Методика выполнения работы

В соответствии с законом сохранения массы суммарный вес всех продуктов сгорания топлива – загрязняющих веществ равен весу сжигаемого топлива + вес расходуемого при сжигании воздуха.

 

На этой блок-схеме, описывающей потоки веществ при сжигании топлива, масса входных потоков вещества должна быть равна массе выходных потоков.

Для расчетов материальных потоков веществ при сжигании органического топлива используются реакции горения основных его компонентов: углерода, водорода и серы.

Реакция:

С + О₂ = CO₂

 

12 + 32 = 44 1 + 2.67= 3.67

Стехиометрическое соотношение по весу

 

 

Реакция:

2Н₂ + О₂ = 2Н₂О

4 + 32 = 36 1 + 8 = 9

Стехиометрическое соотношение по весу

 

Реакция

S + O₂ = SO₂

32 + 32 = 64 1 + 1 = 2

Стехиометрическое соотношение по весу

 

Стехиометрические соотношения по весу в вышеприведенных реакциях справедливы при любых единицах измерения, например, при сжигании 1 грамма, килограмма или тонны углерода расходуется 2.67 грамма, килограмма или тонны кислорода и выделяется 3.67 грамма, килограмма или тонны углекислого газа. Аналогичный смысл имеют стехиометрические соотношения для других элементов органического топлива, они показывают количества расходуемых и образующихся веществ при горении соответствующего элемента топлива и необходимы для построения материального баланса.

Для дальнейшего анализа материального баланса веществ при сжигании топлива необходимо знать его элементный состав. Он приведен в табл.1 для основных видов твердого и жидкого топлива.

Таблица 26

 

Элементный состав основных видов органического топлива

 

Название топлива	Состав горючей массы, %
С	H	O	N	S
Древесина			42,5	0,5
Торф			33,0	2,5	0,5
Бурый уголь			20,4	1,0	0,6
Антрацит			3,2	1,5	1,3
Сланцы			16,0	1,0	5,0
Мазут		10,0	0,5	0,5	1,0

 

При известном элементном составе топлива материальный баланс веществ при его сжигании рассчитывается по следующим упрощенным формулам:

1) Массы кислорода и воздуха, необходимые при сжигании топлива (М_кисл., М_возд.)

где 0.2314 - доля кислорода в единице массы воздуха.

2) Массы образующихся основных продуктов сгорания:

 

где 0.7686 - доля азота и др. инертных газов в единице массы воздуха.

 

3) При правильном расчете количеств участвующих в процессе горения органического топлива веществ должно выполняться следующее балансовое соотношение: М_топл + M _возд = М _CO2 + М_H2O + M _SO2 + М_азота

Это балансовое соотношение является проверочным при выполнении задания.