Klasyfikacja gazów palnych

W przypadku dostaw gazu stosuje się różne palne gazy, różniących się pochodzeniem, składem chemicznym i właściwościami fizycznymi.

Począwszy, palne gazy są podzielone na naturalne lub naturalne i sztuczne, wytwarzane z paliwa stałego i ciekłego.

Gazy ziemskie produkowane są z studni czystych pól gazowych lub pól olejowych po drodze z oleju. Police olejowe Gazy są nazywane.

Gazy czystych depozytów gazowych składają się głównie z metanu o małej zawartości ciężkich węglowodorów. Charakteryzują się spójnością kompozycji i kaloryków.

Nadchodzące gazy wraz z metanem zawierają znaczną ilość ciężkich węglowodorów (propan i butan). Skład i wartość kaloryczna tych gazów zmieniają się szeroko.

Sztuczne gazy są produkowane w specjalnych fabrykach gazu, są one uzyskiwane jako produkt uboczny podczas spalania węgla w fabrykach metalurgicznych, a także fabryki przetwarzania oleju.

Gazy produkowane z kamiennego węgla, my w naszym kraju za dostawę gazu miejskiego stosuje się w bardzo ograniczonych ilościach, a ich udział maleje cały czas. W tym samym czasie produkcja i konsumpcja gazów skroplonych węglowodorów uzyskanych z przepuszczania gazów ropy na gazach roślinnych i rośliny rafinacyjne w przetwarzaniu ropy naftowej rośnie. Płynne gazeny węglowodorowe stosowane do dostaw gazu miejskiego składają się głównie z propanu i butanu.

Skład gazów

Rodzaj gazu i jego kompozycja jest w dużej mierze z góry określona przez obszar gazu, schematu i średnic sieci gazowej, rozwiązania strukturalne urządzeń do topienia gazu i poszczególnych węzłów rurociągów gazowych.

Zużycie gazu zależy od wartości opałowej, a zatem średnice rurociągów gazowych i warunków spalania gazu. Podczas stosowania gazu w instalacjach przemysłowych temperatura spalania i szybkość propagacji płomienia i stałości składu składu paliwa gazowego gazów, a także właściwości fizykochemiczne, zależą przede wszystkim od rodzaju i sposobu wytwarzania gazów.

Palne gaze reprezentują mieszaniny mechaniczne różnych gazów<как го­рючих, так и негорючих.

W płomiennej części paliw gazowych obejmowały: wodór (H 2) -Gaz bez koloru, smaku i zapachu, niższa wartość opałowa wynosi 2579 kKAL / NM 3metan (CH 4) - gaz bez koloru, smaku i zapachu, jest głównym paliwem części gazów ziemnych, niższa wartość opałowa 8555 kcal / nm 3;tlenek węgla (CO) - gaz bez koloru, smaku i zapachu, włącza się z niepełnego spalania każdego paliwa, bardzo trujące, niższą wartość opałową 3018 kcal / nm 3;ciężkie węglowodory (Z pn t)To imię<и формулой обозначается целый ряд углеводородов (этан - С2Н 6 , пропан - С 3 Нв, бутан- С4Н 10 и др.), низшая теплотворная способность этих газов колеблется от 15226 до 34890 kcal / nm *.

W niepalne części paliw gazowych, dwutlenek węgla (CO 2), tlen (O2) i azotu (N2).

Niestabilna część gazów jest zwyczajowa do nazywania balastem. Gazy ziemskie charakteryzują się wysoką kalorowaniem i całkowitą brakiem tlenku węgla. W tym samym czasie (liczba depozytów, głównie montowanych na gazie, zawierających bardzo trujący (i agresywny siarczek wodoru (H 2 S). Większość sztucznych gazów węgla zawierają znaczną ilość gazu o wysokiej technologii - tlenku węgla (CO). Dostępność tlenku w węglu gazowym i innym trujące substancje są bardzo niepożądane, ponieważ komplikują one produkcję prac operacyjnych i zwiększają ryzyko przy użyciu gazu. Oprócz głównych składników, skład gazów obejmuje różne zanieczyszczenia, określona wartość, której w procentach jest znikomy. Jednak nie jest jednak konieczne rozważenie rurociągów gazowych. Nawet miliony gazów sześciennych, łączna ilość zanieczyszczeń osiąga znaczną ilość. Wiele zanieczyszczeń wypadają w rurociągach gazowych, co ostatecznie prowadzi do zmniejszenia ich zdolności, a czasami do pełnej zaprzestania przejścia gazowego. Dlatego też obecność zanieczyszczeń w gazie należy wziąć pod uwagę, jak przy projektowaniu rurociągów gazowych.. I podczas pracy.

Numer i skład zanieczyszczeń zależą od sposobu produkcji produkcji lub gazu oraz stopień czyszczenia. Najbardziej szkodliwe zanieczyszczenia są związki pyłu, żywicy, naftalen, wilgoć i siarki.

Pył pojawia się w Gazie w procesie produkcji (produkcji) lub podczas transportu gazu w rurociągach. Żywica jest produktem rozkładu termicznego paliwa i towarzyszy wielu sztucznych gazach. W obecności pyłu w gazie żywica przyczynia się do tworzenia się wtyczek żywicy i blokady rurociągów gazowych.

Naftalen jest zwykle zawarty w sztucznych gazach węglowych. W niskich temperaturach, naftalen spada w rurach i wraz z innymi zanieczyszczeń stałych i ciekłych zmniejsza przejście przekrój rurociągów gazowych.

Wilgotność w postaci oparów jest zawarta w prawie wszystkich gazach naturalnych i sztucznych. W gazach ziemnych spada w dziedzinie gazu w wyniku gazów o powierzchni wody, a sztuczne gaze są nasycone wodą w procesie "produkcji. Obecność wilgoci w gazie w znacznych ilościach jest niepożądana, jak Obniża wartość opałową gazu. Ponadto pojemność cieplna odparowa, wilgoć podczas spalania gazu zajmuje znaczną ilość ciepła wraz z produktami spalinowymi do atmosfery. Duża zawartość wilgotności o Gazie jest niepożądana również dlatego, że kondensacja Podczas ochłodzonego gazu w "ciężaru ruchu go w rurach, może tworzyć korki wodne w gazociągu (w najniższych punktach) chcesz usunąć. Wymaga to instalacji specjalnych kolektorów kondensatu i pompowania ich.

Związki Sullly, jak już zauważono, są siarczkiem wodorem, a także suroorgerod, merkaptan itp. Te związki są nie tylko szkodliwe dla zdrowia ludzi, ale także powodują znaczną korozję rur.

Amoniak i związki cyjankowe, które są głównie zawarte w gazach węglowych, należy zauważyć z innych szkodliwych zanieczyszczeń. Obecność związków amoniaków i cyjanek prowadzi do zwiększonej korozji metalu rurowego.

Obecność dwutlenku węgla i azotu w gazach palnych jest również niepożądana. Gazy te nie są zaangażowane w proces spalania, będący balastem, który zmniejsza wartość opałową, co prowadzi do wzrostu średnicy rurociągów gazowych i zmniejszenia efektywności ekonomicznej stosowania paliwa gazowego.

Skład gazów stosowanych do dostaw gazu miejskiego musi spełniać wymogi GOST 6542-50 (tabela 1).

