Metāns Sadegšanas

Metāns ir gāzveida ķīmisks savienojums ar ķīmiskā formula CH4. Tas ir vienkāršākais pārstāvis alkānu. Citi nosaukumi šajā grupā organisko savienojumu: ierobežošanai, piesātinātu vai parafīnu rindas ogļūdeņražu. Tie ir raksturīga ar to, ir vienkāršā saite starp oglekļa atomiem molekulā, un visi pārējie valences katra no oglekļa atomiem ir piesātināti ar ūdeņraža atomiem. Par alkānu svarīgākais reakcija ir dedzināšana. Tie apdegums, lai veidotu oglekļa dioksīda gāzi un ūdens tvaikus. Tā rezultātā milzīgs daudzums izdalās ķīmiskā enerģija, kas tiek pārvērsta siltuma vai elektrisko enerģiju. Metāns ir viegli uzliesmojošs šķidrums un galvenais dabasgāzes sastāvdaļa, kas padara to par pievilcīgu degvielas. Pie sirds plašāku izmantošanu dabas fosilā reakcija ir metāns sadegšanas. Tā kā tas ir normālos apstākļos ir gāze, ir grūti transportēt lielos attālumos no avota, tāpēc bieži vien ir iepriekš sašķidrināta.

Sadegšanas process ir reakcija starp metāna un skābekli, t.i., vienkāršākā alkānu oksidēšanās. Tas rada oglekļa dioksīdu, ūdens un daudz enerģijas. Sadedzināšana metāna var aprakstīt ar vienādojumu: CH4 [gāze] + 2O2 [gāze] → CO2 [gāze] + 2H2O [tvaika] + 891 kJ. Tas ir, viena molekula no metāna, reaģējot ar divām molekulām skābekļa veido molekulu oglekļa dioksīda un divas ūdens molekulām. Tas atbrīvo siltuma enerģiju, kas ir vienāda ar 891 kJ. Dabasgāze ir tīrs dedzināšana fosilo tā kā ogles, nafta un cits kurināmais ir sarežģītāka sastāva. Tāpēc, degšanas procesā tie izdala gaisā dažādām kaitīgām ķimikālijām. Tā kā dabasgāze, galvenokārt sastāv no metāna (aptuveni 95%), tad sadedzinot to diez ražo blakusproduktu vai to pagriezieniem ir daudz mazākas, nekā attiecībā uz citiem fosilā kurināmā.

Siltumspēja metāna (55,7 kJ / g) ir lielāks nekā tās homologu, piemēram, etāna (51.9 kJ / g), propāns (50.35 kJ / g), butāns (49.50 kJ / g), vai cits kurināmais (koksne, ogles, petrolejas). Degšanas metānu ražo vairāk enerģijas. Paredzēt gads Incandescent 100 W spuldzes ir sadegšanu 260 kg Koksnes un 120 kg ogļu, petroleju vai 73.3 kg, 58 kg vai visi no metāna, kas atbilst 78.8 m³ dabasgāzes.

Vienkāršākais alkāns ir svarīgs resurss elektroenerģijas ražošanai. Tas notiek, to dedzinot, jo kurināmā katlu, radot tvaiku, kura darbina tvaika turbīnu. Arī metāns degšana tiek izmantots, lai ražotu karstās dūmgāzes, kuru enerģija ļauj darbību no gāzes turbīnas (degšanu, kas darbojas līdz turbīnai, vai pati turbīnu). Daudzās pilsētās, metāns iesūknē māju mājas apkurei un ēdiena gatavošanai. Salīdzinājumā ar citu veidu ogļūdeņražu degvielas degšanas dabas gāzi ir mazāka attīstību oglekļa dioksīda un lielu daudzumu radīto siltumu.

Sadedzināšana metāna tiek izmantota, lai sasniegtu augstu temperatūru krāšņu dažādās ķīmiskās rūpniecības, piemēram, lielām-etilēna augiem. Dabasgāzes sajaukts ar gaisu piegādā uz degļi pirolīzes krāsns. Sadegšanas process ģenerē dūmgāzes ar augstu temperatūru (700-900 ° C). Tie siltummaiņas cauruļu (atrodas krāsnī), kur izejviela maisījums tiek padots ar tvaiku (lai samazinātu koksa veidošanos kurtuvē caurulēm). Reibumā augstās temperatūrās ir virkne ķīmisko reakciju, kā rezultātā vēlamās sastāvdaļas (etilēna un propilēna) un blakusproduktu (Heavy pirolīzes sveķiem, ūdeņraža un metāna frakcijas, etāna, propāna, ogļūdeņraži, C4, C5, pyrocondensate; katrs no tiem ir tās lietojumi piemēram, pyrocondensate lieto benzola vai benzīna komponentus).

Degšanas metāna ir komplekss fizikāli ķīmiskās parādība pamatā ir eksotermiska reducēšanās reakcijas, kas raksturīga ar augstu plūsmas ātrumu un atbrīvot ļoti daudz siltuma, un siltuma pārnesi un masas pārneses procesus. Tāpēc dizains definīcija maisījumu degšanas temperatūra ir grūts uzdevums, jo papildus sastāvu degvielas maisījuma spēcīgi ietekmē spiedienu un sākotnējo temperatūru. Viņi novēroja pieaugumu degšanas temperatūras paaugstināšanās un siltuma nodošanu un masas pārneses procesus veicina tās samazināšanu. Metāns degšanas temperatūra projektēšanas procesos un aparāti ķīmiskās ražošanas aprēķinā noteikto, un esošās iekārtas (piemēram, kas ir pirolīzes krāsnīs), tā tiek mērīta, izmantojot termopāri.