Metana Combustion

Metana adalah sebatian kimia gas dengan formula kimia CH4. Ini adalah wakil yang paling mudah alkana. Nama lain untuk kumpulan sebatian organik: menghadkan, tepu atau hidrokarbon parafmik. Mereka ini disifatkan dengan mempunyai ikatan tunggal antara atom karbon dalam molekul, dan semua valensi baki setiap atom karbon tepu dengan atom hidrogen. Untuk alkana tindak balas yang paling penting adalah duri. Mereka membakar untuk membentuk gas karbon dioksida dan wap air. Hasilnya, sejumlah besar tenaga kimia dibebaskan, yang ditukar menjadi haba atau tenaga elektrik. Metana adalah cecair mudah terbakar dan komponen utama gas asli, yang menjadikan ia bahan api yang menarik. Di tengah-tengah penggunaan yang lebih luas tindak balas semula jadi adalah fosil pembakaran metana. Kerana ia adalah di bawah keadaan biasa adalah gas, ia adalah sukar untuk mengangkut pada jarak yang jauh dari sumber, jadi ia sering pra-cecair.

Proses pembakaran adalah tindak balas antara metana dan oksigen, iaitu dalam pengoksidaan alkana yang paling mudah. Ini menghasilkan karbon dioksida, air dan tenaga yang banyak. Pembakaran metana boleh digambarkan oleh persamaan: CH4 [gas] + 2O2 [gas] → CO2 [gas] + 2H2O [wap] + 891 kJ. Iaitu, satu molekul metana oleh tindak balas dengan dua molekul oksigen membentuk molekul karbon dioksida dan dua molekul air. Ini mengeluarkan tenaga haba, yang adalah sama dengan 891 kJ. gas asli adalah bersih untuk pembakaran fosil supaya arang batu, minyak dan bahan api lain yang lebih kompleks dalam komposisi. Oleh itu, semasa pembakaran mereka mengeluarkan ke udara bahan kimia berbahaya yang berbeza. Sejak gas asli terutamanya terdiri daripada metana (kira-kira 95%), kemudian membakarnya tidak menghasilkan produk sampingan atau giliran mereka adalah jauh lebih kecil daripada dalam kes bahan api fosil yang lain.

Nilai kalori metana (55.7 kJ / g) adalah lebih tinggi daripada homolog, seperti etana (51.9 kJ / g), propana (50,35 kJ / g), butana (49.50 kJ / g), atau lain-lain bahan api (kayu, arang batu, minyak tanah). Pembakaran metana menghasilkan lebih banyak tenaga. Untuk mengadakan peruntukan bagi tahun pijar 100 mentol W cahaya perlu membakar operasi 260 kg daripada kayu, dan 120 kg arang batu, minyak tanah atau 73.3 kg, 58 kg atau metana, yang sepadan dengan 78.8 m³ gas asli.

Alkana mudah adalah sumber yang penting untuk penjanaan elektrik. Ini berlaku dengan membakarnya sebagai bahan api dandang, menjana stim yang memandu turbin wap. Juga pembakaran metana yang digunakan untuk menghasilkan gas serombong panas, yang tenaga membolehkan operasi turbin gas (pembakaran beroperasi sehingga turbin atau turbin itu sendiri). Di bandar-bandar, metana di salurkan ke dalam rumah untuk pemanasan domestik dan memasak. Berbanding dengan lain-lain jenis bahan api hidrokarbon membakar gas asli mempunyai evolusi yang lebih kecil karbon dioksida dan sejumlah besar haba yang dihasilkan.

Pembakaran metana digunakan untuk mencapai suhu yang tinggi dalam relau pelbagai industri kimia, tumbuhan contoh, besar-etilena. Gas asli bercampur dengan udara yang dibekalkan kepada pembakar relau pirolisis. Proses pembakaran menjana gas serombong dengan suhu yang tinggi (700-900 ° C). Mereka panas paip (terletak dalam relau) di mana campuran bahan mentah disuap dengan wap (untuk mengurangkan pembentukan kok dalam tiub relau). Di bawah tindakan suhu yang tinggi, kepelbagaian tindak balas kimia, yang akan menghasilkan komponen sasaran (etilena dan Propylene) dan hasil sampingan (resin pirolisis berat, hidrogen dan metana pecahan, etana, propana, hidrokarbon, C4, C5, pyrocondensate; setiap daripada mereka mempunyai aplikasi sebagai contoh, pyrocondensate digunakan untuk menghasilkan benzena atau petrol motor komponen).

Pembakaran metana adalah satu fenomena fizikal-kimia yang kompleks berdasarkan tindak balas redoks eksotermik, ciri-ciri kadar aliran yang tinggi dan melepaskan sejumlah besar haba, dan pemindahan haba dan proses pemindahan jisim. Oleh itu, definisi reka bentuk suhu pembakaran campuran adalah satu tugas yang sukar, kerana selain daripada komposisi campuran bahan api yang kuat mempengaruhi tekanan dan suhu awal. Mereka diperhatikan peningkatan kenaikan suhu pembakaran dan pemindahan haba dan proses pemindahan jisim menyumbang kepada pengurangan. Metana suhu pembakaran dalam proses reka bentuk dan aparat pengeluaran kimia ditentukan oleh pengiraan, dan pemasangan yang sedia ada (contohnya, dalam relau pirolisis), ia diukur menggunakan termogandingan.