Teoria De Un Proceso De Combustion

Teoría de un proceso de combustión
Introducción
La combustión es el conjunto de procesos físico-químicos por los cuales se libera controladamente parte de la energía interna del combustible. Una parte de esa energía se va a a manifestar en forma de calor y es la que a nosotros nos interesa.
La reacción de un elemento químico con el oxígeno sabemos que se llama oxidación. La combustión no esmás que una reacción de oxidación, en la que normalmente se va a liberar una gran cantidad de calor.
Los combustibles tienen en su composición unos elementos principales, combustibles (C, H, S) y otros no combustibles, como el V, Ni, Na, Si,…
El comburente más habitual usado en la combustión es el aire (21% O, 73% N2 (inerte)).
Se llama calor de combustión a la disminución de entalpía de uncuerpo en C/N de presión y a una temperatura definida. Será entonces el calor que se libera cuando el combustible arde en una llama o cuando los componentes principales reaccionan con el oxígeno. En la combustión, cada uno de los componentes combustibles del combustible va a sufrir la reacción de oxidación correspondiente.
Reacción de combustión
Se trata de una reacción de oxidación con laparticularidad de que se realiza muy rápidamente, es exotérmica. Esta reacción se produce entre los elementos combustibles de un combustible y el oxígeno del comburente. Para que un combustible sufra la combustión, es necesario que alcance su temperatura de ignición. Se define el punto de ignición de un combustible como la temperatura a la cual, una vez iniciada la llama, esta ya no se extingue. Es estatemperatura de 20 a 60ºC más alta que la temperatura de inflamación.
En una reacción de oxidacción tendremos
Primer Miembro | | Segundo Miembro |
Combustible + comburente | | Gases de combustión + calor |
Combustible: Toda sustancia capaz de arder
Comburente: Sustancia que aporta el oxígeno para que el combustible sufra oxidación
Los combustibles industriales suelen estar constituídospor mezclas de pocos elementos, ya que esto simplifica en gran medida el proceso. Los componentes de un combustible se pueden clasificar en:
* Combustibles
* Inertes. Estos hay que eliminarlos y por lo tanto resultan perjudiciales
Fases de la reacción de combustión
Se pueden distinguir tres fases en la reacción de combustión:
* Fase de prerreacción (formación de radicales). Loscompuestos hidrocarbonados se descomponen dando lugar a la formación de radicales, que son unos compuestos intermedios inestables y muy activos, para que de este modo el carbono y el hidrógeno puedan reaccionar con el oxígeno.
* Fase de Oxidación: En esta fase se produce la combinación entre los elementos y el oxígeno. Es una fase muy exotérmica y es cuando tiene lugar la propagación de la llama.* Fase de Terminación: Aquí es cuando se forman los compuestos estables. El conjunto de estos compuestos es lo que llamamos gases de combustión.
Es necesario que se produzca una gran coordinación entre la 1ª y la 2ª fase, ya que si no podría llegar a producirse una explosión, por acumulación de radicales. La explosión es la onda que se produce y transmite por la masa reaccionante a unavelocidad de 1500-2500 m/s, pudiendo producirse más de una detonación di después de la primera queda producto que aún pueda reaccionar violentamente. 4.- CLASES DE REACCIONES DE COMBUSTIÓN Las reacciones se pueden clasificar según el modo en el cual transcurran de la siguiente manera:
* Combustión NEUTRA o estequiométrica
* Combustión INCOMPLETA o imperfecta
* Combustión COMPLETACombustión neutra
Es aquélla que se produce cuando el aire empleado aporat la cantidad justa de oxígeno para que todos los reactivos de transformen en productos. Para que la estequiometría se cumpla, hay que considerar TODOS los elementos que sufren la reacción de combustión en el combustible. Cuando la reacción tenga lugar totalmente, entonces no habrá H, O, S y C, que se transformarán en productos...