2011版化工设计第四章能量衡算
4物料衡算与能量衡算
9)设计绘制物料流程图(PFD)。
(Process Flowsheet Diagram, PFD)
4.1 物料衡算
五、物料衡算计算示例
1、无反应过程的物料衡算 例1 采用蒸发方法将浓度为 10％NaOH及10％NaCl的水
溶液进行浓缩。蒸发时只有部分水分汽化成为水蒸气 而逸出，部分 NaCl 结晶成晶粒而留在母液中。操作停 止后，分析母液的成分为：50％NaOH，2％NaCl及48％ H2O。若每批处理1000 kg原料液，试求每批操作中：
按330天(或8000小时)计算。但工艺技术尚未成熟、自动控制水平 较低或腐蚀较严重的装置或间歇操作可按300天(或7200小时)计算。
4.1 物料衡算 二、物料衡算的方法与步骤
▲消耗定额(每吨合格产品需要的原料、辅助原料以及动力等消耗 )；
▲转化率(表示反应物通过反应发生化学变化的程度)；
转化率 = 反应掉的原料量 原料投料量 ×100% ×100%
3)列出主、副化学反应方程式；
当副反应很多时，为了简化计算过程，可以将次要的、占 比重很小的副反应略掉；或者将类型相近的若干副反应合
并，以其中之一为代表。但该处理方式所引起的误差必须
在允许范围之内。 副反应不能忽略的情况：产生有害物质的副反应其量虽然 微小，却是进行某种分离精制设备设计和三废治理设施设 计的重要依据，该副反应不能忽略。
现代化工计算 单元4 单一化工过程能量衡算(教材)
1
2
计算结果:
Qp=1.3223106 kJ
04:55 单元4 单一化工过程能量衡算
返回
17
任务2 计算相变潜热
知识目标:掌握相变潜热的概念和常用的处理方法。 能力目标:能用Excel、ChemCAD计算相变潜热。
一、处理相变潜热的三种方法
（1）查手册 （2）经验公式 （3）实验测定 ☆计算举例
04:55 单元4 单一化工过程能量衡算 5
任务1 计算显热
一、 采用Excel进行显热计算
（一） ig状态变化过程Qp计算 方法1:采用cp=f (T)的表达式进 行积分计算。 cp=f (T)的数据如右表,Qp的积 分 式 计 算 可 采 用 Excel, 具 体可分为: (1)单元格驱动法 (2)自定义VBA函数计算法
Qp ncp(t1 t2 ) (t2 t1 ) 10 45.24(400 100) 135720 J
(2)由表格通过Excel回归成cp=f (T)经验公式,同方法1 回归表达式:cp=21.691+0.0633T4E-05T2+1E-08T 3 最终结果为：Qp=135325.4 J
04:55 单元4 单一化工过程能量衡算
返回
11
任务1 计算显热
一、 采用Excel进行显热计算
（一） ig状态变化过程Qp计算 课堂小练习:计算常压下10molCO2从400K~1100K所需的热量。
Qp n c p dT 10
T1 T2 1100
解:方法1——采用常压下的真实恒压摩尔热容数据计算 ,即采用cp=f (T)的经 验公式,由表可得:cp=f (T)=28.66+35.70103T10.36106T 2 J/(molK)
化工设计物料衡算与能量衡算
化工设计物料衡算与能量衡算1. 引言在化工工程领域，进行物料衡算和能量衡算是设计过程中必不可少的一部分。
物料衡算和能量衡算的准确性对于化工工程的安全运行和高效生产至关重要。
本文将介绍化工设计中的物料衡算和能量衡算的基本原理和方法。
2. 物料衡算2.1 物料平衡原理物料平衡是化工设计中的一项基本工作，它基于质量守恒定律和能量守恒定律。
