ОСНОВЫ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА: МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

http://window.edu.ru/resource/062/48062

В пособии рассмотрены расчет количества и состава технических продуктов, стехиометрические расчеты, приведены уравнения материального баланса. Даны контрольные задания для выполнения. Подготовлено на кафедре химии и экологии НовГУ.

Применительно к материальному балансу любого технологического процесса это означает, что:

масса веществ, поступивших на технологическую операцию - приход, равна массе всех веществ, получившихся в результате её, - расходу

Материальный баланс чаще всего составляют на единицу массы основного продукта; реже для периодических процессов материальный баланс составляют в расчете на одну операцию, для непрерывных процессов – за единицу времени (час, сутки, год). 

Материальный баланс составляют по уравнению основной суммарной реакции с учетом параллельных и побочных реакций. Баланс может быть составлен для всех веществ, участвующих в процессе, или только для одного какого-либо вещества. Обычно учитывают не все протекающие реакции и получаемые побочные продукты, а лишь те, которые имеют существенное значение. Кроме сырья, основных и побочных продуктов баланс учитывает и примеси, поступающие с сырьём. 

Материальные балансы составляют на основании стехиометрии, которая включает правила составления химических формул и уравнений, опытных данных (лабораторных и пилотных) по исследованию процесса, литературных данных и опыту работы действующих установок (предприятий). Различают экспериментальные и расчётные материальные балансы. Экспериментальный материальный баланс составляют по результатам работы действующей промышленной или лабораторной установки. Расчетный материальный баланс составляют по данным проектного задания в процессе проектирования на основании литературных данных, по известным формулам и уравнениям, представленным в методических указаниях.

Баланс состоит из «прихода» – общей массы веществ, поступающих на производство (в аппарат, цех), и «расхода» - общей массы материалов, выходящих из производства (аппарата, цеха). Материальный баланс сводится в массовых единицах в таблицу. При составлении баланса расхождения между приходом и расходом в 2-3% считают приемлемыми. Если расхождения превышают 5%, то надо искать причины расхождения: потери, чистота сырья и продуктов, показания приборов, ошибки в методике расчётов и др.

Материальный баланс лежит в основе любого технологического расчета, кроме того он является инструментом контроля производства. 

Применительно к энергетическому балансу технологического процесса это означает, что:

количество энергии, введенной в процесс, равно количеству выделяющейся энергии, т.е. приход энергии равен ее расходу:

По данным теплового баланса рассчитывают расход теплоносителей, электроэнергии.