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Principios básicos de la ciencia de la combustion

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Jorge Perez

on 7 November 2012

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Transcript of Principios básicos de la ciencia de la combustion

El oxígeno proviene del aire, el cual esta conformado es un 21% de oxígeno y 78% nitrógeno
La mayoría de los combustibles contiene carbono, hidrógeno y en algunos casos azufre.

De manera simplificada se puede decir que en el proceso de la combustión se llevan a cabo las siguientes reacciones:

Carbono + Oxígeno Dióxido de carbono + calor

Hidrógeno + Oxígeno vapor de agua + calor

Azufre + Oxígeno dióxido de azufre + calor

Estos tres productos de la combustión son llamados componentes químicos y sus elementos se encuentran en determinadas proporciones.
Por ejemplo, la molécula de dióxido de carbono contiene un átomo de carbono y dos de oxígeno, mientras que una molécula de vapor de agua contiene dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.
Es una ley establecida de la ciencia que la materia está mas cerca de ser creada que destruida en el proceso de combustión.
¿Qué es la combustión? La combustión es una reacción química de oxidación, en la cual generalmente se desprende una gran cantidad de energía, en forma de calor y luz, manifestándose visualmente como fuego.




En toda combustión existe un elemento que arde (combustible) y otro que produce la combustión (comburente), generalmente oxígeno en forma de O2 gaseoso. Los explosivos tienen oxígeno ligado químicamente por lo que no necesitan el oxígeno del aire para realizar la combustión.
PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA COMBUSTIÓN Cuando dos átomos de hidrógeno y uno de oxigeno participan en la combustión, una molécula de agua se forma. Esta es la forma más común para describir este proceso, porque el oxígeno por lo general viene en unidades de paquetes, o moléculas diatómicas, conteniendo dos átomos de oxígeno. la cantidad de calor liberado en este caso es dos veces tan grande como sólo un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno se utilizan. La combustión perfecta se obtiene mediante la mezcla y quema con las proporciones adecuadas de combustible y oxígeno para que nada sobre, esto es como una situación que existe en la cadena de montaje en una fábrica de automóvil; El chasis necesita cuatro ruedas, y esto es sólo la proporción (4 a 1).
Que van de la mano correctamente. Si el transportador de suministro de las ruedas se mueve demasiado lento, algunos chasis pasarán incompletos, pero si el transportador de rueda va demasiado rápido, habrá algunas ruedas de mas. Combustión perfecta Tabla 1.4 Elementos y compuestos comúnmente encontrados en la combustión si el oxígeno suministrado es demasiado (exceso de aire), se dice que la mezcla es pobre y que el fuego se oxida. esto da como resultado una llama que tiende a ser más corta y clara. el exceso de oxígeno no juega ningún papel en el proceso. por ejemplo, si cuatro átomos de oxígeno (en lugar de dos) se mezclan con un átomo de carbono, dos átomos de oxígeno sobrarian. (esto es como tener seis ruedas para todos los chasis). si el combustible suministrado resulta ser demasiado (o no suficiente) decimos que la mezcla es rica y que el fuego se está reduciendo. (. esto se traduce en una llama que tiende a estar mas tiempo) esto se llama de combustión incompleta, es decir, todas las partículas de combustible se combinan con un poco de oxígeno, pero no puede obtener suficiente oxígeno para quemar completamente. (como el chasis con sólo tres llantas.) por ejemplo, si se mezclan dos átomos de carbono (en lugar de uno) con dos átomos de oxígeno, los átomos de carbono pueden compartir el oxígeno disponible, pero no tiene suficiente para convertirse en dióxido de carbono. sino que pueden formar monóxido de carbono (CO) un compuesto que se quema a dióxido de carbono si se administra más oxígeno después. Intensidad de combustión.- Se refiere a la cantidad de energía liberada en la combustión por unidad de tiempo, esta se relaciona con la velocidad de la llama. A medida que aumenta la velocidad, la intensidad de combustión se hace mas grande. Es el calor adsorbido de los gases de combustión a medida que estos son enfriados desde la temperatura de la llama hasta una temperatura dada de los gases de combustión
Cantidades de calor se mide en BTU. watt. Segundos, kilocalorías, o julios Calor disponible de combustible Es el calor liberado por la combinación química de un combustible con aire
calienta los productos de la combustión y la mezcla de combustible-aire entrante.
se irradia a los alrededores
es llevado por contacto directo con el entorno. Temperatura de flama los valores bruto y neto de los combustibles simples la disociación es simplemente combustión inversa, es decir, es la descomposición de los productos de la combustión en combustibles y el oxígeno de nuevo, este proceso absorbe el calor que estaba originalmente liberado por la combustión.
Calor + CO2 --------------CO + 1/2 O2 + H2O calor + H2O ---------------H2 + 1/2 O2 Disociación A mayor temperatura, mayor es la tendencia a disociar Comparación de algunas temperatura de llama Es un proceso químico de oxidación que libera importantes cantidades de energía Combustión Una mezcla de aire y combustible demasiado rica (demasiado combustible para el peso de aire) puede provocar:
Un consumo excesivo, lo cual significa un mayor costo de producción
Funcionamiento irregular del quemador, lo cual puede llevar a que no desarrolle toda su potencia.
Temperatura de operación mas baja de lo deseable.
una mezcla demasiado pobre (combustible escaso para el peso del aire) puede producir:
Pérdida de potencia.
La temperatura alcanza niveles indeseables.
La posibilidad de producción de CO y SOx incrementa  Efectos de mezcla inadecuada combustión incompleta:
cuando todas las partículas de combustible se combinan con un poco de oxígeno, pero no puede obtener suficiente oxígeno para quemar completamente Aire primario: es aquel que se mezcla con el combustible en (o en) el quemador.
Aire secundario: es por lo general el aire interpuesto alrededor del quemador.
Aire terciario: es por lo general el aire interpuesto aguas abajo de aire secundario o a través de otras aberturas en el horno. Aire
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