物料平衡的目的是确定进料、出料和中间流程中物料的流量和组成。
物料平衡的计算可以用以下公式表示：$$ \\text{进料量} = \\text{出料量} + \\sum\\text{反应物料量} + \\sum \\text{中间流程物料量} $$2.2 物料平衡计算步骤进行物料平衡计算时，需要按照以下步骤进行：1.确定系统边界：将化工系统划分为进料、出料和中间流程三个部分，并确定它们之间的物料流动关系。
2.收集物料数据：收集进料和出料的物料流量和组成数据，以及反应物料和中间流程物料的数据。
3.建立物料平衡方程：根据物料平衡原理，建立物料平衡方程。
4.解方程：根据已知数据和已建立的物料平衡方程，解方程求解未知量。
5.检查计算结果：检查计算结果是否符合物料平衡原理，如有差异则进一步分析和调整。
2.3 物料平衡实例分析下面以酯化反应过程为例，进行物料平衡计算。
2.3.1 系统边界划分将酯化反应系统划分为进料、出料和中间流程三部分。
进料包括酸和醇，出料为酯。
中间流程包括未反应的酸和醇。
2.3.2 物料数据收集收集进料和出料的物料流量和组成数据，以及反应物料和中间流程物料的数据。
假设进料中的酸的流量为100 kg/h，醇的流量为50 kg/h，反应物料中未反应的酸的流量为10 kg/h，未反应的醇的流量为5 kg/h。
2.3.3 建立物料平衡方程根据物料平衡原理，建立物料平衡方程。
酸的平衡方程：100 kg/h = 10 kg/h + 出料量醇的平衡方程：50 kg/h = 5 kg/h + 出料量2.3.4 解方程根据已知数据和已建立的物料平衡方程，解方程求解未知量。
第四章3化学反应热量衡算
热量衡算的作用与意义
1确定功率：如流体输送、搅拌、过滤、粉碎等单 元操作中所需功率。 2确定热量或者冷量：如蒸发、蒸馏、冷凝、冷却、 闪蒸等所需热量或冷量。 3确定供热速率或放热速率：如化学反应中，由于 热效应（使体系温度的上升或下降）需确定的一个 合适温度。 4确定节能措施：为充分利用余热，降低总能耗采 取相应的措施。
热量衡算的方法与步骤
①分析各股物料之间的热平衡关系，必须根据各 股物料走向及变化具体分析热量间关系，然后借 助热平衡建立各热量之间的数学关系式。 ②收集数据 ③标绘能量衡算示意图 ④确定衡算范围 ⑤选定计算基准 ⑥输列输出—输入热平衡表
根据柯普法估算热容柯普法则：1mol化合物的总 热容Cp近似地等于化合物里以原子形式存在的元 素热容的总和
酯化反应的热量衡算图见2—2
顺酐 乙醇
t
水 反应釜 马来酸单酯 马来酸双酯
根据热量衡算式：Q1入+Q2入+Q给+Q反应=Q出1+Q 出2+Q出3 对于Q入与Q出的值应根据公式Q=Cm• t计算 进料温度按室温25℃，出料温度按130℃计算
以25℃为基准：
入料：Q入1=Cm• t=1.635*969.5*(130-25)=1.66*105kJ Q入2=Cm• t=4.2*1513.6*(130-25)=6.67*105kJ
对于反应器的计算，可根据键能来估算，其公式为
H=- (∑e) 式中表示了在反应中键能差和
的减量
-
(∑e) - (∑e)，基本上等于反应中 H 热焓的增量
表2—4 计算所用的键能
C
序号
1 2 3
名称 C-C H-H C-H
化工计算-能量衡算
能量衡算：Q=ΔH=0(绝热操作)
n水(H出-H进)水= n醇(H出-H进)醇 (H进)水=1507kJ/mol (H出)水=49460kJ/mol (H进)醇=0(基准)
H
醇
(19.05 9.1510-2 T )dT 出
