Massa Ed Energia Nella Combustione Tecnica
- ISBN/EAN
- 9788854860544
- Editore
- Aracne
- Formato
- Brossura
- Anno
- 2013
- Pagine
- 440
Disponibile
24,00 €
"Ho raccolto in questo volume le tematiche sul processo di combustione trattate per oltre 40 anni di docenza nella Facoltà di Ingegneria dell'Università La Sapienza di Roma, soprattutto nei corsi di Generatori di vapore prima e di Centrali termiche poi ed anche nelle brevi ma dense sortite nei corsi di Motori per aeromobili e di Motori a combustione interna. Ispirato a quell'armonico accordo tra Teoria e Pratica che forma l'oggetto dell'Ingegnere, nella tradizione di prestigio dell'Università di Roma, ho cercato di fondere il concetto ed il calcolo al meglio di quanto mi consentivano le mie capacità e le mie forze. Premessa una introduzione sui fondamenti di chimica e termodinamica della combustione e dopo un'ampia rassegna sui combustibili si discute a fondo il bilancio di materia, si focalizzano le energie di formazione e reazione dei combustibili, si analizza il bilancio di energia del processo, si presentano metodi e tecniche di controllo chiudendo con l'analisi di secondo principio".
Maggiori Informazioni
| Autore | Molinari Giovanni |
|---|---|
| Editore | Aracne |
| Anno | 2013 |
| Tipologia | Libro |
| Num. Collana | 0 |
| Lingua | Italiano |
| Indice | CAP. 1 – FONDAMENTI 1.1 – Introduzione pag 15 1.1.1 – La combustione come processo chimico-fisico pag 17 1.1.2 – Apparati e dispositivi di combustione pag 18 1.1.3 – Connessione tra processo di combustione e impianto pag. 20 1.2 – Leggi di combustione pag. 22 1.2.1 – Legge di conservazione della massa pag. 22 1.2.2 – Leggi delle proporzioni in massa pag. 24 à Massa di combinazione pag. 24 1.2.3 – Legge di stato dei gas pag. 25 à Legge e Numero di Avogadro. La mole pag. 25 1.2.4 – Forme dell'equazione di stato per gas perfetti pag. 26 → Il riferimento molare. La costante (universale) dei gas pag. 26 → Il riferimento massico. La costante del gas pag. 27 → Altri riferimenti pag. 28 → Grandezze termofisiche dei gas di combustione pag. 29 1.2.5 – Calori specifici dei gas pag. 29 → Calori specifici e complessità molecolare pag. 31 1.2.6 – Equazione di stato dei gas reali pag. 34 1.3 – Proprietà delle miscele gassose pag. 36 1.3.1 – Legge di Dalton pag. 38 1.3.2 – Legge di Gibbs pag. 39 1.4 – L’aria comburente pag. 42 1.4.1 – Aria umida. Punto di rugiada pag. 42 1.5 – Il I° Principio. Equazione dell’energia pag. 45 1.5.1 – Il bilancio energetico in presenza di combustione pag. 48 1.5.2 – Applicazioni del bilancio pag. 50 → Camere di combustione. Scambiatori di calore. Processi isoenergetici8 1.6 – Il Secondo Principio : entropia, exergia, entalpia libera pag. 51 1.6.1 – Entropia pag. 51 1.6.2 – Exergia. Equazione dell’exergia pag. 53 1.6.3 – Energia libera pag. 58 1.7 – L’equilibrio chimico. Costante di equilibrio pag. 60 CAP. 2 – I COMBUSTIBILI 2.1 – Premessa pag. 63 2.1.1 – Combustibili solidi pag. 63 2.1.2 – Combustibili liquidi pag. 64 à Combustibili liquidi artificiali pag. 64 2.1.3 – Combustibili aeriformi pag. 65 2.2 – Proprietà generali dei combustibili pag. 66 2.2.1 – Composizione; rapporto C/H pag. 67 → Caso degli idrocarburi pag. 68 2.2.2 – Calore di reazione. Potere calorifico pag. 73 2.2.3 – Temperatura di accensione pag. 74 2.2.4 – Limiti e intervallo di infiammabilità pag. 74 2.2.5 – Rapporto di miscela pag. 75 2.2.6 – Punto di rugiada dei prodotti pag. 76 2.3 – Combustibili solidi pag. 76 2.3.1 – Carboni. Origine e composizione pag. 76 à Analisi immediata pag. 77 à Analisi elementare pag. 79 2.3.2 – Tipologia e caratteristiche pag. 80 → Torba. Lignite. Carbone fossile. Antracite. 