工厂设计概论 物料平衡计算例题
1 例 题 计 算 过 程 1.某厂年产100万m2釉面砖，产品规格152×152×5mm，物料平衡计算的主要参数及结果见表1及表2。 表1 主要生产工序处理量 产品 名称 规格 mm 单位面积质量kg/m2 年 产 量 釉 烧
万m2 t 损失率% 万m2/年 t/年 釉面砖 152×152×5 10 100 8
装窑、施釉 素烧、干燥 损失率 万m2/年 t/年 坯：釉 灼减% 损失率% 万m2/年 t/年 1 94:6 8 15
成 型 喷雾干燥 新坯料加工量（干基） 损失率% 万m2/年 万片/年 t/年 损失率% t/年 成型回坯率% 喷干回坯率% t/年 10 5 8 3 表2 坯料配方 原料名称 石英 长石 砂石 石灰石 滑石 苏州土 紫木节 东湖泥 废素坯 合计 配方（%） 23 3 28 10 4 6 7 11 9 100
解：A计算过程如下 ⑴年产量 年出窑量=100×104m2×10kg/m2×10-3kg=10000 （t） ⑵釉烧
年装窑量=烧成废品率年出窑量1
=)/(7.108%8110022年万万mm =年/10870t ⑶装窑、施釉
年施釉量=%11/7.10812年万施釉废品率年装窑量m =年年/10980/109832tm 年需釉料量10980×6%=658.8t/年 2
⑷素烧、干燥 年干燥量（釉+坯）=%1518.109,1干燥损失率素烧年施釉量 =年万/2.1292m 换算成t/年： 坯：釉=94:6 坯重9.4kg/m2 坯年干燥量=灼减坯重坯釉年干燥量1)(
%8110/4.9102.1293224mkgm =)/(13198年t ⑸成型
年成型量=%1012.12912年万成型损失率坯年干燥量m )/(6.1432年万m =)/(14665%10113198年t 规格152×152×5mm的釉面砖1m2以44片计 成型量（万片/年）=143.6×44=6314(万片/年) ⑹喷雾干燥
年喷雾干燥量=年喷干损失率年成型量/15437%51146651t ⑺新坯料加工量（干基） 新坯料加工量（干基）年回坯量年喷雾干燥量 )(成型回坯率年成型量喷干回坯率年喷干量年喷雾干燥量 =)/%](814665%315437[)/(15437年年tt=)/(13800年t
表2 坯用原料加工量计算表（干基） 原料名称 石英 长石 砂石 石灰石 滑石 苏州士3# 紫木节 东湖泥 废素坯 合计 配方（%） 23 3 28 10 4 5 7 11 9 100 3
新坯料加工量（t/年） 3174 414 3864 1380 552 690 966 1518 1242 13800 球磨、过 筛除铁 损失率% 1 1 1 1 1 1 1 1 1
t/年 3206 418 3903 1394 558 697 976 1533 1255 13940 轮 碾 损失率% 2 2 2 2 2 2 2 2 2
t/年 3271 427 3983 1422 569 711 996 1565 1280 14224 粗 碎 损失率% 2 2 2 2 2 - - - 2
t/年 3338 436 4046 1451 581 711 996 1565 1306 11176 洗 选 损失率% 10 10 10 5 10 5 15 10 5
t/年 3709 484 4516 1528 645 749 1171 1738 1735 15915
原料进 厂量
储运损失率% 3 3 3 3 3 3 3 3 -
含水率% - - - - - 5 7 14 - 湿基t/年 3824 499 4655 1575 665 812 1299 2084 1375 15413
釉用原料加工量计算方法同坯料计算。 ⑻各种原料年新坯料加工量（干基） 各种原料年新坯料加工量（干基）=年新坯料加工量×该原料在配方中的百分比 如：石英=13800×23%=3174t/年，其它依此类推。 ⑼球磨、过筛、除铁 各原料量=各原料新坯加工量÷（1-损失率） 如：石英=3174÷（1-1%）=3206 t /年，其它依此类推。 ⑽轮碾 轮碾=各原料量÷（1-损失率），其它依此类推。 如：石英=3206÷（1-2%）=3271 t /年，其它依此类推。 ⑾粗碎 粗碎的计算同上 如：石英=3271÷（1-2%） 如：石英=3338÷（1-10%）=3709 t /年，其它依此类推。 4