723
T
9.1510-2 2 2 19.05(T 723) (T 723 ) kJ / mol 2 4.57510 2 T 2 19.05T 37688kJ mol /
流程图
500kg/h 44atm,450℃ 60m/s 5m
500kg/h 1atm, 360m/s
Q题过程
物料衡算
m=500/3600=0.139kg/s 能量衡算 m 2 0.139 2 EK u2 u1 (3602 602 ) 103 8.76kJ / s 2 2 EP m g( z 2 z1 ) 0.139 9.81 (5) 6.82 103 kJ / s
Clausius—Clapeyron方程
H v ln P* B RT
d ln P * H v 2 dT RT
Watson公式(已知T1时ΔHv，求T2时ΔHv)
H v 2
Tc T2 H v 1 T T c 1
0.38
标准熔化热 ΔHm（J/mol)≈9.2Tm(用于金属元素) ≈25Tm(用于无机化合物) ≈50Tm(用于有机化合物)
3
废热锅炉的能量衡算
甲醇蒸气离合成设备时的温度为450℃，经 废热锅炉冷却。废热锅炉产生4.5atm饱和 蒸汽。已知进水温度20℃，压力4.5atm。 进料水与甲醇的摩尔比为0.2。假设锅炉是 绝热操作，求甲醇的出口温度。
化工计算第四章物料衡算及课后习题及答案
第一节 物料衡算式 4—1 化工过程得类型
间歇操作 操作方式 半连续操作
连续操作
间歇操作: 原料一次加入,然后操作,最后一次出 料。
半连续操作: 进料分批,出料连续;或进料连 续,出料分批或一次。
特点: 间歇操作中,无物料进出设备,且设备内各 部分得组成和条件随时间而变。 半连续操作中,设备内各点得参 数(组成、条 件)随时间而变。
N元素平衡
2×0、79A＝2N
烟道气总量
M+N+P+Q＝100
过剩氧量
0、21A×0、25／1、25
＝M 解上述6个方程得要求得结果。(过程略)
由上例可知计算基准选取恰当与否,对计算难 易影响。所以要重视计算基准选取。
基准选取中几点说明:
(1)上面几种基准具体选哪种(有时几种共 用)视具体条件而定,难以硬性规定。
4、 写出化学反应方程式
包括所有主副反应,且为配平后得,将各反应 得选择性、收率注明。
5、选择合适得计算基准,并在流程图上注明基准值 计算中要将基准交代清楚,过程中基准变换时,
要加以说明。 6、列出物料衡算式,然后求解
1)列物料衡算式
无化学反应体系,按:(4—1)、(4—3)(连续稳定过程) 式。
(二)取1mol 空气为计算基准 1mol 空气为计算基准中氧量为0、21mol
燃烧丙烷耗氧量 0、21／1、25＝0、168 mol 燃烧丙烷得量 0、168／5＝0、 0336mol
衡算结果列于下表:
输
入
输
出
组分 摩尔 克 组分 摩尔 克
C3H8 0、
44 CO2 0、101 132
0336
O2 0、21 200 H2O 0、135 72
第四章物料衡算与能量衡算
第四章物料衡算与能量衡算本设计的产量为320吨/年的清爽沐浴露，工作时间250天，则每天的产量：G1=320×1000÷250=1280Kg，根据本设计的特点选用的是间歇式的批量化生产工艺，本工厂设计每天的工作时数是8小时，并分2批进行生产。
则每批产量G2=1280÷2=640Kg 每批生产所需要的时间为8÷2=4h。
在生产过程中，由于设备的问题，如加热、冷却、过滤、包装和输送等都会造成原料和成品的不同程度的损失，对总的生产来说这个损失是不可忽略的，必须把损失量算入到总的生产量中去，本工厂设计设计的产品的收率都为97%，损失量为3%。
