Kombustjoni metanu

Metanu hija kimika kompost gassuż bil-formula kimika CH4. Dan huwa r-rappreżentant sempliċi ta 'alkanes. Ismijiet oħra għal dan il-grupp ta 'komposti organiċi: limitazzjoni, saturati jew idrokarboni paraffiniċi. Huma kkaratterizzati billi jkollhom rabta unika bejn atomi tal-karbonju fil-molekula, u l valences kollha li jifdal ta 'kull wieħed mill-atomi tal-karbonju huma saturati bl atomi tal-idroġenu. Għall alkani-reazzjoni l-aktar importanti huwa l-ħruq. Jaqbdu biex jiffurmaw gass dijossidu tal-karbonju u fwar. Bħala riżultat, ammont kbir ta 'enerġija kimika rilaxxat, li huwa kkonvertit sħana jew enerġija elettrika. Metanu huwa likwidu fjammabbli u l-komponent prinċipali tal-gass naturali, li jagħmilha fjuwil attraenti. Fil-qalba ta 'użu usa' ta 'reazzjoni fossili naturali huwa kombustjoni metanu. Peress li huwa taħt kondizzjonijiet normali huwa gass, huwa diffiċli għat-trasport fuq distanzi twal mis-sors, u għalhekk huwa spiss pre-likwifikat.

Il-proċess ta 'kombustjoni hija r-reazzjoni bejn metanu u l-ossiġnu, jiġifieri fil-ossidazzjoni alkane sempliċi. Dan jipproduċi dijossidu tal-karbonju, ilma u ħafna enerġija. Kombustjoni tal-metanu jista 'jiġi deskritt bl-ekwazzjoni: CH4 [-gass] + 2O2 [-gass] → CO2 [-gass] + 2H2O [fwar] + 891 kJ. Jiġifieri, molekula waħda mill-metanu permezz ta 'reazzjoni ma' żewġ molekuli ta 'ossiġnu tifforma molekula ta' dijossidu tal-karbonju u żewġ molekuli ilma. Dan rilaxxi enerġija ta 'sħana, li huwa ugwali għal 891 kJ. gass naturali huwa l-nadifa għall-fossili ħruq sabiex faħam, żejt u karburanti oħra huma aktar kumplessi fil-kompożizzjoni. Għalhekk, matul il-kombustjoni jarmu fil-air kimiċi perikolużi differenti. Peress gass naturali prinċipalment magħmula minn metanu (madwar 95%), imbagħad ħruq dan bilkemm jipproduċi mill-annimali jew dawriet tagħhom huma ħafna iżgħar milli fil-każ ta 'karburanti fossili oħra.

Il-valur kalorifiku tal-metanu (55.7 kJ / g) huwa ogħla minn omologi tiegħu, bħal etan (51.9 kJ / g), propan (50.35 kJ / g), butan (49.50 kJ / g), jew oħrajn karburanti (injam, faħam, pitrolju). Ħruq metanu jipproduċi aktar enerġija. Biex jipprovdi għal basal sena inkandexxenti 100 dawl W trid tinħaraq operazzjoni 260 kg ta 'injam, u 120 kg ta' faħam, pitrolju jew 73.3 kg, 58 kg jew kollha kemm metanu, li jikkorrispondi għal 78.8 m³ ta 'gass naturali.

Il alkane sempliċi huwa riżorsa importanti għall-ġenerazzjoni tal-elettriku. Dan iseħħ billi jinħaraq bħala bojler tal-fjuwil, ġenerazzjoni tal-fwar li jħaddem turbina tal-fwar. Ukoll l-kombustjoni metanu tintuża biex tipproduċi flue gases sħan, li l-enerġija jippermetti tħaddim tat-turbina tal-gass (kombustjoni joperaw sakemm il turbina jew l turbina innifsu). F'ħafna bliet, metanu huwa pajpijiet fi djar għat-tisħin domestiku u tisjir. Meta mqabbla ma 'tipi oħra ta' karburant idrokarburi ħruq gass naturali għandu evoluzzjoni iżgħar ta 'dijossidu tal-karbonju u ammont kbir ta' sħana ġġenerata.

Kombustjoni tal-metanu hija użata biex jintlaħqu temperaturi għoljin fi fran ta 'industriji kimiċi varji, għall-impjanti eżempju, kbar etilene. Il-gass naturali mħallat bl-arja jingħataw lill-berners tal-forn pirolisi. Il-proċess ta 'kombustjoni tiġġenera flue gases mal temperatura għolja (700-900 ° C). Huma sħana pajp (li jinsabu fil-forn) li fih taħlita materja prima hija mitmugħa fwar (sabiex jitnaqqas formazzjoni kokk fit-tubi forn). Taħt l-azzjoni ta 'temperaturi għoljin, il-pluralità ta' reazzjonijiet kimiċi, li se trendi l-komponenti mira (etilene u propilene) u prodotti sekondarji (frazzjonijiet raża piroliżi tqal, idroġenu u metanu, etanu, propan, idrokarboni, C4, C5, pyrocondensate; kull wieħed minnhom għandu applikazzjoni tagħha per eżempju, pyrocondensate użati biex jipproduċu benżina jew gażolina għall-magni komponenti).

Kombustjoni tal-metan huwa kumpless fenomenu fiżiċi-kimiċi bbażati fuq reazzjoni redox eżotermika, kkaratterizzat minn rata għolja ta 'fluss u r-rilaxx ammont enormi ta' sħana, u t-trasferiment tas-sħana u l-proċessi ta 'trasferiment tal-massa. Għalhekk, it-temperatura ta 'kombustjoni taħlita definizzjoni disinn huwa kompitu diffiċli, peress li minbarra l-kompożizzjoni tat-taħlita tal-fjuwil jinfluwenza ħafna pressjoni u temperatura inizjali. Huma osservata żieda ta 'żieda fit-temperatura ta' kombustjoni u t-trasferiment tas-sħana u l-proċessi ta 'trasferiment tal-massa jikkontribwixxu għat-tnaqqis tagħha. temperatura ta 'kombustjoni Metanu fil-proċessi tad-disinn u apparati produzzjoni kimika stabbilit b'kalkolu, u l-installazzjonijiet eżistenti (eż, fil-fran piroliżi), huwa mkejjel bl-użu thermocouples.