????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????
8.1. ???????????????????
?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? (????????????????????????????????????????????? (??????? stoicheion - ???????????????????? metreo - ??????) - ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ). ??????????????????????????????????????????????????????
C m H n + (m + n/4) O 2 = mCO 2 + (n/2) H 2 O + Q(8.1)
?????? m, n ??????????????????????????????????????????? Q ??????????????????????????????????????????????????????????
??????????????????????????????????????????????? 8.1. ?????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
????? 8.1. ???????????????????????????????????????????? (??? 0 °? ??? 101.3 kPa)
???? | ??????????????????? | ????????????????????? | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
????, ???????/????? | ??? kJ/kg | ??????? kJ / m 3 | |||||
??????? | ???????? | ??????? | ???????? | ??????? | ???????? | ||
???????? | H 2 + 0.5O 2 \u003d H 2 0 | 286,06 | 242,90 | 141 900 | 120 080 | 12 750 | 10 790 |
???????????????? | CO + 0.5O 2 \u003d CO 2 | 283,17 | 283,17 | 10 090 | 10 090 | 12 640 | 12 640 |
????? | CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O | 880,90 | 800,90 | 55 546 | 49 933 | 39 820 | 35 880 |
????? | C 2 H 6 + 0.5O 2 \u003d 2CO 2 + 3H 2 O | 1560,90 | 1425,70 | 52 019 | 47 415 | 70 310 | 64 360 |
?????? | C 3 H 8 + 5H 2 O \u003d 3CO 2 + 4H 2 O | 2221,40 | 2041,40 | 50 385 | 46 302 | 101 210 | 93 180 |
????-?????? | 2880,40 | 2655,00 | 51 344 | 47 327 | 133 800 | 123 570 | |
?????????? | C 4 H 10 + 6.5O 2 \u003d 4CO 2 + 5H 2 O | 2873,50 | 2648,30 | 51 222 | 47 208 | 132 960 | 122 780 |
n-Pentane | C 5 H 12 + 8O 2 \u003d 5CO 2 + 6H 2 O | 3539,10 | 3274,40 | 49 052 | 45 383 | 169 270 | 156 630 |
??????? | C 2 H 4 + 3O 2 \u003d 2CO 2 + 2H 2 O | 1412,00 | 1333,50 | 50 341 | 47 540 | 63 039 | 59 532 |
???????? | C 3 H 6 + 4.5O 2 \u003d 3CO 2 + 3H 2 O | 2059,50 | 1937,40 | 48 944 | 46 042 | 91 945 | 88 493 |
???????? | C 4 H 8 + 6O 2 \u003d 4CO 2 + 4H 2 O | 2720,00 | 2549,70 | 48 487 | 45 450 | 121 434 | 113 830 |
?????????????????? (???????????) Q - ?????????????????????????????????????????????????????? 1 ??., 1 ??. ???? 1 ?. 3 ??????????????????????????????? ????? Q ????????????????????????????? Qn: ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? (?????????????? ??????????????????? ????????????????? ??????????????????????????????????????????????????) . ??????? ??????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????? (?2400 kJ / kg)
????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
??????????????????????????????? ????????????????????? (??????????) ?????????????????????????????
Q = r 1 Q 1 + r 2 Q 2 + ... + r n Q n (8.2)
?????? r 1 , r 2 , ..., r n - ??????? (??????, ???) ???????????????????????????????????????; Q 1 , Q 2 , … , Q n - ????????????????????????
??????????? 8.1 ???????????????????? kJ / m 3 ????????????????????????????????????????????:
Q ?? \u003d 127.5 H 2 + 126.4 CO + 398 CH 4 + 703 C 2 H 6 + 1012 C 8 H 8 + 1338 C 4 H 10 + 1329 C 4 H 10 +
+ 1693 C 5 H 12 + 630 C 2 H 4 + 919 C 3 H 6 +1214 C 4 H 8 (8.3)
Q n \u003d 107.9 H 2 + 126.4 CO + 358.8 CH 4 + 643 C 2 H 6 + 931.8 C 8 H 8 + 1235 C 4 H 10 + 1227 C 4 H 10 +
+ 1566 C 5 H 12 + 595 C 2 H 4 + 884 C 8 H 6 + 1138 C 4 H 8 (8.4)
?????? H 2 , CO, CH 4 ??????? - ????????????????????????????????????????? ???????. %.
