燃料教(学)案燃烧计算题
燃烧实验教案二通过实验学习燃料热值和热量的测定方法
燃烧实验教案二-通过实验学习燃料热值和热量的测定方法导语:在科学教育中,实验课教学是非常重要的一环。
通过实验,可以让学生更加深入地了解到学习内容,培养其实验操作能力和科学精神。
在化学实验中,燃烧实验是非常经典并且具有重要意义的实验之一。
本文将介绍一篇燃烧实验教案,帮助学生通过实验学习燃料热值和热量的测定方法。
一、实验内容本次燃烧实验,我们需要使用以下材料:1. 煤样(或木杆、石油等燃料)2. 烧杯3. 密度瓶4. 温度计5. 支架、铜网、矾铝石毡等实验器材实验步骤:1. 烧杯法测定燃料的热值将装有20毫升水的烧杯称重,投入一定量的煤或其他燃料,点燃,进行燃烧,持续时间大约为10分钟,将烧杯再称重,并计算水的温度变化。
利用下面的公式,可求得燃料的热值。
燃料的热值 = 发热量 / 燃料的质量其中,发热量等于水的质量乘以升温的摩尔热。
2. 密度瓶法测定燃料的热值将密度瓶充满水,称重,再放入一定的燃料样品,使其完全浸没在水中,点燃燃料,进行烧制,释放出热量。
此时,由于烧制产生的气体体积膨胀,使密度瓶里的水溢出一些,只要再加入足量的水,使水面至于密度瓶的刻度线之上,即可继续称重。
测量燃料消耗的重量,并用密度计测定溢出的水的体积,这样可以求得:燃料的热值 = 发热量 / 燃料的质量其中,发热量等于水与瓶壁所吸收的热量加上外界所吸收的热量。
二、实验原理热值:燃料的热值是指燃烧单位质量燃料所产生的热能的多少。
常用的热值单位有千卡/克、千焦/克、BTU/磅等。
热值越高,表示燃料所含的能量越多,这种燃料的使用效率越高。
燃烧热量:燃料的燃烧是一种氧化反应,也就是燃料与氧气发生反应,生成氧化产物和释放出热量。
反应过程中产生的热能就称为燃烧热量。
燃烧热量越大,表示燃料氧化反应所放出的热能越多,这种燃料燃烧效率越高。
三、实验结果通过上述实验步骤,我们可以得到经过测量得到的实验数据。
通过计算这些数据,可以得到燃料的热值和燃烧热量。
燃料及燃烧
理论燃烧产物量
(二)实际空气需求量和实际燃烧产物量的计算 实际空气需要量 实际燃烧产物量 (三)燃烧产物成分和密度的计算 1.燃烧产物成分 用
烟煤 :烟煤比褐煤炭化更完全,水分和挥发分进一步减少,固体碳 增加。低发热量较高;一般都在23000~29300千焦/千克。 作冶金炉燃料时,主要考虑的指标是:挥发分和发热量;灰分 含量及其熔点;含硫量;煤的粒度大小。 分类:长焰煤、气煤、肥煤、结焦煤、瘦煤。 无烟煤 :无烟煤是炭化程度最完全的煤,其中挥发分很少。无烟煤 挥发分少,燃烧时火焰很短,故在冶金生产中很少使用。焦炭缺乏 时,可用无烟煤暂代。
②氢(H): H 2 1 O2 H 2O(汽) 119915( KJ / Kg )
③氧(O):有害元素 ④氮(N):惰性物质
1 C O2 CO 10258( KJ / Kg ) 2
2
⑤硫(S):有害杂质。S
O2 SO2 409930 KJ
存在形式:有机硫,黄铁矿硫硫酸盐 ⑥水分(W):有害成分。水分来源:外部水、吸附水、结晶水。 ⑦灰分(A):
2.焦炭 要求:①化学成分 ②机械强度
③块度
④灰分 ⑤反应能力 3.粉煤 将块煤或碎煤磨至0.05~0.07毫米的粒度称为粉煤。
任务2 燃烧计算
一 概述 1.完全燃烧与不完全燃烧 燃料中的可燃物全部与氧发生充分的化学反应,生成不能 燃烧的产物,叫完全燃烧。 燃料的不完全燃烧存在两种情况: ①化学性不完全燃烧:燃烧时燃料中的可燃物质没有得到足 够的氧,或者与氧接触不良,因而燃烧产物中还含有一部分 能燃烧的可燃物被排走,这种现象叫化学不完全燃烧。 ②机械不完全燃烧:燃料中的部分可燃成分未参加燃烧反应 就损失掉的那部分。如灰渣裹走的煤,炉栅漏下的煤,管道 漏掉的重油或煤气。
燃烧值与计算题
燃烧值发布日期:2010年8月04日浏览次数:42 来源:网络物理编辑【燃烧值】1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的燃烧值。
燃烧值的公式是:q=Q/m,其中q为燃料的燃烧值,m为这种燃料的质量,Q为这种燃料完全燃烧时放出的热量。
当热量的单位用焦耳,质量的单位用千克时,燃烧值的单位为“焦/千克”。
常用的几种燃料的燃烧值可从下表中查到。
实际上,燃料很难做到完全燃烧,因此燃料燃烧时放出的热量往往少于根据燃烧值计算出来的热量。
通过燃料的燃烧值可计算一定质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量。
例题1 质量为0.5千克的汽油完全燃烧时,能放出多少热量?根据燃烧值公式q=Q/m,得Q=mq。
从燃烧值表中查出汽油的燃烧值为4.6×10^7焦/千克。
将已知条件代入公式即可得热量Q=2.3×10^7焦。
根据实际需要的热量,可通过燃烧值公式计算出燃料的质量.题2 把2千克水从20℃加热到沸腾,需要完全燃烧多少克酒精(不考虑热量损失)?题目中明确的告诉我们两个条件,其一:酒精是完全燃烧的;其二:没有热量损失,即酒精放出的热量全部被水吸收,本文来自马博士教育网,转载请标明出处:/wl/wlsc/cz/wlcd/rx/12197.html燃烧,燃烧产物冷却到燃烧前的温度(一般为环境温度)时所释放出来的热量。
固体或液体发热量的单位是千卡/千克(kcal/kg)、千焦耳/千克(KJ/kg)或兆卡/千克(Mcal/kg)、兆焦尔/千克(MJ/kg);气体燃料的发热量单位是千卡/标准立方米(kcal/Nm3)、千焦耳/标准立方米(KJ/Nm3)或兆卡/标准立方米(Mcal/Nm3)、兆焦尔/标准立方米(MJ/Nm3)。
燃料热值有高位热值与低位热值两种。
高位热值是指燃料在完全燃烧时释放出来的全部热量,即在燃烧生成物中的水蒸汽凝结成水时的发热量,也称毛热。
低位热值是指燃料完全燃烧,其燃烧产物中的水蒸汽以气态存在时的发热量,也称净热。
燃料及燃烧除计算外的课后题 (2)分析
第一章1、试就成煤物质的碳化程度说明煤炭的种类及其特点。
答:根据母体物质炭化程度不同可将煤分为四大类,即泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤。
泥煤:质地疏松、吸水性强、含氧量最多,含碳最少。
使用性能挥发分高,反应性强,含硫量低,机械性能很差,灰分、熔点很低。
褐煤:与泥煤相比,密度较大,含碳量较高,氧和氢含量较少,挥发分产较低。
粘结性弱,极易氧化和自然,吸水性较强。
