Примеры. Пример 1. определить теоретическую массу и объём воздуха, необходимого для сгорания 1 м3 метана при нормальных условиях

Пример 1. определить теоретическую массу и объём воздуха, необходимого для сгорания 1 м³ метана при нормальных условиях.

Решение.

Горючее вещество является индивидуальным химическим соединением, поэтому для расчёта его объёма надо пользоваться формулой (1.1.3,а), запишем уравнение химической реакции горения СН₄ в воздухе

_.

Из уравнения находим тогда

м³/м³ или кмоль/кмоль

По формуле (1.1.15) с учётом уравнения (1.1.16) рассчитаем массу воздуха

кг/м³.

Пример 2. Определить теоретический объём воздуха, необходимого для горения 1 кг бензола.

Решение.

Горючее – индивидуальное химическое соединение, поэтому для расчёта по формуле (1.1.3,б) запишем уравнение химической реакции горения

найдём .

Молекулярная масса бензола .

Объём 1 кмоля газа при нормальных условиях составляет 22,4 м³

м³/кг.

Пример 3. Определить объём и массу воздуха, необходимого для горения 1 кг органической массы состава С – 60%, Н – 5%, О – 25%, N – 5%, W – 5%(влажность), если коэффициент избытка воздуха ; температура воздуха 305 К, давление 99500 Па.

Решение.

Так как горючее вещество сложного состава, то теоретическое количество воздуха при нормальных условиях определим по формуле (1.1.4)

м³/кг.

Из формулы (1.1.7) рассчитаем практическое количество воздуха при нормальных условиях

м³/кг.

Находи количество воздуха, пошедшего на горение веществ при заданных условиях горения. Используя формулу (1.1.6), получим

м³/кг,

кг/кг.

Пример 4. Определить объём воздуха, необходимого для горения 5 м смеси газов, состоящих из 20% - СН₄; 40% - С₂Н₂; 10% - СО; 5% - N₂ и 25% - O₂, если коэффициент избытка воздуха 1,8.

Решение.

Горючее-смесь газов, поэтому для расчёта объёма воздуха, пошедшего на горение, воспользуемся формулой (1.1.5). Для определения стехиометрических коэффициентов при кислороде запишем уравнение реакций горения горючих компонентов в кислороде

тогда

м³/м³.

Для горения 5 м³ газовой смеси необходимый теоретический объём воздуха составит м³. Практическое количество воздуха:

м³.

Пример 5. Определить коэффициент избытка воздуха при горении уксусной кислоты, если на горение 1 кг поступило 3 м³ воздуха.

Решение.

Для определения коэффициента избытка воздуха по формуле (1.1.7) необходимо рассчитать его теоретическое количество. Молекулярная масса уксусной кислоты 60.

м³/кг.

Тогда коэффициент избытка воздуха по формуле (1.1.7) равен

Горение протекало при недостатке воздуха.

Пример 6. Определить объём воздуха, пошедшего на окисление 1 м³ аммиака, если в продуктах горения содержание кислорода составило 18%.

Решение. Определяем теоретическое количество воздуха, необходимого для горения 1 м³ аммиака:

тогда

м³/м³.

Для определения коэффициента избытка воздуха необходимо рассчитать теоретическое количество продуктов горения 1 м³ аммиака

м³/м³.