|
энтропии. Поэтому для определения химической энергии и эксергии для технических топлив, имеющих неоднородный состав, используются различные приближенные методы. Остановимся на краткой характеристике некоторых из них. Все рассматриваемые ниже методы определения химической энергии и эксергии технических топлив базируются на описании процесса их горения в атмосфере чистого кислорода или воздуха реакцией Т + 02 -> СО, + (Н20)г,ж + S02 + NOx. (2.15) В термохимии описание энергетики процесса обычно осуществляется через энтальпии образования участвующих в реакции веществ: 1ДЯ“-1ДЯ,°=ДЯ", (2.16) к I где ЛЯ/0, ЛЯ° стандартные энтальпии образования веществ, соответственно вступающих в реакцию (индекс /) и получаемых в результате реакции (индекс к); ЛЯ° стандартная теплота реакции горения. Энтальпии образования продуктов реакции, входящие в первую сумму уравнения (2.16), в общем случае известны или могут быть установлены. Вторая же сумма неизвестна из-за незнания в большинстве случаев энтальпии образования топлив. На практике это затруднение, как правило, преодолевается, поскольку для основной массы топлив экспериментально устанавливаются величины ля,°(&.й,&)Используя понятие химической эксергии вещества, энергетику процесса горения можно описать выражением 42 (2.17) |
74. проводится как для обычных химических веществ. К этой категории относятся газообразные топлива природный, сланцевый, коксовый, доменный и другие газы. Они рассматриваются как идеальные смеси составляющих их газов водорода, метана, бутана и др. Химическая энергия и эксергия газообразных топлив рассчитываются как средневзвешенная величина данных характеристик для составляющих эти топлива газов по выражениям (2.7) и (2.8). Однако целый ряд твердых и жидких технических топлив, таких как каменный и бурый угли, кокс, торф, дрова, нефть, мазут и др., имеют неоднородную структуру. Для них, как правило, известен химический состав, но не известны структурные связи содержащихся в них элементов. К таким топливам не применима общая методика определения химической энергии и эксергии веществ из-за отсутствия необходимых для расчета термодинамических характеристик: стандартной энтальпии образования и абсолютной их энтропии. Поэтому для определения химической энергии и эксергии для технических топлив, имеющих неоднородный состав, используются различные приближенные методы. Остановимся на краткой характеристике некоторых из них. Все рассматриваемые ниже методы определения химической энергии и эксергии технических топлив базируются на описании процесса их горения в атмосфере чистого кислорода или воздуха реакцией Т + 02 -> С02 + (Н20)г ж + S02 + NOx (3.1) В термохимии описание энергетики процесса обычно осуществляется через энтальпии образования участвующих в реакции веществ: S АН°к -1ДЯ,0 = ДЯГ° , (3.2) к 1 где ДЯ/0, Д#£ стандартные энтальпии образованиявеществ, соответственно вступающих в реакцию (индекс /) и получаемых в результате реакции (индекс к); Д#^ стандартная теплота реакции горения. 75. Энтальпии образования продуктов реакции, входящие в первую сумму уравнения (3.2), в общем случае известны или могут быть установлены. Вторая же сумма неизвестна из-за незнания в большинстве случаев энтальпии образования топлив. На практике это затруднение, как правило, преодолевается, поскольку для основной массы топлив экспериментально устанавливаются величины АН°г (бб.&.й,)Используя понятие химической энергии вещества энергетику процесса горения можно описать выражением Z'*, -1/ = дя«, (з.з) / 1 к К где /х , /х химическая энергия веществ, соответственно вступающих в / А реакцию горения и получаемых в результате нее. Таким образом, в уравнении (3.3) первая сумма неизвестна из-за незнания величины химической энергии топлива, а вторая в общем случае может быть установлена но составу продуктов горения. Причем, если химическая энергия всех продуктов горения равна нулю, то /х В остальных случаях, определяя химическую энергию топлива, к теплоте горения необходимо прибавить значение химической энергии продуктов горения, неполностью энергетически обесцененных, т.е. /=-(дя«)+!/., J J где j индекс компонента продуктов горения с ненулевой химической энергией. Аналогичное сопоставление можно сделать, рассматривая, как соотносятся энергия Гиббса и эксергия в процессе горения топлив: £ДС>0J) А6)0 = AG° У I (3.4) |