⑿各原料进厂量（湿基） 各原料进厂量（湿基）=含水率储运损失率各原料处理量11 如：石英=3709÷（1-3%）=3824 t /年，其它依此类推。 B计算结果列表 表3 主要生产工序处理量 产品 名称 规格 mm 单位面积质量kg/m2 年 产 量 釉 烧
万m2 t 损失率% 万m2/年 t/年 釉面砖 152×152×5 10 100 10000 8 108.7 10870
装窑、施釉 素烧、干燥 损失率 万m2/年 t/年 坯：釉 灼减% 损失率% 万m2/年 t/年 1 109.8 10980 94:6 8 15 129.2 13198
成 型 喷雾干燥 新坯料加工量（干基） 损失率% 万m2/年 万片/年 t/年 损失率% t/年 成型回坯率% 喷干回坯率% t/年 10 143.5 6314 14665 5 15437 8 3 13800
2. 今拟建一座新型干法水泥厂，有关数据如下： 配合比（%） 烧失量（%） 天然水分（%）
石灰石 80.83 43.30 2.5 粘土 17.27 6.26 11 铁粉 1.90 1.00 3 煤灰掺入量:3.31%, 石膏外掺量5%, 矿渣外掺量12%, 生产损失全部取2 %, 窑的标定产量105t/h, 窑周运转时数 168 h。 试计算： （周平衡法） ⑴ 熟料、水泥物料平衡量； ⑵ 石灰石、粘土、铁粉的物料平衡量（干、湿）
解: ⑴熟料产量： 熟料小时产量：Qh=nQh1 =105t/h 5
熟料日产量:Qd=24Qh =24×105=2520 t/d 熟料周产量：Qw=168Qh =168×105= 17640 t/w （２）水泥产量：
Gh=(100－2/100－5－12) ×105=124 t/h Gd=24Gh=124×24=2976 t/d Gw=168Gh=124×168=20832 t/w （３）生料烧失量： S＝ ∑某原料配合比×某原料烧失量 =80.83×0.433+17.27×0.0626+1.90×0.01 =36.1 （４）理论干生料消耗定额(t/t)：K干 K干=(100－3.31)/(100－36.1)=1.51 （５）实际干生料消耗定额： K生=(100× K干) )/(100－P) K生=(100×1.51)/(100－2)=1.54 （６）石、土、铁消耗定额(t/t熟料) ：
X——干生料中该原料的配合比（%），W0——该湿物所含的天然水分（%） K石灰石=1.54×80.83 %=1.245 K湿石灰石=(100×1.245)/(100－2.5)=1.277 K粘土=1.54×17.27 %=0.267 K湿粘土=(100×0.267)/(100－11)=0.300 K铁粉=1.54×1.90 %=0.029 K湿铁粉=(100×0.029)/(100－3)=0.0299
)/(100100htQedpGhhISKT100100xKK生原0100100WKK
干湿 6
（７）各原料需要量： 各原料需要量=各消耗定额×熟料量 如：干基的计算 石灰石小时产量=K石灰石×Qh=1.245×105t/h =130.7(t/t熟料) 石灰石天产量=K石灰石×Qd=1.245×2520 t/d =3137(t/t熟料) 石灰石周产量=K石灰石×Qw=1.245×17640 t/w=21962 (t/t熟料)
（8）B计算结果列表 表1 干基(t/t) 湿基(t/t) 时 天 周 时 天 周 石灰石 130.7 3137 21962 134.1 3218 22525 粘土 28.04 673 4710 31.5 756 5292 铁粉 3.04 73.1 512 3.14 75.3 528
