流程流程图是化学和流程工程中必不可少的工具,它们可视化地代表一个系统内部的材料和能量流动,有助于计算平衡。 精确计算有助于优化流程、降低成本和确保安全。

理解流程流程图

流程流程图(PFD)显示一个流程中的主要设备、流程和流程方向,它提供了一种简化的视角,有助于确定每个单位操作的投入和产出。 识别这些流程对于计算材料和能量平衡至关重要。

计算材料平衡

材料平衡涉及计算一个过程中所有材料的输入和输出流。基本原则是保存质量。

输入=输出+累积

对于稳态过程,累积为零,简化计算为:

输入=输出

通过分析流图,可以设置每个组件的方程,并解析未知数量.

计算能源平衡

能量平衡考虑过程内的热和工作相互作用,原则规定,进出一个系统的能量必须平等,对内部能量的变化和所做的工作进行衡算。

一般能量平衡方程为:

能源 In = 能源输出+内部能源变化

在稳态过程中,内部能量的变化往往可以忽略不计,简化计算方式为:

添加的热量和完成的工作, 等于溪流所消耗的能量。

平衡计算实际步骤

  • 查明方案框架的所有流及其组成。
  • 为每个单元操作写质量和能量平衡方程.
  • 使用已知数据解决未知数量的问题。
  • 通过检查总投入是否等于总产出来核实余额。