?????????????????????????????????? (8.1) ??? ?????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????? ??????????????????????????: ????? H 2 O ??????????????????? CO 2 ?????????????????????? ??????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????????????????
????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????? - ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????
????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????:
w = kС 1 С 2 (8.5)
?????? C 1 ??? C 2 ????????????????????????????????????????? kmol/m 3 k - ???????????????????????????????????????????????????????????????????
??????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
????????????????????????????? (???????? Arrhenius):
K \u003d K 0 e -E / RT (8.6)
?????? K 0 - ??????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?1.0; E - ?????????????? kJ / kmol; R ??????????????????? J/(kg K); T - ???????????????? K (° C); e ???????????????????????????
????????????????????????? K 0 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??? E ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????? ????????????? (80?150) 10 3 kJ/kmol
????? (8.6) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???? ??????????????????????? 500 ???? 1,000 K ??????????????????????????????????????????????? 2 10 4 ?5 10 8 ????? (?????????????????????????)
??????????????????????????????????????????????????????????? ????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????? "????" ???????????????? - ????????????????????????????????????
??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????? ???????????? ?????????????????????????????????? - ??????????????????????????:
- H + O 2 -› OH + O
CH 4 + OH -› CH 3 + H 2 O
CH 4 + O -› CH 2 + H 2 O - CH 3 + O 2 -› HCNO + OH
CH 2 + O 2 -› HCHO + O - HCHO + OH -› HCO + H 2 O
HCNO + O -› CO + H 2 O
HCO + O 2 -› CO + O + OH - CO + O -› CO 2
CO + OH -› CO 2 + H
??????????????????:
2CH 4 + 4O 2 -› 2CO 2 + 4H 2 O
8.2. ??????????????????
???????????????????????????????????????????????? ?????????????? ?????????????????????????????????????????????:
???????? - 21.0%, ???????? - 79.0%
????????????????? ???????? 1 ?. 3 ???????????????? 100/21 = 4.76 ?. 3 ???? 79/21 = 3.76 ?. 3 ?????????????????????? 1 ?. 3 ??????????????????? 1 ??. ???????????????????????? 22.4 ???? ??????????????????? (??????? 8.1) ?????????????????? ???????????????????????????????????:
C m H n + (t + n/4) (O 2 + 3.76N 2) = tCO 2 + (n/2) H 2 O + (t + n/4) 3.76N 2
????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????? ?????????????? 8.2.
???????? 8.2 ????????????????????????????????????????????? ?. 3 ???????????????????????????????????????????????????? 1 ?. 3
???? | ??????????????????? | ?????????????????????? | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
???????? | ????? | ???????????????? | ????? | ???????? | ??????? | |
???????? H2 | 0,5 | 2,38 | – | 1,0 | 1,88 | 2,88 |
????????????????CO | 0,5 | 2,38 | 1,0 | – | 1,88 | 2,88 |
????? CH 4 | 2,0 | 9,52 | 1,0 | 2,0 | 7,52 | 10,52 |
????? C 2 H 6 | 3,5 | 16,66 | 2,0 | 3,0 | 13,16 | 18,16 |
?????? C 3 H 8 | 5,0 | 23,80 | 3,0 | 4,0 | 18,80 | 25,80 |
?????? C 4 H 10 | 6,5 | 30,94 | 4,0 | 5,0 | 24,44 | 33,44 |
?????? C 5 H 12 | 8,0 | 38,08 | 5,0 | 6,0 | 30,08 | 41,08 |
??????? C 2 H 4 | 3,0 | 14,28 | 2,0 | 2,0 | 11,28 | 15,28 |
???????? C 3 H 6 | 4,5 | 21,42 | 3,0 | 3,0 | 16,92 | 22,92 |
???????? C 4 H 8 | 6,0 | 28,56 | 4,0 | 4,0 | 22,56 | 30,56 |
???????? C 5 H 10 | 7,5 | 35,70 | 5,0 | 5,0 | 28,20 | 38,20 |
????????? C 2 H 2 | 2,5 | 11,90 | 2,0 | 1,0 | 9,40 | 12,40 |
???????????????????? ????????????????????? V c, m 3 / m 3 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????:
V c \u003d 4.76 / 100 (0.5H 2 + 0.5CO + 2CH 4 + 3.5C 2 H 6 + 5C 3 H 8 + 6.5C 4 H 10 + 3C 2 H 4 + 4.5C 3 H 6 +6C 4 H 8 -O 2) (8.7)
??????????????????????????????? V vl, m 3 / m 3 ??????????????? (8.7) ???????????????????????????:
V ow \u003d V s + 0.001244d ?? V s (8.8)
?????? d ?? - ??????????????? g / m 3
???????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? Q n, kJ / m 3 ????????????????????????? V t, m 3 / m 3
V t ? Q n / 3770 (8.9)
????????????????????? V dv, m 3 / m 3 ????????????????????:
????????? \u003d V ????? a (8.10)
?????? a ????????????????????????????????????????????????????????? GOST ???????????????????????????????????? ?????? a ??????????? 1 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????? 8.2.
