شيمی احتراق در ديگ بخار

طراحي ديگ بخار مستلزم داشتن اطلاعات جامعي از سوخت و مواد حاصل از احتراق آن است. در اين فصل محاسبات احتراق كه در آن مقادير هواي لازم، گازهاي حاصل و تجزيه و غلظت اين گازها بررسي مي شود و نيز ارزش گرمايي سوختها مورد بحث قرار مي گيرد.
چون در محاسبات احتراق به تعيين غلظت گازها اشاره مي شود، ابتدا به تشريح آن مي پردازيم:
چگالي گازها

جرم مولي يك جسم عبارت از مجموع حاصل ضرب جرم اتمي در تعداد اتم هاي هر يك از عناصر شيميايي فرمول آن جسم است. بنابراين در مونو اكسيد كربن(co) كه يك اتم كربن و يك اتم اكسيژن وجود دارد، با توجه به اين كه جرمهاي اتمي آن به ترتيب 12 و 16 است، جرم مولي برابر با 28=16 × 1 + 12× 1 مي باشد.در دي اكسيد كربن (Co2) كه يك اتم كربن و 2 اتم اكسيژن دارد، جرم مولي برابر با 44 = 32 +12 = 16×2+12×1 مي باشد. اين محاسبه را مي توان براي ساير مواد به كار برد. جرم مولي را مي توان در هر يك از واحدهاي جرم بيان كرد. حجم مولي يك گاز حجمي است كه توسط جرم مولي آن در شرايط معين دما و فشار اشغال شده است. در واحدهاي SI ، جرم مولي تمام گازها حجمي معادل 22.4m22) ، در (273 k) 0ºv و فشار مطلق 1.013bar ، غلظت (co2) ، يعني جرم بر حجم برابر است با: در دماي 0 º c و 1.01 bar abs است. براي مثال در مورد (co
44/22.4=1.9643 kg m-3
دما و فشار 0 ºc و 1.01 bar را به نام استانداردهاي دما و فشار مي نامند.اصطلاح ديگري نيز به نام دما و فشار نرمال به كار مي رود كه شرايط عادي اتمسفر را نشان مي دهد گرچه تعاريف قابل قبول جهاني براي اين دو واحد وجود ندارد. بنابراين در واحد چگالي گازها، براي جلوگيري از ابهام، به شرايط دما و فشار بايد اشاره كرد.در مواردي كه فشار و دماي گاز از 1.013 bar و 0ºc تجاوز مي كند، چگالي گاز در شرايط جديد با استفاده از قانون گازها به اين صورت محاسبه مي شود:PV=WRTكه در آن :فشار مطلق Pحجم Vجرم گازي كه حجم v را اشغال كرده Wدما بر حسب k Tعدد ثابت جهاني براي گاز R(همه بر حسب واحد يكسان)W/V=P/RT = چگاليP1/(RT1) = چگاليP2/(RT2)= 2چگاليبنابراين نتيجه مي شود:(2چگالي T2 / P2 = (1 چگالي T1 / R=P1كه نتيجه مي شود3-3 T1/T2×(P2/P1) × 1 چگالي = 2 چگاليبه طور مثال در مورد گاز (co2)، غلظت در tºc و p بار برابر است با:×(273/(273+t×(p/1.013)kg m-31.9643