制藥工程學(xué)第04章

1、CHAPTER 4 MATERIAL BALANCE Pharmaceutical EngineeringChapter 4 Material Balance4.1 Introduction 4.2 Basic Concepts4.3 Examples Pharmaceutical Engineering4.1 Introduction 在制藥工程設(shè)計(jì)中，當(dāng)工藝流程示意圖確定之在制藥工程設(shè)計(jì)中，當(dāng)工藝流程示意圖確定之后，即可進(jìn)行物料衡算。通過(guò)物料衡算，可以深入后，即可進(jìn)行物料衡算。通過(guò)物料衡算，可以深入地分析和研究生產(chǎn)過(guò)程，得出生產(chǎn)過(guò)程中所涉及的地分析和研究生產(chǎn)過(guò)程，得出生產(chǎn)過(guò)程中所涉及的各種

2、物料的數(shù)量和組成，從而使設(shè)計(jì)由定性轉(zhuǎn)入定各種物料的數(shù)量和組成，從而使設(shè)計(jì)由定性轉(zhuǎn)入定量。量。 在整個(gè)工藝設(shè)計(jì)中，物料衡算是最先進(jìn)行的一在整個(gè)工藝設(shè)計(jì)中，物料衡算是最先進(jìn)行的一個(gè)計(jì)算項(xiàng)目，其個(gè)計(jì)算項(xiàng)目，其結(jié)果是后續(xù)的能量衡算、設(shè)備選型結(jié)果是后續(xù)的能量衡算、設(shè)備選型或工藝設(shè)計(jì)、車(chē)間布置設(shè)計(jì)、管道設(shè)計(jì)等各單項(xiàng)設(shè)或工藝設(shè)計(jì)、車(chē)間布置設(shè)計(jì)、管道設(shè)計(jì)等各單項(xiàng)設(shè)計(jì)的依據(jù)計(jì)的依據(jù)，因此，因此，物料衡算結(jié)果的正確與否直接關(guān)物料衡算結(jié)果的正確與否直接關(guān)系到整個(gè)工藝設(shè)計(jì)可靠程度系到整個(gè)工藝設(shè)計(jì)可靠程度。 要求：要求： Pharmaceutical Engineering 物料衡算的依據(jù)是物料衡算的依據(jù)是工藝流程示意

3、圖以及為工藝流程示意圖以及為物料衡算收集的有關(guān)資料物料衡算收集的有關(guān)資料。 工藝流程示意圖對(duì)物料衡算起著重要的指工藝流程示意圖對(duì)物料衡算起著重要的指導(dǎo)作用。導(dǎo)作用。雖然工藝流程示意圖只是定性地給出雖然工藝流程示意圖只是定性地給出了物料的來(lái)龍去脈，但它決定了應(yīng)對(duì)哪些過(guò)程了物料的來(lái)龍去脈，但它決定了應(yīng)對(duì)哪些過(guò)程或設(shè)備進(jìn)行物料衡算，以及這些過(guò)程或設(shè)備所或設(shè)備進(jìn)行物料衡算，以及這些過(guò)程或設(shè)備所涉及的物料，使之既不遺漏，也不重復(fù)。涉及的物料，使之既不遺漏，也不重復(fù)。4.1 Introduction 依據(jù)：依據(jù)： Pharmaceutical Engineering 根據(jù)物料衡算結(jié)果，將工藝流程示意圖進(jìn)根

4、據(jù)物料衡算結(jié)果，將工藝流程示意圖進(jìn)一步深化，可繪制出物料流程圖。在物料衡算一步深化，可繪制出物料流程圖。在物料衡算的基礎(chǔ)上，可進(jìn)行能量衡算、設(shè)備的選型或工的基礎(chǔ)上，可進(jìn)行能量衡算、設(shè)備的選型或工藝設(shè)計(jì)，以確定設(shè)備的容積、臺(tái)數(shù)和主要工藝藝設(shè)計(jì)，以確定設(shè)備的容積、臺(tái)數(shù)和主要工藝尺寸，進(jìn)而可進(jìn)行車(chē)間布置設(shè)計(jì)和管道設(shè)計(jì)等尺寸，進(jìn)而可進(jìn)行車(chē)間布置設(shè)計(jì)和管道設(shè)計(jì)等項(xiàng)目。項(xiàng)目。 4.1 Introduction 目的：目的： Pharmaceutical Engineering 在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)需要，也可對(duì)已經(jīng)投在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)需要，也可對(duì)已經(jīng)投產(chǎn)的一臺(tái)設(shè)備、一套裝置、一個(gè)車(chē)間或整個(gè)工產(chǎn)的一臺(tái)設(shè)備、一套

5、裝置、一個(gè)車(chē)間或整個(gè)工廠進(jìn)行物料衡算，以尋找生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié)，廠進(jìn)行物料衡算，以尋找生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié)，為改進(jìn)生產(chǎn)、完善管理提供可靠的依據(jù)，并可為改進(jìn)生產(chǎn)、完善管理提供可靠的依據(jù)，并可作為判斷工程項(xiàng)目是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求以及檢查作為判斷工程項(xiàng)目是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求以及檢查原料利用率和三廢處理完善程度的一種手段。原料利用率和三廢處理完善程度的一種手段。 4.1 Introduction 對(duì)象：對(duì)象： Pharmaceutical Engineering 制藥工業(yè)包括制藥工業(yè)包括原料藥工業(yè)原料藥工業(yè)和和制劑工業(yè)制劑工業(yè),其中其中制劑工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程通常為物理過(guò)程制劑工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程通常為物理過(guò)程,其其物料物料衡

6、算比較簡(jiǎn)單。原料藥的生產(chǎn)途徑很多衡算比較簡(jiǎn)單。原料藥的生產(chǎn)途徑很多,如化如化學(xué)合成、生物發(fā)酵、中草藥提取等。學(xué)合成、生物發(fā)酵、中草藥提取等。 本章主要討論化學(xué)過(guò)程的物料衡算。本章主要討論化學(xué)過(guò)程的物料衡算。 4.1 Introduction Pharmaceutical Engineering4.2.1 Material Balance Equations 4.2.2 Criterion of Balance Calculation 4.2.3 Range of Balance Calculation 4.2.4 Methods and Approaches 4.2 Basic Concept

