Yanıcı gazların sınıflandırılması

Şehirlerin ve sanayi işletmelerinin gaz temini için, kökgün, kimyasal bileşim ve fiziksel özelliklerden farklı olarak çeşitli yanıcı gazlar kullanılır.

Menşe ile, yanıcı gazlar, katı ve sıvı yakıttan üretilen doğal veya doğal ve yapaylara ayrılır.

Doğal gazlar, saf gaz alanlarının oyuklarından veya petrol sahalarından yağ ile üretilir. Gazze petrol sahalarının geçmesi denir.

Saf gaz birikintilerinin gazları, esas olarak küçük ağır hidrokarbonların küçük bir içeriğine sahip metandan oluşur. Kompozisyon ve kalörlüklerin tutarlılığı ile karakterize edilirler.

Metan ile birlikte gelen gazlar, önemli miktarda ağır hidrokarbon (propan ve bütan) içerir. Bu gazların bileşimi ve kalorifik değeri geniş ölçüde dalgalanmaktadır.

Yapay gazlar özel gaz fabrikalarında üretilir, metalurji fabrikalarında kömürü yanken, yağ işleme fabrikalarının yanı sıra bir yan ürün olarak elde edilirler.

Taş kömürden üretilen gazlar, bizim ülkemizde kentsel gaz arzı için biz çok sınırlı miktarlarda kullanılır ve payları her zaman azalır. Aynı zamanda, gaz sübstitüe edilmiş bitkiler ve yağ arıtma tesislerinde petrol işlemedeki petrol rafine edilmiş bitkilerden elde edilen sıvılaştırılmış hidrokarbon gazlarının üretimi ve tüketimi artmaktadır. Kentsel gaz arzı için kullanılan sıvı hidrokarbon gazlar esas olarak propan ve bütandan oluşur.

Gazların bileşimi

Gaz tipi ve kompozisyonu, gaz alanının, gaz ağının şeması ve çapları, gaz eritme cihazlarının yapısal çözeltileri ve gaz boru hatlarının bireysel düğümleri tarafından büyük ölçüde önceden belirlenir.

Gaz tüketimi, kalorifik değere bağlıdır ve bu nedenle gaz boru hatlarının çapları ve yanma gazı koşulları. Endüstriyel tesisatlarda gaz kullanırken, yanma sıcaklığı ve alev yayılma hızı ve gazların gaz yakıt bileşiminin kompozisyonunun yanı sıra fizikokimyasal özellikler, öncelikle gaz üretme yöntemine bağlıdır.

Yanıcı gazlar çeşitli gazların mekanik karışımlarını temsil eder<как го­рючих, так и негорючих.

Gaz yakıtların yanıcı bir kısmında: rengi, tadı ve koku olmadan hidrojen (h 2) -gaz, düşük kalorifik değer 2579 kKAL / NM 3 \\metan (CH4) - renk, tadı ve koku olmayan gaz, doğal gazların ana yakıt kısmı, düşük kalorifik değer 8555 kCAL / NM 3;karbon monoksit (CO) - renk, tadı ve koku olmayan gaz, herhangi bir yakıtın eksik yanması, çok zehirli, düşük kalorifik değer 3018 KCAL / NM 3;ağır hidrokarbonlar (Pn t ile)Bu isim<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 *.

Gaz yakıtların yanıcı olmayan bir kısmında, karbondioksit (C02), oksijen (O2) ve azot (n2).

Gazların yanıcı olmayan kısmı, balast olarak adlandırılacak olanıdır. Doğal gazlar, yüksek kalori olasılığı ve karbon monoksitin eksiksiz olmasıyla karakterize edilir. Aynı zamanda (çoğunlukla zehirli (ve agresif bir gaz hidrojen sülfürü (H2S) içeren gaza monte edilmiş bir dizi tortu. Yapay kömür gazlarının çoğu önemli miktarda yüksek teknoloji ürünü gaz içerir - karbon monoksit (CO). Gaz karbonunda ve diğer zehirli maddelerdeki oksitin kullanılabilirliği, operasyonel çalışmaların üretimini zorlaştırır ve gaz kullanırken riski artırırlar. Ana bileşenlere ek olarak, gazların bileşimi çeşitli safsızlıklar içerir, yüzdesinin ihmal edilebilir olduğu özel değeri. Ancak, gaz boru hatlarını dikkate almanız gerekmez. Milyonlarca kübik gaz metre bile, toplam safsızlık miktarı önemli miktarda ulaşır. Pek çok safsızlık, sonuçta yol açan gaz boru hatlarında azalır. kapasitelerinde bir düşüşe ve bazen gaz geçişinin tamamlanmasına kadar. Bu nedenle, gaz boru hateleri tasarlarken, gazdaki safsızlıkların varlığı dikkate alınmalıdır... Ve operasyon sırasında.

Kirliliklerin sayısı ve bileşimi, üretim veya gaz üretimi yöntemine ve temizlik derecesine bağlıdır. En zararlı safsızlıklar toz, reçine, naftalin, nem ve kükürt bileşikleridir.

Gazze'de üretim sürecinde (üretim) veya boru hatlarındaki gaz taşımacılığı sırasında tozu belirir. Reçine, yakıtın termal ayrışmasının bir ürünüdür ve birçok yapay gaz eşlik eder. Gazdaki toz varlığında, reçine reçine-çamur fişlerinin oluşumuna ve gaz boru hatlarının tıkanmasına katkıda bulunur.

Naftalen genellikle yapay kömür gazlarında bulunur. Düşük sıcaklıklarda, naftalen borulara düşer ve diğer katı ve sıvı safsızlıklar ile birlikte, gaz boru hatlarının geçiş kesitini azaltır.

Buhar formundaki nem, neredeyse tüm doğal ve yapay gazlarda bulunur. Doğal gazlarda, suyun yüzeyine sahip gazların bir sonucu olarak gaz alanına düşer ve yapay gazlar "üretim) sürecinde suyla doyurulur. Önemli miktarlarda nemin varlığı istenmez Gazın kalorifik değerini düşürür. Ek olarak, buharlaşmanın ısı kapasitesi, yanma gazı yanma ürünleri ile birlikte önemli miktarda ısı alır. Gazze ile ilgili büyük bir nem içeriği de istenmez, çünkü yoğuşma "Borularda hareket yükü yükünde, gaz boru hattında (en düşük noktalarda) su sıkışmaları oluşturabilir. Bu, özel yoğuşma kollektörlerinin kurulmasını ve bunları pompalamasını gerektirir.

Sülbebilmiş bileşikler, zaten belirtildiği gibi, hidrojen sülfür, ayrıca serougerod, merkaptan, vb. Bu bileşikler sadece insanların sağlığına zararlı değildir, aynı zamanda boruların önemli bir şekilde korozyonuna neden olur.

Esas olarak kömür gazlarında bulunan amonyak ve siyanür bileşikleri, diğer zararlı safsızlıklardan kaydedilmelidir. Amonyak ve siyanür bileşiklerinin varlığı, boru metalinin korozyonunu arttırmaya neden olur.

Yanıcı gazlarda karbondioksit ve azot varlığı da istenmez. Bu gazlar, yanma işlemine dahil değildir, kalorifik değeri azaltan bir balast olan, bu da, gaz boru hatlarının çapında bir artışa yol açan ve gazlı yakıt kullanımının ekonomik verimliliğinde bir düşüşe yol açan bir balast olarak.