烟煤:与泥煤相比,挥发分较少,密度较大,吸水性较小,含碳增加,氢和氧含量减少,具有粘结性。
无烟煤:含碳量高,密度大,吸水性小,挥发分极小,组织致密而坚硬,热值大,灰分少,含硫量低。
2、说明煤的化学组成。
答:C H O N S 灰分(A)、水分(W)5、说明煤炭灰分的定义,怎样确定煤炭灰分的熔点和酸度?煤炭灰分的酸度与灰分的熔点有什么关系?答:灰分(A)所谓灰分,指的是煤中所含的矿物杂质在燃烧过程中经过高温分解和氧化作用后生成一些固体残留物。
灰分的熔点:灰分是多种化合物构成的,因此没有固定的熔点。
它是指灰分在软化到一定程度的温度。
灰分的酸度:是指灰分中的酸性成分与碱性成分之比。
酸度越大,灰分熔点越高。
7、煤的化学组成有几种表示方法?答:应用基 C%+H%+O%+N%+S%+A%+W%=100%分析基 C%+H%+O%+N%+A%+W%=100%干燥基 C%+H%+O%+N%+S%+A%=100%可燃基 C%+H%+O%+N%+S%=100%煤的工业分析内容是测定水分,灰分,挥发分和固定碳的百分含量。
8、煤的发热量:1kg煤完全燃烧后所放出的燃烧热叫它的发热量。
单位kj/kg。
9、什么是煤的高发热量和低发热量?答:高发热量:指燃料完全燃烧后燃烧产物冷却到使其中的水蒸气凝结成0℃的水时所放出的热量。
低发热量:指燃料完全燃烧后燃烧产物中的水蒸气冷却到20℃时放出的热量。
煤的耐热性是指煤在加热时是否易于破碎而言。
12、什么是煤的粘粘性和结焦性?答:粘粘性指的是粉碎后的煤在隔绝空气的情况下加热到一定温度时,煤的颗粒互相粘结形成焦块的性质。
燃料燃烧计算
第三章 燃料及燃烧过程3-2 燃料燃烧计算一、燃料燃烧计算的内容及目的(一)计算内容:①空气需要量 ②烟气生成量 ③烟气成分 ④燃烧温度 (二)目的:通过对以上内容的计算,以便正确地进行窑炉的设计和对运行中的窑炉进行正确的调节。
二、燃烧计算的基本概念 (一)完全燃烧与不完全燃烧。
1、完全燃烧:燃料中可燃成分与完全化合,生成不可再燃烧的产物。
2、不完全燃烧:化学不完全燃烧:产物存在气态可燃物。
物理不完全燃烧:产物中存在固态可燃物。
(二)过剩空气系数 1、过剩空气系数的概念а=V a /V 0a2、影响过剩空气系数的因素:1)燃料种类:气、液、固体燃料,а值不同; 2)燃料加工状态:煤的细度、燃油的雾化粘度。
3)燃烧设备的构造及操作方法。
3、火焰的气氛:①氧化焰:а>1,燃烧产物中有过剩氧气。
②中性焰:а=1③还原焰:а<1,燃烧产物中含还原性气体(CO 、H 2)三、空气需要量、烟气生成量及烟气成分、密度的计算(一)固体、液体燃料:基准:计算时,一般以1kg 或100kg 燃料为基准,求其燃烧时空气需要量、烟气生成量。
方法:按燃烧反映方程式,算得氧气需要量及燃烧产量,然后相加,即可得空气需要量与烟气生成量。
1、理论空气量计算: 1)理论需氧量: V 0O2=12ar C +4ar H +32ar S -32ar O(Nm 3/kgr)2)理论空气量:V 0a =1004.22(12ar C +4ar H +32ar S -32ar O )21100=0.089C ar +0.267H ar +0.033(S ar -O ar ) (Nm 3/kgr)2、实际空气量计算: V a =а×V o a3、理论烟气生成量的计算:V 0L =V CO2+V H2O +V SO2+V N2=1004.22 (12ar C +2ar H +18ar M +32ar S +28arN )×V o a +0.79V o a =0.01865C ar +0.112H ar +0.01243M ar +0.0068S ar +0.008N ar +0.79V o a4、实际烟气生成量的计算: 1)а>1时,V L = V 0L +(а-1)×V o a2)а<1时,在工程上进上近似认为其燃烧产物中只含有CO 一种可燃气体。
燃烧学期末考试试题
燃烧学期末考试试题# 燃烧学期末考试试题## 一、选择题(每题2分,共20分)1. 燃烧的三要素包括:A. 燃料、氧气、点火源B. 燃料、氧气、温度C. 燃料、温度、点火源D. 燃料、氧气、湿度2. 以下哪个不是燃烧的类型?A. 闪燃B. 持续燃烧C. 爆炸燃烧D. 缓慢氧化3. 燃烧速率的单位通常是:A. m/sB. kg/sC. m³/sD. J/s4. 以下哪个参数与燃烧效率无关?A. 燃料的热值B. 燃烧温度C. 燃料的化学组成D. 燃烧产物的排放量5. 燃烧过程中,以下哪个现象不属于化学反应?A. 热量的释放B. 气体的扩散C. 火焰的产生D. 燃料的分解## 二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述燃烧的定义及其基本条件。
2. 描述不同类型的燃烧现象,并举例说明。
3. 解释什么是完全燃烧和不完全燃烧,并说明它们的区别。
## 三、计算题(每题25分,共50分)1. 已知某燃料的热值为42 MJ/kg,燃烧效率为80%,求完全燃烧1 kg 燃料所释放的热量。
2. 假设在一个封闭容器中,燃烧1 kg的甲烷(CH₄)生成二氧化碳(CO₂)和水(H₂O),已知甲烷的燃烧反应式为:CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O。
求在标准大气压下,1 mol甲烷燃烧所需的氧气体积(标准状况下氧气的摩尔体积为22.4 L/mol)。
## 四、论述题(共20分)1. 论述燃烧过程中的污染物生成机制,并提出减少污染物排放的措施。
请注意,以上试题仅为示例,实际考试内容和形式应以学校或教育机构的官方指导为准。
考生在准备考试时应深入理解燃烧学的基础理论和实际应用,以便在考试中取得优异成绩。
燃料燃烧、空气量、烟气量计算
污染物排放量的计算
例3 普通煤的元素分析如下:C 65.7%;灰分18.1%;S 1.7%;H 3.2;水 分 9.0%;O 2.3%。(含N量不计)试计算燃煤1kg所需要的理论空气量 和SO2在烟气中的浓度(以体积分数计)。 解:
元素 C S H H2O O
重量(g) 657 17 32 90 23
影响燃料燃烧的主要因素
燃烧过程及燃烧产物 完全燃烧:CO2、H2O
不完全燃烧: CO2、H2O & CO、黑烟及其他部分氧 化产物 如果燃料中含有S和N,则会生成SO2和NO 空气中的部分N可能被氧化成NO-热力型NOx
影响燃料燃烧的主要因素