3．已知某浮法玻璃厂年生产平板玻璃 200 万重量箱，年工作日 340 天，综合成品率 72% ，碎玻璃损失率 0.5% ,玻璃获得率为 82.3% ，原料及配比如下: 原 料 硅 砂 长 石 白云石 石灰石 纯 碱 芒 硝 煤 粉 干基配比(wt%) 59.2 1.2 14.1 5.4 18.8 1.2 0.10 水 分(wt%) 4.5 1.2 0.6 0.3 1.3 1.6 5.5 试计算： （1） 玻璃熔窑所须的平均日熔化量（t/d） （2） 需由配合料熔成的玻璃液量（t/d） （3） 配合料日用量（t/d） （4） 各种原料实际用量（湿基） (t/d)
制药工艺设计习题库第三章 物料衡算
[例3-1] 某药厂要求设计一套从气体中挥发丙酮的装置系统，并计算回收丙酮的费用。
系统的流程框图见图3-9，要求由已知的数据，列出各物流的流率（Kg/h ），以便能确定设备的大小，并计算蒸馏塔的进料组分。
解：本系统包括吸收塔、蒸馏塔和冷凝器三个单元操作。
由于除空气进料的其余组成均是质量百分数表示的，所以将空气-丙酮混合气进料的摩尔百分数换算为质量百分数。
基准：100kmol 气体进料。
进入系统的物流为两个，离开系统的物流为三个，其中已知一个物流量，因此有四个物流是未知的。
可列出总物料平衡方程式：1200+F 2=F 3+F 4+F 5各组分平衡式：丙酮 0.0295F 2=0.99F 4+0.05F 5 水1200=0.01F 4+0.95F 5空气 0.9705F 2=F 3以上4个方程式，实际上独立方程式数为3个，因此本方案求解尚缺少数据，其补充的数据可以是：（1）每小时进入系统的气体混合物，离开系统的产品或废液的物流量； （2）进入蒸馏塔的组分此例子体现了物料平衡式中未知变量数与独立方程式数目不相等时，需补充数据才能进行衡算或与能量衡算联立解算才能求解。
[例3-2] 年产量700吨非那西丁烃化工段的物料衡算。
设计基本条件：工作日：300天/年；收率：总收率为83.93%，其中烃化工段收率为93%，还原工段为95%，酰化工段精制收率为95%。
设产品的纯度为99。
5%。
已知生产原始投料量 投料物 对硝基氯苯 乙醇 碱液 投料量 含量2000 95%514.46 95%4653 46%解：日产纯品量=3001000700⨯×99.5%=2321.67㎏每天所需纯对消投料量=%95%95%9322.17956.15767.2321⨯⨯⨯⨯=2431.81（其中：179.22为非那西丁的摩尔质量，157.56为对硝基氯苯的摩尔质量） NO 2+NaOH+C 2H 5OHNO 22H 5+H 2O+NaClcat.157.56 40.00 46.07 167.17 18.02 ⑴ 进料量：95% 对硝基氯苯的量为：2431.81/95%=2559.80㎏ 其中杂质为：2559.80-2431.81=127.99㎏ 95%的乙醇的量为：2559.80/2000×514.56=658.59㎏ 其中纯品量为：658.59×95%=625.66㎏杂质的量为：658.59-625.66=32.93㎏46%的碱液的量为：2559.80×4653/2000=5955.37㎏纯品量为：5955.37×46%=2739.47㎏水的量为：5955.37-2739.47=3215.90㎏39.5%的催化剂的量为：2559.80×344.68/2000=441.16㎏纯催化剂的量为：441.16×39.5%=174.26㎏纯乙醇的量为：441.16×56.95%=251.3㎏杂质的量为：441.16-174.26-251.24=15.6㎏（2）出料量设转化率为99.3%反应用的NO2的量为：2431.81×99.3%=2414.79㎏剩余的量为：2431.81-2414.79=17.02㎏用去的NaOH的量为：56.157% 3.9981.2431⨯×40.00=613.08㎏剩余的NaOH的量为：2739.47-613.08=2126.39㎏用去的乙醇的量为：56.157% 3.9981.2431⨯×46.07=706.08㎏进料中的乙醇的量为：625.66+251.3=876.96㎏剩余的乙醇的量为：876.96-706.08=170.88㎏生成的水的量为：56.157% 3.9981.2431⨯×18.02=276.18㎏总的水量：276.18+3215.90=3492.08㎏生成的NaCl的量：56.157% 3.9981.2431⨯×55.84=895.66㎏生成的O2NC6H4OC2H5的量为：56.157% 3.9981.2431⨯×167.17=2562.07㎏杂质总量为：15.6+32.93+127.99=176.52㎏衡算数据汇总表3-5。
