COMBUSTIBLES

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Se basa en la reacción química exotérmica
de una sustancia o mezcla de sustancias
llamada combustible (compuestos de C e
H2) con el oxígeno O2.
Se lleva a cabo con el O2 o con una mezcla
de sustancias que contengan oxígeno,
llamada comburente u oxidante, siendo el
aire atmosférico el más habitual. El
combustible sólo reacciona con el O2.
Aire : 21% O2 y 79% N2.

La
reacción
del
combustible con el
O2 origina sustancias
gaseosas entre las
cuales
las
más
comunes son CO2 y
H2O. Se denominan
productos, humos o
gases de combustión.

CO2
H2O como vapor
N2
O2
CO
H2
Carbono en forma
de hollín
SO2
CH4

Completa
 Incompleta
 Con Exceso de Aire
 Con Defecto de Aire
 Estequiométrica o Teórica
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Los combustiblesreaccionan (se queman)
hasta el máximo grado posible de oxidación.
No habrá presencia de sustancias
combustibles en los productos de la
reacción.
Cuando al reaccionar una sustancia orgánica
con el O2, los productos sólo son CO2 (g) y
H2O (l), se dice que es una combustión
completa o perfecta.

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Las principales reacciones químicas que se utilizan
en el estudio de las combustiones técnicastanto si
se emplea aire u oxigeno, son:
C + O2 -----------------CO2
CO + ½ O2 ------------CO2
H2 + ½ O2 -------------H2O
S + O2 -----------------SO2
H2S + 3/2 O2 ---------SO2 + H2O

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Estas corresponden a reacciones completas de
combustibles gaseosos, líquidos o sólidos y se
expresan para 1 mol o 1 Kmol de combustible.

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Es común realizar otros cálculos estequiométricosdefiniendo distintas relaciones a saber:









•

Composición de gases secos
Composición de gases húmedos
Kg de aire / Kg de combustible
Kmol de aire / Kmol de combustible
Kg de gases secos / Kg de combustible
Kg de gases húmedos / Kg de combustible

Todas estas relaciones se utilizan para efectuar un
balance másico completo de una reacción de
combustión.

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Seproduce cuando no se alcanza el grado
máximo de oxidación y hay presencia de
combustibles (inquemados) en los gases de la
reacción.
Los productos de reacción, además del CO2 y
H2O, suelen ser carbono como hollín, CO, H2,
CH4, óxidos de nitrógeno (NOx) y también
pequeñas cantidades combustible.

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En el caso de la reacción de combustión en la que
se produce únicamente CO en losgases de
combustión, se conoce con el nombre de
Combustión de Ostwald y la reacción que
produce CO y H2 se conoce como Combustión de
Kissel.
Estas denominaciones derivan del uso de los
diagramas de estos autores utilizados para
determinar las respectivas reacciones de
combustión, es evidente que la reacción de
Ostwald es un caso particular de la reacción de
Kissel.

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Se producecon una cantidad de aire superior al mínimo
necesario. Es típica la presencia de oxígeno en los gases
de combustión, además tiende a no haber sustancias
combustibles en los gases.
La razón por la cual se utiliza normalmente un exceso de
aire es intentar que reaccione completamente el
combustible disponible en el proceso. Sin embargo, en
los casos reales, incluso trabajando con un exceso deaire, la combustión no es perfecta y por tanto como
resultado de una combustión en la práctica se
encuentran a la vez todos los productos que se han
indicado para los casos ideales anteriores.

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Es la reacción que se produce con una menor
cantidad de aire que el mínimo necesario.
Es característica la presencia de sustancias
combustibles en los gases de reacción.

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Cuando una sustancia se calienta, ésta
desprende unos vapores o gases.
Éstos se combinan con el oxígeno del aire que
en presencia de una fuente de ignición arden.
Hasta este momento la combustión se ha
comportado como una reacción endotérmica,
es decir, necesita el aporte de calor para que
pueda iniciarse.

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

Una vez que estos vapores empiezan a arder, se
desprende calor y...