Metan Combustion

Metan er gaskenndi efnasamband með efnaformúlu CH4. Þetta er einfaldasta fulltrúi alkana. Önnur nöfn fyrir umræddum hópi lífrænna efnasambanda: takmarka, mettuð eða að paraffínkolvetnin eru með kolvetni. Þau einkennast af að hafa eintengi milli kolefnisatóma í sameindinni, og allar aðrar valences af hverri kolefnisatóm, eru mettuð út fyrir vetnisatóm. Fyrir alkana mikilvægasta viðbrögð er brennandi. Þeir brenna til þess að mynda koldíoxíð gas og vatnsgufu. Þess vegna, a gríðarstór magn af út efnaorku, sem er breytt í hita eða raforku. Metan er eldfimur vökvi og the aðalæð hluti af jarðgasi, sem gerir það aðlaðandi eldsneyti. Í hjarta víðtækari notkun náttúrulegra jarðefnaeldsneyti umbreytingu liggur metan brennslu. Þar sem það er undir venjulegum kringumstæðum er gas, það er erfitt að flytja um langan veg frá upptökum, svo það er oft pre-fljótandi.

Brennsla Ferlið er, er hvarfið milli metan og súrefni, þ.e.a.s. í einföldustu aikan oxun. Þetta framleiðir koldíoxíð, vatn og mikið af orku. Brennsla metan má lýsa með jöfnunni: CH4 [gas] + 2O2 [gas] → CO2 [gas] + 2H2O eru leyst upp [gufu] + 891 kJ. Það er, einni sameind af metan með hvarfi við tveimur sameindir af súrefni myndar sameind koldíoxíðs og tveimur vatnssameindum. Þetta losar hita orku, sem er jafn 891 kJ. Natural gas er hreint brennandi steingervingur svo sem kol, olía og annað eldsneyti eru flóknari samsetningu. Því á bruna þeir gefa frá sér í loft mismunandi skaðlegum efnum. Þar sem náttúrulegt gas aðallega samsett úr metani (um 95%), þá brenna hana varla framleiðir aukaafurðir eða víxl þeirra eru mun minni en í tilviki annarra jarðefnaeldsneyti.

Varmagildi metani (55.7 kJ / g) er hærri en samsvarandi efni sitt, svo sem etan (51.9 kJ / g), própan (50,35 kJ / g), bútan (49,50 kJ / g), eða önnur eldsneyti (viður, kol, steinolíu). Burning metan framleiðir meiri orku. Til að veita í eitt ár Glópera 100 W ljósaperur mundu brenna aðgerðina 260 kg af viði, og 120 kg af kolum, steinolíu eða 73.3 kg, 58 kg eða öllum af metan, sem svarar til 78,8 m³ af jarðgasi.

Einfaldasta alkan er mikilvægt úrræði fyrir raforkuframleiðslu. Þetta gerist með því að brenna það sem ketils eldsneyti, auka gufu sem knýr gufu túrbínu. Einnig the metan brennslu er notuð til að framleiða heitt eða reyks, þeirrar, sem orka gera kleift að stjórna á gas- hverflinum (brennslu starfa fram í hverflinum eða hverflinum sjálfu). Í mörgum borgum, metan er leitt inn á heimili fyrir húshitunar og eldunar. Í samanburði við aðrar tegundir kolvetnis eldsneyti brenna jarðgasi hefur minni koltvísýringur og mikið af mynda hita.

Brennsla metani er notað til að ná háa hitastigs á bræðsluofnum ýmissa Chemical Industries, til dæmis, stór-etýlen plöntum. The jarðgas blandað við loft til staðar til í brennarana á hitasundrun ofni. Brennsla ferli býr eða reyks með háum hita (700-900 ° C). Þeir hitapípan (sem staðsett er innan ofni), þar sem hrárri efnið blandan er mötuð með gufu (í því skyni að draga Coke myndun í bræðsluofni rör). Undir aðgerð af hátt hitastig, sem fjöldinn af efnahvarfa, sem muni verða að hafa miða að ræða (etýlen og própýlen) og byproducts (plastefni Heavy eftir hitasundrun, vetni og metan brotin tekin etan, própan, vetniskolefni, C4, C5, pyrocondensate; hvert þeirra hefur notkun þess til dæmis, pyrocondensate notað til að framleiða bensen eða mótor bensín hluti).

Brennsla metani er flókið eðlisefnafræðilegir fyrirbæri miðað við af sér útvermið redox hvarfi, sem einkennist af háu rennslishraða og sleppa gífurlegt magn af hita, og hita flytja og massi ferli flytja. Því ákveðnar blöndur af brennslu hitastig reiknað er erfitt verkefni, þar sem í viðbót við samsetningu eldsneyti blöndu mikil áhrif þrýsting þess og fyrstu hitastig. Þeir sáu aukningu um hækkun bruna hitastig og hita flytja og massa ferlum flytja stuðla að því að draga úr áhrifum hans. Metan bruna hitastig í hönnun ferli og apparatuses efna-framleiðslu ákvarðað með útreikningum, og núverandi mannvirki (t.d. í Hitasundrun furnaces), er hún metin með því að nota thermocouples.