Metano Degimo

Metano yra dujinis cheminis junginys su cheminė formulė CH4. Tai paprasčiausias atstovas alkanų. Kiti pavadinimai šio organinių junginių grupės: apriboti, prisotinto arba alkanų,. Jie pasižymi tuo, kad viengubą jungtį tarp anglies atomų molekulėje, ir visi likusieji valentingumai kiekviena iš anglies atomų prisotina vandenilio atomų. Dėl alkanų svarbiausia reakcija yra deginimas. Jie dega, kad sudarytų anglies dioksido dujas ir vandens garus. Kaip rezultatas, didžiulis išleistas cheminę energiją, kuri virsta šiluma arba elektros energijos. Metanas yra degūs skystis ir pagrindinė sudedamoji gamtinių dujų, todėl yra patraukli kuro. Tuo platesnio naudojimo gamtinių iškastinio reakcijos širdies yra metano degimo. Kadangi tai normaliomis sąlygomis yra dujos, yra sunku transportuoti ilgus atstumus nuo šaltinio, todėl yra dažnai iš anksto suskystintų.

Degimo procesas yra tarp metano ir deguonies, t.y. reakcija paprastesniu alkano oksidacijos. Tai gamina anglies dvideginį, vandenį ir daug energijos. Degimo metano gali būti apibūdinta pagal lygtį: CH4 [dujų] + 2O2 [dujų] → CO2 [dujų] + 2H2O [garo] + 891 kJ. Tai yra, viena molekulė metano, reaguojant su dviem molekulių deguonies sudaro molekulę anglies dioksido ir dviejų vandens molekulių. Ši spaudai šilumos energiją, kuri yra lygi 891 kJ. Gamtinės dujos yra švarus deginant iškastinį taip anglis, nafta ir kitas kuras yra sudėtingesni sudėties. Todėl, degimo metu jie skleidžia į orą įvairių kenksmingų cheminių medžiagų. Nuo gamtinių dujų daugiausia sudaro metanas (apie 95%), tada dega tai vargu ar gamina produktus arba jų vijų yra daug mažesnis nei kitų iškastinio kuro atveju.

Šilumingumas metano (55,7 kJ / g) yra didesnis nei homologai, pavyzdžiui, etano (51,9 kJ / g), propano (50,35 kJ / g), butano (49,50 kJ / g), arba kita kuras (medžio, akmens anglis, žibalo). Degimo metaną gamina daugiau energijos. Numatyti per metus Kaitinimo 100 W lemputes turi įrašyti operacija 260 kg iš medžio, ir 120 kg anglies, žibalo ar 73,3 kg, 58 kg arba visi metano, kuris atitinka 78,8 m³ gamtinių dujų.

Paprasčiausias alkanas yra svarbi išteklių elektros gamybai. Tai atsitinka deginant jį kaip kuro katilas, garui, kuri suka garo turbiną. Taip pat metano degimo naudojamas gaminti karšto atidirbusių dujų, kurių energijos leidžia atlikti dujų turbinos (degimo veikia tol, kol turbinos arba pati turbinos). Daugelyje miestų, metanas yra vamzdynais tiekiamas į namus vidaus šildymo ir maisto ruošimui. Palyginti su kitų tipų angliavandenilio degalų degimo gamtines dujas turi mažesnį evoliuciją anglies dioksido ir didelį kiekį generuojamos šilumos.

Degimo metano yra naudojamas, norint pasiekti aukštus temperatūras krosnių įvairių chemijos pramonėje, pavyzdžiui, didelių-etileno augalų. Gamtinių dujų maišyti su oru tiekiamas į pirolizės krosnyje degiklių. Degimo procesas, susidaro išmetamų dujų su aukštos temperatūros (700-900 ° C). Jie šilumos vamzdžių (esančią per krosnį), kurioje žaliava mišinys paduodamas su garais (tam, kad sumažinti kokso susidarymą krosnių vamzdžių). Pagal aukštų temperatūrų veiksmų, cheminių reakcijų įvairovę, kuri duos tikslines komponentus (etileno ir propileno) ir šalutiniai produktai (derva Sunkusis pirolizės, vandenilio ir metano frakcijos, etano, propano, angliavandenilių, C4, C5-, pyrocondensate; kiekvienas iš jų turi savo paraišką pavyzdžiui, pyrocondensate naudojamas gaminti benzeno arba automobilinio benzino komponentus).

Degimo metano yra sudėtingas fizikines-cheminės reiškinys remiantis egzoterminė reakcija oksidacijos-redukcijos, pasižymi dideliu srautui ir išleisti labai daug šilumos, ir šilumos perdavimo ir masės mainų procesus. Todėl, dizainas apibrėžimas mišinys degimo temperatūra yra sunki užduotis, nes be kuro mišinio sudėties stipriai veikia jo slėgį ir pradinė temperatūra ir. Jie stebėjo degimo temperatūros kilimo ir šilumos perdavimo ir masės mainų procesai didina prisidėti prie jos mažinimo. Metano degimo temperatūra projektavimo procesų ir aparatų cheminę gamybą nustatytas apskaičiavimo, ir esami įrenginiai (pavyzdžiui, esant pirolizės krosnyse), ji yra matuojamas naudojant termoelementai.