Katı Yakıtların Isıl Değerleri

Katı yakıtların ısıl değerleri ile ilgili bazı tanımlar;

Toplam Isı Değeri: Gazların içindeki su buharı yoğunlaştırıldığında, sahip olduğu gizli ve görünür ısıyı sisteme verdiği düşünülerek bu ısıların da ilave edilmesiyle bulunan kalorifik değere TID denir.

TID = 338,9 C+1422,6 (H-(O/8))+92,05 S kJ/kg

Net Isı Değeri: Suyun ısı değerini “toplam ısı değerinden” çıkararak bulunan değere NID denir.

NID = TID – 22,44(9 H+nem) kJ/kg

Problem – 1 :

Bir döner fırında kullanılan pülverize kömürün kompozisyonu % 74,2 C, % 5,6 H, % 1,2 N, % 9,7 O, % 0,8 S, % 2,1 nem ve % 6,4 kül şeklindedir. Buna göre bu yakıtın TID ve NID’i kcal cinsinden hesaplayınız. (1 kcal = 4,2 kJ)

Çözüm – 1 :

TID = 338,9 (74,2) + 1422,6(5,6-(9,7/8)) + 92,05(0,8) = 31462 kJ/kg = 31462/4,2 = 7491 kcal

NID = 31462 – 22,44 (9.5,6+2,1) = 30178 kJ/kg = 30178/4,2 = 7185,2 kcal/kg

Problem – 2 :

Aluminyumun erime noktasının 657 C derece olduğu bilinmektedir. Buna göre, 1000 K derecedeki 1 ton aluminyumun 25 C dereceye kadar soğutulması halinde entalpi değişimi (verdiği ısı) ne olacaktır. Cp(sıvı) = 0,26 cal/g. C derece, AA: 27, Cp(katı) = 0,218 cal/g. C derece, ΔHe = 2340 cal/mol-g, TbuhAl = 2450 C derece, ΔHb = 156 kcal/m3

Çözüm – 2 :

1000 kg Al için,
• 1- Sıvı Al Gör.Isısı = 1000. 0.26. (1000-930) = 18.200 kcal
• 2- Al un erime gizli ısısı = (2340/27).1000 = 86.666,7 kcal
• 3- Katı halde görünür ısısı = 1000. 0.218. (657-25) = 137.776 kcal
• 4- Toplam verdiği ısı = 242642,7 kcal

Problem – 3 :

Şu oluşum ısıları verilmiştir. CaCO3 = 285900 cal/mol-g, CaO = 161600 cal/mol-g, CO2 = 97200 cal/mol-g Buna göre, aşağıdaki reaksiyonun standart reaksiyon ısısını hesaplayınız? CaCO3 ——— CaO + CO2

Çözüm – 3 :

Oluşum entalpileri göz önüne alınarak şu şekilde çözülür;

ΔH° = H°ürünler – H°reaktanlar

ΔH° = ((-161600) + (-97200)) – (-285900)

ΔH° = -258800 – (-285900)

ΔH° = 27100 cal.

Yakıt Türleri ve Kalorifik Değerleri

• Antrasit 32.500 – 34.000 kJ / kg
• Dizel 44.800 kJ / kg
• Benzin 47.300 kJ / kg
• Metan 55.530 kJ / kg
• Asetilen 56.000 kJ / l
• Havagazı 18.000 kJ / l
• Gaz yağı 38.000 kJ / l

Aşağıdaki soruları çözerek kendinizi bu konuda deneyebilirsiniz.

ÖDEV – 1 : Yakıt olarak kullanılan bir gazın hacmen bileşimi % 94 CH4, % 1 C2H2, % 1 CO2, % 1 O2, % 1 CO ve % 2 de N2 şeklindedir. Aşağıdaki kalorifik değerler göz önüne alınarak, gaz yakıtın kalorifik gücünü hesaplayınız.

CO : 67961,6 kcal/mol-kg C2H2 : 14250 kcal/m3 CH4 : 12026 kcal/kg

ÖDEV – 2 : Yakıt olarak kullanılan bir gazın hacmen bileşimi % 90 CH4, % 6 C2H6, % 0,5 CO2, % 0,5 O2, % 2 CO ve % 1 de N2 şeklindedir. Aşağıdaki kalorifik değerler göz önüne alınarak, gaz yakıtın kalorifik gücünü hesaplayınız.

(CO : 2427,2 kcal/kg C2H6 : 15200 kcal/m3CH4 : 8590 kcal/m3 )