Combustion metanê

Methane avahîya kîmyayî di Kîmya de bi formula kîmyewî CH4 e. Ev herî hêsan nûnerê alkanes e. Navên din ên vê koma ji compounds organîk: sînorkirinę, têrnebûyîn, an petrol paraffinic. Ew bi destê ku têkiliyek di navbera atoman carbon di molekulek bilêv, û hemû valences mayî her yek ji atomên karbonê ya bi destê atomên hîdrojenê têrnebûyîn. Ji bo alkanes ya herî girîng jî, bertek pêketî ye. Ew bişewitîne ji bo avakirina gaza karbondîoksîtê û buxara avê. Di encama çalakiyê de, beşekê mezin ya enerjîyê kîmyewî serbest e, ku di nav germiya an enerjiya elektrîkê bîya. Methane avî êmin û hêmana sereke ya gaza xwezayî, ku ew sotemeniya balkêş jî ev e. Li dilê bikaranîna firehtir reaksiyoneke fosîlan xwezayî şewat metanê e. Ji ber ku ew di bin şert û mercên normal e ji ber gaza e, lê zehmet e ku wê veguhezîne ser dûr û dirêj ji source, da ew e gelek caran pre-darijiye.

The pêvajoya şewitandina berteka di navbera metanê û oksîjenê, i.e. di sadetirîn oxidation alkane e. Ev berhem karbondîoksîtê, av û gelek enerjî. Combustion ji gaza metanê dikare ji aliyê hêlekê şirove: CH4 [gazê] + 2O2 [gazê] → CO2 [gazê] + 2H2O [steam] + 891 kJ. Ku, yek molekulek ji gaza metanê bi berteka bi du gerdên ji oksîjenê Navdêr molekulek ji karbondîoksîtê û du gerdên avê. Ev serbest enerjiyê germê, ji bo 891 kJ wekhev e ku. gaza xwezayî ya paqij ji bo şewitandina fosîlan da ku komir, petrol û bi şewateyên din li kompozîsyona tevlihevtir e. Ji ber vê yekê, di dema şewitandina ew nav air kîmyewî cuda şertû emit. Ji ber gaza xwezayî ya di serî de ji gaza metanê (95%) pêk tê, ew jî ew şewitandina hema berhem by-products an da dixne wan bi gelekî biçûktir in di doza din bi şewateyên fosil.

Nirxê, kaloriya wê ji gaza metanê (55.7 kJ / g) ji homologues xwe, wek Êtan (51.9 kJ / g), propane (50.35 kJ / g), bûtan (49.50 kJ / g), an jî tiştekî din e sûtemeniyê (êzing, komir, nefta). Şewitandina metanê enerjî hildiberîne. To ne ji bo salekê Incandescent 100 ampulên W ronahiyê divê operasyon 260 kg darî, û 120 kg ji komir, nefta an jî 73,3 kg, 58 kg an hemû ji gaza metanê, ku beramberî 78,8 m³ yên gaza xwezayî de bişewitînin.

Herî hêsan û alkane çavkaniyeke girîng ji bo nifşê elektrîkê ye. Ev bi şewitandinê û ew wek Depoya sotemenî, bi afrandina steam ku mîrê tûrbîna steam pêk tê. Bi şewitandina metanê ya tê bikaranîn ji bo hilberîna gaz flue hot, ku enerjî, derfetê dide operasyona ji turbine gazê (combustion xebatê yên heta turbine an jî turbine xwe). Li gelek bajaran, metanê ji nav malan ji bo germkirinê navxweyî û çêkirina xwarinê li bilûrê. Bi nisbet bi cureyên din ên sotemeniyê û gazê dişewitîn gaza xwezayî heye evolution biçûk ji karbondîoksîtê û beşekê mezin ji germê bipêşxistin.

Combustion ji gaza metanê tê bikaranîn, ji bo germahiyeke bilind li furnaces senetî yên kîmyevî, ji bo nebatên nimûne, large-porto. Ku gaza xwezayî tevlihev bi hewa bi şekir ji firna pyrolysis peydakirî. The pêvajoya şewitandina şêwey gazên flue bi tîna bilind de (700-900 ° C). Ew boriyeke (li nava sorkirin) in ku têkela maddî xav bi têr germ steam (ji bo kêmkirina damezrandina coke li tubes firna ya). Di bin bandora Germiya bilind e komek ji reaksiyonên kîmyewî, ku di encama ku pêkhateyên xwestin (porto û propylene) û ji aliyê-products (resin pyrolysis Heavy, hydrogen û gaza metanê fractions, Êtan, propane, petrol, C4, C5, pyrocondensate heye; her yek ji wan xwedî hewcedariyên xwe ji bo nimûne, pyrocondensate bikaranîn ji bo hilberîna berlin an benzîn motor pêkhateyên).

Combustion ji gaza metanê fenomeneke fîzîkî-kîmyewî kompleks li ser reaksiyona Redox exothermic, bi şikilkî rêjeya herikîna bilind û berdim mîqdara dadanî ji germê, û veguhastina germê û pêvajoya veguhastina girseyî ye. Ji ber vê yekê, ji design pênase agirê şewitandina têkelê karekî gelek zehmet e, ji ber ku ji bilî li kompozîsyona ji têkela sotemeniyê bi tundî zexta xwe û agirê destpêkê de bandorê. Ew ji zêdebûna ji bilindbûna agirê şewitandina û transfer germê û pêvajoya veguhastina girseyî ji bo kêmkirina wê. Methane agirê şewitandina di pêvajoyên design û navgînên hilberînê kîmyewî ji aliyê hesabekî û saziyên heyî (raxîne, di furnaces pyrolysis de), ku ew bi bikaranîna thermocouples tê pîvandin.