碳燃烧绝热火焰温度计算.doc

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完整版碳燃烧绝热火焰温度计算
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: C O2 CO2,T0 250C, 1
1)不考虑二氧化碳在高温下的分解
2)考虑分解
解:(1)C
O2

CO2

H0f,co2
(Hco2,T
Hco0
2
)
(HN2,T
HN0
2
)
0
Hco
2
,T

,T
H0f,co
Hco0
HN0
2
2
2
2
代入数据,
Hf0
,co2
393522J/mol、Hco0
2
9346J/mol、HN0
28670J/mol
得
Hco2,T
,T
取不同样温度T,查表可获取不同样温度下的焓值,比较大小获取绝热火焰温度
T/K
Hco2
HN2

2000
2500
2300
2400
2450
2460
经过以上表格可知,当温度T=2460K时,两者焓值比较凑近,因此可以认为绝热火焰温
度为T=2460K。
(2)考虑二氧化碳的离解度为
,则有燃烧方程
CO2
(1
)CO2
CO
O2

1
2
摩尔分数
xco2
、xco
、xo2
平衡常数Kp
xco2
1
1/2
xcoxo2
利用平衡常数与温度的关系,计算不同样离解度下对应的绝热温度,以下表
T/K
1846
2094
2136
2206
2240
2296
2341
能量方程以下:
(1
)
H0f,co
Hf0
,co
(1
)(Hco
,T
Hco0
)
2
2
2
(Hco,T
Hco0)
(Ho,T
Ho0)(HN
,T
HN0)
0
2
2
2
2
2
代入数据
Hf0
,co2
393522J/mol、H0f,co
110527J/mol
0
0
0
0
8670J/mol
Hco2
9364J/mol、Hco
8671J/mol、Ho2
8368J/mol、HN2
得
Hco2,T
N2,T
279372
Hco,T
Ho2,T/2
Hco2,T
取不同样的温度计算可获取不同样的离解度以下表所示:
T/K
2200
2300
2400
经过比较平衡常数计算表格与能量方程表格,
当离解度为
。因此可
以认为二氧化碳离解度为
,绝热火焰温度
T=2300K。
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