Combustión

Tema 1_ Combustión

INDICE DEL DOCUMENTO

1 Generalidades 2
Aplicaciones de las reacciones de combustión 2
2 Aire necesario para la combustión. Tipos de combustión. 3
Combustión incompleta 4
Ejemplo de reacciones de combustión 5
Reacción teórica 5
Reacción real genérica 5
3 Diagramas de combustión. 5
4 Poder calorífico. 6
4.1 Poder calorífico superior 6
4.2 Podercalorífico inferior 6
5 Tipos de combustibles. 6
6 Características de los combustibles. 7

TEMA 1.- COMBUSTIÓN
Generalidades.- Aire necesario para la combustión.- Tipos de combustión.- Diagramas de combustión.- Poder calorífico inferior.- Poder calorífico superior.- Tipos de combustibles.- Características de los combustibles.

Generalidades.

Combustión: secuencia de reacciones químicasentre un combustible y un oxidante, generalmente aire, por las cuales se libera energía calórica y luminosa en un ambiente confinado. La zona donde tiene efecto se denomina cámara, hogar u horno de combustión, y cumple las siguientes funciones:

• Permite el ingreso de combustible y aire.
• Mezcla íntima de los reactantes.
• Confinamiento de reactantes y productos.
•Redistribución y almacenamiento de calor.

En el caso de los combustibles comunes, el proceso consiste en una combinación química con el oxígeno de la atmósfera que lleva a la formación de dióxido de carbono, monóxido de carbono y agua, junto con otros productos como dióxido de azufre, que proceden de los componentes menores del combustible. El término combustión, también engloba el concepto de oxidación ensentido amplio. El agente oxidante puede ser ácido nítrico, ciertos percloratos e incluso cloro o flúor.

Liberación de energía
La mayoría de los procesos de combustión liberan energía (casi siempre en forma de calor), que se aprovecha en los procesos industriales para obtener fuerza motriz o para la iluminación y calefacción domésticas. La combustión también resulta útil para obtenerdeterminados productos oxidados, como en el caso de la combustión de azufre para formar dióxido de azufre y ácido sulfúrico como producto final. Otro uso corriente de la combustión es la eliminación de residuos.

La energía liberada durante la combustión provoca una subida de temperatura en los productos. La temperatura alcanzada dependerá de la velocidad de liberación y disipación de energía, así como dela cantidad de productos de combustión. El aire es la fuente de oxígeno más barata, pero el nitrógeno, al constituir tres cuartos del aire en volumen, es el principal componente de los productos de combustión, con un aumento de temperatura considerablemente inferior que en el caso de la combustión con oxígeno puro.

Aire necesario para la combustión.

Teóricamente, en toda combustión sólo seprecisa añadir una mínima porción de aire al combustible para completar el proceso. Sin embargo, con una mayor cantidad de aire, la combustión se efectúa con mayor eficacia y aprovechamiento de la energía liberada. Por otra parte, un exceso de aire reducirá la temperatura final y la cantidad de energía liberada.

En consecuencia habrá de establecerse la relación aire-combustible en función delnivel de combustión y temperatura, deseados. Para lograr altas temperaturas puede utilizarse aire rico en oxígeno, o incluso oxígeno puro, como en el caso de la soldadura oxiacetilénica. El nivel de combustión puede aumentarse partiendo el material combustible para aumentar su superficie y de este modo incrementar su velocidad de reacción. También se consigue dicho aumento añadiendo más aire paraproporcionar más oxígeno al combustible. Cuando se necesita liberar energía de modo instantáneo, como en el caso de los cohetes, puede incorporarse el oxidante directamente al combustible durante su elaboración.

Tipos de combustión.

Se establecen dos tipos de combustión en base a la cantidad de combustible estequiométrico consumido en la reacción. El oxígeno necesario para la combustión,...