Биомасса как источник энергии стр.189

Напомним, что изменение энтальпии любой системы зависит только от начального и конечного ее состояний, а не от реального хода протекающих в ней процессов. Допустим, что дя=?

Реагенты при Гг, Рг-> Продукты при Тр, Рр.    (8)

Тогда АН - Н (продукты при Тр, Рр) — Н (реагенты при Тг, Рг). Аналогично

Реагенты при Тт, Рг —► Продукты Т„, Р„

АИ

iАН,    ТАН3

Реагенты при 298 К -> Продукты при 298 К.

ДЯ,

(1 атм)    (1 атм)

Тогда АН = АН1 + АЯ2 + АН3, где АН1 представляет собой изменение энтальпии при стандартных условиях для реагентов при температуре от Тг до 298 К, АН3 - изменение энтальпии для продуктов при температуре от 298 К до Тр, ДЯ2-теплота образования или сгорания отдельных продуктов. При более высоких температурах величина А Я значительно меньше, чем при 298 К, особенно в случае экзотермической реакции (например, горения) [13].

2.2.    Упрощенные уравнения энергетического баланса

Расчеты энергетического баланса, основанные на первом законе термодинамики, можно существенно упростить при условии, что:

1.    Тепло не добавляется к системе и не отводится из нее: лн = е. Изменение энтальпии поступающих или выходящих потоков должно быть равно теплообмену между системой и окружающей средой.

2.    Никакая работа и адиабатическое действие не производятся (<2 = = 0): АЯ = 0. Общая энтальпия поступающих потоков должна быть равна общей энтальпии действующих потоков. Это наиболее типичная ситуация для энергетических балансов систем, в которых происходят химические реакции.

3.    Никакой работы не производится, и температура постоянная: АЯ = 2- Этот вариант отличается от первого тем, что изменения энтальпии связаны с фазовыми изменениями (например, сушка) или с химической реакцией (Тр= Тг).

Если в энергетическом балансе учитывается работа, то она должна быть оценена в точке обмена на границе системы. Так, например, если сжать газовый поток (система сжата), то величина работы добавляется к работе, затраченной на компримирование газа. Для расчета работы должен быть использован к. п. д. компрессора (или другого механического устройства).

2.3.    Процессы превращения

Пиролиз древесины. Общий энергетический баланс системы по пиролизу древесины (рис. 3) приведен в табл. 6 [7]. Этот тип энергетического баланса соответствует применению первого закона термодинамики к изотермической системе при И/, = 0. Поступающая энергия рассчитывается по максимальной теплоте сгорания древесины, равной 2200 кДж/кг сухой массы. Выходящая энергия рассчитывается по максимальной теплоте сгорания топливной жидкости (28 377 кДж/кг), углистого вещества (30703 кДж/кг) и физическому теплу образовавшихся газов и охлаждающей воды при температуре 25°С. Теплота, покидающая систему, представляет собой тепловые и механические потери. Первый закон термодинамики может быть записан в виде

Явх = НВых + 0.-    (9)

Пиролизно-газификациоиная система. Энергетический баланс пиро-лизно-газификационной системы (рис. 2) приведен в табл. 7 [6].


⇐ вернуться назад | | далее ⇒