8.3. ??????????????????
????????????????????? ????????????????????????????????????????????: ?????????????????, ????????????, ??????????????????? (?????) ??????????????????? w - ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????a = 1.0 ????????????????????????????????? 0 ° C:
????? W = Q n /(?Vc p)(8.11)
?????? Q n - ???????????????????????????? kJ / m 3; ? Vc p - ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1 m 3 (m 3 / m 3) ????????????????????????????????????????????????????????????????????? 0 ° C ??? tw (kJ /(m 3 o ° C)
???????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????? (?2000 ° C) ?????????????????????????? ??? a = 1.0 ???????????????????????????????????????????????????????????? 8.3 ?????????????????????? ?????????????? (8.11) ?????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
???????? 8.3 ?????????????????????????????????? kJ / (m 3 ° C)
????????, °С |
CO2 | N 2 | O2 | CO | CH4 | H2 | H 2 O (?????) | ????? | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
???? | ???????? 1 ?. 3 ???????? |
||||||||
0 | 1,5981 | 1,2970 | 1,3087 | 1,3062 | 1,5708 | 1,2852 | 1,4990 | 1,2991 | 1,3230 |
100 | 1,7186 | 1,2991 | 1,3209 | 1,3062 | 1,6590 | 1,2978 | 1,5103 | 1,3045 | 1,3285 |
200 | 1,8018 | 1,3045 | 1,3398 | 1,3146 | 1,7724 | 1,3020 | 1,5267 | 1,3142 | 1,3360 |
300 | 1,8770 | 1,3112 | 1,3608 | 1,3230 | 1,8984 | 1,3062 | 1,5473 | 1,3217 | 1,3465 |
400 | 1,9858 | 1,3213 | 1,3822 | 1,3356 | 2,0286 | 1,3104 | 1,5704 | 1,3335 | 1,3587 |
500 | 2,0030 | 1,3327 | 1,4024 | 1,3482 | 2,1504 | 1,3104 | 1,5943 | 1,3469 | 1,3787 |
600 | 2,0559 | 1,3453 | 1,4217 | 1,3650 | 2,2764 | 1,3146 | 1,6195 | 1,3612 | 1,3873 |
700 | 2,1034 | 1,3587 | 1,3549 | 1,3776 | 2,3898 | 1,3188 | 1,6464 | 1,3755 | 1,4020 |
800 | 2,1462 | 1,3717 | 1,4549 | 1,3944 | 2,5032 | 1,3230 | 1,6737 | 1,3889 | 1,4158 |
900 | 2,1857 | 1,3857 | 1,4692 | 1,4070 | 2,6040 | 1,3314 | 1,7010 | 1,4020 | 1,4293 |
1000 | 2,2210 | 1,3965 | 1,4822 | 1,4196 | 2,7048 | 1,3356 | 1,7283 | 1,4141 | 1,4419 |
1100 | 2,2525 | 1,4087 | 1,4902 | 1,4322 | 2,7930 | 1,3398 | 1,7556 | 1,4263 | 1,4545 |
1200 | 2,2819 | 1,4196 | 1,5063 | 1,4448 | 2,8812 | 1,3482 | 1,7825 | 1,4372 | 1,4658 |
1300 | 2,3079 | 1,4305 | 1,5154 | 1,4532 | – | 1,3566 | 1,8085 | 1,4482 | 1,4771 |
1400 | 2,3323 | 1,4406 | 1,5250 | 1,4658 | – | 1,3650 | 1,8341 | 1,4582 | 1,4876 |
1500 | 2,3545 | 1,4503 | 1,5343 | 1,4742 | – | 1,3818 | 1,8585 | 1,4675 | 1,4973 |
1600 | 2,3751 | 1,4587 | 1,5427 | – | – | – | 1,8824 | 1,4763 | 1,5065 |
1700 | 2,3944 | 1,4671 | 1,5511 | – | – | – | 1,9055 | 1,4843 | 1,5149 |
1800 | 2,4125 | 1,4746 | 1,5590 | – | – | – | 1,9278 | 1,4918 | 1,5225 |
1900 | 2,4289 | 1,4822 | 1,5666 | – | – | – | 1,9698 | 1,4994 | 1,5305 |
2000 | 2,4494 | 1,4889 | 1,5737 | 1,5078 | – | – | 1,9694 | 1,5376 | 1,5376 |
2100 | 2,4591 | 1,4952 | 1,5809 | – | – | – | 1,9891 | – | – |
