Combustion incomplète de gaz naturel. Produits de combustion de gaz de ménage et articles ménagers

Le gaz naturel est le carburant le plus courant aujourd'hui. Le gaz naturel est appelé naturel, car il est miné depuis le début de la terre.

Le processus de combustion de gaz est une réaction chimique à laquelle l'interaction se produit gaz naturel. Avec de l'oxygène, qui est contenu dans l'air.

Dans le carburant gazeux, il y a une partie combustible et non combustible.

Le composant combustible principal du gaz naturel est le méthane - CH4. Son contenu dans le gaz naturel atteint 98%. Le méthane ne sent pas, ne goûte pas et n'est pas toxique. La limite de son inflammabilité est de 5 à 15%. Ce sont ces qualités qui ont permis d'utiliser du gaz naturel, comme l'un des principaux types de carburant. La concentration de méthane est la vie en danger de la vie de plus de 10%, peut donc suffire, en raison du manque d'oxygène.

Pour détecter les fuites de gaz, le gaz est soumis à une odeur, en d'autres termes, une substance dangereuse est ajoutée (éthyle mercaptan). Dans le même temps, le gaz peut être détecté à une concentration de 1%.

Outre le méthane dans le gaz naturel, des gaz combustibles peuvent être présents - propane, butane et éthane.

Assurer une combustion de gaz de haute qualité est nécessaire dans quantité suffisante Apportez l'air dans la zone de combustion et obtenez un bon mélange de gaz avec de l'air. L'optimal est considéré comme le ratio de 1: 10. C'est-à-dire qu'une partie du gaz représente dix parties de l'air. En outre, il est nécessaire de créer le nécessaire mode de température. Pour que le gaz soit ignoré, il est nécessaire de chauffer jusqu'à la température de son allumage et à l'avenir, la température ne doit pas tomber en dessous de la température d'allumage.

Il est nécessaire d'organiser l'élimination des produits de combustion dans l'atmosphère.

La combustion complète est obtenue s'il n'y a pas de substances combustibles dans les produits de combustion de la sortie dans l'atmosphère. Dans le même temps, le carbone et l'hydrogène sont combinés ensemble et forment du dioxyde de carbone et de la paire d'eau.

Visuellement comme combustion complète Flamme bleu clair ou violet bleuâtre.

En plus de ces gaz, l'azote et l'oxygène restant se situent à un gaz combustible. N 2 + O 2

Si la combustion du gaz n'est pas complètement survenue, les substances combustibles sont émises dans l'atmosphère - monoxyde de carbone, hydrogène, suie.

La combustion de gaz incomplète se produit en raison d'un air insuffisant. Dans le même temps, les langues de Scoot apparaissent visuellement dans la flamme.

Le risque de combustion incomplète de gaz est que le monoxyde de carbone peut provoquer une chaudière d'empoisonnement. CO IN AIR 0.01-0.02% peut causer empoisonnement facile. Une concentration plus élevée peut entraîner une intoxication et une mort graves.

La suie résultante s'installe sur les murs des chaudières aggravant la transmission de chaleur au support thermique réduit l'efficacité de la chaufferie. La suie passe chaleureusement pire que le méthane 200 fois.

Théoriquement, la combustion de 1m3 gaz est nécessaire de 9 m3 de l'air. Dans les conditions aériennes réelles, cela prend plus.

C'est-à-dire qu'une quantité excessive d'air est nécessaire. Cette magnitude indiquée Alpha montre combien de fois l'air est passé plus que théoriquement, théoriquement.

Le coefficient alpha dépend du type du brûleur spécifique et est généralement prescrit dans le passeport de conduit ou conformément aux recommandations de la mise en service de l'organisation produite.

Avec une quantité croissante d'air excédentaire au-dessus des pertes de chaleur recommandées. Avec une augmentation significative de la quantité d'air, la flamme peut se produire, créant situation d'urgence. Si la quantité d'air est inférieure à celle recommandée, la combustion sera incomplète, créant ainsi une menace pour empoisonner la chaufferie.

