甲烷燃烧

甲烷是具有化学式CH 4的气态化合物。 这是烷烃的最简单的代表。 限制性的，饱和或链烷烃：此基团的有机化合物的其它名称。 它们的特征在于在分子中具有碳原子之间的单键，并且每个碳原子的所有剩余价被氢原子饱和的。 对于烷烃中最重要的反应是燃烧。 他们燃烧以形成二氧化碳气体和水蒸汽。 其结果是，巨大释放的化学能量的量，其被转换成热能或电能。 甲烷是易燃液体和天然气的主要成分，这使得它有吸引力的燃料。 在广泛使用的天然矿物反应的心脏是甲烷燃烧。 由于它是在正常条件下是气体，因此难以在从源长距离输送，所以它往往是预液化。

燃烧过程是在最简单的烷烃氧化甲烷和氧气，即之间的反应。 这产生 二氧化碳， 水和大量的能量。 甲烷的燃烧可通过以下公式来描述：CH 4 [气体] + 2O 2 [气体]→CO2 [气体] + 2H 2 O [蒸汽] + 891千焦耳。 即，通过与氧的两个分子反应的甲烷中的一个分子形成的分子的二氧化碳和两个水分子。 这释放 热能， 其等于891千焦耳。 天然气是清洁燃烧化石使煤，石油等燃料在组成更加复杂。 因此，在燃烧过程中它们发射到空气中不同的有害化学物质。 由于主要由甲烷（约95％）的天然气，然后燃烧几乎不副产物或它们的匝产生比在其它化石燃料的情况下要小得多。

甲烷的热值（55.7千焦/克）比它的同系物，如乙烷（51.9千焦/克），丙烷（50.35千焦/克），丁烷（49.50千焦/克），或其它高级燃料（木材，煤炭，煤油）。 燃烧甲烷产生更多的能量。 为了提供一年白炽灯100瓦灯泡必须烧操作260千克的木材，和120千克煤，煤油或73.3公斤，58千克或全部甲烷，其对应于天然气的78.8立方米。

最简单的烷烃是用于发电的重要资源。 这通过它燃烧作为燃料的锅炉，产生蒸汽驱动蒸汽涡轮机。 也甲烷燃烧被用于产生热烟道气，其能量使操作 燃气涡轮机的 （燃烧，直到涡轮机或涡轮机本身进行操作）。 在许多城市，甲烷管道进入家庭的家庭取暖和烹饪。 与其它类型的烃类燃料的燃烧天然气具有二氧化碳的较小进化和大量产生的热量的比较。

甲烷的燃烧被用于实现各种化学工业炉高的温度，例如，大乙烯植物。 与空气混合的天然气供给到热解炉的燃烧器。 燃烧过程产生具有高温（700-900℃）废气。 它们在加热，其与进料原料的混合物管（位于炉子内） 的蒸汽 （为了减少在炉管的焦炭形成）。 在高温下的动作中，所述多个化学反应的，这将得到目标组分（乙烯和丙烯）和副产物（树脂重热解，氢和甲烷的馏分，乙烷，丙烷，烃，C4，C5，pyrocondensate;他们每个人都有其应用例如，pyrocondensate用于生产苯或马达汽油组分）。

甲烷的燃烧是基于放热氧化还原反应的复合物的物理化学现象，其特征在于高流速和释放的热量大量，和传热和传质过程。 因此，设计定义混合物的燃烧温度是困难的任务，因为除了燃料混合物的组成强烈影响其压力和初始温度。 他们观察到燃烧温度上升，传热和传质过程的增加有助于其还原。 在设计过程中的甲烷燃烧温度和装置通过计算确定化工生产，和现有装置（例如，在热解炉中），它是使用热电偶测量。