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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。
（2）通常选择已知变量数最多的物料流股 作 基准较方便。
（3）取一定物料量作基准，相当于增加了 一个已知条件（当产物的原料的量均 未知时，使隐条件明朗化）。
总物料衡算式
组分物料衡算式 元素物料衡算式
对稳定操作状态，积累量=0。
无化学反应体系：
输入体 输出体
系的物 = 系的物
料量
料量
（4—3）
对有化学反应的体系： 输入体 反应生 反应消 输出体 系的物 + 成的物 - 耗的物 = 系的物 料的量 料的量 料的量 料的量
（4—4）
守恒是指质量守恒，其体积和摩尔数不一定守恒。
2、如果题目未给出F中水的含量而给出了F值，可 否对水衡算直接求出F中水的含量？
（二）、分离
例 4—4 （P79~80）
例4—5（P80）
例题 一蒸发器连续操作,处理量为25吨／h溶液， 原液含10％NaCl,10%NaOH及80％（W%)H2O, 经蒸发后溶液中部分水分蒸出，并有NaCl结晶 析出，离开蒸发器溶液浓度为NaOH 50％， NaCl, 2%，H2O,48％。计算： （1）每小时蒸发出的水量（kg/h);
解：1、画出流程简图
z kg
HNO3 0.90 H2O 0.10
废酸 xkg
混合过程
y kg H2SO4 0.93 H2O 0.07
混合酸
HNO3 0.23 H2SO4 0.57 H2O 0.20
HNO3 0.27 H2SO4 0.60 H2O 0.13
物料衡算
4.2.2
衡算基准
1、时间基准 对连续稳定流动体系，以单位时间作基准。该基准 可与生产规模直接联系 对间歇过程，以处理一批物料的生产周期作基准。 2、质量基准 对于液、固系统 ，因其多为复杂混合物选择一定 质量的原料或产品作为计算基准 。 若原料产品为单一化合物或组成已知，取物质量 （mol）作基准更方便。
要注意： （1）对多个设备过程，并非每个体系写出的所有 方程式都是独立的； （2）对各个体系独立物料衡算式数目之和>对总过 程独立的物料衡算式数目。 过程独立方程式数目最多=组分数×设备数 过程由M个设备组成，有C个组分时则最多可能列 出的独立物料衡算式的数目 = MC个。
对全塔进行总物料衡算得
D+W=200 (a)
对苯进行物料衡算得
DxD +0.01W =2000.4 (b)
由塔顶馏出液中苯的回收率得
DxD =2000.4 0.985 (c)
联解式(a)、(b)和(c)得
D=80kmolh-1，W=120 kmolh-1，xD=0.985
3、体积基准
对气体选用体积作基准。通常取标况下体积
Nm3(Hm3)
在进行物料衡算或热量衡算时，均须选择相
应的衡算基准。合理地选择衡算基准，不仅
可以简化计算过程，而且可以缩小计算误差
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。
（2）通常选择已知变量数最多的物料流股作 基准 较方便。 （3）取一定物料量作基准，相当于增加了一个已 知条件（当产物和原料的量均未知时，使隐条件明 朗化）。 （4）选取相对量较大的物流作基准，可减少计算 误差。
干法脱硫脱硝物料平衡计算例题