Pour un contrôle plus précis de la qualité de la combustion de carburant, il existe des analyseurs de gaz, qui mesurent le contenu de certaines substances dans la composition des gaz sortants.

Les analyseurs de gaz peuvent être inclus avec des chaudières. En cas de non, les mesures correspondantes détiennent une organisation de mise en service avec analyseurs de gaz portables. Compilé carte régulière dans lequel les paramètres de contrôle nécessaires sont prescrits. En y adhérant, il est possible d'assurer une combustion totale de carburant normale.

Les principaux paramètres de régulation de la combustion de carburant sont les suivants:

• le rapport gazier et l'air servi sur le brûleur.

• camérage d'un excès d'air.

• diffixe dans le four.

• Cumule action utile Chaudière.

Dans le même temps, sous le coefficient de l'effet utile de la chaudière, le rapport de la chaleur utile à la valeur de toute la chaleur dépensée est implicite.

La composition de l'air

À la catégorie: Approvisionnement en gaz

Gaz de gaze gazeux

L'état principal de la combustion de gaz est la présence d'oxygène (et donc de l'air). Sans air, la combustion du gaz est impossible. Dans le processus de combustion du gaz, une réaction chimique du composé d'oxygène d'air avec de l'hydrogène de carbone et de carburant se produit. La réaction se produit avec la libération de chaleur, de lumière, ainsi que de dioxyde de carbone et de vapeur d'eau.

En fonction de la quantité d'air, qui participe au processus de combustion de gaz, il existe une combustion complète ou incomplète.

Avec une prise d'air suffisante, la combustion complète des gaz se produit, à la suite de laquelle ses produits de combustion contiennent des gaz non inflammables: dioxyde de carbone C02, azote N2, paires d'eau H20. La plupart (en volume) dans les produits de combustion d'azote - 69.3-74%.

Pour une combustion totale de gaz, il est également nécessaire qu'elle soit mélangée à l'air dans certaines quantités (pour chaque gaz). Plus la teneur en calorie est élevée en gaz, le nécessaire grande quantité air. Ainsi, pour l'incinération de 1 m3 de gaz naturel, environ 10 m3 d'air, artificielle - environ 5 m3, mélangé - environ 8,5 m3 est requis.

En cas d'apport d'air insuffisant, une combustion incomplète de gaz ou de chimie inflammable à proximité composants; Dans les produits de combustion, des gaz combustibles de monoxyde de carbone CO, de méthane CH4 et d'hydrogène H2 apparaissent

En cas de combustion incomplète de gaz, un long, fumeur, rougeoyant, opaque, couleur jaune torche.

Ainsi, le manque d'air conduit à une combustion incomplète de gaz et à un excès de refroidissement excessivement de la température de la flamme. Température de l'inflammation du gaz naturel 530 ° C, Coke - 640 ° C, mélangé - 600 ° C. De plus, une combustion incomplète de gaz se produit également avec un excès important de l'air. Dans le même temps, la fin de la couleur jaunâtre est observée, pas tout à fait transparente, avec un noyau vague vert bleuâtre; La flamme est instable et s'éloigne du brûleur.

Figure. 1. Flamme de gaz Je suis sans mélanger antérieurement de gaz à l'air; BS partiel avant Mélange de gaz verticatif avec air; B - avec mélange complet complet de gaz avec air; 1 - zone sombre interne; 2 - Accélérer un cône rougeoyant; 3 - couche de combustion; 4 - Produits de combustion

Dans le premier cas (Fig. 1, a), la torche a une longueur supérieure et consiste en trois zones. DANS air atmosphérique Le gaz pur brûle. Dans la première zone sombre interne, le gaz ne brûle pas: il n'est pas mélangé avec de l'oxygène de l'air et non chauffé à la température d'allumage. Dans la deuxième zone, l'air entre un nombre insuffisant: il est retardé par une couche de combustion, et donc il ne peut donc pas être bien mélangé avec du gaz. Ceci est mis en évidence par une couleur jaune brillante et jaune légère de la flamme. Dans une troisième zone, l'air entre suffisamment de quantités, l'oxygène qui est mélangé au gaz, le gaz est allumé bleuâtre.