因此，沐浴露一年的实际原料用量：G=320÷97%=329.89t每天的实际原料用量: G‵=329.89×1000÷250=1319.56Kg每批的实际原料用量：G批=1319.56Kg÷2=659.78kg根据物料衡算式可知：∑G1=∑G2+∑G3，式中的∑G1表示输入原料的总量，∑G2表示为输出后的总量，∑G3表示生产过程中损失总量。
现以每批的原料为计算的基准，得：∑G1=659.78kg ，∑G2=∑G1×97%=659.78×97%=640kg ，∑G3=∑G1×3%=659.78kg×3%=19.79kg1.输入原料的用量如下：G MAP=∑G1×38.5%=494.84×38.5%=254.02kgG月桂酸=∑G1×11%=72.57 kgG乙二醇二硬脂酸酯=∑G1×2%=13.19kgG KOH =∑G1×3.8%=25.07 kgG5-羟磺酸甜菜碱=∑G1×6%=39.59 kgG羟乙基纤维素=∑G1×0.8%=5.28 kgG珠光片=∑G1×1.5%=9.90 kgG EDTA-2Na=∑G1×0.1%=0.66 kgG凯松=∑G1×0.1%=0.66kgG香精=∑G1×0.3%=1.98 kgG柠檬酸=∑G1×0.1%=0.66kgG M550=∑G1×1.6%=10.56 kgG薄荷脑=∑G1×0.5%=3.30kgG 水=∑G1×66.3%=437.43kg2.输出原料用量如下G MAP=∑G2×38.5%=640×38.5%=246.4kg G月桂酸=∑G2×11%=70.4 kgG乙二醇二硬脂酸酯=∑G2×2%=12.8kgG KOH =∑G2×3.8%=24.32kgG5-羟磺酸甜菜碱=∑G2×6%=38.4 kgG羟乙基纤维素=∑G2×0.8%=5.12kgG珠光片=∑G2×1.5%=9.6kgG EDTA-2Na=∑G2×0.1%=0.64 kgG凯松=∑G2×0.1%=0.64kgG香精=∑G2×0.3%=1.92 kgG柠檬酸=∑G2×0.1%=0.64kgG M550=∑G2×1.6%=10.24 kgG薄荷脑=∑G2×0.5%=3.5 kgG 水=∑G2×66.3%=424.32kg3. 由以上的数据可得沐浴露生产的物料衡算表如下：能量衡算已知能量衡算式如下：∑Q入=∑Q出+∑Q设备式中∑Q入表示物料进入时带入反应釜的热量，∑Q出表示物料带出时热量，∑Q设备表示设备带出的热量。
化工设计物料和能量衡算
化工设计物料和能量衡算1. 引言化工设计中的物料和能量衡算是一个关键的步骤，它涉及到化工工艺过程中物料的数量和能量的转化。
在化工过程中，物料进出口的计算和能量的平衡是确保工艺过程运行稳定和效果良好的重要因素。
本文将介绍化工设计中物料和能量衡算的基本原理和方法，并通过实例来说明。
2. 物料衡算物料衡算是指在化工过程中对物料质量和流量进行计算的过程。
它的目的是确定原料的消耗量、产物的产量和中间物的转化量，从而满足工艺过程的要求。
在物料衡算中，我们需要考虑以下几个方面：2.1 原料消耗量计算原料消耗量计算是衡算中的一个重要环节。
通常，化工工艺过程中会使用多种原料，而这些原料的消耗量会直接影响到产品的产量和质量。
原料消耗量的计算需要考虑原料的化学组成、反应的摩尔比以及反应的转化率等因素。
通过这些数据，我们可以对原料的消耗量进行准确的计算。
2.2 产物产量计算产物产量计算是另一个重要的衡算环节。
在化工过程中，我们通常希望得到高产量的产品。