7、s Pharmaceutical Engineering 物料衡算的理論基礎(chǔ)是物料衡算的理論基礎(chǔ)是質(zhì)量守恒定律質(zhì)量守恒定律，運(yùn)用該定，運(yùn)用該定律可以得出各種過(guò)程的律可以得出各種過(guò)程的物料平衡方程式物料平衡方程式。 1.物理過(guò)程物理過(guò)程 根據(jù)質(zhì)量守恒定律，根據(jù)質(zhì)量守恒定律， (4-1)式中式中 GI 輸入體系的總物料量；輸入體系的總物料量； GO 輸出體系的總物料量；輸出體系的總物料量； GA物料在體系中的總累積量。物料在體系中的總累積量。上式也適用于物理過(guò)程任一組分或元素的物料衡算。上式也適用于物理過(guò)程任一組分或元素的物料衡算。 AOIGGG4.2.1 Material Balance Equ

8、ations Pharmaceutical Engineering 對(duì)于穩(wěn)態(tài)過(guò)程，物料在體系內(nèi)沒(méi)有累積，式對(duì)于穩(wěn)態(tài)過(guò)程，物料在體系內(nèi)沒(méi)有累積，式(4-1)可簡(jiǎn)化為可簡(jiǎn)化為 (4-2) 式式(4-2)表明，對(duì)于物理過(guò)程，若物料在體系內(nèi)表明，對(duì)于物理過(guò)程，若物料在體系內(nèi)沒(méi)有累積，則輸入體系的物料量等于離開(kāi)體系的沒(méi)有累積，則輸入體系的物料量等于離開(kāi)體系的物料量，不僅總質(zhì)量平衡，而且對(duì)其中的任一組物料量，不僅總質(zhì)量平衡，而且對(duì)其中的任一組分或元素也平衡。分或元素也平衡。OIGG4.2.1 Material balance Equations Pharmaceutical Engineering 2.化

9、學(xué)過(guò)程化學(xué)過(guò)程 對(duì)于有化學(xué)反應(yīng)的體系，式對(duì)于有化學(xué)反應(yīng)的體系，式(4-1)和和(4-2)仍可用于體系的總物料衡算或任一元仍可用于體系的總物料衡算或任一元素的物料衡算，但不能用于組分的物料素的物料衡算，但不能用于組分的物料衡算。衡算。4.2.1 Material balance Equations Pharmaceutical Engineering 對(duì)于化學(xué)過(guò)程，某組分的物料平衡方程式可表對(duì)于化學(xué)過(guò)程，某組分的物料平衡方程式可表示為示為 GIi輸入體系的輸入體系的i組分的量；組分的量； GOi輸出體系的輸出體系的i組分的量；組分的量； GPi體系中因化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的體系中因化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的i組

10、分的量；組分的量； GRi 因化學(xué)反應(yīng)而消耗的因化學(xué)反應(yīng)而消耗的i組分的量；組分的量； GAii組分的累積量。組分的累積量。4.2.1 Material balance Equations AiRiOiPiIiGGGGG Pharmaceutical Engineering 同樣，對(duì)于穩(wěn)態(tài)過(guò)程，組分在體系內(nèi)沒(méi)有同樣，對(duì)于穩(wěn)態(tài)過(guò)程，組分在體系內(nèi)沒(méi)有累積，則式累積，則式(4-3)可簡(jiǎn)化為可簡(jiǎn)化為:RiOiPiIiGGGG4.2.1 Material balance Equations Pharmaceutical Engineering 在進(jìn)行物料衡算或熱量衡算時(shí)，都必須在進(jìn)行物料衡算或熱量衡算時(shí)

11、，都必須選擇相應(yīng)的選擇相應(yīng)的衡算基準(zhǔn)衡算基準(zhǔn)作為計(jì)算的基礎(chǔ)。根據(jù)作為計(jì)算的基礎(chǔ)。根據(jù)過(guò)程特點(diǎn)合理地選擇衡算基準(zhǔn)，不僅可以簡(jiǎn)過(guò)程特點(diǎn)合理地選擇衡算基準(zhǔn)，不僅可以簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，而且可以縮小計(jì)算誤差?；?jì)算過(guò)程，而且可以縮小計(jì)算誤差。(1) 單位時(shí)間單位時(shí)間(2) 單位質(zhì)量單位質(zhì)量(3) 單位體積單位體積4.2.2 Criterion of Balance Calculation Pharmaceutical Engineering 無(wú)論間歇生產(chǎn)過(guò)程還是連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，均無(wú)論間歇生產(chǎn)過(guò)程還是連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，均可可以單位時(shí)間間隔內(nèi)的投料量或產(chǎn)品量以單位時(shí)間間隔內(nèi)的投料量或產(chǎn)品量為基為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算。準(zhǔn)進(jìn)

12、行物料衡算。 對(duì)于對(duì)于間歇生產(chǎn)過(guò)程間歇生產(chǎn)過(guò)程，單位時(shí)間間隔常，單位時(shí)間間隔常取一取一批操作的生產(chǎn)周期批操作的生產(chǎn)周期； 對(duì)于對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，單位時(shí)間間隔可以是，單位時(shí)間間隔可以是1秒秒、1小時(shí)小時(shí)、1天天或或1年年。 (1) CriterionUnit Time Pharmaceutical Engineering 以單位時(shí)間為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算可直接聯(lián)以單位時(shí)間為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算可直接聯(lián)系到生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算。系到生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算。 例如，對(duì)于給定的生產(chǎn)規(guī)模，以時(shí)間天為基準(zhǔn)例如，對(duì)于給定的生產(chǎn)規(guī)模，以時(shí)間天為基準(zhǔn)就是根據(jù)產(chǎn)品的就是根據(jù)產(chǎn)品的年產(chǎn)量年產(chǎn)量和和年生產(chǎn)日