Dans ce cas, le gaz et l'air sont fournis séparément sur le four. Dans le four, la combustion non seulement du mélange gaz-air est survenue, mais également le processus de préparation du mélange. Une telle méthode de combustion de gaz est largement utilisée dans les installations industrielles.

Dans le second cas (fig. 1.6), la combustion du gaz est nettement meilleure. À la suite d'un pré-mélange partiel de gaz avec de l'air dans la zone de combustion, un mélange de gaz à gaz cuit entre. La flamme devient plus courte, le blâme a deux zones - intérieure et extérieure.

Le mélange gaz-air dans la zone interne n'est pas allumé, car il n'a pas chauffé à la température de l'allumage. La zone extérieure brûle le mélange à gaz élevé, tandis que dans la partie supérieure de la zone, la température augmente fortement.

Avec un mélange partiel de gaz avec de l'air dans ce cas, la combustion totale du gaz ne se produit qu'avec une alimentation en air supplémentaire à la torche. Dans le processus de combustion du gaz, l'air est ajouté deux fois: la première fois - avant d'entrer dans la fournaise (air primaire), la deuxième fois - directement dans la fournaise (air secondaire). Cette méthode de combustion de gaz est basée sur un dispositif de brûleur à gaz pour appareils ménagers et chaudières chauffantes.

Dans le troisième cas, la torche est considérablement raccourcie et le gaz brûle complètement, car le mélange gaz-air a été pré-cuit. Un court torche transparent témoigne de l'exhaustivité de la combustion de gaz. couleur bleue (Floraison), qui est utilisé dans des dispositifs de rayonnement infrarouge pendant le chauffage du gaz.

Les produits de combustion de gaz naturel sont le dioxyde de carbone, les vapeurs d'eau, une certaine quantité d'oxygène et d'azote en excès. Les produits de gaz complets de gaz peuvent être de l'oxyde de carbone, un hydrogène non brûlé et un méthane, des hydrocarbures lourds, de la suie.

Plus dans les produits de la combustion de dioxyde de carbone CO 2, plus l'oxyde de carbone de CO et plus sera la combustion. Le concept de "contenu maximum de CO 2 dans les produits de combustion" a été introduit dans la pratique. La quantité de dioxyde de carbone dans les produits de combustion de certains gaz est indiquée dans le tableau ci-dessous.

La quantité de dioxyde de carbone dans les produits de combustion de gaz

Profitant des données de la table et connaissant le pourcentage de CO 2 dans les produits de combustion, il est facile de déterminer la qualité de la combustion du gaz et du coefficient d'air en excès a. Pour ce faire, avec l'analyseur de gaz, la quantité de CO 2 dans les produits de combustion de gaz doit être déterminée et divisée la valeur de CO 2max à la valeur résultante tirée de la table. Par exemple, si, lors de la combustion de gaz dans ses produits de combustion, 10,2% de dioxyde de carbone est contenu, puis le coefficient d'excès d'air dans le four

α \u003d CO 2MAX / CO 2 Analyse \u003d 11.8 / 10.2 \u003d 1.15.

Le moyen le plus parfait de contrôler l'apport d'air dans le four et la complétude de sa combustion est l'analyse des produits de combustion utilisant des analyseurs de gaz automatiques. Les analyseurs de gaz sélectionnent périodiquement les gaz d'échappement et déterminent la teneur en dioxyde de carbone, ainsi que la quantité d'oxyde de carbone et d'hydrogène non allégé (CO + H 2) en pourcentage en vrac.