燃料完全燃烧的条件(3T)
空气条件:提供充足的空气;但是空气量过大,会降低炉温, 增加热损失 温度条件(Temperature):达到燃料的着火温度 时间条件(Time):燃料在高温区停留时间应超过燃料燃烧所
a 实际空气量 (1 a )(O2 3.76 N 2) 1 a 理论空气量 O2 3.76 N 2
考虑过剩空气校正后,实际烟气体积:
V fg V fg Va0 ( 1)
0
污染物排放量的计算
例 2 :某重油成分分析结果如下(按质量): C 88.3%, H 9.5%, S
7322af烟气体积计算理论烟气体积理论烟气体积vfg0co2v干烟气干烟气so2n2vh2o燃料中燃料中h燃烧生成燃烧生成h2o燃料中燃料中h2ova0带入的带入的h2o烟气体积和密度的校正烟气体积和密度的校正转化为标态下273k1atm的体积和密度标准状态下的烟气体积标准状态下烟气的密度snnssnttppvvnssnsnttpppp烟气体积及污染物排放量计算烟气体积及污染物排放量计算v过剩空气校正过剩空气校正以碳在空气中的完全燃烧为例c十o2376n2c02376n2若空气过量则燃烧方程式变为c1ao21a3
新课标人教版九年级化学燃料与燃烧测试题(word.含答案)
新课标人教版九年级化学燃料与燃烧测试题(含答案)一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.下列为“节水”标志的是A.B.C.D.2.下列关于空气的说法正确的是A.空气中的氮气约占空气总体积的21%B.空气中的氧气含量越高,空气的质量就越高C.200多年前拉瓦锡通过实验发现空气由氮气、氧气和氦、氖等稀有气体组成D.近几十年来,大气中二氧化碳的含量不断上升导致温室效应增强3.下列事故的处理方法错误的是A.炒菜时,油锅着火,立即盖上锅盖B.图书室内文字资料起火,立即用泡沫灭火器灭火C.发生一氧化碳中毒,立即转移到通风的地方救治D.如果浓硫酸沾到皮肤上,先用大量水冲洗,再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液4.下列说法错误的是()A.金刚石和石墨物理性质差异很大,是因为它们的碳原子排列方式不同B.二氧化碳能灭火,既利用了物理性质,又利用了化学性质C.用墨写的字不易褪色,这是因为常温下碳的化学性质不活泼D.洗衣服时,用硬水比软水效果更好5.如图所示的实验可用于研究燃烧的条件。
下列说法中正确的是()A.图1和图2中水下白磷对比说明燃烧必须要有氧气参与B.图1中铜片上的白磷和红磷对比说明燃烧必须要有氧气参与C.图1中铜片上的红磷和水下的白磷对比说明燃烧必须达到可燃物的着火点D.此组实验烧杯中的热水只起升高温度的作用6.下列物质的用途只利用了其物理性质的是()A.一氧化碳做燃料B.二氧化碳可用来灭火C.干冰用来人工降雨D.焦炭可冶炼金属7.下列客现事实对应的微观解释正确的是( )A.把液化气压缩进钢瓶一一分子体积变小B.用水银体温计测量体温,体温计中的水银柱上升一温度升高,分子间间隔增大C.电解水得到氢气和氧气一一水由氢分子和氧分子构成D.金刚石和石的物理性质差异大一一碳原子的排列方式不同8.下列物质用途与性质对应关系合理的是()A.一氧化碳用于冶炼金属——氧化性B.金刚石用于裁玻璃——硬度大C.二氧化碳用于灭火——能与水反应D.活性炭用于净水——化学性质稳定9.某化学活动小组做了如下四个设想,你认为具有可行性的是( )A.工业上可用“蒸馏法”淡化海水来解决我国的淡水危机B.为了减少水体的污染,农业上禁止使用化肥和农药C.为了节约能源,禁止使用化石燃料D.加高燃煤锅炉的烟囱,减少二氧化硫的排放10.对比是学习化学的重要方法,下列关于CO2与CO的比较,错误的是A.CO2可用于人工降雨和光合作用,CO可用于做还原剂炼铁B.一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧元素C.通常情况下,CO2能溶于水,CO难溶于水D.CO2无毒,CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒11.今年5月18日,我国宣布在南海试采可燃冰成功,可燃冰是一种主要含有甲烷水合物的化石燃料,下列关于可燃冰的认识,正确的是( )A.一种化合物B.一种高效清洁能源C.一种可再生能源D.一种可以燃烧的固态水12.如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验(图中固定玻璃管的仪器已略去),下列说法正确的个数有()①丙装置的作用是收集二氧化碳②该装置不需要进行尾气处理③点燃甲处酒精喷灯,可观察到黑色粉末减少,丁中有气泡产生,澄清石灰水变浑浊 ④甲处发生了化合反应⑤点燃乙处酒精灯,可观察到乙处黑色粉末变红⑥丁装置只用于检验乙处发生的反应有二氧化碳生成A .3个B .4个C .5个D .6个13.下列做法与社会可持续发展理念相违背的是( )A .推行自行车、公交车等出行方式,减少“碳”排放B .研发可降解的塑料,减少“白色污染”C .开发新能源,代替化石燃料D .将工业废水注入地下,治理水污染14.下列关于化学反应与能量变化的叙述中,正确的是()A .人类利用的能量都是通过化学反应获得的B .在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量C .化学反应过程中都会发生放热现象D .化学反应伴随有能量变化二、填空题15.二氧化碳的循环:自然界中的二氧化碳处于不停地循环过程中。
03 燃料燃烧计算与锅炉热平衡_习题
第三章燃料燃烧计算与锅炉热平衡(1)一、名词解释:1、燃烧2、完全燃烧3、不完全燃烧4、过量空气系数α5、理论空气量6、过量空气7、漏风系数8、飞灰浓度9、理论烟气容积10、理论干烟气容积11、三原子气体容积份额二、填空题:1、当α>1、完全燃烧时,烟气的成分有________________________;当α>1、不完全燃烧时,烟气的成分有________________________。
2、烟气焓的单位是“kJ/kg”,其中“kg”是指______________________。
3、负压运行的锅炉中,沿烟气流程到空气预热器前,烟气侧的RO2逐渐______,O2逐渐_______,烟气侧的α逐渐_______,漏风总量逐渐________,飞灰浓度逐渐______。
4、烟气中的过量空气(含水蒸气容积)ΔV=_________________。
