engineering chemistry - wbuthelp.com · 2012-06-27 · solid liquid gaseous wood coal dung crude...

34
379 Fuels and Combustion & INTRODUCTION Fuel is a combustible substance, which on combustion produces a large amount of heat, which can be used for various domestic and industrial purposes. The fuels commonly used contain carbon as the main constituent and some common fuels are wood, charcoal, kerosene, diesel, producer gas etc. Fossil fuels are non-renewable energy resources which were stored up millions of years ago by photosynthesis. The fossil fuels are coal, crude oil and natural gas. The process of combustion involves oxidation of carbon, hydrogen etc. of the fuels to CO 2 , H 2 O, and the difference in the energy of reactants and the products are liberated as large amount of heat energy which is utilized. Classification of fuels Fuels Natural Derived Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal- briquette Tar Kerosene Diesel Petrol Fuel oil LPG Synthetic gasoline Coal gas Water gas Oil gas Biogas Coke oven gas Blast furnace gas Solid Liquid Gaseous CALORIFIC VALUE There are different expressions for calorific values: (i) The quantity of heat evolved by the combustion of unit quantity of fuel is its gross calorific value (GCV). Gross or higher calorific value is the quantity of heat liberated by combusting unit mass of fuel in oxygen, the original material and the final product of combustion being at a reference temperature of 25°C and the water obtained in the liquid state, represented by GCV or HCV. (ii) Net calorific value (NCV) is the quantity of heat evolved when a unit quantity of fuel is burnt in oxygen, the original material and the final products of combustion being at a reference

Upload: others

Post on 15-Mar-2020

6 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

���

����������� ������

��

����������

������������������������ ����������� �������� �������������������� ��������������

�� ���������������������������� ��� ������������������������������ ��������� ��

����� ���������� ��� ��� �� ������������ �������������������������������� ����������

�������������������������������� � ��� �������� ��������������������������������������� �

���������������������� ������������������������������������������� �� ���������

������������ ��� ������� � � ������� ������� ���� ����� ��������� ����� ��� ��� ����� �

��

��

���� ������������ ���� ����� ������������� ��� ���������������������������������

��� ��������� �����������������!���

����������������� ��

Fuels

Natural Derived

Solid Liquid Gaseous

WoodCoalDung

Crudeoil

(Petroleum)

Naturalgas

CokeCharcoal

Petroleum cokeCoal-

briquette

TarKerosene

DieselPetrol

Fuel oilLPG

Syntheticgasoline

Coal gasWater gas

Oil gasBiogas

Coke ovengas

Blastfurnace

gas

Solid Liquid Gaseous

�� ��������� �

����������������� ���������� ���������������������"

#�$�����%� ������������������������������� ���� ��%� ���������������������

������� ����� #&�'$��&����� ��� ������� ���������� ����� ��� ��� %� ��� ��� ���� ��������� ��

������ �� ��������������� ������ ���������� ������������ ������� �������������������

��� ������������ ����������������()��� �������������� ���� ������%��������������� ��

���&�'���� �'�

#��$������������ �����#*�'$�������%� ��������������������� ��� ��%� ���������

����� �� ������ ���������� ������������ ������� �������������������� ���� ������������ ��

Page 2: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 380

��� ������������ �������

�������������()��� �������������� ������������������ ���������������������� �

�������������������� ����������������� ���������������������������������� ��������� �� �

�������������� �� ���� ����������������������(+,�-�����.���

∴ *�'�/� �'�0�1�� ������������������������

�/� �'�0�2�������������� �3���3�1�� ������������

�� ���4����������������������� ���������5�6���������������������

��������������� ��������������������������������������� ��������������.���#���.��$���

�����������.���#����.��$����7������������� �.���#7���8.��$�� ��������������������� ������%��

����

9 ���������������������������� �����������.�

:

����7���8�.�

:

�������������������������������

��������������� ������������������ ������� �������� �� ��� �����������������

������� ����%������������ �� ����7���������������#;����4+�4$�

6 Vbattery

Oxygenvalve

Beckmann'sthermometer

Electrodesto which a ringis attached

Mg fuse wire

Weighed palletof given fuelsample

Air jacketWater jacket

Stainless steelcrucible

Stainless steelbomb

Coppercalorimeter

Electricallyoperated stirrer

�� �!�"!� ����������������

�������������� �������������� ���������� ������������������������������������������

�� ��� ����� ������� �� ���������������� ��� ���� ����� ��� � �� ����� � � ��� ������ � �� ��

�����������9 ����������������� ��������������������������� ������������������������������

� �������������< ���������������������� ���������������������������������������������

� ����������������������������������� �������� �����=������ �������=������������� ������

������������������������ ��������������������� ����7����� 6��������������������

��������������������������������.4--��������������

<������������������������������� ��������������������������� �� ������ �����������

�������������������������� �������������������������������������� �������������������

���������������������������� ���������������� ������������� ������ ���� ���������������

������������������ ����

�������� "���/�������������������#�$

��>�/��������������� ���������������#�$

Page 3: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 381

����������� ����� ��!

���/�������%����� ���������������#�$

��4

�/�� ����������������������������

���

�/��� ��������������������������

� �'�/�����������������������������

1�/� �'�/�

# $ # $> + −� � �

� 4

����.���

����������%����� ������������������������ �������� � ������������ �� ����������

������ ���� ������������%��� ���������������� ����������������������� !���������#&�'

/�?:�(�����.��$�� �� ������� �� #&�'�/�@?++�����.#��$�������������� � ����������� ����

�������������� ����"

#�$ �������������������� ��������������� �������� ���������������������������

���������

#��$ ��������������;������ �� � ��A������ ��*����� �����������������������������

���� � ���

A�

B

� � �� *�

:

� ������ ��� �������� #��� ��� ����� ������� �� ���

���������� ������ �$�

#���$ ���������������������������������� ��������������������������������������

���������������������� �����;�������������������� ��#��������).�� $�� ����

������������ ���������� ��#���� $��� ��������� �#���3��$���������������� ���������

�� �� ����������������#��

�0��4

$�����

∴ 1�/�

#> $ # ����� � �������� $ #<��� ������������ $

4

+ − + − +� � �

����������������������������������������� ���������� ������� ��� �������� ���

�� ��� ������� "�&������������������������������# �'$����������� ����� ��� ������

����

�/�:B(--�����.��C ��/�+-+-�����.��C A�/���B-�����.��

����� ������ �� ���������������������������� ���������#������������� $��<��������

�� �������� �������������/������������� �0�;������������

/������������� �0�

4

+

�������������� �� �����

D�� �6������������������������������������������������������ �����������

� �'�/�

4

4--

+-+-

-

+

��B-� E :B(-- A ����.��−���

���

+�

��

��������� �����A� ���� �������� ����� ��� ����� ��������� �� ����� �� �� ����� � � ��� ����

����� ��������������������� �� ������ ��� ������������ ���������

∴ 1�'�/�

�' − ×��

��

@

4--

(+,

�����.���

/�F �'�0�-�-@� �3�(+,G�����.���

#� 4�������� �������@��������������� �������� ����������������(+,�����.��$�

������ ����������������������������������������������������� !��"���#!��$��� �%!�

���� �%!�����������&�%!������������� ������������������������������'(� �%�)��*)�����������

����������������+�����,�-�

Page 4: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 382

��# ������������ �������

��� �� �'�/� �����������������E�#-�-@� �E�(+,$�����.��

�/�#+B@-�(�E�-�-@� �E�(+,$�����.�� F� �/�H����������� G

�/�#+B@-�(�E�(��+� $�����.���

�� �'�/�

4

4--

+-+- @- :B(--

:

+

��B- - (× + −���

���

+ �

�� �

�����.���

�/�,,(B�+�E�:B(� �/�����.���

�/�,,(B�+�E�:B(� �/�+B@-�(�E�(��+� �

∴ ��,,(B�+�E�:B(� �/�+B@-�(�E�(��+� �

�� �����@���� �/�4::(H

∴ �/�B�(,(H

∴ �'�/�#+B@-�(�E�(��+�3�B�(,($�/�+,:4�+�����.���

������ ����"���������� �'#��������������������������������������������������������

#% ����������������������������&.�%/�����&��&/�0��������1�� �����������������������������

�����������������#'%�����%'2���*���������� �����3����������������� �2!�+����������+�-

������-�

��� � �'�/�

#>

#:+( :(--$ #�@�� �?�:$

-�+:

+ − = + −� � �

$ # $

� 4

/�4��?:+����.��

�*�'�/�# �'�0�-�@� �3�1$����.�

/�#4��?:+�0�-�@�3�-�,�3�(+,$����.�

/�4��?-4����.��

�� ����������������� 9� ������� ���������� �� ��� ���������� ����� ��� �������� �

��%��������#;����4+��$�

9 ������������#;����4+��$�� �� ������������������� ����� ����������������� ���

<�� �� ����� ��� ����� ����� ���� ����� �� � �������������� ���������� �� �� � ���� ��

�������� A������� ������������������ ��� � ���� �� � �� ���� ������� ���������

#�4

� � ��

$��

Waterinlet

Insulatedcontainer

Gaseousor liquidfuelMeter

Air

Air

Condensedsteam

OuterCu coil

InnerCu coil

Rubbertubing

Exhaustgases

�� "�!�"#� �� !�"�!�������������

Page 5: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 383

����������� ����� ���

1� � �'�/���������������� � ��

�>�/�������������� ������������ �������

���4

�� ����

�/�9 ���� ��� ������ ����������������

����/���������������� �� ����� �������

�1�/� �'�

>���� �1�/�

>

'

# $� �� 4

2�������

���� �� ���������:

��������/��. ����

1�� ������������������:

�������

/�

� ×(+,

'

�����

∴ �*�'�/� 1

(+,

'

− ×��

��

������.�

:

������ ����������������� ��������������1�����������������������������4��#����

�������������� ������������������5��"���(.!���+(���4 !��+

&���( !���

&�+

&���&!���

&���4!����

���������������������"&�

����1�������������������4��:

�����E�

4

�/���

'���������

���%�����/�-�B?�3�

4

�/�-��:��

:

��

B

�E���

�/���

�E��

'���������

���%�����/�-�4�3���/�-����

:

��

�E�

4

�/�

'���������

���%�����/�-�B�3�

4

�/�-����

:

��

�E���

4

��

�/����

�E�

�'���������

���%�����/�-���3�

(

- -(= �

���� �

��

��%�����/�#-��:�E�-���E�-���E�-�-($��

:

�/�-�?+��

:

∴ '��������������%�����/�-�?+�3�

4--

�4

��

:

�/�:��:+��

:

$� ���� $

%��&

>��������������������� ���� ����� ��������������9��� �� ������4(H������������

������� ���>������ �� ����� ���������I������������ ����� ������������������ ����������������� ������������������ ��� ������� ������������������������ ���������� ������������������������/�((H�� �/�?H����/�B:H�� ������/�4H��>�������������������������������������

������� �� ���� ����������������������������������������������B---���?B--�7.���

Page 6: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 384

��' ������������ �������

����

��������������������� ������������ ����������������������������� �����������������

����� ������� ����������������� ��*��� ����� �� � ������������ ���� ��������

"������� '������������� ��� ����� �� �������� � �� ����� �� � �� ��� ��� �� � � �

���� ��������� ���� �������� �������������� �������� ����������� �������������� ����

���������������� � ������������������ � ����� ������������������������������ �������

� ��������� ���������������������� ����������������� �

������������� �� ����� '������ ����� ��� ����� ���� �� ���� ������� �� �� ��� ������� ��

����������� ������������� ������������������������"

>����→�J���→�1�� ���→�7��� ��������→�< ������>�������������������� �������� ��������������������� �����*��A��������������

�� � ����������������������� ��� � ������������������ ������ ����� �������

4��6���������������������������������������������� ����������������������� �� �����������

������������������������������������������� �� ��� � ��������������� ������ ����������9

���������������� ���� ���9����� � ��� ������������� ������� �� ������+-0@-H��������

9� ����������������������� � ������������������������� ��� ����������������J����������

��������������������1����������������� ����� ���������������������� ������������ �

����������J��������������� ���� ���� �������������������� �������� ��������

���7������� ������� �������������������� ���������������1�� �������������� ������

�� �� � ���-0?-H���������<����������� ����� �� ����/�?-0,-H����/��-H��9����������������

���?(--0,---�����.���� 9� �� �������� ������ ������� 9� �������������������� ���������� � �

���%����� ��������������������������������������� ������������� ����������������

:��8�������������������������� ���������� ������������ ��������������� �����

��������� ������������������ ��� � ����� �������������������"

#�$ $��9�����������������#���� � �,-0,+H�� �B0(H�� �����-H$�������������������

������������������ � ����4-0�-H��������������������?+--0,?--�����.����9��� ���

�������� ���������� �A��� � ���������������������������� �

#�$ 8��������������#���� � �,+0@-H�������������������������+---���+(--�����.��$��9�

��������� ��� ���� ������� � � ����������� � ������� �� ������ ����������� �������

������������ ������������������� ���7������� ����� �� ������������ �������� �

������������������������������������������������������������������%������������

�������������

#$ $���9�������������� �������������� ����� ���������� ��� ��������9��� ���

�������������� �� ��������>�� �������������������� � ����40�H��������������

/�4-04(H��������������������+(--0++--�����.���

B��������������������������� ����������� �������������� ��������� #@�0@+H$�������

�������������� ����������������������������+B--0+?--�����.����9��� ��������������

�� ���������������������������� ������ ���������9����������������� ��������������������� �

� ���������������� �����

"���������J����������������� ��� �*����������������� ���������� �<������K�������

L�=���� � � �� ������ *���� 7��� ��� ������ ���� �� �� � � 7������ 7� �����2�����

J������������������� ����������< �������������� ��� �K�������� ������� � ���������

����()�)��������

L� �� ��������������� ��� "

#�$ 6��:������ ��������5� 9� �� ����� ��� ������ ��� � ��� ����� ����� ��� #�$� �������

����� ������������#��$������������ ��#���$������ ��#� $����������������������������

Page 7: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 385

����������� ����� ��*

#�$ �����������������5��� ���� ����������� ��� ��������� ����������� �����*�� ��A�

#$ �������� ����5��������� ������������������������� ����������� ���������� ���

��������������� ������������������������������������������������������� � ��������

����������� �������

��� ������������ ���

#�$ ;�������5�4�������� �������������������������������� �� ������������ �������

� �� ����������������������������� ���4-()�044-)������4������ ������ ��������

�������������� ������� �� �������

J���� ��������������/�

1��� � �����

>� �� ���� ���

�3�4--�

#��$ -��������������5����������������������� ��������������� ���������������������

� ����������� ���������(-)��±��-)������,��� ���� ���� ������������������������������ ������� �� �������

'����������������� ����#'�2�$�/�

1��� � �����

>� �� ���� ������ ���

�3�4--�

#���$ ���5��������������������������������������������� ��� ��������������������

� ������ ������,--)��M�(-)������4��������������������������� �������������

����� ��������������� ���������������� �� �������

∴ J���� �����������/�

>� �� ��� ���

>� �� ���� ���

× 4--�

#� $ ��:��������5�J���� ������������������ �/

4--�0�H����#�������E��������������E����$

$��������5�7����� ������������� ����������������� ��������������������������

������������������������ � ���������������������� � ����������%��������������A���������

������������ ������������������������������������� �� ������������������� � �������

���������%��������������1�������������������������������� �������������������������� �

� ����������������������������������������������<����������� ���������������������� ���

�� ����������� ���������������������������������������������

������ �������� ������� �:���������� ������� ��� ��� ���������� ������ ������� ��� ��

%�������������

���������������� ���

#�$ �������������������5�<��������������40������������������������ ���� �� ��

���� �����

�� �������� �������������������

��

� ��

�����

����������

� ��

�� ���� ��������� ��� ������������������ ���� �� �� � �� K� � � �

� �����������

������� �������� ������������������� �� ��� � �����������"

� � ��

4�

� �

BB

+ → �� �

�K�

�44�

E���

��

→�K ��

� :

4:+ �

�E�

��

�E�

4

��

�→� �

4+

� �

����

444 �

�E�,

��→����� �

� �

�,

�:,

∴ �J���� ���������/�

9 ������ � �� K� 4� 4--

>� �� ���� ������ BB

× ××

� ������� ������� �/�

9 ������ � �� ���� � 4--

>� �� ���� ������ 4+

× ×× �

Page 8: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 386

��+ ������������ �������

#��$ ��������5�<���4�������������������������������������� �� ���K=������6�������

��� ������ �� ���

A�

B

��K

A�

B

�� ������������ � �� ��� ���������� ������� ��

K� �� ��������������*

:

�������������� �� �� ������������� ��������������� �

������������������������������������ �����*�� ������ ��;������������

���������� �����*��� � �����������������������"

J���� �������*�/�

'���� �� ���� �� ���� *������� 4�B

>� �� ���� ���

× ×�

#���$ $����5�>����� ������ � �� ��� ���������� ����� ��� �� ����� ������� � � �� ����

������������ ��� A� � � ��� ����� ��� �� ������ �� ������� ;� ����� �������� ��

�� �� � �������������������������� ���� ��7���

������ ������������������

7�A�

B�

������������������ ����� ������������������������������������� �������

������ �� �������

J���� �������A�/�

>� �� 7�A� :� 4--

>� �� ���� ������ � ���� �::

B

× ××

#� $ ����������5�<����� � ���������� ����������������������� �������

# $ ":������������/�4--�0�H����#��E� �E�A�E�*�E����$

$��������5� ����������� ���� ������ �� � � �������� ��� ���������� ����� ��� ����� � �

�� �������������������� �������������� �������������������������������������� ����������

������� ���������<���������� ������ ������� �� ���������� ���������������������� ��������

����������� A�� ������� �� ������ �� ���������� ������ ��� ���������� ��� �� ��� ����� �

���������������������A�

�� �������� �

��,�

����� ����� �������� ������ �������������������������� ������������������� ��

�������������������������������������������� ��������������������������� ��������������

��������� �� ������������ ���� ������ ��� ����� # � ������� �$� � � ����� ��� ������� ����� ��

���� ����7�������� ��������������������� �������������������������������������<����������

