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纯甲烷在1atm 25℃下在炉内完全燃烧过量空气系数1.2 进入炉膛的空气状态是1atm

2022-08-12 06:05:51 问答库阅读 194 次

问题详情

纯甲烷在1atm、25℃下在炉内完全燃烧，过量空气系数1.2，进入炉膛的空气状态是1atm、25℃的饱和湿空气。烟气离开燃烧炉时温度1627℃，进入换热器，离开换热器时温度为40℃。试计算燃烧1mol甲烷。

参考答案

燃烧1mol甲烷的基准反应
CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O_(g)
因α=1.2，故燃烧1mol甲烷，需氧气2×1.2=2.4mol，需氮气3.76×2.4=9.03mol，即需2.4+9.03=11.43mol空气。
查表得1atm、25℃时，湿空气饱和含湿量约20.34g/kg干空气，折合0.0327mol/mol干空气，所以湿空气中含水蒸气量为11.43×0.0327=0.3746mol，离开燃烧炉膛时水蒸气总量是2+0.3746=2.3746mol。所以反应可写作
CH₄+2.402+9.03N₂+0.3746H₂O_(g)→CO₂+2.3746H₂O_(g)+0.4O₂+9.03N₂
甲烷的标准燃烧焓