化學(xué)反應(yīng)過程的物料衡算方法--直接計(jì)算法

1、江蘇高校品牌專業(yè)石油化工技術(shù)課程：化工工藝初級(jí)設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)：物料衡算方法-直接計(jì)算法方法介紹方法：利用反應(yīng)物在反應(yīng)過程中的消耗量和產(chǎn)物的生成量之間符合化學(xué)計(jì)量系數(shù)之比，來進(jìn)行反應(yīng)物消耗和生成物生成量之間的換算，以達(dá)到進(jìn)行反應(yīng)器的物料衡算的目的，這種方法就叫直接計(jì)算法。dDcCbBaAn a : b : c : d適用范圍適用：反應(yīng)過程有明確的化學(xué)反應(yīng)方程式，且反應(yīng)過程比較簡(jiǎn)單，沒有很多的副反應(yīng)發(fā)生，并且已知條件比較充分的情況。這樣的計(jì)算比較簡(jiǎn)便，不必按前面所介紹的方法列出物料衡算式。舉例:見下頁 例：甲醛由甲醇催化氧化制得，反應(yīng)物和生成物均為氣態(tài)，氧化劑由空氣提供，且過量40%，現(xiàn)已知甲醇轉(zhuǎn)化率

2、為70%。試計(jì)算反應(yīng)完成后離開反應(yīng)器尾氣氣體混合物的摩爾組成。已知反應(yīng)器中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)：舉例O(g)HHCHO(g)(g)O21OH(g)CH223解：由題意物料流程如圖所示反 應(yīng) 器 CH3OH CH3OH HCHO H2O O2 N2 空 氣 （ 過 量 40%） 圖 4-20 例 4-11 流 程 圖 基準(zhǔn)： 100mol的CH3OH理論需O2量： 100 0.5=50mol 由已知條件空氣過量40%，那么O2也過量40%，實(shí)際輸入O2量： 50 1.4=70mol 實(shí)際輸入的空氣量： 70 0.21=333.3mol 帶入的N2量： 333 .30.79=263.3mol 反 應(yīng)

3、器 CH3OH CH3OH HCHO H2O O2 N2 空 氣 （ 過 量 40%） 圖 4-20 例 4-11 流 程 圖 O(g)HHCHO(g)(g)O21OH(g)CH223甲醇轉(zhuǎn)化率為70% 1 : 0.5 : 1 : 1 由已知CH3OH轉(zhuǎn)化率為70%，則反應(yīng)掉了的CH3OH量離開反應(yīng)器各組分的輸出量：剩余的 CH3OH 100-70=30mol生成的HCHO 70mol生成的H2O 70mol剩余的 O2 70- 700.5=35 mol 輸出的N2 263.3mol70mol70%100mol反 應(yīng) 器 CH3OH CH3OH HCHO H2O O2 N2 空 氣 （ 過 量 40%） 圖 4-20 例 4-11 流 程 圖 O(g)HHCHO(g)(g)O21OH(g)CH223100mol n 1 : 0.5 : 1 : 1 n 70 : 35 : 70 : 7002 70,30mol70mol70mol35mol263.3molN2 263.3小結(jié)直接計(jì)算法介紹1直接計(jì)算法適用范圍2舉例