Химическая технология как наука. Создание целесообразных способов производства необходимых человеку продуктов, страница 6

где f - площадь поперечного сечения, - скорость прохождения.  .

2) Объемная скорость - это отношение объемного расхода к  объему аппарата.  .

Расходные коэффициенты – Кр

Рк – это количество, масса или объем сырья, ктализатора, вспомогательных материалов, энергии и т.д. необходимое для получения единицы целевого продукта.

[моль/моль, кг/кг, куб.м/куб.м, моль/кг, кг/куб.м]

Допустим, что для получения 1кг продукта требуется 3кг сырья, то Кр=3.

Расходные коэффициенты бывают двух типов: теоретический и практический Кр.

1.  теоретический расходный коэффициент 

а) В2=В1, если нет потерь.

т.е. есть величина обратная выходу.

2.  практический расходный коэффициент - осуществляется с учетом всех потерь.

В2=В1(1-b2), т.е. В21 на количество чистого продукта

14.   МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС

Определение и задачи мат.баланса

Проведение любого процесса в химической технологии связано с использованием различных материалов и видов энергии, передаваемых в форме теплоты. Цель составления состоит в выявлении всех участвующих в процессе потоков вещества и энергии с учетом потерь. Мат.баланс позволяет рассчитать внешние потоки вещества и энергии (потоки, входящие в данную систему и покидающие ее).

Это вещественное выражение закона сохранения массы: “во всякой замкнутой системе масса веществ, вступивших во взаимодействие равна массе веществ, образовавшихся в результате этого взаимодействия“.

 - общий вид мат.баланса, где - накопление вещества; - приход вещества в                        систему;  - расход вещества в системе. 

 -вид мат.баланса в стационарном состоянии.   

Классификация материальных балансов

1) Мат.баланс можно составлять для одного из веществ; для каждого из веществ, участвующих в процессе в отдельности; для всех веществ, участвующих в процессе.

2) Мат.баланс составляют для одной стадии процесса; для всех стадий в отдельности; для всего процесса в целом.

3) Мат.баланс может быть на 1-цу полученного продукта; на 1-цу затраченного сырья; на 1-цу времени.

4) Мат.баланс, составленный без учета потерь и примесей называется теоретическим; составленный с учетом всех потерь и примесей – практический.

Формы представления материального баланса

1) Таблица:

приход

расход

компонент

кг/ч

% мас

компонент

кг/ч

% мас

итого

100%

итого

100%

2) Ленточная диаграмма:

компонент

1

2

кг/ч

% мас

кг/ч

% мас

итого

100%

100%

3) Поточная диаграмма:

Математическое выражение материального баланса

 - общий вид мат.баланса в математической форме, где

- накопление, - изменение концентрации вещества; - объем реактора.   

- количество вещества, поступающее в 1-цу времени с конвективного потока,-линейная скорость потока,-сечение трубы,-концентрация вещества в потоке,-время поступления.

- количество вещества, поступающее в 1-цу времени с диффузионного потока,-коэф.диффузии,-длина потока.

- количество вещества, поступающее в 1-цу времени засчет химической реакции, - скорость химической реакции.

-количество вещества, выходящее с конвективного потока в 1-цу времени.

- количество вещества, выходящее с диффузионного потока в 1-цу времени.

Объединяя все выражения  

15.   ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