Si le témoignage de la flèche de l'analyseur de gaz sur la balance (CO 2 + H 2) est zéro, cela signifie que la combustion est complète et qu'il n'y a pas d'oxyde de carbone dans la combustion et l'hydrogène non brûlé. Si la flèche s'est déviée de zéro à droite, alors dans les produits de combustion, il existe un monoxyde de carbone et un hydrogène illégal, c'est-à-dire une combustion incomplète survient. Sur une autre échelle, la flèche d'analyseur de gaz doit indiquer la teneur maximale de CO 22MAS dans les produits de combustion. La combustion complète survient au pourcentage maximal de dioxyde de carbone, lorsque la flèche du pointeur d'échelle C + H 2 est nulle.

Le gaz naturel est le carburant le plus courant aujourd'hui. Le gaz naturel est appelé naturel, car il est miné depuis le début de la terre.

Le processus de combustion de gaz est une réaction chimique à laquelle le gaz naturel interagit avec de l'oxygène, contenant dans l'air.

Dans le carburant gazeux, il y a une partie combustible et non combustible.

Le composant combustible principal du gaz naturel est le méthane - CH4. Son contenu dans le gaz naturel atteint 98%. Le méthane ne sent pas, ne goûte pas et n'est pas toxique. La limite de son inflammabilité est de 5 à 15%. Ce sont ces qualités qui ont permis d'utiliser du gaz naturel, comme l'un des principaux types de carburant. La concentration de méthane est la vie en danger de la vie de plus de 10%, peut donc suffire, en raison du manque d'oxygène.

Pour détecter les fuites de gaz, le gaz est soumis à une odeur, en d'autres termes, une substance dangereuse est ajoutée (éthyle mercaptan). Dans le même temps, le gaz peut être détecté à une concentration de 1%.

Outre le méthane dans le gaz naturel, des gaz combustibles peuvent être présents - propane, butane et éthane.

Pour assurer une combustion de gaz de haute qualité, il est nécessaire de réduire l'air dans la zone de combustion et d'obtenir un bon mélange de gaz avec de l'air. L'optimal est considéré comme le ratio de 1: 10. C'est-à-dire qu'une partie du gaz représente dix parties de l'air. De plus, il est nécessaire de créer le régime de température souhaité. Pour que le gaz soit ignoré, il est nécessaire de chauffer jusqu'à la température de son allumage et à l'avenir, la température ne doit pas tomber en dessous de la température d'allumage.

Il est nécessaire d'organiser l'élimination des produits de combustion dans l'atmosphère.

La combustion complète est obtenue s'il n'y a pas de substances combustibles dans les produits de combustion de la sortie dans l'atmosphère. Dans le même temps, le carbone et l'hydrogène sont combinés ensemble et forment du dioxyde de carbone et de la paire d'eau.

Visuellement avec des flammes de combustion complètes, bleu clair ou violet bleuâtre.

Combustion totale de gaz.

méthane + oxygène \u003d dioxyde de carbone + eau

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2N 2

En plus de ces gaz, l'azote et l'oxygène restant se situent à un gaz combustible. N 2 + O 2

Si la combustion du gaz n'est pas complètement, les substances de carburant sont éjectées dans l'atmosphère - monoxyde de carbone, hydrogène, suie.

La combustion de gaz incomplète se produit en raison d'un air insuffisant. Dans le même temps, les langues de Scoot apparaissent visuellement dans la flamme.

Le risque de combustion incomplète de gaz est que le monoxyde de carbone peut provoquer une chaudière d'empoisonnement. Le contenu de CO IN AIR 0.01-0.02% peut provoquer une intoxication légère. Une concentration plus élevée peut entraîner une intoxication et une mort graves.

La suie résultante s'installe sur les murs des chaudières aggravant la transmission de chaleur au support thermique réduit l'efficacité de la chaufferie. La suie passe chaleureusement pire que le méthane 200 fois.