Tabela 1

Średnie wartości składu gazów ziemnych najbardziej znanych dziedzin kraju są prezentowane w tabeli. 2.

Z depozytów gazowych (suche)

Zachodnia Ukraina. . .	81,2	7,5	4,5	3,7	2,5	- .	0,1	0,5	0,735
Shebelinskoy ...................................	92,9	4,5	0,8	0,6	0,6	____ .	0,1	0,5	0,603
Region Stavropol. .	98,6	0,4	0,14	0,06		-	0,1	0,7	0,561
Region Krasnodar. .	92,9		0,5	-	0,5	_	0,01	0,09	0,595
Saratovskoe ...............................	93,4	2,1	0,8	0,4	0,3	Ślady	0,3	2,7	0,576
GAZLI, BUKHARA Region	96,7		0,35	0,4"			0,1	0,45	0,575
Z depozytów gazowych (przechodzących)
Romashkino .................................			18,5	6,2	4,7		0,1	11,5	1,07
				7,4	4,6	____	Ślady		1,112	__ .
Tuymase ...............................			18,4	6,8	4,6	____	0,1	7,1	1,062	-
Awed .......		23,5		9,3	3,5	____	0,2	4,5	1,132	-
Tłuste .......... ............................				2,5		. ___ .		1,5	0,721	-
Syzran Oil ...............................	31,9	23,9 -	5,9	2,7	0,8	1,7	1,6	31,5	0,932	-
Ishimbay .................................	42,4		20,5	7,2	3,1	2,8			1,040	_
Andijan. ...............................	66,5	16,6	9,4	3,1	3,1	0,03	0,2	4,17	0,801 ;

Wartość kaloryczna gazu

Ilość ciepła uwalnianego w pełnym spalaniu jednostki ilości paliwa jest nazywana wartością opałową (q) lub, jak czasami mówią, kaloryczność lub kalorowanie, która jest jedną z głównych cech paliwa.

Wartość kaloryczna gazu są zwykle określane do 1 m 3,podjęte w normalnych warunkach.

W obliczeniach technicznych w normalnych warunkach, stan gazu jest rozumiany w temperaturze 0 ° C, a pod ciśnieniem 760 mm rt. Sztuka.Wskazano objętość gazu w tych warunkach nm3.(normalny metr sześcienny).

W przypadku pomiarów gazu przemysłowego zgodnie z GOST 2923-45 dla normalnych warunków, temperatura 20 ° C i ciśnienia 760 mm rt. Sztuka.Objętość gazu przypisanego do tych warunków, w przeciwieństwie do nm3.zadzwonimy m. 3 (metr sześcienny).

Wartość kaloryczna gazu (Q)))wyrażone w kcal / nm elub w. kcal / m 3.

W przypadku gazów skroplonych, wartość kaloryczna należy do 1 kg.

Najwyższa (q c) i niska (q h) odróżnia sięaliness. Najwyższa wartość opałowa uwzględnia ciepło kondensacji pary wodnej wytwarzanej podczas spalania paliwa. Niższa wartość opałowa nie uwzględnia ciepła zawartego w pary wodnej produkty spalania, ponieważ linie wodne nie są skondensowane, ale są prowadzone z produktami spalinowymi.

Koncepcje Q V i Q H należą tylko do tych gazów, podczas spalania, których opary wodne są wyróżnione (do tlenku węgla, który nie daje pary wodnej, koncepcje te nie są powiązane).

W kondensacji oparów wodnych podświetlona jest ciepło, równa 539 kcal / kg.Ponadto, gdy chłodzony kondensat do 0 ° C (tylko 20 ° C), ciepło wyróżnia się w ilości 100 lub 80 kcal / kg.

W sumie ze względu na kondensację oparów wodnych, ciepło jest podświetlone powyżej 600 kcal / kg,co stanowi różnicę między najwyższą i dolną mocą cieplną. Dla większości gazów stosowanych w dostawie gazu miejskiego różnica ta wynosi 8-10%.

Wartości kaloryków niektórych gazów przedstawiono w tabeli. 3.

Dla zasilania gazem miejskim gazami są obecnie stosowane, mającym z reguły, caloriness co najmniej 3500 kcal / nm3.Jest to wyjaśnione przez fakt, że w warunkach miast, gaz jest obsługiwany przez rury w znacznych odległościach. Dzięki niskiej łydce wymagane jest podawanie dużej ilości. Nieuchronnie prowadzi do wzrostu średnic kanałów gazowych, a w wyniku czego zwiększenie elementów metalowych i środków do budowy sieci gazowych, A.V. Dalej: oraz do wzrostu kosztów operacyjnych. Istotną wadą gazów o niskiej zawartości kalorii jest nawet w większości przypadków, zawierają znaczną ilość tlenku węgla, co zwiększa ryzyko przy użyciu gazu, a także podczas konserwacji sieci i instalacji.

Pojemność kaloryczna gazu mniejsza niż 3500 kKAL / NM 3najczęściej stosowany w przemyśle, gdzie nie jest zobowiązany do przeniesienia go na duże odległości i łatwiej jest organizować spalanie. W przypadku dostaw miejskich gazu dzwoniący jest pożądany, aby mieć stałą. Oscylacje, jak już zainstalowaliśmy, nie więcej niż 10% jest dozwolone. Większa zmiana wartości opałowej gazu wymaga nowej korekty, a czasami zmienia dużą liczbę zunifikowanych palników urządzeń gospodarstwa domowego, co wiąże się z znaczącymi trudnościami.

Co to jest paliwo?

Jest to jeden składnik lub mieszaninę substancji, które są zdolne do przemian chemicznych związanych z uwalnianiem ciepła. Różne paliwa charakteryzują się ilościową zawartością środka utleniającego, który jest używany do uwalniania energii termicznej.

W szerokim znaczeniu paliwo jest źródłem energii, czyli potencjalne gatunki potencjalnej energii.

Klasyfikacja

Obecnie typy paliwa są podzielone przez stan agregatywny na cieczy, stałym, gazowym.

Kamień i drewno opałowe, antracyt, jest liczony na solidny naturalny wygląd. Brykiety, koks, termaltracja jest różnorodnością sztucznego paliwa stałego.

Ciecze obejmują substancje mające substancję pochodzenia organicznego. Głównymi składnikami są: tlen, węgiel, azot, wodór, siarka. Sztuczne paliwa płynne będą różnymi żywicami, olej opałowy.

Jest to mieszanka różnych gazów: etylen, metan, propan, butan. Oprócz do nich, w kompozycji paliw gazowych znajdują się dwutlenek węgla i rów, siarkowodór, azot, para wodna, tlen.

Wskaźniki paliwa

Główna szybkość spalania. Wzór określania wartości opałowej jest rozpatrywana w termochemii. Wyeliminuj "paliwo warunkowe", co oznacza ciepło spalania 1 kilogram antracytów.

Paliwo domowe paliwo jest przeznaczone do spalania urządzeń grzewczych o niewielkiej mocy, które znajdują się w obszarach mieszkalnych, generatory ciepła stosowane w rolnictwie do suszenia paszy, konserwowania.

Specjalne spalanie ciepła paliwa jest taką wartością, która pokazuje ilość ciepła, który jest utworzony z pełnym spalaniem paliwa objętością 1 m 3 lub ważenie jednego kilograma.