����������������������� �������� �����������������������������

��,����&�����

• ���������������������� ���� ��������������������������

• 7������ ����� ����������������� � ������������������������������� ��������������������������� � ������������� ��������������������<�������������������������

��������������������������������������������������������

���-���)�������������

D��� �� ��� ����������� ���������������������� ������������������� �����

����������� ������

#�$�1����������������� ����� �#1��$�� ��#��$� ������������������ ����� �# ��$�

�������������������������� �� ���������������� ��������������� ���������������������

�������� ����������������������� �������������� ������������������������������� �

�������������������������������������������������������)����������

Page 9: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 387

����������� ����� ���

��-���!�"!.� �#$��%&��!��'������(�!����(��'�����

Coal

Carbonisation

Volatilepart

Residuecoke

Coaltar

Coalgas

Gascarbon

Ammoniacalliquor

Fra

ctio

na

ld

isti

llati

on

ResiduePitch (62%)

C–56%

Lightoil (5%)

Middleoil (17%)

Heavyoil (71%)

Anthraceneoil (9%)

Distillates

200°C 250°C 300°C 350°C

��-���!�"#.�)��%&��!� *��� '������(���%�!��������(+

7�������� 7� !� ������� ���N��� ������ �����

;��������� *������� ���J�� ������������J����� �����

+�� ����� ��������N��� ���*������� �����

������������� J�� � ��� ���< ����� ���O� ��� �����

#�$ 7��� ������������ ������������� <7=�>�� 9 � ���� ��������� ����� ��������� � � ����

��������(--)�0,--)������������������������,(0+-H�� ������ �� ��+04�H��������

������������������� ������ ������� ���������� �������������������� ����

��� ������� �� ���� �� ����� ���������� ������ � ������ ��� �� �������� ����� 1��

��������� ����� ����� � ������� �� ����� �������������� ��� ������� ��� ����

������������������������� ��� �������*�� ������ �� � ������� ���

D��� ���� ����������������������������������������� ������������������������

?(--�����.�

:

�� ������������� ����������� ��� ���������� �������� �����������

������������������ ��������������������������� ������������ !������ ��

���� �� ������������ ����������� ��� ������� ��� ������� �

#��$ +�����������������������������<+=�>�� 9� ���������������@--)�04�--)������

��� ���������������������������� ����������� ����� ���� ���� ���������

����������<�������������������������������� ��������������������������?(0,(H

�� �� � ��40:H��������������������������������������������������������� �

������������������������������������������������������B(--�����.�

:

Page 10: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 388

��� ������������ �������

��������� � �� � ����� � �� ����� � ���������� ��� ����� �!� ��

� �� ����� ������������"� �������������� #

• ��������� ⇒ 1����� / B--0?--)�

����� / �4---04B--)�

• P�� ��� ⇒ 9 � 1������ ����� ������ ����� ������ ���� ���

��������� ������������ �������������������

����������������������������� �������������

��� ����� ����� � � ��� ����� ���1������ �� � ��� ��

����������������� �������������������

• *��������� ⇒ ���� ��%��� �������� ������� ���� ������� �

%� ���� ������������1�������� ����������� �

���%� �������������������������������

��� ����� ��� ������ ���� ������� � ��� �����

��� ����������� �� ����������������� ���� �

���������� ������������������ ���� ���

����� ��� ������ � ������� ��� ��� �������� ��

���������� ������������ ������������ �����

• *������������������ ⇒ ���� ��� � ��� ���� ��� ������� ������

� ������������������������������������� �

��� ����� ��� ���������� ���� ����� � �

����������������������������4+�4�� ��4+��

����� ��� ��� � � �� ���� ��� ������

�������

• J��������������������������� ⇒ ������ ���� ���� ������� � � ������ � ������

��������� �������1����������

• Q���������� ⇒ �������������1�������������� ���������������

��������� ������� ���������

���������������� ������������ ���������� ����� ���������"

#�$ $ ��% �% #�9�������������������� �� �����������������������������������������

� �� ������ � �� :�(��� �������� � �� ����� ��� ������ ��� �� ��������� ������ ���

�� ��� � ����� �������������������� ������������ ����������� �� �������������

� ��� ��� ���� � ������� ���� �������� ��� ����������� �������� ������ ��� ?-0@-� ��������

����� ����� ����������������������������� ������������ ��0:������� �����

���������������� � ���������������������� ���� ��� �������������������������

������������������������������ �� � ������������������ �� � ������� ������

������� ����<����� ���������� ����� �������������%� �������������� ���������

������������������������� �������� ����� ������������� ������������������

�����������+-H��������������������#;����4+�:$�

4 m4 m

2.5 m2.5 mCoal

0.6 m

Heat radiatedfrom the roof tothe coal bed

Coal chargingdoor Refractory lining

Zone of combustion

Door forair supply forcoke discharging

�� "�!�"�� ��,�-����.���-�(�

Page 11: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 389

����������� ����� ���

����������� ��������������������#�$� ������������������������#��$�������������������

#���$��������������������������� ��#� $������������ �����������

#�$ $&��!�����' �% #�9 ���������������������������� �������� ����������������

���� ���������� ����� ��������������� �������������� ���������� � � ��������� �

����������������������������������������������� ����������������������������� �

�������������������4:(-)����4B(-)������������������������������ � �����

����� ����� ��� ����������������� ��� �������� �������� ���������������������

#4-���3�: ��3�-�B��$��������������������������������������� ������ �����������

����������� ������������������������������� ���������������� ���������� �������

������ ��� 9� ������������� ��������������� ����������������������������������

������������������������������������� ��������

����������#

• ���������������� ������������� ���������"#�$ 7�������� ���� #��$ ������������� ��

• 7����������� ��������������9����������������������� ������������� ���������� �<������ �������������� �� ����������������� ����������������� ��

• 9 ��������� ���� ��� ���� ��� �������� ��� ��� ���� � �� ��������������� � ����� ��������������������������������������� ��B-H���������� �����#��������$

�� ����������� ���������������������� ��� ���������������������������

������������

;� �������������������������������������������������� ��� ��������������������

��������4�--)���������������������������� ��������� ������������� ��������������

��������������������������������������4---)������������������� ������������� ����������� �

���������������������������� � ��������������������� � ������� ���������������� �����

����� �!��� ����������44���4+���������������������������������� ���� ���������� �

�������������������������������� ������� ������������� �������%� ��������������������

%������%� ������������� ������ ��� 5D���%� ��� �6� ��� ������� ����� ������� �� ���������

�������������� ���������������������������� ������������������#;����4+�B$�

Chambers loadedwith coal

Coal gas

Space betweenchambers forflow of burntgases

Hotregenerators

Outgoing wastegases heatregeneratorsbefore escapingto chimney

Waste gasesto chimneyAir Producer

gas

Waste gasesto chimney

Gas burns here

Coal bunker

Coal

gas

Tar

CokechamberRegenerators

Coke ovens with regenerators

Coalcharging cars

Ram(Cokepusher)

Coal

Coke oven

�� "�!�"'��������''��( !���$��%&�����.���-�(�/��,���"�(������!�

Page 12: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 390

��� ������������ �������

( �% �&����&��!����#��������������� ������?--)�0,--)��������������������� �

��%����� ��������� ������� ����� ������� ����� ��������� ��� ������� ��+-)�������� �

���������� �� ���������5�������� ����6����������������*

:

��

�C������ �� �� ������� ��

�� !� �������������

#�$�������������� �� ����� ����� ��������

#��$�<��� ��������������������������%��������� �� �����������������

#���$�*������� ����������������������� �������������������������������������������

���������������������������� �� ������� ������� ��

#� $�7� !� ���������������������������������� ����������

# $� �

A���������������������� ��������������������;�

:

���"

;�

:

�E�:

A�→�;��

A

:�

E�:

;�

A

:

�������� ����� ��������������� �������������

���;�

A

:

�E�B�

�→��;���E�:A��

�B;���E��

�→��;��

:

7���������� ������ ������� � �R�������L� ��� =��7������L������� � � ������ ������ �

9 ���������������������������� ������� ������� ������� �&��������D�������R���������

7�������L��������7���������

�/���� $

J��������������������������������� ������� ���� �������� ������������� ���������� ��

����� ���� ������������ ������ ���������� ���A����� ����� �� ������� ���������� ��

��� ����� ��� ����������� ��� ���������� �� � � ��� ����� ���� �������� ������ � ������� �����

�S⇒S+:0+,H�� �⇒�4404BH��A�⇒�-�(0:H��*�⇒�-�4H�� ����⇒��0:H��J������������������������� ��� ���������������������� �����A���;���<�������2���*��

"������5��������������������� ��������������������� ������������� ����������

� ����� �������� ���������������� ����������������� ���������������������������� �

����� ������� ������������� ��� ����������� �������� ��������������������� ��� ��� ���� ��

����� ����������������� ���������� � �� ����������������� ������������ �����

��������!��� �

�������������������������������������������� ��������������������� ������������

���"

#�$ J������ ���������������������������������������� ������:(

,�

����������������

���������������������

#�$ <����������� ����� �� �� ����� ��� ����� ��� � �� ������������ ������ �������

��� ������������ ��� �����������

#$ 2���������� ����� �� �� �� ���� ��������� ���� ��� ����� ����� ����� � �������

<���@-H��������������������� ������� �����������������

0��������

�������#����������������������������������� ����������������������� ����������7�

������������������������ ������������������������������������������������� ������

�����������������������������������������������������������������������������������

���������������������������������������������������� ���������������������������� �����

���� ������������������������ ��� ������ � ������������������#;����4+�($�

Page 13: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 391

����������� ����� ��!

