Теоретический объем воздуха, необходимый для горения рассчитывается по уравнению реакции горения.
Расчет теоретического объема воздуха, необходимого для горения индивидуального вещества | Пример 1. Какой теоретический объем воздуха необходим для полного сгорания 1 кг диэтилового эфира С2Н5ОС2Н5? Температура 100С, давление 1,2 ат |
1. Записываем уравнение реакции горения
1 кг х м3
С2Н5ОС2Н5 + 6(О2 + 3,76N2) =4СО2 + 5Н2О +6×3,76N2
М = 74 кг 6×4,76 × Vм =
=6×4,76×19,35 м3
2. Записываем в уравнении известные и неизвестные величины с указанием размерности.
3. Молярная масса диэтилового эфира 74 кг/кмоль. Записываем эту величину под формулой эфира.
4. При нормальных условиях молярный объем (Vм) любого газообразного вещества составляет 22, 4 л/моль или 22,4 м3/кмоль.
Если условия отличаются от нормальных, то необходимо определить, какой объем будет занимать 1 кмоль любого газообразного вещества при данных условиях. Расчет VМ ведут по формуле объединенного газового закона:
, где
Р и Т – данные в задаче температура и давление.
|
|
Рассчитаем, какой объем занимает 1 кмоль воздуха (как и любого другого газообразного вещества) при данных температуре и давлении.
м3/кмоль
Записываем данную величину под формулой воздуха, умножив ее на стехиометрический коэффициент (6×4,76).
5. По уравнению реакции найдем теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания эфира:
Vвтеор = 7,5 м3
Расчет объема воздуха, необходимого для горения индивидуального вещества | Пример 2. Какой объем воздуха необходим для полного сгорания 50 кг ацетона СН3СОСН3 при температуре 230С и давлении 95 кПа, если горение протекало с коэффициентом избытка воздуха 1,2? |
1. Записываем уравнение реакции горения
50 кг х м3
СН3СОСН3 + 4(О2 + 3,76N2) = 3СО2 + 3Н2О +4×3,76N2
М = 58 кг 4×4,76 × Vм =
=4×4,76×25,9 м3
2. Рассчитаем, какой объем занимает 1 кмоль воздуха (как и любого другого газообразного вещества) при данных температуре и давлении.
м3/кмоль
3. По уравнению реакции найдем теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания эфира:
Vвтеор = м3
4. По условию задачи коэффициент избытка воздуха a = 1,2.
С учетом этого определим практический объем воздуха, необходимый для горения:
Vвпр = Vвтеор × a = 425,1 × 1,2 = 510,1 м3.