Aby zmierzyć tę wartość, J / kg, J / M3, Caloi / M 3 są używane. Aby określić ciepło spalania, stosuje się metodę kalorymetrii.

Wraz ze wzrostem specyficznego ciepła spalania paliwa należy zmniejszyć specyficzne zużycie paliwa, a wydajność wydajności pozostaje prawidłową wartością.

Ciepło spalania substancji jest ilość energii uwalnianej podczas utleniania stałej, cieczy, gazowej substancji.

Jest określany przez skład chemiczny, a także stan zagregowany substancji spalinowej.

Cechy produktów spalania

Najwyższe i obniżające ciepło spalania wiąże się z zagregowanym stanem wody w substancjach uzyskanych po spalaniu paliwa.

Najwyższym spalaniem cieplnym jest ilość ciepła przydzielonego w pełnym spalaniu substancji. Ta wielkość obejmuje ciepło kondensacji pary wodnej.

Niższe ciepło spalania jest wartością odpowiadającą uwalnianiu ciepła podczas spalania bez uwzględnienia ciepła kondensacji pary wodnej.

Ukryta kondensacja ciepła uważana jest za energię kondensacji pary wodnej.

Matematyczne połączenie

Najwyższy i niższy spalanie ciepła jest związane z następującym współczynnikiem:

Q b \u003d q h + k (W + 9H)

gdzie W oznacza ilość wagowo (w%) wody w substancji palnej;

H-ilość wodoru (% wagowo) w substancji palnej;

k - współczynnik stanowiący wartość 6 kcal / kg

Metody obliczania

Najwyższe i najniższe ciepło spalania zależy od dwóch głównych metod: rozliczenia i eksperymentalne.

Kalorymetry są używane do obliczeń eksperymentalnych. Najpierw spalaj na nim paliwo. Ciepło, które zostaną uwolnione całkowicie całkowicie wchłaniane wodą. Mając pomysł na masę wody, można go określić, zmieniając temperaturę, wielkość jej ciepła spalania.

Ta technika jest uważana za prostą i wydajną, zakłada tylko własność informacji o danych analizy technicznej.

W obliczonej metodzie najwyższe i najniższe ciepło spalania oblicza się przez formułę MendeleEV.

Q p h \u003d 339C p + 1030H p -109 (o p-s p) - 25 W p (kj / kg)

Bierze pod uwagę zawartość węgla, tlenu, wodoru, pary wodnej, siarki w kompozycji roboczej (w procentach). Ilość ciepła podczas spalania jest określona z uwzględnieniem paliwa warunkowego.

Spalanie ciepła gazu umożliwia wstępne obliczenia, wykryć skuteczność stosowania pewnego rodzaju paliwa.

Cechy pochodzenia

Aby zrozumieć, ile ciepła jest przydzielane podczas spalania pewnego paliwa, konieczne jest pomysł na jego pochodzenie.

W naturze istnieją różne warianty paliw stałych, które różnią się wzajemnie z kompozycją i właściwościami.

Jego edukacja jest przeprowadzana w kilku etapach. Po pierwsze, powstaje torf, a następnie otrzymuje się węgiel brązowy i kamienny, a następnie powstaje antracyt. Głównymi źródłami tworzenia paliwa stałego są liście, drewno, igły. Mocowanie, części rośliny po wystawieniu na działanie powietrza, zniszcz grzyby, tworzą torserek. Jego klaster zamienia się w brązową masę, następnie otrzymuje się gaz brązowy.

Przy wysokim ciśnieniu i temperaturze, brązowy gaz przechodzi do kamiennego węgla, a następnie paliwo gromadzi się w postaci antracytowej.

Oprócz masy organicznej znajduje się dodatkowy balast w paliwie. Organicznie rozważa tę część, która została utworzona z substancji organicznych: wodór, węgla, azot, tlen. Oprócz tych elementów chemicznych znajduje się balast w swoim składzie: wilgoć, popiół.

Technika pieca obejmuje alokacji pracy, suchej, a także palne masę paliwa paliwa. Masa robocza nazywana jest paliwo w początkowej formie wejściowej do konsumenta. Sucha masa jest kompozycją, w której nie ma wody.

Struktura

Najcenniejszymi elementami są węgiel i wodór.

Elementy te są zawarte w dowolnej formie paliwa. W torfowcu i drewna procent węgla osiąga 58 procent, w kamiennym i brązowym rogu - 80%, a w antracytie osiąga 95 procent wagowych. W zależności od tego wskaźnika zmienia się ilość ciepła uwalnianego podczas spalania paliwa. Wodór jest drugim najważniejszym elementem każdego paliwa. Łącząc tlen, tworzy wilgoć, co znacznie zmniejsza wartość termiczną dowolnego paliwa.

Jego odsetek waha się od 3,8 w palnikach palnych do 11 w oleju opałowym. Jako balast tlen wchodzi do paliwa.

Nie jest to element chemiczny generowania ciepła, więc negatywnie odbija się na wielkości ciepła jego spalania. Spalanie azotu zawartego w wolnej lub związanej formie w produktach spalania jest uważane za szkodliwe zanieczyszczenia, więc jego liczba jest wyraźnie ograniczona.

Siarka jest częścią paliwa w postaci siarczanów, siarczków, a także w jakości gazów siarki. W hydratacji tlenki siarki tworzą kwas siarkowy, który niszczy sprzęt kotłowy, niekorzystnie wpływa na roślinność i organizmy żywe.

Dlatego siarka jest elementem chemicznym, której obecność w paliwie naturalnym jest niezwykle niepożądana. Jeśli wejdziesz do stacji roboczej, związki siarki powodują znaczny zatrucie personelu serwisowego.

Istnieją trzy rodzaje popiołu w zależności od jego pochodzenia:

• podstawowy;
• wtórny;
• trzeciorzędowy.

Pierwotna forma jest utworzona z minerałów, które są zawarte w roślinach. Wtórny popiół jest utworzony w wyniku wprowadzania reszt roślin i Ziemi.

Następnie popiół jest w składzie paliwa w procesie górnictwa, przechowywania, a także jej transportu. Przy znacznym osadzaniu popiołu, wymiana ciepła występuje na powierzchni ogrzewania jednostki kotła, zmniejsza wartość transferu ciepła do wody z gazów. Ogromna ilość popiołu jest negatywnie odzwierciedlona nad procesem działania kotła.

Wreszcie

Substancje lotne mają znaczący wpływ na proces spalania dowolnego rodzaju paliwa. Im więcej ich wydajności, głośność będzie objętością frontu płomienia. Na przykład kamienny węgiel, torf, łatwo zapalić, proces towarzyszy niewielką stratę ciepła. Koks, który pozostaje po usunięciu lotnych zanieczyszczeń, tylko związki mineralne i węglowe w jego kompozycji. W zależności od cech paliwa znacznie zmienia ilość ciepła.

W zależności od składu chemicznego izolowane są trzy etapy tworzenia paliwa stałego: torf, browning, węgiel.

Naturalne drewno jest używane w małych instalacjach kotła. Głównie używaj chipów, trocin, wzgórza, kory, sami drewno opałowe są używane w niewielkich ilościach. W zależności od rasy drzewnej wielkość ciepła znacznie się zmienia.

