3.6.8 Výpočet vstupní teploty při entalpické bilanci

Propan se spaluje za adiabatických podmínek dvojnásobným množstvím vzduchu (21 mol.% kyslíku, 78 mol.% dusíku, 1 mol.% argonu). Vypočtěte na jakou teplotu je zapotřebí předehřát vzduch, aby adiabatická teplota reakce dosáhla hodnoty 1650 K. Propan vstupuje do reaktoru s teplotou 25 °C. Uvažujte, že všechny látky jsou v plynném stavu a předpokládejte úplné spálení propanu. Při výpočtu použijte konstantních hodnot molární tepelných kapacit a údaje nalezněte v tabulkách.

Výsledek

[ C3H8+10 O2+(780/21)N2+(10/21)Ar=3 CO2+4 H2O+5 O2+(780/21)N2+(10/21)Ar
Δ(298,15 K) = −2043,92  kJ/  mol,  (p)vzduch = 31,06 J/  K,   nvzduch  =  47,62 mol
(p)kon = 1608,48 J/  K   Qprod  =  2174,4  kJ    Qvzduch  =  −130,5  kJ   T = 386,2  K 

Postup

Při výpočtu použijte tyto vztahy:

displaymath