Химическая технология. Кузнецов В.А. - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

18
поток воздуха поступает на вход 3 Ш .Р. при той же температуре T
2
,
что и реакционная смесь на вход 2 , то есть T
3
= T
2
):
0 = ( – 2 )H
H2
(T
*
)– H
H2
(Т
2
)+( +
+2 )H
H2O
(Т
*
)– H
H2O
(Т
2
)– H
О 2
(Т
2
)+
+ [H
CH4
(Т
*
)– H
CH4
(Т
2
)]+ [H
CО
(Т
*
)– H
CО
(Т
2
)]+
+ [H
CО 2
(Т
*
)– H
CО 2
(Т
2
)]+ [H
N2
(Т
*
)– H
N2
(Т
2
)]+
+ [H
Ar
(Т
*
)– H
Ar
(Т
2
)] . (41)
Добавим к уравнению (41) тождество
0 = – H
О 2
(Т
*
) + H
О 2
(Т
*
)
и сгруппируем члены уравнения так, чтобы выделить тепловой эффект ре-
акции (3)
3
H(Т
*
); одновременно перейдем к приближению постоянства
теплоемкостей компонентов смеси (уравнения (23) – (26)) для того , чтобы
потом получить аналитическую зависимость температуры Т
*
от парамет-
ров процесса:
0 = [
3
H(298)+
3
C
P
(Т
*
– 298)]+(Т
*
– Т
2
)
.
[ C
P,СН 4
+ + C
P,СО
+
C
P,Н 2О
+ C
P,Н 2
+ C
P,СО 2
+
+ C
P,О 2
+ C
P,N2
+ C
P,Ar
] . (42)
Для потоков кислорода, азота и аргона воспользуемся соотношениями
(28), в которых определяется по уравнению (39), и разрешим (42)
относительно Т
*
: 
                                                    18
по то к во з дух а по ступаетн а вх о д 3 Ш .Р. при то й ж е температуре T2 ,
что и реакцио н н ая смесь н авх о д 2 , то есть T3=T2):


0=(            –2        )HH2(T *)–              HH2(Т2)+(               +


+2        )HH2O(Т *)–              HH2O(Т2)–                 HО 2(Т2)+


+         [HCH4(Т *)– HCH4(Т2)]+                  [HCО (Т *)– HCО (Т2)]+


+         [HCО 2(Т *)– HCО 2(Т2)]+                [HN2(Т *)– HN2(Т2)]+


+       [HAr(Т *)– HAr(Т2)] . (41)

      Д о бавим к уравн ен ию (41) то ж дество


0=–            HО 2(Т *) +          HО 2(Т *)

и сгруппируем член ы уравн ен ия так, что бы выделить тепло во й эф ф ектре-
акции (3) 3H(Т *); о дн о времен н о перейдем к приближ ен ию по сто я н ства
тепло емко стей ко мпо н ен то в смеси (уравн ен ия (23) – (26)) для то го , что бы
по то м по лучить ан алитическую з ависимо сть температуры Т * о тпарамет-
ро в про цесса:

                                        *
0=         [    3H(298)+       3CP(Т    – 298)]+(Т * – Т2).[                 CP,СН 4+ +   CP,СО +

         CP,Н 2О +           CP,Н 2 +            CP,СО 2+


+       CP,О 2+          CP,N2+             CP,Ar ] . (42)

      Д ля по то ко в кисло ро да, аз о таи арго н аво спо льз уемся со о тн о ш ен ия ми

(28), в ко то рых                о пределя ется по уравн ен ию (39), и раз реш им (42)
о тн о сительн о Т * :

Страницы