什么是物料衡算?

[拼音]：wuliao hengsuan

[外文]：material balance

质量守恒定律在对化工过程进行定量的分析计算中的应用，是建立过程数学模型的一个重要手段，是化工计算的重要组成部分。物料衡算可以按需要，围绕整个生产过程、生产过程的某一部分、单元 *** 作、反应过程、设备的某一部分或设备的微分单元进行，这种为进行物料衡算所取的生产过程中某一空间范围称为控制体。根据质量守恒定律，通过物料衡算，可以得知进入控制体的物料质量和组成与离开控制体的物料质量和组成之间的关系。

为进行物料衡算，首先按分析的需要划定控制体；再选定衡算的物料质量基准，对于间歇 *** 作常取一批原料或1kg原料，对于连续 *** 作通常取单位时间处理的物料量。根据质量守恒定律，对任一组分可以得到如下关系式：

对于连续生产的定态化工过程，控制体内的一切状态参数、物料的物理性质等均不随时间而改变，故其中不会有物料质量的累积。控制体内产生(或消失)的物料质量，由化学（反应）计量方程（见化学计量学）决定。对于不发生化学反应的连续定态过程，上式可以简化为：

进行物料衡算，可以建立三类方程，即物料衡算方程、同一物流各组分含量间关系（如摩尔分数之和为 1）和控制体的约束条件。物料衡算方程可以按物料中所含各组分写出，也可按物料总量写出，但只有NC(独立组分数目，见化学计量学)个方程是独立的。控制体的约束条件须视具体对象而定，例如两物流以一定比例进入混合器混合，对混合器进行物料衡算时，给定两物流的比例即为一个约束条件。因此，独立方程数目将等于Nc+NS(物流数目)+Ne（控制体的约束条件数目）。物料衡算可以求解与独立方程数目相同的未知量。

（1）作控制体的流程图，给进出边界的物流编号。根据选取的衡算物料质量基准，在图上注明各已知的物料质量和组成，给待求未知量标以相应的符号；

（2）列出各独立方程，校核独立方程数目是否与未知量数目相等；

（3）解方程组求出各未知量。如果参与过程的物料中，有一个或数个组分（或元素）的质量在进料和某个出料中不发生变化，这种组分称为联系物或惰性组分。找出过程中的联系物，可使物料衡算变得较为方便。