To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
03. Spalanie - streszczenie
Materiały, z których przy spalaniu uwalnia się energia nazywane są paliwami, a reakcja chemiczna, podczas której paliwo jest utleniane, a utlenianiu towarzyszy uwalnianie duża ilość
energii nazywana jest spalaniem. Utleniaczem najczęściej stosowanym w procesach spalania
jest powietrze. Przybliżony objętościowy (molowy) skład powietrza to 21% tlenu i 79% azotu. Dlatego,
1kmol O2 + 3,76kmol N2 = 4,76kmol powietrza
Podczas procesu spalania, składniki, które występują przed reakcją nazywamy substratami, a składniki, które występują po reakcji nazywamy produktami. Równania rekcji chemicznych bilansowane są na podstawie zasady zachowania masy, która stanowi, że podczas reakcji chemicznej masa całkowita każdego pierwiastka jest zachowana. Stosunek masy powietrza do masy paliwa, podczas procesu spalania, nazywany jest współczynnikiem powietrzepaliwo AF:
AF =
m powietrza
m paliwa
=
m pow
m pal
gdzie mpow = (nM)pow i mpal = S(niMi)pal.
Proces spalania jest zupełny, gdy cały węgiel zawarty w paliwie spali się do CO2, cały
wodór spali się do H2O i cała siarka (o ile występuje w paliwie) spali się do SO2. Minimalna
ilość powietrza niezbędna do całkowitego spalenia paliwa nazywana jest stechiometrycznym
lub teoretycznym powietrzem. Idealny proces spalania, podczas którego paliwo spala się
zupełnie z teoretyczną ilością powietrza nazywamy stechiometrycznym lub teoretycznym
spalaniem tego paliwa. Nadmiar powietrza względem teoretycznego powietrza nazywamy
nadmiarowym powietrzem. Ilość nadmiarowego powietrza jest zazwyczaj określana względem stechiometrycznego (teoretycznego) powietrza jako procent nadmiaru powietrza lub
współczynnik nadmiaru powietrza l zdefiniowany jako
l=
m pow
mteoretycznego pow.
gdzie mpow – masa powietrza doprowadzonego, mteoretycznego pow. – masa teoretycznego powietrza.
Podczas reakcji chemicznej niektóre wiązania są rozrywane a inne powstają. Dlatego w
procesie, w którym występują reakcje chemiczne występują również zmiany w energii
chemicznej. Z powodu zmiany składu chemicznego, konieczne jest określenie standardowego
stanu odniesienia dla wszystkich substancji i jest nim stan przy 25°C i 1atm.
Różnica pomiędzy entalpią produktów przy określonym stanie, a entalpią substratów przy
tym samym stanie, dla zupełnej reakcji chemicznej, nazywana jest entalpią reakcji iR. W
procesach spalania, entalpia reakcji jest zazwyczaj nazywana entalpią spalania iS i reprezentuje ilość ciepła uwalnianego podczas ustalonego procesu spalania wtedy, gdy 1kmol (lub
1kg) paliwa spalany jest zupełnie przy określonej temperaturze i ciśnieniu. Entalpia substancji
przy określonym stanie związana z jej składem chemicznym nazywana jest entalpią tworzenia iT . Entalpii tworzenia wszystkich stabilnych pierwiastków przypisujemy wartość zero
przy standardowym stanie odniesienia (25°C i 1atm). Wartość opałowa paliwa definiowana
jest jako ilość ciepła uwalnianego wtedy, gdy paliwo spala się zupełnie w procesie ustalonym,
a produkty po
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)