CompressedairOilNatural

gas

Brine

Natural gas

�� "�!�"*��(�("��'���&%�������(%�&!���'����#��'��$&�$�

( ����#�<�������������������������� �� ����������������������������������� �

������ �� ��� ��������� � � �� ��� ������ �� ���� ��� ���� ��=����� �� ������� ���������

�������������������������� ����������������� �����������������<����������������

���������������� � ��������� ����"

4������ ��)����� ����������������� ��������������������������� ��� ������� �

����������������������������������������� ����������� ��������������6������������

�����������

��� ( �%��� �� �* ������ � ����!��� A���� ����� �������� ��=���� ����

������������������� ������������������������������������� ��������������������������

�����������������

:�� + ��� ���!��������������� ����� ���� ��� ��=����� ����������� � �� ����B--)�

��������� � �� � ��� � ����������������� �������� ����� � �� ������ ��� ������ ����������

�������������������������������� ��������� �� ������ ��� ���� ������������������������

������������ �������� ���� �� ����������������������� �������� � ������������ ������������ �

������ ���������� ���#;����4+�?$�#������4+�:$�

Crude tower

Cru

de

pe

tro

leu

m

Gas oilreduced crude

RefineryKerosine oil

Solvent naphthaRefineryCooler

Cracked gasolineCondenserReforming

furnace

Strippers

Bubbletower

Gasoline storageRefinery

RefineryCondenser

Straightrun gasoline

�� "�!�"+� )������&�� %�!��������(�

Page 14: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 392

��# ������������ �������

#�$�,���� �������� �������--)������� ����������� �� ����� ����=����������� � �

������������������������������� ��������������� �� ��

#�$ J����������������� ������� �B-)�0,-)��� �

#��$ 7� !� ������� ������� �,-)�0@-)��� �

#���$ &����� ������� ������� �@-)�0�--)�������������� ���

9��������������������4B��(-�����.���� ����������������������� �� ���������� �� �� ��

� ������������ �����������

#�$���% ���������������� ����������������������� ��--)�0�(-)���������� �� �

����������� �������������������������������� ������� �� ������ ��*�������� �� ��?�4-

����� ������

#$� - �� ���� ��� ���� �������� ��(-)�0:--)������� ����������� �� ������ ������

���� �� ��� ��� ��� �� ������ � ���� ��7���� ��%��� ��� ���� ���� �� �� ����� �� ���� ������

���������������� ��������������������44-- ����.���

#�$�,������������� �������� �:--)�0:(-)���������������������������������� ����

��������������%���A�

����������������9��������������������� �� ������������������������

���44---�����.���

#�$����� ��������� ��1���� ���� �� �� ����� ��������� � ����%� � ����� � ������

������� ������������� ������������������ ����������������� �������������������

��-���!�"�.������(�'������(!�'������&%�

������� 8������������ ����������� ����

8 �� �� ������� >��� �:-)� �

4

����

B

<�� �������� ��� � ������� ���

������� ����1J&�#1�%�����

�����������$

J����������� :-)�0,-)� �

(

0�

,

<��������� �

&����� ���������� @-)�0�--)� �

(

0�

@

<������������������ �� �����

����� �

*����� �--)�0�(-)� �

@

0�

4-

<���������

K����� ����� �(-)�0:--)� �

4-

0�

4?

<������������������� ��� ���

��������

D��������� :--)�0:(-)� �

4-

0�

4+

<�������������������� �� �

�������� :�-)�0B--)� �

4,

0�

:-

;���������� ������� �

����,�� � 0����))

������ ����������������� �� ��������� ��������������������������� ��������������� ��

��������� ��� ������� �������������������� ����������������� ��������������������

�������������������� ������������������������������������������������� ����������� �������

��������������� ��������������������� ��� ������������ ����������������������� ���������� �

������������������������ � ��������������� ��������� �� ����� �������� ���������������

������������������������������� �����������������������������������������������������

������ ��

��� ���������������>�� � ������ �� ��� �������� ������� � �� ������� �� ����

��������� �����B(-)�0,(-)������������� �� �� �� �����40,-������ �� ��� ������� �������

��)����� ���� ������ � ������ �� ���� ����������� �� ��������� ��� �� �������!��� � � �

��������!��� ������������� �������������� ������������������� ���� ������������ �� ���

����� �

Page 15: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 393

����������� ����� ���

:

#�

$

+

�→�� :

#�

$

B

:

�E��

:

� �/��

������ � �������� � �� ��4

��������� ����������������!���� ����������!���

���

:

� �/��

� ��

:

I�

I

�I

�/ �

:

:

:

����������� ����� ����������B,()�0(:-)������������������� ��1�����������������

��)�������������������������������������� ������������ ��>�� ���������� ���������������!��

� ���� �����������?--)�0,(-)������������������������������� ����������������������)����

���������������������� ��� ��������������

�������� ������������������������������� �������� ���������������������� �

� ����������������������������������� ����� ������������������������������� ����

��������� ������������ ������ ���!�������� ����������������������������

���������������� ����������������������� �"

#�$� ��:��9��������������)���5� ����������������������� ����������������������

�������#(--)�$������������������� ������������ ��B-H������������������� �������������� �

� ���0BH������ ���������������������� ���������� ����������������������������%�����

���������� ����������� �� ��� ������ �� ������ �� ������������������ ������� ������� �

�������� ������������������ ���������������������������������� �������������������� ��������

� ������������������ �������������������� �� ����������������������� ��������������

��������������������������#;����4+�,$�

Heavyoil charge

Vapour

Catalyst

Heater

Pre-heater(425°C –450°C)

Catalystchamber(425°C –450°C)

Fractionatingcolumn

Gasoline+

some dissolved gases

Heavyoil

Crackedvapour Cooler Stabilizer

Gases

Gasoline

�� "�!�"����0�%#��%���������������.�("�

#�$�;� ����������������?�����������������)���5������� ���������������������������

����� �������� � ���� ���� � ����� ��� ���� ������������������������������ ��� ������� �����

�������� ��������������������������<������������������������� ���������������������

������������������������������ ���������������������� �� ������ �������������������

������� ���� ���� ������������������������������������������������� ��������������������

����� � �������������������������������������� ������� ������#;����4+�+$�

Page 16: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 394

��' ������������ �������

600°C 500°C

Flue gases

Cyclone

Reactor

Crackedvapour Light

fractionCooler

Gases

Gases

Stabilizer

GasolineGasoline+ gas

Heavyoil

Fractionmatchingcolumn

Air

Spentcatalyst

Air + spent catalystCatalyst+ oil

Feedoil

Regeneratedcatalyst

Catalystregenerator

Blower

�� "�!�"���-�("#��%���$����������������.�("�

�� ��������������������)���5

#�$ ����%������ �������������������������

#��$ P��� ���������� �� ����������� ��������������������� ���������������������

����

#���$ ������ �������������������

#� $ 7����������������� ���� ��������������������������������

# $ D���������������������� � ������ ��� ���� �����������������������

# �$ &����������� ����A������������ �

A������������A��� � ������������������

# ��$ &������� ������� ����������������

# ���$ 9 ������ ������������������������������ ��������������� ����� ����� �����������

��������������������������������� �������� �������� ���

#�:$ � ���������������� ������������ ��� �������������� ��������������������������

������������� ������

����������#

• &����� ���������������������� �� ���• &����� ���� �� ������ ����

(

I�

4-

������

• P ���������� ����� ������������� ��������������������������� �• �������� �������������������)����������������� ��• ;���������� � ��������������������� ���������� ��������������)��)����• ���� ��� �� ����� ����������������������������2������� #4++@�4@BB$� � �������������������9)��)�������������������� ��������������P�1��#�����P����1���$

• 1������ ���� ��� ������������ �� ��� ���� ����� ���������������� ��� �� ���� ��� ������ ������������� ������������ ��������� ���� ����� ���� ����� �� ������

����� � ����� ���

#�����$

Page 17: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 395

����������� ����� ��*

• ����������� ���������������"#�$ ���)���� �� � ��������� ��������������� �� ����� ������ ��� ����� ����

���������� ��

#��$ 3������������� � ����� ������� ���� ����� ��� �� ��� ����� ���� ��������� �

�����J���������

#���$ @���������� ������������� ���� ����� ������������ !� ��� ����� ��

#� $ ������������������������������������ ����������2�7P�#2������������

7���P���$� ���� �� �������������������������� ��

:

� � �

:

:

:

�2�7P

0��������� 0����))��

������ ������������ ���������������������������������������� �������� ���

���� ����� � � ����� ��������� ����� ��� ��������������!��� ������� � ������ ��� ��� ������

#����������������!��� $�����������������������

A�

B

����������� �����������������(--)�0

?--)�� � �� �������� #������� ��������!��� $� �� ������ ������� ����� � � ��� ���������

���������� ���7����������������������%����������� ����������� ���

:

�#�

:

$�/��

�→�� :

�#�

:

$

�#�

:

$�/��

������ � �������� �

A���������� �������� � � � ����� ��� ��� ;� ���

A�

B

������� ����������� ��� 9������!���

�� �������������� ��������������� ��� ������ ������� �������<���:

���������<�����������������

������������� �������������������� ������� � ��

��� �!������������������������������ � �������� �������%����������� ��������� �

�������������� �������� ��� ������ ������ ����������� �������������� �� ����� ����� ��

������� ������������������������� �������������������������������������������� ���

�������������� ����� ��� ��������� ��

CH3 CH3

+ 3H2

methyl cyclohexane toluene

CH3 CH3

+ 4H2

n-heptane toluene

��������������� ����������������!��� ������������� ��������������� ��� ������������� �

����������������� ����������� ����<��������������������� ����� ����������� ������������

������ ������� � ��

Page 18: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 396

��+ ������������ �������

A������� �� ������ ��� ������� �� ��� ����� �������� �� ����������������� ������� �����

��� �������������������������������������������� ��

��������������������������� �������������������� ����� ������� ��� ����������

���� �������������������������������������� ������������������������������A��<���*����

L������ �������� ������������������;��������� ������ ��������������������� ��

����������������� ������������������ ��������������������������� ������������������

#���������B(-)�0(�-)�����������(0B(���.��

$�#;����4+�@$�

H compressedand recycled

2

Low boiling(to avoid explosivereaction with H )2

Gasolinefeed stock

Fracti-onator

Residue

Fractionb.p.100–170°C

Heaterat 500°C Reactor

contain-ing cata-lytic bed

(Pt–Al O )2 2

Reactor(Pt–

Al O )2 3

Reactor(Pt–

Al O )2 3 Con-den-ser

TosolventDEArecover

H Sscru-bber

2 Fracti-onator

Gas

Reformedorstabilizedgasoline

Diethanolamine(DEA)Compressor

(25 atm)

Heaterat 500°C

Heaterat 500°C

�� "�!�"�� ��0�%#��%����������� ��'����("�$����!!�

������� ����1�)�����

���� ��������9����������������� ����������������� ��� ������������������� �� �

������������ ��� ������� ������������������ ����������� ��� ������������ ���

����������������������� ��������������� �� �������������������������� ����� �� ���� �

������ ���������������������������������������� � ������������

#�$ ��=���� ����� ����� ����� ��������� ��� �� �

A������ ��� ���� ��������� ������

������������������������ ���������������� ������������������ ���� �

����������#A����B��������$������������J�A������������� �����������������������

�������������������������� ���� ���� ��������������� �������������������� �

������������������ �����������������������������������������

��LA �E�*�

J��

�→�J�#LA$�

�E��*��

J�#LA$

�E�A�→�J�A�E�LAAL���������

#��$ &����� ���������������������T;����6������U����������������������� ��� �������� �

����������� �� ���

#���$ �������� ��%��������������� ��������� ��������������������� ��������� � �������

���������� ������

#� $ L��� ��������� �������� ��������������������� ������������������������������� �

�������������������� �%�������

Page 19: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 397

����������� ����� ���

2���,��

.��� �/��� ���2���������������������������������� ����� ����� ������ ���� �

�������� � �� � � �� ��� ������� �� �� ���D�� ������� ������ ����� � �� ��� �� � � ��

������ �������������������� �������������������������������� �� �����������

���������������������� ������������������� ������������� �� ����)��)�����K ���� �������

� ���������������� ���������� �� ��� ����������������������������

����� ��� ����%������������������������������������ �� �����

��� �� ����� ��� �%��� �� ��� ����� ���� ��� ������ ��� ������� �� #����B��������

�� � �$�� ������������������ ��� ��������� ������ ����������� ���� ��� �� �����������

�� ������������������� ����� �� ����C� ������� ������ �������� �� ���� ������������� �

����� ���� ���� �� ����� ��� 4--��������� ������ ������������ �� ���� ����������� �

����� ���� ���� �� ��������!������������������� ������� �� ��� ������� ���� �����������

��������� �������������������� �������������"������������ �������� �V���� ��������� ��������

V������ �V� ������������ �V��������������� �������������� ������ ���� �� � �� ������� ��

���������� ��+-H�������� ���������� �� �����+-�

������������������ �� ������� �����������������������#�P1$���� ����������� �

���������������� ����� �� ��� �������� � ��� ����� ��� ����� �� �������� ����� �������������

� �� ���� ����� ��������������������#�21$�����������������������������������

4�-04�(��������P1�������������� ����������������P1�� ��� �������� ���� ���������

���������� ������������������������������������������������� ������������ ������������������

�������� ����� �� ������ ���������������� ����� �������� �������� ������� �� ������� � �

� ���� ��

����������-��

����������������������������� ����� =���� ���������������� ������� ��� ������������

���������������������������������������������� �������� ����� ���� ��������������� �

������T�������� ���U������������������������� ��������������������������� ������� �� ���

�������� 9 ������ ��������������� ������ � � ��� ������"� ��������� �� W� ����� �� W� ����� ���W

���������� ��W��������������������������������������������� ��� ��� ����%���������������� �

������� ���� �� �����4--�� �������� ������� ������ ���� �� �����!�����9�������� ������������ �%��������������� ������ ��B-.?-���� �������� ��� �������� ������� ���� �������� �������� �� ���� B-��������� �� ����������������� ���� ���������������� �

����.���� ���������������������������������������� ����������� �������� ���

�3��&������������������&���������

������ ������ ���������� ������������� ����������� ����� "�������

������"�#��� ��������D��������������� ��� ��������� � ������ ��������������

������������������� ������������������������������� � ��

����������� ��� �������� ���������������������������������� ������������������� ���

���������� ������� ������������������������� ������������

����(-0:(-������������

� ��B(-)�0(--)���������������� ���������������������������� �������%������������������

������ � ����� ������� ����� �� ����� ����������������� ��������� ���������� �� ����

��������������� ����������� ������������ ������������������������� ���������#�$ ������ �

#��$������������� ��#���$������������������������������2�������������������� ����� ������������

������������������������������ ���Q�������������� �����?-H���������������

Page 20: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 398

��� ������������ �������

Powderedcoal

Heavyoil

Paste

Catalyst(Sn or Nioleate)

Gases Condenser Gases

H2Gaso-line

Gaso-line

Middleoil

Heavyoil

FractionatingcolumnCrude

oil

Converter at450°C and 200 – 250 atm

H2

�� "�!�"!�� ��"�&!�$����!!��'�,�%��"�(����(��'���������"�!���(��

��� $����#��%���� �������������������� ���������� ������������������� ��� ���

����� ��� ����������� �������������� �������� "

����E�#���E�4$ �

�→���

��E��E�

�J������

������E��� �

�→���

���→��

���E��

��������

>��������#���E�

$������������������ ������������������������������������������� �

��������������������������� �������;�

:

����������

A���� ������ �����������������

;�

:

�*�

��

:

�������������� ������������� ������������������������������������(����(

�������--)�0:--)������������������� �������� �� � �����������������������������4--

������������(�������������+��������� ������ ���--����������������

���� ���������� ������ � ������ �� ��� ������� � ��� ����������� � ������� � �

����������������� ����������������� ������� ��� ��������#�$������� ��� ��#��$�����������

������������������������������������� ��

���������� ���� �� ������������� ����������� ��� ���� ��������������� �� �����

��� ������������ ������������#;����4+�44$�

Fe O2 3

Water gas(CO + H )2

H2 Purificationof gas

Compressor(5–25 atm) Fractionating

column

Heavyoil

Gaso-line

Cracking

Gasoline

Cooler

Fe O2 3+

Na CO2 3

Catalyst(Co + Th + MgO+ Keiselguhr)

�� "�!�"!!� ��!,��#���$!�,� ���,�%�

Page 21: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 399

����������� ����� ���

��4������� 0��������� 0��&���)

������� ��������������� �������������� �������� ������� ��������� ���������� ����

��������C�������������� ������������ ����������������� ��������1J&����

,����������9��������� ����������� ���������� ��� �� �� ���������� �� �� ���

2���������� ������������������������� ������������ ��#�4()�$�� ������������� �� �I

#�$ A������� ������� ��#��������������� ������������$��#��$��������������� ���#���$���������

������� ������������� ���4-H��� ��������������� ������ �� �����P1�� ����������������

���������������������� ����������� ��������

<����� ������� ������������������������� �������������� ���������P1�� ������������ �

C��������� K����� �� ������� ������������ �������� ������������� ���� =�� � �� ���� 9� ��

���� ���������������� ��������������������������*�����������������%������ J��������

� ������������������������

A������ ����� D������ ����� ���� ��������� ����������� ��������� ���� ��� ����� �������

������ �� ����9���������� ����������� ������������� ������������� �� �������������������

����������'�������������������������� �� ����������������� ���9 ���������������������� �� ��

������ �� ���������������������� �B(������������������������ �� ��������������� ���

�� �������(���:(�

�����������>������ ������ ��%��� ��������� � ���������� �� �� �����������������������

�������������������������������������� �� ������� ������������� ��������������� �����

