Методика выполнения работы

1. Зольность топлива измеряется в процентах и показывает долю минеральных примесей в единице веса топлива соответствующего вида. В зависимости от способа сжигания топлива, наличия и эффективности фильтров превращение минеральной составляющей топлива в атмосферный загрязнитель происходит по следующей схеме:

На этой схеме величина Х равна той доле общего количества минеральных примесей в топливе, которые при его сжигании образуют шлаки и остаются в топке, соответственно доля (1-Х) превращается в летучую золу (аэрозоль) и поступает на фильтр, если он есть. На фильтре, в соответствии с его эффективностью, улавливается доля С поступившего аэрозоля и выбрасывается в открытую атмосферу доля (1-С).

Расчет количеств образующихся при сжигании топлива шлаков и количеств выбрасываемых в атмосферу аэрозолей осуществляется по следующим формулам:

где Z - зольность топлива, %

Зольность основных видов органического топлива приведена в табл.1

Таблица 1

Зольность основных видов органического топлива

Вид топлива	Зольность в расчете на сухую массу, Z, %
Древесина	0,6
Торф	12,5
Бурый уголь	34,0
Каменный уголь	18,0
Сланцы	50,0
Мазут	0,1

Зная величины зольности топлива, по вышеприведенным формулам можно рассчитать количества шлаков и аэрозолей, загрязняющих окружающую среду.

2. Анализ минеральных потоков веществ при сжигании газообразного топлива осуществляется на основе реакций горения основных горючих газов и метода материального баланса, рассмотренного ранее. Реакции горения метана, пропана и бутана, которые только мы и будем рассматривать, имеют следующий вид:

Реакция горения метана

CH₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О

Стехиометрические соотношения

16 + 64 = 44 + 36

1 + 4 = 2.75 + 2.25

Реакция горения пропана

C₃H₈ + 5O₂ = 3CO₂ + 4H₂O

Стехиометрические соотношения

44 + 160 = 132 + 72

1 + 3.64 = 3 + 1.64

Реакция горения бутана

C₄H₁₀ + 13/2O₂ = 4CO₂ + 5H₂O

Стехиометрические соотношения

58 + 208 = 176 + 90

1 + 3.58 = 3.03 + 1.55

Зная реакции горения и их стехиометрические соотношения, а также состав газов горючей смеси, легко рассчитать потребление кислорода и воздуха, выделение углекислого газа и паров воды и построить материальный баланс веществ при сжигании газообразного топлива. Расчетные формулы имеют следующий вид:

= [4 +3.64 +3.58 ];

=

= [2.75 +3 +3.03 + ]

= [2.25 +1.64 +1.55 ];

М _азота = М_возд • 0.7686

Уравнение материального баланса в этом случае имеет следующий вид:

Это соотношение является проверочным при выполнении контрольного задания.

Контрольное задание

1. Определить количества шлаков и аэрозолей, образующихся при сжигании 1 тыс.т.:

Вариант	Топливо	Х	С	Z,%
1	Древесины	0.30	0.00	00.60
2	Торфа	0.33	0.89	12.50
3	Бурого угля	0.35	0.90	34.00
4	Каменного угля	0.33	0.97	18.00
5	Сланцев	0.30	0.95	50.00
6	Мазута	0.33	0,98	00.10

2. Построить материальный баланс веществ при сжигании 1 тыс.т. природного газа со следующим составом:

Вариант	Метан, %	пропан, %	бутан, %	Углекислый газ, %
1	10	30	40	20
2	20	20	40	20
3	10	30	10	50
4	50	30	10	10
5	70	20	6	4
6	65	15	15	5