Расчет объёма продуктов сгорания
Количество двуокиси углерода, образующееся при полном сгорании 1м3 газа, зависит только от содержания в нем компонентов, в состав которых входит углерод и от содержания самой двуокиси углерода.
Количество водяного пара как образующегося при полном сгорании 1м3 топлива, так и переходящего в продукты сгорания из воздуха и из самого топлива определяется на основании стехиометрического уравнения горения:
Где dr и dB – влагосодержание соответственно газообразного топлива и воздуха, а числовое значение коэффициента 0,124 представляет собой 1 г водяного пара. Влагосодержание воздуха при температуре 20…250С и относительной влажности его φ=50% и составляет 8-12г/м3.
Учитывая, что азот, содержащийся как в воздухе, так и в самом топливе в горении участия не принимает и полностью переходит в продукты сгорания, его количество на 1м3 газа можно определить по формуле:
Количество кислорода, которое по завершении процесса горения оказывается избыточным и переходит в продукты сгорания, составляет:
Общее количество продуктов сгорания 1м3 газа:
Расчет изобарно-изотермического потенциала
Исходные данные берем из справочника.
Диссоциация карбоната кальция проходит по реакции:
Таблица1.
| A | b | c’ | 
| 
| |
| СаCO3 | 104,52 | 21920 | -0,0002594 | -1206830 | 91,71 |
| СаO | 48.89 | 4520 | -0,0000695 | -635090 | 38,07 |
| CO2 | 44.14 | 9040 | -0,0000854 | -393510 | 213.66 |
|
|
|
2.4 Рассчитаем изобарно-изотермический потенциал при температуре 3270С(600К)
Энтальпия реакции:
Абсолютная энтропия реакции:
Изобарно-изотермический потенциал(энергия Гиббса):
Аналогично проводим расчеты для температур 4270 и 5270С(700К и 800К соответственно). Результаты представлены в Табл.2.
Таблица 2.
| Т,К | 
| Δrb | Δrc | ΔH0r | ΔS0298 | ΔHTr | ΔSTr | ΔGTr |
| 600 | -10,76 | -8360 | 0,0001045 | 17823000 | 160,02 | -2267201631000 | -2524567,5 | -2265686891000 |
| 700 | -3354002707000 | -3360569,17 | -3353999346000 | |||||
| 800 | -4607998382000 | -4196570,6 | -4607994185000 |
Т, К
ΔGTr, *109, Дж
Рис.1. Зависимость энергии Гиббса от температуры
Критерии направления протекания химических превращений.
На ход реакции оказывает влияние совокупность двух факторов: фактор изменения энтальпии и фактор изменения энтропии. Существует три возможных комбинации.
|
|
|
1.Реакции протекают в сторону уменьшения энтальпии и увеличения энтропии(ΔH<0, ΔS>0). В подобных случаях изменение изобарно-изотермического потенциала много меньше нуля. Для таких реакций характерно бурное и необратимое протекание.
2.Один из факторов благоприятен, другой нет: изменение энтальпии и энтропии больше нуля или, наоборот, изменение энтальпии и энтропии меньше нуля.
а) Изменение энергии Гиббса отрицательно. Реакция протекает, но, как правило, не полностью, до состояния равновесия.
б) Реакция протекает без изменения энергии Гиббса. В данном случае в системе равновесие.
в) Изменение энергии Гиббса положительно. Протекает обратная реакция.
3.Оба фактора неблагоприятны: изменение энтальпии больше нуля, а энтропии меньше. В данном случае изменение энергии Гиббса много больше нуля. Такой процесс запрещён законами термодинамики.
Расчеты для данных температур дают результаты, подходящие под случай 2.а).
Заключение
В данной работе определён расход воздуха и вычислен изобарно-изотермический потенциал (энергия Гиббса) при температурах 3270, 4270, 5270С. Показан расчет на 100 кг топлива, найден выход продуктов горения при нормальных условиях, показан расчет реакции диссоциации карбоната магния. Исходя из полученных результатов, видно, что чем больше температура, тем меньше энергия Гиббса.
|
|
|
Список используемой литературы
1. Диомидовский Д.А. «Металлургические печи цветной металлургии». – М.: «Металлургия», 1970. – 701 с.
2. Гельперин Н.И. «Основные процессы и аппараты химической технологии», Т.1. – М.: «Химия», 1981. – 812 с.
3. Равделя А.А., Пономарева А.М. «Краткий справочник физико-химических величин». – Спб.: «Иван Федоров», 2003. – 231 с.
4. Лавров Н.В. «Физико-химические основы горения и газификации топлива». – Спб.: «Металлургиздат», 1957.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 251; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!