Definisjon, nytte og måling av gassens brennkraft

Brennende kraft av en gass

I dag bruker mange hjem og næringer naturgass. Denne gassen har kontinuerlig global vekst og forventes å fortsette å vokse mer de neste tiårene. Å bruke Gas Natural en veldig viktig parameter brukes i kjemienes verden. Det handler om brennverdien. Dette er parameteren som brukes til å bestemme kvaliteten på naturgass. Takket være dette kan kostnadene for bensin som kreves for en bestemt handling, og derfor dens økonomiske kostnader reduseres.

Men hva er brennverdien? I dette innlegget vil du kunne vite alt om brennverdien, du må bare fortsette å lese 🙂

Definisjon av brennverdi

Forbrenning av en gass

Brennverdien til en gass er mengden energi per masseenhet eller volum som frigjøres ved fullstendig oksidasjon. Denne oksidasjonen er ikke kjent for jern. Det er veldig vanlig når du hører litt kjemi å tenke på oksidasjon som sådan. Oksidasjon er et begrep som refererer til tap av elektroner fra et stoff. Når dette skjer, øker den positive ladningen, og det sies å oksidere. Denne nevnte oksidasjonen finner sted i en forbrenningsprosess.

Når vi forbrenner naturgass får vi energi til å lage strøm, varme vann osv. Derfor er det viktig å vite hvor mye energi gassen kan generere per enhet eller masse for å bestemme kvaliteten. I henhold jo høyere brennverdi, jo mindre mengde av gass vi vil bruke. I dette ligger viktigheten av gassens kvalitet i forhold til de økonomiske kostnadene.

Forskjellige måleenheter brukes til å måle brennverdien. Kilojoules og kilokalorier brukes til både masse og volum. Som i mat er det også kilokalorier her i gasser. Det er ikke mer enn energi som frigjøres under en oksidasjonsprosess. Når det gjelder masse, beregnes det i kilojoule per kilo (kJ / Kg) eller kilokalori per kilo (kcal / kg). Hvis vi refererer til volum, vil vi snakke om kilojoule per kubikkmeter (kJ / m3) eller kilokalori per kubikkmeter (kcal / m3).

Høyere eller lavere brennverdi

Naturgassbrenner

Når vi snakker teoretisk, er brennverdien til en gass unik og konstant. Når det gjelder å praktisere det, kan vi imidlertid finne to andre definisjoner. Man refererer til den høyere brennverdien og en annen til den lavere. Den første anser at vanndampen som genereres under forbrenningsprosessen er fullstendig kondensert. Dette tar hensyn til varmen som genereres av gassen i faseendringen.

Forutsatt at alle elementene som er involvert i forbrenningen blir tatt i null grader. For at forbrenning skal finne sted må det være luft og at luften også gir energi. Derfor, hvis både reaktantene og produktene som deltar i forbrenningen bringes til null grader før og etter, vil vanndampen bli fullstendig kondensert. Denne vanndampen kommer fra luftfuktigheten som ligger i drivstoffet og fra fuktigheten som dannes når hydrogenet i drivstoffet oksiderer.

På den annen side den lavere brennverdien tar ikke energi i betraktning som frigjøres ved faseendring av gassen. Den anser at vanndampen i gassene ikke kondenserer. Ved ikke å endre fase frigjør den ikke energi, og det er ingen ekstra input. I denne situasjonen er det bare energiinngang fra oksidasjonen av drivstoffet.

Industriell bruk

Industriell bruk av brennverdi

Når det gjelder virkeligheten i energiproduksjonsindustrien, er den lavere brennverdien av største interesse. Dette er fordi forbrenningsgassene vanligvis har høyere temperatur enn kondens av vanndamp. Derfor blir ikke energien på grunn av faseendringen av gassen tatt i betraktning.

Ved å representere energien som gassen kan frigjøre under oksidasjonen, kan vi også kjenne kvaliteten på gassen. Jo mer brennverdi en gass har, jo mindre mengde trenger vi. I bransjen er det veldig viktig å ta hensyn til disse faktorene. Jo høyere kvaliteten på gassen er, desto lavere er produksjonskostnadene. Jo mer stabil brennverdien til en gass, billigere vil være kostnadene ved operasjonene.

Tiltakene og kontrollen som utføres på denne operasjonen, avhenger helt av hvilken type selskap som gjør det. Uansett selskap (naturgass, reservoar, brønn eller biogass) kontrollerer de imidlertid denne parameteren uttømmende. Det er også mye brukt i bransjer som metallurgi, glassfabrikker, sementanlegg, raffinerier, kraftgeneratorer og petrokjemi.

Analytiske målinger

Gasskromatografi

Vi har kommentert at brennverdi er en veldig viktig parameter, og at næringer har metoder for å måle og kontrollere den. Det er forskjellige metoder for å bestemme brennverdien til en gass. Den eldste og mest kjente er den av den kalorimetriske bomben.

Denne metoden består i å innføre en gass i en hermetisk lukket beholder med konstant volum. Beholderen må være isolert fra andre materialer eller fra mulige endringer i målingen. Når gassen er introdusert, brukes en gnist til å antenne gassen. Et termometer er plassert for å måle temperaturen. Med denne endringen i temperaturverdien skal vi måle varmen som frigjøres av oksidasjonsreaksjonen.

Selv om denne metoden er veldig nøyaktig, ender den opp med å forbruke all gassen i forbrenning. Videre regnes det som en diskontinuerlig målemetode. Derfor brukes denne metoden ikke i storskala gasskrevende næringer.

Kontinuerlig måling av denne gassen gjøres ved hjelp av online gasskromatografi. Dette består i å skille komponentene i gassprøven i en kromatografisk kolonne. Normalt er det et kapillarrør der det er en stasjonær fase, og vi introduserer gassen, som er den mobile fasen. Gasskomponentene beholdes ved adsorpsjon av den stasjonære fasen, og varierer dens elueringstid avhengig av dens molekylvekt. Jo lavere molekylvekt, jo kortere elueringstid og omvendt. Når gassene kommer ut av kolonnen, møter de en selektiv hydrokarbondetektor. De arbeider med varmeledningsevne.

Når du analyserer resultatene, det oppnås et kromatogram. Dette er ikke noe mer enn en graf der det er angitt hvor stor prosentandel av hvert hydrokarbon som er i gassen vi har analysert. Med denne informasjonen kan brennverdien beregnes senere.

Du vet allerede noe mer om brennkraften og viktigheten den har når du genererer naturgass eller andre gasser.


Bli den første til å kommentere

Legg igjen kommentaren

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *

*

*

  1. Ansvarlig for dataene: Miguel Ángel Gatón
  2. Formålet med dataene: Kontroller SPAM, kommentaradministrasjon.
  3. Legitimering: Ditt samtykke
  4. Kommunikasjon av dataene: Dataene vil ikke bli kommunisert til tredjeparter bortsett fra ved juridisk forpliktelse.
  5. Datalagring: Database vert for Occentus Networks (EU)
  6. Rettigheter: Når som helst kan du begrense, gjenopprette og slette informasjonen din.