2200 | 2,4725 | 1,5011 | 1,5943 | – | – | – | 2,0252 | – | – |
2300 | 2,4860 | 1,5070 | 1,5943 | – | – | – | 2,0252 | – | – |
2400 | 2,4977 | 1,5166 | 1,6002 | – | – | – | 2,0389 | – | – |
2500 | 2,5091 | 1,5175 | 1,6045 | – | – | – | 2,0593 | – | – |
??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8.4. ???????????????????????????????????? 1 wt. % ???????? ??????????????????????? 25-30 ????????????
???????? 8.4. ??????????????????????????????????
?????????? | ???????????, °C | ??????? ???????????????? |
???????????????????? °C |
---|---|---|---|
???????? | 2235 | ????????????????? |
2040 |
???????????????? | 2370 | ??????????????????? |
2080 |
????? | 2043 | ??? |
2120 |
????? | 2097 | ???????????????????????????????? |
1980 |
?????? | 2110 | ?????-????????????????????????????? |
2050 |
?????? | 2118 | ????????????????????????????????? |
1750 |
Pentane | 2119 | ??????????????????-??????????????????????????? |
1670 |
??????? | 2284 | ??????? (50% C 3 H 4 + 50% C 4 H 10) |
2115 |
????????? | 2620 | 2210 |
????????????????????????? t ??? - ?????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????? ????? ????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????? a ?????????????????????????? ?????????????? t k ???????:
t k \u003d (Q n + q ??????) / (SVc p) (8.12)
?????? q ????????? - ?????????????? (?????????????????) ??????????????? ?????? 0 ° C, kJ / m 3
????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? ?????????????????????????????? ???????????????????????????? (?????????????????? ??????????? ???) ?????????? ????????????????????????? (????????????????????????????????????????) ?????????????????????????????????
???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 0 °C ??????????? 1% ?????????????????????????????? a ?????????????? 8.5 ????????????????????????????????????????????? - ??????? 8.7. ??????????? 8.5–8.7 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????? (?????????? 8.6)
???????? 8.5. ???????????????????????????????????????????????????????????????????????? t = 0 °C ??? 1% ??????????????????????????????????????? a
?????????????????????????? t t, ° С | ????????????????????????????a | ????????????????????????? t k, °С | ||
---|---|---|---|---|
1,0 | 2010 | 1920 | 1,33 | 1620 |
1,02 | 1990 | 1900 | 1,36 | 1600 |
1,03 | 1970 | 1880 | 1,40 | 1570 |
1,05 | 1940 | 1870 | 1,43 | 1540 |
1,06 | 1920 | 1860 | 1,46 | 1510 |
1,08 | 1900 | 1850 | 1,50 | 1470 |
1,10 | 1880 | 1840 | 1,53 | 1440 |
1,12 | 1850 | 1820 | 1,57 | 1410 |
1,14 | 1820 | 1790 | 1,61 | 1380 |
1,16 | 1800 | 1770 | 1,66 | 1350 |
1,18 | 1780 | 1760 | 1,71 | 1320 |
1,20 | 1760 | 1750 | 1,76 | 1290 |
1,22 | 1730 | – | 1,82 | 1260 |
1,25 | 1700 | – | 1,87 | 1230 |
1,28 | 1670 | – | 1,94 | 1200 |
1,30 | 1650 | – | 2,00 | 1170 |
???????? 8.6. ????????????????????????????????? t k, ° C ????????????????????????????????????????????????????????? (????????????)
