Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Καύση μεθανίου με αέρα Σ' έναν καυστήρα καίγεται μεθάνιο (CH 4 (g)) με γραμμομοριακή παροχή 10 kmol/h. Να υπολογιστεί η σύσταση των καυσαερίων και η παροχή.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Καύση μεθανίου με αέρα Σ' έναν καυστήρα καίγεται μεθάνιο (CH 4 (g)) με γραμμομοριακή παροχή 10 kmol/h. Να υπολογιστεί η σύσταση των καυσαερίων και η παροχή."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Καύση μεθανίου με αέρα Σ' έναν καυστήρα καίγεται μεθάνιο (CH 4 (g)) με γραμμομοριακή παροχή 10 kmol/h. Να υπολογιστεί η σύσταση των καυσαερίων και η παροχή του τροφοδοτούμενου αέρα στις παρακάτω περιπτώσεις. α) Όταν η καύση είναι πλήρης και γίνεται με τον στοιχειομετρικά απαιτούμενο αέρα β) Όταν η καύση είναι πλήρης και γίνεται με περίσσεια αέρα 150% γ) Όταν κατά την καύση καίγεται μόνο το 90% του τροφοδοτούμενου μεθανίου και γίνεται με περίσσεια αέρα 150% δ) Να μελετηθεί η επίδραση του βαθμού απόδοσης της καύσης στην σύσταση των καυσαερίων.

2 Πλήρης καύση μεθανίου με αέρα Σ' έναν καυστήρα καίγεται μεθάνιο (CH 4 ) με γραμμομοριακή παροχή 10 kmol/h.. Να υπολογιστεί η σύσταση των καυσαερίων και η παροχή του τροφοδοτούμενου αέρα στις παρακάτω περιπτώσεις. α) Όταν η καύση είναι πλήρης και γίνεται με τον στοιχειομετρικά απαιτούμενο αέρα Πλήρης καύση με τον στοιχειομετρικά απαιτούμενο αέρα

3 Σταδιο 1: Κατασκευή διαγράμματος Ροής Στάδιο 2:Αρίθμηση ρευμάτων Στάδιο 3:Σημείωση όλων των διαθέσιμων στοιχείων στο διάγραμμα Πλήρης καύση μεθανίου με αέρα

4 Στάδιο 3: Σημείωση όλων των διαθέσιμων στοιχείων στο διάγραμμα Mερικές Πράξεις δεν βλάπτουν Πλήρης καύση μεθανίου με αέρα

5 Η επίλυση του προβλήματος θα στηριχθεί στην επίλυση του συστήματος των εξισώσεων που προκύπτουν α) από το ισοζύγιο μάζας των εμπλεκομένων συστατικών β) από τη στοιχειομετρία της χημικής αντίδρασης γ) από τους περιορισμούς και τα δεδομένα του προβλήματος και δ) από τις εξισώσεις των συστατικών των ρευμάτων. η σύνδεση των διάφορων ποσοτήτων των ρευμάτων τις διεργασίας. Πλήρης καύση μεθανίου με αέρα

6 Στάδιο 4: Εξισώσεις ισοζυγίων μάζας Προσοχή!!!!! αφού στο σύστημα συμβαίνει χημική αντίδραση το ισοζύγιο μάζας των συστατικών συμφέρει να γίνει σε kmoles/h Iσοζύγιο μάζας συστατικών σε kmol/h: Τα συστατικά που εμπλέκονται στο πρόβλημα είναι πέντε: το CΗ 4 (s), το O 2 (g), το Ν 2 (g), το CO 2 (g), και το Η 2 Ο(g). Οι ανεξάρτητες εξισώσεις ισοζυγίων μάζας που μπορούν να γραφούν είναι όσες και τα συστατικά Πλήρης καύση μεθανίου με αέρα

7 Στάδιο 4: Εξισώσεις ισοζυγίων μάζας Iσοζύγιο μάζας συστατικών σε kmol/h: Προσοχή !!!!! Στις μηδενικές μεταβλητές Πλήρης καύση μεθανίου με αέρα

8 Στάδιο 4: Εξισώσεις ισοζυγίων μάζας Επομένως οι εξισώσεις απλοποιούνται στις: Πλήρης καύση μεθανίου με αέρα