Kentsel gaz arzı için kullanılan gazların bileşimi, GOST 6542-50 (Tablo 1) gereksinimlerini karşılamalıdır.

tablo 1

Ülkenin en ünlü alanlarının doğal gazlarının bileşiminin ortalama değerleri tabloda sunulmaktadır. 2.

Gaz yataklarından (kuru)

Batı Ukrayna. . .	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
Stavropol bölgesi. .	98,6	0,4	0,14	0,06		-	0,1	0,7	0,561
Krasnodar bölgesi. .	92,9		0,5	-	0,5	_	0,01	0,09	0,595
Saratovskoe ...............................	93,4	2,1	0,8	0,4	0,3	İz	0,3	2,7	0,576
Gazlı, Bukhara Bölgesi	96,7		0,35	0,4"			0,1	0,45	0,575
Gaz alan yataklarından (geçiş)
Romashkino .................................			18,5	6,2	4,7		0,1	11,5	1,07
				7,4	4,6	____	İz		1,112	__ .
TÜMASE ...................................			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	-
Yağlı .......... ..........................				2,5		. ___ .		1,5	0,721	-
SYZRAN YAĞ ...............................	31,9	23,9 -	5,9	2,7	0,8	1,7	1,6	31,5	0,932	-
İshimbay .................................	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 ;

Gaz kalorifik değeri

Yakıt miktarının biriminin tamamen yanmasıyla salınan ısı miktarı, kalorifik değer (Q) olarak adlandırılır (Q) veya bazen de, yakıtın ana özelliklerinden biri olan kalorifiyet veya kaloriilite olarak adlandırılır.

Gaz kalorifik değeri genellikle 1'e atıfta bulunur m 3,normal şartlar altında alınmış.

Normal koşullar altında teknik hesaplamalarda, gazın durumu 0 ° C sıcaklıkta ve 760 basınçta anlaşılmaktadır. mm rt. Sanat.Bu koşullardaki gazın hacmi belirtilmiştir. nm 3.(normal metreküp).

Normal koşullar için GOST 2923-45'e göre endüstriyel gaz ölçümleri için, 20 ° C sıcaklık ve basınç 760 mm rt. Sanat.Bu koşullara atfedilen gaz hacmi, aksine nm 3.arayacağız m. 3 (metreküp).

Gaz kalorifik değeri (Q))olarak ifade edildi kCAL / NM Eya da kcal / m3.

Sıvılaştırılmış gazlar için, kalorifik değer 1'e aittir. kilogram.

En yüksek (q c) ve düşük (QH) kalorisi ayırt edilir. En yüksek kalorifik değer, yakıt yanması sırasında üretilen su buharının yoğuşmasının ısısını dikkate alır. Düşük kalorifik değer, yanma ürünlerinin su buharı içinde bulunan ısıyı dikkate almaz, çünkü su hatları yoğuşmadığından, ancak yanma ürünleri ile gerçekleştirilir.

Q V ve Q H'nin kavramları, sadece su buharlarının ayırt edildiği (su buharı vermeyen karbon oksit, bu kavramların ilişkili olmadığı) yanması sırasında sadece bu gazlara aittir.

Su buharlarının yoğunlaşmasında, ısı vurgulanır, 539'a eşittir. kcal / kg.Ek olarak, soğutulduğunda, 0 ° C'ye (sadece 20 ° C), ısı 100 veya 80 miktarında ayırt edilir. kcal / kg.

Toplamda, su buharlarının yoğunlaşması nedeniyle, ısı 600'den fazla vurgulanır. kcal / Kg,en yüksek ve daha düşük termal güç kabiliyeti arasındaki farkı oluşturur. Kentsel gaz arzında kullanılan çoğu gaz için, bu fark% 8-10'dur.

Bazı gazların kalörlerinin değerleri tabloda gösterilmektedir. 3.

Kentsel gaz temini için, gazlar şu anda kullanılıyor, bir kural olarak, en az 3500'ün kalorisi kcal / Nm 3.Bu, şehir koşullarında, gaz borular tarafından kayda değer mesafelerde servis edildiği gerçeğiyle açıklanmaktadır. Düşük baldır ile, büyük miktarda beslemek gerekir. Kaçınılmaz olarak, gaz kanallarının çaplarında bir artışa yol açar ve sonuç olarak, metal bileşenlerdeki bir artış ve gaz şebekelerinin yapımı, A.V. Sonraki: ve işletme maliyetlerdeki artışa neden olur. Düşük kalorili gazların önemli bir dezavantajı, çoğu durumda, çoğu durumda, gaz kullanırken ve ağların ve kurulumların bakımı sırasında riskini artıran önemli miktarda karbon monoksit içerir.

Gaz kalorifik kapasitesi 3500'den az kCAL / NM 3en sık kullanılanlarda, uzun mesafelerde taşımak için gerekli olmadığı ve yanma düzenlemesi daha kolaydır. Kentsel gaz arzı için, gaz arayan bir sabit olması için arzu edilir. Salınımlar, zaten kurduğumuz gibi,% 10'dan fazla izin verilmemektedir. Gazın kalorifik değerinde daha büyük bir değişiklik, yeni ayar gerektirir ve bazen önemli zorluklarla ilişkili olan çok sayıda birleşik ev aleti brülörünün kayması gerektirir.

Yakıt nedir?

Bu, ısı salınması ile ilişkili kimyasal dönüşümler yeteneğine sahip olan bir bileşen veya bir madde karışımıdır. Farklı yakıtlar, termal enerjiyi serbest bırakmak için kullanılan oksitleyici ajanın kantitatif içeriği ile karakterize edilir.

Geniş bir anlamda, yakıt bir enerji kaynağıdır, yani potansiyel enerjinin potansiyel türleridir.

Sınıflandırma

Şu anda, yakıt türleri, sıvı, katı, gaz halindeki toplu bir durumla bölünür.

Bir taş ve yakacak odun, antrasit, sağlam bir doğal görünüme sayılır. Briketler, kok, termaltrasyon, çeşitli yapay katı yakıttır.

Sıvılar, organik kökenli bir maddeye sahip maddeleri içerir. Ana bileşenler şunlardır: oksijen, karbon, azot, hidrojen, kükürt. Yapay sıvı yakıtlar çeşitli reçineler, akaryakıt yağdıracaktır.

Çeşitli gazların bir karışımıdır: etilen, metan, propan, bütan. Bunlara ek olarak, gaz yakıtlarının bileşiminde karbondioksit ve hendek, hidrojen sülfit, azot, su buharı, oksijen vardır.

Yakıt göstergeleri

Ana yanma oranı. Kalorifik değeri belirlemek için formül termokimyada göz önünde bulundurulur. Yanma 1 kilogram antrasitin ısısını ifade eden "koşullu yakıtı" ortadan kaldırın.

Yurt içi fırın yakıtı, yerleşim bölgelerinde yer alan küçük gücün ısıtma cihazlarında yanmaya yöneliktir, kurutma beslemesi için tarımda kullanılan ısı jeneratörleri, konserve.

Yakıtın spesifik ısı yanması, yakıtın 1 m3 hacimli bir hacimle, bir hacimle birlikte oluşan veya bir kilogram ağırlığında oluşan ısı miktarını gösteren bir değerdir.

Bu değeri ölçmek için, J / KG, J / M3, CALOI / M3 kullanılır. Yanma ısısını belirlemek için kalorimetrilik yöntemi kullanılır.

Yakıtın yankısının spesifik sıcaklığında bir artışla, spesifik yakıt tüketimi azalır ve verimliliğin verimliliği geçerli bir değer olmaya devam etmektedir.

