例 -1=1 某厂制备硝化用混酸,混酸规格为:H2 SO460%、HNO327%、H2O13%。配-|||-制混酸所用原料为:①该厂硝化车间的废酸,其规格为:H2 SO457%、HNO323%、H2O-|||-20%;②93%的工业硫酸;③98%的工业硝酸。以上浓度均为质量百分浓度,配酸过程物-|||-料损失为1%。请作该配酸过程的物料衡算。

步骤 1：确定系统中的组分和物流
系统中包含三种组分：H2SO4、HNO3 和 H2O。物流包括废酸、工业硫酸、工业硝酸、损失和混酸。
步骤 2：确定独立变量和赋值
独立变量总数为13（物流1为3，物流2为2，物流3为2，物流4为3，物流5为3），独立变量赋值总数为8（物流1为2，物流2为1，物流3为1，物流4为2，物流5为2）。由于系统含有3种组分，独立物料衡算方程数为3。利用自由度公式算得自由度为2，但有一个物料损失为1%的附加关系，即 ${F}^{4}={0.01F}^{5}$。另外，系统所有物料都未给出流量数值，因此，可以任意设定一个流量基准，取 ${F}^{5}=$ 10000kg/d，则独立变量赋值总数增为9。自由度分析列表见表 12-2。
步骤 3：列方程求解
列独立物料衡算方程：
总物质衡算 ${F}^{1}+{F}^{2}+{F}^{3}={F}^{4}+10000$
H2SO4衡算 $0.57{F}^{1}+0.930{F}^{2}=0.6{F}^{4}+0.6\times 10000$
HNO3衡算 $0.23{F}^{1}+0.98{F}^{3}=0.27{F}^{4}+0.27\times 10000$
附加关系方程 ${F}^{4}=0.01\times 10000$
由上述4个方程，可解得4个未知变量为 ${F}^{1}=5257.24kg/d$，${F}^{2}=3293.95kg/d$，${F}^{3}=1548.81kg/d$，${F}^{4}=100kg/d$。
步骤 4：物料衡算结果
物料衡算结果见表 12-3。