Insert or Drag and Drop your Photo Here
Основы материального баланса
1)Закон сохранения массы, который, применительно к расчету материального баланса, можно сформулировать следующим образом: общая масса всех поступающих в реактор материалов (приход) равна общей массе выходящих материалов (расходу).
2)Закон стехиометрических соотношений, согласно которому, если известна масса хотя бы одного
участника реакции, можно определить
массы всех остальных, предварительно
Insert or Drag and Drop your Photo Here
Закон стехиометрических |
|
Для реакции |
соотношений |
|
|
где MA, MB, MR, MS – молекулярные массы
реагентов и продуктов;
а, b, r, s - стехиометрические коэффициенты, согласно закону стехиометрических соотношений:
где mA, mB – массы реагентов А и В (без
примесей);
m – масса целевого продукта;
Insert or Drag and Drop your Photo Here
Теоретический материальный
Теоретический материальный балансбаланс
рассчитывается на основе стехиометрического уравнения реакции, предполагая, что в процессе участвуют реагенты, не содержащие примесей при их полной конверсии.
Для реакции
теоретический материальный баланс
Факторы, влияющие на расчет материального баланса
1. Сырье в реальных процессах, протекающих в промышленности, подается на взаимодействие с определенной долей примесей – такое сырье называется
техническим.
2.В результате протекания химического процесса из исходного сырья образуется смесь целевого и побочного продуктов.
3.При неполной конверсии сырья в
реакторе остаются
Insert or Drag and Drop your Photo Here
Формы представления материального баланса
Материальный баланс любого процесса, протекающего в химическом реакторе, может быть представлен как в виде 
уравнения, так и в виде таблицы, в левой части которых суммируют массы всех видов сырья и вспомогательных материалов, поступающих на переработку, а в правой части – массы потоков, прошедших переработку и разделение.
Insert or Drag and Drop your Photo Here
Материальные потоки после реактора
Если процесс протекает в химическом реакторе, то после переработки в графе расход будут присутствовать следующие потоки:
1)целевой продукт;
2)побочные продукты;
3)непревращенные остатки сырья;
4)примеси, поступающие вместе с сырьем;
5)производственные потери и т.д.
Insert or Drag and Drop your Photo Here
Степень превращения (конверсия )
Степень превращения (конверсия) - доля превращенного исходного вещества от его первоначального количества; характеризует полноту превращения исходного вещества в химическом процессе и определяется как отношение количества превращенного реагента к его первоначальному количеству.
Для реакции aA+bB→rR+sS степень превращения реагента А:
или
Insert or Drag and Drop your Photo Here
Селективность процесса
Селективность процесса - доля превращенного исходного сырья, израсходованного на образование заданного вещества.
Дифференциальная селективность
представляет собой долю превращенного исходного реагента, израсходованного на образование данного продукта при бесконечно малом изменении состояния системы; характеризует селективность процесса в каждый данный момент времени.
Интегральная селективность - доля
превращенного исходного реагента,
Insert or Drag and Drop your Photo Here
Селективность
Полная, или интегральная селективность рассчитывается как отношение количества исходного реагента, расходуемого на целевую реакцию, к общему количеству реагента, расходуемого на целевую и побочные реакции вместе.
Insert or Drag and Drop your Photo Here
Выход продукта по поданному сырью
Максимальный теоретический выход продукта по поданному сырью
рассчитывают из стехиометрического уравнения целевой реакции, исходя из предположения, что вся масса поданного сырья (без примесей) израсходовалась на получение только целевого продукта при полной конверсии сырья.
где - масса поданного сырья без учета примесей.