Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.5.Bilanscieplnyprocesuchemicznego
19
degozpierwiastkówjeststały,∆m[A]=0i∆n[A]=0.Wstaniestacjonarnym
równaniebilansowepierwiastkaAmapostaćGE[A]=GY[A]lubWE[A]=WY[A].
Wprocesachciągłychstanstacjonarnywystępujewtokunormalnegoprzebiegu
produkcjiitakiegostanudotyczywiększośćomawianychprzykładów.Jednakwprak-
tycezdarzająsięodstępstwaodstanustacjonarnego.Ichprzyczynąsązmianywusta-
lonymprzebieguprocesuspowodowaneprzypadkowymizakłóceniamilubprzyczyna-
miorganizacyjnymi,jakkonserwacjelubremonty.
Przykładyprostychbilansówmateriałowychpodanowrozdz.2.
1.5.Bilanscieplnyprocesuchemicznego
Wwiększościinstalacjiprocesychemiczneprowadzisiępodciśnieniem,któ-
rezmieniasięwniewielkimzakresie.Wtakichwarunkachmiarąenergiizawartej
wprzetwarzanychmateriałachjestichentalpia.Wobliczeniachbilansowychdoty-
czącychreakcjichemicznychuwzględniasiędwiepostacientalpii.Jednąznichjest
entalpiaogrzania,którajestbezpośredniozwiązanaztemperaturąmateriału.Jestto
ilośćciepła,którejtrzebadostarczyćwceluogrzaniamateriałudookreślonejtempe-
ratury.Drugąpostaciąentalpiijestentalpiatworzeniasubstratówiproduktówreakcji,
związanazichmolekularnąstrukturąistanemskupienia.Entalpiatworzeniadanej
substancjijesttoentalpiareakcjijejsyntezyzsubstratówbędącychsubstancjami
prostymiiwystępującychwpostacitrwałejwwarunkachsyntezy(najczęściejwtemp.
25OCipodciśnieniem1bar,czyliok.071MPa).Zgodniezprzyjętąkonwencją,gdy
syntezasubstancjijestreakcjąegzotermiczną,entalpiatworzeniamawartośćujemną.
Napodstawiewartościentalpiitworzeniareagentówmożnaobliczyćefektcieplny
reakcji.
Entalpięogrzania,którązawieraokreślonyzasóblubstrumieńmateriałuotempe-
raturzeT,obliczasięnastępująco:
∆H=m·ć·(T1T0)
∆ą
H=G·ć·(T1T0)
∆ą
H=W·C·(T1T0)
(1.40)
(1.41)
(1.42)
Wtychrównaniach∆Hoznaczaentalpięogrzania[kJ],∆ą
H—strumieńentalpii
ogrzania[kJ/h],[kJ/s],m—masęmateriału[kg],G—natężenieprzepływustru-
mieniamasy[kg/h],[kg/s],W—natężenieprzepływustrumieniamasywyrażone
wjednostkachmolowych[kmol/h],[kmol/s],ć—ciepłowłaściwepodstałymciś-
nieniem[kJ/(kg·OC)],C—ciepłomolowepodstałymciśnieniem[kJ/(mol·OC)],
T—temperaturęmateriału[OC],T0—umownieprzyjętątemperaturę,wktórejental-
piaogrzaniajestrównazeru,czylitemperaturęodniesienia[OC].
T0wyznaczaumownieprzyjętyzerowypoziomentalpii.Iloczynm·ćmający
miano[kJ/OC]jestpojemnościącieplnązasobumateriału,ailoczynyG·ćoraz
W·C[kJ/(OC·h)]wyrażająpojemnośćcieplnąstrumieniamasy.Ciepłowłaściwe