产物产量的计算需要考虑反应的转化率以及反应过程中的损耗和副产物的生成等因素。
通过对这些因素的分析和计算，我们可以确定最终产品的产量，并优化工艺过程以提高产量。
2.3 中间物转化量计算中间物转化量计算是指在化工过程中，各种中间产物的转化量的计算。
中间产物是指在反应过程中生成的但不是最终产品的化合物。
中间物转化量的计算需要考虑反应的转化率以及反应过程中中间物的生成和消耗等因素。
通过对这些因素的计算，我们可以确定各个中间物的转化量，从而优化工艺过程。
3. 能量衡算能量衡算是指化工工艺过程中能量的转化和平衡的计算。
能量衡算的目的是确定工艺过程中的能量损失和能量转化效率，以提高工艺过程的能源利用效率和减少能源的消耗。
在能量衡算中，我们需要考虑以下几个方面：3.1 能量输入输出计算能量输入输出计算是能量衡算的一个基本环节。
在化工过程中，能量的输入通常是燃料或电能，而能量的输出包括产品的热能和工艺过程中的损耗。
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• △ H3 = △H1十△H4- △H2
• 其中△H2是液体的焓变，忽略压力对焓的影响：
H 2 =
T2 T1
C p液 dt
• △H4 是温度、压力变化时的气体焓变，如将蒸汽 看作理想气体，可忽略压力的影响。则
H 4 =H1+
应为△H3
T2 T1 T2 T1
C p汽 dt
T2 T1
C p液 dt
H 4 =H1+
应为△H3
C p汽 C p液 dt
第三节化学反应过程的热量衡算
• 化学反应过程通常都伴随较大的热效应—吸收热量或放 出热量。像甲醇氧化制甲醛、乙烯液相氯化这些主要的 工业过程，就是放热反应，乙苯脱氢制苯乙烯就是吸热 反应。为了使反应温度得到控制，必须自反应体系排走 热量或向反应体系供给热量，即反应器必须有供热或冷 却用的换热设备，这种措施不但成为反应能否进行的关 键，也与能量的合理利用有密切关系。 • 这里主要讨论反应热的计算方法，反应热可用生成热或 燃烧热来计算，所以先要讨论燃烧热和生成热，及其用 于反应热的计算，然后将反应热结合到能量衡算中去。
废热锅炉
1molCH3OH（气）4.5atm 450℃
1molCH3OH（气）4.5atm T=?
• 由相关手册查得，CH3OH（气）在450-300℃的热容可按下式计算：Cp ＝19.05＋9.15 X 10-2t kJ/(kmol· K) • 由 水 蒸 气 表 查 得 20℃ 时 水 （ 液 ） 的 焓 ： H 水 ,20℃ =83. 74kJ/kg=1507kJ/kmol • 4. 5atm饱和蒸汽的焓：H水气,4.5atm＝2747. 8kJ/kg＝49460kJ/kmol • 能量衡算：Q=ΔH=0（由于废热锅炉绝热操作）n水（H出一H进 ）水＝n 醇(H出一H进）醇 T -2 (H 醇 ） = (1 9 .0 5 + 9 .1 5 1 0 T ) d T • H水，进＝1507kJ/kmol 出 723 • H水，出＝49460kJ/kmol -2 9 .1 5 1 0 2 2 = 1 9 .0 5 (T -7 2 3 ) + （ T - 723 ) • H醇，进＝0（基准） 2
= 4 .5 7 1 0 T + 1 9 .0 5 T - 3 7 6 8 8
-2 2
∵dHP=ΔQP=dcpdt,∴Hp=∫Cpdt
t1
t2
二、相变过程的热量衡算
• 汽化和冷凝、熔化和凝固、升华和凝华这 类相变过程往往伴有显著的内能和焓的变 化，这种变化常成为过程热量的主体，不 容忽视。在恒定的温度和压力下，单位质 量或摩尔的物质发生相的变化时的焓变称 为相变热。