13、年生產(chǎn)日計(jì)算出產(chǎn)品的計(jì)算出產(chǎn)品的日日產(chǎn)量產(chǎn)量，再根據(jù)產(chǎn)品的，再根據(jù)產(chǎn)品的總收率總收率折算出折算出1天操作所需的天操作所需的投料量投料量,并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行物料衡算。并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行物料衡算。(1) CriterionUnit Time Pharmaceutical Engineering 產(chǎn)品的年產(chǎn)量、日產(chǎn)量和年生產(chǎn)日之間的產(chǎn)品的年產(chǎn)量、日產(chǎn)量和年生產(chǎn)日之間的關(guān)系為關(guān)系為 (4-5)式中的年產(chǎn)量由設(shè)計(jì)任務(wù)所規(guī)定；年生產(chǎn)日式中的年產(chǎn)量由設(shè)計(jì)任務(wù)所規(guī)定；年生產(chǎn)日要視具體的生產(chǎn)情況而定。要視具體的生產(chǎn)情況而定。年生產(chǎn)日年產(chǎn)量日產(chǎn)量 (1) CriterionUnit Time Pharmaceutic

14、al Engineering 制藥廠尤其是化學(xué)制藥廠在生產(chǎn)過(guò)程中制藥廠尤其是化學(xué)制藥廠在生產(chǎn)過(guò)程中大多具有腐蝕性，設(shè)備需要定期檢修或更換。大多具有腐蝕性，設(shè)備需要定期檢修或更換。因此，每年一般要安排一次大修和次數(shù)不定因此，每年一般要安排一次大修和次數(shù)不定的小修，年生產(chǎn)日常按的小修，年生產(chǎn)日常按10個(gè)月即個(gè)月即300天來(lái)計(jì)天來(lái)計(jì)算，腐蝕較輕或較重的，年生產(chǎn)日可根據(jù)具算，腐蝕較輕或較重的，年生產(chǎn)日可根據(jù)具體情況適當(dāng)增加或縮短。體情況適當(dāng)增加或縮短。(1) CriterionUnit Time Pharmaceutical Engineering 對(duì)于間歇生產(chǎn)過(guò)程和連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)于間歇生產(chǎn)過(guò)程和連

15、續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，也也可以一定質(zhì)量可以一定質(zhì)量，如，如1kg、1000kg(1噸噸)或或1mol、1kmol的原料或產(chǎn)品的原料或產(chǎn)品為基準(zhǔn)進(jìn)為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算。行物料衡算。 (2) CriterionUnit Mass Pharmaceutical Engineering 若所處理的物料為若所處理的物料為氣相氣相，則可以，則可以單位體積的單位體積的原料或產(chǎn)品原料或產(chǎn)品為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算。為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算。 由于氣體的體積隨溫度和壓力而變化，因此，由于氣體的體積隨溫度和壓力而變化，因此，應(yīng)將操作狀態(tài)下的氣體體積全部換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下應(yīng)將操作狀態(tài)下的氣體體積全部換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積的體積,即即以以1m

16、3(標(biāo)況下標(biāo)況下)的原料或產(chǎn)品的原料或產(chǎn)品為基準(zhǔn)進(jìn)行為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算。這樣既能消除溫度和壓力變化所帶來(lái)的物料衡算。這樣既能消除溫度和壓力變化所帶來(lái)的影響，又能方便地將氣體體積換算成摩爾數(shù)。影響，又能方便地將氣體體積換算成摩爾數(shù)。(3) CriterionUnit Volume=M.p.To/(22.4.po.T) Pharmaceutical Engineering 在進(jìn)行物料衡算時(shí)，常會(huì)遇到比較復(fù)雜的在進(jìn)行物料衡算時(shí)，常會(huì)遇到比較復(fù)雜的計(jì)算。為計(jì)算方便，一般要?jiǎng)澏ㄓ?jì)算。為計(jì)算方便，一般要?jiǎng)澏ㄎ锪虾馑惴段锪虾馑惴秶鷩?根據(jù)衡算目的和對(duì)象的不同，衡算范圍可以是根據(jù)衡算目的和對(duì)象的不同，衡算范

17、圍可以是一臺(tái)設(shè)備一臺(tái)設(shè)備、一套裝置一套裝置、一個(gè)工段一個(gè)工段、一個(gè)車(chē)間一個(gè)車(chē)間、一個(gè)工廠一個(gè)工廠等。衡算范圍一等。衡算范圍一經(jīng)劃定經(jīng)劃定,即可視為一個(gè)獨(dú)立的體系。即可視為一個(gè)獨(dú)立的體系。凡進(jìn)入體系的物料均為輸凡進(jìn)入體系的物料均為輸入項(xiàng)入項(xiàng)，離開(kāi)體系的物料均為輸出項(xiàng)離開(kāi)體系的物料均為輸出項(xiàng)。4.2.3 Range of Balance Calculation Pharmaceutical Engineering (1) 明確衡算目的，如通過(guò)物料衡算確定生明確衡算目的，如通過(guò)物料衡算確定生產(chǎn)能力、純度、收率等數(shù)據(jù)。產(chǎn)能力、純度、收率等數(shù)據(jù)。 (2) 明確衡算對(duì)象，劃定衡算范圍，繪出物明確衡算對(duì)象，

18、劃定衡算范圍，繪出物料衡算示意圖，并在圖上標(biāo)注與物料衡算有關(guān)料衡算示意圖，并在圖上標(biāo)注與物料衡算有關(guān)的已知和未知的數(shù)據(jù)。的已知和未知的數(shù)據(jù)。 (3) 對(duì)于有化學(xué)反應(yīng)的體系，應(yīng)寫(xiě)出化學(xué)反對(duì)于有化學(xué)反應(yīng)的體系，應(yīng)寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)方程式應(yīng)方程式(包括主、副反應(yīng)包括主、副反應(yīng))，以確定反應(yīng)前后，以確定反應(yīng)前后的物料組成及各組分之間的摩爾比。的物料組成及各組分之間的摩爾比。 4.2.4 Methods and Approaches Pharmaceutical Engineering (4) 收集與物料衡算有關(guān)的計(jì)算數(shù)據(jù)，包括生產(chǎn)收集與物料衡算有關(guān)的計(jì)算數(shù)據(jù)，包括生產(chǎn)規(guī)模和年生產(chǎn)日；原輔材料、中間體及產(chǎn)品的

