señor
Páginas: 29 (7030 palabras)
Publicado: 28 de noviembre de 2013
UNIDAD I: PRINCIPIOS DE LA COMBUSTIÓN
1.1 Combustibles y su tecnología
Según la definición de Mendeléiev, un combustible es una sustancia que se quema intencionalmente para obtener calor. Aunque durante la quema de una sustancia orgánica, no sólo interesa la cantidad de energía calorífica que pueda desprender, sino también la disponibilidad y la economía.
Ahora bien, los combustiblesse pueden clasificar de acuerdo a diversos criterios, según su origen se puede clasificar en
Los combustibles se clasifican de acuerdo a su estado físico en:
a) Sólidos: como el carbón y la madera, residuos orgánicos
b) Líquidos: como el petróleo y sus derivados, y los alcoholes
c) Gases: como los derivados del petróleo, y el gas natural
En este apartado se describirán lascaracterísticas de algunas de los combustibles según su clasificación por estado físico.
1.1.1. Combustibles sólidos
a) Carbón
El carbón se formó a partir de la descomposición anaeróbica de materia orgánica, principalmente plantas superiores terrestres (a diferencia del petróleo, que es de origen marino). Debido a la acción de las bacterias anaeróbicas, la materia orgánica fue ganando carbono yperdiendo oxígeno e hidrógeno; este proceso, aunado a los incrementos de presión y temperatura con el paso del tiempo, provocaron cambios físicos y químicos en los restos orgánicos y los transformaron en lo que hoy conocemos como carbón.
Este combustible fue el combustible más empleado como fuente de calor y para producción de energía mecánica desde la revolución industrial, hasta que a principiosdel siglo XX se empezó a desarrollar la petroquímica.
El carbón es la forma más importante de hidrocarburos sólidos, que se extrae de las minas en diferentes variedades. Sus componentes más comunes son el carbono, hidrógeno, nitrógeno, humedad, azufre, cenizas y otros elementos en menor cantidad (potasio, calcio, sodio, magnesio, etcétera).
La clasificación de los carbones se hace según elporcentaje de las sustancias volátiles, y según el poder calorífico superior.
El poder calorífico se determina de dos formas: quemando el carbono tal y como llega de la mina; la segunda es quemándolo quitándole todas las impurezas. Con el primer método se obtiene el poder calorífico inferior, y con el segundo, superior.
Dentro de las impurezas se tienen a: el azufre, las cenizas, el oxígeno yel nitrógeno. Las cenizas tienen más bajo punto de fusión, quemándose más rápido impidiendo la circulación de O2, no teniendo la misma rapidez de combustión del carbón.
Así pues, los carbones se clasifican en:
Peat o Turba: Poder calorífico de 6900 KJ/kg
Se constituye como el primer paso en la formación de carbón. Es prácticamente materia orgánica compacta con alto contenido en carbono(pero mucho menor que los carbones que se estudiarán posteriormente). En su formación sólo intervienen bacterias. Debido a su alto grado de humedad, es el carbón con menor poder calorífico infeior. No se usa en procesos industriales.
Lignita: Poder calorífico de 9306 KJ/ kg
Después de la turba, es el carbón con menor carbono fijo, mayor contenido en humedad y, por tanto, menor poder caloríficoinferior. Se usa principalmente en centrales de producción de energía eléctrica aunque es considerado un carbón de baja calidad.
Sub-bituminoso: Poder calorífico entre 19300 y 26800 KJ/kg
Son carbones de un rango superior al lignito. Tienen menor humedad y menor contenido en volátiles que el anterior. Su formación se produce en condiciones de alta presión y temperatura y no sólo debido a laacción de bacterias.
Bituminoso: Poder calorífico entre 24400 y 32564 KJ/kg
Siguiendo el orden de rango, son los siguientes a los sub-bituminosos. Su formación se produjo en condiciones de presión y temperatura más severas, de forma que se produce cierto craqueo debido a la acción geotérmica. Es considerado un carbón de alta calidad. Al contener poca humedad y contar todavía con elementos...
