Operaciones Unitarias I

COMBUSTIÓN
Definición y clasificación:
La reacción de combustión se basa en la reacción química exotérmica de una sustancia o mezcla de sustancias llamada combustible con el oxígeno. Es característica de esta reacción la formación de una llama, que es la masa gaseosa incandescente que emite luz y calor, que está en contacto con la sustancia combustible.
La reacción de combustión puede llevarsea cabo directamente con el oxígeno o bien con una mezcla de sustancias que contengan oxígeno, llamada comburente, siendo el aire atmosférico el comburente más habitual.
De acuerdo a como se produzcan las reacciones de combustión, estas pueden ser de distintos tipos:
Combustión completa
Ocurre cuando las sustancias combustibles reaccionan hasta el máximo grado posible de oxidación. En este casono habrá presencia de sustancias combustibles en los productos o humos de la reacción.
Combustión incompleta
Se produce cuando no se alcanza el grado máximo de oxidación y hay presencia de sustancias combustibles en los gases o humos de la reacción.
Combustión estequiométrica o teórica
Es la combustión que se lleva a cabo con la cantidad mínima de aire para que no existan sustanciascombustibles en los gases de reacción. En este tipo de combustión no hay presencia de oxígeno en los humos, debido a que este se ha empleado íntegramente en la reacción.
Combustión con exceso de aire
Es la reacción que se produce con una cantidad de aire superior al mínimo necesario. Cuando se utiliza un exceso de aire, la combustión tiende a no producir sustancias combustibles en los gases de reacción.En este tipo de combustión es típica la presencia de oxígeno en los gases de combustión.
La razón por la cual se utiliza normalmente un exceso de aire es hacer reaccionar completamente el combustible disponible en el proceso.
Combustión con defecto de aire
Es la reacción que se produce con una menor cantidad de aire que el mínimo necesario. En este tipo de reacción es característica lapresencia de sustancias combustibles en los gases o humos de reacción.

Condiciones de operación:
Las condiciones de operación que se tiene que llevar acabo para esta operación unitaria son de temperatura, tiempo.
Ejemplos de combustión:
* Ejemplos de este proceso son la combustión del gas de la estufa, de la leña, y del carbón. En todos estos fenómenos se presenta una oxidación y, por lo tanto,también tiene lugar una reducción, ya que cuando se produce la combustión de una de estas sustancias, el oxígeno se reduce ganando electrones y el elemento que se oxida los pierde.
* La oxidación del gas butano es una combustión inorgánica, ya que no se efectúa en los seres vivos.

Aplicación en la industria:
1-Obtencion de energía calorífica: Es el principal uso. Se obtiene energía en formade calor a partir de la combustión de diversos compuestos orgánicos, a los que llamamos combustibles, como puede ser el petróleo, el carbón, la madera.... De esta forma se da calor a determinados procesos que lo necesitan, como puede ser en la metalurgia-siderurgia la extracción y el moldeado de metales, en la industria química la obtención de productos a partir de reacciones endotérmicas (quenecesitan un aporte de calor para que ocurran), en la industria petroquímica el destilado del crudo, etc.

2-Obtencion de energía mecánica: Como puede ser la combustión de gasolina (octano), gasoil o etanol/metanol para hacer funcionar motores de combustión que realicen trabajos. Así por ejemplo en el transporte mercantil e industrial, los camiones, los vehículos, los aviones o los barcosnecesitan de la combustión para poder desplazarse. También hay motores que realizan otros trabajos, como los molinos mezcladores gigantes o los motores que realizan un movimiento constante, que funcionan igualmente por combustión.

3-Obtencion de energía eléctrica: Aunque es una forma de obtención en desuso, debido a la gran cantidad de contaminación que produce, aun es extraño ver centrales...