मीथेन दहन

मीथेन रासायनिक सूत्र CH4 के साथ एक गैसीय रासायनिक यौगिक है। यह हाइड्रोकार्बन का सबसे सरल प्रतिनिधि है। सीमित, संतृप्त या Paraffinic हाइड्रोकार्बन: कार्बनिक यौगिकों के इस समूह के अन्य नाम। वे अणु में कार्बन परमाणुओं के बीच एक बंधन होने की विशेषता है, और कार्बन परमाणुओं में से प्रत्येक के सभी शेष valences हाइड्रोजन परमाणुओं से संतृप्त कर रहे हैं। हाइड्रोकार्बन के लिए सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रिया जल है। वे कार्बन डाइऑक्साइड गैस और जल वाष्प के रूप में जला। नतीजतन, जारी की रासायनिक ऊर्जा की एक बड़ी राशि है, जो गर्मी या विद्युत ऊर्जा में बदल जाती है। मीथेन ज्वलनशील तरल और प्राकृतिक गैस का मुख्य घटक है, जो इसे एक आकर्षक ईंधन बनाता है। प्राकृतिक जीवाश्म प्रतिक्रिया के व्यापक इस्तेमाल के केंद्र में मीथेन दहन है। यह सामान्य परिस्थितियों में है के बाद से एक गैस है, यह स्रोत से लंबी दूरी पर परिवहन के लिए मुश्किल है, तो यह अक्सर पूर्व तरलीकृत है।

दहन प्रक्रिया सरल एल्केन ऑक्सीकरण में मीथेन और ऑक्सीजन, अर्थात के बीच प्रतिक्रिया होती है। यह पैदा करता है कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और ऊर्जा का एक बहुत। मीथेन की दहन समीकरण द्वारा वर्णित किया जा सकता है: CH4 [गैस] 2O2 [गैस] → सीओ 2 [गैस] 2H2O [भाप] 891 जूल। जो है, दो ऑक्सीजन अणु के साथ प्रतिक्रिया द्वारा मीथेन के एक अणु एक अणु का निर्माण करती है कार्बन डाइऑक्साइड की और दो पानी के अणुओं। इस विज्ञप्ति गर्मी ऊर्जा, जो 891 जूल के बराबर है। प्राकृतिक गैस जीवाश्म जल इतनी के रूप में कोयला, तेल और अन्य ईंधनों संरचना में अधिक जटिल हैं के लिए साफ है। इसलिए, दहन के दौरान वे हवा विभिन्न हानिकारक रसायनों में फेंकना। के बाद से मुख्य रूप से प्राकृतिक गैस मीथेन (लगभग 95%) से बना है, तो यह जल शायद ही या उनके बदल जाता है उप-उत्पादों का उत्पादन अन्य जीवाश्म ईंधन के मामले में की तुलना में बहुत छोटे होते हैं।

मीथेन की कैलोरी मान (55.7 केजे / छ) अपनी homologues, इस तरह के ईथेन (51.9 केजे / छ), प्रोपेन (50.35 केजे / छ), ब्यूटेन (49.50 केजे / छ), या अन्य रूप में की तुलना में अधिक है ईंधन (लकड़ी, कोयला, मिट्टी का तेल)। जलते मीथेन और अधिक ऊर्जा पैदा करता है। एक साल उद्दीप्त 100 वॉट प्रकाश बल्ब के लिए प्रदान करने के लिए आपरेशन की लकड़ी का 260 किलो, और कोयला, मिट्टी के तेल की 120 किलो या 73.3 किलो, 58 किलो या मीथेन, जो प्राकृतिक गैस का 78.8 घन मीटर से मेल खाती है के सभी जला चाहिए।

सबसे सरल एल्केन बिजली उत्पादन के लिए एक महत्वपूर्ण संसाधन है। यह ईंधन बॉयलर के रूप में यह जल, भाप जो एक भाप टरबाइन ड्राइव पैदा करने से होता है। इसके अलावा मीथेन दहन गर्म ग्रिप गैसों, जिसका ऊर्जा आपरेशन में सक्षम बनाता है उत्पादन किया जाता है गैस टरबाइन की (टरबाइन या टरबाइन ही जब तक काम कर दहन)। कई शहरों में, मीथेन घरेलू ताप और खाना पकाने के लिए घरों में पहुंचाया जाता है। प्राकृतिक गैस कार्बन डाइऑक्साइड की एक छोटी विकास और उत्पन्न गर्मी की एक बड़ी राशि है जल हाइड्रोकार्बन ईंधन के अन्य प्रकार के साथ तुलना में।

मीथेन की दहन विभिन्न रासायनिक उद्योगों की भट्टियों में उच्च तापमान, उदाहरण के लिए, बड़े इथाइलीन संयंत्रों के लिए प्राप्त करने के लिए प्रयोग किया जाता है। प्राकृतिक गैस हवा के साथ मिश्रित पायरोलिसिस भट्ठी के बर्नर करने के लिए आपूर्ति की। दहन प्रक्रिया उच्च तापमान (700-900 डिग्री सेल्सियस) के साथ ग्रिप गैसों उत्पन्न करता है। वे पाइप (भट्ठी के भीतर स्थित), जिसमें कच्चे माल के मिश्रण के साथ तंग आ गया है गर्मी भाप (क्रम भट्ठी ट्यूबों में कोक गठन को कम करने में)। उच्च तापमान की कार्रवाई के तहत, रासायनिक प्रतिक्रियाओं की अधिकता है, जो लक्ष्य घटकों (इथाइलीन और प्रोपलीन) और उपोत्पाद निकलेगा (राल भारी पायरोलिसिस, हाइड्रोजन और मीथेन भिन्न, ईथेन, प्रोपेन, हाइड्रोकार्बन, सी 4, सी 5, pyrocondensate; उनमें से प्रत्येक अपने आवेदन है उदाहरण के लिए, pyrocondensate बेंजीन या मोटर पेट्रोल घटकों के उत्पादन के लिए) का उपयोग किया।

मीथेन की दहन एक जटिल भौतिक, रासायनिक एक एक्ज़ोथिर्मिक रेडोक्स प्रतिक्रिया के आधार पर घटना, एक उच्च प्रवाह की दर की विशेषता और गर्मी के भारी मात्रा, और गर्मी हस्तांतरण और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण की प्रक्रिया जारी है। इसलिए, डिजाइन परिभाषा मिश्रण दहन तापमान एक मुश्किल काम है, ईंधन मिश्रण की संरचना के अलावा के बाद से दृढ़ता से अपने दबाव और प्रारंभिक तापमान प्रभावित करते हैं। वे दहन तापमान वृद्धि और गर्मी हस्तांतरण और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण की प्रक्रिया की वृद्धि हुई है मनाया इसकी कमी के लिए योगदान। डिजाइन की प्रक्रिया में मीथेन दहन तापमान और गणना के द्वारा निर्धारित किया जाता रासायनिक उत्पादन apparatuses, और मौजूदा प्रतिष्ठानों (जैसे, पायरोलिसिस भट्टियों में), यह thermocouples का उपयोग कर मापा जाता है।