Ponieważ ciepło spalania zmniejsza się drewno opałowe nabywać pewne zalety: szybka palność, minimalny popiół, brak śladów siarki.

Istotne informacje na temat składu paliwa naturalnego lub syntetycznego, jego wartość opałowa jest doskonałym sposobem wykonania obliczeń termochemicznych.

Obecnie prawdziwa możliwość identyfikacji głównych wariantów stałych, gazowych, płynnych paliwa, które staną się najbardziej wydajnym i niedrogim wykorzystaniem w określonej sytuacji.

Właściwości fizykochemiczne gazów ziemnych

Gazy ziemskie nie mają koloru, zapachu, smaku.

Głównymi wskaźnikami gazów ziemnych obejmują: skład, ciepło spalania, gęstość, temperaturę spalania i zapłon, granice wybuchowości i ciśnienie wybuchu.

Naturalne gazy czystych depozytów gazowych składają się głównie z metanu (82-98%) i innych węglowodorów.

W gazie spalania są substancje palne i niepalne. Gazy paliwowe obejmują: węglowodory, wodór, siarkowodór. Niepodowodno: dwutlenek węgla, tlen, azot i para wodna. Skład ich niski i wynosi 0,1-0,3% C0 2 i 1-14% N2. Po wydaniu z gazu usuwa się siarczowodór toksyczny gazu, którego zawartość nie powinna przekraczać 0,02 g / m3.

Ciepło spalania jest ilość ciepła przydzielonego przy pełnym spalaniu 1 m3 gazu. Mierzono ciepło spalania w KCAL / M3, gazu / m3 gazu. Ciepło spalania suchego gazu ziemnego wynosi 8000-8500 kcal / m3.

Wartość obliczona przez stosunek masy do własnej objętości nazywana jest gęstość substancji. Gęstość mierzy się w kg / m3. Gęstość gazu ziemnego jest całkowicie zależna od jej kompozycji i jest w granicach C \u003d 0,73-0,85 kg / m3.

Najważniejszą cechą dowolnego palnego gazu jest komptowanie ciepła, tzn. Maksymalna temperatura osiąga się przy pełnym spalaniu gazu, jeżeli wymagana ilość powietrza spalania dla spalania dokładnie odpowiada wzorom spalania chemicznego, a początkową temperaturę gazu i powietrza jest zero.

Zdolność produkcji ciepła gazów ziemnych wynosi około 2000 -2100 ° C, metan - 2043 ° C. Rzeczywista temperatura spalania w piecu jest znacznie niższa niż wydajność ciepła i zależy od warunków spalania.

Temperatura zapalenia jest temperaturą mieszanki paliwowej, mieszaninę, w której zapala się bez źródła zapłonu. W przypadku gazu ziemnego znajduje się w ciągu 645-700 ° C.

Wszystkie palące gazy są wybuchowe, są w stanie zapalić światłem lub iskry. Rozróżniać dolny i górny limit stężenia rozkładu płomienia . Dolne i górne stężenie, w którym mieszanina jest możliwa. Dolna granica materiału wybuchowego gazów wynosi 3 ÷ 6%, górna 12 ÷ 16%.

Granice eksplozji.

Mieszanka gazowo-powietrzna ma ilość gazu:

do 5% - nie świeci;

od 5 do 15% - eksploduje;

ponad 15% świeci się, gdy powietrze jest dostarczane.

Ciśnienie podczas eksplozji gazu ziemnego wynosi 0,8-1,0 MPa.

Wszystkie palne gaze mogą powodować zatrucie ciała ludzkiego. Głównymi substancjami zatrucia są: tlenek węgla (CO), siarkowodór (H2), amoniak (NH3).

Gaz ziemny nie ma zapachu. W celu ustalenia wycieku odorizacji gazu (tj. Daj mu określony zapach). Odorowanie prowadzone jest stosowanie merkaptanu etylowego. Przeprowadzają odorowanie na stacjach dystrybucji gazu (GDS). Jeśli w powietrzu, 1% gazu ziemnego zaczyna czuć jego zapach. Praktyka pokazuje, że średnia szybkość merkaptanu etylowego do odoryzacji gazu ziemnego, który wchodzi do sieci miejskich, powinna wynosić 16 g na 1000 m3 gazu.

W porównaniu z paliwami stałymi i płynnymi, gaz ziemny wygrywa na wiele sposobów:

Względny tanie koszty wyjaśnione jest łatwiejszym sposobem górnictwa i transportu;

Brak popiołu i usunięcia cząstek stałych do atmosfery;

Wysoki spalanie ciepła;

Do spalania nie jest wymagane przygotowanie paliwa;

Utworzono pracę tych pracowników służących i poprawę warunków sanitarnych i higienicznych jej pracy;

Warunki myśliwce do automatyzacji przepływów pracy.

Ze względu na możliwe wycieki poprzez luźność w związkach rurociągu gazowego i w miejscach zbrojenia, stosowanie gazu ziemnego wymaga szczególnej opieki i ostrożności. Penetracja do pomieszczenia Ponad 20% gazu może prowadzić do uduszenia, a jeśli go ma, w zamkniętej objętości od 5 do 15% może spowodować wybuch mieszaniny powietrza gazowego. W przypadku niepełnego spalania powstaje tlenek toksyczny tlenek węgla, co nawet w niskich stężeniach prowadzi do zatrucia personelu serwisowego.

Pod względem jego pochodzenia gazy ziemskie są podzielone na dwie grupy: suche i tłuszczowe.

Suchy Gazy odnoszą się do gazów mineralnych i są w obszarach związanych z obecnymi lub wcześniejszymi działaniami wulkanów. Suche gaze składają się prawie wyłącznie z pojedynczego metanu o nieznacznej zawartości składników balastowych (azot, dwutlenek węgla) i mają wartość opałową q n \u003d 7000 ÷ 9000 kcal / nm3.

Tłuszczowy Gazy towarzyszą polom olejowym i zwykle gromadzi się w górnych warstwach. Zgodnie z jego pochodzeniem gazy tłuszczowe są blisko oleju i zawierają wiele łatwo kondensujących węglowodory w ich kompozycji. Wartość opałowa gazów płynnych q n \u003d 8000-15000 kcal / nm3

Zalety paliw gazowych obejmują łatwość transportu i spalania, brak popiołu wilgoci, znaczna prostota sprzętu kotłowego.

Wraz z gazami ziemnymi sztuczne gaze ogniowe stosuje się w przetwarzaniu paliw stałych lub w wyniku instalacji przemysłowych jako gazów wydechowych. Sztuczne gazy składają się z palnego spalania gazu paliwa, gazów statecznych i oparów wodnych i są podzielone na bogaty i słaby odpowiednio średnio wartość opałową 4500 kcal / m3 i 1300 kc3. Skład gazów: wodór, metan, inne związki węglowodorowe CMHN, siarkowodór siarczkowy H2S, gazów niepalnych, dwutlenek węgla, tlen, azot i niewielką ilość pary wodnej. Balast - azot i dwutlenek węgla.

Zatem skład paliwa gazowego suchego może być reprezentowany jako następująca mieszanina elementów:

CO + H2 + σCMHN + H2 S + CO2 + O2 + N2 \u003d 100%.

Skład paliwa gazowego mokrego jest wyrażona w następujący sposób:

CO + H2 + σCMHN + H2 S + CO2 + O2 + N2 + H2O \u003d 100%.

