Для расчета применим формулу для ТГВ:
[м3],где
Sni –суммарное количество килограмм-молей продуктов горения,
m – масса горючего (дается в условии задачи),
Vt – обьем 1-го киломолявещества при заданных условиях,
М – молярная масса,
Vпг – объем продуктов горения.
Так как давление и температура по условиям задачи не соответствуют нормальным (Ро=101325 Па, tо=0оС), то объем одного киломоля вещества рассчитываем по формуле:
[м3],
где Р и t – заданные температура и давление
Процентный состав продуктов горения рассчитывается, исходя их общего числа килограмм-молекул продуктов горения. Общее число килограмм-молекул продуктов горения Sni принимаем за 100% и по пропорции вычисляем процентное содержание каждого компонента продуктов горения.
[%], аналогично и для других продуктов горения.
Рассчитаем объем выделившихся продуктов горения 13 кг семикарбазона при нормальных условиях, горение протекает с избытком воздуха, равным 2,2.
Решение:
1) Определяем необходимую формулу: [м3]
|
|
2) Определяем сумму Sni(это сумма коэффициентов, стоящих перед элементами продуктов горения, т.е количество киломолей продуктов горения) для a=2,2:
Sni=8+7,5+1,5+3,76x11,25=59,3
2.2) Так как a¹1, то определяем количество киломолей избыточного О2и N2
D О2=b(a-1)=11,25(2,2-1)=13,5кмоль
DN2=3,76b (a-1)=3,76‧11,25(2,2-1)=50,76кмоль
3) Общее количество киломоль:
кмоль
4) [м3],
5) М(C8H15ON3)=169 кг/моль
6) [м3]
7) %
%Н2О =
%N2 =
Для семикарбазона(C8H15ON3):Vп.г=241,42 м3 ,%СО2= 6,47%,%H2= 6%, %N2=1,2%
4. Определение низшей Qн и высшей Qв теплоты сгорания семикарбазонапо формуле Д.И. Менделеева
Формулы имеют вид:
Qн=339С+1256Н-109(О+N-S)-25(9H+W)[кДж/кг],
Qв=339С+1256Н-109(О+N-S) [кДж/кг],
где С, Н, О, N, S, W – содержание (в %) соответствующего химического элемента в веществе (задается по условию или рассчитывается через молярную массу).
Определим низшую и теплоту сгорания Qни QВ длясемикарбазонаC8H15ON3
Решение:
1) Определим процентное содержание % С,%Н,%О,% N в веществе:
М(C8H15ON3)=12×8+1´15 + 16+14´3=169кг/моль
% С =96:169´100 = 56,8 %
% Н =15:169´100=8,88%
% О =16:169´100=9,47%
%N = 42:169×100=24,85%
2) ОпределяемQн и QВ:
Qн=339×56,8+1256×8,88-109(9,47+24,85-0)-25(9×9,47+0) =25559,61 кДж/кг
Qв=339‧56,8+1256‧8,88-109(9,47+24,85-0)=26667,6кДж/кг
Для семикарбазона (C8H15ON3):C8H15ON3Qн=18910 кДж/кг, Qв=26667,6кДж/кг
5. Расчет нижнего φни верхнего φвконцентрационногопредела распространения пламени
φн –нижний КПРП
φв – верхний КПРП
β=11,25
Значения a и b (табличные):
- для НКПРП: а = 8,684, b=4,679
- для ВКПРП:a = 0,768, b = 6,554, т.к. β> 7,5
НКПРП и ВКПРП:
φн=
φв=