O metano é um composto químico gasoso com a fórmula química CH4. Este é o representante mais simples de alcanos. Outros nomes para este grupo de compostos orgânicos: limitativo, saturado ou hidrocarbonetos parafínicos. Eles são caracterizados por terem uma ligação simples entre os átomos de carbono na molécula, e todas as restantes valências de cada um dos átomos de carbono estão saturadas por átomos de hidrogénio. Para alcanos a reação mais importante é a queima. Eles queimar para formar gás de dióxido de carbono e vapor de água. Como resultado, uma grande quantidade de energia química libertado, a qual é convertida em calor ou energia eléctrica. O metano é líquido inflamável e o principal componente do gás natural, o que o torna um combustível atraente. No centro de uma utilização mais ampla de reacção fóssil natural é combustão do metano. Uma vez que é em condições normais é um gás, é difícil para o transporte a longas distâncias da fonte, por isso é muitas vezes pré-liquefeito.
O processo de combustão é a reacção entre o metano e oxigénio, isto é, da maneira mais simples oxidação alcano. Isto produz dióxido de carbono, água e uma grande quantidade de energia. A combustão de metano pode ser descrita pela equação: CH4 [gás] + 2O2 [gás] → CO2 [gás] + 2H2O [vapor] + 891 kJ. Isto é, uma molécula de metano por reacção com duas moléculas de oxigénio forma uma molécula de dióxido de carbono e duas moléculas de água. Isso libera energia térmica, que é igual a 891 kJ. O gás natural é o limpo para queima de fósseis assim como o carvão, petróleo e outros combustíveis são mais complexas em sua composição. Por conseguinte, durante a combustão emitem para o ar diferentes produtos químicos nocivos. Desde o gás natural composta principalmente de metano (cerca de 95%), seguida queimá-lo dificilmente produz subprodutos ou suas voltas são muito menores do que no caso de outros combustíveis fósseis.
O valor calorífico de metano (55,7 kJ / g) é mais elevado do que os seus homólogos, tais como etano (51,9 kJ / g), propano (50,35 kJ / g), butano (49,50 kJ / g), ou outra combustíveis (madeira, carvão, querosene). Queima de metano produz mais energia. Para prever um ano incandescente de 100 W lâmpadas de luz deve queimar operação 260 kg de madeira, e 120 kg de carvão, querosene ou 73,3 kg, 58 kg ou todos de metano, o que corresponde a 78,8 metros cúbicos de gás natural.
O alcano mais simples é um recurso importante para a geração de eletricidade. Isso ocorre pela queima-la como caldeira de combustível, gerando vapor que aciona uma turbina a vapor. Além disso, a combustão do metano é utilizado para produzir gases de combustão quentes, cuja energia permite o funcionamento da turbina a gás (de combustão a operar até a turbina ou a própria turbina). Em muitas cidades, o metano é canalizada para casas para aquecimento doméstico e cozinhar. Em comparação com outros tipos de combustível de hidrocarboneto de queima de gás natural tem uma evolução menor de dióxido de carbono e uma grande quantidade de calor gerado.
A combustão do metano é utilizado para alcançar altas temperaturas em fornos de várias indústrias químicas, por exemplo, plantas, grandes-etileno. O gás natural misturado com o ar fornecido aos queimadores do forno de pirólise. O processo de combustão gera gases de combustão com temperatura elevada (700-900 ° C). Eles aquecem tubo (localizado dentro do forno), em que mistura de matéria-prima é alimentada com vapor (a fim de reduzir a formação de coque nos tubos do forno). Sob a acção de temperaturas elevadas, a pluralidade de reacções químicas, que irá produzir os componentes-alvo (de etileno e propileno) e derivados (fracções resina de pirólise pesado, de hidrogénio e de metano, etano, propano, hidrocarbonetos, C4, C5, pyrocondensate; cada uma delas tem a sua aplicação por exemplo, pyrocondensate usadas para produzir benzeno ou componentes gasolina para motores).
A combustão do metano é um fenómeno físico-química complexa com base em uma reacção redox exotérmica, caracterizado por uma taxa de fluxo elevada e libertar grande quantidade de calor, e processos de transferência de calor e transferência de massa. Portanto, a temperatura da mistura de combustão definição desenho é uma tarefa difícil, uma vez que para além da composição da mistura de combustível influenciam fortemente a sua pressão e temperatura inicial. Eles observaram um aumento de aumento da temperatura de combustão e transferência de calor e processos de transferência de massa contribuir para a sua redução. Metano temperatura de combustão nos processos de concepção e aparelhos de produção química determinada por cálculo, e as instalações existentes (por exemplo, nos fornos de pirólise), que é medida usando termopares.
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