干法脱硫脱硝物料平衡计算例题摘要：I.引言A.干法脱硫脱硝技术背景B.物料平衡计算的重要性II.干法脱硫脱硝原理A.脱硫脱硝技术的基本原理B.干法脱硫脱硝与其他方法的比较III.物料平衡计算例题A.计算方法与步骤B.具体计算例题1.假设条件2.计算过程3.结果分析IV.物料平衡计算在实际工程中的应用A.工程案例介绍B.物料平衡计算在工程中的作用V.结论A.物料平衡计算的重要性B.对干法脱硫脱硝技术的展望正文：干法脱硫脱硝技术是一种在燃煤电厂、工业锅炉等烟气处理领域得到广泛应用的方法。
通过该技术，可以有效减少二氧化硫和氮氧化物的排放，从而达到环保的目的。
然而，在实际应用过程中，如何保证脱硫脱硝效果以及如何合理配置脱硫脱硝剂的用量等问题，成为工程技术人员关注的焦点。
这时，物料平衡计算就显得尤为重要。
物料平衡计算是指根据脱硫脱硝反应的化学方程式，以及反应过程中各物质的摩尔数、质量数等参数，推导出各反应物和生成物的摩尔比、质量比等关系式，从而为实际工程提供指导。
它可以为脱硫脱硝剂的配置、反应器的设计与优化等方面提供理论依据。
为了更好地理解物料平衡计算，我们通过一个具体的计算例题来说明。
假设某燃煤电厂采用干法脱硫脱硝技术，烟气中二氧化硫和氮氧化物的初始浓度分别为200 mg/L和400 mg/L，脱硫脱硝剂为石灰石，摩尔质量为100g/mol。
脱硫脱硝反应方程式如下：SO2 + 2NOx + 2CaO → 2CaSO4 + 2CaNO3根据反应方程式，可以得知1 mol 的SO2 需要2 mol 的NOx 和2 mol 的CaO 参与反应。
假设脱硫脱硝剂完全反应，可以根据反应物的初始浓度和反应物的摩尔质量计算出反应物的摩尔数：(SO2) = 200 mg/L × 10^-3 g/mg × 1 mol/100 g = 0.02 mol(NOx) = 400 mg/L × 10^-3 g/mg × 1 mol/100 g = 0.04 mol根据反应方程式，可以得到NOx 的摩尔数是SO2 的一半，符合反应物的摩尔比。
3.3.3物料平衡计算的方法和步骤
三、物料平衡计算的方法和步骤 （一）水泥厂的物料平衡计算1.烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算 （1）年平衡法计算步骤是：按计划任务书对工厂规模（水泥年产量的要求），先计算要求的熟料年产量，然后选择窑型、规格，标定窑的台时产量，选取窑的年利用率，计算窑的台数，最后再核算出烧成系统和工厂的生产能力。
①要求的熟料年产量可按式（3-1）计算： Q y =pe d ---100100G y （3-1)式中 Q y ——要求的熟料年产量（t/a ）；G y ——工厂规模（t/a ）；d ——水泥重视高的掺入量（%）；e ——水泥中混合材的掺入量（%）； p ——水泥的生产损失（%），可取为3%~~5%。
当计划书任务书规定的产品品种有两种或两种以上，但所用的熟料相同时，可按下式分别求出每种水泥要求的熟料年产量，然后计算熟料年产量的总和。
Q y1=pe d ---10010011G y1（3-2）Q y2=p e d ---10010022G y2(3-3)Qy=Q y1+Q y2(3-4)式中 Q y1，Q y2——分别表示每种水泥要求的熟料年产量（t/a ）；G y1，G y2——分别表示每种水泥年产量（t/a ）； d 1，d 2——分别表示每种水泥中石膏的渗入量（%）； e 1，e 2——分别表示每种水泥中混合材的渗入量（%）； Q y ——两种熟料年产量的总和（t/a ）。
②窑的台数可按式（3-5）计算：n=1.8760h QQyη (3-5)式中 n ——窑的台数；Q y ——要求的熟料年产量（t/a ）;Q h.1——所选窑的标定台时产量【t/(台·h)】；η——窑的年利用率，以小数表示。
不同窑的年利用率可参考下列数值：湿法窑0.90，传统干法窑0.85，机立窑0.8~0.85，悬浮预热器窑、预分解窑0.85；8760——全年日历小时数。
算出窑的台数n 等于或略小于整数并取整数值。
3.3.3物料平衡计算的方法和步骤