5、利用奥氏烟气分析仪进行烟气分析时,先让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶1,以吸收烟气中的___________;再让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶2,以吸收烟气中的___________;最后让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶3,以吸收烟气中的___________。
以上吸收顺序_________颠倒。
6、烟气成分一般用烟气中某种气体的_________占_________容积的_________表示。
7、完全燃烧方程式为__________________,它表明___________________________。
当α=1时,该方程式变为_________________,它表明______________________,利用它可以求___________________________。
8、计算α的两个近似公式分别为________________、_______________。
燃料燃烧的理论空气量例题
第二节 燃料燃烧过程
燃烧是可燃混合物的快速氧化过程,并伴随着能量(光和热) 的释放,同时使燃料的组成元素转化为相应的氧化物。 1.影响燃烧过程的主要因素
– 燃烧过程及燃烧产物
完全燃烧:CO2、H2O 不完全燃烧: CO2、H2O & CO、黑烟及其他部分氧化产物 如果燃料中含有S和N,则会生成SO2和NO 空气中的部分N可能被氧化成NO-热力型NOx
充分混合,混合程度取决于空气的湍流度 把温度、时间和湍流称为燃烧过程的“三T”
1.影响燃烧过程的主要因素
• 典型燃料的着火温度
1.影响燃烧过程的主要因素
• 燃烧火焰温度与燃料混合比的关系(以CH4为例)
1.影响燃烧过程的主要因素
• 典型锅炉热损失与过剩空气量的关系
1.影响燃烧过程的主要因素
空气干燥基:以去掉外部水分的燃料作为100%的成 分,即在实验室内进行燃料分析时的试样成分
Cad H ad Oad N ad Sad Aad W ad 100%
4.煤的分类和组成
干燥基:以去掉全部水分的燃料作为100%的成分,干燥 基更能反映出灰分的多少
Cd H d Od N d Sd Ad 100%
1.影响燃烧过程的主要因素
• 燃料完全燃烧的条件(三T)
空气条件:提供充足的空气;但是空气量过大,会降低 炉温,增加热损失
温度条件(Temperature):达到燃料的着火温度 时间条件(Time):燃料在高温区停留时间应超过燃料
燃烧所需时间 燃料与空气的混合条件(Turbulence湍流):燃料与氧
• 石油
液体燃料的主要来源 链烷烃、环烷烃和芳香烃等多种化合物组成的混合物 主要含碳和氢,还有少量硫、氮和氧 氢含量增加时,比重减少,发热量增加
燃烧学试题及答案
燃烧学试题及答案燃烧学是研究燃烧现象、燃烧过程及其控制的科学。
以下是一份燃烧学试题及答案的示例,供参考:一、选择题(每题2分,共20分)1. 燃烧的定义是什么?A. 物质与氧气发生的放热反应B. 物质与氧气发生的吸热反应C. 物质与空气发生的放热反应D. 物质与空气发生的吸热反应答案:A2. 燃烧的三个基本条件是什么?A. 燃料、氧气、点火源B. 燃料、氧气、催化剂C. 燃料、空气、点火源D. 燃料、空气、催化剂答案:A3. 以下哪个不是燃烧产物?A. 二氧化碳B. 水蒸气C. 一氧化碳D. 氧气答案:D4. 什么是完全燃烧?A. 燃料完全转化为二氧化碳和水蒸气B. 燃料完全转化为一氧化碳和水蒸气C. 燃料完全转化为一氧化碳和二氧化碳D. 燃料完全转化为水蒸气答案:A5. 什么是不完全燃烧?A. 燃料完全转化为二氧化碳和水蒸气B. 燃料部分转化为一氧化碳和水蒸气C. 燃料部分转化为二氧化碳和水蒸气D. 燃料完全转化为一氧化碳答案:B...二、填空题(每空2分,共20分)1. 燃烧过程可以分为_和_两个阶段。
答案:预混燃烧阶段;扩散燃烧阶段。
2. 燃烧速率是指单位时间内_的质量或体积的减少量。
答案:燃料。
3. 热值是指单位质量或单位体积的燃料完全燃烧时放出的热量,通常分为_和_。
答案:高位热值;低位热值。
4. 燃烧反应的化学方程式通常用_表示。
答案:平衡常数。
5. 燃烧过程中,火焰可以分为_、_和_三个区域。
答案:反应区;氧化区;未反应区。
...三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述燃烧过程中的化学反应类型。
答案:燃烧过程中的化学反应主要包括氧化反应、还原反应和热分解反应。
氧化反应是燃料与氧气结合生成氧化物的过程;还原反应是燃料中的氧化态降低的过程;热分解反应是在高温下燃料分解成更简单物质的过程。
2. 解释什么是燃烧的临界点火温度,并说明其意义。
答案:临界点火温度是指燃料开始自持燃烧所需的最低温度。
鲁教版化学九年级上第六单元《燃烧与燃料》测试题(含答案)
第六单元《燃烧与燃料》测试J一、单选題(每小题只有一个正确答案)1.下列做法正确的是()A.不慎碰倒酒精灯,酒精在桌面上燃烧起来,立刻用嘴吹灭B.炒菜时油锅着火了,立即用锅盖盖灭C.正在使用的家用电器着火了,立即用水浇灭D.在煤炉旁边放一盆水,防止一氧化碳中毒2.卞列图标不属于消防标志的是3.兰州市政府去年冬季对个体用户实行定时定点点燃蜂窝煤,并要求使用低硫优质煤, 主要是为了防止卞列哪种气体对空气的污染A.SO:B.COC.CO:D.NOc4.卞列实验操作正确的是A.玻璃管插入带孔橡皮塞,先把玻璃管插入的一端用水润湿,然后稍稍用力转动插入B.玻璃仪器的内壁没有水珠说明该玻璃仪器己经洗净C.使用托盘天平称量药品质量时,先加质量小的眩码再加质量人的祛码D.为了节约药品,用剩余的药品必须放回原瓶5.下列实验现象的描述正确的是:A、点燃蜡烛,生成二氧化碳和水B、铁在空气中燃烧,火星四射,生成黑色固体C、二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊D、红磷在氧气中燃烧,生成大量白雾6.卞列几种常见的物质中,不含有机物的是A.牛奶B.矿泉水C.食■醋D.柠檬汁7.大庆被誉为“天然百湖之城,绿色油化之都”,下列说法不正确的是()A.石油被称为“工业的血液”,是含多种碳氢化合物的混合物B.石油、煤、天然气都是化石燃料C.