Ciepłe spalanie suchy Paliwo gazowe KJ / M3 (KCAL / M3) na 1 m3 gazu w normalnych warunkach są określane w następujący sposób:

Qh \u003d 0,01,

Gdzie qi jest ciepłem spalania odpowiedniego gazu.

Ciepło spalania paliwa gazowego pokazano w tabeli 3.

Gaz domenowy Jest on utworzony, gdy wytapianie żeliwa w pasmach. Jego wydajność i HIMSOWS zależą od właściwości ładunku i paliwa, trybu pracy pieca, metody intensyfikacji procesu i innych czynników. Wydajność gazu waha się od 1500-2500 m 3 na tonę żeliwa. Proporcja niepalących elementów (N2 i CO 2) w gazie domenowym wynosi około 70%, co powoduje jego niskie wskaźniki inżynierii cieplnej (najniższe spalanie ciepła gazu wynosi 3-5 MJ / m 3).

Podczas spalania gazu domen, maksymalna temperatura produktów spalinowych (z wyłączeniem strat ciepła i zużycia ciepła do dysocjacji CO2 i H2O) wynosi 400-1500 0 C. Jeśli podgrzewasz gaz i powietrze przed spalaniem, a następnie temperatura spalania Produkty można znacznie poprawić.

Gazy Ferroalloy Uformuje się podczas wytapiania żelazostopów w piecach Rukowania. Gaz, pozostawiając zamknięte piece, mogą być używane jako paliwo Wper (zasoby wtórne). W otwartych piecach, ze względu na bezpłatny dostęp do powietrza, gaz spala się na rustykalnym. Wyjście i skład gazu Ferroalloya zależy od marki płatnej

stop, skład ładunku, działanie pieca, jego moc itp. Skład gazu: 50-90% CO, 2-8% H2, 0,3-1% CH 4, O2<1%, 2-5% CO 2 , остальное N 2 . Максимальная температура продуктов сгорания равна 2080 ^0 C. Запылённость газа составляет 30-40 г/м^3 .

Gaz konwertera Uformuje się, gdy stal wytapiana w przetwornikach tlenu. Gaz składa się głównie z tlenku węgla, wyjście i ich skład podczas topnienia jest znacznie zmieniany. Po sprzątaniu składu gazu w przybliżeniu: 70-80% CO; 15-20% CO 2; 0,5-0,8% O2; 3-12% n 2. Spalanie gazowe zawiera 8,4-9.2 MJ 3. Maksymalna temperatura spalania osiąga 2000 0 S.

Gaz Uformuje się podczas węgla węglowego węgla. W czarnej metalurgii stosuje się po ekstrakcji produktów chemicznych. Skład gazu koksu zależy od właściwości mieszanki węgla i warunków koksujących. Uszkodzone udziały komponentów w Gazie znajdują się w następnych limitach,%: 52-62H 2; 0,3-0,6 o 2; 23,5-26,5 CH 4; 5.5-7,7 CO; 1,8-2,6 CO 2. Ciepło spalania wynosi 17-17.6 MJ / m ^ 3, maksymalna temperatura produktów spalania - 2070 0 C.

Paliwo gazowe jest podzielone na naturalne i sztuczne i jest mieszaniną palnych i niepalących gazów zawierających określoną ilość pary wodnej, a czasem pyłu i żywicy. Ilość paliwa gazowego wyraża się w metrach sześciennych w normalnych warunkach (760 mm Hg. Art. I 0 ° C), a kompozycja - jako procent objętościowy. Pod kompozycją paliwa rozumie kompozycję suchej części gazowej.

Paliwo gazowe ziemne

Najczęstszym paliwem gazowym jest gaz ziemny o wysokim spalaniu ciepła. Podstawą gazu ziemnego jest metan, z których zawartość wynosi 76,7-98%. Inne związki gazowe węglowodorowe są częścią gazu ziemnego od 0,1 do 4,5%.

Skroplony produkt gazowy rafinacji ropy naftowej - składa się głównie z mieszaniny propanu i butanu.

Gaz ziemny (CNG, NG): Metan CH4 więcej niż 90%, etan C2 H5 mniej niż 4%, propan C3 H8 mniej niż 1%

Skroplony gaz (LPG): propan C3 H8 Ponad 65%, Bhutan C4 H10 mniej niż 35%

Skład gazów palnych obejmuje: wodór H2, metan CH4, inne związki węglowodorowe z MH N, siarczowodór siarczkowy H2 S oraz gazów niezalbalnych, dwutlenku węgla CO2, tlen O2, azot N2 i niewielka ilość wody Vapor N 2 O. Indeksy m. i p.z C i N związki różnych węglowodorów charakteryzują się, na przykład, dla metanu CH 4 t \u003d.1 I. n.\u003d 4, dla etanu z 2n t \u003d 2.i n.\u003d Btt.

Skład suchego paliwa gazowego (jako procent objętości):

CO + H2 + 2 C M N N + H2 S + CO2 + O2 + N2 \u003d 100%.

Nie spalalna część paliwa suchego gazu jest balastowa - Azot N i dwutlenek węgla CO 2.

Skład paliwa gazowego mokrego jest wyrażona w następujący sposób:

CO + H2 + σ z m n n n + H2 S + CO2 + O2 + N2 + H2O \u003d 100%.

Ciepło spalania, KJ / M (KCAL / M3), 1 m3 czystego suchego gazu w normalnych warunkach są określane w następujący sposób:

Q n c \u003d 0,01,

gdzie QZ, Q N 2, Q z m n n q n 2 s. - ciepło spalania poszczególnych gazów zawartych w mieszaninie, KJ / M3 (KCAL / M3); Co, h2,Cm h n, h 2 s - elementy stanowiące mieszaninę gazową,% objętościowo.

Ciepło spalania 1 m3 suchego gazu ziemnego w normalnych warunkach dla większości pól krajowych wynosi 33,29 - 35,87 MJ / M3 (7946 - 8560 KCAL / M3). Charakterystyka gazu paliwa pokazana jest w tabeli 1.

Przykład.Określ niskie ciepło spalania gazu ziemnego (w normalnych warunkach) następnej kompozycji:

H 2 S \u003d 1%; CH 4 \u003d 76,7%; C2H6 \u003d 4,5%; C3 H 8 \u003d 1,7%; C4 H10 \u003d 0,8%; C5 H 12 \u003d 0,6%.

Zastępowanie we wzorze (26) Charakterystyka gazów z tabeli 1 otrzymujemy:

Q ns \u003d 0,01 \u003d 33981 KJ / M 3 lub

Q NS \u003d 0,01 (5585,1 + 8555 76,7 + 15 226 4.5 + 21 795 1,7 + 28 338 0,8 + 34 890 0,6) \u003d 8109 KCAL / M3.

