3.6.9 Výpočet přebytku vzduchu při adiabatickém spalování

Čistý methan se spaluje s přebytkem vzduchu (21 obj.% kyslíku a 79 obj.% dusíku). Teplota výchozích látek je 25 °C. Teplota spalin nesmí býti z technologických důvodů větší než 1500 K. Jaký minimální přebytek vzduchu je nutno použít, aby uvedená teplota nebyla překročena při adiabatickém uspořádání. Předpokládejte, že plyny se chovají ideálně. Při výpočtu použijte konstantních hodnot molární tepelných kapacit a údaje nalezněte v tabulkách.

Výsledek

[ CH4 + x[2 O2 + 2 .  (79/21) N2] = CO2 + 2 H2O + (x-2)O2 +2x(79/21)N2
Δ(298,15 K) = −802,53  kJ/  mol,   (p)kon = 667,66  J/  K, ]
x = 2,31 násobek .

Postup

Dva moly kyslíku se spotřebují na vlastní spalování, zbytek tvoří přebytek. Použijte tyto vztahy (násobek teoretického množství vzduchu je označen symbolem x):

displaymath