二次处理
Na2SO4: 80 kg/h
Na2SO4: 80.8 kg/h
NVI: 1644 kg/h
NVI: 1651kg/h
H2O : 105010 kg/h
H2O : 106367.2 kg/h
V0408 4
0
0
AB 合计 40.09 100%
去残渣受槽
R0401 蒸馏釜
V0408AB
真空受槽
去物料贮罐
V=100m3 V=100m3
冷凝水
组分 Kg/h 摩尔分数
1 .18.52 32.25%
2 32.42 16.8%
34
2.34 24.3% 1.76 26.4
合计 50.04 100%
标题栏
第一节 概 述
流程图
物料平衡流程图
能量平衡流程图 方案流程图
工艺流程图 物料流程图 施工流程图（管道和仪表）
辅助管道系统图和蒸汽伴管图
一、物料平衡流程图 （物料平衡图）
根据物料衡算结果绘制。 反映产品产量、原辅材料的消耗、副产物及三废排放量。 作用：是设计审查的资料；是能量衡算基础。
物料平衡、电荷平衡及质子平衡
物料平衡、电荷平衡及质子平衡分析浓度即溶液中溶质的总浓度，用符号c 表示，单位为mol/L 。
平衡浓度指在平衡状态时，溶质或溶质各型体的浓度，以符号[ ]表示，单位为mol/L 。
例如0.10mol/L 的NaCl 和HAc 溶液，c NaCl 和 c HAc 均为0.10mol/L ，平衡状态时，[Cl -]=[Na +]=0.10mol/L ；而HAc 是弱酸，因部分解离在溶液中有两种型体存在，平衡浓度分别为[HAc]和[Ac -]。
物料平衡在平衡状态时，与某溶质有关的各种型体平衡浓度之和必等于它的分析浓度，这种等衡关系称之为物料平衡；又称质量平衡；其数学表达式即物料平衡方程，简写为MBE(Mass Balance Equation)。
例如0.10mol/LNa 2CO 3溶液的MBE 为：[Na +]=2c Na2CO3=0.20mol/L[H 2CO 3]+[HCO 3-]+[CO 32-]=0.10mol/L电荷平衡电荷平衡即电中性规则。
在电解质溶液中，处于平衡状态时，各种阳离子所带正电荷的总浓度必等于所有阴离子所带负电荷的总浓度，即溶液是电中性的。
根据这一原则，考虑溶液中各离子的平衡浓度和电荷数，列出的数学表达式称为电荷平衡方程，简称为CBE(Charge Balance Equation)。
例如，在0.10mol/LNa 2CO 3溶液中有如下解离平衡(包括水的解离平衡)：Na 2CO 3 2Na ++CO 32-CO32-+H 2O HCO 3-+OH -HCO3-+H 2O H 2CO 3+OH -H2O H ++OH -其CBE 为[Na +]+[H +]=[OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-]或 0.20mol/L+[H +]=[OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-]应该注意的是，某离子平衡浓度前面的系数就等于它所带电荷数的绝对值。
由于1molCO 32-带有2mol 负电荷，故[CO 32-]前面的系数为2。