????????????????????????????a | ????????????????? °С | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | |
0,5 | 1380 | 1430 | 1500 | 1545 | 1680 | 1680 | 1740 | 1810 | 1860 |
0,6 | 1610 | 1650 | 1715 | 1780 | 1840 | 1900 | 1960 | 2015 | 2150 |
0,7 | 1730 | 1780 | 1840 | 1915 | 1970 | 2040 | 2100 | 2200 | 2250 |
0,8 | 1880 | 1940 | 2010 | 2060 | 2130 | 2200 | 2260 | 2330 | 2390 |
0,9 | 1980 | 2030 | 2090 | 2150 | 2220 | 2290 | 2360 | 2420 | 2500 |
1,0 | 2050 | 2120 | 2200 | 2250 | 2320 | 2385 | 2450 | 2510 | 2560 |
1,2 | 1810 | 1860 | 1930 | 2000 | 2070 | 2140 | 2200 | 2280 | 2350 |
1,4 | 1610 | 1660 | 1740 | 1800 | 2870 | 1950 | 2030 | 2100 | 2160 |
1,6 | 1450 | 1510 | 1560 | 1640 | 1730 | 1800 | 1860 | 1950 | 2030 |
1,8 | 1320 | 1370 | 1460 | 1520 | 1590 | 1670 | 1740 | 1830 | 1920 |
2,0 | 1220 | 1270 | 1360 | 1420 | 1490 | 1570 | 1640 | 1720 | 1820 |
???????? 8.7 ????????????????????????? t ????????????????????????????????? t = 0°C ?????????????????????????????????????????? a
????????????????????????????a | ????????????????????????? t k, °С | ????????????????????????????a | ????????????????????????? t k, °С |
---|---|---|---|
1,0 | 2110 | 1,45 | 1580 |
1,02 | 2080 | 1,48 | 1560 |
1,04 | 2050 | 1,50 | 1540 |
1,05 | 2030 | 1,55 | 1500 |
1,07 | 2010 | 1,60 | 1470 |
1,10 | 1970 | 1,65 | 1430 |
1,12 | 1950 | 1,70 | 1390 |
1,15 | 1910 | 1,75 | 1360 |
1,20 | 1840 | 1,80 | 1340 |
1,25 | 1780 | 1,85 | 1300 |
1,27 | 1750 | 1,90 | 1270 |
1,30 | 1730 | 1,95 | 1240 |
1,35 | 1670 | 2,00 | 1210 |
1,40 | 1630 | 2,10 | 1170 |
??????????????????????????????? T - ????????????????????????????????????????? calorimetric t k ????????????????????????????????? (???????????????) ??????????????????????????????????????????????????????:
CO 2 ‹–› CO + 0.5O 2 - 283 mJ / mol (8.13)
H 2 O ‹–› H 2 + 0.5O 2 - 242 mJ / mol (8.14)
?????????????? ??????????????????????????????????????????????? ???????? ???????????????? OH ????????? ??????????????????? ???????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????
???????????????????????????????????????????????????????:
????? T \u003d (Q n + q ?????? - q dis) / (SVc p) (8.15)
?????? q dis - ?????????????????????????????????????? CO 2 ??? H 2 O ????????????????????? kJ / m 3; SVc p ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????? 1 ?. 3
???????? 8.8. ?????????????????????? H 2 O ??????????????????? CO 2 ?????????????????????????
