热解煤生产乙的化学平衡计算及分析.pptVIP

热解煤生产乙炔的化学平衡计算及分析;摘要;一、导言;二、计算方法;2．1 Gibbs自由能;对于理想气体 ; 当体系处于化学平衡时，按照质量守恒定律，体系中的摩尔数守恒，其数学表达式为 ;;2.2 热力学数据 ;2．3 Gbbis 迭代方程 ;(j=1,2…NG)…… 2.12 ;3 计算结果及讨论;3.1 考虑和不考虑游离碳析出的情况 ;;图3.1和图3.2中最大值处的几个数据点见表3.1和表3.2 考虑游离碳析出 ; 从以上计算得到的数据我们可以很明显地看到，考虑游离碳析出的情况与不考虑游离碳析出的情况相比，后者对实际生产更具有意义，不但达到乙炔浓度最大值的温度远远低于前者，而且乙炔的浓度的最大值也高于前者。前者达到最大浓度的温度范围在3200～3500k，最大值在7％左右；后者在1750～2400 k之间达到最大浓度，并且最大值在11％左右。在实际生产过程中，维持体系的高温状态需要大量的能量，体系的温度越高???所需的能量越大。因此，在尽可能低的温度下获得更高的乙炔浓度成为厂家追求的目标。所以说不考虑碳的析出的情况对实际生产更有意义。 实际上我所计算的是体系达到化学平衡是时的组份，然而煤粉在反应器中停留的时间非常短，体系并没有达到热力学平衡，将计算结果与俄罗斯人提供的实验数据相比较我们可以发现，不考虑游离碳析出的情况与实验符合的更好。这就给我们一个提示，在被被淬冷之前，煤粉处于等离子体射流中的短暂裂解过程中，析出碳的化学反应还没来得及进行或进行的不充分。所以体系如同不考虑碳析出达到平衡的情况。 ;3.2 如果体系中氧的比例增加会对乙炔的产率有何影响 ;计算结果如下图3.3和图3.4所示 ;图3.3和图3.4中最大值处的几个数据点见表3.3和表3.4 ; 与前面的计算结果相比较，可以发现，氧含量的增加会明显导致乙炔浓度的下降。不加氧（一摩尔混合物中含0.071摩尔氧元素），在是否考虑碳析出的两种情况下，乙炔浓度最高点分别是 (3300 k，7.6%) ; (2200 k , 11.18%) 。增加氧的比重之后（一摩尔混合物中含0.089摩尔氧元素），乙炔浓度达到最高点分别是(3300 k，7.16%) ; (2200 k , 10.20%)。 ;4 结论 ;参考文献