[Milk Milk]

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?

Giải

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​