Horno y combustión

¿Que es un horno?

Definiremos primeramente un horno como un espacio encerrado en el que se produce calor mediante la oxidación química de un combustible. Uno de los requisitos de un horno es que debe completar el encendido del quemador para obtener la reacción de combustión que se desea. Es esencial que se tomen en consideración al horno y al quemador en combinación para proporcionar loscuatro elementos de una buena combustión:

• Intima mezcla del combustible y el oxidante (aire).

• Admisión de cantidades suficientes de oxidantes para quemar por completo el
combustible.

• Una temperatura suficiente para encender la mezcla combustible-aire y
completar su combustión.

• El tiempo necesario de residencia para que la combustión sea completa.


¿Qué es la combustión?
Lacombustión es una reacción química en la cual generalmente se desprende una gran cantidad de calor y luz.
En toda combustión existe un elemento que arde y se denomina (combustible) y otro que produce la combustión (comburente), generalmente oxígeno en forma de O2 gaseoso. Los explosivos tienen oxígeno ligado químicamente por lo que no necesitan el oxígeno del aire para realizar la combustión.
Lostipos más frecuentes de combustible son los materiales orgánicos que contienen carbono e hidrógeno. En una reacción completa todos los elementos tiene el mayor estado de oxidación. Los productos que se forman son el dióxido de carbono (CO2) y el agua, el dióxido de azufre (SO2) (si el combustible contiene azufre) y puede aparecer óxidos de nitrógeno (NOx), dependiendo de la temperatura dereacción. En la combustión incompleta los productos que se queman pueden no reaccionar con el mayor estado de oxidación, debido a que el comburente y el combustible no están en la proporción adecuada, dando como resultado compuestos como el monóxido de carbono (CO). Además, pueden generarse cenizas.
El proceso de destruir materiales por combustión se conoce como incineración.
Para iniciar la combustiónde cualquier combustible, es necesario alcanzar una temperatura mínima, llamada temperatura de ignición, que se define como, en ºC y a 1 atm, temperatura a la que los vapores de un combustible arden espontáneamente.
La temperatura de inflamación, en ºC y a 1 atm es aquella que, una vez encendidos los vapores del combustible, éstos continúan por si mismos el proceso de combustión.
La demandacreciente de petróleo en el mundo afecta directamente la economía de las empresas dedicadas a su procesamiento.
Las refinerías de petróleo no escapan de este tema, ya que en ellas generalmente, se obtiene la totalidad de la energía necesaria para los distintos procesos quemando parte de los hidrocarburos procesados, ya sea como gas, fuel oil, asfalto, etc.
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COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOSCOMBUSTIBLES

Se puede definir la Combustión como una reacción química según la cuál un elemento se combina con oxígeno desprendiendo apreciable cantidad de calor.
Para que exista combustión es necesario que exista un elemento que queme
(combustible) y el oxígeno (carburante).

Los combustibles utilizados contienen dos elementos que poseen la propiedad de unirse exotéricamente al oxígeno: el carbono yel hidrógeno, generalmente
combinados entre sí (como hidrocarburos).

Algunos combustibles arden más fácilmente que otros y en general esto depende de cuan fácil sea ponerlos en contacto con el oxígeno del aire.


Productos de la combustión:

Los principales productos de combustión:

− dióxido de azufre (SO2)

− dióxido de carbono (CO2)

− monóxido de carbono (CO)

− óxido denitrógeno (NO2, NO3, etc. en general NOx)

− partículas











Aire necesario para la combustión

Cuando se conoce la composición química de un combustible es posible calcular la cantidad de oxígeno necesario para una combustión completa.
Sin embargo, la combustión no se hace con oxígeno puro, sino con aire, compuesto casi exclusivamente de nitrógeno y oxígeno (79%Vol. de...