Ορισμός, χρησιμότητα και μέτρηση της θερμογόνου ισχύος ενός αερίου

Θερμογόνος δύναμη αερίου

Σήμερα πολλά σπίτια και βιομηχανίες χρησιμοποιούν φυσικό αέριο. Αυτό το αέριο βρίσκεται σε συνεχή παγκόσμια ανάπτυξη και αναμένεται να συνεχίσει να αυξάνεται τις επόμενες δεκαετίες. Χρησιμοποιώ φυσικό αέριο μια πολύ σημαντική παράμετρος χρησιμοποιείται στον κόσμο της χημείας. Πρόκειται για τη θερμογόνο αξία. Αυτή είναι η παράμετρος που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ποιότητας του φυσικού αερίου. Χάρη σε αυτό, το κόστος του φυσικού αερίου που απαιτείται για μια συγκεκριμένη ενέργεια και, ως εκ τούτου, το οικονομικό του κόστος μπορεί να μειωθεί.

Ωστόσο, ποια είναι η θερμογόνος αξία; Σε αυτήν την ανάρτηση μπορείτε να μάθετε τα πάντα σχετικά με τη θερμιδική αξία, απλά πρέπει να συνεχίσετε να διαβάζετε seguir

Ορισμός θερμιδικής αξίας

Καύση αερίου

Η θερμογόνος δύναμη ενός αερίου είναι την ποσότητα ενέργειας ανά μονάδα μάζας ή όγκου που απελευθερώνεται με πλήρη οξείδωση. Αυτή η οξείδωση δεν είναι γνωστή για το σίδηρο. Είναι πολύ συνηθισμένο όταν ακούτε κάποια χημεία να σκέφτεστε την οξείδωση ως τέτοια. Η οξείδωση είναι μια έννοια που αναφέρεται στην απώλεια ηλεκτρονίων από μια ουσία. Όταν συμβεί αυτό, το θετικό του φορτίο αυξάνεται και λέγεται ότι οξειδώνεται. Αυτή η αναφερθείσα οξείδωση λαμβάνει χώρα σε μια διαδικασία καύσης.

Όταν καίμε φυσικό αέριο παίρνουμε ενέργεια για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας, θερμικού νερού κ.λπ. Επομένως, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε την ποσότητα ενέργειας που μπορεί να παράγει το αέριο ανά μονάδα μάζας ή όγκο για να προσδιορίσει την ποιότητά του. Σύμφωνα με όσο υψηλότερη είναι η θερμογόνος αξία του, τόσο λιγότερη είναι η ποσότητα αερίου που θα χρησιμοποιήσουμε. Σε αυτό βρίσκεται η σημασία της ποιότητας ενός αερίου σε σχέση με το οικονομικό κόστος.

Χρησιμοποιούνται διάφορες μονάδες μέτρησης για τη μέτρηση της θερμογόνου αξίας. Τα Kilojoules και kilocalories χρησιμοποιούνται τόσο για τη μάζα όσο και για τον όγκο. Όπως στα τρόφιμα, εδώ στα αέρια υπάρχουν επίσης κιλοκαλλιέργειες. Δεν είναι τίποτα περισσότερο από την ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια μιας διαδικασίας οξείδωσης. Όσον αφορά τη μάζα, υπολογίζεται σε kilojoule ανά κιλό (kJ / Kg) ή kilocalorie ανά κιλό (kcal / kg). Αν αναφερθούμε στον όγκο, θα μιλήσουμε για kilojoule ανά κυβικό μέτρο (kJ / m3) ή kilocalorie ανά κυβικό μέτρο (kcal / m3).