Théoriquement, la combustion de 1m3 gaz est nécessaire de 9 m3 de l'air. Dans les conditions aériennes réelles, cela prend plus.

C'est-à-dire qu'une quantité excessive d'air est nécessaire. Cette magnitude indiquée Alpha montre combien de fois l'air est passé plus que théoriquement, théoriquement.

Le coefficient alpha dépend du type du brûleur spécifique et est généralement prescrit dans le passeport de conduit ou conformément aux recommandations de la mise en service de l'organisation produite.

Avec une quantité croissante d'air excédentaire au-dessus des pertes de chaleur recommandées. Avec une augmentation significative de la quantité d'air, la flamme peut se produire en créant une urgence. Si la quantité d'air est inférieure à celle recommandée, la combustion sera incomplète, créant ainsi une menace pour empoisonner la chaufferie.

Pour un contrôle plus précis de la qualité de la combustion de carburant, il existe des analyseurs de gaz, qui mesurent le contenu de certaines substances dans la composition des gaz sortants.

Les analyseurs de gaz peuvent être inclus avec des chaudières. En cas de non, les mesures correspondantes effectuent une organisation de mise en service avec des analyseurs de gaz portables. Une carte modeste est compilée dans laquelle les paramètres de contrôle requis sont prescrits. En y adhérant, il est possible d'assurer une combustion totale de carburant normale.

Les principaux paramètres de régulation de la combustion de carburant sont les suivants:

• le rapport gazier et l'air servi sur le brûleur.

• camérage d'un excès d'air.

• diffixe dans le four.

• L'utilité de la chaudière.

Dans le même temps, sous le coefficient de l'effet utile de la chaudière, le rapport de la chaleur utile à la valeur de toute la chaleur dépensée est implicite.

La composition de l'air

Le carburant pour la chaufferie est le gaz naturel avec GDS. Le gaz naturel avec une pression de 1-2 MPa, de la température, de l'écoulement et de la pression dont sont enregistrés par des dispositifs de mesure commerciaux, vient à la première étape de la réduction. La pression après la première étape de la réduction est régulée par la vanne de régulateur de pression.

Ensuite, le gaz de combustible avec une pression d'environ 0,5 mPa entre dans l'espace de tuyau de l'appareil de chauffage, dont le liquide de refroidissement est une paire de 0,3 à 0,6 mp. La température du gaz de combustible après le chauffage est modifiée par la vanne de réglage installée sur le pipeline de vapeur. Après l'appareil de chauffage, la pression du gaz combustible diminue la deuxième étape de la réduction à 3-80 kPa. Après la deuxième étape de la réduction du gaz entre les brûleurs des chaudières à travers des blocs d'équipement de gaz standard (CGS). Avant de recongénier chaque chaudière, la pression, le débit, la température de gaz est mesurée et enregistrée. La pression du gaz après que le CBG de chaque chaudière soit également enregistré

5.3.2. Caractéristiques du processus de brûlure du gaz naturel.

Le choix du type et de la quantité de brûleurs à gaz, de leur placement et de leur organisation du processus de combustion dépendent des caractéristiques du mode de fonctionnement thermique et aérodynamique de l'installation industrielle. La solution correcte de ces tâches détermine l'intensité du processus technologique et le rapport coût-efficacité de l'installation. Les prérequis théoriques et l'expérience indiquent que lors de la conception de nouvelles installations de gaz, les principaux indicateurs de leur travail peuvent être améliorés. Cependant, il convient de noter ici que la méthode incorrectement choisie de combustion de gaz et la disposition infructueuse du brûleur réduisait les performances et. P. sets.

Lors de la conception industrielle installations de gaz Les tâches de l'intensification du processus technologique et de l'augmentation de l'efficacité de l'utilisation de carburant devraient être résolues avec les coûts matériels les plus petits et conformément à un certain nombre d'autres conditions, telles que la fiabilité, la sécurité, etc.