????????, °С | ?????????????? MPa | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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1600 | 0,85 | 0,75 | 0,65 | 0,60 | 0,58 | 0,56 | 0,54 | 0,52 | 0,50 | 0,48 | 0,46 | 0,42 |
1700 | 1,45 | 1,27 | 1,16 | 1,08 | 1,02 | 0,95 | 0,90 | 0,85 | 0,8 | 0,76 | 0,73 | 0,67 |
1800 | 2,40 | 2,10 | 1,90 | 1,80 | 1,70 | 1,60 | 1,53 | 1,46 | 1,40 | 1,30 | 1,25 | 1,15 |
1900 | 4,05 | 3,60 | 3,25 | 3,0 | 2,85 | 2,70 | 2,65 | 2,50 | 2,40 | 2,20 | 2,10 | 1,9 |
2000 | 5,75 | 5,05 | 4,60 | 4,30 | 4,0 | 3,80 | 3,55 | 3,50 | 3,40 | 3,15 | 2,95 | 2,65 |
2100 | 8,55 | 7,50 | 6,80 | 6,35 | 6,0 | 5,70 | 5,45 | 5,25 | 5,10 | 4,80 | 4,55 | 4,10 |
2200 | 12,3 | 10,8 | 9,90 | 9,90 | 8,80 | 8,35 | 7,95 | 7,65 | 7,40 | 6,90 | 6,50 | 5,90 |
2300 | 16,0 | 15,0 | 13,7 | 12,9 | 12,2 | 11,6 | 11,1 | 10,7 | 10,4 | 9,6 | 9,1 | 8,4 |
2400 | 22,5 | 20,0 | 18,4 | 17,2 | 16,3 | 15,6 | 15,0 | 14,4 | 13,9 | 13,0 | 12,2 | 11,2 |
2500 | 28,5 | 25,6 | 23,5 | 22,1 | 20,9 | 20,0 | 19,3 | 18,6 | 18,0 | 16,8 | 15,9 | 14,6 |
3000 | 70,6 | 66,7 | 63,8 | 61,6 | 59,6 | 58,0 | 56,5 | 55,4 | 54,3 | 51,9 | 50,0 | 47,0 |
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1600 | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,5 | 1,45 | 1,4 | 1,35 | 1,3 | 1,25 | 1,2 | 1,1 | |
1700 | 3,8 | 3,3 | 3,0 | 2,8 | 2,6 | 2,5 | 2,4 | 2,3 | 2,2 | 2,0 | 1,9 | |
1800 | 6,3 | 5,5 | 5,0 | 4,6 | 4,4 | 4,2 | 4,0 | 3,8 | 3,7 | 3,5 | 3,3 | |
1900 | 10,1 | 8,9 | 8,1 | 7,6 | 7,2 | 6,8 | 6,5 | 6,3 | 6,1 | 5,6 | 5,3 | |
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3000 | 94,9 | 93,9 | 93,1 | 92,3 | 91,7 | 90,6 | 90,1 | 89,6 | 88,5 | 87,6 | 86,8 |
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???????? | 2,4 | 10,0 | 4,5 | ~5,1 | ~0,89 | 1,9 | 0,37 |
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5,0 | 0,09 | 0,16 | 0,27 | 0,31 | 0,31 | 2,23 |
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10,0 | 0,20 | 0,30 | 0,54 | 0,64 | 0,65 | 0,43 |
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?????????????????????? Re cr = 65 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????? ??? Re< 65, огнепреградитель задержит распространение пламени. Запас надежности огнепреградителя, который находят из отношения Ре кр к вычисленному значению Ре, должен составлять не менее 2:
P \u003d Re cr / Re \u003d 65 / Re\u003e 2.0 (8.34)
??????????????????????????? Pe cr ????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????? ???????? ??????????????????????????????????????????????????? mm:
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????. 8.10. ?????????????????:
?? - ?????; b - ??????????; ? - ????; ???? - ??????; e - cermet
????????????????????????????????????????????? (?????? 8.10):
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?????????????????????????????????????? (????????????????????????????? 19 ??????????????????????? (??????????) ??????????????????????????????) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????? 0.25 ??. ????????????????????????????? ??????????????????????????????????????
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??????????????:
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8.10. ????????????????????
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??????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? (??????????????) ???? ??? d ??? f u z ??? o n n o m ?????????? ?????? a 1< 1 у факела есть два видимых фронта горения: внутренний, возникающий за счет первичного воздуха, и наружный, образующийся за счет диффузии кислорода из окружающей среды. Общая высота пламени при таком горении возрастает, а температура - несколько снижается. Устойчивость пламени и его прозрачность зависят от содержания первичного воздуха в смеси: чем оно выше, тем ниже устойчивость пламени, больше его прозрачность, и наоборот.
?????????????????????? a 1< 1,0 является п р о м е ж у т о ч н ы м (между кинетическим и диффузионным). С учетом этого принципа конструируются все газовые аппараты с инжекционными горелками. В таких горелках содержание первичного воздуха в смеси принимается в зависимости от вида газа таким, чтобы:
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8.11. ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
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CH 4 + O 2 \u003d CO + H 2 + H 2 O + Q ??? CH 4 + 0.5O 2 \u003d CO + 2H 2 O + Q
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2 - ?????????????????
3 - ??????????;
4 - ??????; 5 - ??????
