Productos de la combustion
Páginas: 6 (1287 palabras)
Publicado: 20 de octubre de 2013
3. ANÁLISIS DE LOS PRODUCTOS DE COMBUSTION
3.1 INTRODUCCIÓN
El análisis de los productos de la combustión provee la información necesaria para el estudio de los procesos que ésta involucra. Indica si es o no completa, el tipo de sustancias que quedan después de ésta, y la cantidad de aire utilizada con relación al monto de combustible quemado. También es posible la determinación de lacomposición del combustible a partir del análisis de los productos de combustión.
La combustión es, en esencia, una reacción química del oxígeno y el combustible en escala molecular. Así, la combustión está relacionada con las moléculas. Pero las moléculas son tan pequeñas que resultan invisibles. Además, el número de moléculas contenido en un pequeño volumen de sustancia es enorme. Por lo tanto,no es práctico considerar la combustión sobre la base de moléculas individuales.
3.2 OBJETIVOS
Analizar e interpretar los productos de la combustión
Comprender el manejo de un dispositivo de análisis de productos de la combustión.
3.3 MARCO TEÓRICO
Para permitir un tratamiento racional al problema de la combustión, conviene recurrir al concepto de “Mol “. En Ingeniería un kg- mol (o molécula - Kilogramo ) puede definirse como el número de moléculas de una sustancia cuya masa, en Kilogramo es numéricamente igual a su masa molecular. Un kg-mol de hidrógeno pesa 2,016 Kg; un kg-mol de oxígeno 32 Kg y el número de moléculas contenidas en un kg-mol es aproximadamente 6,02 X 10 26
Los dos elementos principales del combustible que intervienen en la combustión son el carbono y elhidrógeno. Estos elementos se combinan con el oxígeno del aire para formar respectivamente, bióxido de carbono y vapor de agua. Cuando el oxígeno presente es insuficiente, se forma también cierta cantidad de monóxido de carbono. La reacción de combustión del hidrógeno puede escribirse:
2 H2 + O2 2 H2O
Teniendo en cuenta que un kg-mol de hidrógeno pesa aproximadamente 2 Kg ymedio kg-mol de oxígeno 16 Kg, la ecuación puede escribirse así :
2 Kg de H2 + 16 Kg de O2 18 Kg de H2O.
La masa total no puede variar durante la combustión .
De modo similar, la combustión del carbono puede expresarse mediante la ecuación
C + O2 CO2.
El oxígeno necesario para la combustión se suministra por lo general como componente del aire. El aire estácompuesto principalmente por oxígeno y nitrógeno pero se encuentra en el otros elementos en pequeñas cantidades. En cálculos de combustión empleando aire, se considera que el aire está constituido simplemente por 21% de oxígeno y 79% de nitrógeno en volumen o mol; de esta forma, por cada mol de oxígeno que entra en la reacción hay 3.76 moles de nitrógeno ( 79/21 = 3.76).
Los gases a diferencia delos sólidos se analizan en volumen y no en masa.
La cantidad de aire necesaria para proveer el oxígeno requerido para la combustión completa de un combustible se llama cantidad teórica de aire. Todo el aire suministrado además del aire teórico es aire de exceso. La relación de aire de exceso al aire teórico, expresada como tanto por ciento, es el tanto por ciento de aire de exceso. El tanto porciento de aire teórico es la relación del aire teórico al aire total suministrado.
Para determinar el aire teórico necesario para un combustible compuesto de hidrógeno y carbono, puede determinarse la cantidad de oxígeno necesario, por medio de las ecuaciones anteriores.
Las sustancia que se encuentran después de haberse producido la combustión, se llaman productos de combustión así, elnitrógeno y el oxígeno no utilizados, forman parte de estos productos aún cuando no intervienen en la reacción.
El análisis de los productos de la combustión permite determinar la relación entre las cantidades de aire y combustible, suponiendo que se conoce la composición del combustible.
