Análisis 3: Combustión a partir de la formulación empírica del combustible

Una gasolina aproximada a C6H14(l) es quemada con un 20% de exceso de aire. Determinar la relación aire/combustible, así como la composición de los humos secos y húmedos para una temperatura de losm humos de combustión de 727 ºC.

Determinar los poderes caloríficos, sabiendo que la entalpía de formación del combustible se estima en -225 kJ/mol.

Si los productos de combustión son enfriados a presión atmosférica y 15ºC, determinar la composición de los productos en base seca y húmeda.

Resolver el caso para un exceso de aire, λ=0.8.

Obtener el diagrama de Ostwald, representando los estados obtenidos.

Mostrar los diagramas de Grebel y de Bunte para combustión completa con el exceso de aire del 20%.

La combustión involucra reacciones químicas que a menudo son altamente exotérmicas. Los sistemas de combustión utilizan la energía de los compuestos químicos liberados durante este proceso reactivo para el transporte, para generar energía eléctrica o para proporcionar calor para diversas aplicaciones. La química y la combustión están interrelacionadas de varias maneras. El resultado de un proceso de combustión en términos de energía y balance de materia, tanto en la entrega de trabajo útil como en la generación de emisiones nocivas, depende sensiblemente de la naturaleza molecular del combustible.

Si la temperatura del flue-gas desciende a 15ºC, habrá condensación del vapor de agua (al ser ésta temperatura inferior a la de rocío del vapor de agua, 49.61ºC)

Si la combustión es incompleta, con defecto de aire (80% del estequiométrico):

El diagrama de Ostwald es una representación gráfica de un proceso de combustión, para un combustible concreto. Una vez desarrollado el diagrama para ese combustible, podremos mediante un análisis de humos, conociendo el porcentaje de uno de los tres elementos representados (%CO2, %CO o %O2) y sabiendo el coeficiente de exceso de aire, saber la composición del resto de gases de combustión.

Es válido para cualquier cantidad de aire. La única limitación que tiene es que todo el hidrógeno se convertirá en H2O.

El diagrama de Grebbel está compuesto por líneas de coeficiente de exceso de aire (de color azul) y la línea de Grebbel (color rosa), para una combustión completa.