Một nhà máy nhiệt điện khí có sản lượng điện 106 kWh/ngày (1 kWh = 3600 kJ) sử dụng khí thiên nhiên hóa lỏng LNG làm nhiên liệu đã giảm được a% khí thải CO2 so với nhà máy nhiệt điện than (sử dụng than đá làm nhiên liệu) có cùng sản lượng điện. Biết rằng:
- Khí thiên nhiên hóa lỏng LNG chứa 95% CH4 và 5% C2H6 về thể tích. Năng lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol CH4 là 890 kJ; 1 mol C2H6 là 1560 kJ và có 64% nhiệt lượng tỏa ra của quá trình đốt cháy hoàn toàn LNG được chuyển hóa thành điện năng.
- Than đá chứa 78% carbon về khối lượng, còn lại là các tạp chất không chứa carbon. Năng lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 tấn than đá là 3.107 kJ và chỉ có 50% nhiệt lượng tỏa ra của quá trình đốt cháy hoàn toàn than đá được chuyển hóa thành điện năng.
Tính giá trị của a (làm tròn đến hàng đơn vị).
Tính nhiệt lượng của khí thiên nhiên hoá lỏng và than đá.
Lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy than đá: \(3,{6.10^9}.50\% = 1,{8.10^9}kJ\)→ m than đá: \(\frac{{1,{{8.10}^9}}}{{{{3.10}^7}}} = 60\)
→m C = 78%.240 = 46,8 tấn
n CO2 = n C = \(\frac{{46,8}}{{12}} = 3,{9.10^6}mol\)
Gọi số mol của CH4 và C2H6 lần lượt là 0,95a và 0,05a
Lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy LNG = \({\bf{3}},{\bf{6}}.{\bf{1}}{{\bf{0}}^{\bf{9}}}.\frac{{100}}{{64}} = 5,{625.10^9}kJ\)
→ 0,95a.890 + 0,05a.1560 = 5,625.109 → a = 6,09.106
Bảo toàn nguyên tố C: n CO2 = 0,95a + 0,05.2.a =6394500 mol
Vậy n CO2 giảm = \(\frac{{3,{{9.10}^6} - 6394500}}{{3,{{9.10}^6}}}.100\% = \)59%
Danh sách bình luận