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1-9 将含碳88%(质量百分数)和水12%的液体汽化,并在燃烧装置中经催化燃烧得到烟道气,其组成为 CO2:13.4%(摩尔百分数,下同),O2:3.6%,N2:83.0%。如下图所示。
则100 kg燃料燃烧氧气过量为( )。
A.16.34%
B.42.6%
C.19.5%
D.29.8%
答案:1-9 C
C.答案正确。
本题物料平衡计算,利用惰性气体氮因不参加反应,所以出口的气体中氮的量与空气中氮气量相等,故本题用N2作联系物进行计算。
①根据元素平衡计算干烟道气量
对碳进行元素平衡
输入C的质量=输出C的质量
设100 kmol干烟道气,含C量为
100×0.134×12=161 kg
100 kg燃料含C量为88 kg:
所以100 kg燃料可以产生干烟道气54.65 kmol
②用N2作联系物,计算出燃烧反应过量空气百分数
取基准54.65 kmol干烟道气
干烟道气中氧气量为54.65×0.036=1.97 kmol
干烟道气中有54.65×0.83=45.35 kmol氮
1.00 kmol空气中有0.79 kmol氮
54.65kmol烟道气中空气的摩尔数为
进入空气中含氧量为57.4×0.21=12.05 kmol
氧气过量12.05-1.97=10.08 kmol
氧气过量率为
A.答案错误。计算时用公式
B.答案错误。计算为
D.答案错误。计算为