9 Με βάση τα δεδομένα (σύσταση αέρα) και τους περιορισμούς του προβλήματος (πλήρης αντίδραση μεθανίου) προκύπτουν οι εξισώσεις: Πλήρης καύση μεθανίου με αέρα

10 Λύνεται άραγε το σύστημα;; Πλήρης καύση μεθανίου με αέρα

11 Πως μπορούμε να απαντήσουμε στα ερωτήματα Λύνεται άραγε το σύστημα;; Με ποια σειρά πρέπει να λυθούν οι εξισώσεις;;;; Πλήρης καύση μεθανίου με αέρα

12 Πριν προχωρήσουμε στην επίλυση του πρέπει να ελέγξουμε αν οι εξισώσεις που γράφτηκαν επαρκούν για την επίλυση του προβλήματος. Αυτό θα γίνει με τον έλεγχο των βαθμών ελευθερίας του συστήματος. Πλήρης καύση μεθανίου με αέρα

13 Aθροισμα γραμμών Aθροισμα στηλών Aφαίρεση στηλών πίνακα Από Στήλη αθροίσματος γραμμών Πρώτη εξίσωση που θα επιλυθεί Πρώτη μεταβλητή που θα προσδιοριστεί Πλήρης καύση μεθανίου με αέρα

14

15

16

17

18 Ατελής καύση μεθανίου με περίσσεια αέρα Σ' έναν καυστήρα καίγεται μεθάνιο (CH 4 (g)) με γραμμομοριακή παροχή 10 kmol/h. Να υπολογιστεί η σύσταση των καυσαερίων και η παροχή του τροφοδοτούμενου αέρα στις παρακάτω περιπτώσεις. α) Όταν η καύση είναι πλήρης και γίνεται με τον στοιχειομετρικά απαιτούμενο αέρα β) Όταν η καύση είναι πλήρης και γίνεται με περίσσεια αέρα 150% γ) Όταν κατά την καύση καίγεται μόνο το 90% του τροφοδοτούμενου μεθανίου και γίνεται με περίσσεια αέρα 150% δ) Να μελετηθεί η επίδραση του βαθμού απόδοσης της καύσης στην σύσταση των καυσαερίων.

19 Τι σημαίνει στοιχειομετρικά απαιτούμενος αέρας f stoichair : Η ποσότητα του αέρα που προβλέπεται από τη χημική αντίδραση για την πλήρη καύση του μεθανίου στη συγκεκριμένη περίπτωση Για να καούν 10 kmol μεθανίου απαιτούνται 20 kmol οξυγόνου ή 95.2 kmol αέρα f stoichΟ2 : γραμμομοριακή παροχή στοιχειομετρικά απαιτούμενου οξυγόνου aA + bB = cC + dD f availableA = b/a f stoicB CH 4 (g) + 2 O 2 (g) = CO 2 (g) + 2 H 2 O (g) Αντιδρώντα προϊόντα Ατελής καύση μεθανίου με περίσσεια αέρα

20 Τι σημαίνει περίσσεια απαιτούμενου αέρα: Πόση ποσότητα αέρα περισσότερη από τη στοιχειομετρικά απαιτούμενη είναι διαθέσιμη Για να καούν 10 kmol μεθανίου απαιτούνται 20 kmol οξυγόνου ή 95.2 kmol αέρα Αν η περίσσεια είναι 200% τότε το διαθέσιμο οξυγόνο είναι τρείς φορές περισσότερο από το στοιχειομετρικά απαιτούμενο δηλαδή 3 * 20 kmol a η περίσσεια τότε: f stoichΟ2 : γραμμομοριακή παροχή στοιχειομετρικά απαιτούμενου οξυγόνου f availableΟ2 = (1+a) f stoicΟ2 CH 4 (g) + 2 O 2 (g) = CO 2 (g) + 2 H 2 O (g) Αντιδρώντα προϊόντα Ατελής καύση μεθανίου με περίσσεια αέρα

21

22

23

24

25 Προσοχή !!!!!!! a air = 1 + a

26 Ατελής καύση μεθανίου με περίσσεια αέρα

27

28

29

30

31

32

33

34


Κατέβασμα ppt "Καύση μεθανίου με αέρα Σ' έναν καυστήρα καίγεται μεθάνιο (CH 4 (g)) με γραμμομοριακή παροχή 10 kmol/h. Να υπολογιστεί η σύσταση των καυσαερίων και η παροχή."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google