Spalanie metanu

Metan stanowi gazowy związek chemiczny z wzoru chemicznego CH4. Jest to najprostszy przedstawiciel алканов. Inne nazwy tej grupy związków organicznych: graniczne, nasycone lub węglowodory parafinowe. Charakteryzują się one obecnością proste wiązania między atomami węgla w cząsteczce, a wszystkie pozostałe wartościowości każdego atomu węgla nasycone atomami wodoru. Dla алканов najważniejszą reakcją jest spalanie. Palą z wykształceniem gazowym dwutlenku węgla i pary wodnej. W wyniku wydziela się ogromna ilość energii chemicznej, która zamienia się w ciepło lub energię elektryczną. Metan jest łatwopalny i głównym składnikiem gazu ziemnego, co czyni go atrakcyjnym paliwem. W oparciu o wykorzystanie gazu ziemnego kopalnych jest reakcja spalania metanu. Ponieważ w normalnych warunkach jest gazem, to trudno go transportować na dalekie odległości od źródła, więc często go wstępnie сжижают.

Proces spalania polega na reakcji między metanu i tlenu, czyli utlenianie najprostszych alkane grupa. W wyniku czego powstaje dwutlenek węgla, woda i dużo energii. Spalanie metanu może być opisana równaniem: CH4 [gaz] + 2O2 [gaz] → CO2 [gaz] + 2H2O [par] + 891 kj. Czyli jedna cząsteczka metanu przy współpracy z dwoma cząsteczkami tlenu tworzy cząsteczkę dwutlenku węgla i dwie cząsteczki wody. Przy tym wydziela się energia cieplna, która jest równa 891 kj. Gaz ziemny jest najczystszym do spalania paliw kopalnych, takich jak węgiel, ropa naftowa i inne rodzaje paliwa bardziej złożonych kompozycji. Dlatego podczas spalania wydzielają się w powietrze różne szkodliwe substancje chemiczne. Gaz ziemny składa się głównie z metanu (około 95%), to przy jego spalaniu praktycznie nie powstają produkty uboczne lub ich jest znacznie mniej, niż w przypadku innych rodzajów paliw kopalnych.

Bardziej:

Główne etapy rozwoju psychiki w филогенезе

Rozwój psychiki w филогенезе charakteryzuje się kilkoma etapami. Rozważmy dwie główne historie związane z tym procesem.Филогенез - to historyczny rozwój, obejmującego miliony lat ewolucji, historię rozwoju różnych gatunków organizmów żywych.Ontogenez...

Co to jest gronkowiec i metody jego leczenia

Wielu w swoim życiu miał do czynienia z zakażeniem gronkowca. Dlatego konieczne jest posiadanie pełnej informacji o tej chorobie, aby w pełni zrozumieć, co dzieje się w organizmie. Więc co to jest gronkowiec? To bakterie, lub jedną z ich odmian, z kt...

Co studiuje morfologia

 Przed podjęciem się, że studiuje morfologia, należy zauważyć, że sam studiuje ten dział gramatyki. Tak, morfologia studiuje słowo jako część mowy, a także sposoby jego edukacji, jego formy, struktury i gramatyki wartości, a także poszczególne j...

Wartość opałowa metanu (55,7 kj/g) jest wyższa, niż jego homologi, na przykład, etanu (51,9 kj/g), propan (50,35 kj/g), butan (49,50 kj/g) lub innych gatunków opału (drewno, węgiel, nafta). Spalanie metanu daje więcej energii. Aby zapewnić w ciągu roku pracy żarówki o mocy 100 W, należy spalić 260 kg drewna, lub 120 kg węgla, lub 73,3 kg nafty, lub zaledwie 58 kg metanu, co odpowiada 78,8 m³ gazu ziemnego.

Najprostszy alkan jest ważnym źródłem informacji dla uzyskania energii elektrycznej. Dzieje się to poprzez spalanie go jako paliwa do kotła, powodującego parę, która napędza turbiny parowej. Również spalanie metanu jest używany do uzyskania gorących gazów spalinowych, których energia oferuje pracę turbiny gazowej (spalanie odbywa się do turbiny lub w samej turbinie). W wielu miastach metan jest potokiem w domu dla wewnętrznego ogrzewania i gotowania. W porównaniu z innymi rodzajami paliw kopalnych spalanie gazu ziemnego charakteryzuje się mniejszym wydzielaniem dwutlenku węgla i dużą ilością wytwarzanego ciepła.

Spalanie metanu używany jest dla osiągnięcia wysokich temperatur w piecach różnych zakładów chemicznych, na przykład, dużych этиленовых instalacji. Gaz miesza się z powietrzem serwowane jest w palniki pieców do pirolizy. W procesie spalania powstają spaliny o wysokiej temperaturze (700ó900 °C). Rozgrzane rury (znajdują się wewnątrz pieca), w które serwowane jest mieszanka surowców z parą wodną (w celu zmniejszenia powstawania koksu w rurach pieców). Pod wpływem wysokich temperatur zachodzi wiele reakcji chemicznych, w wyniku których otrzymują składniki docelowe (etylen i glikol) i produkty uboczne (żywica пиролизная ciężka, wodorowa i метановая frakcji, etan, propan, węglowodory C4, C5, пироконденсат; każdy z nich ma swoje zastosowanie, na przykład, пироконденсат wykorzystywane do produkcji benzenu lub składników samochodowego benzyny).

Spalanie metanu jest trudne fizyko-chemiczne zjawiskiem na podstawie egzotermiczna utleniania-redukcji reakcji, charakteryzującej się wysoką prędkością przepływu i wydzieleniem dużej ilości ciepła, a także теплообменными i массообмеными procesami. Dlatego przewidywany oznaczanie temperatury spalania mieszanki stanowi wyzwanie, ponieważ oprócz składu mieszanki paliwowej mocno wpływają na jej ciśnienie i temperatura początkowa. Z ich wzrostem obserwuje się wzrost temperatury spalania, a obiegi i массообменые procesy przyczyniają się do jej zmniejszenia. Temperatura spalania metanu przy projektowaniu procesów i urządzeń zakładów chemicznych określana metodą wyliczeniową, a na istniejących instalacji (np. w piecach pirolizy) jej mierzą za pomocą termopar.