В основе расчета любого процесса лежит уравнение материального баланса.

Уравнение материального баланса базируется на законе сохранения массы вещества.

 

I II III

I – сумма всех входящих материальных потоков в элемент ХТС;

II – сумма всех выходящих материальных потоков из элемента ХТС;

III – суммарные материальные потери в элементе ХТС.

Различают теоретический и практический материальные балансы.

Теорерический материальный баланс составляется на заданную производительность с учетом только стехиометрии реакции.

А+В=С+Д

G_A+G_B=G_C+G_Д

Практический материальный баланс рассчитывают на основе теоретического материального баланса с учетом степени превращения, селективности, выхода, соотношения исходных реагентов, степени чистоты сырья, количество растворителя или инертного газа.

Уравнения практического материального баланса:

1.

 

2.

 

3.

 

4.

 

5. (консекутивная схема)

 

 

Отклонения практического от теоретического баланса обусловлены тремя основными факторами:

1. Термодинамический (реакции не идут до конца вследствие их обратимости);

2. Кинетический (реакции идут не до конца из-за падения скорости);

3. Механизмы реакции (обуславливает образование побочных продуктов и как следствие снижает селективность реакции).

Материальный баланс может быть записан в виде уравнения, таблицы или диаграммы.