某工厂生产中产生的燃烧气的组成为甲烷64％，丙烷36％（均为质量分率）。与空气混合燃烧，量组分的转化率均为90％（以摩尔数计），其中甲烷有30％生成CO，其余生成CO2；丙烷有25％生成CO，其余生成CO2。空气过剩50％。试计算 ①燃烧气的干基组成； ②进入燃烧器的燃烧气量为500kg/h，燃烧后各组分的质量流率

正确答案： 先将各组分的质量流率百分数转化为摩尔数流率百分数。
CH₄：500×0.64÷16＝20kmol/h
C₃H₈：500×0.36÷44＝4.09kmol/h
摩尔百分数为：CH₄：83.02％；C₃H₈：16.98％
以24.09kmol/h为衡算基准，各化学反应方程式如下：CH₄＋2O₂＝CO₂＋2H₂O；CH₄＋（3/2）O₂＝CO＋2H₂O；C₃H₈＋5O₂＝3CO₂＋4H₂O；C₃H₈＋（7/2）O₂＝3CO＋4H₂O
根据上述反应方程式，在CH₄、C₃H₈完全燃烧时，
理论耗氧量为：20×2＋4.09×5＝60.45kmol/h
因此，实际氧气量Q＝1.5×60.45＝90.675kmol/h
N₂气量q₄＝3.76×90.675＝340.938kmol/h
对于不完全燃烧情况
CH₄衡算：输入＝输出＋消耗：20＝q₁＋20×0.9；q₁＝2kmol/h
C₃H₈：衡算：输入＝输出＋消耗：4.09＝q₂＋4.09×0.9；q₂＝0.409kmol/h
CO衡算：产生＝输出：0.9×（20×0.3＋4.09×0.25×3）＝q₅；q₅＝8.16kmol/h
CO₂衡算：产生＝输出：0.9×（20×0.7＋4.09×0.75×3）＝q₆；q₆＝20.88kmol/h
H₂O衡算：产生＝输出：0.9×（20×2＋4.09×4）＝q₇；q₇＝50.724kmol/h
O元素衡算：输入＝输出：90.675×2＝q₃×2＋q₅＋q₆×2＋q₇；q₃＝40.353kmol/h
除去水蒸气后，烟气的总摩尔数为q
q=∑_qi＝q₁＋q₂＋q₃＋q₄＋q₅＋q₆＝412.74kmol/h
则各组分在干基烟气的摩尔比为：CH₄为0.48%；C₃H₈为0.099%；O₂为9.78%；N₂为82.38%；CO为1.98%；CO₂为5.06%；
燃烧后各组分的质量流率为：CH₄为2×16＝32kg/h；C₃H₈为0.409×44＝17.996kg/h；O₂为40.353×32＝1291.296kg/h；N₂为340.938×28＝9546.264kg/h；CO为8.16×28＝228.48kg/h；CO₂为20.88×44＝918.72kg/h；H₂O为50.724×18＝913.032kg/h。
输入实际空气量：4.76×90.675×29＝12516.777kg/h.

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