Verfahrenstechnik und Technische Chemie
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Late Transition Metal Polymerization Catalysis
B. Rieger, L. Saunders Baugh, S. Kacker, S. Striegler (Hrsg.)
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Alt 14.09.2018, 21:43   #1   Druckbare Version zeigen
Robnix  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
Taupunkt von Abgasen

Hallo zusammen,


Ich habe folgende Abgase eines Motors, die durch eine Analyse mit folgnder Zusammensetzung ermittelt worden sind;
m (H2O)= 500g
m (CO2)= 3000g
m (SO2)= 30g
m (N2) = 12500g
m (O2) = 1500g
Im Betrieb wird das Abgas mit p=1bar in die Umgebung entlassen. Bei welcher Temperatur liegt für dieses Gasgemisch der Taupunkt, d.h. die Temperatur ist gesucht an dem der Wasserdampf kondensiert.


Meine Vorgehensweise:


Wassergehalt x ausrechnen:
x = m(H2O)g / m (Abgas)kg
x = 500g / (3kg+0,03kg+12,5kg+1.5kg)
x = 29,36 g Wasserdampf pro 1kg Abgas


Dann lese ich die Taupunkttemperatur aus dem Mollier-h,x-Diagramm ab.
Mollier-h,x-Diagramm im Anhang.
ca. 33°C



Weitere Möglichkeit durch berechnen des Partialdrucks pD des Wasserdampfes:


n (H2O) = (500g / 18g/mol) = 27,78 mol
n (CO2) = (3000g / 44g/mol) = 68,18 mol
n (SO2) = (30g / 64g/mol) = 0,47mol
n (N2) = (12500g / 28g/mol) = 446,43 mol
n (O2) = (1500g / 32g/mol) = 46,88 mol


Wasserdampfmengenanteil:

y(H2O) = n (H2O) / ( n (H2O)+ n (CO2) + n ((SO2) + n (N2) + n (O2))
y(H2O) = 27,68 mol / (27,78+68,18+0,47+446,43+46,88)mol
y(H2O) = 0,047105


Partialdruck Wasserdampf:
pD = y(H2O) * p
pD = 0,047105 * 1bar
pD = 5 mbar


Ablesen der Temperatur aus der Dampfdrucktabelle:


==> 32,9 °C






Ich bin mir nicht sicher ob meine Vorgehensweise richtig ist. Vielleicht können Interessenten doch bitte Korrekturlesen. Bin für jede Bemerkung offen.


Vielen Dank und schöne Grüße
Karina
Angehängte Dateien
Dateityp: pdf Mollier h x Diagramm.pdf (670,0 KB, 5x aufgerufen)
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Alt 16.09.2018, 02:55   #2   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.315
AW: Taupunkt von Abgasen

Hi Robnix,

gut gerechnet. Das Mollier-h,x-Diagramm gilt jedoch streng nur für Luft. Die Zusammensetzung Deines Gases ist aber erheblich anders als die von Luft. Zudem lösten sich im Kondensat CO2 und SO2 wodurch der pH2O sinkt. Du brauchst das Diagramm für Abgas, das z.B. bei der Kontrolle von Heizkesseln verwendet wird. Siehe Wikipedia Rauchgaskondensation.

Freundliche Grüße
cg
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Alt 12.10.2018, 18:09   #3   Druckbare Version zeigen
Allchemist Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.130
AW: Taupunkt von Abgasen

Zitat:
Zitat von cg Beitrag anzeigen
Hi Robnix,

gut gerechnet. Das Mollier-h,x-Diagramm gilt jedoch streng nur für Luft. Die Zusammensetzung Deines Gases ist aber erheblich anders als die von Luft. Zudem lösten sich im Kondensat CO2 und SO2 wodurch der pH2O sinkt. Du brauchst das Diagramm für Abgas, das z.B. bei der Kontrolle von Heizkesseln verwendet wird. Siehe Wikipedia Rauchgaskondensation.

Freundliche Grüße
cg
Hallo,

der zweite Weg, über den Partialdruck ist unabhängig vom Mollierdiagramm. Es sollte jedoch deutlich gemacht werden, dass die Lösung unter der Voraussetzung idealen Gasverhaltens gilt, und die Löslichkeit von CO2 und SO2 in Wasser nicht berücksichtigt wird.

Grüße Alchemist
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