������������������������������������ �� �����������������������

76,��1�%������������������������� ������������������� ����������� ����������

�������� ����� ����������1J&��� �� ������������ ������������������� ��������������

������������ ������%������ �������������������������� �������� ������� �������� �

����9�������������������� ��� ������������� ��� ������������������������������

���54��������� ����)

�����������L��� ����� !���������� �����������������,-H��� !� ���4+H���� ��� ��?H

���� ����9����� ����� ���� ��������� �+,�� ��@-��9�������������������� �� ����������

� �� ��������� ���������� ����� ���������#+-)�$��������� ��������� ������ ���� �������

������ ����������������������������������!� ����� �#(()�$��������� ���������� �������� �����

���������2������ ������������������ ��������� ������� ��� �� ���������� �������� �

�������������������� �� ����������������44B�� ��@@���������������7���������������������

���������P��������������� ��������������������������������� ������������� ������(H

��������� ���������������������T�������U��9����������� ������������� ����� ��

���������� ���������������������������������� ��������������� ����������������

�������������������������������������� ��� ��9���%���������:?�����������������������

��� ����� ��� ��%����� �� ��4+��-H��������������� ��� �� � ������ �������������� �� ��������

�������� �� � ��@-�@(H�������������������������������������� �������� �������������

���������� ����������� �

1�$��$��� $

#�$ ;������������ ���"

#�$ *�������� #��$ 2��� �������������� ���

#�$ ;����������������������"

#�$ J���������� #��$ >�������

#���$ �������� #� $ 7������ �������

#$ ;�������������������"

#�$ L��� ��������� #��$ 1J& #���$�&������������������������ �

#�$�;�������������������� ��� �������� ���������

Page 22: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-1.PM5 400

'�� ������������ �������

��������1�)

*����� ���� ��� �������� ��� ������� ��� ���������� �� � ������ �� ��� ��� ��� �����

����� � ��*������������ ��� ���������������������� ���������������������5������6�� �

��� ����������������������������������������������5�������6��>����������

A����

��*

�� �

������������������ ��������������������������� ���� ��������� �� �������(-���@(H����� ��

(�4-H���� ���:H�

���������������������������4��---04B---�����.�

:

*����� ���� ������� #�$� ��� ���������� ����� #��$� ������ ������ ��� ������� ���������

#���$ ������������������������ ��������� �

�� ������� �������� ��#� $������� ����������

��������� ���������� ��

�����1�)

����������������������������������������� ����� ���������� ������������ ������

��� ���9����������������������� ��(---�����.�

:

��9��� �� ��B-H�

��:�H��

B

��,H������H

��:H��

(

��BH�*

�� ��4H���

��9��� ���������� ��������������

������������ ����������������� ������������ ��������������� ����������� ������ ��

������������������������� ���������� ������������� ����� ��� !���� ������� �������������

��������������������� ���

A������ ��������������������� ���������������������������

�;�#� $

:

�E�:

A�→�;��

A

:

�E�?

����������������#�$���������� �� ���� ��� ���������#��$�����������#���$�����������������

����*

:

�������� �� ��#� $�� �������������������� ����������������� ������������

0��&�����1�)

9���������������������������������������� ��

�� ����������� ���� � ����������

�����������*

� ��

�����9� �������������������� ������� ������������� �� �� ����� �������

����������� ����������� �����������������T�����������U�������������T�������U��9������������

�������������������#4:--�����.�

:

$���������� ��������������� ����� ����������������� �

��������� ������������������� ����������������������������������������������� ��� ����

������������������ ��������������������������� ����� � �����������������������������

�������� ��� ���������������������B���������� ���������������������� ���������� ��������

��� � �����������������������<������������������ ������������� �������� ��� ��������

�������

Coke

Cup andcone feeder

Producergas outlet

Refractorybrick lining

Coal at1000°C

Exit forash

Air mixedwith a littlesteam

Distillation zone

Reduction zone

Combustion zone

�� "�!�"!#���!�$��%&����

Page 23: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-2.PM5 401

����������� ������ ���

������� �������������������

���� ������������� ������� � ��� �������������� ���� ����������������������������

����������������������������� ������������������������������������� �� ��������

������ ������������������������ ����������������� ������������ ������ �����������

��� ��� !!������� ������"������� �� ��������� ���� �� ���#$%� ��������� ���� ���� ��� ���$

%�� &��

�� �� ������ ��������������������������������� �#$���� �������������������������������

������� ���������� !!'#�

��#�(�$%�→�#$%�(�)��*��

�#�(�

%�$

%�→�#$�(�%)���*��

������ �����������

���#$%�(�#�→�%#$�+�,-�*��

��#�(�.%$�→�#$

%�(�.

%�+�%)�*��

#�(�%.%$�→�#$

%�(�%.

%�+� )�*��

/��� �����$%����� �������"�#$

%����������"���������� �� ���������������� �� ���#$�� �

����������� ����� ����������� ����������0� �� ����������� ��&����1���������� ��� ��������

� ������������������� ��������������$������������ ����������� ���������"�����������������*�"

���� ������������������������.%�� �����������������#������������������������� �� !!!'#

���������������������������������������������������������� ������������������2������ �

����2������������������������������������ �������������������� ���������� ����� �������������

�������������� �����2������������������������� �������������� ��� �������������������������

�� �� ��� �����3!!'#�4!!'#�������2���������������� ���� ����������������� ���#$5�%%�,!6"�.%5

4� %6"�7%5��%���6"�#$

%5�,6�

8����������������������������� ��������� ���������������������� ���������� ������"������

��� �������������������������� "�� ��� �������������������� ��

9���������������� ����������������"�� �������� �������"�������������� �������������

��2� ���������� ���������������������� �� ������������������� � ����#$�(�#%�������������

� ����������������� ������ �����������2���"����������� ����������������� ����������� �

#����2� ������������2������� ��������������� �������������� �������� *����������� �

���������

:���������������������������������������������2�����%4!!�*��;�,���� ���������������� �

������ �� ����� ���������������� �� �������������������������1����� �����* �� ���������

������ �������� �� �������� ��� ���� ������� ��� ����� ���� � � �9���� 4� %������� ���� ����� �

������� ���*������������������ ���������

#�(�.%$�→�#$�(�.

%�+�%)�*��

Red hot cokeat 900°C–1000°C

CokeCup andcone feeder

Water gasoutlet

Grate

Ashoutlet

Ash

Air supplySteamsupply

Refractorybrick lining

�������������������������������

Page 24: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-2.PM5 402

��� ������� ����!����� "

����������� ������������ �������� �� �������� ���� ��� ������ �� �� ��� ���� ��

* �� ������������������������������*��� ������������������� 3!!'#���� !!!'#��/�������������

���� ����������������������������������� ����� ������������� !!!'#��������������������

��������� ��������������������� ����������� �������������������� ��������

��#�(�$%�→�#$

%�(�)��*��

%#�(�$%�→�#$�(��)�*��

���� ������� � ���� � ������ � �� ������ ������ ���� ����� ��*�� ����� ������ ��� � ���

�������������/����� ������������� "����� �������2���� �������� ���������������������������

��������� ������������������������������������ ����� ����������

�����2���������������� ����.%5�� 6"�#$5�3 6<�7

%5�36"�#$

%5�36

0������������������������������������������� "��������������

���� ��������� 2���� ��������� ���� �� � �� � �� ���� �� ���� �� ����������������� �

����� ��� ���������*� �� ����������� ��� ���� ������� ���� ���� �#�������� 2����3�!!�*��<

#$%=

→�,6��,��<����������� ����������������������������,�6�.%"�%�6�#$"�,�6������������ �

� ������������������� ��� ���6�7%�(�#$

%�

Steam

Blastof air

Purgesteam

Oilspray

Products ofcombustion

Tar separator

Cooler

Purifier

��������������#��������#����$��������%���������

����� �������

/1�������� ��"����� �����������������������"������������� ��� ��������������������

�����0�$�>�� 2���� �9���� ����*�� �������������� ��������� ���������� ����������������� ��

������������������������������� ������ ������������������� �"���������������������������

����� ���� �����#��������� ���������������2� ����5

�������� �������

#.3 �%�)�

#$% )�3�

.%? !�!! �%

.%

!�! �%

7%

!� �3

$% !�!%�-��

#$ !�!!

7., ?��

Page 25: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-2.PM5 403

����������� ������ ���

���������� ����������

• ������������@�,�'

• �.�@�-�4�4�%

• / ��������� ����� �

• ���������� ���@�7�("�#�(,"�7�(%�����

�������������������������

9��������*������� ������� ��

Gas

Excess feed stock

(b) Feed stock

Gas

(a)

(Batch process) Feed stock

��������!