Conociendo la relación de aire a combustible, se puede determinar el caudal de aire y el caudal de productos...
3. ANÁLISIS DE LOS PRODUCTOS DE COMBUSTION
3.1 INTRODUCCIÓN
El análisis de los productos de la combustión provee la información necesaria para el estudio de los procesos que ésta involucra. Indica si es o no completa, el tipo de sustancias que quedan después de ésta, y la cantidad de aire utilizada con relación al monto de combustible quemado. También es posible la determinación de lacomposición del combustible a partir del análisis de los productos de combustión.
La combustión es, en esencia, una reacción química del oxígeno y el combustible en escala molecular. Así, la combustión está relacionada con las moléculas. Pero las moléculas son tan pequeñas que resultan invisibles. Además, el número de moléculas contenido en un pequeño volumen de sustancia es enorme. Por lo tanto,no es práctico considerar la combustión sobre la base de moléculas individuales.
3.2 OBJETIVOS
Analizar e interpretar los productos de la combustión
Comprender el manejo de un dispositivo de análisis de productos de la combustión.
3.3 MARCO TEÓRICO
Para permitir un tratamiento racional al problema de la combustión, conviene recurrir al concepto de “Mol “. En Ingeniería un kg- mol (o molécula - Kilogramo ) puede definirse como el número de moléculas de una sustancia cuya masa, en Kilogramo es numéricamente igual a su masa molecular. Un kg-mol de hidrógeno pesa 2,016 Kg; un kg-mol de oxígeno 32 Kg y el número de moléculas contenidas en un kg-mol es aproximadamente 6,02 X 10 26
Los dos elementos principales del combustible que intervienen en la combustión son el carbono y elhidrógeno. Estos elementos se combinan con el oxígeno del aire para formar respectivamente, bióxido de carbono y vapor de agua. Cuando el oxígeno presente es insuficiente, se forma también cierta cantidad de monóxido de carbono. La reacción de combustión del hidrógeno puede escribirse:
2 H2 + O2 2 H2O
Teniendo en cuenta que un kg-mol de hidrógeno pesa aproximadamente 2 Kg ymedio kg-mol de oxígeno 16 Kg, la ecuación puede escribirse así :
2 Kg de H2 + 16 Kg de O2 18 Kg de H2O.
La masa total no puede variar durante la combustión .
De modo similar, la combustión del carbono puede expresarse mediante la ecuación
C + O2 CO2.
El oxígeno necesario para la combustión se suministra por lo general como componente del aire. El aire estácompuesto principalmente por oxígeno y nitrógeno pero se encuentra en el otros elementos en pequeñas cantidades. En cálculos de combustión empleando aire, se considera que el aire está constituido simplemente por 21% de oxígeno y 79% de nitrógeno en volumen o mol; de esta forma, por cada mol de oxígeno que entra en la reacción hay 3.76 moles de nitrógeno ( 79/21 = 3.76).
Los gases a diferencia delos sólidos se analizan en volumen y no en masa.
La cantidad de aire necesaria para proveer el oxígeno requerido para la combustión completa de un combustible se llama cantidad teórica de aire. Todo el aire suministrado además del aire teórico es aire de exceso. La relación de aire de exceso al aire teórico, expresada como tanto por ciento, es el tanto por ciento de aire de exceso. El tanto porciento de aire teórico es la relación del aire teórico al aire total suministrado.
Para determinar el aire teórico necesario para un combustible compuesto de hidrógeno y carbono, puede determinarse la cantidad de oxígeno necesario, por medio de las ecuaciones anteriores.
Las sustancia que se encuentran después de haberse producido la combustión, se llaman productos de combustión así, elnitrógeno y el oxígeno no utilizados, forman parte de estos productos aún cuando no intervienen en la reacción.
El análisis de los productos de la combustión permite determinar la relación entre las cantidades de aire y combustible, suponiendo que se conoce la composición del combustible.
Conociendo la relación de aire a combustible, se puede determinar el caudal de aire y el caudal de productos...
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