doctorado

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Pedro Nel Alvarado Torres, Francisco Cadavid Sierra, Fanor Mondragon Perez, Wilson Ruiz Machado, Andrés
Amell Arrieta
ESTUDIO CINÉTICO QUÍMICO DE LA FORMACIÓN DE ÓXIDOS DE NITRÓGENO EN LA COMBUSTIÓN
SIN LLAMA DE METANO
Energética, núm. 41, diciembre-julio, 2009, pp. 13-22,Universidad Nacional de Colombia
Colombia
Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=147012859002

Energética,
ISSN (Versión impresa): 0120-9833
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Colombia

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energética  
ESTUDIO CINÉTICO QUÍMICO DE LA FORMACIÓN DE ÓXIDOS DE NITRÓGENO EN 
LA COMBUSTIÓN SIN LLAMA DE METANO 
CHEMICAL KINETIC STUDY OF NITROGEN OXIDES FORMATION IN METHANE 
FLAMELESS COMBUSTION 
1 
2 
1 
Pedro Nel Alvarado Torres  , Francisco Cadavid Sierra  , Fanor Mondragon Perez , Wilson Ruiz 
1 
2 
Machado  &  Andrés Amell Arrieta 1. Instituto de Química. Grupo Química de Recursos Energéticos y Medio Ambiente, 
2. Facultad de Ingeniería. Grupo de Ciencia y Tecnología del Gas y Uso Eficiente y Racional de la Energía, 
Universidad  de Antioquia,  Medellín, Colombia 
anamell@udea.edu.co 

Recibido para evaluación: 17 de Febrero de 2009 
Aceptación: 1 de Junio de 2009 
Entrega de versión final: 16 de Junio de 2009

R esu men En este trabajo se estudia la formación de óxidos de nitrógeno en el proceso de combustión sin llama, caracterizado 
por usar aire de combustión altamente diluido precalentado a altas temperaturas. El modelo numérico empleado 
fue una llama de difusión de metano, unidimensional de flujo opuesto.  En este estudio las velocidades de generación 
de los NO  al diluir el oxidante con N  y con productos de combustión mostró que los mecanismos  térmico y 
x 
2 
prompt son los mecanismos más relevantes para la formación y consumo de NO. Se encontró que estos mecanismos 
están relacionados debido a que la reacción de iniciación para la formación de NO (disociación del N  molecular) 
2 corresponde al mecanismo prompt mientras que el NO se forma principalmente mediante reacciones del mecanismo 
térmico. Por otro lado, al analizar el equilibrio NO ­ NO  , se obtienen velocidades de reacción comparables con 
2 
los mecanismos térmico y prompt, pero la contribución global a la formación de NO es despreciable debido a 
reacciones de oxidación con radicales HO  . 
2 

Palabras  Clave:  

Combustión sin llama, metano, emisión de NOx, llama de difusión de flujo opuesto 

Abstr act The present paper deals with the nitrogen oxides formation in a flameless combustion process characterized for 
using air highly diluted and preheated at high temperatures. The combustion model used in this study was the one­ 
dimensional counterflow methane­air diffusion flame. The NOx production rate analysis showed that the thermal and prompt mechanisms are the most important for the formation and consumption of NO under dilution conditions 
for the oxidant in N  and combustion products. These mechanisms are related since the starting reaction for NO 
2 
formation  (N2  molecular dissociation)  belongs  to  the prompt  mechanism  while  the  NO formation  is  reported 
mainly  for  the  thermal  mechanism  reactions.  On  the  other  hand,  the  NO  ­  NO  equilibrium  showed  that  the 
2 reaction rates are comparable to that obtained by the thermal and prompt mechanisms, but its global contribution 
to NO formation are almost insignificant due to the oxidation reaction with radicals HO  . 
2 

Keywords:  

Flameless combustion, methane, NOx emission, counterflow diffusion flame 

Energética  ­  Número  41,  Diciembre  de  2008  ­  Julio  de  2009, ...