Система технологічних потоків є важливим інструментом в хімічній та технологічній інженерії. Вони візуально представляють потік матеріалів і енергії в системі, що допомагає в розрахунку балансів. Точні розрахунки допомагають оптимізувати процеси, зменшити витрати і забезпечити безпеку.

Розуміння процесів Flow Діаграми

Схема потоку процесу (PFD) ілюструє основне обладнання, потоки і напрямки потоку в процесі. Вона забезпечує спрощений вигляд, що дозволяє виявити вводи і виходи кожного блоку операції. Визначте ці витрати є вирішальним для розрахунку матеріального та енергетичного балансу.

Розрахунок балансів матеріалів

Матеріал балансів передбачає облік всіх вхідних і вихідних потоків матеріалів в процесі. Принцип принципу полягає в тому, що маса консервована. Основне рівняння:

Вхід = Вихід + Прискорення]

Для стаціонарних процесів накопичення є нульовим, що полегшує розрахунки:

Вхід = Вихід

Аналізуючи діаграму потоку, можна налаштувати рівняння для кожного компонента і вирішувати для невідомих кількостей.

Розрахунок енергетичних балансів

Енергетичні баланси розглядають тепло- та робочі взаємодії в процесі. Принцип стверджує, що введення енергії та виходу системи повинні бути рівні, облік змін внутрішньої енергії та виконаних робіт.

Загальна рівень енергетичного балансу:

Енергія = Енергетика з'єднання + Зміна внутрішньої енергії

У стаціонарних процесах, зміна внутрішньої енергії часто недбала, спрощення розрахунків до:

Сума теплого доданого і виконаного робіт, що дорівнює енергії, що здійснюється потоками.

Практичні кроки для розрахунку балансу

  • Визначте всі струмки та їх композиції з ПФД.
  • Написати рівняння масового та енергетичного балансу для кожної операції одиниці.
  • Використовуйте відомі дані для вирішення невідомого кількості.
  • Перевірити баланси, перевіривши, якщо сумарні вводи, що дорівнює сумі виводів.