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???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????? (???????????????????????????????????????????) (?????? 8.13 ). ?????????????????????? ??????????????? ???????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????? a 1 ??????????????????????????????? ???????????????????????? ???????????????????????????????????????????:
a 1 \u003d 0.12 (m + n / 4) 0.5 (d k / d 0) 0.25 (8.35)
?????? m ??? n ????????????????????????????????????????????????????????????????????????? d k - ??????????????????????????????????? mm; d 0 - ????????????????????????????????????? (1 ??.)
?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ? ????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? a 1< 1. Недостающий для сгорания газа воздух поступает за счет диффузии из окружающей атмосферы.
????. 8.14. ??????????????????????????????
???????????????????????????
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b - ???????????????????????????????????????????????
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5 - ????????, ????????????????????????????????????
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6 - ????????, ??????????????????????
????? 8.14 ????????????????????? 2 ?????????????????????????????????????????????????????????????????? CO ????????????????????????????????????????? (95 vol.%) ????????? (93 vol.%) ???????????????????????????????????? ???????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? - ????????????????????????
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????????????????????????????????????????????????????????? - ??????, ?????????? benzpyrene, benzanthracene ??? - ??????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????? ??????????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????
????? 8.16 ????????????????????????????????????????????(a)???????????????????????????????????????????????? ??????????????? ????????????????????????????????????????? (???????????????????? - 1600 ?????????? / ??. ?????????????????????????? - 24–26 ??.)
???????????? | ????????????????? | |
---|---|---|
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????? (a) pyrene, ????????? / 100 ?. 3 |
|
???????????? | ||
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0,10 | ????? |
??? a i = 0.30 ? 0.35 |
1,20 | ??????? |
??? a i = 0.60 ? 0.70 |
0,50 | ????? |
??? a i = 0.30 ? 0.35 |
0,12 | ????? |
?????????????????? | ||
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??? a i = 0.60 ? 0.70 |
0,30 | 0,03 |
??? a i = 0.30 ? 0.35 |
1,20 | 1,10 |
?????????????????????????????????????????????????????: | ||
??? a i = 0.60 ? 0.70 |
0,07 | 0,02 |
??? a i = 0.30 ? 0.35 |
1,00 | 0,045 |
??????????? 8.16 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????? a 1 \u003d 0.6 ??????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? GOST 5542–87
????? 8.17 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
?????????????????????????? mm | ????????????????????????? mm ?????????? ? ??????????????????????????????????? a 1 | ||||
---|---|---|---|---|---|
0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | |
2,0 | 11 | 8 | 6 | 5 | 4 |
3,0 | 15 | 12 | 9 | 7 | 5 |
4,0 | 16 | 14 | 11 | 9 | 7 |
5,0 | 18 | 15 | 14 | 12 | 10 |
6,0 | 20 | 18 | 16 | 14 | 12 |
??????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????? ???????????????? ????????????????????????????????????????????? ?????????????????? ??????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????? 8.17. ?????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????? ????????? ????????????????????????????????????????????????????? 2-3 ????
????. 8.15. ?????????????????????????????? ?????????
????? ??????? ???????? (??) ?????????????????????????????
????????????????????????????
??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??? ????????????????????????????????????????????????????????????????? (?????? 8.15) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? a = 1.05 ?????????????????? ??????????????????????????????? ??????????? a< 1,0, возрастает концентрация оксида углерода СО, ацетилена С 2 Н 2 , этилена С 2 Н 4 , пропилена С 3 Н 6 и пропана С 3 Н 8 , а также бенз(а)-пирена С 20 Н 9 . Также возрастает концентрация и других компонентов - водорода, бензола и др.
??????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????? NO x ?????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
???????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????:
O 2 -› 2O - 490 kJ / mol (8.36)
O + N 2 -› NO + N - 300 kJ / mol (8.37)
N + O 2 –› 2NO + 145 kJ/mol (8.38)
??????????????
N 2 + O 2 -› 2NO - 177 kJ / mol (8.39)
???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????: ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? (1–3 vol.%) ??????????????????????????????????? NO 2 . ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????:
- ??????????????????????
- ??????????????????????????????????????????????????????????????
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- ??????????????????????????????????????????????????????????????
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- ?????????????????????????????????????
- ?????????????????????????????????????? ????????????? ?????????????????????????????????
- ???????????????????????????????????????????????? (???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????)
???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
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??????????????????????????????????????????????????????
