Energy Balance

Energy Balance Compressor

25°C, 1 atm

167°C, 3 atm

210 mol/h O2

210 mol/h O2

Component - Oxygen and Nitrogen

O2 ( g ) ∧N 2 (g)at 31 ℃ , 1 atm

Reference State:

^ H¿

n´ ¿

Substance

^ H out

n´ out (kJ/mol)

O2

(mol/h) 210

N2

790

^ H2

(mol/h) 210

^ H1

(kJ/mol)

^ H3 ^ H4

790

H 1 ¿ H 2 is 0 since the condition at standard.

The specific enthalpy of 167

^ O ∆ P+ ∫ CpO dt H 3=V 2

2

25

167

¿ 0.0245 ( 300−100 ) + ∫ 29.10 ×10−3 +1.158 ×10−5 T −0.6076 ×10−8 T 2+1.311× 10−12 T 3 dt 25

[

−5

2

−8

3

1.158 × 10 T 0.6076 × 10 T 1.311 ×10 ¿ 4.9+ 29.10× 10 T + − + 2 3 4 −3

−12

T

4 167

]

25

¿ 4.9+ [ ( 4.8597+0.1615−0.0094+0.0003 )−( 0.7275+0.0036−0.00003+1.28 ×10−7 ) ] ¿ 4.9+ [ 5.0121−0.7311 ] ¿ 9.181

kJ mol

167

^ N ∆ P+ ∫ Cp N dt H 4 =V 2

2

25

167

¿ 0.0245 ( 300−100 ) + ∫ 29 ×10−3 +0.2199 ×10−5 T + 0.5723× 10−8 T 2−2.871 ×10−12 T 3 dt 25

[

0.2199× 10−5 T 2 0.5723 ×10−8 T 3 2.871× 10−12 T 4 ¿ 4.9+ 29× 10 T + + − 2 3 4 −3

167

]

25

−4 −5 −7 ¿ 4.9+ [ ( 4.843+0.0307+ 0.0089−5.58 ×10 )−( 0.7275+0.00007+2.98 ×10 −2.80 ×10 ) ]

¿ 4.9+ [ 4.8820−0.7276 ] ¿ 9.054

kJ mol out

¿

^ i −∑ n´ i ^ ∆ H=¿ ∑ n´ i H Hi i

i

´¿

(

¿ 210

mol kJ mol kJ ×9.181 + 790 ×9.054 −0 h mol h mol

¿ 9080.67

)(

kJ h

)