Объём воздуха для сжигания 1 т кокса с примесями
При нагревании каменного угля без доступа воздуха образуется кокс. Какой объём (л) воздуха (н. у.) потребуется для сжигания 1 т кокса, содержащего 5% примесей?
Дано
`m(кокса) = 1 text{ т} = 1000 text{ кг}`
`ω(примесей) = 5%`
`φ(O_2) = 21%`
Найти
`V(воздуха) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции горения углерода (основного компонента кокса):
`C + O_2 = CO_2`
Найдём массовую долю чистого углерода в коксе:
`ω(C) = 100% - ω(примесей) = 100% - 5% = 95%`
Вычислим массу чистого углерода:
`m(C) = (ω(C)*m(кокса))/100 = (95*1000)/100 = 950 text{ кг}`
Найдём количество вещества углерода:
`n(C) = (m(C))/(M(C)) = 950/12 = 79.17 text{ кмоль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества кислорода равно количеству вещества углерода:
`n(O_2) = n(C) = 79.17 text{ кмоль}`
Найдём объём кислорода при н.у.:
`V(O_2) = n(O_2)*V_m = 79.17*22.4 = 1773 text{ м}^3`
Рассчитаем объём воздуха, содержащий найденный объём кислорода:
`V(воздуха) = (100*V(O_2))/(φ(O_2)) = (100*1773)/21 = 8443 text{ м}^3`
Ответ
`V(воздуха) = 8443 text{ м}^3`