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CHAUDIERES INDUSTRIELLES TRAVAUX DIRIGES N°1 Exercice 1 Démontrer que partant d’une mole de dioxygène dans une mole d’aire, on a la relation : 𝐴𝑖𝑟 = 𝑂2 + 3,8𝑁2 On donne la composition volumique du dioxygène et du diazote dans l’air : 𝑂2 = 21% et 𝑁2 = 79% Exercice 2 1. Déterminer le PCI et le PCS de l’hydrogène sachant que : 𝐻2 + 1⁄2 𝑂2 → 𝐻2 𝑂 + 286 ∙ 103 𝑘𝐽(𝑒𝑎𝑢 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑒) 242 ∙ 103 𝑘𝐽(𝑒𝑎𝑢 𝑣𝑎𝑝𝑒𝑢𝑟) 2. Déterminer le pouvoir comburivore du dihydrogène 3. Déterminer les pouvoirs fumigènes sec et humide du dihydrogène Exercice 3 Déterminer le pourcentage de (𝐶𝑂2 + 𝑆𝑂2 ) du carbone Exercice 4 1. Déterminer grâce au diagramme de combustion du fioul domestique les différents types de combustion obtenus en fonction des valeurs suivantes : (𝐶𝑂2 + 𝑆𝑂2 )% = 15,5% et 𝑂2 % = 0% (𝐶𝑂2 + 𝑆𝑂2 )% = 14% et 𝑂2 % = 2% (𝐶𝑂2 + 𝑆𝑂2 )% = 10,5% et 𝑂2 % = 5% (𝐶𝑂2 + 𝑆𝑂2 )% = 12% et 𝑂2 % = 1% 2. En déduire l’analyse de chaque combustion
Exercice 5 Soit l’étude d’un fioul domestique de composition massique suivante : C : 84% ; S : 0,5% ; H2 : 12,4% ; O2 : 2% ; N2 : 0,8% 1. Déterminer son pouvoir comburivore, ses pouvoirs fumigènes sec et humide, son pourcentage de (𝐶𝑂2 + 𝑆𝑂2 ) en combustion complète neutre, 2. Déterminer les pourcentages de (𝐶𝑂2 + 𝑆𝑂2 ) et de 𝑂2 , sachant que la combustion obtenue est complète et que le facteur d’air est de 1,2. 3. Vérifier ces résultats grâce au diagramme de combustion.
Exercice 6 : Soit l’étude d’un gaz naturel de Lacq de composition volumique suivante : CH4: 97,3% ; C2H6: 2,1% ; C3H8: 0,2% ; C4H10: 0,1% ; N2: 0,3% 1. Déterminer son pouvoir comburivore, ses pouvoirs fumigènes sec et humide, son pourcentage de (𝐶𝑂2 + 𝑆𝑂2 ) en combustion complète neutre, 2. Déterminer les pourcentages d’excès d’air et de 𝑂2 , sachant que la combustion obtenue est complète et que le pourcentage de (𝐶𝑂2 + 𝑆𝑂2 ) mesuré dans les fumées sèches est de 10%. 3. Vérifier ces résultats grâce au diagramme de combustion.
Exercice 7 On donne la composition d’un gaz : 87% de CH4, 9% de C2H6 et 4% de C3H8. 1. Déterminer l’équation de combustion du gaz avec 20% de défaut d’air dans un foyer à 1 150°C.
2. Donner la composition des fumées 3. Calculer la chaleur de réaction de ce combustible sachant que sa chaleur de cracking est de 19,4 𝑘𝐶𝑎𝑙, et les chaleurs de formation du CO, du CO2 et du H2O sont respectivement : 𝑄𝐶𝑂 = 27,6 𝑘𝐶𝑎𝑙, 𝑄𝐶𝑂2 = 95,3 𝑘𝐶𝑎𝑙 et 𝑄𝐻2𝑂 = 57,5 𝑘𝐶𝑎𝑙 4. Déterminer son pouvoir comburivore, ses pouvoirs fumigènes sec et humide, son pourcentage de (𝐶𝑂2 + 𝑆𝑂2 ) en combustion avec défaut d’air