19、規(guī)格；規(guī)模和年生產(chǎn)日；原輔材料、中間體及產(chǎn)品的規(guī)格；有關(guān)的定額和消耗指標(biāo)，如產(chǎn)品單耗、配料比、回有關(guān)的定額和消耗指標(biāo)，如產(chǎn)品單耗、配料比、回收率、轉(zhuǎn)化率、選擇性、收率等；有關(guān)的物理化學(xué)收率、轉(zhuǎn)化率、選擇性、收率等；有關(guān)的物理化學(xué)常數(shù)，如密度、蒸氣壓、相平衡常數(shù)等。常數(shù)，如密度、蒸氣壓、相平衡常數(shù)等。 (5) 選定衡算基準(zhǔn)。選定衡算基準(zhǔn)。 (6) 列出物料平衡方程式，進(jìn)行物料衡算。列出物料平衡方程式，進(jìn)行物料衡算。 (7) 編制物料平衡表。編制物料平衡表。4.2.4 Methods and Approaches Pharmaceutical Engineering4.3 Examples 4.3

20、.1 Material Balances in Non-reacting Systems 4.3.2 Material Balances in Reacting Systems Pharmaceutical Engineering試通過(guò)物料衡算確定配制試通過(guò)物料衡算確定配制1000kg混酸時(shí)各原混酸時(shí)各原料的用量。為簡(jiǎn)化計(jì)算，設(shè)原料中除水外的其料的用量。為簡(jiǎn)化計(jì)算，設(shè)原料中除水外的其它雜質(zhì)可忽略不計(jì)。它雜質(zhì)可忽略不計(jì)。4.3.1 Material Balances in Non-reacting Systems例例4-1 硝化混酸配制過(guò)程的物料衡算。硝化混酸配制過(guò)程的物料衡算。H2SO4 46

21、%(質(zhì)量百分比，下同質(zhì)量百分比，下同)HNO3 46%H2O 8%已知混酸組成已知混酸組成配制混酸用的原料配制混酸用的原料工業(yè)硫酸工業(yè)硫酸 92.5%、硝酸硝酸 98%、硝化廢酸硝化廢酸H2SO4 69%。 Pharmaceutical Engineering 解：混酸配制過(guò)程可在攪拌釜中進(jìn)行。以攪拌解：混酸配制過(guò)程可在攪拌釜中進(jìn)行。以攪拌釜為衡算范圍，繪出混酸配制過(guò)程的物料衡算示釜為衡算范圍，繪出混酸配制過(guò)程的物料衡算示意圖。圖中意圖。圖中 為為92.5%的硫酸用量，的硫酸用量， 為為98%的硝酸用量，的硝酸用量， 為含為含69%硫酸的廢酸用量。硫酸的廢酸用量。硝化混酸硝化混酸1000kg

22、3HNOG42SOHG廢廢G混酸配制混酸配制攪攪 拌拌 釜釜42SOHG3HNOG廢G圖圖4-1 4-1 混酸配制過(guò)程物料衡算示意圖混酸配制過(guò)程物料衡算示意圖4.3.1 Material Balances in Non-reacting Systems Pharmaceutical Engineering 對(duì)對(duì)HNO3進(jìn)行物料衡算得進(jìn)行物料衡算得 0.98 GHNO3= 0.46 1000 (a) 對(duì)對(duì)H2SO4進(jìn)行物料衡算得進(jìn)行物料衡算得0.925 GH2SO4 + 0.69 Gwaste = 0.46 1000 (b) 對(duì)對(duì)H2O進(jìn)行物料衡算得進(jìn)行物料衡算得0.02 GHNO3+0.075

23、 GH2SO4+0.31 Gwaste=0.08 1000 (c)聯(lián)解式聯(lián)解式(a)、(b)和和(c)得得GHNO3=469.4kg，GH2SO4=399.5kg，Gwaste =131.1kg4.3.1 Material Balances in Non-reacting Systems Pharmaceutical Engineering表表4-1 混酸配制過(guò)程的物料平衡表混酸配制過(guò)程的物料平衡表輸輸 入入物料物料名稱(chēng)名稱(chēng)工業(yè)品工業(yè)品量量/kg質(zhì)量組質(zhì)量組成成/%輸輸 出出物料物料名稱(chēng)名稱(chēng)工業(yè)品工業(yè)品量量/kg硝酸硝酸469.4HNO3：98H2O：2硝化硝化混酸混酸1000H2SO4：46

24、 HNO3：46H2O：8硫酸硫酸399.5H2SO4：92.5 H2O：7.5廢酸廢酸131.1H2SO4：69 H2O：31總計(jì)總計(jì)1000 總計(jì)總計(jì)1000 質(zhì)量組質(zhì)量組成成/%4.3.1 Material Balances in Non-reacting Systems Pharmaceutical Engineering例例4-2 擬用連續(xù)精餾塔分離苯和甲苯混合液。擬用連續(xù)精餾塔分離苯和甲苯混合液。已知混合液的進(jìn)料流量為已知混合液的進(jìn)料流量為200kmol h-1，其中含，其中含苯苯0.4(摩爾分率，下同摩爾分率，下同)，其余為甲苯。若規(guī)定，其余為甲苯。若規(guī)定塔底釜液中塔底釜液中苯苯

25、的含量不高于的含量不高于0.01，塔頂餾出液，塔頂餾出液中苯的回收率不低于中苯的回收率不低于98.5%，試通過(guò)物料衡算，試通過(guò)物料衡算確定塔頂餾出液、塔釜釜液的流量及組成，以確定塔頂餾出液、塔釜釜液的流量及組成，以摩爾流量和摩爾分率表示。摩爾流量和摩爾分率表示。 4.3.1 Material Balances in Non-reacting Systems Pharmaceutical Engineering精精餾餾塔塔圖圖4-2 4-2 苯和甲苯混合液精苯和甲苯混合液精餾過(guò)程物料衡算餾過(guò)程物料衡算 解：以連續(xù)精餾塔為衡算解：以連續(xù)精餾塔為衡算范圍范圍,繪出物料衡算示意圖。繪出物料衡算示意圖。

26、圖中圖中F為混合液的進(jìn)料流為混合液的進(jìn)料流量，量，D為塔頂餾出液的流為塔頂餾出液的流量，量，W為塔底釜液的流為塔底釜液的流量量,x為苯的摩爾分率。為苯的摩爾分率。 圖中共有圖中共有3股物料，股物料，3個(gè)個(gè)未知數(shù)，需列出未知數(shù)，需列出3個(gè)獨(dú)立方個(gè)獨(dú)立方程。程。F=200kmol. h-1xF=0.4D, xDW, xW=0.014.3.1 Material Balances in Non-reacting Systems Pharmaceutical Engineering對(duì)全塔進(jìn)行總物料衡算得對(duì)全塔進(jìn)行總物料衡算得 (a)對(duì)苯進(jìn)行物料衡算得對(duì)苯進(jìn)行物料衡算得 (b)由塔頂餾出液中苯的回收率得由

27、塔頂餾出液中苯的回收率得 (c)聯(lián)解式聯(lián)解式(a)、(b)和和(c)得得 = 80kmol h-1， = 120 kmol h-1， = 0.985WD200W01. 0Dx4 . 0200D985. 0FFxDxDDWDx4.3.1 Material Balances in Non-reacting Systems Pharmaceutical Engineering表表4-2 4-2 苯和甲苯精餾過(guò)程的物料平衡表苯和甲苯精餾過(guò)程的物料平衡表摩爾組摩爾組成成/%/% 苯：苯：0.9850.985甲苯：甲苯： 0.0150.015 苯：苯：0.010.01甲苯：甲苯：0.990.99輸輸入入物

28、料物料名稱(chēng)名稱(chēng)流量流量/kmol/kmol h h-1摩爾組摩爾組成成/%/%輸輸出出物料物料名稱(chēng)名稱(chēng)流量流量/kmol/kmol h h-1苯和苯和甲苯甲苯混合混合液液200200 苯：苯：0.40.4甲苯：甲苯：0.60.6餾出液餾出液8080釜液釜液120120總計(jì)總計(jì)200200 總計(jì)總計(jì)200200 4.3.1 Material Balances in Non-reacting Systems Pharmaceutical Engineering(1) Basic Concepts (2) Batch Operated Process (3) Continuous Operated

29、Process (4) Process involved Chemical Equilibrium4.3.2 Material Balances in Reacting Systems Pharmaceutical Engineering 某反應(yīng)物的某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率可用該反應(yīng)物的反應(yīng)消耗量與可用該反應(yīng)物的反應(yīng)消耗量與反應(yīng)物的原始投料量之比來(lái)表示，即反應(yīng)物的原始投料量之比來(lái)表示，即 (4-6)式中式中 xA反應(yīng)物反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率。的轉(zhuǎn)化率。 Note: 由于各反應(yīng)物的原始投料量不一定符合化由于各反應(yīng)物的原始投料量不一定符合化學(xué)計(jì)量關(guān)系學(xué)計(jì)量關(guān)系,因此因此以不同反應(yīng)物為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算所得的以不

30、同反應(yīng)物為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算所得的轉(zhuǎn)化率不一定相同轉(zhuǎn)化率不一定相同。應(yīng)指明是何反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率應(yīng)指明是何反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。若。若沒(méi)有指明沒(méi)有指明,一般是指主要反應(yīng)物或限制反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。一般是指主要反應(yīng)物或限制反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。%100AAxA的投料量反應(yīng)物的反應(yīng)消耗量反應(yīng)物(1) Basic Concepts Conversion Pharmaceutical Engineering 某產(chǎn)物的收率可用實(shí)際轉(zhuǎn)化為該產(chǎn)物的反應(yīng)物某產(chǎn)物的收率可用實(shí)際轉(zhuǎn)化為該產(chǎn)物的反應(yīng)物A的的量與反應(yīng)物量與反應(yīng)物A的原始投料量之比來(lái)表示，即的原始投料量之比來(lái)表示，即 (4-7)式中式中 y目標(biāo)產(chǎn)物的收率目標(biāo)產(chǎn)物的收率 。 某產(chǎn)

31、物的收率也可用該產(chǎn)物的實(shí)際獲得量與按投某產(chǎn)物的收率也可用該產(chǎn)物的實(shí)際獲得量與按投料量計(jì)算應(yīng)得到的理論量之比來(lái)表示，即料量計(jì)算應(yīng)得到的理論量之比來(lái)表示，即 (4-8)(1) Basic Concepts Yield %100AAy的投料量反應(yīng)物的量的反應(yīng)物按目標(biāo)產(chǎn)物收得量折算%100y產(chǎn)物量按投料量計(jì)算應(yīng)得到的實(shí)際得到的產(chǎn)物量 Pharmaceutical Engineering 若反應(yīng)體系中存在副反應(yīng)，則在各種主、副產(chǎn)物若反應(yīng)體系中存在副反應(yīng)，則在各種主、副產(chǎn)物中，轉(zhuǎn)化成目標(biāo)產(chǎn)物的反應(yīng)物中，轉(zhuǎn)化成目標(biāo)產(chǎn)物的反應(yīng)物A的量與反應(yīng)物的量與反應(yīng)物A的的反應(yīng)消耗量之比稱(chēng)為反應(yīng)消耗量之比稱(chēng)為反應(yīng)的選擇性反

32、應(yīng)的選擇性，即，即 (4-9) 由式由式(4-6)、(4-8)和和(4-9)得得 (4-10)(1) Basic Concepts Selectivity %100的反應(yīng)總消耗量反應(yīng)物的量算的反應(yīng)物按目標(biāo)產(chǎn)物實(shí)際得量折AA xy Pharmaceutical Engineering例例4-3 甲苯用濃硫酸磺化制備對(duì)甲苯磺酸。甲苯用濃硫酸磺化制備對(duì)甲苯磺酸。已知甲苯的投料量為已知甲苯的投料量為1000kg，反應(yīng)產(chǎn)物中，反應(yīng)產(chǎn)物中含對(duì)甲苯磺酸含對(duì)甲苯磺酸1460kg，未反應(yīng)的甲苯，未反應(yīng)的甲苯20kg。試分別計(jì)算甲苯的轉(zhuǎn)化率、對(duì)甲苯磺酸的試分別計(jì)算甲苯的轉(zhuǎn)化率、對(duì)甲苯磺酸的收率和選擇性。收率和選擇