Υψηλότερη ή χαμηλότερη θερμογόνος αξία

Καυστήρας φυσικού αερίου

Όταν μιλάμε θεωρητικά, η θερμογόνος δύναμη ενός αερίου είναι μοναδική και σταθερή. Ωστόσο, όταν πρόκειται για πρακτική εφαρμογή, μπορούμε να βρούμε δύο άλλους ορισμούς. Κάποιος αναφέρεται στην υψηλότερη θερμιδική τιμή και άλλη στην χαμηλότερη. Ο πρώτος θεωρεί ότι οι υδρατμοί που παράγονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας καύσης συμπυκνώνονται πλήρως. Αυτό λαμβάνει υπόψη τη θερμότητα που παράγεται από το αέριο κατά την αλλαγή φάσης.

Υποθέτοντας ότι όλα τα στοιχεία που εμπλέκονται στην καύση λαμβάνονται σε μηδέν βαθμούς. Για να γίνει καύση πρέπει να υπάρχει αέρας και αυτός ο αέρας παρέχει επίσης ενέργεια. Επομένως, εάν τόσο τα αντιδραστήρια όσο και τα προϊόντα που συμμετέχουν στην καύση φέρονται σε μηδέν βαθμούς πριν και μετά, οι υδρατμοί θα συμπυκνωθούν πλήρως. Αυτός ο υδρατμός προέρχεται από την υγρασία που είναι εγγενής στο καύσιμο και από την υγρασία που σχηματίζεται όταν το υδρογόνο στο καύσιμο οξειδώνεται.

Από την άλλη πλευρά, η χαμηλότερη θερμιδική τιμή δεν λαμβάνει υπόψη την ενέργεια που απελευθερώνεται από την αλλαγή φάσης του αερίου. Θεωρεί ότι οι υδρατμοί που περιέχονται στα αέρια δεν συμπυκνώνονται. Χωρίς αλλαγή φάσης, δεν απελευθερώνει ενέργεια και δεν υπάρχει πρόσθετη είσοδος. Σε αυτήν την περίπτωση, υπάρχει μόνο εισροή ενέργειας από την οξείδωση του καυσίμου.

Βιομηχανική χρήση

Βιομηχανική χρήση θερμογόνου αξίας

Όσον αφορά την πραγματικότητα στις βιομηχανίες παραγωγής ενέργειας, είναι η χαμηλότερη θερμογόνος αξία που έχει το μεγαλύτερο ενδιαφέρον. Αυτό συμβαίνει επειδή τα αέρια καύσης είναι συνήθως σε υψηλότερη θερμοκρασία από τη συμπύκνωση υδρατμών. Επομένως, η ενέργεια που οφείλεται στην αλλαγή φάσης του αερίου δεν λαμβάνεται υπόψη.

Αναπαριστώντας την ενέργεια που μπορεί να απελευθερώσει το αέριο κατά την οξείδωση, μπορούμε επίσης να γνωρίζουμε την ποιότητα του εν λόγω αερίου. Όσο περισσότερη θερμιδική αξία έχει ένα αέριο, τόσο λιγότερη ποσότητα θα χρειαζόμαστε. Στη βιομηχανία είναι πολύ σημαντικό να ληφθούν υπόψη αυτοί οι παράγοντες. Όσο υψηλότερη είναι η ποιότητα του αερίου, τόσο χαμηλότερο είναι το κόστος παραγωγής. Όσο πιο σταθερή είναι η θερμογόνος δύναμη ενός αερίου, φθηνότερο θα είναι το κόστος των εργασιών.

Τα μέτρα και ο έλεγχος που πραγματοποιούνται σε αυτές τις λειτουργίες εξαρτώνται εξ ολοκλήρου από το είδος της εταιρείας που το κάνει. Ωστόσο, ανεξάρτητα από την εταιρεία (φυσικό αέριο, δεξαμενή, πηγάδι ή βιοαέριο) ελέγχουν εξαντλητικά αυτήν την παράμετρο. Χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε βιομηχανίες όπως μεταλλουργία, εργοστάσια γυαλιού, εργοστάσια τσιμέντου, διυλιστήρια, γεννήτριες ενέργειας και πετροχημικά.

