تعادل های جمعی و انرژی اصول اساسی در مهندسی شیمی است.آنها برای تجزیه و تحلیل و طراحی فرآیندهای شیمیایی با حسابداری برای جریان مواد و انرژی در یک سیستم استفاده می شوند. درک این تعادل به مهندسان کمک می کند تا فرآیندهای بهینه سازی، بهبود بهره وری و اطمینان از ایمنی را بهبود بخشند.

تعادل جمعی

تعادل توده شامل ردیابی مقدار هر ماده وارد و خروج از یک سیستم است.این بر اساس اصل است که توده نمی تواند ایجاد یا نابود شود.

خروجی + نسل - مصرف = تغییر در ذخیره سازی

در فرآیندهای ثابت دولتی، تغییر در ذخیره سازی صفر است و معادله را ساده می کند:

ورودی = خروجی + مصرف

تعادل انرژی

تعادل انرژی جریان انرژی را به داخل و خارج از یک سیستم در نظر می گیرد.این امر برای انتقال گرما، انجام کار و انرژی ذخیره شده در سیستم حساب می کند. معادله تعادل تعادل انرژی اساسی این است:

انرژی در - انرژی خارج از کار + انجام شده = تغییر در ذخیره سازی انرژی[۱۰]

برای سیستم های ثابت دولتی، تغییر ذخیره سازی انرژی صفر است و منجر به:

انرژی درون = انرژی خارج از کار +

برنامه های کاربردی در مهندسی شیمی

تعادل های توده و انرژی در فرآیندهای مختلف، از جمله طراحی راکتور، فرآیندهای جدایی و مبدل های حرارتی اعمال می شود، آنها به تعیین ورودی های مورد نیاز، خروجی ها و شرایط عملیاتی برای دستیابی به نتایج مطلوب موثر و ایمن کمک می کنند.

  • طراحی رآکتورهای شیمیایی
  • بهینه سازی فرآیندهای جدایی
  • نیازهای انرژی محاسبه
  • تضمین سازگاری زیست محیطی