Термодинамические процессы применительно к газовым вагранкам. Черный А.А. - 6 стр.

UptoLike

Составители: 

6
При выражении констант равновесия через константы равновесия ре-
акций атомизаций знаки показателей степеней при последних меняются на
обратные показателям при парциальных давлениях:
K
PP
PP
PP
PP
P
T
D
d
E
e
A
a
B
b
D
d
E
e
A
a
B
b
=
=
−−
. (7)
В практических расчетах при определении теоретической температуры
горения энтальпия 1 кг исходной смеси определяется по формуле:
JmJ
исх i
i
i
T
i
=⋅
=
1
0
λ
,
(8)
где m
i
- количество молей i–го компонента в 1 кг исходной смеси;
J
iTi
-
полная энтальпия 1 моляго компонента исходной смеси
при температуре T
i
.
Используя выражения (2, 8), можно определить энтальпию 1 кг
метано-азотно-кислородной смеси:
JmJ J
A
J
исх CH CH T
CH
OT
O
NT
N
=++
44
4
2
2
0
2
2
22
100
1αα , (9)
где
m
A
CH
CH O N
4
42 2
1
22
100
1
=
++
μαμα μ
, (10)
μ
CH
4
;μ
O
2
;μ
N
2
- молекулярные веса соответственно CH
4
; O
2
; N
2
.
Энтальпия 1 кг продуктов горения при температуре Т определится из свой-
ства аддитивности по энтальпиям отдельных компонентов:
J
PJ
P
подт
KKT
i
S
KK
i
S
р
=
=
=
0
1
1
μ
, (11)
где
J
KT
- полная энтальпия одного моля Кго компонента смеси
продуктов горения при температуре горения Т;
μ
K
- молекулярный вес Кго компонента.
Поскольку энтальпия идеальных газов не зависит от давления, можно
принимать для энтальпии 1 моля компонента исходной смеси энтальпии при
стандартных условиях.
А. Фиумара и Г. Сальви, рассматривая возможные реакции сажеобра-
зования при конверсии метана кислородоазотными окислителями
CH C H C H O CO H CO CO C,
422 2 2
22
++ + +;;
установили, что минимальное объемное отношение O
2
:CH
4
, обеспечи-
вающее отсутствие сажи, равно 0,602 при 1000
0
К (α
min
=0,301). При увеличе-
     При выражении констант равновесия через константы равновесия ре-
акций атомизаций знаки показателей степеней при последних меняются на
обратные показателям при парциальных давлениях:
              PDd ⋅ PEe PD− d ⋅ PE− e
      K PT   = a b = −a − b .                                                    (7)
              PA ⋅ PB PA ⋅ PB
     В практических расчетах при определении теоретической температуры
горения энтальпия 1 кг исходной смеси определяется по формуле:
                λ
      J исх = ∑ m i ⋅ J i0 Ti ,
               i =1
(8)
      где   mi - количество молей i–го компонента в 1 кг исходной смеси;
            JiTi - полная энтальпия 1 моля –го компонента исходной смеси
      при температуре Ti.
            Используя выражения (2, 8), можно определить энтальпию 1 кг
      метано-азотно-кислородной смеси:
              ⎡                              ⎛ 100 ⎞             ⎤
J исх = mCH 4 ⎢J CH 4 TCH + 2αJ 0O 2 TO + 2α ⎜    − 1⎟ J N 2 TN ⎥ ,              (9)
              ⎣          4             2     ⎝ A     ⎠         2
                                                                 ⎦
где
                                   1
mCH 4 =                                         ,                              (10)
                                      ⎛ 100 ⎞
          μ CH 4 + 2αμ O 2 + 2α ⎜          − 1⎟ μ N 2
                                      ⎝ A     ⎠
             μ CH 4 ; μ O 2 ; μ N 2 - молекулярные веса соответственно CH4; O2; N2.
Энтальпия 1 кг продуктов горения при температуре Т определится из свой-
ства аддитивности по энтальпиям отдельных компонентов:
                      S
                    ∑ PK ⋅ J 0KT
                    i =1
      J п р одт =     S
                                   ,                                           (11)
                      ∑ PK ⋅ μ K
                      i =1
     где J KT - полная энтальпия одного моля К – го компонента смеси
продуктов горения при температуре горения Т;
           μ K - молекулярный вес К – го компонента.
     Поскольку энтальпия идеальных газов не зависит от давления, можно
принимать для энтальпии 1 моля компонента исходной смеси энтальпии при
стандартных условиях.
     А. Фиумара и Г. Сальви, рассматривая возможные реакции сажеобра-
зования при конверсии метана кислородо–азотными окислителями
      CH 4 →                       →                →
           ← C + 2 H 2 ; C + H 2 O ← CO + H 2 ; 2CO ← CO 2 + C,
    установили, что минимальное объемное отношение O2:CH4, обеспечи-
вающее отсутствие сажи, равно 0,602 при 10000К (αmin=0,301). При увеличе-

                                           6