三、物料平衡计算的方法和步骤 （一）水泥厂的物料平衡计算1.烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算 （1）年平衡法计算步骤是：按计划任务书对工厂规模（水泥年产量的要求），先计算要求的熟料年产量，然后选择窑型、规格，标定窑的台时产量，选取窑的年利用率，计算窑的台数，最后再核算出烧成系统和工厂的生产能力。
①要求的熟料年产量可按式（3-1）计算： Q y =ped ---100100G y （3-1)式中 Q y ——要求的熟料年产量（t/a ）；G y ——工厂规模（t/a ）；d ——水泥重视高的掺入量（%）；e ——水泥中混合材的掺入量（%）； p ——水泥的生产损失（%），可取为3%~~5%。
当计划书任务书规定的产品品种有两种或两种以上，但所用的熟料相同时，可按下式分别求出每种水泥要求的熟料年产量，然后计算熟料年产量的总和。
Q y1=pe d ---10010011G y1（3-2）Q y2=pe d ---10010022G y2(3-3)Qy=Q y1+Q y2(3-4)式中 Q y1，Q y2——分别表示每种水泥要求的熟料年产量（t/a ）；G y1，G y2——分别表示每种水泥年产量（t/a ）； d 1，d 2——分别表示每种水泥中石膏的渗入量（%）； e 1，e 2——分别表示每种水泥中混合材的渗入量（%）； Q y ——两种熟料年产量的总和（t/a ）。
②窑的台数可按式（3-5）计算：n=1.8760h QQyη (3-5)式中 n ——窑的台数；Q y ——要求的熟料年产量（t/a ）;Q h.1——所选窑的标定台时产量【t/(台·h)】；η——窑的年利用率，以小数表示。
不同窑的年利用率可参考下列数值：湿法窑0.90，传统干法窑0.85，机立窑0.8~0.85，悬浮预热器窑、预分解窑0.85；8760——全年日历小时数。
算出窑的台数n 等于或略小于整数并取整数值。
例如，n=1.9，取为两台，此时窑的能力稍有富余，这是允许的，也是合理的。
食品工厂设计第三章物料计算
第三节物料计算一、内容:原辅料和包装材料的计算。
二、意义：（1）通过物料计算，确定各种主要物料的采购运输量和仓库贮存量；（2）通过物料计算，确定所需的设备和劳动力定员及包装材料等的需要量。
三、依据基本资料是“技术经济定额指标”。
技术经济定额指标是各工厂在生产实践中积累起来的经验数据。
这些数据往往因地区差别、机械化程度、原料品种、成熟度、新鲜度及操作条件等不同，而有一定的变化辐度。
选用时要根据具体情况而定。
一般老厂改造就按该厂原有的技术经济定额作为计算依据，再以新建厂的实际情况做修正。
四、方法（1）确定工艺流程示意图（2）确定计算的基础数据（工艺指标和劳动定额）（3）确定计算基准（班产成品量）（4）按照流程顺序依次计算所有操作时的物料量（5）计算包装材料的量（6）列物料衡算表五、案例1. 以班产原料量为计算基准2 . 以班产成品量为计算基准1）已知班产量成品量：原汁猪肉罐头12.5t2）罐保温时成品的量因罐保温时损失率为0.2% ，得：12.5t×（1+0.2% ）=12.25 t3）调味时的物料量因灌装时物料增加率10%，得：12.25t ×（1-10%）=11.025t4）切小块时物料的量因调味时加入调味料为1.08%，得：11.025t ×（1-1.08%）=10.906t5）去淋巴、杂质时物料的量因切小块时物料损失1.33%，得：10.906t×（1+1.33%）=11.051t6）切大块时物料的量因去淋巴、杂质时损失0.6%，得：11.051t ×（1+0.6%）=11.117t7）去皮时物料的量因切大块时损失1.31%，得：11.117t×（1+1.31%）=11.263t8）剔骨时物料的量因去皮时物料损失10%，得：11.263t×（1+10%）=12.389t9）分段时物料的量因剔骨时损失13.2%，得：12.389t×（1+13.2%）=14.024t10）解冻时物料的量因分段时损失2.15%，得：14.024t×（1+2.15%）=14.326t11）冻肉片的量因解冻时增加率是0.05%，得：14.326t×（1-0.05%）=14.318t包装材料的计算1）成品量是12.5t，每罐装397g，则需空罐数：12.5t×1000000÷397=31486（罐）2）包装箱的量按48罐/箱计算，得：31486罐÷48=656只为什么叫做物料衡算？第四节设备生产能力的计算及选型一、设备分类：1. 专业设备：指杀菌锅、胶体磨等专业性较强、仅为食品工厂使用的设备；2. 通用设备：泵、风机等各行各业都可以使用的设备称为通用设备；3. 非标准设备：指生产车间的贮藏、池子等设施。
