Круговорот энергии и вещества известняка

Авторы

  • В.С. Энгельшт Институт физико-технических проблем и материаловедения НАН КР, г. Бишкек
  • В.Ж. Мураталиева Кыргызский государственный технический университет, г. Бишкек

DOI:

https://doi.org/10.18321/

Ключевые слова:

энергия, известняк, программная система, синтез, диссоциация

Аннотация

Проведен термодинамический анализ (программная система TERRA) синтеза и разложения известняка. Изучено влияние давления (р = 10-10 – 100 МПа) на разложение и синтез известняка. Разложение известняка СаСО3(с) = СаО(с) + СО2. Температура диссоциации изменяется от Тдис = 537,1К (р = 10-10 МПа) до Тдис = 1155,8К (р = 0,1 МПа) и Тдис = 2193,1 К (р=100 МПа). Определены параметры плавления известняка. При температуре 1602-1604 К и р = 12,6–100 МПа происходит плавление СаСО3(с), Qпл 320 кДж/кг. Теплота химической реакции не зависит от давления и равна Qхр 1778 кДж/кг. Баланс энергии: I = H+Qхр, где I – приращение энтальпии, H – теплосодержание. Синтез известняка СаО(с) + СО2 = СаСО3(с). Происходит экзотермическая реакция. Адиабатическая температура понижается при уменьшении давления Тад = 1603,1К (р = 100МПа), до Тад = 1155,8К (р = 0,1МПа) и Тад = 537,1К (р = 10-10 МПа). Синтез завершается при давлении более 12,6 МПа и температуре Тад = 1603,1К. С увеличением давления увеличивается теплота химической реакции достигая максимального значения Qхр = -1778 кДж/кг при р = 12,6 МПа и более. При плавлении выполняется баланс энергии Qхр = H+Qпл. Синтез известняка СаО(с) + СО2(т) = СаСО3(с), СО2(т) – «сухой лед». При использовании «сухого льда» при фиксированном объеме повышается давление за счет сублимации и происходит дальнейшее сжигание его с известью. Адиабатическая температура, теплосодержание и теплота химической реакции отличаются несущественно при переходе от газового СО2(г) к конденсированному СО2(т). В продуктах повышено содержание СаСО3(с). Выделяющееся тепло компенсирует затраты на сублимацию. Использование «сухого льда» может исключить необходимость в компрессировании углекислого газа. Последовательные эндо- и экзотермические реакции обусловливают круговорот энергии и вещества известняка.

Библиографические ссылки

Ксензенко В.И., Стасиневич Д.С. Кальция карбонат. В кн.: Химическая энциклопедия. Т. 2 / Под ред. Кнунянц И.Л. М.: Сов. энцикл., 1990. С. 297.

Романьков Ю.И. Углерода двуокись. В кн.: Химическая энциклопедия. Т. 5 / Под ред. Кнунянц И.Л. М.: Сов. энцикл., 1967. С. 314.

(1) Трусов Б.Г. Программная система TERRA для моделирования фазовых и химических равновесий в плазмохимических системах. В сб.: 3-й международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии. Иваново, 2002. С. 217–220.

(2) Энгельшт В.С., Балан Р.К. Химическая термодинамика парокислородной газификации графита. Теплофизика высоких температур, 2011, Т. 49, № 5, С. 1–8.

(3) Энгельшт В.С., Балан Р.К., Антонова Н.М. Термодинамический анализ сжигания кремния. Вестник КНУ им. Ж. Баласагына. Серия 3, Вып. 3. Бишкек, 2005. С. 43–48.

(4) Энгельшт В.С., Балан Р.К. Экзотермический эффект при взаимодействии азота с кремнием. В сб.: Международный семинар «Проблемы моделирования и развития технологии получения керамики». Бишкек: КРСУ, 2005. С. 53–61.

(5) Энгельшт В.С., Мураталиева В.Ж. Экзотермический эффект при взаимодействии оксидов кальция и кремния. Теплофизика высоких температур, 2013, Т. 51, № 5, С. 717–723.

(6) Энгельшт В.С., Мураталиева В.Ж. Сжигание углекислого газа с известью. Горение и плазмохимия, 2012, Т. 10, № 3, С. 233–239.

(7) Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. и др. Термодинамические свойства индивидуальных веществ: Справочное издание. Т. 1, Кн. 1. М.: Наука, 1978–1982.

(8) Хоффман Е. Энерготехническое использование угля. М.: Энергоатомиздат, 1983. 328 с.

(9) Бутт Ю.М. Цементы. В кн.: Химическая энциклопедия. Т. 5 / Под ред. Кнунянц И.Л. М.: Сов. энцикл., 1967. С. 803.

(9) Энгельшт В.С., Мураталиева В.Ж. Удаление углекислого газа волластонитом из газовых смесей. Теплофизика и аэромеханика, 2013, Т. 20, № 3, С. 355–357.

(10) Гречко А.В., Денисов В.Ф., Калнин Е.И. О новой отечественной технологии переработки твердых бытовых отходов в барботируемом расплаве шлака (в печи Ванюкова). Энергетика, 1996, № 12, С. 15–17.

Загрузки

Опубликован

15-08-2013

Как цитировать

Энгельшт, В., & Мураталиева, В. (2013). Круговорот энергии и вещества известняка. Горение и плазмохимия, 11(3), 217-233. https://doi.org/10.18321/

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)