Сегодня многие дома и предприятия используют природный газ. Этот газ находится в постоянном мировом росте, и ожидается, что в ближайшие десятилетия он будет продолжать расти. Использовать природный газ в мире химии используется очень важный параметр. Речь идет о теплоте сгорания. Это параметр, используемый для определения качества природного газа. Благодаря этому можно снизить стоимость газа, необходимого для определенного действия, и, следовательно, его экономическую стоимость.
Однако какова теплотворная способность? В этом посте вы можете узнать все о теплотворной способности, вам просто нужно продолжать читать seguir
Определение теплотворной способности
Теплотворная способность газа составляет количество энергии на единицу массы или объема, которое выделяется при полном окислении. Для железа такое окисление неизвестно. Когда вы слышите какую-то химию, очень часто думать об окислении как таковом. Окисление - это понятие, относящееся к потере электронов веществом. Когда это происходит, его положительный заряд увеличивается, и говорят, что он окисляется. Указанное окисление происходит в процессе сгорания.
Когда мы сжигаем природный газ, мы получаем энергию для производства электроэнергии, нагрева воды и т. Д. Поэтому важно знать количество энергии, которое газ способен генерировать на единицу массы или объема, чтобы определить его качество. В соответствии чем выше его теплотворная способность, тем меньше количество газа будем использовать. В этом заключается важность качества газа по сравнению с экономическими затратами.
Для измерения теплотворной способности используются различные единицы измерения. Килоджоули и килокалории используются как для массы, так и для объема. Как и в пище, здесь в газах тоже есть килокалории. Это не что иное, как энергия, выделяемая в процессе окисления. Что касается массы, она рассчитывается в килоджоулях на килограмм (кДж / кг) или килокалориях на килограмм (ккал / кг). Если мы говорим об объеме, мы будем говорить о килоджоулях на кубический метр (кДж / м3) или килокалорий на кубический метр (ккал / м3).
Более высокая или более низкая теплотворная способность
Когда мы говорим теоретически, теплотворная способность газа уникальна и постоянна. Однако, когда дело доходит до применения его на практике, мы можем найти два других определения. Один относится на более высокую теплотворную способность, а другой - на более низкую. Первый считает, что водяной пар, образующийся в процессе сгорания, полностью конденсируется. При этом учитывается тепло, выделяемое газом при фазовом переходе.
Предполагая, что все элементы, участвующие в горении, взяты за ноль градусов. Для того, чтобы произошло горение, должен быть воздух, и этот воздух также дает энергию. Следовательно, если и реагенты, и продукты, участвующие в горении, довести до нуля градусов до и после, водяной пар будет полностью конденсироваться. Этот водяной пар возникает из-за влажности, присущей топливу, и из-за влажности, которая образуется при окислении водорода в топливе.
С другой стороны, более низкая теплотворная способность не учитывает энергию который высвобождается из-за фазового перехода газа. Он считает, что водяной пар, содержащийся в газах, не конденсируется. Не меняя фазы, он не выделяет энергию и не требует дополнительного ввода. В этой ситуации энергия поступает только от окисления топлива.
Промышленное использование
Когда дело доходит до реальности в отраслях производства энергии, наибольший интерес представляет более низкая теплотворная способность. Это связано с тем, что дымовые газы обычно имеют более высокую температуру, чем конденсация водяного пара. Поэтому энергия, связанная с фазовым переходом газа, не учитывается.
Представляя энергию, которую газ способен выделять во время окисления, мы также можем узнать качество указанного газа. Чем выше теплотворная способность газа, тем меньше нам потребуется. В промышленности очень важно учитывать эти факторы. Чем выше качество газа, тем ниже производственные затраты. Чем стабильнее теплотворная способность газа, дешевле будет стоимость операций.
Меры и контроль, которые проводятся в отношении этих операций, полностью зависят от того, какой тип компании это делает. Однако какой бы ни была компания (природный газ, пласт, скважина или биогаз), они полностью контролируют этот параметр. Он также широко используется в таких отраслях, как металлургия, стекольные заводы, цементные заводы, нефтеперерабатывающие заводы, генераторы энергии и нефтехимия.
Аналитические измерения
Мы отмечали, что теплотворная способность является очень важным параметром и что в промышленности есть методы для ее измерения и контроля. Существуют различные методы определения теплотворной способности газа. Самый старый и самый известный из них - калориметр бомбы.
Этот метод заключается в подаче газа в герметично закрытый контейнер постоянного объема. Емкость должна быть изолирована от других материалов или от возможных изменений в измерениях. Как только газ введен, для воспламенения газа используется искра. Для измерения температуры ставится градусник. С этим изменением значения температуры мы собираемся измерить тепло, выделяемое в результате реакции окисления.
Хотя этот метод очень точен, в конечном итоге он потребляет весь газ при сгорании. Кроме того, это считается периодическим методом измерения. Поэтому в крупных газопотребляющих отраслях этот метод не используется.
Непрерывное измерение этого газа выполняется с помощью газовой хроматографии в режиме онлайн. Он заключается в разделении компонентов пробы газа в хроматографической колонке. Обычно это капиллярная трубка, в которой есть неподвижная фаза, и мы вводим газ, который является подвижной фазой. Компоненты газа удерживаются за счет адсорбции неподвижной фазы, изменяя время ее элюирования в зависимости от ее молекулярной массы. Чем ниже молекулярная масса, тем короче время элюирования, и наоборот. Когда газы выходят из колонки, они встречаются с селективным детектором углеводородов. Они работают по теплопроводности.
Анализируя результаты, получают хроматограмму. Это не более чем график, на котором указано, какой процент каждого углеводорода содержится в анализируемом нами газе. Имея эту информацию, позже можно будет рассчитать теплотворную способность.
Вы уже знаете больше о теплоте сгорания и ее важности при производстве природного или других газов.