Теоретические основы технологических процессов охраны окружающей среды - 56 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

56
Выделяющееся тепло ΔH является энтальпией, или теплотой реакции
при постоянном давлении. Второй закон термодинамики связывает ее с
энергией Гиббса ΔG уравнением
ΔG = ΔH-TΔS, (4.2.)
где ΔS - изменение энтропии, Т- абсолютная температура.
Значения этих функций при 25°С и 101325 Па называются
стандартными и обозначаются ΔG
о
, ΔH°, ΔS°. Для отрицательных значений
ΔG реакция термодинамически возможна, тогда как для значений ΔG от 0 до
42000 Дж/кмоль вероятность самопроизвольной реакции невелика, однако
этот вопрос заслуживает дополнительного исследования. При
ΔG>42000 Дж/кмоль самопроизвольная реакция невозможна.
Константу равновесия реакции можно записать
2 2
2
/ 2
/ 4
m n
m n
CO H O
p
m n
C H O
p p
K
p p
, (4.3.)
где р- парциальные давления веществ.
Некоторые типичные значения ΔH°, ΔG° (в МДж/кмоль) и lgK
p
для
окисления формальдегида (НСНО), пропана (C
3
H
8
) и этанола приведены
ниже:
ΔH
0
298
ΔG
0
298
НСНО -579,9 -512,8
C
3
Н
8
-2044,9 -2075,0
С
2
Н
5
ОН -2991,7 -3020,6
В том случае, когда тепла сгорания углеводородов в отходящих газах
достаточно для того, чтобы теплота реакции превышала 1,9 МДж/м
3
, и эти
углеводороды содержат токсичные газы (например, цианистый водород),
такие газы обычно сжигают в факеле.
Некоторые углеводороды, в частности ароматические соединения и др.
с низким соотношением углерод-водород, при сжигании обычно дают
коптящее пламя, для избежания этого добавляют воду в виде пара. При этом
происходит реакция водяного пара с углеводородами с образованием
водорода и СО.
2 2
2
m n
n
C H mH O mCO m H
Поэтому на практике обычно вокруг форсунок для впрыска газа
располагают сопла для подачи пара с высокой скоростью, что иногда
приводит к большому шуму факела.
Альтернативой сжиганию газов в открытом факеле является их
сжигание в замкнутой камере. Существует ряд конструкционных решений
камер сжигания, дающих более или менее равномерное смешение
компонентов, высокую степень турбулентности и требуемое время
пребывания (0,2-0,7 с) в камере сжигания.
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com

Страницы