gases

5 Medición de gases de combustión
Propósitos del análisis
Beneficio económico.
Mantener una buena combustión produce un menor consumo de combustible y eleva la eficiencia tanto de la caldera como del proceso productivo. Una mala combustión origina desperdicio de combustible y mayor contaminación.
Beneficio ambiental.
Durante la combustión se generan gases que contaminan el ambiente: elanhídrido sulfuroso (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NOX) tienen efectos nocivos sobre la salud del hombre, el desarrollo de las plantas en agricultura y las edificaciones; el dióxido de carbono (CO2) es un gas de efecto invernadero (favorece el calentamiento global de la atmósfera); el monóxido de carbono (CO) es un gas muy tóxico aún a bajas concentraciones.
Adecuación legal.
Existen normasdictadas por los ministerios públicos que limitan los niveles de emisión de gases (concentración y flujo másico) a la atmósfera. El incumplimiento acarrea sanciones.
Los resultados del análisis de gases de combustión nos indican si es necesario regular el quemador (actuar sobre la mezcla aire/combustible), reparar o cambiar alguna pieza de él (si con la regulación no se logra mejoras) o, en el peor delos casos, sustituirlo (fin de la vida útil del quemador).
Asimismo, son datos importante para el cálculo del balance energético de los equipos que utilizan combustión en sus procesos.
Gases presentes en los gases de combustion
Los gases presentes en la combustión y sus características se muestran en la tabla No.3.
Tabla No.3 - Gases presentes en la combustión
Gas
Característica
Oxígeno (O2)Proviene del exceso de aire utilizado
Dióxido de Carbono (CO2)
Proviene del combustible y es el producto principal de la combustión.
Es un gas de efecto invernadero
Monóxido de Carbono (CO)
Es producto de la combustión incompleta.
Es un gas contaminante muy nocivo.
Dióxido de Azufre (SO2)
Proviene del combustible.
Su producción es inevitable y perniciosa.
Es un gas contaminante,responsable de la lluvia ácida y de afecciones bronco-pulmonares.
Óxidos de Nitrógeno (NO y NO2: NOX)
Proviene del aire de combustión. Se produce a altas temperaturas.
Son gases contaminantes, son responsables de afecciones bronco-pulmonares.

Equipos para análisis de gases
Los gases de combustión pueden ser medidos por distintos métodos. No todos los equipos permiten la medición de todos losgases presentes. Se distinguen el Aparato de Orsat y los analizadores automáticos con celdas electroquímicas:
Aparato de Orsat:
Se basa en la absorción de los gases de combustión por reactivos contenidos en botellas burbujeadoras. Determina los contenidos de CO2, O2 y CO en soluciones de hidróxido de potasio, ácido pirogálico en hidróxido de potasio y cloruro cuproso en amoniaco, respectiva ysucesivamente. Los resultados obtenidos son valores promedio de las concentraciones de los gases; la lectura es discreta; es decir, .por muestras.
Analizadores electroquímicos:
Se basan en reacciones electroquímicas en celdas denominadas "Sensores" que contienen sustancias (como el óxido de circonio —ZrO2— para el oxígeno) que son sensibles a los gases de combustión. Los más sencillos determinan loscontenidos de O2 y CO; los más completos determinan también los contenidos de SO2, NO y NO2.
Todos leen las temperaturas ambiente y de gases, y calculan el contenido de CO2, el exceso de aire, las pérdidas en la chimenea y la eficiencia de combustión. Los resultados obtenidos son valores instantáneos de los contenidos de los gases; la lectura es continua.
El analizador de gases moderno
Acontinuación analizaremos las características y especificaciones de un analizador moderno de gases típico. El equipo es un analizador electrónico digital con celdas electroquímicas, con sensores para medir ciertos parámetros y un micropocesador para calcular otros.
Mide los siguientes parámetros:
 Temperatura de gases
 Temperatura ambiente
 Concentración de Oxígeno (O2)
 Concentración de Monóxido...