Materiaalitasapaino on keskeinen käsite kemian tekniikka, johon kuuluu huomioon massa materiaalien tulee ja jättää järjestelmä. Erän prosessit, on tärkeää ymmärtää perusyhtälöt varmistaa asianmukainen valvonta ja optimointi prosessi. Tässä artikkelissa käsitellään keskeisiä yhtälöitä ja laskelmia käytetään materiaalitase erässä toimintaa.

Perusmateriaalitase

Erän prosessin materiaalitasapainon ydinyhtälö on:

Painatus - tuotos + sukupolvi - kulutus = varaston muutos

Useimmissa eräprosesseissa materiaalien tuottaminen ja kulutus ovat vähäisiä, mikä yksinkertaistaa yhtälöä:

Syöttö - tuotos = varastomuutos

Soveltaminen eräajoina

Tyypillisessä eräprosessissa materiaalitaseessa on seurattava raaka-aineiden alkuperäistä määrää, prosessin aikana mahdollisesti tehtäviä lisäyksiä ja lopputuotetta. Varastoinnin muutos heijastaa alkuperäisten ja lopullisten määrien välistä eroa.

Jos esimerkiksi prosessin aikana lisätään raaka-aineita, järjestelmän kokonaismateriaali kasvaa vastaavasti. Jos materiaalit poistetaan tai muunnetaan tuotteiksi, niiden kokonaismäärä pienenee.

Laskelmat ja esimerkit

Oletetaan, että eräreaktori alkaa 100 kg:lla raaka-ainetta. Käsittelyn aikana muodostuu 20 kg tuotetta ja 5 kg reagoimatonta materiaalia jää jätteeksi. Materiaalitase vahvistaa:

Alkuaine + lisäykset = Loppumateriaali + Kulutus

100 kg + 0 kg = 20 kg + 85 kg

Täällä lopullinen materiaali on 105 kg, tuote ja jäte. Kunnolliset laskelmat takaavat prosessin tehokkuuden ja materiaalivastuun.