Kỹ thuật cháy - P1
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (89.78 KB, 3 trang )
1.1.2. Năng lợng hoạt động.
Nếu ta chọn đại lợng nghịch đảo của nhiệt độ tuyệt đối (
T
1
) làm biến số độc
lập thì ta sẽ có quan hệ tuyến tính đối với lnk với hệ số góc bằng.
R
E
tg =
=
T
1
fkln
.
Do đó E = 1.98.tg
[kcal/kgmol].
đa số trờng hợp các điểm đợc xác định bằng thực nghiệm đèu nằm trên đờng thẳng
(hình 2-3), điều đó chứng tỏ sự đúng đắn của biển thức (phơng trình) (2-15). Dựa vào
hệ số gốc của đờng thẳng có thể tìm đợc giá trị của năng lợng hoạt động E. Trong
các trờng hợp phức tạp nói chung năng lợng hoạt động là đại lợng thay đổi
1.8. ảnh hởng của nhiệt độ và áp suất đến vận tốc phản ứng:
1.8.1. ảnh hởng của nhiệt độ đến vận tốc phản ứng:
Theo định luật arehenius k =k
0
exp
,
RT
E
(đó là trờng hợp đặc biệt của định
luật thống kê tổng quát hơn của Maxwell-Boltzmann) thì cờng độ của phản ứng hóa
học phụ thuộc trớc hết vào nhiệt độ.
Đờng cong lũy thừa của quan hệ này có dạng hình chữ S, nghĩa là khi tăng
nhiệt độ thêm một lợng T thì phản ứng hóa học và cả phản ứng cháy sẽ đợc gia tốc
trong một phạm vi nhất định của nhiệt độ và sự gia tốc này tăng lên từ lúc đầu cho đến
điểm uốn, sau đó giảm xuống, đồng thời hàm số
=
RT
E
exp
k
k
0
sẽ tiến dần đến giá trị
giới hạn
.1
k
k
0
=
Hình 1.10. Sự phụ thuộc của vận tốc phản ứng vào nhiệt độ.
Nếu ta cho đạo hàm bậc hai của hàm số trên (định luật Arehenius) bằng không
tức là:
=
=
RT
E
exp
RT
E
2
RT
E
exp
TR
E
dT
k
k
d
232
2
2
0
2
,02
RT
E
RT
E
RT
e
exp
2
=
ì
=
(1-48)
ta sẽ tìm đợc giá trị nhiệt độ ở điểm uốn:
T
uốn
=
.
42
E
R
E
(1-49)
Đồ thị của phơng trình định luật Arahenius đợc diễn tả trên hình 1.10.
1.8.2. ảnh hởng của áp suất đến vận tốc phản ứng.
Đôi khi cũng cần phải xét đến ảnh hởng của áp suất đến vận tốc phản ứng hóa
học. ảnh hởng của áp suất đến vận tốc phản ứng là khác nhau đối với các phản ứng
có bậc khác nhau.
Nếu số phân tử phản ứng lúc đầu là n
0
, số phân tử mới đợc tạo ra trong phản
ứng là n
x
và thể tích của hệ thống là V[m
3
], thì nồng độ ban đầu sẽ bằng C
0
=
[ ]
3
0
m/1
V
n
và nồng độ tức thời của chất bị tiêu hao là:
[]
.m/1,
V
nn
C
3
x0
x
=
Vận tốc của phản ứng bằng:
( )
,
sm
1
,
V
nn
k
V
1
.
d
dn
d
dC
3n
n
x0
xx
=
=
và vận tốc tạo ra các phân tử mới bằng:
()
[]
.sex/1,V.nnk
d
dn
n1
n
x0
x
=
=
Đối với 2 vận tốc phản ứng
1
và
2
tiến hành ở những áp suất P
1
và P
2
khác nhau khi
T= const ta có:
.
P
P
V
V
V
V
1n
2
1n
1
1n
1
1n
2
n1
2
n1
1
2
1
===
(1-50)
Nh vậy tốc độ sinh ra các phân tử mới trong phản ứng hóa học là tỷ lệ với áp
suất lũy thừa n 1, trong đó n là bậc của phản ứng.
Nếu ta hiểu diễn vận tốc phản ứng sẽ tỷ lệ với áp suất lũy thừa n.
Bảng 2.5. Nhiệt trị của một số hyđrrocacbon.
Tên hyđrrocacbon Nhiệt trị, kcal/kg ở 25
0
C
Etan 11.350
Etylen 11.270
Propan 11.080
Propylen 10.940
n-Butan 10.930
Izo-butan 10.900
Buten 10.800
Izo-pentan 10.730
DÇu th« ViÖt nam qua ch−ng cÊt thu ®−îc:
Naphta 17,2% khèi l−îng
Kerosen 0,7% -
DO 28,5% -
FO 45,8% -
