Spaljivanja metana

Metan je plinovitih kemijski spoj sa hemijskom formulom CH4. Ovo je najjednostavniji predstavnik alkana. Drugi nazivi za ovu grupu organskih spojeva: ograničavanje, zasićene ili parafinskih ugljikovodika. Odlikuje ih imaju jednu vezu između atoma ugljika u molekulu, a sve preostale valencije svakog od atoma ugljika su zasićeno atoma vodika. Za alkana najvažnija reakcija je spaljivanje. Oni spaliti da se formira ugljen-dioksida i vodene pare. Kao rezultat toga, ogromna količina ispuštene hemijske energije, koja se pretvara u toplotnu ili električne energije. Metan je zapaljiva tečnost i glavna komponenta prirodnog plina, što ga čini atraktivnim goriva čine. U središtu šireg korištenja prirodnih fosilnih reakcija je spaljivanja metana. S obzirom da je u normalnim uvjetima je gas, teško je za transport na velike udaljenosti od izvora, tako da je često pre-tečni.

procesu sagorevanja je reakcija između metana i kisika, i.e. u najjednostavnijem Alkan oksidacije. Ovo proizvodi ugljični dioksid, vodu i puno energije. Spaljivanje metana se može opisati jednadžbe: CH4 [plina] + 2O2 [plina] → CO2 [plina] + 2H2O [parni] + 891 kJ. To jest, jedna molekula metana u reakciji sa dva molekula kisika formira molekula ugljičnog dioksida i dva molekula vode. Ovo oslobađa toplotne energije, što je jednako 891 kJ. Prirodni plin je čist za spaljivanje fosilnih kako uglja, nafte i drugih energenata su složeniji u sastavu. Stoga, prilikom sagorevanja oni emituju u vazduh različitih štetnih kemikalija. Od prirodnog plina uglavnom sastoji od metana (oko 95%), zatim je gori jedva proizvodi nusproizvoda ili njihovih skretanja su mnogo manji nego u slučaju drugih fosilnih goriva.

Kalorijske vrijednosti metana (55,7 kJ / g) je veća od svojih kolegama, kao što su etan (51,9 kJ / g), propan (50.35 kJ / g), butan (49.50 kJ / g), ili drugi goriva (drvo, ugalj, kerozin). Burning metana proizvodi više energije. Osigurati godinu Incandescent 100 W sijalica mora spaliti rad 260 kg drva, i 120 kg ugljena, kerozin ili 73,3 kg, 58 kg ili sve metana, što odgovara 78,8 m³ prirodnog plina.

Najjednostavnija Alkan je važan resurs za proizvodnju električne energije. Ovo se dešava njime gori kao kotla proizvodi paru koja pokreće parne turbine. Takođe spaljivanja metana se koristi za proizvodnju tople dimnih plinova, čija je energija omogućuje rad u plinske turbine (izgaranje rade do turbine ili same turbine). U mnogim gradovima, metan se piped u domove za domaće grijanje i kuhanje. U poređenju sa drugim vrstama ugljikovodika goriva spaljivanje prirodnog plina ima manji evoluciju ugljen-dioksida i veliku količinu proizvedene topline.

Spaljivanje metana se koristi za postizanje visokih temperatura u peći različitih kemijskoj industriji, na primjer, velike-etilen biljaka. Prirodnog plina miješa sa zrakom isporučuje sa plamenika od pirolize peći. Proces sagorijevanja generira dimnih plinova s visokom temperaturom (700-900 ° C). Oni heat pipe (koji se nalazi u sklopu peći), u kojoj sirovina mješavina se hrani sa parom (u cilju smanjenja stvaranja koksa u peći cijevi). Pod djelovanjem visokih temperatura, pluralitet kemijske reakcije, što će dati ciljne komponente (etilen i propilen) i nusproizvoda (smola Heavy pirolizu, vodik i metan frakcije, etan, propan, ugljikovodici, C4, C5, pyrocondensate; svaki od njih ima svoju primjenu na primjer, pyrocondensate se koriste za proizvodnju benzina ili motornih benzina komponente).

Spaljivanje metana je kompleksan fizičko-kemijskih fenomena na osnovu egzotermne redoks reakcije, karakterizira visoka stopa protoka i oslobađaju ogromne količine topline, i prijenos topline i procese prenosa mase. Dakle, temperatura preparata za izgaranje definicija dizajn je težak zadatak, jer pored sastava smjese goriva snažno utiče na njegov pritisak i početne temperature. Oni uočen je porast od porasta temperature sagorijevanja i prijenos topline i procese prenosa mase doprinijeti njenom smanjenju. Metan temperatura sagorijevanja u procesima dizajna i aparata za proizvodnju kemijskih određuje proračun, i postojeća postrojenja (npr u pirolize peći), ona se mjeri pomoću termoelementi.