Maddelerin yanma ısısı, katı, sıvı, gazlı maddenin oksidasyonu sırasında salınan enerji miktarıdır.

Kimyasal bileşim, yanı sıra yanma maddesinin toplam durumuyla da belirlenir.

Yanma ürünleri

Yanma en yüksek ve daha düşük ısı, yakıtın yanmasından sonra elde edilen maddelerde agrega su durumu ile ilişkilidir.

En yüksek ısı yanması, maddenin tamamen yanmasıyla tahsis edilen ısı miktarıdır. Bu büyüklük, su buharının yoğunlaşmasının ısısını içerir.

Daha düşük yanma ısısı, su buharının yoğuşmasının ısısını dikkate almadan yanma sırasında ısı salımına karşılık gelen değerdir.

Gizli ısı yoğuşması, su buharının yoğunlaşmasının enerjisi olarak kabul edilir.

Matematiksel ara bağlantı

En yüksek ve daha düşük ısı yanması, aşağıdaki oranla ilgilidir:

Q B \u003d Q H + K (W + 9H)

w, W nerede, yağmalanan bir maddede ağırlık (% olarak) su olan miktardır;

Yağılabilir bir maddede h-miktarı hidrojen (ağırlıkça%);

k - 6 Kcal / Kg değerini oluşturan katsayı

Hesaplama yöntemleri

Yanma en yüksek ve en düşük ısı ısı, iki ana yöntem ile belirlenir: yerleşim ve deneysel.

Kalorimetreler deneysel hesaplamalar için kullanılır. İlk yakıt yakmak. Tamamen serbest bırakılacak olan ısı tamamen su ile emilir. Su kütlesi hakkında bir fikre sahip olmak, sıcaklığını değiştirerek, yanma ısısının büyüklüğünü değiştirebilir.

Bu teknik basit ve verimli kabul edilir, sadece teknik analiz verileri hakkındaki bilgilerin mülkiyetini üstlenir.

Hesaplanan yöntemde, en yüksek ve en düşük yanma ısısı, Mendeleev formülü ile hesaplanır.

Q PH \u003d 339C P + 1030H P -109 (O P -S P) - 25 W P (KJ / KG)

Çalışma bileşimindeki (yüzde olarak) karbon, oksijen, hidrojen, su buharı, kükürtün içeriğini dikkate alır. Yanma sırasında ısı miktarı koşullu yakıt dikkate alınarak belirlenir.

Gazın ısı yanması ön hesaplamalara izin verir, belirli bir yakıt türünün kullanımının etkinliğini tespit eder.

Menşe Özellikleri

Belirli bir yakıtın yanması sırasında ne kadar ısının tahsis edildiğini anlamak için, kökeniyle ilgili bir fikre sahip olmak gerekir.

Doğada, bileşim ve özelliklerle birbirleriyle farklılık gösteren farklı katı yakıtların farklı varyantları vardır.

Eğitimi birkaç aşamada gerçekleştirilir. İlk olarak, turba oluşur, sonra kahverengi ve taş kömür elde edilir, sonra antrasit oluşur. Katı yakıt oluşumunun ana kaynakları yapraklar, ahşap, iğnelerdir. Sabitleme, Bitkilerin havaya maruz kaldığınızda, mantarları yok edin, turba oluşturur. Küme kahverengi bir kütleye dönüşür, sonra kahverengi gaz elde edilir.

Yüksek basınç ve sıcaklıkta, kahverengi gaz taş kömürün içine geçer, daha sonra yakıt antrasit şeklinde birikir.

Organik kütleye ek olarak, yakıtta ek bir balast var. Organik, organik maddelerden oluşan kısmı göz önünde bulundurun: hidrojen, karbon, azot, oksijen. Bu kimyasal elementlere ek olarak, kompozisyonunda bir balast var: nem, kül.

Fırın tekniği, çalışma, kuru, yanı sıra yakıt yakıtının yanıcı kütlesinin tahsis edilmesini içerir. Çalışma kütlesi, tüketiciye giren ilk formda yakıt denir. Kuru kütle, su olmadığı bir kompozisyondur.

Yapı

En değerli bileşenler karbon ve hidrojendir.

Bu elemanlar herhangi bir yakıt şeklinde bulunur. Turba ve ahşapta, karbon yüzdesi yüzde 58, bir taş ve kahverengi köşede -% 80 ve antrasitte ağırlıkça yüzde 95'e ulaşır. Bu göstergeye bağlı olarak, yakıtın yanması sırasında serbest bırakılan ısı miktarı değişiyor. Hidrojen, herhangi bir yakıtın en önemli ikinci elemanıdır. Oksijenin birleştirilmesi, nemi oluşturur, bu da herhangi bir yakıtın termal değerini önemli ölçüde azaltır.

Yüzdesi, 3,8'den yanıcı slateslerden 11'e kadar yakıt yağında değişir. Balast olarak, oksijen yakıt haline gelir.

Bu bir ısı üretimi kimyasal elemanı değildir, bu nedenle yanma ısısının büyüklüğünü olumsuz yönde yansıtır. Yanma ürünlerinde serbest veya bağlı bir biçimde içerdiği azotun yanması, zararlı safsızlıklar olarak kabul edilir, bu nedenle numarası açıkça sınırlıdır.

Kükürt, sülfatlar, sülfitler ve kükürt gazlarının kalitesinde yakıtın bir parçasıdır. Hidrasyonda, kükürt oksitleri, kazan ekipmanı tahrip eden sülfürik asit oluşturur, bitki örtüsü ve canlı organizmaları olumsuz yönde etkiler.

Bu nedenle kükürt kimyasal element, doğal yakıtta olduğu, varlığı son derece istenmeyen bir şeydir. İş istasyonunun içine girerseniz, kükürt bileşikleri, servis personelinin önemli zehirlenmesine neden olur.

Menşeine bağlı olarak üç kül tipi vardır:

• birincil;
• ikincil;
• Üçüncül.

Birincil form, bitkilerde bulunan minerallerden oluşur. İkincil kül, bitki artıkları ve topraklara girmenin sonucu olarak oluşur.

Tersiyer kül, madencilik, depolama ve ulaşım sürecinde yakıtın bileşimindedir. Kerin biriktirilmesi ile, ısı transferi kazan ünitesinin ısıtılmasının yüzeyinde gerçekleşir, ısı transfer değerini gazlardan suya düşürür. Kazanın çalışma sürecine büyük miktarda kül olumsuz yansıtılır.

En sonunda

Uçucu maddeler, her türlü yakıtın yanma işlemi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Çıktıları daha fazla, hacim alev cephesinin hacmi olacaktır. Örneğin, taş kömürü, turba, kolayca aydınlanın, işlemin küçük ısı kaybı eşlik eder. Uçucu safsızlıkları çıkardıktan sonra kalan kok, sadece mineral ve karbon bileşiklerinin kompozisyonunda bulunur. Yakıtın özelliklerine bağlı olarak, ısı miktarı önemli ölçüde değişir.

Kimyasal bileşime bağlı olarak, katı yakıt oluşumunun üç aşaması izole edilir: turba, kızarma, kömür.

Doğal ahşap küçük kazan tesislerinde kullanılır. Esas olarak çip, talaş, tepe, kabuğu kullanın, yakacak odun kendileri küçük miktarlarda kullanılır. Ahşap cinsine bağlı olarak, ısının büyüklüğü serbest bırakılır.

Yanma ısısı azaldıkça, yakacak odun bazı avantajları kazanır: hızlı yansıma, minimum kül, kükürt izleri eksikliği.

