Физика \ Оборудование и основы проектирования систем ООС

Материальный баланс сжигания 100 литров/час смеси бензола. Свойства веществ. Термодинамические свойства веществ

Страницы работы

2 страницы (Word-файл)

Содержание работы

Задание 1.

1. Составить материальный баланс сжигания 100 литров/час смеси бензола (60% об.) и толуола (40% об.) при избытке воздуха 20% от теоретического расхода.

Реакцией образования оксидов азота пренебречь.

2. Рассчитать температуру уходящих дымовых газов при сгорании смеси бензола и толуола (данные предыдущего примера), если температура входящих потоков газов равна 20⁰С при следующих допущениях:

· пренебречь влиянием температуры на тепловой эффект реакции;

· отсутствует теплообмен с окружающей средой;

· пренебречь теплотой нагрева паров до температуры сжигания.

Свойства веществ

Вещество	T_кип,⁰С	T_плав	d²⁰, кг/м³	DН_исп,кДж/моль	DН_плав,кДж/моль
Бензол	80,1	5,53	879	30,77	9,843
Толуол	110,6	-94	866,9	37,99	6,62

Термодинамические свойства веществ.

DH²⁹⁸_{реакции} = S(n_i*DH^обр )_{продукты}- S(n_i* DH^обр)_{исходные}

Влияние Т на тепловой эффект химреакции:

DH_Т2 = DH_Т1 + Dа*(Т₂ -Т₁) + 0,5 * Db*(Т²₂-Т²₁) + 1/3 *Dс*(Т³₂ -Т³₁) +^..0,25 *Dd* *(T⁴₂-T⁴₁) - Dс^’.(T^-1₂-T^-1₁)^..

Влияние Т на теплоемкость: C_р =а + bТ+с'/Т²или C_р =а + bТ + сТ²+ dT³

Вещество	∆Н_f_,298кдж/моль	S₂₉₈, дж/моль град.	Теплоемкость, дж/моль град				_С° _р,₂₉₈ дж/молград*
			Коэффициенты уравнения Ср=f (Т)
			а	b*10³	c*10⁶	d*10⁹
С₆Н₆ (г.) бензол	82,93	269,2	-33,90	471,87	-298,34	70,84	81,67
С₆Н₆ (ж.) бензол	49,04	173,2	59,50	255,02	—	—	136,1
С₇Н₈ ( г) толуол	50,00	319,7	-33,88	557,0	-342,4	79,87	103.8
С₇Н₈ (ж.) толуол	8,08	219	—	—	—	—	166

Вещество		∆Н_f_,298 кдж/моль	S₂₉₈, дж/моль град.		Теплоемкость, дж/моль^.град
					Коэффициенты уравнения Ср=f (T)			C_р
					а	b 10³	с^’10^-5
H₂О (г.)	-241,84		188,74	30,00		10,71	0,33	33,56
СО₂ (г )	-393,51		213,6	44,14		9,04	-8,53	37,13
О₂ (г )		0	205,03		31,46	3,39	-3,77	29,36
N₂ (r )		0	191,5		27,87	4,27	—	29,10

Состав чистого сухого атмосферного воздуха

Компоненты сухого воздуха	Химическая формула	Содержание, % об.	Содержание, % масс.	Общая оценочная масса в атмосфере, кг
Азот	N₂	78,087	75,52	3840,19 10¹⁵
Кислород	О₂	20,95	23,15	1177,18 10¹⁵
Аргон	Аг	0,93	1,282	65,19 10¹⁵
Двуокись углерода	СО₂	0,03	0,046	2.34 10¹⁵
Неон	Ne	18 10^-4	12,5 10^-4	63,56 10¹²
Гелий	Не	5,24 10^-4	0,72 10^-4	3,66 10¹²
Ацетилен	С₂Н₂	2,03 10^-4	1,28 10^-4	6,51 10¹²
Метан	СН₄	1,5 10^-4	0,8 10^-4	4,07 10¹²
Криптон	Кг	1,14 10^-4	3,3 10^-4	16,72 10¹²
Водород	Н₂	0,5 10^-4	0,035 10^-4	0,18 10¹²
Закись азота	N₂O	0,5 10^-4	0,8 10^-4	4,07 10¹²
Ксенон	Хе	0,08 10^-4	0,36 10^-4	1,83 10¹²
Сухой воздух				5085,00 10¹⁵