氢气燃烧的热值高,产物是水,它是理想的高能和洁净燃料D.我国是世界上石油蕴藏量最丰富的国家,因此可以无节制地使用石油资源8.实验室里鉴别卜•列各组物质,括号中所选择的试剂或方法错误的是A.金刚石和石墨(比较硬度)B.二氧化碳和氧气(带火星木条)C.蒸憎水和双氧水(加入HnOjD.蔗糖和食盐(品尝味道)9.卞列关于二氧化碳和一氧化碳的性质比较不正确的是()A.组成:均由碳元素和氧元素组成B.性质:都可以使紫色石蕊溶液变红色C.用途:干冰可用于人工降雨;一氧化碳气体可作燃料D.危害:二氧化碳会导致“温室效应”;一氧化碳会引起中毒10•下列鉴别物质的方法,不可行的是()A.用肥皂水区别硬水和软水B.用燃着的木条鉴别CO,和皿C.用酚酿试液鉴别桶盐酸和澄清石灰水D.用水鉴别NaOH和CaCO3固体11.在探究二氧化鎰、氧化铜、氧化铁对过氧化氢分解速率的影响时,几位同学在控制变量的问题上提出了不同的观点,你认为不正确的是A.过氧化氢溶液中溶质的质量分数一定相同B.催化剂的质量一定相同C.反应前过氧化氢溶液的温度一定相同D.反应容器的体积一定相同12.从分子的角度分析,下列解释不正确的是()A.酒香不怕巷子深,说明分子在不断运动B.热胀冷缩,说明分子的人小随温度的升降而改变C.二氧化碳和干冰都能灭火,说明同种分子构成的物质化学性质相同D.H:在CL中燃烧生成HC1,说明分子可以分成原子,原子重新组合成新分子13.氧气和二氧化碳在性质上的相似点有()①都是气体②都可用于灭火③都是氧化物④都易溶于水⑤通常状况下密度比空气大.A.®©B.①②⑤C.①②®④D.①③⑤14.下列反应中,不属于化合反应的是A.C+0:井》CO,B.Fe+O2^^Fe3O(C.御+02―C02+H:0D.Cu+加热》CuO15.实验室用大理石和桶盐酸反应制备CO:,卜•列装置(省略了夹持仪器)中属于能用于制备C0,的发生装置,且能随时控制反应的发生与停止的是A.AB.BC・CD.D二、填空题16.碳及碳的化合物在人类生产生活中应用广泛,随着科技的不断涌现。
燃料与燃烧计算题
燃料与燃烧计算题例1 某厂使用高炉煤气和焦炉煤气的混合煤气,煤气温度为 28 ℃,由化验室分析的煤气成分为求两种煤气的发热量和当焦炉煤气与高炉煤气按 3:7 混合时,混合煤气的成分和发热量。
解:(1) 查附表5的1米3干煤气吸收的水分重量 g=31。
1 把干煤气换算成湿成分:CO 湿2 =1.31124.010010031⨯+⨯% =99.103310%=2。
98%同理,其余如下表:(2) 计算发热量和成分焦炉煤气:Q低=30.2⨯8.66+25.8⨯55。
75+85.5⨯24。
45+141⨯2.79=4184 (kcal/m3)高炉煤气:Q低=30.2⨯25.22+25。
8⨯2.89+85。
5⨯0.59=886 (kcal/m3)按焦比为3:7混合时,混合煤气量为,CO2湿=(0.3⨯2。
99+0。
7⨯13。
38)%=10。
26%C2H4湿=0。
3⨯2。
79=0.84%O2湿=(0。
3⨯0.39+0。
7⨯0.29)%=0.32%H2湿=(0。
3⨯55.75+0.7⨯2.89)%=18。
75CH4湿=(0.3⨯24.45+0。
7⨯0.587)%=7。
74%CO湿=(0.3⨯8.66+0.7⨯25.22)%=20.25N2湿=(0。
3⨯3。
66+0。
7⨯540)%=38.12%H2O=3。
72%混合煤气的发热量为:Q低=0.3⨯4148+0.7⨯886=1875 (kcal/m3)例2 某厂采用焦炉煤气和高炉煤气的混合煤气,煤气成分同(例1)。
该炉子的热负荷为60⨯106kcal/h 试计算(1) 每小时供应给炉子多少立方米煤气?(2)为保证完全燃烧,若要求空气消耗系数n=1。
05,每小时应供应多少立方米空气?(3)废气量为多少?解:由前述例题,已知该煤气的成分和发热量,则:(1)每小时应供给炉子的煤气量为B=187510606⨯=3200 (m 3/h)(2) 该煤气燃烧的理论空气需要量,按式(4-8)为:L o =(25.20+275.18+2⨯7.74+3⨯0.84-0.30)10076.4=1。
燃料与燃烧第二版习题答案..
《燃料与燃烧》习题解(仅供参考)第一篇 燃料概论1. 某种煤的工业分析为:M ar =3.84, A d =10.35, V daf =41.02, 试计算它的收到基、干燥基、干燥无灰基的工业分析组成。
解:干燥无灰基的计算:02.41=daf V98.58100=-=daf daf V Fc ;收到基的计算 ar ar ar ar V M A FC ---=10036.35100100=--⨯=arar daf ar A M V VA ar = 9.95 FC ar = 50.85干燥基的计算: 35.10=d AV d = 36.77;88.52100=--=d d d A V FC2. 某种烟煤成分为:C daf =83.21 H daf =5.87 O daf =5.22 N daf =1.90 A d =8.68 M ar =4.0;试计算各基准下的化学组成。
解:干燥无灰基:80.3100=----=daf daf daf daf daf N O H C S 收到基: 33.8100100=-⨯=ard ar M A A95.72100100=--⨯=ar ar dafar M A C CH ar =5.15 O ar =4.58 N ar =1.67 S ar =3.33 M ar =4.0 干燥基: 68.8=d A 99.75100100=-⨯=ddaf d A C C 36.5913.0=⨯=daf d H H 77.4913.0=⨯=daf d O ON d = N daf ×0.913 =1.7447.3913.0=⨯=daf d S S干燥无灰基:C daf =83.21 H daf =5.87 O daf =5.22 N daf =1.90 S daf =3.803. 人工煤气收到基组成如下:计算干煤气的组成、密度、高热值和低热值;解:干煤气中: H 2,d = 48.0×[100/(100-2.4)]=49.18 CO ,d = 19.3×1.025=19.77 CH 4,d = 13.31 O 2,d = 0.82 N 2,d = 12.30 CO 2,d = 4.61ρ=M 干/22.4=(2×49.18%+28×19.77%+16×13.31%+32×0.82%+28×12.30%+44×4.61%)/22.4= 0.643 kg/m 3Q 高 =4.187×(3020×0.1977+3050×0.4918+9500×0.1331)=14.07×103 kJ/m 3= 14.07 MJ/ m 3Q 低 =4.187×(3020×0.1977+2570×0.4918+8530×0.1331)=12.55×103 kJ/m 3= 12.55 MJ/ m 3第二篇 燃烧反应计算第四章 空气需要量和燃烧产物生成量5. 