Определить состав продуктов горения при сжигании 100 м3 природного газа по уравнению реакции:CH4 + 2O2 ↔ CO2 + 2H2OC2H6 + 3,5O2 ↔ 2CO2 + 3H2OC3H8 + 5O2 ↔ 3CO2 + 4H2OСостав природного газа, % (об.): CH4 – 95; C2H6 – 2,5; C3H8 – 1,9; CO2 – 0,1; N2 – 0,5. Воздуха берется теоретическое количество. Состав воздуха, % (об.): O2 – 21, N2 – 79.
Для начала определим количество каждого компонента природного газа (в м3): CH4: 95% 100 м3 = 95 м3 C2H6: 2,5% 100 м3 = 2,5 м3 C3H8: 1,9% * 100 м3 = 1,9 м3
Далее определим количество кислорода, необходимое для сжигания каждого компонента: Для CH4: 1 моль CH4 требуется 2 моль кислорода. Молекулярная масса CH4 = 16 г/моль, O2 = 32 г/моль 95 м3 CH4 1 моль/22,4 м3 2 моль O2 = 8,44 м3 O2 Для C2H6: 2 моль C2H6 требуется 7 моль кислорода 2,5 м3 C2H6 1 моль/22,4 м3 7 моль O2 = 0,99 м3 O2 Для C3H8: 3 моль C3H8 требуется 10,5 моль кислорода 1,9 м3 C3H8 1 моль/22,4 м3 10,5 моль O2 = 0,845 м3 O2
Таким образом, для сжигания 100 м3 природного газа понадобится 9,28 м3 кислорода. Вместе с составом воздуха это обеспечит процесс сжигания.
Для начала определим количество каждого компонента природного газа (в м3):
CH4: 95% 100 м3 = 95 м3
C2H6: 2,5% 100 м3 = 2,5 м3
C3H8: 1,9% * 100 м3 = 1,9 м3
Далее определим количество кислорода, необходимое для сжигания каждого компонента:
Для CH4: 1 моль CH4 требуется 2 моль кислорода. Молекулярная масса CH4 = 16 г/моль, O2 = 32 г/моль
95 м3 CH4 1 моль/22,4 м3 2 моль O2 = 8,44 м3 O2
Для C2H6: 2 моль C2H6 требуется 7 моль кислорода
2,5 м3 C2H6 1 моль/22,4 м3 7 моль O2 = 0,99 м3 O2
Для C3H8: 3 моль C3H8 требуется 10,5 моль кислорода
1,9 м3 C3H8 1 моль/22,4 м3 10,5 моль O2 = 0,845 м3 O2
Таким образом, для сжигания 100 м3 природного газа понадобится 9,28 м3 кислорода. Вместе с составом воздуха это обеспечит процесс сжигания.
Реакция продуктов горения каждого компонента:
Для CH4:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
C2H6:
C2H6 + 3,5O2 → 2CO2 + 3H2O
C3H8:
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
Таким образом, после сжигания 100 м3 природного газа получим следующие продукты горения: 9,28 м3 CO2 и 12,73 м3 H2O.