2. Решение

1. Определим влажность продуктов газификации. Используя соответствующие рекомендации СЗ], получаем

W_r = 100d_r/(0,8041+d_r) = 1000,364/(0,8041+0,364) = 31,16%.

2. Найдем теперь состав продуктов газификации на влажное состояние. Согласно [3] это можно сделать следующим образом:

N₂^в= (1-0,01W_r)-N₂ =(1-0,0131,16)63,1=0,688463,1 =43,45%,

С0^в₂ = 0,688414,4 =9,91%,

Н₂S^в = 0,68840,02 =0,01%,

С₂Н^в₄ = 0,68840,18 =0,12%,

С0^в = 0,688410,2 =7,02%,

СН₄^В = 0,68841,6 =1,1%,

0₂ = 0,68840,2=0,14%,

Н^Б₂ = 0,688410,02 =7,09%.

Проверим полученные результаты

C0^B+CH₄^B+0^в₂+C0^B₂+H₂S^B+C₂H^B₄+N₂^B+H₂^B+W_r=9,91+1,1+0,14+7,02+0,01+0,12+43,45+7,09+31,16=100%.

3. Найдем плотное?! влажных продуктов газификации при нормальных физических условиях. Это можно сделать так:

Рг=⁵_1ii.

Используя приведенные б приложении 3 значения нор­мальных физических условиях, получаем

р_г=0,43451,2505+0,09911,9768+0,00141,42895+0,07021,25+ +0,07090,08987+0,0110,7168+0,00121,2605+0,00011,5392+

+0,31160,8041 = 1,0955 КГ/НМ³.

5. Найдем плотность продуктов газификации при Т - 1000 К и Р - 210⁵Па. Согласно [6] получаем

Рг(Т, Р) = р_г (PT_o/P_oT)= 1,0955(200000273,15/1013251000) = 0,5906 кг/м³.

Пример 13.

1.Исходные данные (см.Пример 12).

2. Решение

1. Определим объемный состав влажных продуктов подземной газификации угля.

В связи с тем, что данный состав рассматриваемых в этом

задании продуктов газификации был найден в примере 12, вос­пользуемся этими результатами:

CO=9,917%, CO=10,20%, O=0,14%, H= 7,09%, CH=1,17%, HS=0,01%, CH=0,127%, M=43,45%, W= 31,16%.

2. Определим низшую Qи высшую Q температуры сгорания продуктов газификации на сухое состояние. Используя рекоменда­ции [7], получаем:

Q=126,4•СO+108,0•Н+358,0•СН+590,3•СН+234,5•HS=126,4•10,2+108,0•10,3+ +358,0•1,6+590,3•0,18+234,5•0,02=3085 кДж

Q=126,4• СO +127,7• Н+397,7* СН+628,0•СН+255,4•HS = =126,4•10,2+127,7•10,3+397,7•1,6+628,0•0,18+255,4•0,02=3359 КДж

3. Определим теперь низшую Q и высшую Q теплоты сго­рания влажных продуктов газификации, т.е. на их рабочее состо­яние.

Величину Q определил, используя рекомендации [1]

Q= Q-24,62• W=3085-24,62•31,16=1357 кДж/н

Величину Q определим аналогично Q

Q=126,4•CO+127,7•H+397,7•CH+628,0•CH+255,4•HS=126,4•0,12+127,7•

•7,09+397,7•1,1+628,0•0,12+255,4•0,01=2308 кДж/нм

Сравнение величин Qи Q, а также Q и Q продуктов подземной газификации угля свидетельствует о большой важности такой технологической операции как сушка этих продуктов перед отправкой потребителю.

Пример 14.

1. Исходные данные

В соответствии с заданным вариантом исходным углем явля­ется донецкий полуантрацит, имеющий следующий элементный сос­тав на сухое беззольное состояние: C=91%, H=3,5%, S=2,7%, и N =1,3%, О=1,5%, и следующие показатели его технического анализа W=5,0% и A=17%. Температура продуктов сгорания Т = 750 К, коэффициент избытка воздуха в них =2,0

2. Решение

1. Найдем состав полуантрацита на рабочее состояние. Состав полуантрацита на рабочее состояние был найден в примере 1, поэтому воспользуемся этими результатами: С= 71,7%, Н= 2,8%, S = 2,1%, N=1,0%, О=1,2%.

2. Найдем состав влажных продуктов сгорания полуантрацита в воздухе с = 2,0 при отсутствии внешнего водопритока в блок сжигания угля.

Состав этих продуктов был найден в примере 8, поэтому воспользуемся этими результатами:

CO=9,08%, O=10,16%, H=76,63%, SO=0,07%, W = 4,06%.

Найдем среднюю изобарную объёмную теплоемкость продук­тов сгорания Спри Т=750К. Воспользовавшись рекомендаци­ями [4], получаем

С=(С)=0,7663• (1,2497+1,0945•10T)+0,0907*(1,548+5,1101•10T)+0,0007• • (1,7594+4,4336•10T) +0,1016•(1,2639+1,6519•10T)+0,0406•(1,4070+2,4688*10T) •1,4028 кДж/(нм•К),

где С- кДж/(нм•К); [Т] = K; (С)- средняя изобарная объемная теплоемкость i-го, газового компонента, кДж/(нм•К).

Здесь и далее в некоторых других случаях, с целью сокра­щения объема записи, формулы с числовыми значениями буквенных показателей не приводятся.

Определим величину Сэтих же продуктов сгорания при Т=750 К приближенным методом, рекомендованным в [С4]. Получаем:

С=(1-0,01-W)(-0,02) •[0,98(1,3114+1,7973•10T)+(-1) (1,1,2531+1,2092•10T)]+0,01• W (1,4070+2,4688•10T)= 1,4025 кДж/(нм•К).

Оценим погрешность определения вторым приближенным методом относительного первого

=100•=0,02%

Анализ величины 5 показывает, что точность определения С продуктов полного сгорания углей в воздухе с >1,0 вторым приближенным методом соизмерима с первым, для использования которого нужно знать точный состав продуктов сгорания. Следовательно применение второго метода для расчета продуктов пол­ного сгорания углей вполне оправдано.

6. Определим плотность при нормальных физических условиях и среднюю молярную массу рассматриваемых продуктов сгорания. Используя приведенные в приложении 3 данные о плотности при нормальных физических условиях и молярной массе газовых компо­нентов этих продуктов, получаем:

==0,7663•1,2505+0,0908•1,9768+0,0007•2,9268+0,1016•1,42895+0,0406-0,8041= =1,3174 кг/нм

==0,7663•28,016+0,0908•44,011+0,0007•64,064+0,1016•32,0+0,0406-18,016=29,4924 кг/моль

7. Найдем теперь средние изобарные удельную и молярную теплоемкости продуктов сгорания. Учитывая рекомендации [4], получаем

C===1,0648 кДж/(кг•К).

Пример 15