已知某烟煤成分为(%):C daf —83.21,H daf —5.87, O daf —5.22, N daf —1.90,S daf —3.8, A d —8.68, W ar —4.0,试求:(1) 理论空气需要量L 0(m 3/kg ); (2) 理论燃烧产物生成量V 0(m 3/kg );(3) 如某加热炉用该煤加热,热负荷为17×103kW ,要求空气消耗系数n=1.35,求每小时供风量,烟气生成量及烟气成分。
化学能量转化练习题燃烧反应与热力学计算
化学能量转化练习题燃烧反应与热力学计算化学能量转化练习题:燃烧反应与热力学计算在化学反应中,能量的转化是一个重要的议题。
燃烧反应是其中最为常见的一种反应类型,它涉及能量的释放和吸收。
本文将通过几个练习题来探讨燃烧反应的热力学计算方法。
练习题一:1. 丙烷是一种常见的燃料,其分子式为C3H8。
写出丙烷燃烧的平衡反应式。
2. 根据平衡反应式,计算丙烷燃烧的燃烧热。
3. 如果将1克丙烷完全燃烧,释放的能量是多少?解答:1. 丙烷燃烧的平衡反应式为:C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O。
2. 根据燃烧反应的平衡反应式及标准生成焓数据,可以计算出丙烷燃烧的燃烧热。
其中,标准生成焓数据如下:C3H8(g)+5/2O2(g)-> 3CO2(g)+4H2O(l)ΔH = -2220kJ/mol根据热力学定律,可知丙烷燃烧的燃烧热为2220 kJ/mol。
3. 根据燃烧热的定义,可知1克丙烷完全燃烧所释放的能量为2220 kJ/mol × 44 g/mol ÷ 3 mol = 36.96 kJ。
练习题二:1. 甲醇是另一种常见的燃料,其分子式为CH3OH。
写出甲醇燃烧的平衡反应式。
2. 根据平衡反应式,计算甲醇燃烧的燃烧热。
3. 如果将1克甲醇完全燃烧,释放的能量是多少?解答:1. 甲醇燃烧的平衡反应式为:2CH3OH + 3O2 -> 2CO2 + 4H2O。
2. 根据燃烧反应的平衡反应式及标准生成焓数据,可以计算出甲醇燃烧的燃烧热。
其中,标准生成焓数据如下:2CH3OH(l)+3/2O2(g)-> 2CO2(g)+ 4H2O(l)ΔH = -726 kJ/mol根据热力学定律,可知甲醇燃烧的燃烧热为726 kJ/mol。
3. 根据燃烧热的定义,可知1克甲醇完全燃烧所释放的能量为726 kJ/mol × 32 g/mol ÷ 2 mol = 11.616 kJ。
化学燃烧热练习题燃烧热的计算和应用
化学燃烧热练习题燃烧热的计算和应用燃烧热是化学反应中产生热量的量度,它能够帮助我们了解燃烧过程中能量的转化和利用。
在本文中,我们将通过一些练习题来学习如何计算燃烧热以及它在实际应用中的意义。
问题一:已知2 mol 乙醇(C2H5OH)完全燃烧所释放的热量为1360 kJ,求乙醇的燃烧热。
解析:乙醇的燃烧反应方程式为C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O。
根据燃烧反应方程式的配平系数,燃烧1 mol 乙醇会释放多少热量呢?根据燃烧反应方程式的配平系数,可以得知燃烧1 mol 乙醇释放的热量为ΔH = 1360 kJ / 2 mol = 680 kJ/mol。
因此,乙醇的燃烧热为680 kJ/mol。
问题二:已知燃烧20 g 甲烷(CH4)所释放的热量为890 kJ,求甲烷的燃烧热。
解析:甲烷的相对分子质量为16 g/mol,所以燃烧20 g 甲烷相当于燃烧20 g / 16 g/mol = 1.25 mol 甲烷。
根据燃烧反应方程式CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O,可以得到燃烧1 mol 甲烷释放的热量为ΔH = 890 kJ / 1.25 mol = 712 kJ/mol。
因此,甲烷的燃烧热为712 kJ/mol。
问题三:已知某燃料的燃烧热为43.7 kJ/g,如果用8 g 的这种燃料加热200 ml的水,水的温度从25℃升高到85℃,求该燃料的燃烧热能够加热多少克水?解析:根据问题描述,水的温度升高了60℃。
根据热传递的公式q = mcΔT,其中q是吸收或释放的热量,m是物质的质量,c是比热容,ΔT是温度变化。
假设水的比热容为4.18 J/g·℃,根据热传递的公式可以得到:q = mcΔT = 200 g × 4.18 J/g·℃ × 60℃ = 50160 J。
将热量单位转换为kJ,1 J = 0.001 kJ,可以得到:q = 50160 J × 0.001 kJ/J = 50.16 kJ。
初中化学初三化学下册《燃烧与燃料》教案、教学设计
(三)学生小组讨论
在学生小组讨论环节,我将组织以下活动:
1.分组讨论:将学生分成小组,针对燃料的种类、性质、优缺点及环保性能进行讨论。
2.汇报分享:每个小组选派代表进行汇报,分享本组的讨论成果,其他小组进行补充。
3.教师点评:针对学生的讨论,给予积极的评价和指导,纠正错误观念,强化正确认识。
(四)课堂练习
在课堂练习环节,我将设计以下题目:
1.化学方程式书写:给出几个燃烧反应,让学生独立书写化学方程式。
2.计算题:设计与燃烧相关的计算题,巩固学生的计算能力。
3.应用题:结合实际生活,设计灭火原理的应用题,提高学生的实践能力。
1.导入新课:通过展示燃烧现象,激发学生兴趣,提出本节课的学习目标。
2.知识讲解:讲解燃烧的定义、现象和特点,介绍燃料的种类及其性质。
3.实验演示:进行燃烧实验,让学生观察燃烧过程中的现象,引导学生学习化学方程式的书写。
4.课堂讨论:组织学生讨论燃料的优缺点,探讨如何合理使用燃料资源。
5.灭火原理:讲解灭火的原理及方法,提高学生的安全意识。
1.展示现象:向学生展示火柴、酒精灯等燃烧现象,让学生直观地感受到燃烧的神奇。
2.提出问题:引导学生思考燃烧现象背后的原因,如:为什么物质会燃烧?燃烧过程中发生了什么?
