Уравнение материального баланса технологического процесса. (Лекция 3)

Для определения конструкции и размеров любого реактора необходимы сведения о скоростях протекания химических реакций, тепло- и массопередачи; о гидродинамической обстановке в реакторе.
Во всех случаях исходным соотношением является материальный баланс, составленный по одному из компонентов реакционной смеси. Их закона сохранения массы вещества следует, что масса вещества, поступающего систему, должна быть равна массе веществ, покидающих систему и остающихся в ней.
Материальный баланс можно представить в виде дифференциальных уравнений, относящихся к единице объема.

Для составления мольного баланса любой системы сначала надо обозначить границы системы.

Если концентрация вещества во всем объеме реактора одинакова, то материальный баланс можно составить для всего аппарата.
Если же концентрация вещества различна в разных точках реакционного пространства, то материальный баланс составляется для элементарного объема, и затем уравнение интегрируют в соответствии с распределением потоков и концентраций в объеме реактора.
Если реакция протекает в неизотермических условиях, то материальный баланс рассматривают совместно с тепловым.