Углерода по экспериментальным данным

Определение содержания диоксида углерода

Необходимо вычислить площадь контрольного (S_к.п) и экспериментального (S_э.п) пиков хроматограммы. Площадь пиков, мм², рассчитывают по формуле

S = H × L, (22)

где Н – высота пика, мм; L – ширина пика на высоте Н / 2, мм.

Содержание СО₂, об. доля, %, составит

= S_э.п × 100 / S_к.п. (23)

Определение степени превращения СО₂

В реакторе протекает процесс восстановления СО₂ по реакции (1) с изменением объема, и степень превращения СО₂ можно рассчитать по уравнению

= , (24)

где – начальная концентрация, об. доля, %; – текущая или конечная концентрация, об. доля, %; DV – относительная разность объемов смеси при степенях превращения Х = 1,0 и Х = 0.

DV = (V_(X=1) – V_(X=0)) / V_(X=0) = (2 – 1) / 1 = 1. (25)

Определение выхода СО

Выход продукта (В) показывает, как близко реальный процесс приблизился к теоретически возможному, в данном случае – равновесному, определяемому из термодинамического расчета. Выход СО В, %, определяют из уравнения

В = Х / Х* × 100, (26)

где Х – экспериментально достигнутая степень превращения СО₂, %; Х* – равновесная степень превращения СО₂, %, которую следует рассчитать, используя программу, приведенную в прил. 1.

Определение скорости превращения СО₂

Скорость процесса восстановления в данном случае определяется количеством диоксида углерода, которое реагирует в единицу времени во всем объеме реакционной зоны. Расчет производится по уравнению

, (27)

где V0 – объемный расход смеси, дм³/с; – степень превращения, дол. ед.; V_R – объем рабочей зоны реактора (объем угля), дм³.

Исходные данные и результаты экспериментального исследования заносят в табл. 3.

Табл. 3. Экспериментальные и расчетные данные