rökgastemperatur

Hejsan, har en fråga om det sista steget i en fråga om rökgasens utgående temperatur efter förbränning.

Uppgift: Acetylene gas (C2H2) at 25 degrees is burned during a steady-flow combustion process with 30 % excess air at 27 degrees. It is observed that 75 000 kJ of heat of heat is being lost from the combustion chamber to the surroundings per kmol of acetylene. Assuming combustion is complete, determine the exit temperature of the product gases.

Den balanserade reaktionsformeln är: $C_{2} H_{2} + 1, 3 * \frac{5}{2} (O_{2} + 3, 76 N_{2}) \to 2 C O_{2} + H_{2} O + 0, 3 * \frac{5}{2} O_{2} + 1, 3 * \frac{5}{2} * 3, 76 N_{2}$

Efter beräkningar av: $\sum_{} N_{p} (h$ ^o_f+h-h^o)p=∑NR(hof+h-ho)

Så fick jag fram: $1396068 - 75000 = 2 h_{C O_{2}} + h_{H_{2} O} + 0, 75 h_{O_{2}} + 12, 22 h_{N_{2}}$

Som är: $1321068 = 2 h_{C O_{2}} + h_{H_{2} O} + 0, 75 h_{O_{2}} + 12, 22 h_{N_{2}}$

Härifrån ska jag nu ta fram temperaturen för rökgasen efter förbränning med "trial & error".

Jag tar VL/molmassorna i HL: $\frac{1321068}{2 + 1 + 0, 75 + 12, 22} = 82722$ kJ/kmol

Detta värde utgår jag ifrån när jag ska leta fram en temperatur i tabeller. Börjar med $N_{2}$ då den är den största andelen i rökgaserna. Tar då 2500 K där $h_{N_{2}} = 82981$ .

Jag tar då ut alla h-värden för resterande molmassor i produkten vid 2500 K men vad gör jag sen?

Tack på förhand

Din redovisning är ganska rörig. Börja med en balanserad reaktionsformel för fullständig förbränning av acetylen. Den ser ut såhär:

$C_2H_4+3O_2\rightarrow 2CO_2+2H_2O$

Problemet här är att vi inte vet vad utgångstemperaturen är. Troligtvis handlar det om en ganska hög temperatur, kanske flera tusen grader. Då kan man inte ta tabellvärdena för bildningsentalpier hos produkterna eftersom de är beräknade vid 25 grader. Vi behöver integrera fram entalpierna med följande formel:

$\displaystyle \Delta H_{T_2}=\Delta H_{T_1}+\int_{T_1}^{T_2} C_p\left( T\right) dT$

Har du någon tabell som visar hur entalpierna för olika ämnen beror av temperaturen? Det brukar vara en ekvation med olika konstanter som har olika värden för olika ämnen. Börja med att leta fram det.

Jag löste det genom att ta fram alla h-värden för respektive ämne vid 2300 K och 2400 K, beräknade fram vad VL blir vid insättning av h-värdena och sedan interpolerade jag fram temperaturen som jag ville ha :)

Svar: 2301 K

Tack ändå för hjälpen!

Svara