10. Stoff und Wärme-Balance


10.1. Gesamtmassenbalance der Prozesse
10.2. Elementar-Balance: Verteilung der Elemente in einem Prozess
10.3. Stoff-Balance: Ein- und Ausfuhr der Stoffe in einzelnen Prozessen 
10.4. Stoff-Balance: Ein- und Ausfuhr im Gesamtsystem
10.5. Wärme Balance: Ein- und Ausfuhr der Wärme in einzelnen Prozessen und im Gesamtsystem


10.1. Gesamtmassenbalance der Prozesse werden im Hauptfenster dargestellt.

Im Beispiel oben beträgt die Masse von Input insgesamt 94223: in der Baumansicht die Knote P.1: In
Nach der Berechnung beträgt die Masse der Produkte insgesamt 94238.9: in der Baumansicht die Knote P.1: Out
Die Differenz von 15.9 kg entspricht einer Berechnungsgenauigkeit von 0.0002 
Die Unterknoten von P.1: In und P.1: Out zeigen die Verteilung in den einzelnen Phasen

 

10.2. Elementar-Balance: Verteilung der Elemente in einem Prozess

In dem Hauptmenü der Anwendung führt Datenerfassung -> Elementar Balance zu einer Dialogbox, in der die Balance eines Elements in einem bestimmten Prozess (Unit) durchgeführt werden kann.

Unabhängig davon, ob das gesamte System stationär oder unstationär ist, muss die Differenz zwischen den In- und Out- Werten  unterhalb der vorgegebenen Genauigkeit sein. Falls dies nicht der Fall ist, müssen die Moldefinitionen der Substanzen in der Datenbank überprüft werden.

Im folgenden Beispiel wird die elementar Balance von Ti in einem Prozess dargestellt. Wie aus den Angaben in der Statusbar (im Fenster unten) hervorgeht, wird nach der Berechnung dem System 20.9380 [mol] (1.0052 kg) Ti zugeführt, während im Gleichgewicht 21.1413 (1.01225 kg) mol entsteht. Die Differenz beträgt 0.0203 [mol]. Bei einer Berechnung mit der Genauigkeit von 0.01 ist die Differenz zulässig.

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10.3 Stoff-Balance: Ein- und Ausfuhr der Stoffe in einzelnen Prozessen 

Im Hauptmenu  Datenerfassung -> System Balance führt zu einer Dialogbox, in der die Stoffbalance im gesamten System oder in einzelnen Prozessen (Units) durchgeführt werden kann. 

Jeder Prozessknoten enthält in der Baumansicht Unterkonten entsprechen der Anzahl der Phasen. Die Ein- und Ausführmengen werden in jeder Phase getrennt  in [mol] angegeben

In der Statusleiste wird die Differenz im Gesamtsystem in [mol] angegeben. In dem obigen Beispiel entsteht im System insgesamt 196628 [mol] Zn als Gas, Liquid und Solid.

 

10.4. Stoff-Balance: Ein- und Ausfuhr im Gesamtsystem

Mit den Auswahlboxen für Zn und Gesamt-System lässt sich die Zn-Balance für das gesamte System ermitteln.

Danach wird elementar Zn dem System nur durch die Input 3 zugeführt. Zn  verlässt das System in Prozess 5 und Prozess 6.

Insgesamt wird im System 250079 [mol] Zn produziert. 

 10.5. Wärme Balance: Ein- und Ausfuhr der Wärme in einzelnen Prozessen und im Gesamtsystem

Im Hauptmenu Datenerfassung -> System Balance führt zu einer Dialogbox, in der die Wärmebalance dargestellt wird. 

In der Baumansicht wird die Wärmebalance in einzelnen Prozessen dargestellt.
In der Baumansicht besitzt jeder Prozess zwei Unterknoten dH in [kJ] und d(PV) in [kJ]
Die dH Werte zeigen die gesamte Wärmeänderung des Prozesses:

dH<0: Im Prozess entsteht Wärme
dH>0: Dem Prozess muss Wärme zugeführt werden
Unter d(P.V) wird die Werte von P.dV und V.dP getrennt angegeben 

Die Angabe für dH (Reaktion) enthält auch d(PV).

Der Unterknoten Extern enthält die Summe der dem Prozess zugeführten externen Wärme. 

dH (n)>0 Dem Prozess wird Wärme zugeführt, n=1..32

dH (n)<0 aus dem Prozess wird Wärme abgezogen. n=1..32

Die Statusleiste zeigt die Wärmebalance für das gesamte System.

dH<0: Im Gesamtsystem entsteht Wärme
dH>0: Dem Gesamtsystem muss Wärme zugeführt werden