tipos de combustible



1.1 Combustibles
Un combustible es una sustancia capaz de reaccionar con el oxígeno del aire con desprendimiento de energía térmica apta para producir trabajo mecánico. La mayoría de los combustibles pueden clasificarse dentro de una de estas tres categorías: sólidos (carbón mineral, carbón vegetal y madera entre otros), hidrocarburos líquidos (petróleo y algunos de sus derivados como lagasolina) o hidrocarburos gaseosos (gas natural, propano, entre otros).

Existen varias propiedades que caracterizan a los combustibles, dependiendo de su composición físico-química. Una de las más importantes para el proceso de combustión es el poder calorífico, cantidad que representa el calor desprendido debido a la combustión completa del combustible por unidad de masa (o volumen). El podercalorífico se denomina superior (HHVa) cuando el agua resultante de la combustión se asume líquida (condensada) en los productos de la combustión e inferior (LHVb) cuando el agua resultante de la combustión se supone en estado de vapor con los demás productos de la combustión.

Por lo tanto la diferencia entre el HHV y el LHV es igual por definición al calor de condensación del vapor de aguaresultante de la combustión del combustible.

1.2 proceso de combustión
La combustión se define como el proceso de reacciones químicas de oxidación que desprenden calor. Para que se lleve a cabo se requiere además del combustible la presencia del comburente y la energía de activación. El comburente es el oxidante (contiene el Oxígeno) y la energía de activación es la cantidad de energía que hayque aportar a la mezcla de combustible y comburente para que se inicie la combustión.

Cuando se quema un combustible hidrocarburo, utilizando la cantidad exacta de Oxígeno, el Carbono y el Hidrógeno se oxidan produciendo únicamente dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Durante este proceso la masa de cada elemento permanece sin variación, situación que se conoce como combustión estequiométrica yque constituye la base de cualquier cálculo teórico. Por ejemplo, la combustión del metano (CH4) está regida por la ecuación:
CH4 + O2  CO2 + 2H2O

En este caso 1 mole de CH4 produce un mole de CO2 y dos de H2O, o lo que es lo mismo, 16 g de CH4 reaccionan para producir 44 g de CO2 y 36 g de H2O (Ver Anexo 2).

Sin embargo, en la práctica se halla que no es posible obtener combustióncompleta, suministrando el aire teórico requerido. Así pues, es necesario alimentar aire en exceso a la reacción (factor lambda), dependiendo del tipo de combustible:

Para combustibles sólidos: 40 a 150% de exceso de aire (lambda 1,4 – 2,5)
Para combustibles líquidos: 25 a 60% de exceso de aire (lambda 1,25 – 1,6)
Para gases: 10 a 40% de exceso de aire (lambda 1,1 – 1,4).

En este caso se tieneuna combustión completa con exceso de aire. En la medida en que se disponga de información acerca de la tecnología utilizada para llevar a cabo la combustión, se podrá alcanzar mayor precisión en el valor del factor lambda. Para especificar el equipo de combustión se han de aplicar criterios de selección relativos al combustible y en particular a la aplicación concreta. Una vez establecido elequipo requerido, para cada tipo de quemador se puede trazar una curva de exceso de aire en función de la carga o demanda de calor, que permita establecer con precisión el exceso de aire requerido.

Para el cálculo del aire requerido, del poder calorífico y del volumen de gas quemado el desarrollo de la metodología descrita a continuación, contempló la composición elemental de los combustiblessólidos y líquidos, es decir, porcentaje en peso de cada uno de sus elementos componentes (Carbono, Hidrógeno, Azufre, Cloro, Oxígeno, Flúor) y la composición en volumen de los combustibles gaseosos, es decir, porcentaje en volumen de cada uno de sus componentes (metano, propano, etc.).

Es importante tener en cuenta que el CO2 es el más común de los gases de efecto invernadero y su mayor...