1.9.1. Berechnung der Zusammensetzung der Produkte aus der Verbrennung von CH4 bei 400°C und Wärmebilanz

Dieses Beispiel zeigt die thermodynamische Berechnungen von CH4 Verbrennung.

1.9.1.1. Elemente im System auswählen

Haupt-Menu des Programms System -> Elemente

führt zur periodischen Tabelle als eine  Dialogbox 

Abb.1.9.1.1: Auswahl der Elemente

Mit der linken Maustaste H, C, N, O anklicken, die Farben der ausgewählten Elemente werden zu rot. Dialog mit OK Schiessen.
(Beim wiederholten anklicken des Buttons eines ausgewählten Elements wird das Element aus der Auswahl ausgeschlossen)

1.9.1.2. Wechseln Sie zum Fenster Gas1. Button Comp. führt zur Dialogbox für die Auswahl der Komponente des Systems.

Die in der Datenbank befindliche Stoffe werden in der Listbox In Database, die für die Berechnung ausgewählten werden in der Listbox In System dargestellt.

 Wählen Sie eine Komponente in  Listbox in Database aus. Mit dem Doppelklick der linken Maustaste wird die Komponente ins System ausgewählt. Sie können mehrer Stoffe auswählen und Buttons mit Pfeil benutzen.
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Abb.1.9.1.2: Auswahl der Komponente

Schleißen Sie die Dialog mit OK.
Gleicherweise kann H2O (l) in der Phase Liq1 ausgewählt werden.

1.9.1.3. Im Fenster Gas1, geben Sie die Ausgangsdaten

Abb.1.9.1.3: Eingabe der Startwerte

Im obigen Beispiel sind die Angaben in Liter. Wenn keine Dimension geschrieben wird, gelten für die Angaben in mol. Sie können für Gase die Dimensionen mol (ohne Eingabe), m3, l, ft3, g, kg, lb benutzen. Für Liquid- und Feststoffe können g, kg, lb benutzt werden.

1.9.1.4. Konversion der eingaben

Die Dimension der Temperatureingabe ist K oder °C. Mit dem rechten Mausbutton im Eingabefeld für die Temperatur erscheint ein Popup-Menü, in dem Sie mit dem Menü-Eintrag Conversion,  auch in anderen Dimensionen eingeben können. Sie können wahlweise Temperatur als  K, oder °C vorgeben.

Abb.1.9.1.4: Konversion der Temperatur
 

1.9.1.5. Mit dem Button Calculation wird die Berechnung durchgeführt. Die folgende Abbildung zeigt das Resultat.

Abb.1.9.1.5: Resultat der Berechnung

In dieser Abbildung zeigt
out - Spalte: die Zusammensetzung der Produkte in mol
x -Spalte die Molenbruch
P - Spalte den Partialdruck bzw. Fugazität.
f.c.: Fugazitätskoeffizienten. Hier können Sie den Fugazitätskoeffizienten eingeben, wenn dieser nicht 1 ist. Bei fehlender Eingabe gilt für den Fugazitätskoeffizienten der Wert eins.
info: Spalte:

1: Komponente kann sich bilden
0: Komponente kann sich als Reinstoff nicht bilden
-1: Die Bildung der Komponente thermodynamisch nicht begünstigt. Wenn kein kinetisches Hindernis besteht, kann die Komponente sich nicht bilden.
(ext): Die Daten der Komponente wurde extrapoliert

Abb.1.9.1.6: Energiebilanz bei 400°C

1.9.1.7. Energiebilanz und die Änderung der Zusammensetzung der Gase, wenn die Gasmischung aus der Verbrennung bis zu 80°C abgekühlt wird.

Abb. 1.9.1.7.1. Spaltenverschiebung

Wählen Sie Menü-Option Ansicht-> Tool Bars, so dass dieses Menü ausgewählt wird. 

Wenn Tool Bars in Fenster sichtbar ist, drücken Sie die Taste I<-O 

 Dadurch werden die Spalten in und out getauscht. Geben Sie die Temperatur 353.15 K (80°C).

Führen Sie Berechnung neu mit  Button Calculation.

Abb. 1.9.1.7.2. Berechnung 353.15 K (80°C).

Über Menü System -> Energiebilanz wird die Wärmebilanz bei 353.15 K (80°C) dargestellt.

Abb. 1.9.1.7.3. Energiebilanz bei 353.15 K (80°C).

Mit dem Button Details in der Dialogboxgruppe Wärme Balance mit, werden die Daten aus der Berechnung zu Thermodynamic Calculator übertragen.