Горючее – сложное вещество с известным элементным составом

 

В этом случае теоретический выход продуктов горения определяется как сумма продуктов горения каждого элемента, входящего в состав вещества.

Рассчитаем, какой теоретический объем продуктов горения образуется при сгорании 1 кг каждого элемента при нормальных условиях.

 

Для углерода:

1 кг х₁ м³ х₂ м³

С + (О₂ + 3,76N₂) = СО₂ + 3,76N₂

12 кг 22,4 м³ 3,76×22,4 м³

V(СО₂) = х₁ = = 1,87 м³

V(N₂) = х₂ = = 7,0 м³

 

Для водорода:

 

1 кг х₁ м³ х₂ м³

Н + 0,25(О₂ + 3,76N₂) = 0,5Н₂О + 0,25×3,76N₂

1 кг 0,5×22,4 м³ 0,25×3,76×22,4 м³

V(Н₂О) = х₁ = = 11,2 м³

V(N₂) = х₂ = = 21,0 м³

 

Для серы:

 

1 кг х₁ м³ х₂ м³

S + (О₂ + 3,76N₂) = SО₂ + 3,76N₂

32 кг 22,4 м³ 3,76×22,4 м³

V(SО₂) = х₁ = = 0,7 м³

V(N₂) = х₂ = = 2,63 м³

 

Для фосфора:

 

1 кг х₁ м³ х₂ м³

Р + 1,25(О₂ + 3,76N₂) = 0,5Р₂О₅ + 1,25×3,76N₂

31 кг 0,5×22,4 м³ 1,25×3,76×22,4 м³

 

V(Р₂О₅) = х₁ = = 0,36 м³

V(N₂) = х₂ = = 3,4 м³

 

В состав горючего вещества может входить азот, влага, которые удаляются вместе с продуктами горения.

Объем 1 кг азота при нормальных условиях составит:

 

V(N₂) = = 0,8 м³

 

При нормальных условиях 1 кг паров воды займет объем:

 

V(Н₂О) = = 1,24 м³

 

Если в состав горючего вещества входит кислород, то при горении он будет расходоваться на окисление горючих компонентов (углерода, водорода, серы, фосфора) и, поэтому из воздуха на горение будет израсходовано кислорода меньше на количество, которое содержалось в горючем веществе. Следовательно, в продуктах горения и азота будет меньше на количество, которое приходилось бы на кислород, если бы он находился не в горючем веществе, а в воздухе.

На 1 кг кислорода в воздухе будет приходиться объем азота, равный

V(N₂) = = 2,63 м³

 

Полученные значения выходов продуктов горения элементов приведены в

таблице 1.

Таблица 1.