Proceso de Combustión La reacción de combustión se basa en la reacción química exotérmica exotérmica de una sustancia (o una mezcla de ellas) denominada combustible, con el oxígeno. oxígeno. Como consecuencia de la reacción de combustión se tiene la formación de una llama. Dicha llama es una masa gaseosa incandescente que emite luz calor. calor. La combustión !uede lle"arse a cabo directamente con el oxígeno o con una mezcla de sustancias que contengan oxígeno. #sta mezcla de sustancias que contiene oxígeno se denomina comburente. #l aire es el comburente m$s usual. %i se su!one (caso m$s com&n) que la combustión se realiza con aire, la reacción química que se debe !lantear es la del !roceso !or el cual el combustible reacciona con el aire !ara formar los !roductos corres!ondientes, es decir, Combustible ' ire *roductos. #n términos +uímicos La reacción de un elemento químico con el oxígeno sabemos que se llama oxidación . La combustión no es m$s que una reacción de oxidación, en la que normalmente se "a a liberar una gran cantidad de calor. Los combustibles tienen en su com!osición unos elementos principales, principales, combustibles combustibles (C, , %) otros no combustibles , como el -, i, a, %i,/ #l comburente m$s habitual usado en la combustión es el aire (012 3, 452 0 (inerte). %e llama calor de combustión a la disminución de ental!ía de un cuer!o en C6 de !resión a una tem!eratura de7nida. %er$ entonces el calor que se libera cuando el combustible arde en una llama o cuando los com!onentes !rinci!ales reaccionan con el oxígeno. #n la combustión, cada uno de los com!onentes combustibles del combustible "a a sufrir la reacción de oxidación corres!ondiente.
La zona donde tiene efecto las reacciones químicas entre combustible un oxidante, generalmente aire, !or las cuales se libera energía calórica luminosa en un ambiente con7nado se denomina c$mara, hogar, u horno de combustión, que cum!le las siguientes funciones8 9*ermite ingreso de combustible aire 9:ezcla íntima de los reactantes 9Con7namiento de reactantes !roductos
9;edistribución almacenamiento de calor
Algunas Defniciones: Combustión Completa: Cuando el combustible se oxida com!letamente, generando C30, agua dem$s !roductos de combustión. Quemador: Com!onente donde se combina el combustible con aire, !re!ar$ndolos !ara la combustión. Combustibles: Los combustibles industriales son generalmente de origen fósil< los !rinci!ales son fuel oil =0 (li"iano) fuel oil => (residual).
Reacción de combustión %e trata de una reacción de oxidación con la !articularidad de que se realiza muy rápidamente , es exotérmica . #sta reacción se !roduce entre los elementos combustibles de un combustible el oxígeno del comburente. *ara que un combustible sufra la combustión, es necesario que alcance su tem!eratura de ignición. %e de7ne el !unto de ignición de un combustible como la tem!eratura a la cual, una "ez iniciada la llama, esta a no se extingue. #s esta tem!eratura de 0? a >?@C m$s alta que la tem!eratura de infamación . #n una reacción de oxidacción tendremos *rimer :iembro Combustible ' comburente
%egundo :iembro Aases de combustión ' calor
Combustible8 Boda sustancia ca!az de arder Comburente8 %ustancia que a!orta el oxígeno !ara que el combustible sufra oxidación Los combustibles industriales suelen estar constituídos !or mezclas de !ocos elementos, a que esto sim!li7ca en gran medida el !roceso. Los com!onentes de un combustible se !ueden clasi7car en8 •
Combustibles
•
Inertes . #stos ha que eliminarlos !or lo tanto resultan !erudiciales
Fases de la reacción de combustión %e !ueden distinguir tres fases en la reacción de combustión8 •
Fase de prerreacción (formación de radicales).Los com!uestos hidrocarbonados se descom!onen dando lugar a la formación de radicales , !ara que de este modo el carbono el hidrógeno !uedan reaccionar con el oxígeno.
