Изгаряне на метан

Метанът е газообразно химично съединение с химична формула CH4. Това е най-простият представител на алканите. Други имена за тази група органични съединения са: наситени, наситени или парафинови въглеводороди. Те се характеризират с наличието на проста връзка между въглеродните атоми в молекулата и всички други валенции на всеки въглероден атом са наситени с водородни атоми. За алканите най-важната реакция е изгарянето. Те горят с образуването на газообразен въглероден диоксид и водни пари. В резултат на това се освобождава огромно количество химическа енергия, което се превръща в термична или електрическа. Метанът е запалимо вещество и основен компонент на природния газ, което го прави привлекателно гориво. В основата на широкото използване на природни вкаменелости е реакцията на изгаряне на метан. Тъй като при нормални условия е газ, е трудно да се транспортира до отдалечени разстояния от източника, така че той често е бил преди това втечнен.

Процесът на горене се състои в реакцията между метан и кислород, т.е. при окисляването на най-простия алкан. В резултат на това, a въглероден диоксид, вода и много енергия. Изгарянето на метан може да се опише чрез уравнението: CH4 [газ] + 202 [газ] → СО2 [газ] + 2H2O [парна] + 891 kJ. Това означава, че една молекула метан, когато взаимодейства с две кислородни молекули, образува молекула въглероден диоксид и две молекули вода. В същото време, топлинна енергия, равно на 891 kJ. Природният газ е най-чистият за изгаряне на вкаменелости, тъй като въглищата, петрола и другите горива са по-сложни в състава. Поради това, по време на горенето те отделят различни вредни химикали във въздуха. Тъй като природен газ, съставен предимно от метан (около 95%), а след това го запишете едва ли произвежда продукти или техните завои са много по-малки, отколкото в случай на други изкопаеми горива.

Калоричността на метан (55.7 кДж / гр) е по-висока от неговите хомолози, такива като етан (51.9 кДж / г), пропан (50.35 кДж / г), бутан (49.50 кДж / г), или други видове гориво (дърво, въглища, керосин). Изгарянето на метан дава повече енергия. За да се осигури една година нажежаема 100 W крушки трябва да горят операция 260 кг на дърво, и 120 кг въглища, керосин или 73,3 кг, 58 кг или всички от метан, което съответства на 78,8 msup3- природен газ.

Най-простият алкан е важен ресурс за производство на електроенергия. Това се дължи на изгарянето му като котелно гориво, генериращо пара, което задвижва парна турбина. Също така, изгарянето на метан се използва за производство на горещи димни газове, чиято енергия осигурява работа газовата турбина (изгарянето се извършва към турбината или самата турбина). В много градове метанът се подава през тръби към къщи за битово отопление и готвене. В сравнение с други видове въглеводородни горива, изгарянето на природен газ се характеризира с по-ниска емисия на въглероден двуокис и по-голямо количество произведена топлина.

Изгарянето на метан се използва за постигане на високи температури в пещи от различни химически отрасли, например големи цехове на етилен. Природен газ, смесен с въздух, се подава в горелките на пиролизни пещи. По време на горенето се образуват димни газове с висока температура (700-900 ° С). Те загряват тръбите (разположени вътре в пещта), в които се подава смес от суровини водна пара (за да се намали образуването на кокс в пещите на пещите). Под действието на високи температури, множеството от химични реакции, което ще доведе до целевите компоненти (етилен и пропилей) и странични продукти (смола Heavy пиролиза, водород и метан фракции, етан, пропан, въглеводороди, С4, С5, pirokondensat- всеки има прилагане , например, пирокондензатът се използва за производството на бензен или компоненти на моторния бензин).

Изгаряне на метан е сложен физико-химически феномен на базата на екзотермична реакция на редокси, характеризиращ се с висока скорост на потока и освобождава огромно количество топлина, и пренос на топлина и процеси масопренасяне. Следователно изчисляването на температурата на изгаряне на сместа е сложна задача, тъй като в допълнение към състава на горивната смес, нейното налягане и начална температура са силно повлияни. При тяхното нарастване се наблюдава повишаване на температурата на горене, а процесите на топлообмен и обмен на маса допринасят за намаляването му. температура горене метан в процеса на проектиране и апаратура за производство на химическо определя чрез изчисляване и съществуващите инсталации (например, в пещи пиролиза), се измерва с използване термодвойки.