Thermodynamics of Combustion and Environmental Impacts of Industrial Fuels: A Comparative Study

Abstract

This study examines the combustion processes of different fuel types such as benzene, butane, ethane, hydrogen, methane, and propane, and evaluates the thermodynamic effects of these processes, as well as their impact on the quantity of gases emitted into the atmosphere. The findings reveal that each fuel type differs in terms of combustion efficiency, heat release, and emissions of pollutants into the atmosphere. These analyses yield important implications for energy production, industrial applications, and environmental policies. Future studies could focus on more in-depth comparative analyses of fuels, assessment of advanced combustion technologies, and dynamic modeling of combustion processes, thereby facilitating the development of strategies for more sustainable fuel usage and reduction of environmental impacts.

Keywords

• gases released into the atmosphere
• environmental impacts
• industrial applications
• fuel comparison
• energy production

Endüstriyel Yakıtların Yanma Termodinamiği ve Çevresel Etkileri: Bir Karşılaştırma Çalışması

Abstract

Bu çalışma, benzen, bütan, etan, hidrojen, metan ve propan gibi farklı yakıt türlerinin yanma süreçlerini incelemekte ve bu süreçlerin termodinamik etkilerini, atmosfere salınan gazların miktarları üzerindeki etkilerini değerlendirmektedir. Elde edilen bulgular, her bir yakıt türünün yanma verimliliği, ısı salınımı ve atmosfere salınan kirletici maddeler açısından farklılık gösterdiğini ortaya koymaktadır. Bu analizler, enerji üretimi, endüstriyel uygulamalar ve çevre politikaları açısından önemli sonuçlar sağlamaktadır. Gelecekteki çalışmalar, daha derinlemesine yakıt karşılaştırmalı analizleri, ileri yanma teknolojilerinin değerlendirilmesi ve yanma süreçlerinin dinamik modellemesi gibi alanlarda odaklanabilir, böylece daha sürdürülebilir yakıt kullanımı ve çevresel etkilerin azaltılması için stratejiler geliştirilebilir.

Keywords

• atmosfere salınan gazlar
• çevresel etkiler
• endüstriyel uygulamalar
• yakıt karşılaştırması
• enerji üretimi

References

1. [1] Tang, A., Xu, Y., Shan, C., Pan, J., & Liu, Y. (2015). A comparative study on combustion characteristics of methane, propane and hydrogen fuels in a micro-combustor. International journal of hydrogen energy, 40(46), 16587-16596. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.09.101
2. [2] Tang, A., Xu, Y., Shan, C., Pan, J., & Liu, Y. (2015). A comparative study on combustion characteristics of methane, propane and hydrogen fuels in a micro-combustor. International journal of hydrogen energy, 40(46), 16587-16596. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.09.101
3. [3] Hamzah, D. A. (2015). Theory comparison between propane and methane combustion inside the furnace. International Journal of Current Engineering and Technology, 5(4), 2429-2434
4. [4] Bertolino, A., Stagni, A., Cuoci, A., Faravelli, T., Parente, A., & Frassoldati, A. (2019). Prediction of flammable range for pure fuels and mixtures using detailed kinetics. Combustion and Flame, 207, 120-133. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2019.05.036
5. [5] Vishnyakov, A., Weathers, T., Hosangadi, A., & Chiew, Y. C. (2020). Molecular models for phase equilibria of alkanes with air components and combustion products I. Alkane mixtures with nitrogen, CO2 and water. Fluid phase equilibria, 514, 112553. https://doi.org/10.1016/j.fluid.2020.112553
6. [6] Alajmi, H. (2015). Evaluation of the Environmental Impact of CO2 Flare Gas Emission for three hydrocarbon Gases by Using Exergy. International Journal of Environmental Science and Development, 6(7), 535.
7. [7] Mishra, D. P. (2007). Fundamentals of combustion. PHI Learning Pvt. Ltd..
8. [8] Hanby, V. I. (2012). Combustion and pollution control in heating systems. Springer Science & Business Media.

9. [9] Cengel YA, Boles MA, Thermodynamics: an engineering approach. McGraw-Hill New York; 2011.
10. [10] Çengel, Y. A. (2015). Termodinamik: mühendislik yaklaşımıyla. Palme Yayıncılık.
11. [11] Klein SA. Engineering Equation Solver(EES), F-Chart Software, Version 10.835-3D. 2020