例题 • 例4-1甲醇蒸汽离开合成设备时的温度为450℃， 经废热锅炉冷却，废热锅炉产生4. 5atm饱和 蒸 汽 。 已 知 进 水 温 度 20℃ ， 压 力 4.5atm (1atm=1.013X105Pa)，进料水与甲醇的摩尔 比为0.2。假如锅炉是绝热操作，求甲醇的出 口温度。
0.2molH2O（液）4.5atm 20℃
• 5 ）当生产过程及物料组成较复杂时，列出热量平衡表。
（二）注意事项
• 1）根据物料走向及变化分析热量之间的关系，由于热效 应有吸热和放热，有热量损失和冷量损失，所以式中的 热量有正负两种情况，故在使用时须根据具体情况进行 分析。 • 2 ）各组分的热力学数据如比热容、相变热等可以由手 册查阅或估算法确定。 • 3 ）热量衡算的基准有数量基准、温度基准和相态基准。 • 数量基准是指选哪个量作基准来衡算热量。对于连续操 作一般以单位时间进料量（即进料速率）为基准。 • 确定温度和相态基准后，才能从有关手册中查得相关的 热力学数据以便用于热量衡算。
（一）热量衡算的基本方法及步骤
• 4）根据物料流向及变化列热量衡算式，然后用数学方 法求解未知量。 • 6 ）计算传热剂用量和传热面积。 • 7 ）校核。根据平衡式进行校核，即进入设备或系统各 股物料的焓或内能之和应等于离开设备或系统各股物料 的焓或内能之和。 • 此外对于热力学物性数据，必须校核其正确性，尤其是 要核对其应用范围和基准及热流的正负号
ΔQ=ΔU-WV: 因对外作功，Wv<0,H=U+PV
（一）热量衡算的基本方法及步骤
• 热量衡算也需要确定基准，画出流程图，列出热量衡 算表等。基本步骤为： • 1 ）收集整理数据资料。主要收集已知物料量、工艺 条件以及有关物性数据和有关热力学数据，如比热容、 汽化潜热、标准生成热等。 • 2 ）画出单元设备的物料流向及变化示意图，并在物 料流程图上标明已知温度、压力、相态等条件。 • 3 ）确定基准。以单位时间为基准，也可以l00mol或 100kmol原料为基准，但前者更常用；确定基准温度， 一般以273K 和298K 或其他温度为基准温度，由于 手册、文献上查到的热力学数据大多是298K时的数 据，故选298K为基准温度。
• 100℃，latm时液体水转变成水气的焓变△H等于40. 6kJ/mol， 称为在该温度和压力下水的汽化潜热。 • 三种相变的相变热定义如下： • （1）汽化潜热（ △Hv）：当T和p不变，单位数量的液体汽化 所需的热量。 • （2）熔化潜热（ △Hm）：当T和p不变，单位数量的固体熔 化所需的热量。 • （3）升华潜热（ △HT）：当T和p不变，单位数量的固体气 化所需的热量。 • 相变热随相变温度变化会有显著的不同，但随相变压力变化很 微小。 • 许多纯物质在正常沸点（或熔点）下的相变热数据，可在手册 中查到。如果查到的数据，其条件不符合要求时，可设计一定 的计算途径来求算。例如，已知T1，P1条件下某物质1 mol的 汽化潜热为△H1，可用图4-3所示的方法求得在T2, p2条件下 的汽化潜热△H3：
第二节无化学反应过程的热量衡算
• 例如计算-10℃ , 101. 3kPa的冰加热成为 250 ℃ , 303. 9kPa的水蒸气的焓变，可以 设计成如图4-1所示的假想途径。
• 图4-1所示的假想途径由六个阶段组成，其 中△H1, △ H3, △ H5为变温过程的焓变， △ H2 , △ H4,为相变过程的烩变， △ H6为 压力变化过程的焓变，这六个过程的焓变 数据都是不难获取的，整个过程的总焓变 应为△H=Σ △ H