Doğal veya sentetik yakıtın bileşimi hakkında önemli bilgiler, kalorifik değeri, termokimyasal hesaplamaları yapmanın mükemmel bir yoludur.

Halen, belirli bir durumda kullanılacak en verimli ve ucuz olan sağlam, gazlı, sıvı yakıtın ana varyantlarının belirlenmesi imkanı.

Doğal gazların fiziko-kimyasal özellikleri

Doğal gazların rengi yok, koku, tadı yok.

Doğal gazların ana göstergeleri şunları içerir: bileşim, yanma ısısı, yoğunluk, yanma sıcaklığı ve ateşleme, patlama sınırları ve patlama basıncı.

Saf gaz birikintilerinin doğal gazları esas olarak metan (% 82-98) ve diğer hidrokarbonlardan oluşur.

Yanma gazında, yanıcı ve yanıcı olmayan maddeler vardır. Yakıt gazları şunları içerir: hidrokarbonlar, hidrojen, hidrojen sülfit. Yanıcı olmayan: karbondioksit, oksijen, azot ve su buharı. Düşüklerinin bileşimi ve% 0.1-0.3 C0 2 ve% 1-14 N2'dir. Gazdan gelen madencilikten sonra, içeriği 0.02 g / m3'ü geçmemelidir, bir toksik gaz hidrojen sülfiti çıkarılır.

Yanma ısısı, 1 m3 gazın tam yanmasında tahsis edilen ısı miktarıdır. KCAL / M3'teki yanma ısısı, KJ / M3 gaz ölçülür. Kuru doğal gazın yanmasının ısısı 8000-8500 kcal / m3'dir.

Kütlenin kendi hacmine oranı ile hesaplanan değer, maddenin yoğunluğu denir. Yoğunluk kg / m3'te ölçülür. Doğal gazın yoğunluğu tamamen bileşimine bağlıdır ve C \u003d 0.73-0.85 kg / m3'ün sınırlarıdır.

Yanıcığın herhangi birinin en önemli özelliği, ısı üretimidir, yani, yani, yan yana yanma için gerekli yanma havası, kimyasal yanma formüllerine doğru bir şekilde karşılık gelirse, gazın tam yanması ile elde edilir. Ve ilk gaz sıcaklığı ve hava sıfır.

Doğal gazların ısı üretim kapasitesi yaklaşık 2.000 -2100 ° C, metan - 2043 ° C'dir. Fırın içindeki gerçek yanma sıcaklığı, ısı veriminden önemli ölçüde düşüktür ve yanma koşullarına bağlıdır.

Enflamasyon sıcaklığı, yakıt-hava karışımının sıcaklığıdır, karışım bir tutuşma kaynağı olmadan yanar. Doğal gaz için, 645-700 ° C'dir.

Tüm yanıcı gazlar patlayıcıdır, ışık veya kıvılcım ile tutuşabilir. Ayırmak alev dağılımının alt ve üst konsantrasyon sınırı . Karışımın mümkün olduğu alt ve üst konsantrasyon. Gazların patlamacısının alt sınırı% 6'dır, üst 12 ÷% 16'dır.

Patlamaların sınırları.

Gaz miktarına sahip gaz miktarına sahip gaz hava karışımı:

% 5'e kadar - yanmaz;

% 5 ila 15 - patlar;

hava sağlandığında% 15'ten fazla yanar.

Doğal gazın patlaması sırasındaki basınç 0.8-1.0 MPa'dır.

Tüm yanıcı gazlar insan vücudunun zehirlenmesine neden olabilir. Ana zehirlenme maddeleri şunlardır: karbon monoksit (CO), hidrojen sülfit (H2S), amonyak (NH3).

Doğal gaz kokusu yok. Gaz kokusunun sızıntısını belirlemek için (yani, belirli bir koku verin). Kokulaşma yapmak etil merkaptan kullanılarak gerçekleştirilir. Gaz dağıtım istasyonlarında (GDS) kokulaşma yaparlar. Havadaysanız, doğal gazın% 1'i kokusunu hissetmeye başlar. Uygulama, şehir ağlarına giren doğal gazın kokusu için ortalama etil merkaptan oranının, 1000 m3 gaz başına 16 g olması gerektiğini göstermektedir.

Katı ve sıvı yakıtlarla karşılaştırıldığında, doğal gaz birçok yönden kazanır:

Bir madencilik ve taşımanın daha kolay bir yolu ile açıklanan göreceli düşük maliyet;

Kül yokluğu ve katı parçacıkların atmosfere çıkarılması;

Yüksek ısı yanması;

Yakmak için yakıtın hazırlanması gerekmez;

Çalışanların işçilerinin emeği ve çalışmalarının sıhhi ve hijyenik koşullarının iyileştirilmesi kolaylaştırılmıştır;

İş akışlarının otomasyonu için avcı koşulları.

Gaz boru hattının bileşiklerinde ve güçlendirme yerlerinde gevşeklikten kaynaklanan olası sızıntı nedeniyle, doğal gaz kullanımı özel bakım ve dikkat gerektirir. Odaya penetrasyon Gazın% 20'sinden fazlası boğulmaya neden olabilir ve eğer varsa, kapalı bir hacimde% 5 ila 15 arasında, bir gaz hava karışımının patlamasına neden olabilir. Eksik yanma durumunda, düşük konsantrasyonlarda bile servis personelinin zehirlenmesine yol açan toksik karbon monoksit oluşur.

Kökeni açısından, doğal gazlar iki gruba ayrılır: kuru ve yağ.

Kuru Gazlar mineral gazlar ile ilgilidir ve volkanların mevcut veya geçmiş faaliyetleriyle ilgili alanlarda bulunur. Kuru gazlar, neredeyse sadece sadece bir balast bileşeninin (azot, karbon dioksit) içeriğine sahip tek bir metandan oluşur ve kalorifik değerine Q N \u003d 7000 ÷ 9000 KCAL / NM3'tür.

Şişman Gazlar, yağ alanlarına eşlik eder ve genellikle üst katmanlarda birikir. Köknazına göre, yağ gazları yağa yakındır ve bileşimlerinde kolayca yoğuşan hidrokarbon içerir. Sıvı gazların kalorifik değeri Q N \u003d 8000-15000 KCAL / NM3

Gaz yakıtların avantajları, ulaşım ve yanma kolaylığı, nem küllerinin olmaması, kazan ekipmanlarının önemli sadeliğidir.

Doğal gazların yanı sıra, sağlam yakıtların işlenmesinde veya egzoz gazları olarak endüstriyel tesisatların bir sonucu olarak yapay yanıcı gazlar kullanılır. Yapay gazlar, yakıt, balast gazlarının ve su buharlarının yanıcı bir şekilde yanması ve sırasıyla 4500 kcal / m3 ve 1300 kc3'lük bir kalorifik değerine sahip olan zengin ve fakirlere ayrılmıştır. Gazların bileşimi: hidrojen, metan, diğer CMHN hidrokarbon bileşikleri, hidrojen sülfür H20, yanıcı olmayan gazlar, karbondioksit, oksijen, azot ve az miktarda su buharı. Balast - azot ve karbondioksit.

Böylece, kuru gazlı yakıtın bileşimi, aşağıdaki elemanların karışımı olarak gösterilebilir:

CO + H2 + Σcmhn + H2 S + C02 + O 2 + N 2 \u003d 100%.

Islak gaz yakıtının bileşimi aşağıdaki gibi ifade edilir:

CO + H2 + Σcmhn + H2 S + C02 + O2 + N2 + H20 \u003d 100%.

Yanma sıcaklığı kuru Gazlı yakıt KJ / M3 (KCAL / M3) normal koşullar altında 1 m3 gaz başına aşağıdaki gibi belirlenir:

Qh \u003d 0.01,

QI'nin, karşılık gelen gazın yanmasının ısısıdır.

Gaz yakıtın yanmasının ısısı Tablo 3'te gösterilmektedir.

Etki alanı gazı Patlama fırınlarında dökme demir erteleme sırasında oluşur. Verimi ve HIMSOWS, şarj ve yakıtın özelliklerine, fırının çalışma moduna, işlemin yoğunlaştırılması ve diğer faktörlerin yöntemlerine bağlıdır. Gaz verimi, ton dökme demir ton başına 1500-2500 m3 arasında değişmektedir. Etki alanı gazındaki yanıcı olmayan bileşenlerin (N2 ve CO2) oranı yaklaşık% 70'dir, bu da düşük ısı mühendisliği göstergelerine neden olur (gazın en düşük ısı yanması 3-5 MJ / m3'tür).

Bir etki alanı gazı yakarken, maksimum yanma ürünlerinin (ayırma CO2 ve H20 için ısı kayıpları ve ısı tüketimini hariç) 400-1500 0 ° C'dir. Yanmadan önce gaz ve havayı ısıtın Ürünler önemli ölçüde iyileştirilebilir.

Ferroalloy gazı Rud-değerlendirme fırınlarındaki ferroalyajların eritilmesi sırasında oluşur. Kapalı fırınlardan ayrılan gaz, yakıt wper (ikincil enerji kaynakları) olarak kullanılabilir. Açık fırınlarda, serbest hava erişimi nedeniyle, gaz bir rustik üzerinde yanar. Ferroalloy gazının çıktısı ve bileşimi, ödenen markasına bağlıdır.

alaşım, şarjın bileşimi, fırının çalışması, gücü vb. Gaz bileşimi: 50-90% Co,% 2-8% H 2, 0.3-1% CH 4, O 2<1%, 2-5% CO 2 , остальное N 2 . Максимальная температура продуктов сгорания равна 2080 ^0 C. Запылённость газа составляет 30-40 г/м^3 .

Dönüştürücü Gazı Oksijen konvertörlerinde çelik eritme sırasında oluşur. Gaz esas olarak karbon oksitten oluşur, erime sırasında çıkış ve bileşimi önemli ölçüde değiştirilir. Gazın bileşimini yaklaşık olarak temizledikten sonra:% 70-80 co; % 15-20 C02; % 0.5-0.8 O 2; % 3-12 n 2. Gaz yanması, 8.4-9.2 MJ / m3 içerir. Maksimum yanma sıcaklığı 2000 0 S'ye ulaşır.

Kok gazı Kömür kömür kömürü sırasında oluşur. Siyah metalurjide, kimyasal ürünlerin çıkarılmasından sonra kullanılır. Kok gazının bileşimi, kömür karışımının özelliklerine ve koklaştırma koşullarına bağlıdır. Gazze'deki bileşenlerin hacimli hisseleri bir sonraki sınırlar içinde,%: 52-62H2; 0.3-0.6 02; 23.5-26.5 ch 4; 5.5-7.7 co; 1.8-2.6 C02. Yanmanın ısısı 17-17.6 mj / m ^ 3, maksimum yanma ürünlerinin sıcaklığı - 2070 0 C.

Gaz yakıtı doğal ve yapaylaşır ve belirli miktarda su buharı ve bazen toz ve reçineler içeren yanıcı ve yanıcı olmayan gazların bir karışımıdır. Gaz yakıtı miktarı, normal koşullar altında (760 mm Hg ve 0 ° C) (0 ° C) ve kompozisyonun - birim tarafından yüzde olarak eksprese edilir. Yakıtın bileşimi altında, kuru gaz kısmının bileşimini anlar.

Doğal gaz yakıtı

En yaygın gaz yakıtı, yüksek ısı yanmasına sahip doğal gazdır. Doğal gazın temeli, içeriği% 76.7-98 olan metandır. Diğer hidrokarbon gaz bileşikleri,% 0.1 ila 4.5 arasında doğal gazın bir parçasıdır.

Sıvılaştırılmış gazlı yağ rafinajı - esas olarak propan ve bütan karışımından oluşur.

Doğal Gaz (CNG, NG): Metan CH4% 9'dan fazla, etan C2 H5% 4'ten az, Propan C3 H8% 1'den az

Sıvılaştırılmış gaz (LPG): Propan C3 H8% 65'ten fazla, BHUTAN C4 H10% 35'ten az

Yanıcı gazların bileşimi şunları içerir: hidrojen H2, metan CH4, MH N, hidrojen sülfür H20 ve yanıcı olmayan gazlar, karbondioksit CO2, oksijen O2, azot N2 ve hafif miktarda su içeren diğer hidrokarbon bileşikleri içerir. Buhar N 2 O. Endeksleri m. ve pc ve N ile, çeşitli hidrokarbonların bileşikleri, örneğin metan ch 4 için karakterize edilir. t \u003d.1 I. n.\u003d 4, 2N'den etan için t \u003d 2.ve n.\u003d B vb.

Kuru gaz yakıtının bileşimi (hacim yüzdesi olarak):

CO + H2 + 2 C M N N + H2 S + C02 + O 2 + N 2 \u003d 100%.

Kuru gaz yakıtının yanıcı olmayan kısmı balast - Azot N ve karbondioksit CO 2'dir.

Islak gaz yakıtının bileşimi aşağıdaki gibi ifade edilir:

C + H2 + Σ ile M n N + H2 S + C02 + O 2 + N 2 + H20 \u003d% 100.

Yanma, KJ / M (KCAL / m3), normal koşullar altında saf kuru gazın 1 m3'ü aşağıdaki gibi belirlenir:

Q n c \u003d 0.01,

qz, q n 2, q ile m n n q n 2 s. - Karışım içine dahil olan tek tek gazların yanması, KJ / m3 (KCAL / m3); CO, H 2,CM H N, H 2 S - Gaz karışımını oluşturan bileşenler, hacimce%.

Yerli alanlar için normal koşullar altında 1 m3 kuru doğal gazın yanması 33.29 - 35.87 MJ / M3 (7946 - 8560 Kcal / M3). Yakıt gazının karakteristik özelliği Tablo 1'de gösterilmiştir.

Misal.Aşağıdaki bileşimin doğal gazın (normal koşullar altında) yanmasının düşük ısısını belirleyin:

H2 s \u003d% 1; CH4 \u003d% 76.7; C2H 6 \u003d% 4.5; C3H 8 \u003d% 1.7; C4H 10 \u003d% 0.8; C5H 12 \u003d% 0.6.

Formül (26) 'da yerine geçme Tablo 1'den gelen gazların özellikleri elde ediyoruz:

Q ns \u003d 0.01 \u003d 33981 KJ / m 3 veya

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 / m 3.

Tablo 1. Gazlı yakıtın özelliği

Gaz	Belirleme	Isı yanmasıQ n S.
		KJ / M3.	Kcal / m3.
Hidrojen	N,	10820	2579
Oksigarbon	YANİ	12640	3018
Hidrojen sülfit	H 2 S.	23450	5585
Metan	CH4.	35850	8555
Etan	2 saat 6'dan	63 850	15226
Propan	3H 8	91300	21795
Bütan	4 saat 10'dan	118700	22338
Pentan	5 N 12'den	146200	34890
Etilen	C 2N 4	59200	14107
Propilen	3H 6	85980	20541
Boutylene	4 saat 8'den	113 400	27111
Benzen	6 saat 6'dan	140400	33528

De kazanlar, bir ton buhar elde etmek için 71 ila 75 m3 doğal gaz tüketir. Rusya'daki gazın Eylül 2008 için maliyeti. Kübik metre başına 2.44 ruble. Sonuç olarak, çiftin ton 71 × 2.44 \u003d 173 ruble 24 Kopecks'ye mal olacak. Fabrikalardaki bir ton buharın gerçek maliyeti, kazanların, buharın ton başına en az 189 ruble ile hesaplanmasıdır.

DCVR tipi kazanlar, bir ton buhar elde etmek için 103 ila 118 m3 doğal gaz tüketir. Bu kazanlar için bir ton buharın minimum hesaplama maliyeti 103 × 2.44 \u003d 251 ruble 32 Kopecks'dir. Bitkilerdeki buharın gerçek değeri ton başına en az 290 ruble.

DE-25 buhar kazanı üzerindeki maksimum doğal gaz tüketimini nasıl hesaplayabilirsiniz? Bu, kazanın teknik özellikleridir. Saatte 1840 küp. Ama sen yapabilirsin ve hesaplayabilirsiniz. 25 ton (25 bin kg), buhar ve su (666.9-105) (666.9-105) içindeki farkla çarpılmalıdır ve tüm bunlar KP'ye bölünmüştür. Bottop% 92.8 ve gazın ısı yanması. 8300. ve hepsi

Yapay gaz yakıtı

Yapay Yanıcı Gazlar, önemli ölçüde daha az bir yanma ısısına sahip olduklarından, yerel öneme sahip yakıt vardır. Bunların ana yanıcı elemanları karbon monoksit ve hidrojen H2'dir. Bu gazlar, teknolojik ve enerji santrallerinin bir yakıt olarak elde edildikleri üretimde kullanılır.

Tüm doğal ve yapay yanıcı gazlar patlayıcıdır, açık ateş veya kıvılcım üzerinde tutuşabilir. Gaz patliliğinin alt ve üst sınırı ayırt edilir, yani. Havadaki en büyük ve en küçük yüzde konsantrasyon. Doğal gazların patliliğinin alt sınırı% 3 ila% 6 ile üst -% 12 ila% 16 arasında değişmektedir. Tüm yanıcı gazlar insan vücudunun zehirlenmesine neden olabilir. Yanıcı gazların ana zehirlenmesi maddeleri şunlardır: Karbon monoksit, H2S hidrojen sülfür, NH3 amonyak.

Doğal yanıcı gazlar ve yapay renksiz (görünmez), gaz takviyesinin gevşekliği yoluyla iç oda kazan odasına girerken onları tehlikeli kılan kokmaz. Zehirlenmeyi önlemek için, yanıcı gazlar tatsız bir kokuya sahip bir alrode-madde ile tedavi edilmelidir.

Endüstride karbon monoksit elde edilmesi Katı yakıt gazlaştırma

Endüstriyel amaçlar için, karbon monoksit, katı yakıtın gazlaşmasıyla elde edilir, yani gaz yakıtına dönüştürün. Böylece herhangi bir katı yakıttan karbon monoksit elde edebilirsiniz - fosil kömürü, turba, yakacak odun vb.

Katı yakıtın gazlaştırma işlemi laboratuvar deneyinde gösterilmektedir (Şekil 1). Bir refrakter tüpü kömür parçaları ile doldurun, ağır tereddüt eder ve bir gazometreden oksijeni atlayacağız. Gaz tüpünden çıktıkça, kireçtaşı suyuyla yıkamayı atlayacağız ve sonra empoze edeceğiz. Kireç suyu kesilmiş, gaz mavimsi bir alev yakıyor. Bu, reaksiyon ürünlerinde CO2 dioksit ve karbon monoksitin varlığını gösterir.

Bu maddelerin oluşumu, mandalın ilk olarak, sıcak kömürle oksijenle temas ederken karbondioksitte ilk önce oksitlenmesi gerçeğiyle açıklanabilir. C + O 2 \u003d CO 2

Daha sonra, ızgara kömürden geçerek, karbon dioksit kısmen karbon monoksitlere restore edilir: CO 2 + C \u003d 2SO

İncir. 1. Karbon monoksit elde edin (laboratuvar deneyimi).

Endüstriyel koşullarda, gaz jeneratörleri denilen fırınlarda katı yakıt gazlaştırma yapılır.

Elde edilen gaz karışımı jeneratör gazı denir.

Gaz jeneratörü cihazı şekilde gösterilmiştir. Yaklaşık 5 yüksekliğe sahip çelik bir silindirdir. m.ve yaklaşık 3.5 çapında m,refrakter tuğla içinde gelecek. Yukarıdan gaz jeneratörü yakıtla yüklenir; Aşağıdaki ızgarada bir fan ile, hava veya su buharı servis edilir.

Hava oksijeni karbon yakıtla reaksiyona girer, bir sıcak yakıt tabakasından yükselen karbondioksit oluşturur, karbon monoksitten karbon ile restore edilir.

Jeneratör sadece hava esiyorsa, kompozisyonunda karbon monoksit ve hava azotu (ve ayrıca 2 ve diğer safsızlıklar) içerdiği gaz elde edilir. Bu jeneratör gazına hava gazı denir.

Su buharı ve hidrojen reaksiyonun bir sonucu olarak oluşturulursa, reaksiyonun bir sonucu olarak karbon ve hidrojen oluşturulur: C + H 2 O \u003d CO + H 2

Bu gaz karışımı su gazı denir. Su gazı, karbon oksit ile birlikte, kompozisyonundaki gibi havadan daha yüksek bir kalorifik değere sahiptir, ikinci yanıcı gaz hidrojendir. Su gazı (gaz sentezi), yakıt gazlaştırma ürünlerinden biri. Su gazı, esas olarak CO (% 40) ve H2 (% 50) oluşur. Su gazı yakıt (10 500 KJ / M3 veya 2730 Kcal / mg) ve aynı zamanda metil alkolün sentezi için hammaddelerde. Bununla birlikte, su gazı, uzun süre elde edilemez, çünkü oluşum reaksiyonu endotermik (ısı emiliminde) ve bu nedenle jeneratördeki yakıt sağlar. Kömürü bölünmüş bir durumda tutmak için, su buharını jeneratöre üflemek, bilinen hava girişi ile alternatif, ısı izolasyonu ile yakıtla reaksiyona girer.

Son zamanlarda, buhar oksijen bulanıklığı, yakıtı havalandırmak için yaygın olarak kullanılır. Eşzamanlı su buharı ve oksijenin bir yakıt tabakası boyunca temizlemek, işlemi sürekli olarak koruymanıza ve jeneratörün üretimini önemli ölçüde arttırmanıza ve yüksek hidrojen ve karbon monoksit içerikli gaz almanızı sağlar.

Modern gaz jeneratörleri, sürekli hareketin güçlü cihazlarıdır.

Gaz jeneratöründe yakıt uygularken yanıcı ve zehirli gazlar için, önyüklenebilir tambur çiftleşir. Yakıt, tamburun bir dalına girerken, başka bir bölmeden, yakıt jeneratöre dökülür; Tamburu döndürürken, bu işlemler tekrarlanır, jeneratör her zaman atmosferden izole edilir. Jeneratörde tek tip yakıt dağılımı, farklı yüksekliklerde monte edilebilecek bir koni kullanılarak gerçekleştirilir. Düşürüldüğünde, kömür jeneratörün merkezine daha yakın yatar, koni yükseltildiğinde, kömür jeneratörün duvarlarına daha yakın atılır.

Külün gaz jeneratöründen çıkarılması mekanize edilir. Koni şekli olan ızgara ızgarası, elektrik motorunu yavaşça döndürür. Aynı zamanda, kül jeneratörün duvarlarına kayar ve özel adaptasyonlar periyodik olarak çıkarıldığı yerden bir ralli kutusuna boşaltılır.

İlk gaz ışıkları 1819'daki İlaç Adası'ndaki St. Petersburg'da aydınlatıldı. Kullanılan gaz, kömürün gazlaşmasıyla elde edildi. Hafif gaz denirdi.

Büyük Rus bilimcisi D. I. Mendeleev (1834-1907), ilk önce kömürün gazlaşmasının doğrudan toprağın hemen altında yapıldığı fikrini dile getirdi. Kraliyet hükümeti bu ifade cümlesini takdir etmedi.

Yeraltı gazlaştırma fikri, V. I. Lenin tarafından sıcak bir şekilde desteklendi. Ona "teknolojinin büyük zaferlerinden biri" dedi. Yeraltı gazlaşması, Sovyet devleti ilk kez yapıldı. Sovyetler Birliği'ndeki büyük vatanseverlik savaşından önce, yeraltı jeneratörleri Donetsk ve Moskova Kömür Havzalarında çalıştı.

Yeraltı gazlaştırılmasının yöntemlerinden birinin fikri, Şekil 3'tür. Kömür katmanında, aşağıdaki kanalla bağlanmış olan iki kuyu doldurulur. Kömür, oyuklardan birinde böyle bir kanala yerleşti ve havuzu besleyin. Kanal boyunca hareket eden yanmalı ürünler, ızgara kömürle etkileşime girerek, geleneksel bir jeneratörde olduğu gibi yanıcı bir gazla sonuçlanır. Gaz, yüzeye ikinci sırada gider.

Jeneratör Gazı, endüstriyel fırınları ısıtmak için yaygın olarak kullanılır - Metalurji, Koklar ve araçlarda yakıt olarak (Şek. 4).

İncir. 3. Taş kömürün yeraltı gazlaştırma şeması.

Bir dizi organik ürün, sıvı yakıt gibi hidrojen ve karbon monoksit hidrojenden sentezlenir. Sentetik sıvı yakıt yakıt (çoğunlukla benzin), karbon monoksit ve hidrojenin sentezi ile elde edilen, katalizör varlığında (nikel, demir, kobalt varlığında) ). İlk sentetik sıvı yakıt üretimi, 2. Dünya Savaşı sırasında petrol eksikliği nedeniyle Almanya'da düzenlenmektedir. Geniş yayılma, sentetik sıvı yakıt, yüksek maliyetinden dolayı alamadı. Su gazı, hidrojen üretmek için kullanılır. Bunun için, bir su buharı karışımındaki su gazı, bir katalizör varlığında ısıtılır ve sonuç, zaten mevcut su gazına ek olarak hidrojendir: CO + H 2 O \u003d CO 2 + H 2

5. En iyi yanma dengesi

Gazlı, sıvı ve katı yakıtların yanma işleminin termal dengesini hesaplamak için yöntemleri düşünün. Aşağıdaki görevleri çözmek için hesaplama azalır.

· Yakıtın yanma (kalorifik değeri) ısısının belirlenmesi.

· Teorik yanma sıcaklığının tanımı.

5.1. Isı yakma

Kimyasal reaksiyonların, ısının serbest bırakılması veya emilimi ile eşlik eder. Isı izole edildiğinde, reaksiyon ekzotermik olarak adlandırılır ve emilirken - endotermal. Tüm yanma reaksiyonları ekzotermiktir ve yanma ürünleri ekzotermik bileşiklere aittir.

Isının kimyasal reaksiyonunun akışı sırasında tahsis edilmiş (veya emilen) reaksiyonun ısısı denir. Ekzotermik reaksiyonlarda, endotermik - negatif olarak pozitiftir. Yanma reaksiyonu her zaman ısı salınması eşlik eder. Sıcak yanan Q G (J / MOL), maddenin dua edilmesinin tam yanması ve yanıcı maddeyi tam yanma ürünlerine dönüştüren ısı miktarı denir. Köstebek, SI sistemindeki madde miktarının ana birimidir. Bir köstebek, 12 g karbon izotop-12'deki atomlar içeren birçok parçacık (atom, molekül vb.) Olduğu gibi bir miktardır. 1 dua (moleküler veya molar kütleye) eşit bir maddenin kütlesi, bu maddenin nispi moleküler ağırlığı ile sayısal olarak örtüşmektedir.

Örneğin, oksijenin (O2) göreceli moleküler ağırlığı 32, karbondioksit (C02) 44'tür ve karşılık gelen moleküler ağırlıklar, M \u003d 32 g / mol ve m \u003d 44 g / mol'e eşit olacaktır. Böylece, bir oksijen köstüsünde, bu maddenin 32 gram içerir ve bir CO2 mole 44 gram karbondioksit içerir.

Teknik hesaplamalarda genellikle yanma ısısı kullanılmaz. Q Gve yakıtın kalorifik değeri S.(J / kg veya j / m 3). Maddenin kalorifik değeri, 1 kg veya 1 m3 maddelerin tam yanması ile tahsis edilen ısı miktarıdır. Sıvı ve katılar için, hesaplama 1 kg ile ve gaz halindeki - 1 m3 arasında gerçekleştirilir.

Yakıtın yanma ve kalorifik değeri ısısının bilgisi, yanma veya patlama sıcaklığını, patlama sırasında basınç, alev yayma oranı ve diğer özellikleri hesaplamak için gereklidir. Yakıtın kalorifik değeri, deneysel veya tahmini yöntemlerle belirlenir. Kalorifik değerin deneysel olarak belirlenmesinde, belirtilen katı veya sıvı yakıt kütlesi, kalorimetrik bir bombada ve gaz kalorimetresinde gaz yakıtları durumunda yakılır. Bu cihazları kullanarak, toplam ısı ölçülür S. 0, yakıt süspansiyon kütlesinin yanması sırasında serbest bırakıldı M.. Kalorifik değerin büyüklüğü Q G Formula tarafından bulunur

Yanma sıcaklığı arasındaki iletişim ve
Yakıtın kalorifik değeri

Yanma ısısı ile maddenin kalorifik değeri arasında bir bağlantı kurmak için, kimyasal yanma reaksiyonunun denklemini kaydetmek gerekir.

Karbonun tamamen yanmasının ürünü karbondioksittir:

C + O 2 → CO 2.

Hidrojen tam yanma ürünü sudur:

2n2 + o 2 → 2n2 O.

Kükürtün tam yanması ürünü kükürt dioksittir:

S + o 2 → SO 2.

Aynı zamanda, serbest nitrojen, halojenürlerin ve diğer yanıcı olmayan elemanların serbest formunda öne çıkın.

Yakıt maddesi - gaz

Örnek olarak, yanma ısısının eşit olduğu metan CH4'ün kalorifik değerini hesaplayacağız. Q G=882.6 .