2.3.3 – Classificazione pag. 84 2.3.4 – Proprietà chimico-fisiche pag. 87 2.3.5 – Modalità di combustione del carbone pag. 93 à Il carbone polverizzato pag. 94 2.3.6 – Combustibili solidi artificiali pag. 94 à Coke di petrolio. Catrame di carbone. Pece. 2.3.7 – Combustibili speciali. Miscele carbone–liquido pag. 95 2.3.8 – Tecnologie avanzate. Il controllo dell’inquinamento pag. 96 à Combustione a letto fluido. Combustione di polverino. Gassificazione à Il controllo della CO29 2.4 – Combustibili liquidi pag. 98 2.4.1 – Il petrolio pag. 98 2.4.2 – Derivati del petrolio pag. 101 2.4.3 – Caratteristiche e proprietà dei combustibili liquidi pag. 103 2.4.4 – Classificazione e impiego dei combustibili liquidi pag. 114 2.4.5 – Altri combustibili liquidi pag. 120 → Oli di catrame. Oli da scisti e sabbie bituminosi. Oli usati → Combustibili liquidi alternativi → Il Petcoke 2.4.6 – Processo Gas to Liquid pag. 123 2.5 – Combustibili aeriformi pag. 123 2.5.1 – Il gas naturale pag. 124 2.5.2 – Combustibili aeriformi artificiali pag. 125 à Idrogeno pag. 126 à Prodotti di gassificazione. Gas di sintesi pag. 128 2.5.3 – Caratteristiche dei combustibili aeriformi pag. 128 à Temperatura di accensione. Intervallo di infiammabilità. Velocità di fiamma. à Numero o indice di Wobbe 2.5.4 – Impiego dei combustibili gassosi pag. 131 2.6 – Considerazioni generali di confronto pag. 132 2.7 – Combustibili alternativi pag. 134 2.7.1 – Rifiuti solidi urbani pag. 134 2.7.2 – Le biomasse pag. 137 2.7.3 – Biocombustibili pag. 139 à Il biodiesel. Il biogas da biomasse. – Appendice. Modalità avanzate di impiego del carbone pag. 140 à Integrazione tra gassificatore e IGCC pag. 171 CAP. 3 – IL BILANCIO DI MATERIA 3.1 – Le reazioni di ossidazione pag. 143 3.1.1 – Ossidazione del carbonio pag. 144 3.1.2 – Ossidazione dell’idrogeno pag. 147 3.1.3 – Ossidazione dello zolfo pag. 147 3.1.4 – Ossidazione dell’idrocarburo CmHn pag. 148 → Ossidazione del metano CH4 pag. 149 3.1.5 – Ossidazione degli alcoli pag. 149 3.1.6 – Riepilogo delle reazioni di ossidazione pag. 15010 3.2 – L’aria di combustione pag. 150 3.2.1 – L’aria teorica in massa pag. 151 à Combustibili solidi e liquidi pag. 151 à Combustibili gassosi pag. 152 3.2.2 – Il caso dell’idrocarburo CmHn pag. 152 à Rapporto di miscela stechiometrico pag. 153 3.2.3 – L’aria teorica in volume pag. 155 3.2.4 – L'aria effettiva. Eccesso d’aria pag. 157 → Caso dei turbogas pag. 159 3.2.5 – La combustione in difetto d’aria pag. 159 → Caso dei motori a combustione interna Rapporto di equivalenza 3.3 – Prodotti di combustione pag. 163 3.3.1 – Determinazione della massa dei prodotti pag. 163 3.3.2 – Determinazione del volume dei prodotti pag. 166 3.3.3 – Metodo dell’aumento di volume pag. 169 3.3.4 – Composizione dei gas combusti pag. 172 3.4 – Umidità dei gas combusti. Punto di rugiada acida pag. 176 3.4.1 – Punto di rugiada acida pag. 178 3.5 – Esempi di applicazione del bilancio di materia pag. 186 3.6 – La dissociazione. Composizione di equilibrio pag. 198 CAP. 4 – ENERGETICA DELLA COMBUSTIONE 4.1 – Premessa pag. 203 4.1.1 – Processi a p=cost e a V=cost pag. 203 4.1.2 – Curve Reagenti–Prodotti pag. 204 4.2 – Dispositivo di misura. Calore di reazione a p=cost e a V=cost pag. 207 4.2.1 – Reagenti e prodotti allo stato aeriforme pag. 209 4.2.2 – Presenza di fasi liquide nei reagenti e nei prodotti pag. 210 4.3 – Il calore di formazione pag. 212 4.4 – L’equazione fondamentale della Termochimica pag. 218 4.4.1 – Applicazioni dell’equazione della termochimica pag. 222 4.4.2 – L’equazione per l’idrocarburo CmHn pag. 22511 4.4.3 – L’equazione per combustibili complessi pag. 227 4.5 – Calore di reazione e condizioni operative pag. 227 4.5.1 – Confronto dei calori di reazione a p=cost e V=cost pag. 227 4.5.2 – Dipendenza dalla temperatura. Legge di Kirchhoff pag. 229 4.5.3 – Osservazione sull’energia chimica pag. 232 4.6 – Potere calorifico pag. 234 4.6.1 – Potere calorifico superiore e inferiore pag. 235 4.7 – Valori, formule e diagrammi del potere calorifico pag. 239 4.7.1 – Regola di Dulong pag. 240 4.7.2 – Formule e diagrammi specifici per i carboni pag. 243 4.7.3 – Formule e diagrammi specifici per gli idrocarburi pag. 247 4.7.4 – Formule e diagrammi specifici per i liquidi commerciali pag. 250 4.7.5 – Formule e diagrammi specifici per i combustibili aeriformi pag. 254 4.8 – Tonalità termica della miscela pag. 256 4.9 – Diagrammi dei gas combusti pag. 260 4.9.1 – Diagramma del contenuto entalpico pag. 260 4.9.2 – Diagramma dell’entalpia volumica pag. 263 4.9.3 – Diagramma dell’entalpia massica pag. 269 CAP. 5 - IL BILANCIO DI COMBUSTIONE 5.1 – Il processo di combustione nei VdC tecnici pag. 275 5.1.1 – Equazioni del bilancio nei VdC tecnici pag. 277 5.2 – Il VdC adiabatico. Configurazione A* pag. 279 5.2.1 – Temperatura teorica di combustione pag. 280 5.3 – Processo effettivo. Temperatura di uscita pag. 297 5.3.1 – Configurazione A. Temperatura adiabatica effettiva pag. 297 5.3.2 – Configurazione B. Camera di combustione schermata pag. 298 5.3.3 – Configurazione C. Il generatore di vapore pag. 299 5.4 – Analisi delle perdite pag. 300 5.4.1 – Perdita per incompleta combustione pag. 300 5.4.2 – Perdita per imperfetta coibentazione pag. 310 5.4.3 – Perdita di efflusso dei gas combusti pag. 314 → Perdita per calore sensibile pag. 318 5.4.4 – Altre perdite pag. 325 5.4.5 – Il minimo delle perdite. Scelta dell’eccesso d’aria pag. 32612 5.5 – Il recupero del calore di condensazione pag. 329 5.5.1 – Applicazione alla combustione di CH4 pag. 330 5.5.2 – Calcolo del rendimento di caldaie a condensazione pag. 332 5.6 – La temperatura di rugiada nei generatori di vapore pag. 335 CAP. 6 - IL CONTROLLO DELLA COMBUSTIONE 6.1 – Premessa pag. 339 6.1.1 – Diagrammi di controllo pag. 341 6.2 – Le equazioni di controllo pag. 342 6.3 – Triangolo di Ostwald pag. 346 6.3.1 – Costruzione del triangolo pag. 348 6.4 – Triangolo di Bunte pag. 356 6.4.1 – Tracciamento del triangolo pag. 356 6.4.2 – Analisi dell’incompletezza pag. 359 6.5 – Casi particolari di controllo pag. 363 6.5.1 – Il controllo e il rapporto C/H pag. 365 6.6 – Analisi metrologica dei gas combusti pag. 370 6.7 – Il problema degli NOx pag. 375 6.7.1 – Metodi di abbattimento pag. 377 6.8 – Il problema degli SOx pag. 378 6.9 – Il problema del particolato pag. 379 6.9.1 – Tecniche di rimozione ed evacuazione pag. 382 6.9.2 – Il recupero pag. 383 6.10 – Controllo delle esplosioni pag. 384 CAP. 7 - LA COMBUSTIONE E IL II° PRINCIPIO 7.1 – La produzione di entropia pag. 387 7.1.1 – Il calcolo di S pag. 387 7.2 – La variazione dell’exergia in combustione pag. 39913 7.2.1 – L’efficienza exergetica della combustione pag. 401 7.2.2 – Formule pratiche per l’exergia del combustibile pag. 403 7.2.3 – Exergia dei gas pag. 407 7.3 – Exergia del calore pag. 410 7.3.1 – Il diagramma Exergia–temperatura pag. 411 7.3.2 – Exergia dello scambio termico pag. 414 7.4 – Il rendimento exergetico del generatore pag. 417 7.5 – L’energia libera in combustione pag. 419 7.5.1 – Energia libera di formazione standard pag. 421 7.5.2 – Energia libera di formazione a temperatura T pag. 425 7.6 – Fattori di sviluppo di una reazione chimica pag. 430 7.6.1 – Energia di Gibbs ed equilibrio pag. 431 – Simbologia principale pag. 435 – Bibliografia pag. 437 |
| Disponibilità | Disponibilità: 3-5 gg |
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