Веществ, химических соединений, объема и состава продуктов их горения

А) Твердые вещества (расчет по массе)

1. Составляем уравнение реакции горения вещества в воздухе.

2. Рассчитываем объём, занимаемый 1 кмоль газа при заданных условиях.

, м³/кмоль;

где

22,4 м³/кмоль - объем, занимаемый 1 кмоль газа при нормальных условиях.

Р_ну - атмосферное давление при нормальных условиях, равное 101325 Па.

Т_ну – температура при нормальных условиях, равная 273К.

Т - заданная температура, К.

Р - заданное давление, Па.

3. Определяем молярную массу горючего вещества (М).

4. Рассчитываем объем воздуха, необходимый для сгорания горючего вещества.

, м³;

где

4,76 - число кмоль воздуха (1 кмоль О₂  + 3,76 кмоль N₂);

β - стехиометрический коэффициент, стоящий перед кислородом в уравнении реакции горения.

m – масса горючего вещества, кг;

V_t – объем, занимаемый 1 кмоль воздуха при заданных условиях, м³/кмоль;

М - молярная масса горючего вещества, кг/кмоль;

a - коэффициент избытка воздуха.

5. Определяем число кмоль кислорода и азота в избытке воздуха.

= b(a - 1), кмоль;

=3,76 × b(a - 1), кмоль.

6. Рассчитываем общее количество вещества продуктов горения

, кмоль;

7. Находим объем продуктов горения по формуле:

, м³

где

V_t – объем, занимаемый 1 кмоль продуктов горения при заданных условиях, м³/кмоль;

m - масса горючего вещества, кг;

М - молярная масса горючего вещества, кг/кмоль;

Sn_пг - количество вещества продуктов горения, кмоль.

 

8. Рассчитываем объёмы компонентов продуктов горения по формуле:

                

     и т.д.

 

9. Рассчитываем мольный процентный состав продуктов горения, принимая общее число кмоль продуктов горения за 100 %.

, мол. %;

, мол. %;              , мол. %;

, мол. %;       , мол. % и т.д.

Аналогично рассчитывается объемный процентный состав продуктов горения. Численное значение объемных процентов при этом будет совпадать с мольным процентным составом продуктов горения.

Б) Газообразные вещества (расчет по объему):

1. Составляем уравнение реакции горения вещества в воздухе.

2. Рассчитываем объем воздуха, необходимого для сгорания вещества.

, м³,

где

V_в  - теоретический объем воздуха необходимый для сгорания вещества, м³.

- стехиометрический коэффициент при кислороде в уравнении реакции горения.

a - коэффициент избытка воздуха.

V_гг  - заданный объем горючего газа, м³.

3. Определяем число кмоль кислорода и азота в избытке воздуха.

= b(a - 1), кмоль;

=3,76 × b(a - 1), кмоль.

4. Рассчитываем общее количество вещества продуктов горения

, кмоль.

5. Находим общий объем продуктов горения по формуле:

V_пг = V_гг × ån_пг, м³

где

V_гг  - заданный объем горючего газа, м³;

ån_пг- общее количество вещества продуктов горения, кмоль.

 

6. Рассчитываем объём компонентов продуктов горения по формуле:

= V_гг× , м³;

= V_гг× , м³;                    = V_гг× , м³;

= V_гг× , м³              = V_гг× , м³ и т.д.

7. Рассчитываем мольный процентный состав продуктов горения, исходя из общего числа кмоль продуктов горения.

, мол. %;

, мол. %;              , мол. %;

, мол. %;       , мол. % и т.д.