环评中物料平衡计算范例
某化工企业年产400吨柠檬黄，另外每年从废水中可回收4吨产品，产品的化学成分和所占比例为：铬酸铅（PbCrO 4）占54.5%,硫酸铅（PbSO 4）占37.5%,氢氧化铝[Al （OH ）3]占8%。
排放的主要污染物有六价铬及其化合物、铅及其化合物、氮氧化物。
已知单位产品消耗的原料量为：铅（Pb ）621kg/t,重铬酸钠(Na 2Cr 2O 7)260 kg/t ,硝酸(HNO 3)440 kg/t 。
则该厂全年六价铬的排放量为（ ）t 。
（已知：各元素的原子量为Cr =52， Pb=207，Na =23，0=16）A ．0.351B ．6.2C ．5.85D ．无法计算C 【解析】本题比上题更复杂，这种题可能会放在案例中考试。
(1)首先要分别计算铬在产品和原材料的换算值。
产品（铬酸铅）铬的换算值=%1.16%10032352%1004165220752=⨯=⨯⨯++ 原材料（重铬酸钠）铬的换算值=%69.39%100262104%10071652223522=⨯=⨯⨯+⨯+⨯⨯ (2)每吨产品所消耗的重铬酸钠原料中的六价铬重量260×39.69%=103.2(kg/t)(3)每吨产品中含有六价铬重量（铬酸铅占54.5%）1000kg ×54.5%×16.1%=87.7(kg)(4)生产每吨产品六价铬的损失量103.2-87.7=15.5 (kg/t)(5)全年六价铬的损失量15.5 kg/t ×400t=6200(kg/年)=6.2(t)(6)计算回收的产品中六价铬的重量4000kg ×54.5%×16.1%=351（kg ）=0.351(t)(7)计算全年六价铬的实际排放量6.2(t)—0.351(t)=5.849(t)≈5.85(t)按照上述方法还可计算其它污染物的排放量。
6．某企业给水系统示意图如下图所示（单位为m 3/d ），该厂的用水重复利用率是（ ）。
3.2 物料衡算2
F2 520mol/h,F4 150mol/h,F5 330mol/h
（3）列物料衡算式
再以塔Ⅰ为第二个物料衡算体系。 总物料衡算式： F2 F3 1000 F3 1000 520 480mol/h 苯的物料衡算式：0.95 520 480x31 0.5 1000 x31 0.0125 甲苯的物料衡算式： 0.03 520 480x32 0.31000 x32 0.5925 故 x33 1 0.0125 0.5925 0.395
解：（1）画物料衡算简图。 （2）选择计算基准
以 F1 1000mol/h为计算基准。
（3）列物料衡算式
首先进行自由度分析，以确定 第一个衡算体系。 塔Ⅰ 平衡式数 浓度限制式数 过程限制式数 变量数 设计变量数 3 1 0 5 1 塔Ⅱ 3 1 0 6 2 总体系 3 0 0 3 0
（3）列物料衡算式
计算关键：
（1）独立衡算体系的确定； （2）选择计算的着手点。
3.2.2 物理单元操作过程的物料衡算
3.有多个设备过程的物料衡算 例3 有两个蒸馏塔的分离装置，将含50%苯、30% 甲苯、20%二甲苯（均为摩尔百分数）的混合物分 成较纯的三个馏份，其流程图及各流股组成如图所 示。计算蒸馏1000mol/h的原料所得各流股的量及 进塔Ⅱ物料的组成。
混合器
x31=0.9 x33=0.1
废酸F1
x11=0.23 x12=0.57 x13=0.20
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