Lors de la combustion de gaz naturel, contrairement à la combustion d'autres types de carburant, il est possible de modifier les caractéristiques de la torche dans de larges limites. Par conséquent, il peut être utilisé pour presque les réglages de n'importe quelle destination. Il ne faut pas oublier que l'intensification maximale requise du processus technologique, en augmentant à. P. D., ainsi que la satisfaction d'autres exigences en matière d'installation, ne peuvent être fournies qu'en choisissant l'une ou l'autre. brûleur à gazet sera atteint quand décision appropriée L'ensemble des problèmes d'échange de chaleur et de l'aérodynamisme, allant de l'alimentation en air et en gaz et se terminant par l'élimination des produits de combustion bien chauds dans l'atmosphère. L'étape initiale du processus est particulièrement importante - l'organisation de la combustion de gaz.

Le gaz naturel est le gaz sans couleur. Beaucoup plus facile de l'air. La présence de gaz dans l'air des locaux, puits, shurts plus de 20% provoque des suffocations, des vertiges, une perte de conscience et de la mort. Selon les normes sanitaires, le gaz naturel (méthane) fait référence à la 4ème année de danger (la substance est faible). Malotoxique, le poison n'est pas.

Composition du gaz naturel:

Méthane 98,52%;

Ethan 0,46%;

Propane 0,16%;

Bhoutan 0,02%;

Azote 0,73%;

Dioxyde de carbone 0,07%.

Si le gaz naturel a passé tous les degrés de purification, ses propriétés diffèrent peu de propriétés de méthane. Méthane - Élément simple À partir d'un certain nombre d'hydrocarbures de méthane. Propriétés du méthane:

Combustion de chaleur spécifique 7980 kcal / m 3;

Liquéfié à T ° \u003d -161 ° C, durcit à t ° \u003d -182 ° C;

Densité de méthane - 0,7169 kg / m 3 (air briquet 2 fois);

Température d'inflammation T ° \u003d 645 ° C;

La température de combustion T ° \u003d 1500 ÷ 2000 ° C

Limites d'explosion 5 ÷ 15%.

Lorsqu'ils interagissent avec de l'air, des mélanges hautement explosifs sont formés, capables d'exploser, de la destruction.

La combustion de tout carburant, y compris du gaz, est la réaction d'un composé chimique avec de l'oxygène et est accompagnée de la libération de chaleur. La quantité de chaleur obtenue avec une combustion complète de 1 m 3 (ou 1 kg) du gaz est appelée la chaleur de la combustion. La chaleur de la combustion du bas, dans laquelle la chaleur cachée de la formation de vapeur d'eau n'est pas prise en compte contenue dans les produits de combustion et le plus élevé lorsque cette chaleur est prise en compte. La différence entre la chaleur la plus élevée et la plus forte de la combustion dépend de la quantité de vapeur d'eau générée pendant la combustion de carburant et est d'environ 2500 kJ par 1 kg ou de 2 000 kJ pour une vapeur d'eau de 1 m 3.

La chaleur de la combustion de divers types de combustibles peut varier de manière significative. Par exemple, le bois de chauffage et la tourbe ont une chaleur inférieure de combustion à 12500, les meilleurs charbons en pierre à 31 000 et l'huile d'environ 40000 kJ / kg. Le gaz naturel a une faible chaleur de combustion de 40 à 44 mJ / kg.

Le temps de combustion total est déterminé à l'époque des formations de mélange (processus de diffusion) et de l'heure au flux réactions chimiques Brûler (processus cinétiques). Compte tenu du fait que l'imposition de ces étapes du processus peut se produire, nous obtenons  D +  à.

Lorsque k  d (la combustion qui coule simultanément avec une formation de mélange dans la fournaise est appelée la diffusionÉtant donné que cette formation de mélange comprend les procédés de la diffusion turbulente (dans la phase finale - moléculaire)).

À  d  à  k (la combustion du mélange pré-préparé est souvent appelée classiquement cinétiqueIl est déterminé par la cinétique des réactions chimiques).

