Metaani Põlemine

Metaan on gaasilised keemilise ühendi, mille keemiline valem CH4. See on kõige lihtsam esindaja alkaanid. Teised nimetused selle grupiga orgaaniliste ühendite: piirates, küllastatud või hüdrogeenimise süsivesinikke. Neid iseloomustab üksiksidemega süsinikuaatomite vahel molekulis ning kõik ülejäänud valentsid iga süsinikuaatomid on küllastunud vesinikuaatomid. Sest alkaanid kõige olulisem reaktsioon on põletamine. Nad põletada moodustamaks gaasiline süsinikdioksiid ja veeaur. Selle tulemusena suur hulk vabastatakse keemilist energiat, mida muundatakse soojuse või elektrienergia. Metaan on tuleohtlik vedelik ja põhikomponent maagaasi, mis muudab atraktiivseks kütus. Keskmes laiemat kasutamist looduslikud fossiil reaktsioon on metaan põlemist. Kuna see on normaalsetes tingimustes on gaasi, on raske transportida pikkade vahemaade taha allikast, nii et see on sageli eelnevalt veeldatud.

Põlemisprotsess vahelises reaktsioonis metaani ja hapniku, st kõige lihtsamal alkaan oksüdatsiooni. See tekitab süsinikdioksiidi, vee ja palju energiat. Metaani põletamiseks saab kirjeldada võrrandiga: CH4 [gaasi] + 2O2 [gaasi] → CO2 [gaasi] + 2H2O [auru] + 891 kJ. See tähendab, et ühes molekulis metaani reaktsioonil kahe molekuli hapniku moodustab molekuli süsihappegaasi ning kaks veemolekulid. See vabastab soojusenergia, mis on võrdne 891 kJ. Maagaas on puhas fossiilsete nii kivisüsi, nafta ja teiste kütuste on keerukam kompositsioon. Seetõttu põlemisel nad eraldavad õhku erinevaid kahjulikke kemikaale. Kuna maagaasi koosneb peamiselt metaanist (umbes 95%), siis põletavad ta vaevalt toodab kõrvalsaaduste või nende pöörded on palju väiksem kui juhul teistest fossiilkütustest.

Kütteväärtuse metaan (55,7 kJ / g) on suurem kui tema homolooge, nagu etaan (51,9 kJ / g), propaan (50,35 kJ / g), butaani (49,50 kJ / g), või muud kütused (puit, kivisüsi, petrooleum). Burning metaani toodab rohkem energiat. Anda aastas hõõglambiga 100W lampidest peab põletada operatsiooni 260 kg puidu ja 120 kg kivisöe, petrooleum või 73,3 kg, 58 kg või kõik metaan, mis vastab 78,8 kuupmeetrit maagaasi.

Lihtsaim alkaan on oluline ressurss elektri tootmiseks. See juhtub, põletades seda katel, auru, mis ajab auruturbiin. Ka metaani põletamiseks kasutatakse toota sooja suitsugaaside kelle energia võimaldab operatsiooni gaasiturbiini (põlemisel tegutsevad kuni turbiini või turbiini ise). Paljudes linnades, metaan suunatakse kodudesse koduseks kütte- ja toiduvalmistamiseks. Võrreldes teiste tüüpi süsivesinikkütus maagaasi põletamine on väiksem süsihappegaasi eraldumine ja palju loodud soojust.

Metaani põletamiseks saavutamiseks kasutatakse kõrgetel temperatuuridel ahjudes erinevate keemiatööstus, näiteks suurte-etüleeni taimed. Maagaasisõidukite õhuga segatud tarnitud põletite pürolüüsiahi. Põlemisprotsessis genereerib suitsugaasid kõrge temperatuur (700-900 ° C). Nad kütta toru (asuvad ahju), milles tooraine segu toidetud auru (et vähendada koksi moodustumise ahjutorud). Toimel kõrgetel temperatuuridel, arvukatest keemilised reaktsioonid, mis toovad sihtmärk osad (etüleeni ja propüleeni) ja kõrvalproduktide (vaik Heavy pürolüüsi, vesinik ja metaan fraktsioonid, etaani, propaani, süsivesinikud, C4, C5, pyrocondensate; igaüks neist on oma rakenduse näiteks pyrocondensate tootmiseks kasutatud benseen või mootoribensiinina komponendid).

Metaani põletamiseks on keeruline füüsikalis-keemiliste nähtus põhineb eksotermiline redoksreaktsiooni, mida iseloomustab suur voolukiirus ja vabastab tohutul hulgal soojust ja soojusülekanne massivahetuse protsesse. Seetõttu disain määratluse segu põlemistemperatuuri on raske ülesanne, sest lisaks kütuse koostis segu tugevalt mõjutada rõhku ja algtemperatuur. Nad täheldasid kasvades põlemistemperatuuri tõusu ja soojusülekande ja massivahetuse protsessid aitavad kaasa selle vähendamisele. Metaan põlemistemperatuuri projekteerimise protsesse ja aparatuuri keemiatootmise arvutamise teel ning olemasolevate rajatiste (näiteks sellisel pürolüüsiahjudes), see on mõõdetud kasutades termopaaride.