2013年化工工程师物料能量平衡试题及解析8

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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

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