Metán Combustion

Metán je plynná chemická zlúčenina s chemickým vzorcom CH4. Jedná sa o najjednoduchší zástupcu alkány. Ďalšie názvy pre túto skupinu organických zlúčenín: obmedzujúce, nasýtené alebo parafínových uhľovodíkov. Sú charakteristické tým, že má jednoduchú väzbu medzi uhlíkovými atómami v molekule, a všetky zostávajúce valencie každý z atómov uhlíka sú nasýtené atómami vodíka. Pre alkánov najdôležitejšie reakcia je spaľovanie. Horí za vzniku plynného oxidu uhličitého a vodnej pary. V dôsledku toho, obrovské množstvo uvoľneného chemickej energie, ktorý sa premení na teplo alebo elektrickú energiu. Metán je horľavá kvapalina a hlavnou zložkou zemného plynu, ktorý sa atraktívny paliva činí. V srdci širšieho využitia zemného fosílnych reakcia je spaľovanie metánu. Vzhľadom k tomu, že je za normálnych podmienok je plyn, je ťažké prepravovať na veľké vzdialenosti od zdroja, takže je často pre-skvapalnený.

Spaľovací proces je reakcia medzi metán a kyslík, to znamená v najjednoduchšom alkány oxidácii. Tým vzniká oxid uhličitý, vodu a veľa energie. Spaľovanie metánu možno opísať rovnicou: CH4 [plyn] + 2O2 [plyn] → CO2 [plyn] + 2H2O [para] + 891 kJ. To znamená, že jedna molekula metánu reakciou s dvoma molekulami kyslíka tvoria molekuly oxidu uhličitého a dvoma molekulami vody. Tým sa uvoľní tepelná energia, ktorá sa rovná 891 kJ. Zemný plyn je čistý pre spaľovanie fosílnych tak ako uhlie, ropy a ďalších palív sú zložitejšie v kompozícii. Preto sa v priebehu spaľovania sa vypúšťajú do ovzdušia rôznych škodlivých chemikálií. Keďže je zemný plyn zložený prevažne z metánu (95%), potom vypaľovanie takmer produkuje vedľajšie produkty alebo ich závity sú oveľa menšie ako v prípade iných fosílnych palív.

Výhrevnosť metánu (55,7 kJ / g) je vyšší ako jeho homológov, ako sú napríklad etán (51,9 kJ / g), propán (50,35 kJ / g), bután (49,50 kJ / g), alebo iné paliva (drevo, uhlie, petrolej). Horiace metán produkuje viac energie. Stanoviť rok žiarovka 100 W žiaroviek musí horieť operácii 260 kg dreva, a 120 kg uhlia, petrolej alebo 73,3 kg, 58 kg alebo všetky z metánu, čo zodpovedá 78,8 m³ zemného plynu.

Najjednoduchšie alkán je dôležitým zdrojom pre výrobu elektriny. K tomu dochádza pri spaľovaní ako kotly paliva, výrobu pary, ktorá poháňa parnú turbínu. Takisto spaľovanie metánu sa používa na výrobu horúcich spalín, ktorých energia umožňuje prevádzku plynovej turbíny (spaľovacej lieta do turbíny alebo samotný turbíny). V mnohých mestách, metán sa vedie do domovov pre domáce vykurovanie a varenie pokrmov. V porovnaní s inými typmi uhľovodíkového paliva, spaľujúce zemný plyn má menšiu vývoj oxidu uhličitého a veľké množstvo generovaného tepla.

Spaľovanie metánu sa používa na dosiahnutie vysokých teplôt v peciach rôznych chemickom priemysle, napríklad veľké-zariadenia na výrobu etylénu. Zemný plyn mieša so vzduchom privádza do horákov pyrolýzy pece. Spaľovací proces vytvára spaliny s vysokou teplotou (700-900 ° C). Ich teplo rúrku (umiestnenej v peci), v ktorej je zmes surovín napájanú parou (za účelom zníženia tvorby koksu v rúrkach pece). Pôsobením vysokých teplôt, množstva chemických reakcií, ktoré sa získa cieľovej zložky (etylénu a propylénu) a vedľajšie produkty (živica ťažký pyrolýzy, vodíka a metánu frakcie, etán, propán, uhľovodíky, C4, C5, pyrocondensate, každý z nich má svoje uplatnenie napríklad pyrocondensate používa na výrobu benzénu alebo motorového benzínu zložky).

Spaľovanie metánu je zložitý fyzikálno-chemické jav založený na exotermickej redox reakcia, vyznačujúci sa vysokou rýchlosťou prietoku a uvoľnenie obrovské množstvo tepla, a prenos tepla a hmoty procesy prenosu. Preto sa definícia konštrukcia spaľovacej teplota zmesi je náročná úloha, pretože okrem zloženie palivovej zmesi silne ovplyvňujú jeho tlak a počiatočnú teplotu. Pozorovali nárast zvýšenie teploty spaľovania a prenosu tepla a hmoty procesov prenosu prispieť k jeho zníženiu. Metán teplota spaľovania v konštrukčných postupov a prístrojov chemická výroba stanoviť výpočtom a existujúce zariadenia (napr., V pyrolytických peciach), je meraná pomocou termočlánkov.