Qual é a quantidade de gases de escape dos fornos de 6m?
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Nossa fábrica de fornos de coque possui sistema de monitoramento em tempo real. A quantidade de gases de escape no lado norte é de 250 mil metros cúbicos (aproximadamente). Qual deve ser o valor exato?
Você é a quantidade de fumaça produzida por um forno? Condições de operação?
Ao se saber o tipo de forno (tamanho da câmara de carbonização, número de orifícios) e o tempo de ciclo, é possível calcular o consumo de gás por hora, ou seja, a vazão de gás. Com base no coeficiente de excesso de ar, pode-se calcular a vazão de gases residuais, ou seja, a quantidade de gases residuais produzidos por hora
Sabe como calcular a quantidade de gases residuais com base no consumo de gás?
Método de cálculo detalhado:
1. Primeiro, determine a porcentagem dos componentes do gás produzido pelos fornos de coque (em termos de volume). Por exemplo: H2, CH4, CO, CnHm, CO2, O2. Valores de calor específico: 62,91; 12,19; 5,51; 1,86; 2,13; 0,49; 5,22; 166,90; 0,25.
2. Com base na composição do gás e nas equações químicas de reação com o oxigênio, calcule a quantidade teórica de oxigênio necessária (e também a quantidade de ar), bem como a quantidade de gases residuais após a combustão.
Composição | Equação de reação | Consumo teórico de oxigênio (m³/m³ de gás)
--- | --- | ---
H2 | H2 + 0,5O2 = H2O | 0,5 × 31,46 = 15,73
CH4 | CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O | 2 × 24,378 = 48,756
CO | CO + 0,5O2 = CO2 | 0,5 × 2,765 = 1,3825
CnHm | C2H4 + 3O2 = 2CO2 + 2H2O | 3 × 34,46 = 103,38
| C6H6 + 7,5O2 = 6CO2 + 3H2O | 7,5 × 2,79 = 20,925
CO2 | – | 2,13
O2 | – | 0,49
N2 | – | 5,22
H2O | – | 2,35
Quantidades teóricas: Oxigênio: 84,76 m³/h; Gases residuais: 34,74 m³/h.
Quantidades reais de ar, oxigênio e nitrogênio:
L_real = α × L_teórico = α × O_teórico × (100/21)
1,3 × 84,76 × (100/21) = 524,70 m³/h
524,70 × 0,0235 × 0,6 = 7,40 m³/h
524,70 × 0,79 = 414,51 m³/h
524,70 × 0,21 – 84,76 = 25,43 m³/h
Quantidades dos componentes dos gases residuais, em m³:
34,74; 120,54; 419,73; 25,43; 600,44 m³/h.
Composição percentual dos gases residuais: 5,79%; 8,20%; 20,08%; 69,90%; 4,24%. Total: 100,00%.
Nota: CnHm é calculado considerando 80% de C2H4 e 20% de C6H6. A temperatura de saturação do gás é de 20°C e a umidade relativa é de 0,6. O coeficiente de excesso de ar é α = 1,33. Supondo que cada forno de coque consuma 9900 m³/h de gás, então a quantidade de ar que entra no forno é de 9085 × 5,247 m³/h = 47669 m³/h. A quantidade de gases residuais produzidos é de 9085 × 6,0044 m³/h = 54550 m³/h.
1. Primeiro, determine a porcentagem dos componentes do gás produzido pelos fornos de coque (em termos de volume). Por exemplo: H2, CH4, CO, CnHm, CO2, O2. Valores de calor específico: 62,91; 12,19; 5,51; 1,86; 2,13; 0,49; 5,22; 166,90; 0,25.
2. Com base na composição do gás e nas equações químicas de reação com o oxigênio, calcule a quantidade teórica de oxigênio necessária (e também a quantidade de ar), bem como a quantidade de gases residuais após a combustão.
Composição | Equação de reação | Consumo teórico de oxigênio (m³/m³ de gás)
--- | --- | ---
H2 | H2 + 0,5O2 = H2O | 0,5 × 31,46 = 15,73
CH4 | CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O | 2 × 24,378 = 48,756
CO | CO + 0,5O2 = CO2 | 0,5 × 2,765 = 1,3825
CnHm | C2H4 + 3O2 = 2CO2 + 2H2O | 3 × 34,46 = 103,38
| C6H6 + 7,5O2 = 6CO2 + 3H2O | 7,5 × 2,79 = 20,925
CO2 | – | 2,13
O2 | – | 0,49
N2 | – | 5,22
H2O | – | 2,35
Quantidades teóricas: Oxigênio: 84,76 m³/h; Gases residuais: 34,74 m³/h.
Quantidades reais de ar, oxigênio e nitrogênio:
L_real = α × L_teórico = α × O_teórico × (100/21)
1,3 × 84,76 × (100/21) = 524,70 m³/h
524,70 × 0,0235 × 0,6 = 7,40 m³/h
524,70 × 0,79 = 414,51 m³/h
524,70 × 0,21 – 84,76 = 25,43 m³/h
Quantidades dos componentes dos gases residuais, em m³:
34,74; 120,54; 419,73; 25,43; 600,44 m³/h.
Composição percentual dos gases residuais: 5,79%; 8,20%; 20,08%; 69,90%; 4,24%. Total: 100,00%.
Nota: CnHm é calculado considerando 80% de C2H4 e 20% de C6H6. A temperatura de saturação do gás é de 20°C e a umidade relativa é de 0,6. O coeficiente de excesso de ar é α = 1,33. Supondo que cada forno de coque consuma 9900 m³/h de gás, então a quantidade de ar que entra no forno é de 9085 × 5,247 m³/h = 47669 m³/h. A quantidade de gases residuais produzidos é de 9085 × 6,0044 m³/h = 54550 m³/h.