Metan Combustion

Metan är en gasformig kemisk förening med den kemiska formeln CH4. Detta är den enklaste representanten för alkaner. Andra namn för denna grupp av organiska föreningar: begränsande, mättad eller paraffinkolväten. De kännetecknas av att ha en enkelbindning mellan kolatomer i molekylen, och alla de återstående valenserna var och en av kolatomerna är mättade med väteatomer. För alkaner den viktigaste reaktionen är förbränning. De brinner för bildning av koldioxidgas och vattenånga. Som ett resultat, en stor mängd av frisatt kemisk energi, som omvandlas till värme eller elektrisk energi. Metan är brandfarlig vätska och den huvudsakliga beståndsdelen i naturgas, vilket gör det till ett attraktivt bränsle. I centrum för en bredare användning av naturliga fossila reaktion är metanförbränning. Eftersom det är under normala förhållanden är en gas, är det svårt att transportera långa sträckor från källan, så är det ofta pre-flytande.

Förbränningsprocessen är reaktionen mellan metan och syre, dvs i det enklaste alkan oxidation. Detta producerar koldioxid, vatten och mycket energi. Förbränning av metan kan beskrivas med ekvationen: CH4 [gas] + 2O2 [gas] → CO2 [gas] + 2H2O [ånga] + 891 kJ. Dvs, en molekyl av metan genom reaktion med två molekyler av syre bildar en molekyl av koldioxid och två vattenmolekyler. Detta frigör värmeenergi, som är lika med 891 kJ. Naturgas är den rena för att bränna fossilt så som kol, olja och andra bränslen är mer komplexa till sin sammansättning. Därför, under förbränning de avger in i luft olika skadliga kemikalier. Eftersom naturgas huvudsakligen består av metan (ca 95%), sedan bränna det knappast producerar biprodukter eller deras varv är mycket mindre än i fallet med andra fossila bränslen.

Värmevärdet hos metan (55,7 kJ / g) är högre än dess homologer, såsom etan (51,9 kJ / g), propån (50,35 kJ / g), butan (49,50 kJ / g), eller annan bränslen (trä, kol, fotogen). Brinnande metan producerar mer energi. Att tillhandahålla för ett år Glödlampor 100 W glödlampor måste bränna operationen 260 kg av trä, och 120 kg kol, fotogen eller 73,3 kg, 58 kg eller alla av metan, vilket motsvarar 78,8 kubikmeter naturgas.

Den enklaste alkanen är en viktig resurs för elproduktion. Detta sker genom att bränna det som bränsle panna, generering av ånga som driver en ångturbin. Även metanförbränning används för att producera heta rökgaser, vars energi möjliggör drift av gasturbin (förbränning gäller till turbinen eller turbinen själv). I många städer är metan leds in i hem för bostadsuppvärmning och matlagning. Jämfört med andra typer av kolvätebränsle brinnande naturgas har en mindre utveckling av koldioxid och en stor mängd av alstrad värme.

Förbränning av metan används för att åstadkomma höga temperaturer i ugnar av olika kemiska industrier, t ex stora-etenanläggningar. Naturgasen blandas med luft som matas till brännarna av pyrolysugnen. Förbränningsprocessen alstrar rökgaser med hög temperatur (700-900 ° C). De värmer röret (belägen inuti ugnen) i vilken råmaterialblandningen matas med ånga (för att reducera koksbildning i ugnsrören). Under verkan av höga temperaturer, mångfalden av kemiska reaktioner, som kommer att ge de målkomponenter (etylen och propylen) och biprodukter (harts Heavy pyrolys, väte- och metanfraktionerna, etan, propån, kolväten, C4, C5, pyrocondensate; var och en av dem har sin tillämpning till exempel, används pyrocondensate att framställa bensen eller motorbensinkomponenter).

Förbränning av metan är en komplex fysikalisk-kemiska fenomen baserat på en exotermisk redoxreaktion, som kännetecknas av en hög flödeshastighet och frigör en enorm mängd värme, och värmeöverföringen och massöverföringsprocesser. Därför är definitionen designen blandningen förbränningstemperaturen en svår uppgift, eftersom i tillägg till sammansättningen av bränsleblandningen kraftigt påverka dess tryck och utgångstemperatur. De observerade en ökning av förbränningstemperaturökning och värmeöverföringen och massöverföringsprocesser bidra till dess reduktion. Metan förbränningstemperaturen i designprocesser och anordningar kemisk produktion bestämmas genom beräkning, och de befintliga anläggningarna (t.ex. i pyrolysugnar), är det mäts med användning av termoelement.