combustion

1. Combustión
La casi totalidad de las actividades de nuestra sociedad se basan en el uso de la energía en sus distintas expresiones, desde el uso de un vector energético como es la electricidad para la iluminación, motores eléctricos y equipos electrónicos, hasta el uso de fuentes de energía como son los combustibles sólidos, líquidos y gaseosos en la cobertura de nuestras demandas térmicas.Por otra parte, no basta simplemente con realizar la cobertura de las demandas térmicas, sino que por el coste económico creciente de las fuentes de energías, sus existencias finitas y el interés de que el impacto de nuestras actividades sea el menor razonablemente posible (criterio AlARA), hace que se deba conocer adecuadamente este proceso, para ejecutarlo con la mayor eficiencia posible y conlos combustibles más adecuados
1.1 Definición de la combustión
Combustión es el conjunto de procesos físico-químicos en los que un elemento combustible se combina con otro elemento comburente (generalmente oxígeno en forma de O2 gaseoso), desprendiendo luz, calor y productos químicos resultantes de la reacción (oxidación). Como consecuencia de la reacción de combustión se tiene la formación deuna llama. Dicha llama es una masa gaseosa incandescente que emite luz y calor
Las reacciones básicas de combustión corresponden a las reacciones de oxidación del carbono (C) y del hidrógeno (H) mediante oxígeno que puede aportarse en forma pura (oxicombustión).
Pero estos dos componentes químicos no se encuentran habitualmente en estado puro para actuar como combustibles (salvo el carbono en elcarbón de origen fósil).
La combustión no es realmente una única reacción química, sino que se pueden distinguir tres fases en la reacción de combustión:
•Fase de prerreacción (formación de radicales): el combustible se descompone dando lugar a la formación de radicales, que son unos compuestos intermedios inestables y muy activos, para que, de este modo, el carbono y el hidrógeno puedanreaccionar con el oxígeno. Estos radicales son del tipo H +, CO -, CH3 + (en el caso del metano), OH -, O -.
•Fase de oxidación: en esta fase se produce la combinación entre radicales y el oxígeno de un modo exotérmico. Es cuando tiene lugar la propagación de la llama.
•Fase de terminación: en esta fase se forman los compuestos estables finales. El conjunto de estos compuestos es lo que se denominan“gases de combustión”. Aun existiendo en el conjunto de estas reacciones algunas endotérmicas y otras exotérmicas, el balance global es netamente exotérmico.


1.3. Tipos de combustión
•Combustión completa: es aquella reacción en la que el combustible se quema hasta el máximo grado posible de oxidación. En consecuencia, no habrá sustancias combustibles en los humos. En los productos de lacombustión se puede encontrar n2, CO2, H2O y SO2.
•Combustión incompleta: es aquella reacción en la que el combustible no se oxida completamente. Se forman sustancias, denominadas inquemados, que todavía pueden seguir oxidándose, por ejemplo, CO. Otros inquemados pueden ser H2, Cn Hm, H2S y C.
•Combustión teórica o este quiométrica: es la combustión realizada con la cantidad teórica de oxígenoestrictamente necesaria para producir la oxidación total del combustible sin que se produzcan inquemados. En consecuencia, no se encuentra O2 en los humos, ya que el O2 aportado la combustión se consume completamente en la misma.
•Combustión con exceso de aire: es la combustión que se lleva a cabo con una cantidad de aire superior a la estequiométrica. Esta combustión tiende a no producir inquemados y estípica la presencia de O2 en los humos. Si bien la incorporación de aire permite evitar la combustión incompleta y la formación de inquemados, trae aparejada la pérdida de calor en los productos de combustión, reduciendo la temperatura de combustión, la eficiencia y la longitud de llama.
•Combustión con defecto de aire: en esta combustión, el aire disponible es menor que el necesario para...