मीथेन के दहन

मीथेन एक गैसीय रसायन हैरासायनिक सूत्र CH4 के साथ परिसर। यह अल्केन्स का सरलतम प्रतिनिधि है कार्बनिक यौगिकों के इस समूह के अन्य नाम हैं: संतृप्त, संतृप्त या पैराफिनिक हाइड्रोकार्बन। अणु में कार्बन परमाणुओं के बीच एक साधारण बंधन की उपस्थिति की विशेषता होती है, और प्रत्येक कार्बन परमाणु के सभी अन्य परिवेश हाइड्रोजन परमाणुओं से संतृप्त होते हैं। अल्केन्स के लिए, सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रिया दहन है। वे गैसीय कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प के गठन के साथ जलाते हैं। नतीजतन, रासायनिक ऊर्जा की एक बड़ी मात्रा जारी की जाती है, जो थर्मल या इलेक्ट्रिक एक में बदल जाती है मीथेन एक दहनशील पदार्थ और प्राकृतिक गैस का एक प्रमुख घटक है, जो इसे एक आकर्षक ईंधन बनाती है। प्राकृतिक जीवाश्म के व्यापक उपयोग के दिल में मीथेन की दहन प्रतिक्रिया है। चूंकि यह सामान्य परिस्थितियों में एक गैस है, इसलिए इसे स्रोत से दूर की दूरी तक पहुंचाना मुश्किल है, इसलिए यह पहले से द्रवीभूत होता है।

दहन प्रक्रिया के बीच की प्रतिक्रिया में होते हैंमीथेन और ऑक्सीजन, जो कि सरल अल्केन के ऑक्सीकरण में है नतीजतन, कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और बहुत अधिक ऊर्जा का निर्माण होता है। मीथेन के दहन समीकरण द्वारा वर्णित किया जा सकता है: सीएच 4 [गैस] + 2 ओ 2 [गैस] → सीओ 2 [गैस] + 2 एच 2 ओ [वाप] + 891 केजे। अर्थात्, दो ऑक्सीजन अणुओं के साथ बातचीत करते समय मीथेन का एक अणु कार्बन डाइऑक्साइड के अणु और पानी के दो अणुओं को बनाता है। इस मामले में, गर्मी ऊर्जा 891 केजे के बराबर है। प्राकृतिक गैस जीवाश्म जलाने के लिए सबसे साफ है, क्योंकि कोयला, तेल और अन्य ईंधन संरचना में अधिक जटिल हैं। इसलिए, दहन के दौरान, वे कई हानिकारक रसायनों को हवा में छोड़ देते हैं। चूंकि प्राकृतिक गैस मुख्य रूप से मीथेन (लगभग 95%) के होते हैं, इसके दहन के परिणाम छोटे या उप-उत्पादों में होते हैं, या अन्य जीवाश्म ईंधन के मामले में बहुत कम होते हैं।

मीथेन का उष्मीय मूल्य (55.7 केजे / ग्रा)अपनी homologues, इस तरह के ईथेन (51.9 केजे / छ), प्रोपेन (50.35 केजे / छ), ब्यूटेन (49.50 केजे / छ), या अन्य ईंधन (लकड़ी, कोयला, मिट्टी का तेल) के रूप में की तुलना में अधिक। 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।

सरलतम alkane के लिए एक महत्वपूर्ण संसाधन हैबिजली प्राप्त करना यह एक बायलर ईंधन के रूप में जलते हुए, भाप पैदा करने के कारण होता है, जो भाप टरबाइन को चलाता है। इसके अलावा, मीथेन का दहन गर्म फ्ल्यू गैसों का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है, जिसकी ऊर्जा गैस टरबाइन के संचालन को सुनिश्चित करती है (दहन टरबाइन या टरबाइन में ही किया जाता है)। कई शहरों में, मीथेन घरेलू हीटिंग और खाना पकाने के लिए घरों में पाइपों के माध्यम से खिलाया जाता है। अन्य प्रकार के हाइड्रोकार्बन ईंधन के मुकाबले प्राकृतिक गैस का दहन कम कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन और गर्मी की अधिक मात्रा में उत्पादित होता है।

जलती हुई मीथेन को प्राप्त करने के लिए प्रयोग किया जाता हैविभिन्न रासायनिक उद्योगों की भट्टियों में उच्च तापमान, उदाहरण के लिए, बड़े इथाइलीन संयंत्रों के लिए। 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 मिश्रण (क्रम भट्ठी ट्यूबों में कोक गठन को कम करने में) भाप के साथ तंग आ गया है गर्मी। 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।

मीटिंग बर्निंग एक जटिल भौतिक-रसायन हैएक एक्ओथरेमिक ऑक्सीकरण-कमी की प्रतिक्रिया के आधार पर घटना, एक उच्च प्रवाह दर और गर्मी की एक बड़ी मात्रा के रिलीज के साथ ही गर्मी विनिमय और सामूहिक-विनिमय प्रक्रियाओं की विशेषता है। इसलिए, मिश्रण के दहन के तापमान की गणना एक जटिल कार्य है, क्योंकि ईंधन के मिश्रण की संरचना के अलावा, इसका दबाव और प्रारंभिक तापमान दृढ़ता से प्रभावित होता है। उनकी वृद्धि के साथ, दहन के तापमान में वृद्धि देखी गई है, और गर्मी विनिमय और जन-विनिमय प्रक्रिया इसकी कमी में योगदान करती है। प्रक्रियाओं के डिजाइन और रासायनिक उत्पादन के उपकरण में मीथेन का दहन तापमान गणना पद्धति द्वारा निर्धारित किया जाता है, और ऑपरेटिंग प्रतिष्ठानों (उदाहरण के लिए, पायरोलिसिस भट्टियों में), इसे थर्माकोपल्स से मापा जाता है।