Рассчет тепла горения

ПРИХОД	РАСХОД
ТЕПЛО	кДж/1000нм3	%	ТЕПЛО	кДж/1000нм3	%
1.теплосодержание входного потока (Q1)	3848337,5	24,54	1.теплосодержание выходного потока(Q2)	7555607,4	48,19
2.тепло подвод за счет сжигания т. газа(Qт.п.)	11830751,43	75,46	2.тепло необходимое для реакции (Qх)	8123481,53	51,81
ИТОГО	15679088,9	100,00	ИТОГО	15679088,9	100,00

Баланс горения

Q₄ + Q_x + Q₅ = Q₆+Q_т.г.

где: Q₄- тепло технологического газа, кДж/1000нм³;

Q₅- тепло потока воздуха, кДж/1000нм³;

Q_x- тепловыделение за счет химической реакции, кДж/1000нм³;

Q_т.п.- теплоподвод к реакционной трубе, кДж/1000нм³;

Q₆- тепло дымовых газов, кДж/1000нм³.

Расчитаем тепло технологического газа:

Q₄=n_т.г. tº_т.г. ∑ Cp_i n_i^т.г.

где: _. t - температура потока ºС;

Cp_i-средняя теплоемкость i-го компонента;

n_i –содержание i-го компанента.

Q₄=n_т.г. *120((35,79*0,909)+(52,70*0,045)+(73,51*0,015)+(89,33*0,001)+

(120,6*0,003)+(37,37*0,002)+(29,1*0,025))= n_т.г.*4469.16 кДж/моль

Расчитаем тепло потока воздуха

Q₅=n_т.г. (n_возд. /44,643)tº_в ∑ Cp_i n_i^в.

где: n_i^в.- содержание i-го компанента в воздухе.

Q₅=n_т.г.*11,98*20*(29,36*0,2+29,1*0,78+33,56*0,02)= n_т.г. *7005,9

Расчитаем тепло дымовых газов:

Q₆=n_т.г. *(583,77 /44,643)t_д.г. ∑ Cp_i n_i^д.г.

Q₆=n_т.г. *1000*13,09*(48,53*0,08+31,05*0,72+32,97*0,03+38,12*0,17)

Q₆=n_т.г. *441133 кДж/моль

Расчитаем тепло за счет химической реакции:

Q_х=-n_т.г. ∑ΔH_fj * n_т.г.i

ΔH_fjCH4= ΔH_f(CO₂)+2* ΔH_f(H₂O)-2* ΔH_f(O₂)- ΔH_f(CH₄)

Тоже проделываем для всех углеводородных соединений с учетом коэффициентов.

ΔH_fjCH4=-393,51-241,84*2+2*0+74,85=-802,34кДж/моль

ΔH_fjC2H6=- 1427,87 кДж/моль

ΔH_fjC3H8= -2043,99 кДж/моль

ΔH_fjC4H10= -2648,54 кДж/моль

ΔH_fjC5H12= -3264,09 кДж/моль

Q_х=-n_т.г. *(802,34*0,909-1427,87*0,045-2043,99*0,015-2658,54*0,001-3264,09*0,003)= -n_т.г. *24322,58 кДж/моль

Подставим найденные значения в балансовое уравнение:

n_т.г. *4469,16+ n_т.г. **7005,9+ n_т.г. **836,69*10³+ =11830751,43+ n_т.г. *441133

n_т.г. *407032,06=11830751,43

n_т.г. =29,07кмоль топочного газа / кмоль техн. Газа

Таблица 3.6

Тепловой баланс трубчатой печи