​​​​​​​Определить объем воздуха (при Т=290К и давлении 101325 Па), необходимый для горения 1 м 3 природного газа состава: СН4 – 86,5%, С2Н6-3%, C3H8 -1%, CO2 -7,3%, N2 – 2,2% (Решение → 31668)

Заказ №38836

Определить объем воздуха (при Т=290К и давлении 101325 Па), необходимый для горения 1 м 3 природного газа состава: СН4 – 86,5%, С2Н6-3%, C3H8 -1%, CO2 -7,3%, N2 – 2,2% Дано: Т=290К р=101325Па V=1м 3 w(СН4)=85,6% w(С2Н6)=3% w(C3H8)=1% w(CO2)=7,3% w(N2)=2,2% Найти: V воздуха

Решение:

При горении углеводородов в воздухе продуктами горения будут углекислый газ (СО2), пары воды (Н2О) и азот (N2) из воздуха: В условиях пожара горение чаще всего протекает в среде воздуха. Для решения задач по определению основных параметров, характеризующих процесс горения, необходимо уметь составлять уравнения реакций горения горючих веществ в воздухе. Обобщённая запись брутто-уравнения материального баланса реакции горения имеет вид: nг.в.[г.в.] + nо[о]= nпгi[пг], (1) где nг.в, nо, nпгi – стехиометрические коэффициенты при соответствующих веществах [г.в.] – горючее вещество, [о] - окислитель, [пг] – продукты горения. Данное уравнение является обобщённым выражением материального баланса любой химической реакции окисления. Оно не несёт информации о промежуточных стадиях процесса, которых может быть великое множество, а выражает только начальное и конечное состояние системы. Поэтому его называют также суммарным или брутто-уравнением реакции горения. При составлении уравнения материального баланса процессов горения принято учитывать не только кислород, принимающий участие в реакции окисления, но и азот, входящий в состав воздуха. Воздух состоит из азота, кислорода, водорода, углекислого и инертных газов. При ведении теоретических расчётов водород, углекислый газ и инертные газы (их вместе взятых в воздухе около 1%) причисляют к азоту, которого в воздухе 78%. Поэтому можно принять, что воздух состоит из 21% кислорода и 79% азота. Не трудно установить, что на 1 объём кислорода в воздухе приходится 3,76 объёма азота (79:21=3,76) или на 1 моль кислорода приходится 3,76 моля азота и, таким образом, состав воздуха в уравнениях реакций горения – (О2 +3,76N2). В реакции горения принимает участие только кислород. Азот в реакцию не вступает и выделяется из зоны горения вместе с продуктами горения. В левой части уравнения реакции горения записывают горючее вещество и воздух, в правой части – продукты горения. При уравнивании левой и правой частей уравнения реакции горения коэффициент перед горючим веществом для упрощения расчётов параметров процесса горения, как правило, не ставят, т.е. принимают равным единице, в связи с чем коэффициент перед воздухом может получаться дробным. При горении природного газа, который состоит из индивидуальных химических соединений: смеси горючих (метана, этана, пропана) и негорючих (углекислого газа и азота) газов, необходим определенный объем воздуха. 1. Составляем уравнения реакций горения горючих газов (метана, этана и пропана) в заданной смеси в воздухе: CH4+2*(O2+ 3,76 N2)=CO2+2H2O+2*3,76N2 С2Н6+3,5*(О2 + 3,76 N2)=2СО2+3Н2О+3,5*3,76N2 С3Н8+5*(О2 + 3,76 N2)=3СО2+4Н2О+5*3,76N2

​​​​​​​Определить объем воздуха (при Т=290К и давлении 101325 Па), необходимый для горения 1 м 3 природного газа состава: СН4 – 86,5%, С2Н6-3%, C3H8 -1%, CO2 -7,3%, N2 – 2,2%

​​​​​​​Определить объем воздуха (при Т=290К и давлении 101325 Па), необходимый для горения 1 м 3 природного газа состава: СН4 – 86,5%, С2Н6-3%, C3H8 -1%, CO2 -7,3%, N2 – 2,2%