Tabela 1. Charakterystyka paliwa gazowego

Gaz	Przeznaczenie	Spalanie ciepłaQ n s.
		KJ / M3.	Kcal / m3.
Wodór	N,	10820	2579
Oxigarbon.	WIĘC	12640	3018
Siarkowodór	H 2 S.	23450	5585
Metan	CH 4.	35850	8555
Etan	Od 2 h6	63 850	15226
Propan.	3h 8.	91300	21795
Butan	Od 4 h 10	118700	22338
Pentane.	Od 5 N 12	146200	34890
Etylen	C2N 4.	59200	14107
Propylen.	3H 6.	85980	20541
Boutylen.	Od 4 h 8	113 400	27111
Benzen	Od 6 h6	140400	33528

Kotły konsumują od 71 do 75 m3 gazu ziemnego, aby uzyskać jedną tonę pary. Koszt gazu w Rosji na wrzesień 2008 r. Jest to 2,44 rubli na metr sześcienny. W związku z tym tona para będzie kosztować 71 × 2,44 \u003d 173 rubli 24 kopiejek. Prawdziwy koszt mnóstwo pary na fabrykach dotyczy kotłów de stanowią co najmniej 189 rubli na tonę pary.

Kotły typu DCVR zużywają od 103 do 118 m3 gazu ziemnego, aby uzyskać jedną tonę pary. Minimalny koszt obliczania tony pary dla tych kotłów wynosi 103 × 2,44 \u003d 251 rubli 32 kopieje. Prawdziwa wartość pary na roślinach ma co najmniej 290 rubli na tonę.

Jak obliczyć maksymalne zużycie gazu ziemnego na kotle parowe DE-25? Jest to charakterystyka techniczna kotła. 1840 kostek na godzinę. Ale możesz i obliczyć. 25 ton (25 tysięcy kg) musi być pomnożony przez różnicę w entalpii pary i wody (666,9-105) i wszystko to jest podzielone na KP. Bottop 92,8% i ciepło spalanie gazu. 8300. I wszystkie

Sztuczne paliwo gazowe

Sztuczne palne gaze są paliwem lokalnego znaczenia, ponieważ mają znacznie mniej ciepło spalania. Głównymi palnymi elementami palnych są tlenek węgla i wodór H2. Gazy te są wykorzystywane w produkcji, w których są one uzyskiwane jako paliwo roślin technologicznych i energetycznych.

Wszystkie naturalne i sztuczne palne gaze są wybuchowe, są w stanie zapalić na otwartym ogniu lub iskry. Dno i górna granica wybuchowości gazu są wyróżnione, tj. Największa i najmniejsza koncentracja procentowa w powietrzu. Dolna granica wybuchowości gazów naturalnych wynosi od 3% do 6%, a górna - od 12% do 16%. Wszystkie palne gaze są w stanie spowodować zatrucie ciała ludzkiego. Głównym zatruciem substancjami łatwopalnych gazów są: tlenek węgla, siarczowodór H2S, NH3 amoniak.

Naturalne gazy palne i sztuczne bezbarwne (niewidoczne) nie pachniają, co czyni ich niebezpiecznymi przy przenikaniu do wewnętrznej room kotłowniczej przez luźność zbrojenia gazu. Aby uniknąć zatrucia, palne gaze powinny być traktowane przez alroad-substancji z nieprzyjemnym zapachem.

Uzyskanie tlenku węgla w przemyśle Solidne zgazowanie paliwa

W przypadku celów przemysłowych tlenek węgla otrzymuje się przez zgazowanie paliwa stałego, tj. Obracając go do paliwa gazowego. Więc można uzyskać tlenek węgla z dowolnego paliwa stałego - węgla skamieniałego, torfu, drewna opałowego itp.

Proces zgazowania paliwa stałego pokazano na eksperymencie laboratoryjnym (rys. 1). Wypełnij rurkę ogniotrwałą z kawałkami węgla drzewnego, mocno wahaj się i pomijamy tlen z gazometru. Wypuść z rury gazowej, pominęmy przez przemywanie wodą wapienną, a następnie narzucimy. Woda wapna jest przycięta, gaz płonie niebieskawą płomień. Wskazuje na obecność dwutlenku CO2 i tlenku węgla w produktach reakcji.

Tworzenie tych substancji można wyjaśnić faktem, że zatrzask jest najpierw utleniany w dwutlenku węgla, kontaktując się z tlenem gorącym węglem. C + O 2 \u003d CO 2

Następnie przechodząc przez węgiel z grilla, dwutlenek węgla jest częściowo przywrócony do nich do tlenku węgla: CO 2 + C \u003d 2SO

Figa. 1. Uzyskiwanie tlenku węgla (doświadczenie laboratoryjne).

W warunkach przemysłowych regasy paliwa stałe prowadzi się w piecach o nazwie generatory gazu.

Otrzymaną mieszaninę gazów jest nazywany gazem generatora.

Urządzenie generatora gazu jest wyświetlane na rysunku. Jest to stalowy cylinder o wysokości około 5 m.i średnica około 3,5 m,futnred wewnątrz ogniotrwałego cegły. Z góry generator gazu jest ładowany paliwem; Na dole przez ruszt jest wentylatorem, powietrzem lub wodą jest podawana.

Tlen powietrza reaguje z paliwem węglowym, tworząc dwutlenek węgla, który wzrasta przez warstwę gorącego paliwa, jest przywracany przez węgiel tlenku węgla.

Jeśli generator dmucha tylko powietrze, otrzymuje się gaz, który w jej kompozycji zawiera tlenek węgla i azot powietrza (jak również liczba 2 i innych zanieczyszczeń). Taki gaz generatorowy nazywa się gazem lotniczym.

Jeśli pary wodny powstają w wyniku reakcji, węgiel i wodór są utworzone w wyniku reakcji: C + H 2 O \u003d CO + H 2

Ta mieszanina gazów nazywana jest gazem wodnym. Gaz wodny ma wyższą wartość opałową niż powietrze, jak w kompozycji, wraz z tlenkiem węgla, drugim gazem palnym jest wodór. Gaz wodny (synteza gazu), jeden z produktów zgazowania paliwa. Gaz wodny składa się głównie z CO (40%) i H2 (50%). Gaz wodny jest paliwa (spalanie ciepła 10 500 kj / m3 lub 2730 kcal / mg), a jednocześnie surowce do syntezy alkoholu metylowego. Nie można jednak uzyskać gazu wodnego, ponieważ reakcja tworzenia jest jego endotermiczna (z absorpcją ciepła), a zatem paliwo w generatora chłodzi. Aby utrzymać węgiel w podziale, dmuchając pary wodną do generatora na przemian z wlotem powietrza, który jest znany, reaguje z paliwem z izolacją ciepła.

Ostatnio rozmycie pary-tlenu jest szeroko stosowane do wysunięcia paliwa. Jednoczesne oczyszczanie przez warstwę paliwa paliwa paliwa wody i tlenu umożliwia utrzymanie procesu w sposób ciągły, znacznie zwiększyć wytwarzanie generatora i otrzymuje gaz o wysokiej zawartości wodoru i tlenku węgla.

Nowoczesne generatory gazu są potężnymi urządzeniami do ciągłego działania.

W celu zapalniania i trujących gazów przy stosowaniu paliwa w generatorze gazu, startowy bęben jest podwójny. Podczas gdy paliwo wchodzi w jedną gałęzi bębna, z innego przedziału, paliwo jest wlane do generatora; Podczas obracania bębna, procesy te są powtarzane, generator pozostaje odizolowany od atmosfery przez cały czas. Jednolity rozkład paliwa w generatorze odbywa się za pomocą stożka, który można zainstalować na różnych wysokościach. Gdy jest obniżony, węgiel leży bliżej środka generatora, gdy stożek jest podniesiony, węgiel jest odrzucany bliżej ścian generatora.

