Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Для термодинамического расчета продуктов сгорания необходимо знать давление, начальный состав и полную энтальпию топлива (или исходного вещества). При расчете обычно делают следующие допущения 1) процессы горения являются адиабатными, т. е. теплообмен с окружающей -средой отсутствует 2) процессы являются стационарными 3) горючее м окислитель смешиваются идеально и происходит полное сгорание 4) газы, входящие в состав рабочего тела, и их смесь идеальны..

ПОИСК





Расчетный состав продуктов сгорания

из "Основные характеристики горения"

Для термодинамического расчета продуктов сгорания необходимо знать давление, начальный состав и полную энтальпию топлива (или исходного вещества). При расчете обычно делают следующие допущения 1) процессы горения являются адиабатными, т. е. теплообмен с окружающей -средой отсутствует 2) процессы являются стационарными 3) горючее м окислитель смешиваются идеально и происходит полное сгорание 4) газы, входящие в состав рабочего тела, и их смесь идеальны.. [c.87]
В большинстве случаев эти допущения не приводят к заметным погрешностям. Плотность газов относительно невелика, и влияние межмолекулярных сил не сказывается. Однако при высоких давлениях или низких температурах плотность газа может стать значительной, в результате чего погрешность может возрасти. Некоторые авторы указывают [1, с. 260], что учет свойств различных газов необходим при давлениях более 20 МПа или температурах ниже 1100°С. [c.87]
Кроме того, предполагают, что благодаря значительному времени пребывания продуктов сгорания в пламени успевают установиться и энергетическое и химическое равновесия. [c.87]
Для термодинамического расчета при заданном давлении находят состав продуктов сгорания и температуру, соответствующие равновесному состоянию. Состав диссоциированных продуктов сгорания обычно является сложным и нередко включает более 15— 20 (Компонентов. Сначала предполагают наличие всех теоретически возможных компонентов (в результате расчета может оказаться, что содержание некоторых компонентов пренебрежимо мало). Уменьшить число веществ, включаемых в возможный состав продуктов сгорания, можно на основании анализа результатов выполненных расчетов или опытных данных. [c.87]
Система уравнений для расчета температуры и состава продуктов горения складывается из следующих групп (предполагается, что ионизация отсутствует). [c.87]
Таким образом, общее число уравнений равно 1+т+ + = = 1+т + 2. Неизвестными являются / парциальных давлений молекулярных компонентов продуктов сгорания т парциальных давлений атомных компонентов число молей исходного вещества и температура продуктов сгорания. [c.88]
Необходимым условием равновесия гетерогенной системы является следующее парциальное давление компонента смеси, присутствующего в различных фазах, должно быть одинаковым для всех фаз и равным давлению насыщенного пара компонента, т. е. [c.88]
Константа равновесия гетерогенной реакции не зависит от количества конденсированной фазы и определяется лишь темпера- турой. Очевидно, что количество конденсированного компонента не может быть охарактеризовано парциальным давлением. Его следует оценивать числом молей конденсата конд или массовой долей 2конд. Таким образом, появление в продуктах сгорания одного конденсированного компонента 1Вносит в систему уравнений два неизвестных парциальное давление этого компонента и числе молей конденсата. Одновременно появляются два новых уравнения и, следовательно, система остается разрешимой. [c.88]
Все это весьма затрудняет выполнение термодинамического расчета для гетерогенной системы. В качестве первого приближения расчет выполняют при следующих допущениях фазовое равновесие непрерывно поддерживается конденсированные частицы всюду имеют одинаковые с газом температуру и скорость общий об1,ем конденсированной фазы пренебрежимо мал по сравнению с объемом газообразной фазы конденсированные фазы не образу-от между собой растворов. [c.89]
Расчетный состав и температуры продуктов сгорания газообразных смесей Нг, СО, С2Н2, СгМг в кислороде приведены в работе [2, с. 283] металлов в кислороде —в работе [3, с. 175] (табл. 11.1). Расчетные состав и температуры продуктов сгорания некоторых углеводородов, металлов и элементоорганических соединений в воздухе рассчитаны на ЭВМ и приведены в табл. 11.1. Состав газообразных продуктов выражен в таблице в объемных процентах. При наличии газообразных и конденсированных продуктов сгорания содержание конденсированных продуктов указано в массовых процентах. Газообразные продукты при этом составляют в сумме недостающую массовую долю. [c.89]
Продуктами сгорания смеси Н2+Ч2О2 (в порядке уменьшения содержания) являются Н2О, Нг, 0Н, Н, О2 и О. Содержание активных продуктов, таких, как радикалы 0Н, атомный водород и кислород, довольно значительно 10 8 и 4% соответственно. Продуктами сгорания смеси С0-Ь7202 в порядке уменьшения содержания являются СО2, СО, О2 и О. Содержание атомного кислорода составляет 4%. Горение смеси 2N2 -02, как отмечалось, характеризуется исключительно высокой температурой продуктов сгорания. Основными продуктами сгорания являются СО (66%) и N2 (32%). Имеется также атомный азот (1,2%), атомный кислород, атомный углерод, СМ и небольшие количества N0 и С2. [c.89]
Конденсированные продукты, % (масс.). [c.90]
Двуокись углерода в пределах точности расчета в продуктах сгорания не присутствует. [c.91]
При переходе от среды кислорода к среде воздуха температура продуктов сгорания значительно снижается и лежит для парафинов н ароматических соединений в пределах 1950—2050 °С. Вследствие этого, а также вследствие разбавления азотом содержание продуктов диссоциации значительно меньше, чем в кислородных смесях. Продуктами сгорания парафинов и ароматических сочинений с воздухом при атмосферном давлении являются N2, С 2, НаО, СО, О2, 0Н, Нг, N0, Н и О. Основную часть продуктов сг рания в воздухе составляют N2 (73—75,6), СО2 (11,1—14,8), %ры Н2О (13,6—5,7) и СО (1—2%). Содержание кислорода колеблется от 0,5 до 0,9%. Количество 0Н и N0 изменяется от 0,2 до 0,3%. В продуктах сгорания содержатся также незначительные количества атомного кислорода и водорода (0,02—0,04%). Конден-оированная фаза по данным расчета отсутствует. При горении ацетилена и уротропина температура составляет соответственно 2130 и 2250 °С, а содержание радикалов ОН — 0,35 и 1,0%. [c.91]
Результаты табл. 1Г.1 качественно характеризуют состав продуктов сгорания основных реакционных зон реальных племен. Однако следует иметь в виду, что в реальных пламенах возможно присутствие дополнительных продуктов неполного сгорания, а содержание атомов и радикалов может значительно отличаться от часчетных значений. [c.91]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте