Разработка ЭХТС на основе производства серной кислоты из серы

Vo = 0,0476·[0,5CO + 0,5H2 + 1,5H2S + mHn – O2] =

= 0,0476·(0,5·0,4 + 0,5·0 + 1,5·0  + 216,5 – 0) = 10,31492

Где m - число атомов С; n – число атомов Н; СmНn – процентное содержание соответствующего углеводорода в газе

CmHn = ·80,8 + ·10 + ·7 + ·1 +

+ ·0,6 = 216,5

3.Теоретический объем азота в дымовых газах:

VN2o = 0,79·VO + 0,008·N2 = 0,79·10,31492+ 0,008×0 = 8,14

4.Теоретический объем трехатомных газов в дыме:

VОRO2 = 0,01·(CO2 +CO + H2S + CmHn)  = 0,01·(0,2 + 0,4 + 0 + 128,8) =

1,2

CmHn = 1·80,8 + 2·10 + 3·7 + 4·1 + 5·0,6 = 128,8

5.Объем водяных паров в дыме:

VoH2O = 0,01·(H2S + H2 + CmHn + 0,124dг) + 0,0161V0 =

 0,01(0 + 0 + 228,2 + 0,124·0,01) + 0,0161·10,31492 = 2,44

CmHn = ·80,8 + ·10 + ·7 + ·1 + ·0,6 = 228,2

dг –влагосодержание природного газа, подаваемого на горение; dг = 0,01

6.Суммарный объем продуктов горения (объем дымовых газов):

VГ = VᵒRO2 + VᵒN2 + VᵒH2O + 1,0161(*т – 1)Vᵒ = 1,28 + 8,148 + 2,44 +

+ 1,0161·(1,04 – 1)·10,31492 = 12,2872

7.Определение энтальпии дымовых газов при разных температурах:

Iᵒ = C·Vᵒ·t

=1,81·1,28·200=463,3

=2,03·1,28·600=1559,04

=2,2·1,28·1000=2816

=2,32·1,28·1400=4,157

=2,41·1,28·1800=5,552

=2,46·1,28·2200=6678,408

=2,48·1,28·2400=7,618

=1,295·8,14·200=2,108

=1,353·8,14·600=6,608

=1,402·8,14·1000=11412

=1,44·8,14·1400=16410

=1,48·8,14·1800=21684

=1,51·8,14·2200=27041

=1,52·8,14·2400=29694

=··t

=1,51·2,44·200=736

=1,61·2,44·600=2357

=1,72·2,44·1000=4196

=1,82·2,44·1400=6217

=1,91·2,44·1800=8388

=1,98·2,44·2200=10628

=2,02·2,44·2400=11829

=·Vᵒ·t

=1,215·10314·200=2506

=1,366·10314·600=8453

=1,415·10314·1000=15767,4865

=1,455·10314·1400=14594

=1,491·10314·1800=27680

=1,513·10314·2200=34331

=1,527·10314·2400=37798

8.Суммарная энтальпия дымовых газов:

=

=463,3+2108 +736=3307,3

=1559,04+6608+2357=10524,04

=2816+11412+4196=18424

=4157+16410+6217=26784

=5552+21684+8388=35621

=6927+27041+10628=44596

=7618+29694+11829=49141

 

9. Энтальпия дымовых газов:

IГ = Iᵒг + (*т – 1)·Iᵒв

IГ = 3307,3+0,04·2506=3407,5

IГ = 10524,04+0,04·8453=10862,12

IГ = 18424+0,04·14594=19007,76

IГ = 26784+0,04·21009=27624,36

IГ = 35624+0,04·27680=36731,2

IГ = 44596+0,04·34331=45969,24

IГ = 49141+0,04·37798=50652,92

 

 

 

 

Энтальпия продуктов сгорания.

 

t, oC	Трехатомные газы			Азот			Водяной пар			,	Воздух			IГ,
	CRO2,	V0 RO2	Io RO2	CN2,	V0 N2	I0 N2	CH2O,	V0H2O	I0H2O		Cв,	V0	I0в
200	1,81	1,28	463,3	1,295	8,14	2108	1,51	2,44	736	3307,3	1,215	10,314	2506	3407,5
600	2,03		1559,04	1,353		6608	1,61		2357	10524,04	1,366		8453	10862,12
1000	2,2		2816	1,402		11412	1,72		4196	18424	1,415		14594	19007,76
1400	2,32		4157	1,44		16410	1,82		6217	26784	1,455		21009	27624,36
1800	2,41		5552	1,48		21684	1,91		8388	35624	1,491		27680	36731,2
2200	2,46		6927	1,51		27041	1,98		10628	44596	1,513		34331	45969,24
2400	2,48		7618	1,52		29694	2,02		11829	49141	1,527		37798	50652,92

 

 

it-диаграмма.

 

10. Энтальпия воздуха, подаваемого в котельную установку на горение:

Iв = *т·СВ·V0·tв = 1,04·1,29·10314,92·30 = 415,11

СВ – удельная теплоемкость воздуха при t окружающей среды;

СВ = 1,29

tв – температура окружающей среды; tв = 300С

11. Потери теплоты с уходящими дымовыми газами:

q2 = ·100% = ·100% = 9,29%

КПД (брутто) топки:

ηбр = 100 – (q2 + q3 + q4 + q5) = 100 – (9,29+ 1 + 0 + 5) = 84,71%

12.Удельная энтальпия природного газа (топлива):

Iт = cт·tт = 1,55·30 = 46,500

tт – температура топлива, подаваемого в топку; tт = 300С

13. Удельная теплоёмкость топлива:

cт = 0,01(CH4·cCH4 +C2H6·cC2H6 + C3H8·cC3H8 + C4H10·cC4H10 + C5H12·cC5H12 + H2S·cH2S + + CO2·cCO2 + N2·cN2) = 0,01(80,8·1,51 +10·1,79 + 7·1,8 + 1·1,81 + 1,8·0,6 + 0·1,46 + 0,2·1,7 + 0·1,27) = 1,55

14.Теоретическая энтальпия:

Iтеор = =

=  = 43573,761

tтеор = 2050С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы.

 

1. Бальчугов А.В., Елшин А.И., Ульянов Б.А. Основы термодинамики: Учебное пособие. – Ангарск: Изд-во Ангарской. гос. техн. акад., 2002.
2. Щербин С.А., Бальчугов А.В. Разработка энергохимикотехнологических систем. Учебное пособие. - Ангарск: Издательство Ангарской государственной технической академии, 2006.