ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химическая термодинамика в приложении к расчетам состава продуктов сгорания из "Теплохимические процессы в газовом тракте паровых котлов" Если в системе протекают химические, электрические и иные. процессы, для ее характеристики наряду с энтропией используют изобарно-изотермический и изохорно-изотермический потенциалы. [c.10] Из 01пределения изобарно-изотермический следует, что процесс протекает при постоянных температуре и давлении. Соответственно изохорао-изотермический процесс протекает при постоянных объеме и температуре. [c.10] Для установок непрерывного действия, одной из которых является паровой отел, характерно постоянство температуры и давления для аждого сечения газохода при непрерывном обновлении лротекаю щей через это сечение среды. Поэтому практический интерес представляет только изобарно-изотермический потенциал, рассмотрением которого и ограничимся в дальнейшем. Состояния, отвечающие этим условиям, принято называть ква-зистациопарными. [c.10] Неравенство (1.6) означает, что при необратимых изо барно-изотермичбских процессах термодинамический потенциал уменьщается. [c.11] Показателем такой реакции можно считать степень конверсии, т. е. степень перехода начального количества (502)нач В 5О3. [c.11] На рис. 1.1 схематически изображено изменение изо-барио-изохорного потенциала в зависимости от степени конверсии ф. Из условия (1.6) Z2 Zu откуда следует, что из всех состояний система стремится занять наиболее устойчивое, характеризуемое точкой А. При исходной степени конверсии ф1 фл реакция будет развиваться в направлении образования 50з. При ф2 фл реакция пойдет в направлении диссоциации 50з на ЗОг и О2. [c.11] Практически определить равновесие по минимуму функции (1.7) весьма сложно, в связи с чем необходимо познакомить читателя с рядом других понятий. [c.12] Предварительно напомним содержание ряда основных определений. [c.12] В гетерогенных системах одновременно присутствуют две или три фазы. Типичным примером гетерогенной реакции является горение твердого или жидкого топлива. Здесь одна фаза—топливо, вторая — продукты сгорания. Надо оговориться, что применительно к жидким топливам провести строгую границу между гомогенной и гетерогенной системами трудно. Так, например, при сжигании конденсатных топлив образованные при распиливании капельки вначале испаряются и в реакцию вступают их пары. При сжигании мазутов горение паров совмещается с дожиганием твердого коксового остатка. [c.12] В процессе химических реакций, как правило, происходит выделение или поглощение теплоты. При этом реакции, идущие с выделением теплоты, называются экзотермическими, с поглощением — эндотермическими. [c.12] Объемно-массовая концентрация рассматривает массу вещества в единице объема смеси, кг/м . Наконец, возможно отнесеиие массы вещества к 1 кг массы реагирующей смеои, кг/кг, или в форме парциального давления, кгс/см . [c.12] При этом новая константа равновесия Ка = УЖс- Из приведенного примера следует, что при пользовании табличными значениями констант Кс надо предварительно установить вид записи химической формулы или уравнения равновесия. [c.13] Все сказанное о равновесии требует двух пояснений. [c.13] Первое пояснение. Равновесное состояние не регламентирует время, необходимое для его достижения. Время расходуется по потребности , и процесс идет бесконечно долго. [c.13] В реальных условиях дымовые газы пребывают в котле всего несколько секунд. Этого достаточно, чтобы полностью завершились реакции горення, но этого совершенно недостаточно для реакции окисления ЗОг. Поэтому вычисленный равновесный состав отвечает на вопрос, что может быть, но не отвечает на вопрос, что будет в действительности. [c.13] Точно так же, наверное, мы не стали бы тратить время на переговоры с изобретателем, предложивШ Нм нам прп названных параметрах машину с iii 0,65. [c.14] Аналогичное положение, хотя и в более сложном виде, имеет место применительно к термодинамическим оценкам химических реакций. Если речь идет об окислении SO2, то мы вправе рассматривать содержание SO3, определенное по формуле (1.10), как верхний предел. [c.14] Однако на практике встречаются и обратные задачи. При про-изв Одстве гидролизного спирта получаются отходы, состоящие из пролитанной раствором серной кислоты клетчатки. При сжигании этих отходов вначале имеет место разложение серной кислоты на Н2О я SO3, а затем диссоциация SO3. В этом случае вычисленная по формуле (1.10) концентрация SO3 будет являться ее нижним пределом, т. е. фактически значение SO3 будут выше. [c.14] Второе пояснение Уравнение (1.8) предусматривает стехиометрические соотношения компонентов. Применительно к (1.10а) это означает, что на 1 моль SOj в смеси присутствует 0,5 моля О2 и их концентрации могут иметь только одно значение. [c.14] В уравнении (1.9) концентрации исходных компонентов могут быть заданы произвольно. Вместе с тем показатели степени этих концентраций Xi равны стехиометрическим коэффициентам из уравнения (1.8). [c.14] Вернуться к основной статье