33、性。(1) Basic Concepts Pharmaceutical Engineering解：化學(xué)反應(yīng)方程式為解：化學(xué)反應(yīng)方程式為 分子量分子量 92 98 172 18則甲苯的轉(zhuǎn)化率為則甲苯的轉(zhuǎn)化率為 對(duì)甲苯磺酸的收率為對(duì)甲苯磺酸的收率為對(duì)甲苯磺酸的選擇性為對(duì)甲苯磺酸的選擇性為CH3CH3SO3H+ H2SO4+ H2O110140 0C%98%1001000201000 xA%1 .78%1001721000921460y%7 .79%100172)201000(921460(1) Basic Concepts 甲苯甲苯1000kg，甲苯磺酸甲苯磺酸1460kg，未反應(yīng)甲苯未反應(yīng)甲苯2

34、0kg。 Pharmaceutical Engineering 產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過(guò)程通常由若干個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過(guò)程通常由若干個(gè)物理工序和化學(xué)反應(yīng)工序所組成，各工物理工序和化學(xué)反應(yīng)工序所組成，各工序都有一定的收率，各工序的收率之積序都有一定的收率，各工序的收率之積即為即為總收率總收率。(1) Basic Concepts Total Yield Pharmaceutical EngineeringCH3ClCl2ClClClCNClCOOHNH2ClClNHHOOCClClNaCN83.6%90%88.5%48.4% 例例4-4 鄰氯甲苯經(jīng)鄰氯甲苯經(jīng) -氯代、氰化、水解工序可制得鄰氯苯氯代、氰化、

35、水解工序可制得鄰氯苯乙酸，鄰氯苯乙酸再與乙酸，鄰氯苯乙酸再與2，6-二氯苯胺縮合即可制得消炎鎮(zhèn)痛二氯苯胺縮合即可制得消炎鎮(zhèn)痛藥藥雙氯滅痛。已知各工序的收率分別為：氯代工序雙氯滅痛。已知各工序的收率分別為：氯代工序y1=83.6%、氰化工序、氰化工序y2=90%、水解工序、水解工序y3=88.5%、縮合工序、縮合工序y4=48.4%。試計(jì)算以鄰氯甲苯為起始原料制備雙氯滅痛的總。試計(jì)算以鄰氯甲苯為起始原料制備雙氯滅痛的總收率。收率。 (1) Basic Concepts Total Yield 4321Tyyyyy %4 .48%5 .88%90%6 .83%2 .32解：設(shè)以鄰氯甲苯為起始原料制

36、備雙氯滅痛的總收率為解：設(shè)以鄰氯甲苯為起始原料制備雙氯滅痛的總收率為yT，則，則 Pharmaceutical Engineering 某些反應(yīng)過(guò)程某些反應(yīng)過(guò)程,主要反應(yīng)物經(jīng)一次反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率不主要反應(yīng)物經(jīng)一次反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率不高高,甚至很低甚至很低,但未反應(yīng)主要反應(yīng)物經(jīng)分離回收后可循但未反應(yīng)主要反應(yīng)物經(jīng)分離回收后可循環(huán)套用環(huán)套用,此時(shí)轉(zhuǎn)化率有此時(shí)轉(zhuǎn)化率有單程轉(zhuǎn)化率單程轉(zhuǎn)化率和和總轉(zhuǎn)化率總轉(zhuǎn)化率之分。之分。 例例4-5 用苯氯化制備一氯苯時(shí)，為減少副產(chǎn)二氯用苯氯化制備一氯苯時(shí)，為減少副產(chǎn)二氯苯的生成量，應(yīng)控制氯的消耗量。已知每苯的生成量，應(yīng)控制氯的消耗量。已知每100mol苯與苯與40mol氯反應(yīng)，

37、反應(yīng)產(chǎn)物中含氯反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物中含38mol氯苯、氯苯、1mol二氯苯二氯苯以及以及61mol未反應(yīng)的苯。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)分離后可回收未反應(yīng)的苯。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)分離后可回收60mol的苯，損失的苯，損失1mol苯。試計(jì)算苯的單程轉(zhuǎn)化率和苯。試計(jì)算苯的單程轉(zhuǎn)化率和總轉(zhuǎn)化率?？傓D(zhuǎn)化率。(1)Basic Concepts Per Pass Conversion and Total Conversion Pharmaceutical Engineering解：苯的單程轉(zhuǎn)化率為解：苯的單程轉(zhuǎn)化率為設(shè)苯的總轉(zhuǎn)化率為設(shè)苯的總轉(zhuǎn)化率為xT，則，則 對(duì)于某些反應(yīng)，主要反應(yīng)物的單程轉(zhuǎn)化率可對(duì)于某些反應(yīng)，主要反應(yīng)物的單程轉(zhuǎn)化率

38、可以很低，但總轉(zhuǎn)化率卻可以提高以很低，但總轉(zhuǎn)化率卻可以提高。 %0 .39%10010061100Ax%5 .97%1006010061100 xT(1)Basic Concepts Per Pass Conversion and Total Conversion Pharmaceutical Engineering例例4-6 在間歇釜式反應(yīng)器中用濃硫酸磺化甲苯生產(chǎn)在間歇釜式反應(yīng)器中用濃硫酸磺化甲苯生產(chǎn)對(duì)甲苯磺酸，其工藝流程如圖對(duì)甲苯磺酸，其工藝流程如圖3-11所示，試對(duì)該過(guò)所示，試對(duì)該過(guò)程進(jìn)行物料衡算。已知批投料量為：甲苯程進(jìn)行物料衡算。已知批投料量為：甲苯1000kg，純度純度99.9%(

