BILANS MATERIAŁOWY I CIEPLNY PROCESU TECHNOLOGICZNEGO

https://chem.pg.edu.pl/documents/175333/26527272/wyklad_5.pdf

Podstawą wszystkich obliczeń w technologii chemicznej jest

bilans materiałowy. Od jego wykonania rozpoczyna się

projektowanie i rachunek ekonomiczny planowanego lub

istniejącego procesu, a także obliczanie dobowych

(zmianowych) ilości zużytych lub wyprodukowanych

materiałów.

. Bilans masowy powinien być wykonany w oparciu o wcześniej

sporządzony schemat ideowy, który porządkuje procesy i operacje

jednostkowe oraz pokazuje wszystkie wychodzące i wchodzące

strumienie materiałowe.

Można wykonywać zarówno bilans całkowity procesu (układu),

bilans jednego ze składników (związków chemicznych), bilanse

wszystkich składników lub bilans pierwiastków (molowy lub

masowy) biorących udział w procesie. Obowiązuje tu żelazna

zasada:

Suma bilansów wykonanych dla wszystkich składników

(pierwiastków) stanowi bilans całkowity procesu lub układu.

Bilans strumieniowy Bilans strumieniowy

Polega na określeniu wielkości strumieni masowych bez podawania

ich składu chemicznego.

Sporządzany w celu określenia:

. globalnych przepływów

. doboru wielkości aparatów procesowych

. oraz gdy określenie składu oraz bilansowanie poszczególnych

składników jest niemożliwe z powodu braku wystarczających danych

Z powodu reakcji ubocznych w bilansie materiałowym uwzględnia się: . skład surowców; . wydajność wszystkich reakcji przebiegających w warunkach prowadzenia procesu; . straty surowców, produktów wejściowych i produktów końcowych (tzw. straty produkcyjne). Straty produkcyjne mogą wystąpić również przy transporcie międzyoperacyjnym lub w związku z nieszczelnością reaktora. 

Bilans energetyczny

Cel: . Wyznaczenie zapotrzebowania na energię w procesach tj. ogrzewanie, chłodzenie oraz zapotrzebowanie mocy urządzeń o napędzie elektrycznym . W instalacji już pracującej do analizy bieżącego zużycia energii i podjęcia ewentualnych działań oszczędnościowych.

FORMY BILANSU: Bilans cieplny może mieć formę: .Tabelaryczną: zestawienie przychód – rozchód (podobną do bilansu masowego) .Graficzną jako tzw. wykres strumieniowy cieplny (podobny do materiałowego wykresu Sankey’a) W obu przypadkach bilans cieplny powinien być zgodny ze schematem ideowym. . Dla procesów i operacji periodycznych bilans w odniesieniu do: szarży, doby i jednostki masy produktu głównego, . Dla przemian ciągłych - godzinowe strumienie cieplne,i w odniesieniu do doby i jednostki masy produktu głównego W praktyce rzadko udaje się wykonać pełny bilans cieplny: BILANS CIEPLNY PEŁNY - dla energochłonnych procesów w dużej skali