Теплота - сгорание - метан
Cтраница 3
Проиллюстрируем расчет для случая, когда сырьем и для сгорания и для получения углерода является метан, а газом-окислителем - воздух. Теплота реакции СН4 - С 2Н2 составляет 74 9 кДж / моль, а теплота сгорания метана 7с - 890 кДж / моль. Для сгорания, обеспечивающего разложение 1 моль СН4, потребуется 2N моль кислорода, при этом с воздухом вводится 3 7G - 2N7 52N моль азота. Продукты сгорания содержат N моль СС2, 2N моль HjO, 7 52N моль N2, 1 моль СН4 и должны быть нагреты от Г0300 К до 7 1500 К. [31]
В некоторых случаях для сглаживания неравномерности потребления газа эффективнее оказывается применение сжиженных ( пропан и бутан) газов. Объем необходимого количества резервного сжиженного углеводородного газа будет меньше, так как его теплота сгорания примерно в 3 раза больше теплоты сгорания метана. [32]
 |
Стандартная энтальпия образования некоторых веществ при 25 С. [33] |
Многие термохимические данные получают путем калориметрических измерений теплот сгорания. Однако сам метан можно окислить, используя реакцию его сгорания в кислороде, из которой определяется теплота сгорания метана. Поскольку нам уже известны стандартные теплоты образования СО2 и Н2О, с их помощью удается вычислить теплоту образования метана. [34]
Ацетилен широко используется при сварке металлов. Температура пламени ацетиленовой горелки с кислородом более высокая ( выше 3000), чем пламени других горючих газов. Эта высокая температура обусловлена не столько теплотой сгорания ацетилена ( которая при равных объемах всего на 45 % больше, чем теплота сгорания метана, и намного меньше теплоты сгорания бутана), сколько большей скоростью реакции. [35]
Если взамен экспериментально определенных теплот сгорания пользоваться эмпирическими формулами, то подсчеты по уравнению Гесса абсолютно ненадежны. Теплоты образования значительно меньше, чем теплоты сгорания. Так, теплота сгорания метана равна 55680 кДж / кг, а теплота его образования всего 4677 кДж / кг. [36]
При топливном режиме потенциальные возможности теоретически неограничены и определяются расходом топлива на единицу материала. Однако при низких значениях теплового эквивалента топлива расход топлива становится столь большим, что применение топливного режима становится нецелесообразным по экономическим соображениям или даже невозможным. Например, метан имеет теплоту полного сгорания около 800 МДж / моль. Это означает, что 62 5 % химической энергии метана может быть использовано для нагрева никелевой ванны. Сделав тот же расчет для ванны расплавленной стали при 1600 С, учтя, что водород окисляться не будет, а углерод окислится только до СО, получим возможную теплоту сгорания метана в жидкой стали 36 МДж / моль. [37]
Страницы: 1 2 3