احتراق متان

متان ترکیب شیمیایی گاز با فرمول شیمیایی CH4 است. این ساده ترین نماینده از آلکان است. نامهای دیگر برای این گروه از ترکیبات آلی: محدود کردن، اشباع یا هیدروکربن های پارافینی. آنها داشتن یک پیوند تک بین اتم های کربن در مولکول مشخص، و تمام ظرفیت باقی مانده از هر یک از اتم های کربن توسط اتم های هیدروژن اشباع شده است. برای آلکان از مهم ترین واکنش سوختن است. آنها می سوزاند به شکل گاز دی اکسید کربن و بخار آب. در نتیجه، مقدار زیادی از انرژی شیمیایی آزاد شده، است که به گرما یا انرژی الکتریکی تبدیل می شود. متان مایع قابل اشتعال و جزء اصلی گاز طبیعی، که آن را یک سوخت جذاب می سازد. در قلب استفاده گسترده تر از واکنش طبیعی فسیلی احتراق متان است. از آنجا که در شرایط عادی است یک گاز است، آن را دشوار است به حمل و نقل در مسافت های طولانی از منبع، پس از آن است که اغلب پیش از مایع.

فرآیند احتراق واکنش بین متان و اکسیژن، به عنوان مثال در ساده ترین اکسیداسیون آلکان است. این تولید دی اکسید کربن، آب و مقدار زیادی از انرژی. احتراق متان می تواند توسط معادله توصیف: CH4 [گاز] + 2O2 [گاز] → CO2 [گاز] + 2H2O [بخار] + 891 کیلوژول. این است که، یک مولکول متان از طریق واکنش با دو مولکول اکسیژن شکل یک مولکول دی اکسید کربن و دو مولکول آب. این آزاد انرژی گرمایی، به 891 کیلوژول است که برابر. گاز طبیعی تمیز برای سوزاندن فسیلی به عنوان زغال سنگ، نفت و سوخت های دیگر در ترکیب پیچیده تر می باشد. بنابراین، در طول احتراق آنها را به هوا از مواد شیمیایی مختلف مضر منتشر می کنند. از آنجا که گاز طبیعی عمدتا متان (حدود 95 درصد)، سپس آن را از سوختن به سختی تولید شده توسط محصولات و یا به نوبت خود را بسیار کوچکتر از در مورد سوخت های فسیلی دیگر.

ارزش گرمایی متان (55.7 کیلوژول / گرم) بالاتر از همولوگ آن، مانند اتان (51.9 کیلوژول / گرم)، پروپان (50.35 کیلوژول / گرم)، بوتان (49.50 کیلوژول / گرم)، و یا دیگر است سوخت (چوب، زغال سنگ، نفت سفید). سوزاندن متان انرژی بیشتری تولید می کند. به منظور ارائه برای یک سال رشته ای 100 لامپ W نور باید عملیات 260 کیلوگرم چوب، و 120 کیلوگرم زغال سنگ، نفت سفید و یا 73.3 کیلوگرم، 58 کیلوگرم یا متان، که مربوط به 78.8 متر مکعب گاز طبیعی را می سوزاند.

ساده ترین آلکان یک منبع مهم برای تولید برق است. این با سوزاندن آن را به عنوان دیگ بخار سوخت، تولید بخار که توربین بخار رخ می دهد. همچنین احتراق متان مورد استفاده برای تولید گازهای حاصل گرم، که انرژی قادر است عملکرد توربین گاز، (احتراق عامل تا زمانی که توربین یا توربین به خودی خود). در بسیاری از شهرستانها، متان به خانه برای گرمایش داخلی و کردنند. در مقایسه با انواع دیگر سوخت هیدروکربن احتراق گاز طبیعی است تکامل کوچکتر از دی اکسید کربن و مقدار زیادی از حرارت تولید می شود.

احتراق متان استفاده می شود برای رسیدن به درجه حرارت بالا در کوره های صنایع شیمیایی مختلف، برای گیاهان به عنوان مثال، بزرگ اتیلن. گاز طبیعی مخلوط شده با هوا به مشعل کوره تجزیه در اثر حرارت عرضه می شود. فرآیند احتراق تولید گازهای حاصل با درجه حرارت بالا (700-900 ° C). آنها لوله (واقع در کوره) که در آن مخلوط مواد خام با تغذیه گرما بخار (به منظور کاهش تشکیل کک در لوله های کوره). تحت عمل درجه حرارت بالا، کثرت از واکنش های شیمیایی، که اجزای سازنده به هدف (اتیلن و پروپیلن) و محصولات فرعی عملکرد (رزین تجزیه در اثر حرارت سنگین، هیدروژن و متان فراکسیون، اتان، پروپان، هیدروکربن، C4، C5، pyrocondensate؛ هر یک از آنها دارای کاربرد آن به عنوان مثال، pyrocondensate مورد استفاده برای تولید بنزن یا بنزین موتور قطعات).

احتراق متان یک پدیده فیزیکی و شیمیایی و پیچیده بر اساس یک واکنش اکسایش و کاهش حرارت زا، که با نرخ جریان بالا و انتشار مقدار زیادی از حرارت و انتقال حرارت و فرآیندهای انتقال جرم است. بنابراین، طراحی تعریف درجه حرارت احتراق مخلوط یک کار دشوار است، چرا که علاوه بر ترکیب مخلوط سوخت به شدت فشار و دمای اولیه را تحت تاثیر قرار. آنها مشاهده کردند افزایش افزایش درجه حرارت احتراق و انتقال حرارت و فرآیندهای انتقال جرم کمک به کاهش آن است. متان درجه حرارت احتراق در فرآیندهای طراحی و دستگاه تولید مواد شیمیایی تعیین شده توسط محاسبه، و تاسیسات موجود (به عنوان مثال، در کوره های تجزیه)، آن را با استفاده از ترموکوپل اندازه گیری می شود.