Метан горене

Метанът е газообразно химично съединение с химична формула СН4. Това е най-простият представител на алкани. Други имена за тази група от органични съединения: ограничаване, наситен или парафинови въглеводороди. Те се характеризират с с единична връзка между въглеродните атоми в молекулата, и всички останали валенциите на всеки от въглеродните атоми са наситени с водородни атоми. За алкани най-важната реакция е изгарянето. Те изгори до образуването на въглероден диоксид и водна пара. В резултат на огромно количество освободен химическа енергия, която се превръща в топлина или електрическа енергия. Метанът е запалима течност и основният компонент на природен газ, който го прави атрактивен гориво. В основата на по-широкото използване на природен изкопаеми реакция е метан горене. Тъй като това е при нормални условия е газ, е трудно да се транспортират на дълги разстояния от източника, така че е често предварително втечнен.

Процесът на горене е реакцията между метан и кислород, т.е. в най-простия алкан окисление. Това произвежда въглероден диоксид, вода и много енергия. Изгаряне на метан може да се опише с уравнението: СН4 [газ] + 2O2 [газ] → CO2 [газ] + 2H2O [пара] + 891 кДж. Това означава, една молекула на метан чрез реакция с две молекули кислород образува молекула на въглероден диоксид и две водни молекули. Това освобождава топлинна енергия, което е равно на 891 кДж. Природният газ е чистата за изгаряне на изкопаеми, за въглища, нефт и други горива са по-сложни по състав. Следователно, по време на горенето те излъчват в въздушните различни вредни химикали. 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 горива (дърва, въглища, керосин). Изгарянето метан произвежда повече енергия. Да се предвиди година лампи 100 W крушки трябва да изгори 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 куб.м. природен газ.

Най-простият алкан е важен ресурс за производство на електроенергия. Това се случва чрез изгаряне като котелно гориво, производство на пара, която задвижва парна турбина. Също изгарянето на метан се използва за производство на горещи димни газове, чиято енергия позволява работа на газовата турбина (горене оперира до турбината или самата турбина). В много градове, метан свирката в домове за битово отопление и готвене. В сравнение с други видове въглеводородно гориво изгаряне на природен газ има по-малък отделяне на въглероден диоксид и голямо количество генерира топлина.

Изгаряне на метан се използва за постигане на високи температури в пещи на различни химическата промишленост, например, големи етиленови инсталации. Природният газ се смесва с въздух, подаван към горелките на пещ за пиролиза. Процесът на горене генерира димни газове с висока температура (700-900 ° С). Те топлинна тръба (намира се в пещта), в която суровина смес се захранва с пара (за да се намали образуването на кокс в тръбите на пещта). 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, pyrocondensate; всеки от тях има прилагане например, pyrocondensate използва за получаване на бензол или моторно бензинови компоненти).

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, температурата на горене смес определение дизайн е трудна задача, тъй като в допълнение към състава на горивната смес силно повлияе на налягане и начална температура. Те наблюдава увеличение на температурата на горене покачване и пренос на топлина и процеси масопренасяне допринесе 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.