3.回顾旧知:简要回顾已学的化学方程式、能量转化等知识,为新课的学习做好铺垫。
4.导入新课:通过以上环节,引出本节课的主题——《燃烧与燃料》。
为了巩固本节课所学内容,检验学生对燃烧与燃料知识的掌握程度,特布置以下作业:
1.书面作业:
-完成课本中与燃烧与燃料相关的基础练习题,强化对基本概念的理解。
燃料燃烧试题
一1、简述空气过量系数与理论空气需要量的概念。
2、简高热值和低热值的区别和转换方法。
3、液体燃料的物理性质及燃烧性质是由哪些参数或概念表示的?4、完全燃烧时,RO2与(RO2)max有什么区别?5、分别计算每kgH2S、CO及CH4的理论空气需要量。
6、已知煤的干燥无灰基成分C daf=80%,H daf=6.61%,O daf=11%,N daf=1.51%,S daf=0.88%,A d=37.9%,M ar=10%。
试计算收到基低热值Q ar,net,p。
二1、一个反应的活化能是180kJ/mol,另一个反应的活化能为48kJ/mol。
在相似的条件下,这两个反应哪一个进行较快?为什么?2、质量、动量以及能量交换取决于燃烧过程中的哪些因素?服从哪些定律?3、什么是反应级数?零级反应和一级反应各有什么特征?4、为什么混合气成分小于一定界限或超过一定界限就不能着火?有哪些因素影响可燃极限?5、什么是链锁反应?简述链锁反应的机理,链锁反应主要分几个阶段,各阶段的特点是什么?6、化学反应速度常数受哪些因素影响?浓度和压力会影响化学反应速度常数吗?7、推导朗肯—雨果尼奥关系式。
三1、描述层流预混火焰的方程组包括哪些方程?2、He、Ar、CO2、N2的淬熄距离有何关系?为什么?3、与层流火焰相比,湍流火焰有什么特点?4、火焰高度与射流速度有什么关系?5、为什么湍流火焰传播速度要比层流火焰传播速度大得多?6、阐述湍流火焰传播速度与层流火焰传播速度之比和雷诺数的关系。
7、试推导索特平均直径的计算公式。
1、计算直径为1mm的水滴喷入温度为500K,压力为1atm的干空气中的蒸发速率。
2、计算初始直径分别为1000μm,100μm和10μm的C6H14油滴在温度为800K,压力为1atm 的静止空气中的生存时间。
燃料与燃烧部分习题答案
《燃料与燃烧》习题解答第一篇 燃料概论1. 某种煤的工业分析为:M ar =, A d =, V daf =, 试计算它的收到基、干燥基、干燥无灰基的工业分析组成。
解:干燥无灰基的计算:02.41=daf V98.58100=-=daf daf V Fc ;收到基的计算 ar ar ar ar V M A FC ---=10036.35100100=--⨯=arar daf ar A M V VA ar = FC ar =干燥基的计算: 35.10=d AV d = ;88.52100=--=d d d A V FC2. 某种烟煤成分为:C daf = H daf = O daf = N daf = A d = M ar =; 试计算各基准下的化学组成。
解:干燥无灰基:80.3100=----=daf daf daf daf daf N O H C S收到基: 33.8100100=-⨯=ard ar M A A95.72100100=--⨯=arar daf ar M A C CH ar = O ar = N ar = S ar = M ar =干燥基: 68.8=d A 99.75100100=-⨯=ddaf d A C C 36.5913.0=⨯=daf d H H 77.4913.0=⨯=daf d O ON d = N daf × =47.3913.0=⨯=daf d S S干燥无灰基:C daf = H daf = O daf = N daf = S daf =3. 人工煤气收到基组成如下: H 2 CO CH 4 O 2 N 2 CO 2 H 2O计算干煤气的组成、密度、高热值和低热值;解:干煤气中: H 2,d = ×[100/()]= CO ,d = ×= CH 4,d = O 2,d = N 2,d = CO 2,d =ρ=M 干/=(2×%+28×%+16×%+32×%+28×%+44×%)/ = kg/m 3Q 高 =×(3020×+3050×+9500×)=×103 kJ/m 3= MJ/ m 3Q 低 =×(3020×+2570×+8530×)=×103 kJ/m 3= MJ/ m 3第二篇 燃烧反应计算第四章 空气需要量和燃烧产物生成量5. 已知某烟煤成分为(%):C daf —,H daf —, O daf —, N daf —,S daf —, A d —, W ar —,试求:(1) 理论空气需要量L 0(m 3/kg );(2) 理论燃烧产物生成量V 0(m 3/kg );(3) 如某加热炉用该煤加热,热负荷为17×103kW ,要求空气消耗系数n=,求每小时供风量,烟气生成量及烟气成分。
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燃料与燃烧计算题例1 某厂使用高炉煤气和焦炉煤气的混合煤气,煤气温度为28 ℃,由化验室分析的煤气成分为求两种煤气的发热量和当焦炉煤气与高炉煤气按3:7 混合时,混合煤气的成分和发热量。
解:(1)查附表5的1米3干煤气吸收的水分重量g=31.1把干煤气换算成湿成分:CO湿2=1.31124.010010031⨯+⨯% =99.103310%=2.98%同理,其余如下表:(2) 计算发热量和成分焦炉煤气:Q低=30.2⨯8.66+25.8⨯55.75+85.5⨯24.45+141⨯2.79=4184 (kcal/m3) 高炉煤气:Q低=30.2⨯25.22+25.8⨯2.89+85.5⨯0.59=886 (kcal/m3) 按焦比为3:7混合时,混合煤气量为,CO2湿=(0.3⨯2.99+0.7⨯13.38)%=10.26%C2H4湿=0.3⨯2.79=0.84%O2湿=(0.3⨯0.39+0.7⨯0.29)%=0.32%H2湿=(0.3⨯55.75+0.7⨯2.89)%=18.75CH4湿=(0.3⨯24.45+0.7⨯0.587)%=7.74%CO湿=(0.3⨯8.66+0.7⨯25.22)%=20.25N2湿=(0.3⨯3.66+0.7⨯540)%=38.12%H2O=3.72%混合煤气的发热量为:Q低=0.3⨯4148+0.7⨯886=1875 (kcal/m3)例2 某厂采用焦炉煤气和高炉煤气的混合煤气,煤气成分同(例1)。
该炉子的热负荷为60⨯106 kcal/h 试计算(1) 每小时供应给炉子多少立方米煤气?(2) 为保证完全燃烧,若要求空气消耗系数n=1.05,每小时应供应多少立方米空气? (3) 废气量为多少? 