1122
45
Đốt cháy hoàn toàn 1 mol CH4 bằng không khí với hệ số thừa khí là 1, 2; độ ẩm của không khí là 0, 0116 mol H2O/mol không khí khô. Biết O2 chiếm 21% không khí khô (phần còn lại là N2) và không có NOx tạo thành trong sản phẩm cháy.
A. Tính lượng không khí cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1 mol CH4 trên?
B. Tính sản phẩm cháy tạo thành theo số mol?
c. Tính nồng độ CO2 trong sản phẩm cháy, biết nhiệt độ khí thải là 1200C, áp suất 1 atm?
a. Số mol oxi lý thuyết cần thiết cho quá trình cháy là:
Số mol không khí khô lý thuyết cần thiết cho quá trình cháy:
Số mol không khí khô thực tế cần:
Số mol H2O trong không khí:
Như vậy số mol không khí thực tế cần để đốt cháy hoàn toàn lượng nhiên liệu:
b. Sản phẩm cháy gồm có: CO2, H2O (bao gồm H2O tạo ra trong quá trình cháy và H2O của không khí), N2, O2 dư.
Số mol của CO2
Số mol của H2O
(+) Số mol của H2O được tạo ra trong quá trình đốt nhiên liệu
(+) Số mol của H2O trong không khí
Vậy nH2O = 2+0, 13 = 2, 13mol
Số mol của N2
Số mol của O2 dư
C. Tổng số mol sản phẩm cháy
Thể tích sản phẩm cháy
Số gam CO2 trong sản phẩm cháy
Nồng độ CO2 trong sản phẩm cháy
A. Tính lượng không khí cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1 mol CH4 trên?
B. Tính sản phẩm cháy tạo thành theo số mol?
c. Tính nồng độ CO2 trong sản phẩm cháy, biết nhiệt độ khí thải là 1200C, áp suất 1 atm?
Giải
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
a. Số mol oxi lý thuyết cần thiết cho quá trình cháy là:
nO2lt = 2nCH4 = 2mol
Số mol không khí khô lý thuyết cần thiết cho quá trình cháy:
nKKLT = nO2lt/%O2 = 2/21% = 9, 52 mol
Số mol không khí khô thực tế cần:
nKKK = K x nKKLT = 1.2 x 9, 52 = 11, 43mol
Số mol H2O trong không khí:
nH2OKK = W x nKKK = 0, 0116 x 11, 43 = 0, 13mol
Như vậy số mol không khí thực tế cần để đốt cháy hoàn toàn lượng nhiên liệu:
nKKTT = nKKK x nH2OKK = 11, 43 x 0, 13 = 11, 56mol
b. Sản phẩm cháy gồm có: CO2, H2O (bao gồm H2O tạo ra trong quá trình cháy và H2O của không khí), N2, O2 dư.
Số mol của CO2
nCO2 = nCH4 = 1mol
Số mol của H2O
(+) Số mol của H2O được tạo ra trong quá trình đốt nhiên liệu
nH2Op. Ư = 2nCH4 = 2mol
(+) Số mol của H2O trong không khí
nH2OKK = 0, 13mol
Vậy nH2O = 2+0, 13 = 2, 13mol
Số mol của N2
nN2 = (1-%O2) x nKKK = (1-21%) x 11, 43 = 9, 03mol
Số mol của O2 dư
nO2dư = (k-1) x nO2lt = 0, 2 x 2 = 0, 4mol
C. Tổng số mol sản phẩm cháy
nSPC = nCO2 + nO2dư + nN2 + nH2O = 12, 56mol
Thể tích sản phẩm cháy
Vspc = (nSPC x R x T) /P = (12, 56 x 0, 08205 x 393) /1 = 405l = 0, 405 m3
Số gam CO2 trong sản phẩm cháy
mCO2 = nCO2 x Mco2 = 1 x 44 = 44g
Nồng độ CO2 trong sản phẩm cháy
CCO2 = mCO2/ Vspc = 44/ 0, 405 = 108, 62 g/m3