39、wt%，下同，下同)；濃硫酸；濃硫酸1100kg，純度，純度98%；甲苯的轉(zhuǎn)化率為甲苯的轉(zhuǎn)化率為98%，生成對(duì)甲苯磺酸的選擇性為，生成對(duì)甲苯磺酸的選擇性為82%，生成鄰甲苯磺酸的選擇性為，生成鄰甲苯磺酸的選擇性為9.2%，生成間甲，生成間甲苯磺酸的選擇性為苯磺酸的選擇性為8.8%；物料中的水約；物料中的水約90%經(jīng)連續(xù)經(jīng)連續(xù)脫水器排出。此外，為簡(jiǎn)化計(jì)算，假設(shè)原料中除純脫水器排出。此外，為簡(jiǎn)化計(jì)算，假設(shè)原料中除純品外都是水，且在磺化過(guò)程中無(wú)物料損失。品外都是水，且在磺化過(guò)程中無(wú)物料損失。 (2) Batch Operated Process Pharmaceutical Engineering解

40、：以間歇釜式反應(yīng)器為衡算范圍，繪出物料衡算解：以間歇釜式反應(yīng)器為衡算范圍，繪出物料衡算示意圖。示意圖。圖圖4-3 4-3 甲苯磺化過(guò)程物料衡算示意圖甲苯磺化過(guò)程物料衡算示意圖 原料甲苯：原料甲苯：1000kg 純度純度99.9% 濃硫酸：濃硫酸：1100kg 純度純度98% 磺化液磺化液 水水硫硫酸酸甲甲苯苯間間甲甲苯苯磺磺酸酸鄰鄰甲甲苯苯磺磺酸酸對(duì)對(duì)甲甲苯苯磺磺酸酸脫水器脫水器排水排水(90%)(90%) 甲甲 苯苯磺化釜磺化釜(2) Batch Operated Process82%9.2%8.8%選擇性選擇性 Pharmaceutical Engineering 圖中共有圖中共有4股物料

41、，物料衡算的目的就股物料，物料衡算的目的就是確定各股物料的數(shù)量和組成，并據(jù)此編是確定各股物料的數(shù)量和組成，并據(jù)此編制物料平衡表。制物料平衡表。 對(duì)于間歇操作過(guò)程，常以單位時(shí)間間對(duì)于間歇操作過(guò)程，常以單位時(shí)間間隔隔(一個(gè)操作周期一個(gè)操作周期)內(nèi)的投料量為基準(zhǔn)進(jìn)行內(nèi)的投料量為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算。物料衡算。(2) Batch Operated Process Pharmaceutical Engineering進(jìn)料：進(jìn)料： 原料甲苯中的原料甲苯中的甲苯量甲苯量為：為：1000 0.999=999kg 原料甲苯中的原料甲苯中的水量水量為：為：1000-999=1kg 濃硫酸中的濃硫酸中的硫酸量硫酸量為：

42、為：1100 0.98=1078kg 濃硫酸中的濃硫酸中的水量水量為：為：1100-1078=22kg 進(jìn)料總量為：進(jìn)料總量為：1000+1100=2100kg，其中含甲苯，其中含甲苯999kg，硫酸，硫酸1078kg，水，水23kg。(2) Batch Operated Process Pharmaceutical Engineering出料：反應(yīng)消耗的甲苯量為：出料：反應(yīng)消耗的甲苯量為：999 98%=979kg 未反應(yīng)的甲苯量為：未反應(yīng)的甲苯量為：999-979=20kgCH3CH3SO3H+ H2SO4+ H2O110140 0C主反應(yīng)主反應(yīng)副反應(yīng)副反應(yīng)I ICH3CH3SO3H+ H

43、2SO4+ H2O110140 0C110140 0C+ H2O+ H2SO4CH3SO3HCH3 分子量分子量 92 98 172 1892 98 172 18副反應(yīng)副反應(yīng)IIII(2) Batch Operated Process Pharmaceutical Engineering反應(yīng)生成的對(duì)甲苯磺酸量為：反應(yīng)生成的對(duì)甲苯磺酸量為： 反應(yīng)生成的鄰甲苯磺酸量為：反應(yīng)生成的鄰甲苯磺酸量為： 反應(yīng)生成的間甲苯磺酸量為：反應(yīng)生成的間甲苯磺酸量為： 反應(yīng)生成的水量為：反應(yīng)生成的水量為： 8 .1500%82921729794 .168%2 . 9921729791 .161%8 . 8921729

44、795 .1919218979kgkgkgkg(2) Batch Operated Process Pharmaceutical Engineering經(jīng)脫水器排出的水量為：經(jīng)脫水器排出的水量為：(23+191.5) 90%=193.1kg磺化液中剩余的水量為：磺化液中剩余的水量為：(23+191.5)-193.1=21.4kg反應(yīng)消耗的硫酸量為：反應(yīng)消耗的硫酸量為： kg 未反應(yīng)的硫酸量為：未反應(yīng)的硫酸量為：1078-1042.8=35.2kg 磺化液總量為：磺化液總量為：1500.8+168.4+161.1+20+35.2+21.4=1906.9kg8 .10429298979(2) Ba

45、tch Operated Process Pharmaceutical Engineering表表4-3 4-3 甲苯磺化過(guò)程的物料平衡表甲苯磺化過(guò)程的物料平衡表輸輸入入物料名稱(chēng)物料名稱(chēng)質(zhì)量質(zhì)量/kg/kg質(zhì)量組成質(zhì)量組成/%/%純品量純品量/kg/kg原料甲苯原料甲苯10001000甲苯甲苯99.999.9999999水水0.10.11 1濃硫酸濃硫酸11001100硫酸硫酸98.098.010781078水水2.02.02222總計(jì)總計(jì)21002100 21002100輸輸出出磺化液磺化液1906.91906.9對(duì)甲苯磺酸對(duì)甲苯磺酸78.778.71500.81500.8鄰甲苯磺酸鄰甲苯磺

