Lab5 tech an gazow04

230

ciy czym: M, [j^f

P, (Pal T IK)

^ ^P!

V " R₍ T " (M

- masa molowa składnika,

V±-\*L\

1,R₍)T [m> j

(6.3)

(M, R, )• 8314,3

-    ciśnienie składnikowe,

-    Icmpcralura mieszaniny,

Nm

- uniwersalna slnla Bazowa.

kmol K

Ciśnienie składnikowe P, można zastąpić udziałem objętościowym r, [%\:

T,

•I

Too

(6.4)

otrzymując wzór:

M,P r, 1%) " mrt' 100

-10

«V»

(MR)T' P

10

-J

M,r, f*l

(M»)

h8

(6.S)

w którym r_t wyrażone jcsl w procentach, n (Mv) Jest masą molową. Jednakową dla wszystkich gazów doskonałych, tj. gazów rzeczywistych pod małym ciśnieniem.

Stężenia składników szkodliwych są małe („śladowe") 1 dlatego ich masę wyraża się w miligramach mg a udział objętościowy w ppm.

Wzór łączący obie te wielkości ma postać:

s

M, • r, (ppm)

(6.6)

Przepisy ochrony środowiska określają wartości dopuszczalnych stężeń dla umownego m* związanego z temperaturą 0*C I ciśnieniem 760 Tr - 101,3 kPa, wtedy Jest (Mr) - 22,41 urn³ A mol. Jeżeli Jednak będą odniesione do ciśnienia 100 kPa. to wtedy będzie Mv- 22,71 um^J/kntol.

Poza produktami spalania, które są najważniejsze, gdyż ich skład świadczy o Jakości procesu spalania, interesują nas Jeszcze gazowe subslraty spalania: utleniacz i ewentualne paliwo gazowe.

Skład suchego powietrza Jcsl w przybliżeniu stały w całej troposferze - podaje go tabl. 6.1.

Głównymi składnikami są azot N_} i tlen Oj. Z pozostałych gazów w większej ilości występuje tylko argon Ar - Inne gazy. w tym szlachetne: Ne. Ile, Kr. Xc nic przekraczają łącznego udziału 0,08*. Zarówno te gazy. Jak i argon, którego Jcsl w powietrzu

Tablica 4.1

Składnik	^NJ	Oj	Ar	^C°J	Ne	Ile
Udłlal afcJtloi. d»wy wS	78,W	20,74	0,W	0.0)	1.8 to"^3	5,24 I0"^4
Składnik	^C,,4	Kr	NO	^HJ	Xe	°)
Wdał obJcta}. dowy w^1	1.5 I0~^4	1,14 I0^-4	5 to"^5	5 I0~^5	8.7 to"^4	io“‘.io"^s

0.93S są chemicznie obojętne i lak Jak azol nic biorą udziału w procesie spalania -łllsICRO ich udziały włącza się do udziału azolu, wskutek czego powietrze Jako utleniacz składa się z : 20,93 O ₂1 79.1 N ₂, albo w zaokrągleniu: 213 0₂ I 793 N₂.

Powietrze atmosferyczne będące zasadniczym nośnikiem tlenu do spalania zawiera Jeszcze parę wodną w iłoścl określonej przez wilgotność względną, temperaturę i ciśnienie. W dokładnych obliczeniach procesu spalania tę wilgoć powietrza należy uwzględnić, wykorzystując do tego teorię gazów wilgotnych. Teoria la ma również zastosowanie do spalin, które zawierają znaczne ilości pary wodnej II₂0, pochodzącej ze spalania wodoru II₂, jak I z wody z paliwa. To ostatnie dotyczy przede wszystkim paliwa stałego: torfu, drewna, węgła brunatnego i kamiennego.

Pomiar wilgotności powietrza i innych gazów omówiony Jest w części 2 skryptu: -Termodynamika - Laboratorium I".

Próbka spalin, przepływając do analizatora, ulega ochłodzeniu do temperatury pokojowej, zawiera więc tylko tyle pary wodnej, ile dopuszcza nasycenie gazu parą w tej temperaturze (zgodnie z prawem Dallona: Jest to Inka ilość pary suchej nasycanej, jaka wypełniałaby całą objętość zajmowaną przez mieszaninę pr/.y temperaturze tej mieszaniny) - pozostała para ulega wykroplcnlu. Do analizatora trafia więc próbka pozbawiona pierwotnej zawartości ll₂0. Tym samym nic można zmierzyć tej zawartości w analizatorze.

Na ogól usuwa się również tę resztę pary z próbki spalin za pomocą pochłaniacza chemicznego, uzyskując próbkę spalin suchych, albo - Ink Jak w aparacie Orsata -zapewnia stale nasycenie parą przez kontaktowanie próbki z wodą, by zapewnić stały udział pary wodnej w mieszaninie, a tym samym stale ciśnienie składnikowe tej pary. Lliminujc to wpływ pary na wynik analizy. Wynikiem analizy Jest w każdym przypadku udział oznaczanych¹ składników w spalinach suchych.

1

_uływ»ny w analityce chemicznej wyraj „o/nac/ante¹ jen równoważny okreileniu „imienenle ud/ialu w mlcu¹nlnle“.