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????????????????????????????????????????????????????? (CO 2 + H 2) ???????????? ????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????? ???????????????????????????? ??????????????? ???????????????????????????????????????? CO 2max ????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????? CO + H 2 ????????????
???????????
??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? CO x \u003d CO + CO 2 ????? H 2 O ??????????????? SO x \u003d SO 2 + SO 3 ??????????????? NO x \ u003d NO + NO 2 , ??????????????????????????????? (PAHs), ?????????, ?????????????????? V 2 O 5 , ?????? ??? (??????? 7.1.1) ?????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????? CH4, C2H4 ??????? ????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [1]
????? 7.1.1. ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [3]
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????????????????????????????????????????????????????????????????????????? (MPC) ????????????????????????????????????????????? ??????????????? MPC ???????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????
?????????????????????????? (MPC) ?????????????????????????????????????????????????????????????????? 7.1.2 [4]. ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 20 ???? ???????????? - ??????
????? 7.1.2. ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
????? | ?????????????????????????? mg / m 3 | |
???????????????? | ???????????? | |
?????????????? | 0,5 | 0,15 |
????????????????? | 0,5 | 0,05 |
???????????????? | 3,0 | 1,0 |
???????????????? | 3,0 | 1,0 |
????????????????? | 0,085 | 0,04 |
??????????????? | 0,6 | 0,06 |
????? (?????) | 0,15 | 0,05 |
??????????????? | 0,008 | 0,008 |
?????(?)????? | - | 0.1 ????????? / 100 ?. 3 |
???????????????????? | - | 0,002 |
????????????????? (??????????????) | 0,02 | 0,005 |
?????? | 0,1 | 0,03 |
??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7.1.2. ??????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
?????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????? CO (????????????????) ???????? H 2 ???????????????????? ???????? ??????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????? (????????????????????)
????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ? ??????????????????????????????? N 2 ???????????????????????????????????? NO x ?????????? SO x
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?????????????????? N 2 O ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? N 2 O ?????????????????????????????????????????????????????????
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???????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????? (PAHs) ?????????????????????????? PAHs ????????????????????????????? (????) ????????????????????????? ????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????????? ?????????????? PAHs ??????? ???? ????????? ??????????? ????? ???????? ????????????? ??????????????????????????????????????????????????
PAHs ???????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????? (???????????) ???????????????????????????????????????????????????????????????????
??????????? PAHs ?????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? benzo(a) ????? (B(a)P) C 20 H 12 .
????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???? ???????????????? ??????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????? VO, VO 2 ???????????? ???????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????? V 2 O 5 . ???????????????????? V 2 O 5 ????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????? V 2 O 5 .
????? 7.1.3. ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
???????? = | ??????????? mg / m 3 | ||
???????????? | ????????? | ??????? | |
??????????????? NO x (???????? NO 2) | 200?1200 | 300?1000 | 350 ?1500 |
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??????????????????? SO 3 | - | 4?250 | 2 ?100 |
????????????????CO | 10?125 | 10?150 | 15?150 |
????? (a) pyrene C 20 H 12 | (0.1?1, 0) 10 -3 | (0.2?4.0) 10 -3 | (0.3?14) 10 -3 |
????????????? | - | <100 | 150?300 |
???????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????? ????????????????????? ??????????? PAHs ??????????????????????????????????????????????????????????????
?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????? 7.1.3.
????????????????????????????????????????????????????? CH4 ?????????????????????????????????? ????????? ???????????????????????????????: ??????????????????? ?????????????????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????? ???????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????? ????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????
?????????????????????????????????????????????????????????? ???????? ????????????????????????????????????? ??????????????????????????? ??????????????????????????????????????????: CH4 [????] + 2O2 [????] -> CO2 [????] + 2H2O [?????] + 891 kJ ??????? ???????????????????????? ?????????????????????????????????? 2 ??????? ????????????????????????????? 2 ??????? ????????? ?????????????? 891 kJ ???????????????????????????????????????????????????? ???????????????? ?????? ?????????????????? ???????????????????? ????????????????????????????????????????? ??????????? ?????????????????????????????????????????? (?????? 95%) ???????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????
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??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????? ????????????????????????????????????????????????????? LOW-DOSE ???????????????????????????
?????. ????? (222Rn) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????? (?????????? 210Pb ??? 3.8 ???) ??????????????????????????????????????? (???????????? 0.01 ??.) ?????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? (?????????????? 100 ??. 2) ??????????????????????????????????????????
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