Usuwanie popiołu z generatora gazu jest zmechanizowany. Kratka rusztowa ma kształt stożka powoli obraca silnik elektryczny. Jednocześnie popiół przesuwa się do ścian generatora i specjalne adaptacje są odprowadzane w skrzynce rajdowej, skąd jest okresowo usunięte.

Pierwsze światła gazowe oświetliły się w Petersburgu na wyspie farmaceutycznej w 1819 roku. Zastosowano gaz, który zastosowano, uzyskano przez zgazowanie węgla. Nazywano go światłem.

Wielki rosyjski naukowiec D. I. Mendeleeev (1834-1907) po raz pierwszy wyraził pomysł, że zgazowanie węgla można wykonać bezpośrednio pod ziemią, bez podnoszenia go. Rząd królewski nie docenił zdania.

Pomysł zgazowania podziemnego była gorąco wspierana przez V. I. Lenina. Nazwał ją "jednym z wielkich zwycięstw technologii". Podziemne zgazowanie zostało przeprowadzone po raz pierwszy państwo radzieckie. Już przed wielką wojną patriotyczną w Związku Radzieckim, generatory podziemne pracowali w Donieck i blisko Moskwy basenów węgla.

Idea jednej z metod podziemnej zgazowania daje figura 3. W warstwie węgla pakuje dwie studnie, które są połączone przez kanał poniżej. Węgiel jest osiadany w takim kanale w jednym z studni i karmić tam basen. Produkty spalania, poruszające się wzdłuż kanału, współdziałają z węglem z grilla, co powoduje palny gaz jak w konwencjonalnym generatorze. Gaz przechodzi na powierzchnię przez drugie dobrze.

Gaz generator jest szeroko stosowany do ogrzewania pieców przemysłowych - metalurgicznych, cokes i jako paliwa w pojazdach (rys. 4).

Figa. 3. Schemat podziemnego zgazowania kamiennego węgla.

Liczba produktów organicznych są syntetyzowane z wodoru wodoru i tlenku węgla, takiego jak płynne paliwo. Syntetyczny paliwo cieczy - paliwo (głównie benzyna), otrzymana przez syntezę tlenku węgla i wodoru w temperaturze 150-170 GR Celsjusza i ciśnienia 0,7 - 20 MN / m2 (200 kgf / cm2), w obecności katalizatora (nikiel, żelazo, kobalt ). Pierwsza produkcja syntetycznego paliwa cieczy jest organizowana w Niemczech podczas II wojny światowej ze względu na brak oleju. Szeroka propagacja, syntetyczne płynne paliwo nie otrzymało ze względu na wysoki koszt. Gaz wodny stosuje się do wytwarzania wodoru. W tym celu gaz wodny w mieszaninie pary wodnej ogrzewa się w obecności katalizatora, a wynikiem jest dodatkowo wodór do już istniejącego gazu wodnego: CO + H2 O \u003d CO 2 + H 2

5. Najwyższa bilans spalania

Rozważ metody obliczania salda termicznego procesu spalania paliw gazowych, cieczy i stałych. Obliczenie jest zmniejszone do rozwiązania następujących zadań.

· Określenie ciepła spalania (wartość opałowa) paliwa.

· Definicja temperatury spalania teoretycznego.

5.1. Spalanie ciepła

Reakcje chemiczne towarzyszą uwalnianie lub absorpcja ciepła. Gdy ciepło jest izolowane, reakcję nazywana jest egzotermiczna, a gdy wchłonięta - endotermil. Wszystkie reakcje spalania są egzotermiczne, a produkty spalania należą do związków egzotermicznych.

Przydzielone (lub absorbowane) podczas przepływu reakcji chemicznej ciepła nazywana jest ciepłem reakcji. W reakcjach egzotermicznych jest pozytywny, w endotermicznym - negatywny. Reakcja spalania zawsze towarzyszy uwalnianie ciepła. Ciepłe spalanie Q G. (J / mol) nazywany jest ilością ciepła, która wyróżnia się pełnym spalaniem jednego modlącego się substancji i obracając substancję palną do pełnych produktów spalania. Mole jest główną jednostką ilości substancji w systemie SI. Jeden kret jest taką ilością substancji, w której istnieje tyle cząstek (atomy, cząsteczki itp.), Jak zawierające atomy w 12 g izotopu węgla-12. Masa substancji równej 1 modlitwa (masa molekularna lub molowa) jest numerycznie zbiegła się z względną masą cząsteczkową tej substancji.

Na przykład, względną masę cząsteczkową tlenu (O2) wynosi 32, dwutlenek węgla (CO2) wynosi 44, a odpowiednie masy cząsteczkowe będą równe M \u003d 32 g / mol i m \u003d 44 g / mol. Tak więc, w jednym tlenu mole zawiera 32 gramy tej substancji, aw jednym mole CO 2 zawiera 44 gramów dwutlenku węgla.

Żadne ciepło spalania jest często używane w obliczeniach technicznych. Q G.i wartość opałowa paliwa P.(J / kg lub j / m 3). Wartość opałowa substancji jest ilość ciepła, która jest przydzielana z pełnym spalaniem 1 kg lub 1 m 3 substancji. W przypadku cieczy i substancji stałych obliczenia przeprowadza się o 1 kg, a dla gazu - o 1 m3.

Znajomość ciepła spalania i wartości opałowej paliwa jest niezbędna do obliczenia temperatury spalania lub eksplozji, ciśnienia podczas eksplozji, tempo propagacji płomienia i inne cechy. Wartość opałowa paliwa zależy od metod eksperymentalnych lub szacowanych. W eksperymentalnym określeniu wartości opałowej określona masa paliwa stałego lub ciekłego jest spalana w bomby kalorymetrycznej, aw przypadku paliw gazowych - w kalorymetrze gazu. Używanie tych urządzeń mierzy się całkowite ciepło P. 0, zwolniony, gdy spalanie masa zawieszenia paliwa M.. Wielkość wartości opałowej Q G. Znajduje się według Formuły

Komunikacja między ciepłem spalania a
Wartość opałowa paliwa

Aby nawiązać połączenie między ciepłem spalania a wartością opałową substancji, konieczne jest rejestrowanie równania reakcji spalania chemicznego.

Produktem całkowitego spalania węgla jest dwutlenek węgla:

C + O2 → CO 2.

Produkt pełnego spalania wodoru jest woda:

2N 2 + O2 → 2N 2 O.

Produktem całkowitego spalania siarki jest dwutlenek siarki:

S + O 2 → SO 2.

W tym samym czasie wyróżnia się w wolnej formie azotu, halogenków i innych elementów niepalących.

Substancja paliwa - gaz

Jako przykład obliczymy wartość opałową metanu CH4, dla której ciepło spalania jest równe Q G.=882.6 .

· Definiujemy masę cząsteczkową metanu zgodnie z jego wzorem chemicznym (CH 4):

M \u003d 1 ∙ 12 + 4 ∙ 1 \u003d 16 g / mol.

· Określ wartość opałową 1 kg metanu:

· Znajdź objętość 1 kg metanu, znając jego gęstość ρ \u003d 0,717 kg / m3 w normalnych warunkach:

.