解:由前述例题,已知该煤气的成分和发热量,则: (1) 每小时应供给炉子的煤气量为 B=187510606⨯=3200 (m 3/h)(2) 该煤气燃烧的理论空气需要量,按式(4-8)为:L o =(25.20+275.18+2⨯7.74+3⨯0.84-0.30)10076.4=1.77 (m 3/m 3)n=1.05时的实际空气消耗量 L o =nL o =1.05⨯1.77=1.86 (m 3/m 3) 则每小时供给炉子的空气量为 L=1.86⨯3200=5952 (m 3/h)(3) 该煤气的理论废气生成量,按(4-18)为L o =(20.25+18.75+3⨯7.74+4⨯0.84+10.26+38.12+3.72) ⨯1.77⨯1001+10079=2.57 (m 3/m 3)n=1.05时V n =2.66(m 3/m 3)则实际废气生成量为V=2.66⨯3200=8512 (m 3/h)例3 已知某烟煤成分为C 燃=85.32%;H 燃=4.56%;O 燃=4.07%;N 燃=1.08%;S 燃=4.25%;A 干=7.78%;W 用=3.0%;求:燃料发热量;理论空气需要量;燃烧产物生成量;成分;重度和燃料发热温度(空气中水分可忽略不计)解:首先将题给的燃料成分换算成供用成分:%75.797.078.7100310078.7A =⨯=-⨯=用%32.768945.032.8510055.7310032.85C =⨯=--⨯=用%08.48945.056.4H =⨯=用%64.38945.007.4O =⨯=用%61.18945.008.1N =⨯=用%80.38945.025.4S =⨯=用%0.3W =用∑=100.0%然后分别计算个指标如下: (1) 燃料发热量 按门捷列夫公式计算Q 高=81⨯76.32+300⨯4.08-26⨯(3.64-3.800=7410 (kcal/kg) Q 低=7410-6⨯(3+4.08⨯9)=7172 (kcal/kg) (2) 理论空气需要量 按式(4-5a)L=(8.89⨯76.32+26.67⨯4.08+3.33⨯3.8-3.33⨯3.64)/100=7.88 (kcal/kg) (3) 理论燃料产物生成量1 kg 燃料的燃烧产物中各成分的量为43.11004.221232.762=⨯=V CO 03.01004.22328.32=⨯V SO 5.01004.22180.31004.22208.42=⨯+⨯=V O H 25.688.7100791004.222861.12=⨯+⨯=V N 干燃烧产物生成量71.725.603.043.1V 2220=++=++=V V V N SO CO 干 (m 3/kg)湿(总)燃料产物生成量21.85.071.7V 200=+=+=V VO H 干 (m 3/kg)(4) 理论燃烧产物的成分与重度成份: %42.17%10021.843.102'2=⨯==V V CO CO %37.0%10021.803.0'2=⨯=SO %09.6%10021.85.0'2=⨯=O H %12.76%10021.825.6'2=⨯=N∑=100%重度可按(4-21)式计算γ=1004.222.762809.61837.06446.1744⨯⨯+⨯+⨯+⨯=1.35 (kg/m 3)(5) 燃料发热温度 可用以下几种方法计算 内插值近似法每m 3干燃烧产物的初始热含量93271.771720===干低V Q P (kcal/m 3)P 值与表6-1资料符合。
每m 3湿产物的初始热含量87521.87172====V Q R i 低(kcal/m 3)据资料估计烟煤的发热温度在2100 ℃,故先假设t‘=2100 ℃此时燃烧产物热含量为(按附表7)i CO 2=0.1742⨯0.5818⨯2100=212.8 i SO 2=0.0037⨯0.5818⨯2100=4.5 i H 2O =0.0609⨯0.4735⨯2100=60.6 i N 2=0.7612⨯0.3557⨯2100=568.6I″=846.5(千卡/米3)因i’<i 0,故在架设t″=2200℃,此时i CO 2=0.1742⨯0.5848⨯2200=212.8 i SO 2=0.0037⨯0.5848⨯2200=4.8 i H 2O =0.0609⨯0.4779⨯2200=64.0 i N 2=0.7612⨯0.3571⨯2200=598.0I″=890.9i″>i 0按内插值法式(5-7)得t 热=216421001005.8469.8905.846875=+⨯-- ℃按近似方程计算 根据表5-1,可得∑V i A 3i =(1.43⨯5.067+0.5⨯0.719+6.25⨯0.51)⨯10-8=7.92⨯10-8 ∑V i A 2i =(1.43⨯18.4+0.5⨯7.141+6.25⨯3.6)⨯10-5=52.38⨯10-5 ∑V i A 1i =(1.43⨯0.3961+0.5⨯0.3517+6.25⨯0.3023)=263.16⨯10-2Vso 2可忽略不计。
代入式5-6,即7.92⨯10-8 t 3热-52.38⨯10 t 2热-263.16⨯10 t 热-7172=0解该方程,可得t 热=2187℃按比热近似法计算如表5-2,估计烟煤的燃料发热温度为2100 ℃ 左右,则其燃烧产物的比热为0.40,故t 热=40.021.87172⨯=2184℃例4 某连续加热炉采用重油作燃料,已知重油的成分为:C=85.0 %; H=11.3 %; O=0.9 %; N=0.5 %; S=0.2 %; A=0.1 %; W=2.0 %; 为了降低重油的粘度,燃烧前将重油加热至90 ℃。
烧嘴用空气作雾化剂,空气消耗系数n=1.2,空气不预热,空气中水蒸汽饱和温度为20 ℃,求该条件下的重油理论燃烧,温度,并估计实际可能达到的炉温(设炉温系数为0.74)。
如果将空气预热至400 ℃,理论燃烧温度将达到多高? 解:(1) 先计算重油燃烧时的空气消耗量,燃烧产物生成和有关燃烧产物的成分。
不估计空气中的水分时,理论空气量为:L 0=10019.02.03.1180.853821.0429.11∙⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⨯+⨯⨯=10.5 (m 3/kg)当空气温度为20 ℃时,饱和蒸汽量为g=19g/m 3,则估计到空气的水分,且n=1.2时的实际空气需要量为:Ln=1.2⨯10.5+0.00124⨯19⨯1.2⨯10.5=12.9 (m 3/kg) 燃烧产物生成量V 0=5.10100791004.22285.0180.223.11322.01285⨯+⨯⎪⎭⎫⎝⎛++++=11.18 (m 3/kg) V n =V 0+(L n -L 0)=11.8+(12.9-10.5)=13.58 (m 3/kg)燃烧产物中CO 2及H 2O 的成分:58.11004.22120.852=⨯=V CO (m 3/kg) V O H 2=59.19.1200124.0191004.22180.223.11=⨯⨯+⨯⎪⎭⎫⎝⎛+ (m 3/kg) CO 2′=%6.11%10058.1358.1=⨯ H 2O′=%7.11%10058.1359.1=⨯ (2)重油的发热量。
Q 低=4.187[81⨯85.0+246⨯11.3-26⨯(0.9-0.2)-6⨯0.2]=40340 (kJ/kg)(3)重油预热带入的物理热。
重油的比热在90 ℃下为:C R=1.738+0.0025⨯90=1.963 (kJ/kg∙℃)则重油预热带入的物理热为:Q燃=1.963⨯90=177 (kJ/kg)可见,这项热量很小,所以简化计算时,可忽略不计。
(4) 空气预热带入的物理热。
空气不预热时其物理热可忽略不计。
若将空气预热至400 ℃,则带入的物理热为:Q空=[(1.2⨯10.5⨯1.3302)+(0.00124⨯19⨯1.2⨯10.5⨯1.5592)] ⨯400=6889 (kJ/kg)(5)空气不预热时的理论燃烧温度和炉温。
估计理论燃烧温度在1800 ℃左右,取C产=1.67,C空=1.51,按式计算,并在此忽略热分解的热量,则t理=181751.1)5.109.12(67.118.1117740340=-+⨯+(℃)计算温度与假设相符,即取C产和C空及假设Q分=0当。
在这种情况下,如炉温系数为0.74,则实际炉温可达到t炉=1817⨯0.74=1345 (℃)这一炉温对于一般的钢坯加热炉是足够的。
即采用重油时空气不预热炉温也可达到要求。
(6) 空气预热到400 ℃时的理论燃烧温度。
估计此时理论燃烧温度将达到2000 ℃以上,为了计算热分解的影响,先计算不估计热分解时的t ’理,取C 产=1.67,C 空=1.51,得:t’理=212651.1)5.109.12(67.118.11177688940340=⨯-+⨯++ (℃) 在不估计热分解的条件下,温度为2118 ℃,则估计热分解时的温度约为2000 ℃所以,可在2000 ℃下求热分解的热量。