1.1 Combustibles y su tecnología
Según la definición de Mendeléiev, un combustible es una sustancia que se quema intencionalmente para obtener calor. Aunque durante la quema de una sustancia orgánica, no sólo interesa la cantidad de energía calorífica que pueda desprender, sino también la disponibilidad y la economía.
Ahora bien, los combustiblesse pueden clasificar de acuerdo a diversos criterios, según su origen se puede clasificar en
Los combustibles se clasifican de acuerdo a su estado físico en:
a) Sólidos: como el carbón y la madera, residuos orgánicos
b) Líquidos: como el petróleo y sus derivados, y los alcoholes
c) Gases: como los derivados del petróleo, y el gas natural
En este apartado se describirán lascaracterísticas de algunas de los combustibles según su clasificación por estado físico.
1.1.1. Combustibles sólidos
a) Carbón
El carbón se formó a partir de la descomposición anaeróbica de materia orgánica, principalmente plantas superiores terrestres (a diferencia del petróleo, que es de origen marino). Debido a la acción de las bacterias anaeróbicas, la materia orgánica fue ganando carbono yperdiendo oxígeno e hidrógeno; este proceso, aunado a los incrementos de presión y temperatura con el paso del tiempo, provocaron cambios físicos y químicos en los restos orgánicos y los transformaron en lo que hoy conocemos como carbón.
Este combustible fue el combustible más empleado como fuente de calor y para producción de energía mecánica desde la revolución industrial, hasta que a principiosdel siglo XX se empezó a desarrollar la petroquímica.
El carbón es la forma más importante de hidrocarburos sólidos, que se extrae de las minas en diferentes variedades. Sus componentes más comunes son el carbono, hidrógeno, nitrógeno, humedad, azufre, cenizas y otros elementos en menor cantidad (potasio, calcio, sodio, magnesio, etcétera).
La clasificación de los carbones se hace según elporcentaje de las sustancias volátiles, y según el poder calorífico superior.
El poder calorífico se determina de dos formas: quemando el carbono tal y como llega de la mina; la segunda es quemándolo quitándole todas las impurezas. Con el primer método se obtiene el poder calorífico inferior, y con el segundo, superior.
Dentro de las impurezas se tienen a: el azufre, las cenizas, el oxígeno yel nitrógeno. Las cenizas tienen más bajo punto de fusión, quemándose más rápido impidiendo la circulación de O2, no teniendo la misma rapidez de combustión del carbón.
Así pues, los carbones se clasifican en:
Peat o Turba: Poder calorífico de 6900 KJ/kg
Se constituye como el primer paso en la formación de carbón. Es prácticamente materia orgánica compacta con alto contenido en carbono(pero mucho menor que los carbones que se estudiarán posteriormente). En su formación sólo intervienen bacterias. Debido a su alto grado de humedad, es el carbón con menor poder calorífico infeior. No se usa en procesos industriales.
Lignita: Poder calorífico de 9306 KJ/ kg
Después de la turba, es el carbón con menor carbono fijo, mayor contenido en humedad y, por tanto, menor poder caloríficoinferior. Se usa principalmente en centrales de producción de energía eléctrica aunque es considerado un carbón de baja calidad.
Sub-bituminoso: Poder calorífico entre 19300 y 26800 KJ/kg
Son carbones de un rango superior al lignito. Tienen menor humedad y menor contenido en volátiles que el anterior. Su formación se produce en condiciones de alta presión y temperatura y no sólo debido a laacción de bacterias.
Bituminoso: Poder calorífico entre 24400 y 32564 KJ/kg
Siguiendo el orden de rango, son los siguientes a los sub-bituminosos. Su formación se produjo en condiciones de presión y temperatura más severas, de forma que se produce cierto craqueo debido a la acción geotérmica. Es considerado un carbón de alta calidad. Al contener poca humedad y contar todavía con elementos...
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