化学反应过程的物料衡算ppt课件

例4 22 例 甲苯催化加氢脱甲基制苯 主反应和副反应主反应 副反应 以纯氢和纯甲苯为原料 进入反应器的氢与甲苯之比为5 1 摩尔比 甲苯的单程转化率为80 生成苯的选择性为98 未反应的甲苯和产物苯作为产品物流输出体系 氢和甲烷循环 要求混合原料中甲烷含量不大于10 计算排放比及各物流的组成 第四节化学反应过程的物料衡算 解 由题意画出物料流程图 第四化学反应过程的物料衡算 说明 1 流程中物料流股各物质流量的下标编号尽可能保持一致 下标相同表示同一种物质 这样可以避免列衡算式时出差错 本题中只有混合原料的组成有已知数据 设其为基准后可先对反应器系统进行物料衡算 2 由题意要求混合原料中甲烷含量不大于10 取10 进行计算 这样计算得到的排放量数据为最小值 实际排放时应稍稍大于此值 基准 进反应器混合原料 100衡算体系 反应器进料 由已知 总物料 1 2 解 1 2 式得 出料 C6H5CH3的剩余 第四节化学反应过程的物料衡算 生成的C6H6 CH4的量 H2的量 出料的总量 第四节化学反应过程的物料衡算 反应器出口物料的组成 衡算体系 分离器 第四节化学反应过程的物料衡算 则 则 由分流器的特征 有 第四节化学反应过程的物料衡算 衡算体系 混合器CH4平衡 3 C6H5CH3平衡 4 H2平衡 5 联立 4 5 6 式解得 计算结果汇总列表如下表 20 04 2020 单元1数据处理 第5节物料衡算的计算机解题 一 手工求解线性方程组 例采用高斯消元法求解三阶方程组 回代 将上三角形方程组自下而上逐步进行求解 从而得出x3 6 x2 1 x1 9 返回 20 04 2020 单元1数据处理 二 采用Excel求解线性方程组 一 方法一 Gauss消去法与Excel单元格驱动相结合求解 返回 回代 x3 D16 C16 6 20 04 2020 单元1数据处理 二 采用Excel求解线性方程组 二 方法二 采用Excel自带函数求解线性方程组 返回 第二步 求矩阵的逆 第三步 求方程的解 第一步 求系数行列式的值 判断方程组有无解 函数 Mdeterm Minverse Mmult 20 04 2020 单元1数据处理 二 采用Excel求解线性方程组 三 方法三 采用Excel规划求解法求解线性方程组 第二步 选中B33 点击 工具 选择 规划求解 调出 规划求解参数对话框 如图所示 选择值为 V 输入第一个方程的常数项值 1 可变单元格输入框中 输入 A 33 A 35 第一步 依次在单元格B33 B34 B35中输入3个方程的表达式 即 2 A33 A34 3 A35 4 A33 2 A34 5 A35 A33 2 A34 0 A35其中A33 A34 A35分别代表x1 x2 x3 20 04 2020 单元1数据处理 二 采用Excel求解线性方程组 三 方法三 采用Excel规划求解法求解线性方程组 第二步 选中B33 点击 工具 选择 规划求解 调出 规划求解参数对话框 如图所示 选择值为 V 输入第一个方程的常数项值 1 可变单元格输入框中 输入 A 33 A 35 20 04 2020 单元1数据处理 二 采用Excel求解线性方程组 三 方法三 采用Excel规划求解法求解线性方程组 返回 第四步 求解计算 添加完约束条件后 在约束窗口就多了两个表达式 即 B 34 4 B 35 7 如图所示 按