0������1���������������������2����� ������ �� ����������� �� ���.����������� ����

�������� ��������� ������������ �� �������� � 6������ ��� �� �������������������������2���

������� ��6�

"������� ��#$������#������

/ ��������������������� ����������������������� ���������������� ���������<������

���2�������� ����� ������������������� ����������� ������������������ ����������� ��� �$����A�

����������� ����������� �������� ���������������� ���

• #$%�� �B$.������� ���!!��+ "��!!���

• $%�� ��*�� �����������������%���������������������� �3!!��+ �B$.������� "��!!���

• #$�� ����� ��������������������������� �� !!���#�%#%�(� %�����1�������� ��

(�C���������������*���������2����"��!!����

%����&��������� &&������

&���� ��������������������*������������� ��������"��� ������� �������������������������

����� ��� � ��������2�������������� ����������2���������������� �����9���� 4� -�����������

���*������ ��� �� ���� ��������������� �������� �� ��� ��������������� �������� ���������

���������������������������� ��������������

Page 26: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-2.PM5 404

��� ������� ����!����� "

Fluegas

Fused CaCl2

Filter Stop cock

Gasestube

Waterreservoir

GraduatedBurette

Rubbertube

BulbcontainingAM.Cu Cl22

Bulb

Alkalinepyrogalicacid

containingBulb

KOHsolution

containing

��������'

��������

• ���������������������������������������� ����

• ������������� !!���������*� �� ���������������� ������������ ������������������ �

����2������������������2�������������������������

• ������������� �������� �������#$%��������� �� �������������2��������������������������

����� ������������������������� �����*� �� ������������� ������2������������������

�������������*� �������2������������� ����������������� �������������2�����1���

�������������� �2�������2������������ �������2��������#$%�� �������������

• �������������%�������� ���� �����2����������������������������� �������2��������$%

� �������������

• �������������,�������� ���� ������������������������������������ �������2��������#$

� ���������

• ������1�� ������������������������������������

(�&#������������ ��#$��

• &���������������� ��� ��������������� ��������#$��������������������� ���������������

������������*� ��������������� ���������������� �� ������$%����������� �������� ��

• ����������������� ��������$%�� �������������� �������������$

%����������� ��������

• C������������� ������������������ ���������������� ���������

)*+,-%�-. "�+-)

�������������������������� �����

����� !�"��������#�

������� � ����������� ����������$������ ���������� ������������ ��

%��� ���������� &�'�(��)

%��� ���� �� �*��&�'�++(

Page 27: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-2.PM5 405

����������� ������ ��!

%� ���,��$���� �������������� ��&%'�) )((�

-����� ������ ���& )

. #'�)�/)0�1�2������������� ����#(����

3�+4(���5.#

��� ��.#D�@�� � � � E F: ���� ���� ��������� + − − +�

%

�@��%"%!! �,!� %�3% E�! !F

!�)%��;�

+ × − + +

�@������������

7���#��������D�����7#D�

�@��.#D�+�!�!)�.�G�H����;�+

�@��� -4���+�!�!)�G�-�G��4!����;�+

�@������ ������

��������!�����������������������������������

67�� ��)�+�������������������������� �� ����� �����#���� ##(0� ���������

��������� ���)�/#+�8�7 ���������������$������ ����� ��������� �������� ��

����7�� ��9������ #(((0��:������������������ ���#�+)4�:��� �������������

��� ���� ��� ��$���� ��� ���� �� ���� �(�)/+����� ������2��� �����$��� �

������� � �����7��� ����������������

����I��������� �����������@��%���+�%�) ����@�!�!4���

?�"�6����������@�! !4�

% � !!

�× �@�,�3

?�"����� �����2������ ���� �������������� �D#I�� � � ����������@� �%�3 ��+� ��%4���

@�!�44����

?�"�6 D#I�@�! 44� !!

% �,� 34

��

× = 6

6�/���@�:����� �� ���

:����� �� ���× !!

�@�! %3�

% � !! ,� 346

��× =

9��������� �@�� ��%4�+�!�%3����@� �%4,��

6�9��������� �@� �%4, !!

% �

�

�@�� �,%6�

�������� �;�������(�4��������������������������� �� �� ������ �����

� +((���� ���������������)"�+0� �)��)0��%� ���,��$���� ���������� ������� ��

��� ��� �������4+���+49���5 ������ �$����<� ��������� ����(�99�! ������� �!��

���8���

��� ��.#D�@�� � � �: + −�

%

@�� � � � � �

,4� ,�!! %) % %- �

! 4, %-,4

+ − = −�� �

�7#D�@��.#D�+�!�!)�.�G�H������+

@�� %-,4�+�!�!)�G�!���G��4�������+ �@� %-! �����+ �

Page 28: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-2.PM5 406

��' ������� ����!����� "

��������"����� ��� �����������#��������� ����&8'�� ��� ����� ��=>�������

�� ��� ���$��$��8!���������� ����)+��

8

#(

������ !)

?;/�������� ����:���� ������ ��

�7�������� #+�� �� (�# &8'8�;!��� ��,������������� � ������� ���� �� �� �$��

�������

���� & �����B����������������� ��������� ����� ��� � �� ������ ����������������

�� �� �������.%?$

3������ 2��������7.

3�%�?$

3��������7.

3�%?$

3����� ������ ��������*����������

7.,����������������� �.

%?$

3�

7

!

������ ��J����������������������������7�$.�

����2��������.%?$

3��� ��������7.

,��%��G� �+� ��G�� �����7��@� ����7�

7��"��� !!�����7��.%?$

3�≡� ����7.

,�≡� 3���7�

∴ �����7��.%?$

3�@�

3

!!!��7�@�!�! 3��7

/��� �!�! 3���7������ ��������� ��� � �������

?�"�6����7�� ���������������@�!�! 3

× !! �@� �36�

������������������������ ����������������� �����$������

!)�)/�1�!

/��(�1�

)!

"�##�

�)!

/�/�+�1�

/!

4�)�+�1�;�"�1�;

)�4�1

;)�)� ��� 8

)�#)��

������� �&�'��� ������� �����&��'$���������������� ��������� �������/(�

�7��������

����0����5� ��,����������������

�������� �������������� �

������ ���� -��� ��� ��������;)�

��������� ���

����&��' ����������&�

�'

.%�@�!�%3 .%�(�

%$% �@�.%$ !�%3�G�

%�@�!� % +

#.3�@�!�,! #.3�(�%$%�@�#$%�(�%.%$ !�,�G�%�@�!�-! #$%�@�!�,

#%.

-�@�!� #

%.

-�(�,�

%$% �@�%#$%

�(�,.%$ !� �G�

%�@�!�,4� #$

%�@�!� �G�%�@�!�%%

#%.3�@�!�!3� #%.3�(�,$%�@�%#$%�(�%.%$ !�!3��G�,�@�!� ,� #$%�@�!�!3��G�%�@�!�!)

#3.

4�@�!�!%� #

3.

4�(�-$

%�@�3#$

%�(�3.

%$ !�!%��G�-�@�!� � #$

%�@�!�!%��G�3�@�!�

#$�@�!�!- #$�(�

%�$

%�@�#$

%!�!-�G�

%�@�!�!, #$

%�@�!�!-�G� �@�!�!-

�����@� �3%��, �����@�!�����,

H����@�!�!%��, #$%�� �����@�!�!4��,

7��� ��� 7���#$%�@�!�4���,

@� �3��,��$%�

Page 29: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-2.PM5 407

����������� ������ ��/

D��������������1���������� �3!6��������

�3�G� !!

% �G�

3!

!!�@�)�,,,��,

∴ ����5�����@�)�,,,5 ������

�����2���������������������@�#$%�(�7

%�����������(������(�$

%���������

@�!�4��(� ! %� (�) )�,,

!!

���

���

�� �(� ) ,,

%

!! 3� �× −�

������,

�@�4��4%��,

#��������� ����������������������� �� ����������

�#$%�@�

! 4% !!

4 �4%) ,,�6

��

× =

7%�@�

� ,�, !!

4 �4%4, )�6

��

× =

$%�@�

��

��) !!

4 �4%- ,-�6

× = �

����������������� � ��$������������,�������������� ������� �����#�����

������������$�� ��������� ���

�;�/"� �!/�#(�1!

)�/(�

�)!

)�)�18

)�#���� ���������������;

)�

����0����5� ��,��������������������

������ ��������

�� ������&��'

-��� ��� ��������;)

��,�����&��'

#$�@�!�3- #$�(�

%�$

%�@�#$

%!�3-�G�

%�@�!�%,

#.3�@�!� ! #.

3�(�%$

%�@�#$

%�(�%.

%$ !� �G�%�@�!�%!

.%�@�!�3 .%�(�

%�$%�@�.%$ !�3�G�

%�@�!�%!

#%.

%�@�!�!% #

%.

%�(�%�

%�$

%�@�%#$

%�(�.

%$ !�!%�G�

%�@�!�!�

�����$%�@�!�-4��,

��1�����

/�������� ��� ��% 6����$%���2����

∴ D��������������1������@� !�-4 !!

