Combustibles

Combustible: concepto

Llamamos combustible a cualquier material capaz de liberar energía cuando se quema, combinándose con oxígeno, supone la liberación de una energía de su forma potencial a una forma influenciable.

Son mezclas o combinaciones de pocos electos, la mayor parte son elementos combustibles (C, S, H…), el resto son impurezas, que dañan el material y provocan problemaseconómicos.

Poder calorífico: concepto

Es la cantidad de energía desprendida en la reacción de combustión, referida a la unidad de masa de combustible. Sus unidades (kcal/kg), (kcal/m3), (kcal/mol), (kcal/l).

La magnitud del poder calorífico puede variar entre dos tipos:

• PCS-Poder calorífico superior: es la cantidad de calor desprendido en un cambio de fase en la combustión completa de 1 Kg.de combustible.

• PCI-Poder calorífico inferior: es la cantidad total de calor desprendido en la combustión completa de 1 Kg. de combustible sin contar la parte correspondiente al calor latente del vapor de agua en la combustión.

Métodos de determinación

• Directamente: por medio del calorímetro y de una bomba calorimetría, el calor cedido es igual al calor absorbido.

• Teóricamente:aplicando la ley de Hess, ya que un proceso de combustión no es más que una reacción química:

Qreact = ΔHreact − ΔHproductos

Combustibles con PCS superior a 10.000 kcal/kg

En combustibles sólidos no se da el caso, en cambio en combustibles gaseosos si, asi como: el gas natural, el gas hulla, propano, butano e hidrogeno, siendo este ultimo el que tiene elPCS más alto.

Clasificación de los combustibles

• Según su origen

Fósiles: proceden de la fermentación de los seres vivos.

No Fósiles: el resto.

• Según su grado de precipitación

Naturales: se utilizan tal y como aparecen en su origen, sin ningún proceso.

Elaborados: antes de su utilización son sometidos a determinados procesos de transformación.

• Según su estado deagregación

Sólidos: se encuentran en tal estado en la naturaleza o una vez transformados (Ej.- carbón, madera, turba).

Líquidos: cualquier liquido que pueda ser usado como combustible y que pueda ser vertido y bombeado (Ej.- gasóleo, queroseno, gasolina).

Gaseosos: se encuentran en estado gaseoso (Ej.- gas natural, gas ciudad, gas petróleo).

Combustibles sólidos

Existen dos tipos decombustibles sólidos:

• Los combustibles sólidos naturales como la madera y el carbón.

• Los combustibles sólidos artificiales como los aglomerados o briquetas. Estos son creados a partir de transformaciones o procesos de pirogenación de combustibles sólidos naturales.

Madera: está compuesta por fibras leñosas, nitrógeno, savia y agua. El agua es el principal componente no inflamable.
Elporcentaje de cenizas o residuos después de la combustión es pequeño.
El proceso de formación es endotérmico (reacción de la vida). Su temperatura de inflamación es de 250-300ºC.

Unidades
m3  masa de madera que llena 1 m3.
Estéreo  cantidad de leña apilada que llena el volumen aparente de 1 m3.

Carbón: es un combustible fósil sólido, en el que intervinieron es su formación un proceso dedescomposición de vegetales. Para su formación intervienen principalmente los ácidos húmicos.
Esta compuesto por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y agua. También puede contener componentes inorgánicos.

Clasificación del carbón según sus valores de poder calorífico

A la hora de clasificar el carbón atendiendo a su poder calorífico nos regimos por las normas ASTM. Esta normadefine como carbones de bajo rango a aquellos cuyo poder calorífico bruto, base húmeda sea menor a 6390 kcal/kg, en este rango están los carbones denominados sub bituminosos y los lignitos.

En los carbones de alto rango, con poder calorífico mayor a 6390 kcal/kg, se incluyen los carbones bituminosos y antracitas como la hulla. La antracita es el tipo de carbón con mayor poder calorífico....