46、酸8.838.83168.4168.4間甲苯磺酸間甲苯磺酸8.458.45161.1161.1甲苯甲苯1.051.0520.020.0硫酸硫酸1.851.8535.235.2水水1.121.1221.421.4脫水器排水脫水器排水193.1193.1水水100100193.1193.1總計(jì)總計(jì)21002100 21002100(2) Batch Operated Process Pharmaceutical Engineering例例4-7 在催化劑作用下，乙醇脫氫可制備乙醛，在催化劑作用下，乙醇脫氫可制備乙醛，其反應(yīng)方程式為其反應(yīng)方程式為 已知原料為無(wú)水乙醇已知原料為無(wú)水乙醇(純度以純度以1

47、00%計(jì)計(jì))，流量為，流量為1000kg h-1，其轉(zhuǎn)化率為，其轉(zhuǎn)化率為95%，乙醛收率為，乙醛收率為80%，試對(duì)該過(guò)程進(jìn)行物料衡算。試對(duì)該過(guò)程進(jìn)行物料衡算。 CH3COOC2H5 + 2H22C2H5OH 同時(shí)存在副反應(yīng)同時(shí)存在副反應(yīng)C2H5OH CH3CHO + H2 (3) Continuous Operated Process Pharmaceutical Engineering解：以反應(yīng)器為衡算范圍，繪出物料衡算示意圖。解：以反應(yīng)器為衡算范圍，繪出物料衡算示意圖。圖圖4-4 4-4 乙醇催化脫氫制乙醛過(guò)程物料衡算示意圖乙醇催化脫氫制乙醛過(guò)程物料衡算示意圖 乙醇：乙醇：1500kg 純

48、度純度100% 產(chǎn)物產(chǎn)物 氫氫氣氣乙乙酸酸乙乙酯酯乙乙醛醛乙乙醇醇乙醇催化乙醇催化脫氫制脫氫制乙醛反應(yīng)器乙醛反應(yīng)器 (3) Continuous Operated Process Pharmaceutical Engineering 圖中僅有圖中僅有1股進(jìn)料和股進(jìn)料和1股出料，且進(jìn)料乙股出料，且進(jìn)料乙醇的數(shù)量和組成為已知，因此，物料衡算的醇的數(shù)量和組成為已知，因此，物料衡算的目的就是為了確定出料的組成。該過(guò)程為連目的就是為了確定出料的組成。該過(guò)程為連續(xù)操作過(guò)程，以單位時(shí)間，即續(xù)操作過(guò)程，以單位時(shí)間，即1h內(nèi)的進(jìn)料量?jī)?nèi)的進(jìn)料量為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算比較方便。為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算比較方便。(3) Con

49、tinuous Operated Process Pharmaceutical EngineeringC2H5OH CH3CHO + H2CH3COOC2H5 + 2H22C2H5OH 主反應(yīng)方程式為主反應(yīng)方程式為: 副反應(yīng)方程式為副反應(yīng)方程式為: :分子量分子量 46 44 2 分子量分子量 2 2 46=9246=92 88 2 88 2 2=4 2=4 (3) Continuous Operated Process Pharmaceutical Engineering出料：乙醇流量為出料：乙醇流量為 乙醛流量為乙醛流量為 乙酸乙酯流量為乙酸乙酯流量為 氫氣流量為氫氣流量為 或或 0 .5

50、0)95.01 (10000 .72746448 .095.010007 .1819288)8 .01 (95.010003.417.1817275010003 .41924)8 . 01 (95. 010004628 . 095. 01000kg h-1kg h-1kg h-1kg h-1kg h-1(3) Continuous Operated Process Pharmaceutical Engineering表表4-4 4-4 乙醇催化脫氫過(guò)程物料平衡表乙醇催化脫氫過(guò)程物料平衡表輸輸入入物料物料名稱(chēng)名稱(chēng)流量流量/kg/kg h h-1輸輸出出物料物料名稱(chēng)名稱(chēng)流量流量/kg/kg h h

51、-1質(zhì)量組質(zhì)量組成成/%/%乙醇乙醇10001000100100乙醇乙醇50.050.05.05.0乙醛乙醛727.0727.072.772.7乙酸乙酸乙酯乙酯181.7181.718.218.2氫氣氫氣41.341.34.14.1總計(jì)總計(jì)10001000100100總計(jì)總計(jì)10001000100.0100.0質(zhì)量組質(zhì)量組成成/%/%(3) Continuous Operated Process Pharmaceutical Engineering 例例4-8 蒽醌用混酸硝化后所得硝化液的組成為：蒽醌用混酸硝化后所得硝化液的組成為：硝基蒽醌硝基蒽醌5.6%(質(zhì)量百分比，下同質(zhì)量百分比，下同)、

52、H2SO4 34.5%、HNO3 6.7%、H2O 53.2%。擬采用含量為。擬采用含量為18%、密、密度為度為932kg m-3的氨水將硝化液中和至的氨水將硝化液中和至pH=7。已知。已知每批操作硝化液的投料量為每批操作硝化液的投料量為3000kg，硝化液的密度，硝化液的密度為為1170kg m-3， ，試對(duì)硝化液中和過(guò)，試對(duì)硝化液中和過(guò)程進(jìn)行物料衡算。為簡(jiǎn)化計(jì)算，假設(shè)中和前后物料程進(jìn)行物料衡算。為簡(jiǎn)化計(jì)算，假設(shè)中和前后物料的總體積保持不變。的總體積保持不變。91077. 11K水(4) Process involved Chemical Equilibrium Pharmaceutical Engineering 解：以中和反應(yīng)器為衡算范圍，繪出物料衡算示意圖，解：以中和反應(yīng)器為衡算范圍，繪出物料衡算示意圖，如圖如圖4-5所示。所示。 水水氨氨水水硝硝酸酸銨銨硫硫酸酸銨銨硝硝基基蒽蒽醌醌中和液中和液 %2 .53: %7 . 6: %5 .34:%6 . 5:水水硝硝酸酸硫硫酸酸硝硝基基蒽蒽醌醌硝化液硝化液:3000kg18%氨水氨水中中 和和反應(yīng)器反應(yīng)器圖圖4-5 4-5