· Określ wartość opałową 1 m 3 metanu:

Podobnie określono wartość opałową dowolnych gazów palnych. Dla wielu typowych substancji, znaczenie ciepła spalania i wartości opałowej mierzono o wysokiej dokładności i podano w odpowiedniej literaturze odniesienia. Przedstawiamy tabelę wartości wartości opałowej niektórych substancji gazowych (tabela 5.1). Wartość P.ta tabela jest podana w MJ / M3, a w KCAL / M3, ponieważ 1 kcal \u003d 4,1868 KJ jest stosowany jako jednostka ciepła.

Tabela 5.1.

Paliwo gazowe karne

Substancja			Acetylen
P.

Substancja paliwa - ciecz lub ciało stałe

Przykładowo, obliczymy wartość opałową alkoholu etylowego z 2 h 5, dla których ciepło spalania Q G. \u003d 1373,3 KJ / MOLE.

· Definiujemy masę cząsteczkową alkoholu etylowego zgodnie z jego wzorem chemicznym (od 2 h 5):

M \u003d 2 ∙ 12 + 5 ∙ 1 + 1 ∙ 16 + 1 ∙ 1 \u003d 46 g / mol.

· Określ wartość opałową 1 kg alkoholu etylowego:

Podobnie określa się wartość kaloryczną dowolnej cieczy i stałego łatwopalnego. W zakładce. 5.2 i 5.3 przedstawia wartości wartości opałowej P.(MJ / kg i kcal / kg) dla niektórych cieczy i ciał stałych.

Tabela 5.2.

Ciekły kaloryzm paliwa

Substancja		Alkohol metylowy	Etanol			MAZUT, OLEJ.
P.

Tabela 5.3.

Kalorowanie paliwa stałe

Substancja		Drzewo świeżo	Suche drzewo	brązowy węgiel	Torfować suche	Antracyt, Cox.
P.

Formuła Mendeleev.

Jeśli wartość opałowa paliwa jest nieznana, można go obliczyć za pomocą formuły empirycznej zaproponowanej przez D.I. Mendeleev. Aby to zrobić, konieczne jest znanie składu elementów paliwa (równoważnej wzoru paliwa), czyli procent następujących elementów:

Tlen (O);

Wodór (H);

Węgiel (C);

Siarka (y);

Popiół (a);

Wody (W).

W produktach spalania paliwa zawsze zawierają pary wodne tworzące zarówno ze względu na obecność wilgoci w paliwie i podczas spalania wodoru. Produkty spalania wydechowe pozostawiają instalację przemysłową w temperaturze powyżej temperatury punktu rosy. Dlatego ciepło, które jest przydzielane podczas kondensacji pary wodnej, nie może być przydatne i nie powinny być brane pod uwagę podczas obliczeń termicznych.

W celu obliczenia, najniższa wartość opałowa jest zwykle stosowana. P N. Paliwo, która bierze pod uwagę straty termiczne z parą wodną. Do paliw stałych i płynnych P N. (MJ / kg) jest w przybliżeniu określony przez formułę MendeleEV:

P N.=0.339+1.025+0.1085 – 0.1085 – 0.025, (5.1)

gdzie w nawiasach wskazywały procent (% wag.) Zawartość odpowiednich elementów w kompozycji paliwowej.

Formuła ta uwzględnia ciepło reakcji egzotermicznych spalania węgla, wodoru i siarki (za pomocą znaku "plus"). Tlen zawarty w paliwie częściowo zastępuje tlen powietrza, więc odpowiedni element w wzorze (5.1) jest wykonany za pomocą znaku minus. Gdy odparowanie wilgoci ciepło jest spożywane, dlatego odpowiedni termin zawierający W jest również wykonany znakiem "minus".

Porównanie obliczonych i eksperymentalnych danych o wartości opałowej różnych paliw (drewno, torf, węgiel, olej) wykazały, że obliczenie według wzoru MendeleEV (5.1) daje błąd, który nie przekracza 10%.

Niższa wartość opałowa P N. (MJ / M 3) Suche palne gazy o wystarczającej dokładności można obliczyć jako suma produktów wartości opałowej poszczególnych składników i ich procentowa 1 m 3 paliwa gazowego.

P N.\u003d 0,108 [H2] + 0,126 [CO] + 0,358 [CH 4] + 0,5 [C2H2] + 0,234 [H 2 S] ..., (5.2)

gdzie w nawiasach wskazywały na procent (objętość.%) Zawartość odpowiednich gazów w składzie mieszaniny.

Średnio wartość kaloryczna gazu ziemnego wynosi około 53,6 mj / m 3. W sztucznie uzyskanych gazów palnych zawartość metanu CH 4 jest nieznacznie. Głównymi składnikami palnych są wodór H2 i tlenek węgla CO. W gazu koksowym, na przykład zawartość H2 osiąga (55 ÷ 60)%, a niższa wartość opałowa takiego gazu osiąga 17,6 MJ / m3. W gazie generatora zawartość ~ 30% i H 2 ~ 15%, podczas gdy niższa wartość opałowa gazu generatora P N. \u003d (5,2 ÷ 6,5) MJ / M3. W gazie gazu zawartość CO i H2 jest mniejsza; Wartość P N. \u003d (4.0 ÷ 4,2) MJ / M3.

Rozważmy przykłady obliczania wartości opałowej substancji zgodnie z formułą MendeleEV.

Definiujemy wartość opałową węgla, kompozycja elementu podana jest w tabeli. 5.4.

Tabela 5.4.

Element elementarny węgla

· Zastąp te przedstawione w tabeli. 5.4 Dane w wzorze MendeleEV (5.1) (N i AZO AZOT A w tym wzorze nie są wliczone w cenę, ponieważ są one obojętne substancje i nie uczestniczą w reakcji spalania):

P N.\u003d 0,339 ∙ 37,2 + 1.025 ∙ 2,6 + 0,1085 ∙ 0,6-0.1085 ∙ 12-0,025 ∙ 40 \u003d 13.04 MJ / kg.

Definiujemy ilość drewna opałowego potrzebnego do ogrzewania 50 litrów wody od 10 ° C do 100 ° C, jeśli 5% ciepła uwalnianego podczas spalania jest spożywane, a pojemność cieplna wody jest spożywana z\u003d 1 kcal / (kg ∙ grad) lub 4.1868 kJ / (kg ∙ grad). Elementalna kompozycja drewna opałowego jest podana w tabeli. 5.5:

Tabela 5.5.

Elemental Skład drewna

	· Znajdziemy wartość opałową drewna opałowego zgodnie z wzorem MendeleEV (5.1): P N.\u003d 0,339 ∙ 43 + 1.025 ∙ 7-0.1085 ∙ 41-0.025 ∙ 7 \u003d 17.12 MJ / kg. · Definiujemy ilość ciepła spożywanego do ogrzewania wodnego, podczas spalania 1 kg drewna opałowego (biorąc pod uwagę fakt, że 5% ciepła jest spożywane na ogrzewanie (A \u003d 0,05), przydzielone podczas spalania): P. 2 \u003d A. P N.\u003d 0,05 · 17.12 \u003d 0,86 MJ / kg. · Określ ilość drewna opałowego potrzebnego do ogrzewania 50 litrów wody od 10 ° C do 100 ° C: kg. W ten sposób wymagane jest około 22 kg drewna opałowego do ogrzewania wodnego.