Lorsque D et à la mesure, le processus de combustion est appelé mélangé.

L'étape suivante derrière le mélange est le chauffage et l'allumage de carburant. Lorsque vous mélangez le jet de gaz combustible avec des flux d'air et augmentez progressivement leur température à une certaine température, il y aura un allumage du mélange. Température minimaleà laquelle le mélange est inflammable, appelé la température d'allumage.

La température d'allumage n'est pas une constante physicochimique de la substance, car en plus de la nature du gaz combustible dépend de la concentration de gaz et de l'oxydant, ainsi que sur l'intensité de l'échange de chaleur entre le mélange gazeux et l'environnement.

Il existe des limites supérieure et inférieure de la concentration de gaz et de l'oxydant et au-delà de ces limites à cette température du mélange ne s'allume pas. Avec l'augmentation de la température du mélange d'air-gaz, selon la loi d'Arrhenius, une augmentation de la vitesse de réaction est proportionnelle à l'E -E / RT, la même magnitude est proportionnelle à la dissipation thermique. Si la chaleur de la perte de la zone de combustion associée à l'échange de chaleur avec l'environnement dépasse la dissipation de la chaleur, l'allumage et la combustion sont impossibles. Habituellement, le chauffage a lieu simultanément avec la formation de mélange.

Le mélange gaz-air, dans lequel la teneur en gaz est comprise entre les limites inférieure et supérieure de l'allumage, est explosif. Plus la gamme des limites d'allumage (également appelée limites d'explosion), plus le gaz explosif. Par l'entité chimique, l'explosion du mélange de gaz (acide gazeux) est un processus de combustion très rapide (presque instantané), entraînant la formation de produits de combustion ayant une température élevée et une forte augmentation de leur pression. Surpression estimée dans l'explosion de gaz naturel 0,75, propane et butane - 0,86, hydrogène-0,74, acétylène-1.03 MPa. DANS conditions pratiques La température d'explosion n'atteint pas les valeurs maximales et la pression résultante ci-dessous indiquée, cependant, elles sont assez suffisantes pour détruire non seulement la découpe des chaudières, des bâtiments, mais également des contenants métalliques, si une explosion se produit.

À la suite de l'allumage et de la combustion, une flamme se produit, qui est une manifestation externe de réactions intensives de la substance oxydante. Le mouvement de la flamme sur le mélange de gaz est appelé la propagation de la flamme. Dans le même temps, le mélange de gaz est divisé en deux gaz sans partie libre, à travers lequel la flamme est déjà passée et le gaz illégal, qui va bientôt aller à la zone de flamme. La limite entre ces deux parties du mélange de gaz de combustion est appelée l'avant de la flamme.

La torche s'appelle un courant contenant un mélange d'air, de gaz de combustion, de particules de carburant et de produits de combustion, dans lesquels le chauffage, l'allumage et la combustion du combustible gazeux se produisent.

À des températures ordinaires dans les fours (1000-1500 ° C), des hydrocarbures, y compris le méthane, même à très faible temps à la suite d'une décomposition thermique, donnent des quantités notables de carbone élémentaire. En raison de l'apparition du carbone élémentaire dans la torche, le processus de combustion dans une certaine mesure acquiert des éléments d'hétérogènes, c'est-à-dire qui coule sur la surface des particules solides. La présence de catalyseurs (fer, oxydes de nickel) accélère considérablement le processus de décomposition de méthane et d'autres hydrocarbures.

Ainsi, dans le four ou l'espace de travail du four entre le moment d'entrée du gaz et de l'air et la préparation de produits de combustion finis, à la suite du chevauchement de la dissipation de chaleur des hydrocarbures et de la réaction d'oxydation de la chaîne, une image très complexe On observe, caractérisé par la présence des produits d'oxydation des produits CO 2 et H 2 O et et CO, H 2, de carbone élémentaire et d'oxydation partielle (formaldéhyde est de la dernière importance importante de celle-ci). Le rapport entre les composants spécifiés dépendra des conditions et durée du chauffage du gaz précédant les réactions d'oxydation.