Αναλυτικές μετρήσεις

Αέρια χρωματογραφία

Σχολιάσαμε ότι η θερμιδική αξία είναι μια πολύ σημαντική παράμετρος και ότι οι βιομηχανίες έχουν μεθόδους για τη μέτρηση και τον έλεγχό της. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για τον προσδιορισμό της θερμογόνου αξίας ενός αερίου. Το παλαιότερο και πιο γνωστό είναι αυτό του η θερμιδομετρική βόμβα.

Αυτή η μέθοδος συνίσταται στην εισαγωγή αερίου σε ερμητικά σφραγισμένο δοχείο σταθερού όγκου. Το δοχείο πρέπει να απομονωθεί από άλλα υλικά ή από πιθανές αλλοιώσεις στη μέτρηση. Μόλις εισαχθεί το αέριο, χρησιμοποιείται ένας σπινθήρας για την ανάφλεξη του αερίου. Ένα θερμόμετρο τοποθετείται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας. Με αυτήν την αλλαγή στην τιμή θερμοκρασίας θα μετρήσουμε τη θερμότητα που απελευθερώνεται από την αντίδραση οξείδωσης.

Αν και αυτή η μέθοδος είναι πολύ ακριβής, καταλήγει να καταναλώνει όλο το αέριο κατά την καύση. Επιπλέον, θεωρείται μια ασυνεχής μέθοδος μέτρησης. Επομένως, αυτή η μέθοδος δεν χρησιμοποιείται σε βιομηχανίες κατανάλωσης φυσικού αερίου μεγάλης κλίμακας.

Η συνεχής μέτρηση αυτού του αερίου γίνεται με ηλεκτρονική χρωματογραφία αερίου. Αυτό συνίσταται στο διαχωρισμό των συστατικών του δείγματος αερίου σε μια χρωματογραφική στήλη. Κανονικά είναι ένας τριχοειδής σωλήνας στον οποίο υπάρχει μια στατική φάση και εισάγουμε το αέριο, το οποίο είναι η κινητή φάση. Τα συστατικά του αερίου συγκρατούνται με προσρόφηση της στατικής φάσης, μεταβάλλοντας τον χρόνο έκλουσης ανάλογα με το μοριακό του βάρος. Όσο χαμηλότερο είναι το μοριακό βάρος, τόσο μικρότερος είναι ο χρόνος έκλουσης και αντίστροφα. Καθώς τα αέρια εξέρχονται από τη στήλη, συναντούν έναν επιλεκτικό ανιχνευτή υδρογονανθράκων. Λειτουργούν με θερμική αγωγιμότητα.

Κατά την ανάλυση των αποτελεσμάτων, λαμβάνεται ένα χρωματογράφημα. Αυτό δεν είναι τίποτα περισσότερο από ένα γράφημα όπου αναφέρεται το ποσοστό κάθε υδρογονάνθρακα στο αέριο που έχουμε αναλύσει. Με αυτές τις πληροφορίες, η θερμογόνος δύναμη μπορεί να υπολογιστεί αργότερα.

Γνωρίζετε ήδη κάτι περισσότερο για τη θερμογόνο δύναμη και τη σημασία που έχει κατά την παραγωγή φυσικού αερίου ή άλλων αερίων.


Γίνε ο πρώτος που θα σχολιάσει

Αφήστε το σχόλιό σας

Η διεύθυνση email σας δεν θα δημοσιευθεί. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

*

*

  1. Υπεύθυνος για τα δεδομένα: Miguel Ángel Gatón
  2. Σκοπός των δεδομένων: Έλεγχος SPAM, διαχείριση σχολίων.
  3. Νομιμοποίηση: Η συγκατάθεσή σας
  4. Κοινοποίηση των δεδομένων: Τα δεδομένα δεν θα κοινοποιούνται σε τρίτους, εκτός από νομική υποχρέωση.
  5. Αποθήκευση δεδομένων: Βάση δεδομένων που φιλοξενείται από τα δίκτυα Occentus (ΕΕ)
  6. Δικαιώματα: Ανά πάσα στιγμή μπορείτε να περιορίσετε, να ανακτήσετε και να διαγράψετε τις πληροφορίες σας.