Základy spalovacích procesů
Přednáška
Cvičení/laboratoř
2020,
letní semestr
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Po
Út
St
Čt
Pá
| Kredity | 3 |
| Rozsah | 2 / 0 / 0 |
| Examinace | Zk |
| Jazyk výuky | čeština |
| Úroveň | bakalářský předmět |
| Garant |
prof. Ing. Milan Pospíšil, CSc. |
Anotace
Předmět umožní vysvětlit základní chemismus radikálových spalovacích (oxidačních) reakcí. Na příkladech je dokumentován vliv podmínek teplota, tlak, koncentrace) na intenzitu a rychlost spalovacích reakcí a vznik různých meziproduktů a produktů, včetně zdravotně škodlivých látek. Formou praktických výpočtů jsou studenti seznámeni se základní hmotnostní bilancí spalovacích reakcí.
Sylabus
1. Úvod do problematiky - definice pojmů. Základy chemické kinetiky a rovnováhy (opakování). Vliv teploty a tlaku na reakční rovnováhu.
2. Obecný mechanismus spalovacích reakcí - radikálový průběh. Chemismus spalování směsi H2-O2 - p/T diagram průběhu reakce, zákl. schéma řetězové reakce.
3. Chemismus spalování směsi H2-O2 (dokončení) - I. až III. limit expoze. Chemismus spalování směsi CO-O2 - p/T diagram průběhu reakce, vliv přítomnosti vody.
4. Chemismus spalování uhlovodíků I - produkty spalování, p/T diagram průběhu reakce, přehled základních reakcí.
5. Chemismus spalování uhlovodíků II - cykly řetězových reakcí, rozkladné a kondenzační reakce, nízko- a vysokoteplotní spalován.
6. Stechiometrické výpočty - hmotnostní a objemové spalování, výpočet průměrného složení paliva, energetická bilance, výpočet výhřevnosti paliva, výpočet teploty spalin.
7. Základní fyzikálně-chemické aspekty spalovacího procesu - šíření plamene, typ spalování, zápalná teplota a meze zápalnosti, spalovací rychlost, stabilita plamene.
8. Příprava směsi palivo/vzduch - mísení plynných a kapalných paliv se vzduchem, klasifikace hořáků, schéma olejového kotle a olejového hospodářství.
9. Spalování tuhého paliva - homogenní a heterogenní spalování, spalování ve vrstvě, spalování práškového paliva. Emise tuhých látek - zdroje, redukce emisí tuhých látek.
10. Emise NOx - teorie vzniku a mechanismus tvorby, redukce emisí NOx. Emise S látek - mech. oxidace S látek, redukce emisí SOx. Emisní limity pro stac. zdroje.
11. Spalovací motory - základní rozdělení spalovacích motorů, činnost spalovacího motoru. Emise ze spal. motorů - tvorba emisí škodlivin, emisní limity.
12. Katalyzátory pro motorová vozidla - struktura katalyzátoru, základní fyzikální a chemické děje, účinnost katalyzátorů.
13. Spalování odpadů - kapalné a tuhé odpady, schéma spalovny, minimalizace tvorby škodlivin.
14. Závěrečné opakování a shrnutí.
2. Obecný mechanismus spalovacích reakcí - radikálový průběh. Chemismus spalování směsi H2-O2 - p/T diagram průběhu reakce, zákl. schéma řetězové reakce.
3. Chemismus spalování směsi H2-O2 (dokončení) - I. až III. limit expoze. Chemismus spalování směsi CO-O2 - p/T diagram průběhu reakce, vliv přítomnosti vody.
4. Chemismus spalování uhlovodíků I - produkty spalování, p/T diagram průběhu reakce, přehled základních reakcí.
5. Chemismus spalování uhlovodíků II - cykly řetězových reakcí, rozkladné a kondenzační reakce, nízko- a vysokoteplotní spalován.
6. Stechiometrické výpočty - hmotnostní a objemové spalování, výpočet průměrného složení paliva, energetická bilance, výpočet výhřevnosti paliva, výpočet teploty spalin.
7. Základní fyzikálně-chemické aspekty spalovacího procesu - šíření plamene, typ spalování, zápalná teplota a meze zápalnosti, spalovací rychlost, stabilita plamene.
8. Příprava směsi palivo/vzduch - mísení plynných a kapalných paliv se vzduchem, klasifikace hořáků, schéma olejového kotle a olejového hospodářství.
9. Spalování tuhého paliva - homogenní a heterogenní spalování, spalování ve vrstvě, spalování práškového paliva. Emise tuhých látek - zdroje, redukce emisí tuhých látek.
10. Emise NOx - teorie vzniku a mechanismus tvorby, redukce emisí NOx. Emise S látek - mech. oxidace S látek, redukce emisí SOx. Emisní limity pro stac. zdroje.
11. Spalovací motory - základní rozdělení spalovacích motorů, činnost spalovacího motoru. Emise ze spal. motorů - tvorba emisí škodlivin, emisní limity.
12. Katalyzátory pro motorová vozidla - struktura katalyzátoru, základní fyzikální a chemické děje, účinnost katalyzátorů.
13. Spalování odpadů - kapalné a tuhé odpady, schéma spalovny, minimalizace tvorby škodlivin.
14. Závěrečné opakování a shrnutí.
Literatura
Z: Rédr M., Příhoda M.: Základy tepelné techniky, SNTL, 1991.