химический каталог




Расчеты аппаратов кипящего слоя

Автор А.П.Баскаков, И.П.Мухленов, Б.С.Сажин, В.Ф.Фролов и др.

др. — Хим. пром., 1982, № 8, с. 499.

52. Земства В. Т. и др.—Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1984, т. 27, вып. I, с. 104.

53. Бабенко В. ?. — ТОХТ, 1972, т. 6, № 3, с. 400.

54. Светозарова Г. И., Буровой И. А. — ИФЖ, 1965, т. 9, № 1, с. 34.

55. Таганов И. Н. Моделирование процессов массо- и эне.ргопереноса (нелинейные системы). Л.: Химия, 1979, 208 с.

56. Дементьев В. М. Тепловые расчеты многозонных печей с кипящим слоем. М., Металлургия, 1971. 184 с.

57. Ахундов А. А., Петрихина Г. А., Полинковская А. И., Пржецлавский В. Л, Обжиг в кипящем слое в производстве строительных материалов. М.: Строй* издат, 1975. 248 с.

58. Печь для обжига известняка КС-1000-1: Прокопский Минчермет УССР, ДонНИИчермет.

Глава 4

СЖИГАНИЕ ТОПЛИВ И ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ОБЖИГ

4.1. СЖИГАНИЕ ГАЗООБРАЗНЫХ ТОПЛИВ

4.1.1. Термодинамический расчет равновесного состава продуктов сгорания и конверсии. Применяемые в промышленности углеводородные топлива и окислители (воздух или кислород) состоят в основном из углерода С, водорода Н, кислорода О и азота N. Расчеты показывают, что в области умеренно высоких температур (800—1800 °С) при близких к атмосферному давлениях в термодинамически равновесной смеси в заметных количествах могут присутствовать лишь С02, СО, Н20, Н2, N2, СН4, 02 (при коэффициенте расхода воздуха ав > 1) и сажистый углерод С (при определенных, достаточно малых значениях ав). Диссоциация Н20, С02, а тем более СО, Н2 и N2 при этих температурах еще незаметна, в то время как все углеводороды (кроме СН4) диссоциируют практически нацело. Одновременное присутствие в равновесной смеси заметных количеств горючих элементов и кислорода невозможно: при ав < 1 нет 02, при ав > 1 — горючих газов.

Состав топлива задается в атомарных долях входящих в него элементов: п — углерода, т — водорода, / — кислорода и q — азота. Это удобно, если известна химическая формула Сп\\тО№ц топлива, индексы в которой и представляют собой атомные доли элементов в килограмм-атомах данного элемента на 1 кмоль горючего (некоторые из них могут быть равны нулю). Если газообразное топливо (например, природный газ) состоит из СН4, С02, СО, Н20, С2Н6, N2 и т. д., то

где г — объемное (в долях единицы) содержание данного компонента в рабочей массе горючего.

Поскольку состав газообразного топлива обычно дается на сухое состояние, то необходимо учитывать содержащиеся в нем водяные пары соответствующим пересчетом состава на рабочее состояние.

Если известен лишь элементный состав горючего (обычно жидкого или твердого), т. е. содержание С, Н', С, Nr данного элемента в его рабочем состоянии, то

1 пг Hr , 2Wr , Or , Wr 1 _1Г ,,0.

п-— С; ««_+—-; / = _ + f—^N' (4.2)

При расчетах по (4.1) расчетной единицей топлива служит его моль с массой, равной (12/г /тг -J- 16/ -f- 14^) кг, а по формулам (4.2)— 1 кг топлива.

В области температур 800—1800°С расчет удобнее вести по-разному для трех разных диапазонов коэффициентов расхода воздуха: 1) горение при избытке окислителя (полное сгорание, ав > >• 1); 2) неполное горение (газификация, конверсия, пиролиз), когда в системе имеется избыток углерода или возможно образование сажи, ав < ас", 3) неполное сгорание (газификация в потоке, конверсия), когда избытка кислорода и углерода нет, а образование сажи термодинамически невозможно, ас <С 0 или 1 > ав > ас. Граничное значение ас по условиям сажеобразования определяется по формуле

<хс = (я — /)/(2л + 0,5m - I) (4.3)

В случае 1 состав равновесной смеси рассчитывается только по уравнениям материального баланса, поскольку углерод и водород полностью окисляются до СОг и Н20. В случае 2 содержание основных (по объему) компонентов тоже можно рассчитывать только по уравнениям материального баланса, считая что весь кислород реагирует с углеродом до СО, а весь водород и оставшийся углерод (сажа) выделяются в свободном виде. В обоих случаях содержание компонентов, присутствующих в небольших количествах (СО, NO в случае 1, СОг, Н20, СН4 в случае 2), можно рассчитать по равновесию соответствующих реакций с основными компонентами, не пересчитывая после этого концентрацию последних.

В случае 3 для определения содержания пяти основных компонентов (N2, С02, СО, Н20, Н2) наряду с уравнениями материального баланса элементов (их 4 — по числу элементов) необходимо использовать еще уравнение равновесия реакции водяного газа:

СО + Н20 = С02 + Н2 (4.4)

Рассчитав содержание основных компонентов, можно затем найти содержание СН4, например по равновесию реакции

СН4 + Н20 = СО + ЗН2 (4.5)

а также и любых других компонентов, присутствующих в небольших количествах (NO, 02 и т. д.). Поскольку оно получается небольшим, содержание основных компонентов после этого можно не пересчитывать.

Методика расчета равновесного состава подробно изложена в [4], а расчетные формулы для двух наиболее распространенных случаев, когда ас < ссв < 1 или ав > 1, используются ниже в расчете печи для термообработки проволоки. Константы равновесия основных реакций приведены в

страница 79
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150

Скачать книгу "Расчеты аппаратов кипящего слоя" (4.83Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
ремонт холодильников в текстильщиках
Компания Ренессанс лестницы казань - качественно, оперативно, надежно!
билеты в театр маяковского
чиллер техобслуживание цены

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.09.2017)