二、热量衡算的基本方法
• 化工生产中热量消耗是能量消耗的主要部分。 • 一套年产25万t乙烯的裂解装置，采用柴油作裂解原料时，总 能量消耗约为1. 314 X 109kJ/h，其中90％以上的能量消耗就 注意：是：非体积功没有，体积功可能有 是体现在热量消耗上。 • 对于没有功的传递（Wr=0)，并且动能和位能可以忽略不计的 设备，其热量衡算式为Q=ΔH=H2-H1 (4-1)（连续过程） • Q = ΔU＝U2-U1（间歇过程） (4-2) • 热力学第一定律：dU=ΔQ + ΔW ; Wv=∫PVdV w=wv+wr • 热量衡算就是计算在指定的条件下进出物料的焓差，从而确定 过程传递的热量。在实际计算时，由于进出设备的物料不止一 个，因此可改写为 • ΣQ=ΣH2-ΣH1 (4-3) • 或ΣQ=ΣU2-ΣU1 (4-4)
第四章 热量衡算 第一节 热量衡算的基本方法
一、热量衡算的目的和任务 （1）目的和任务 通过计算传入或者传出的热量，确定加热剂或者冷却 剂的消耗量以及其他能量的消耗；
计算传热面积以决定换热设备的工艺尺寸；
确定合理利用热量的方案以提高热量的综合利用效率， 尽可能做到热量的综合利用； 改进原有的设备或者工艺流程的不足。
（二）注意事项
②: 冷却剂消耗量的计算 主要有水、空气、冷冻盐水等。 按照下列式子计算：
mw Q2 c p 0 ( t in t o u t )
式中符号解释。
第二节无化学反应过程的热量衡算
• 无化学反应过程的能量衡算，一般是通过计算过程中交换的 热量，进而计算出冷却或加热介质的用量或温差，或是计算 燃料的消耗量。过程中各物料的焓或内能可以从手册中查到 时，直接采用式（4-3）或式（4-4）进行计算比较简单。为 了计算一个过程的ΔH，可以用假想的、由始态到终态几个 阶段来代替原过程，这些阶段的焓变应该是可以计算的，所 需的数据也可以得到的。由于焓是状态函数，所以每一阶段 的△H之和即为全过程的△H • 途径中各个阶段的类型，主要有以下五种： • （1）恒温时压力的变化。 • （2）恒压时温度的变化。 • （3）恒压恒温时相态的变化。 • （4）两个或两个以上物质在恒温恒压时的混合和分离。 • （5）恒温恒压时的化学反应过程。
第四章 热量衡算
• • • • • 教学内容 第一节 热量衡算的基本方法 第二节 无化学反应过程的热量衡算 第三节 化学反应过程的物料衡算 第四节 典型设备的工艺选型与设计
第四章 热量衡算 概述该项内容在物料衡算后进行，是设备计算 及其他工艺计算的基础。全面的能量衡算包括 热能、动能、电能等的衡算，能量衡算包括热 能、动能、电能等。温度不同的两物体相接触 或靠近，热量从热（温度高）的物体向冷（温 度低）的物体流动，这种由于温度差而引起交 换的能量，称为热量。热量衡算只是能量衡算 的一种。本章主要介绍热量衡算 。
水蒸气冷凝成水后的保有热量
（二）注意事项
b：燃料消耗量的计算：
mB
Q2
T QT
式中：ηT：燃烧炉的热效率; QT:燃料的发热值KJ/Kg
（二）注意事项
c：电能消耗量的计算：
E
Q2 8 6 .4 0
式中：η：电热设备的电功效率 ，单位J/S; 86000≈24*3600=86400 Q:KJ
（二）注意事项
• 4 ）传热剂用量的计算。化工生产中常用的的加 热剂有水蒸气、烟道气、电能、有机载热体等， 常见的冷却剂为水、空气、冷冻盐水等。 • ①加热剂用量的计算 • a．间接加热时水蒸气消耗量的计算：