· Metanın moleküler ağırlığını kimyasal formülü (CH4) uyarınca tanımlıyoruz:

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

· 1 kg metanın kalorifik değerini belirleyin:

· Normal şartlar altında ρ \u003d 0.717 kg / m3'ü bilen 1 kg metan bir hacim bulun;

.

· 1 m3 metanın kalorifik değerini belirleyin:

Benzer şekilde, yanıcı gazların kalorifik değeri belirlenir. Birçok yaygın maddeler için, yanma ve kalorifik değeri ısısının önemi yüksek doğrulukla ölçülmüştür ve ilgili referans literatüründe verilmiştir. Bazı gaz halindeki maddelerin kalorifik değerinin değerleri tablosunu sunuyoruz (Tablo 5.1). Değer vermek S.bu tablo MJ / M3 ve KCAL / M3'te verilmiştir, çünkü 1 kcal \u003d 4.1868 KJ, ısı birimi olarak kullanılır.

Tablo 5.1

Kalıcı Gazlı Yakıt

Madde			Asetilen
S.

Yakıt maddesi - sıvı veya katı gövde

Örnek olarak, etil alkolün kalorifik değerini 2 saat 5 ile hesaplayacağız, bunun için yanma ısısının Q G \u003d 1373.3 KJ / MOL.

· Etil alkolün moleküler ağırlığını kimyasal formülüne göre tanımlarız (2 H5'e kadar):

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

· 1 kg etil alkolün kalorifik değerini belirleyin:

Benzer şekilde, herhangi bir sıvının ve sağlam yanıcı kalorifik değeri belirlenir. Sekmesinde. 5.2 ve 5.3 kalorifik değerin değerlerini göstermektedir S.(MJ / kg ve kcal / kg) bazı sıvı ve katılar için.

Tablo 5.2.

Sıvı yakıt kalorisi

Madde		Metil alkol	Etanol			Mazut, yağ
S.

Tablo 5.3.

Katı yakıt kalorifik

Madde		Ağaç taze	Kuru ağaç	kahverengi kömür	Kurutmak	Antrasit, Cox
S.

Formula Mendeleev

Yakıtın kalorifik değeri bilinmiyorsa, D.I. tarafından önerilen ampirik formül kullanılarak hesaplanabilir. Mendeleev. Bunu yapmak için, yakıtın (eşdeğer yakıt formülü) bileşimini bilmek, yani aşağıdaki unsurların yüzdesidir:

Oksijen (O);

Hidrojen (h);

Karbon (c);

Kükürt (ler);

Kül (a);

Sular (w).

Yanma ürünlerinde, yakıtlar her zaman hem yakıttaki nemin varlığı nedeniyle hem de hidrojen yanması nedeniyle su çiftlerini içerir. Egzoz Yanma Ürünleri, endüstriyel kurulumu, çiğlenme noktasının sıcaklığının üstündeki sıcaklıklara bırakır. Bu nedenle, su buharının yoğunlaşması sırasında tahsis edilen ısı, termal hesaplamalar sırasında yararlı olamaz ve dikkate alınmamalıdır.

Hesaplama için, en düşük kalorifik değer genellikle uygulanır. Q N. Su buharı ile termal kayıpları dikkate alan yakıt. Katı ve sıvı yakıtlar için Q N. (MJ / kg) yaklaşık olarak Mendeleev formülü tarafından belirlenir:

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

parantez içindeki durumlarda, yakıt bileşimindeki karşılık gelen elemanların içeriğini (ağırlıkça%) gösterdi.

Bu formül, karbon, hidrojen ve kükürtün yanması ("artı" işareti ile) ekzotermik reaksiyonlarının ısısını göz önünde bulundurur. Yakıtta yer alan oksijen, hava oksijeninin kısmen yerine geçer, böylece formül (5.1) 'deki karşılık gelen eleman eksi işareti ile alınır. Nem buharlaşması durumunda, ısı tüketilir, bu nedenle W içeren karşılık gelen terim de bir "eksi" işareti ile alınır.

Farklı yakıtların kalorifik değeri (ahşap, turba, kömür, petrol) için hesaplanan ve deneysel verilerin karşılaştırılması, MendeleV formülüne (5.1) göre hesaplamanın% 10'u geçmeyen bir hata olduğunu göstermiştir.

Düşük kalorifik değer Q N. (MJ / m 3) Yeterli hassasiyete sahip kuru yanıcı gazlar, bireysel bileşenlerin kalorifik değerinin ürünlerinin toplamı ve 1 m3 gazlı yakıt yüzdesi olarak hesaplanabilir.

Q N.\u003d 0.108 [h 2] + 0.126 [CO] + 0.358 [CH4] + 0.5 [C2H2] + 0.234 [H 2 S] ..., (5.2)

parantez içindeki parantez, karışımın bileşimindeki karşılık gelen gazların içeriğini (hacim.%).

Ortalama olarak, doğal gazın kalorifik değeri yaklaşık 53.6 MJ / m3'tür. Yapay olarak elde edilen yanıcı gazlarda, Metan CH 4 içeriği hafiftir. Ana yanıcı bileşenler hidrojen H2 ve karbon oksit CO'dur. Coking gazında, örneğin, H2'nin içeriği (55 ÷ 60) 'nin içeriği% (55 ÷ 60) ve bu gazın düşük kalorifik değeri 17.6 MJ / m3'e ulaşır. Jeneratör gazında, ~% 30 ve H 2 ~ 15'in içeriği, jeneratör gazının düşük kalorifik değeri Q N. \u003d (5.2 ÷ 6.5) MJ / m3. Etki alanı gazında, CO ve H2'nin içeriği daha azdır; Değer vermek Q N. \u003d (4.0 ÷ 4.2) MJ / m3.

Mendeleev formülüne göre maddelerin kalorifik değerini hesaplamanın örneklerini düşünün.

Kömürün kalorifik değerini tanımlarız, eleman bileşimi tabloda verilir. 5.4.

Tablo 5.4.

Kömürün temel bileşimi

· Tabloda gösterilenleri değiştirin. 5.4 Mendeleev Formül (5.1) içindeki veriler (N ve Azo Azot A, bu formülde A inert maddeler olduğundan ve yanma reaksiyonuna katılmadıkları için dahil değildir):

Q 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.

Yanma sırasında salınan ısının% 5'si tüketilirse, 50 litre sudan 10 ° C ila 100 ° C'ye kadar olan odun miktarını tanımlarız ve suyun ısı kapasitesi tüketilirse dan\u003d 1 KCAL / (KG ∙ Hail) veya 4.1868 KJ / (KG ∙ Hail). Yakacak odunun temel bileşimi tabloda verilmiştir. 5.5:

Tablo 5.5.

Ahşabın elemanı bileşimi

	· Mendeleev formülüne (5.1) göre yakacak odunun kalorifik değerini bulacağız: Q N.\u003d 0.339 ∙ 43 + 1.025 ∙ 7-0.1085 ∙ 41-0.025 ∙ 7 \u003d 17.12 MJ / KG. · Su ısıtması için tüketilen ısı miktarını, 1 kg yakacak odun yanması sırasında (sıcaklığın% 5'inin, yanma sırasında tahsis edilmesi, ısıtması üzerinde% 5'inin (A \u003d 0.05) olduğu dikkate alınması durumunda) tanımlarız. S. 2 \u003d A. Q N.\u003d 0.05 · 17.12 \u003d 0.86 mj / kg. · 50 litre suyu 10 ° C ila 100 ° C arasında ısıtmak için gereken yakacak odun miktarını belirleyin: kilogram. Böylece, su ısıtması için yaklaşık 22 kg yakacak odun gereklidir.