•
Fase de Oxidación: ase en la que se !roduce la combinación entre los elementos el oxígeno. ase mu exotérmica, aquí tiene lugar la !ro!agación de la llama.
•
Fase de Terminación8 quí es cuando se forman los com!uestos estables. #l conunto de estos com!uestos es lo que llamamos gases de combustión .
#s necesario que se !roduzca una gran coordinación entre la 1E la 0E fase, a que si no !odría llegar a !roducirse una ex!losión, !or acumulación de radicales.
4! C"A#$# D$ R$ACC%O&$# D$ CO'()#T%*& Las reacciones se !ueden clasi7car seg&n el modo en el cual transcurran de la siguiente manera8 •
Combustión #FB; o estequiométrica
•
Combustión GC3:*L#B o imperecta
•
Combustión C3:*L#B
Combustión neutra %e !roduce cuando el aire em!leado a!orta la cantidad usta de oxígeno !ara que todos los reacti"os de transformen en !roductos. *ara que la estequiometría se cum!la, ha que considerar B3D3% los elementos que sufren la reacción de combustión en el combustible. Cuando la reacción tenga lugar totalmente, entonces no habr$ , 3, % C, que se transformar$n en !roductos corres!ondientes que ir$n en los gases de combustión. Como inertes a!arecer$, !or lo menos, el nitrógeno.
Combustión incompleta #s aquélla en la que !or defecto en el suministro de aire no ha oxígeno necesario !ara que se !roduzca la oxidación total del carbono. #sto quiere decir que no todo el carbono se "a a transformar en C30 a!arecer$ como !roducto de combustión de C3. !arecen entonces los inquemados. Los inquemados también se !ueden !roducir !or defecto en el a!arato quemador. Los inquemados se de7nen como la materia combustible que ha quedado sin quemar o !arcialmente quemada. *ueden ser de dos clases8 •
•
Sólidos 8 Carbono (hollín). *ro"ocan un ennegrecimiento de los humos de combustión Gaseosos 8 C3, 0
Cuando a!arecen inquemados es seHal de que no se ha a!ro"echado bien el combustible, !or lo que la combustión que se est$ realizando es mala se deberían tomar medidas de alg&n ti!o !ara meorarla.
Combustión completa *ara que se !roduzca una combustión com!leta es necesario a!ortar un exceso de aire, es decir, de oxgeno . #l exceso se realiza sobre la cantidad estequiométricamente necesaria !ara que todos los !roductos combustibles sufran la oxidación (tanto el C como el 3 ó el ). #n la !r$ctica se hace difícil conseguir la combustión com!leta. *or ello es necesario a!ortar un exceso de aire. #l exceso de aire se de7ne como la cantidad
de aire !or encima del teórico que ha que a!ortar !ara que se realice la combustión com!leta del combustible
Productos resultantes de la reacción de combustión #n general, los !roductos de combustión se llaman humos. %e de7nen éstos como la masa de com!uestos que resultan de un !roceso de combustión. :aoritariamente est$n formados !or óxidos de los elementos combustibles de un combustible, adem$s de !or los elementos del combustible que no sufren reacción, donde ha que incluir el 0 del aire que no "a a reaccionar con el oxígeno. 3tros elementos que !ueden a!arecer en los humos !ueden ser !equeHas !ro!orciones de elementos en sus!ensión, como carbón u !olln (que se de7ne como una sustancia alquitranosa de coquización). Los humos !ueden clasi7carse en secos (sin agua) o !"medos (con agua).
(ibliogra+,a: htt!866materias.7.uba.ar6>45?6Bomo1Fnidad1.!df htt!866III.cdts.es!ol.edu.ec6documentos6a!untes20?de 20?combustion.!df htt!s866III.outube.com6IatchJ"5ocK>#g%M
htt!866III.textoscienti7cos.com6energia6combustibles6teoriaNcombustion