Quand le combustible brûlant se produit processus chimiques L'oxydation de ses composants combustibles, accompagnée d'une génération de chaleur intensive et de la hausse rapide de la température des produits de combustion.

Distinguer le volume de combustion homogène du volume lorsque le carburant et l'oxydant sont dans le même état globalet la combustion hétérogène survenant sur la surface de la section de phase lorsqu'un carburant et un oxydant sont dans divers états d'agrégats.

La combustion du combustible gazeux est un processus homogène. Lorsque la combustion, la vitesse du processus direct est incommensurable plus que la vitesse d'inverse, la réaction inverse peut donc être négligée. Rappelons que pour une réaction de combustion homogène, l'expression du taux de réaction directe sera vue:

où -time; T-température absolue; À-constante du gaz universel; k.- constante de la vitesse de réaction En fonction de la nature des substances réactives, des actions des catalyseurs, de la température; k. 0 - constante empirique; E-Énergie d'activation caractérisant la plus petite énergie excédentaire auxquelles il doit en collier les particules, de sorte que la réaction s'est produite.

Des expressions (la seconde d'entre elles s'appelle l'équation d'Arrhenius), il s'ensuit que la vitesse de réaction augmente avec une concentration croissante (pression dans le système) et la température et une diminution de l'énergie d'activation. Les mesures expérimentales ont une valeur significativement plus faible pour l'énergie d'activation que les lois de la cinétique chimique. Cela est dû au fait que les procédés de combustion des gaz concernent des réactions en chaîne et l'écoulement par des étapes intermédiaires avec la formation continue de centres actifs (atomes ou radicaux).

Par exemple, avec une combustion d'hydrogène (figure 3), à l'aide d'atomes d'oxygène libres et de radicaux hydroxyle, trois atomes d'hydrogène actifs sont formés au lieu d'un, qui est apparu au début de la phase de réaction. Ce triple se produit à chaque étape et le nombre de centres actifs augmente les diminutions de type avalanche. De plus, l'interaction entre produits intermédiaires instables est beaucoup plus rapide qu'entre les molécules.

Figure. 3. Schéma de la réaction de la chaîne de la combustion d'hydrogène

Le taux total de réaction de combustion d'hydrogène est déterminé par la vitesse de la réaction la plus lente (exprimée par l'équation H + O 2. + H 2)  \u003d kc n avec O, où avec h, avec la concentration d'hydrogène atomique et d'oxygène moléculaire .

Les processus d'oxydation des hydrocarbures constituant la partie organique des gaz naturels et de passage sont les plus complexes. Jusqu'à présent, il n'y a pas d'idées claires sur le mécanisme cinétique du flux de réaction, bien qu'il soit prudent de dire que la combustion a un caractère de chaîne en présence de la période d'induction et procède à la formation de nombreux produits intermédiaires d'oxydation partielle et de décomposition .

Le schéma approximatif de la combustion de stade de méthane peut être représenté par un ensemble de réactions suivantes:

Bien que les produits initiaux et finaux des réactions de combustion - gaz, en produits intermédiaires, en plus des gaz, peuvent être du carbone élémentaire sous la forme d'une suspension de sauge la plus petite.

La vitesse de la combustion du monoxyde de carbone dépend des concentrations dans la zone de réaction du monoxyde de carbone et la vitesse de combustion de la chaîne de méthane et d'autres hydrocarbures - des concentrations d'hydrogène atomique, d'oxygène et de vapeur d'eau.

La combustion du combustible de gaz est une combinaison de processus aérodynamiques, thermiques et chimiques complexes. Le processus de combustion de combustible gazeux est constitué de plusieurs étapes: un mélange gazeux avec de l'air, chauffant le mélange du mélange à la température d'allumage, l'allumage et la combustion.