54. Составление материального баланса техногенных систем без учета химического превращения.

Уравнение материального баланса. ∑M’ +∑ M ₀=∑M”±ΔM –(материальный баланс), где ∑M’ , ∑M” - Суммарные материальные потоки входящие и выходящие из системы.

Для оценки функционирования ТС не зависимо от её происхождения целесообразно воспользоваться моделью «черного ящика» сосредоточенными входами и выходами потока в-ва и энергии.

входной потоквыходной

Допустим что в системе происходит преобразование массы исходного в-ва М_исхвзятого в определенной пропорции. Известные конечные продукты М₁и отходы М₂ согласно закону сохранения массы: масса образующегося в-ва ровна массе исходного в-ва: М_исх= М₁+ М₂

Вся масса исход. в-ва поступившего в систему либо накапливается либо покидает ее если в результате хим. превращений одно в-во переходит в др. вся масса в-ва поступившего в замкнутую систему либо накапливается либо покидает систему тогда материальный баланс принимает вид: М_исх-М_вых= М_{накопленное}

Если при составлении материал баланса используются характеристики массового закона, то закон сохранения энергии будет Q_исх - Q_вых=Q_накоп

Когда накопление массы какого-либо в-ва не наблюдается и система находится в устойчивом состоянии то

Q_исх - Q_вых=0

Для составления уравнения материал баланса системе необходимо обрабатывать имеющиеся данные обработка включает:

- построение диаграммы или технологической схемы поставленной задачи с указанием потоков и кол-во параметров

- определение области решения задачи (пр: масса поступившего в-ва и т.д.)

- определение сквозных компонентов – Элемент частица или в-во которое, проходя через систему не изменяется; в качестве сквозного компонента часто вода кислород или инертное твердое в-во

- определение границ системы т.к. закон сохранения массы справедлив как для всей системы в целом, так и для отдельных участков, так что можно выбрать такой участок, через который проходит неизвестный компонент.

55. Составление материального баланса техногенных системс учетом химических превращений.

Составление уравнение материального баланса с учетом химического баланса (по веществам которые могут образовываться или разрушатся). Если система находится в устойчивом равновесном состоянии в определенный промежуток времени:

Q_исх + Q_выход+ Q₁+Q₂ = 0

Q₁ – количество вещества образованного в ходе химической реакции

Q₂ - количество вещества разрушенного в ходе химической реакции

При анализе системы, в которой протекает одна или более химических реакций, следует записать- для каждой реакции, для каждого инертного вещества, а также рассчитать массу каждого реагентаи продуктов их взаимодействия по уравнению химической реакции, чтобы определить пропорциональное взаимоотношение всех вовлеченных в реакцию компонентов.