% �,�

�����

�@�,�%,4��,�

)0*�1�23-)1(*4)� 4%� 4)�-�)

#���$�����������%�&

���� &�� ��� �� ���� ������� �������� ���� ��� ����� �������������2����������� � ��� ���"

���������� �����������������8����������������*������ ������*� �������������������� �������

�����*����������8����������*��������������������������*���� ��������������

Page 30: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-2.PM5 408

��� ������� ����!����� "

#�!�$���������'��� ��� �(� &

����9� �����2����� ������ ����� ���� � �����2� ������ ��� �1�������2�� �*�� �� �����

#�������� ������������������������������������*� ��

#� �$����������)�����&

���� &�� ��� �� ������ ��������������� ��� ������� ��"� ����������� ��� � ������ ���� � �

��������� ������ �������� ������� ���7"�$� � �� ��� ����� ����� ��� ?� � �� ��� ���� ��� ����

� ������� ��

#�"�$�������*������&

����&����������� ��������������������)!6���������������������%3!'#�� �� !6�������

���� ��'#��&��������� ���������*� ��������������� ����� ������������� ����������� ��

� ��2�� ������

#����$�������'����������&

����&����������������������������������������2�����������2�������1����������������

�� ��������������������� ��������� �����*����� �����)!'9�

#���$��������������+%���%���������&

����������������� �������������� ��������� ��������������� �� ������������� �

��� �������� ��������� ������������I��������� �����JH�������������������������� �� ������

�������� �� ������2��� !!6�

#���$�����)��������*��(�)��� �,������*��(�)&

����?�������������,)-�

#���$��������-���������������&

����&�������2��������������� ����2� ����������� �� ����� ���� � !!�� �������2�������

� ���� ����������������������������� ������ � �������2����� ������ ������ ���������� ��� �

������JH�

#�.�$���������)������)�����������&

����K���� ������ ��������������������� ������������������������ ���������� 2�����

�����������*������*� �����* �� ��������������� ������ ���&������� �� �����������

#��/�0�1�$�������234&�0(1�$�������2*4&

��������H8K����H�1��������������������������� ��������L:���7���������L������� ����

���� �"�������� ������������������ ��������� ��� ������������������� �

���H7K����H�1�������7����������

#����$�������)�'�)����&

����?�������������,)��

#��!�$����������� �''�)�����(��5�����)������ ���������)�'���-�����&

����?�������������,�4�

#�� �6�����������(�����)����������)����-�)������)��������'�)����)���������

�� ���)7

����8������������������������������������������ ��� ������������������������������ �

������������������������������������� �������������� ��

• ����*��

C H .C H .C H7 15 15 30 7 15�

C H + C H = CH + C H = CH7 16 6 12 2 14 28 2gasoline antiknock gasoline

Page 31: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-2.PM5 409

����������� ������ ��5

• @��������� ���

�C C = C + C C = C� � � � �

C

�C C C C = C� � � �

C C

C

�or cat.

82%

• ��*��� ���

�C = C C C + C C C� � � � � � �

� �C

1-Butene Isobutane

�C C C C C� � � � �

C C

C

Isooctane

• <�������� ���

�C C C C� � � � 300°C

Anh. AlCl3�C C C� � �

C

Straight chain Branched chain

• !����������������� ��� ���

� CH3 CH3+ 3H2( )i

CH3+ 4H2CH3(CH ) CH2 5 3

�cat

n-heptane

( )ii

#��"�$�������8�����&

����0� ������������������������� �������� �������!� �!'#���� ��� � ���!6�� �� �"

46����� ��� ��-6���� ����&������ ����������������&���������� ������ ��4��)!������� ���

��������������������������

#����$���������5�)��������&

����J������������� �� ��������������������������������������� ��� ����������

� �� �"����* �� ����������������

#����$��������������&

����&����������������������� ��� ��������

������� ��(�������@��������

��������������� ������������� �� ����� �������������������� ���2������������� ����

������ ������� � �� ����� ������� !6� ������ �� ������� � ��� ������ ��������� � �

����� ����� ������*��������� ��������� �������� ��� ������������I����2��"� ���������� ������

�)�6����������� ��������������� �� �"�))��6�����������������������������������*�����

������������������������� ������������� ���������������������������

Page 32: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-2.PM5 410

��� ������� ����!����� "

#����$��������������&

����$������������ ������ ���������*� �����*����� ������0��������������*��������� �

���2������� �������������������������������*� ���/���2������������������������������������

������������������� ��������������������������� �����������������������������*����������

����������������� ��

# %�.

%-�→�#.

3�(�#

%.

-�(�#

%.

3�(�#

%.

%�(������(����

���������� ��������������������� ��������������������������� �� ����������� ��

��������������������� �����������

�������������� �������������

#.3�@�%��,!6"�.

%�@��!���6"�#$�@� !� %6"�#$

%�@�,6"

#��������2����@��3!!!�*��;�,�

�������������� ���� ������������������������

#����$�����)������� -���������'�����������'���&

���

• #� ���������������2���������������������� ��

• ?��������������� �������������*��� ������

• ������������������������ ���� ����� ���������� ���� ����������������������� ���

• .���������������2�����

#��.�6����������� ��� -���������'�����������'���

���

• >� ��������������

• H�������������������*�

#�!/�$��������������+%���%���������&

������������ �������������� ����*���JH�����IH"�������� ����������� �� �������

������

#�!��$�����������-���������������&

��������2��������������� ��������������������������������2� ������ �� �������

�2��� !!�

#�!!�$�7����������)�������������)���� �(���5�/�9&

����?������� ��������������� ������������������������2� ��������JH����� ������

�������� �� ��������������

#�! �$�������������)�����������&

����/��������������� �"��� �� �"�� ������ ������ �������� ����������

#�!"�$�������:;���)�����&

���� K���� ����������"� ���� ������ ��������� ��� ���� �"� �������������� ���* �� ���

�������������� ������������� �� ������ ������� ������������ �� ����.�����>�/*�����

�.>/����������

#.,�#.

%�4#.

,��→

�!! B�#

4.

4�(�#.

%�@�#.

%������ � ���� �

#4.

4�→

.>/�#

-.

-

Page 33: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-2.PM5 411

����������� ������ ���

#�!��$�������5�������������&

����&������ ����������� ����������������������

#�!��$�7��������)�'���-������'���������������)������������'��)� ���)����&

���� #��� ���� �� ��� ���� ���� ��������� ������ �*��#.3"�#

%.

3"�#

%.

%"�#$�� ��.

%"

����������������������� ��� ��#$"�.%�� ��7

%��7

%���������� �������� ��

?�����������2���������������������������� ����������������������

#�!��3)� ���)���������� ��(7�����������)��� ���������)�����������%�(� ��'

�����$�7&

���������������������������������������������������������2���������� ������������

������� ��������� ��$%�������������� ��� �����������������������������

#�!��$�7����*,<��)����)������4,<&

����K��������������2����K#D�� ������������� ����������������� ���������� �����

���"����7������������2����7#D���������������� ����������������

#�!.�$�7������ ����� �'�����������-����5������������&

����/������� ���� ���� � �������?������������� �� �������������������������2��������

����

#� /�$�������,*4&

����#7K��������������� ���������������� �������� �� ��� ����������� �������������� �

��������� ������������ �

#� ��$��������7�������������)��7�����&

���� I���� ����������������������������� ���#$�� ��.%� ����� ���� � �� ����������

������� ������ ������������������� ����������������� ��������2������������������������ ��5

����3����� �������A�������� ���H�������������� ��� ���!6�7%������������������* ��

����� ������������ ��������������������� ������ ��� ���������5�����9���������������� J ���� ��

���

-��� �����

��� #�(�.%$�@�#$�(�.

%

���� #$�(�.%$�@�#$

%�(�.

%

����� #�(�#$%�@�%#$

#� !�$��������*4�0��(��������*���)���4��1&

���� ����>��� �� ������������� � ��� �� � ���"� ��� �������� ����������������� ����"� ���� �

���������������� �.%����������� 2��������� ����#.

3�

#�(�%.%�@�#.

3"�#$�(�,.

%�→

���

�#.3�(�.

%$

���������������������* �� ������ ������� �����������0��������� ����������������� ��

��* �� ���� �����<����� ������������������������ �����������?7K�������������� ����������

������������������ ��� ��I8/�� �� ������������4!!'#� -�!'#� ���� ����������� ������������

���������� �������������������������� ������������� �������������� �����?7K�

Page 34: Engineering Chemistry - WBUTHELP.COM · 2012-06-27 · Solid Liquid Gaseous Wood Coal Dung Crude oil (Petroleum) Natural gas Coke Charcoal Petroleum coke Coal-briquette Tar Kerosene

C-8\N-ENGCHE\ECH18-2.PM5 412

��� ������� ����!����� "

Coal

Distillationzone

Coal = C + ash+ tar + H O2

Gas120°

Pyrolysiszone

C H = CH+ C + H + Tar

n m 4

Gas600°

C + 2H = CH2 4

C + CO = 2CO2

C + 2H =2O 2H CO2 2

CO + H =2O H + CO2 2

C + H =2O H + CO2

C + =O CO2 2

2C + = 2O CO2

Ash bed

Gasificationzone

Combustionzone

Air and steamblast

1100°

��������/��&�%��������#��������������������'�('������������#����

-.-��()-)

� :������������� � ����������M

! :��������������M�.���������� �����M

>���������������������������*� ����������������� ��� � ��������������������

" >������������� ������������������������M�:����������������M

� :������� �����������M

� :���������������� �������� ������������ ����������� ������

� >������������� ��������������������������������������

� .�������������������2�������������������� ��M

. :����� ������ 5

��� 0��� �����������

���� $��� �� ����

����� #�������� ����*� �

��$� 8���������� ������

�/ :����������� ������ M�:�����������2� ������������������������������ ������ �

�� :������������������M

�! :������������ ����� 5

��� ?� ������������

���� 0�������������