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La combustión es una reacción química clave para la generación de energía. Involucra combustibles como hidrocarburos y un oxidante, liberando calor y luz. La eficiencia de la combustión depende de la proporción de aire y combustible, y se mide a través del análisis de humos. El poder calorífico del combustible es fundamental para el diseño de sistemas eficientes, y el rendimiento se optimiza reduciendo las pérdidas de calor sensible y los inquemados.
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La combustión es una reacción química exotérmica entre un combustible y un oxidante que produce calor y luz
Variación de la energía de activación según el combustible
La energía de activación necesaria para iniciar la combustión varía según el tipo de combustible
Gases y cenizas
Los productos de combustión incluyen gases y cenizas
Combustión completa e incompleta
La combustión completa produce dióxido de carbono y agua, mientras que la combustión incompleta puede generar monóxido de carbono y otros hidrocarburos no quemados
Combustión estacionaria
La combustión estacionaria se caracteriza por una velocidad constante de la llama
Combustión detonante
La combustión detonante se caracteriza por una velocidad supersónica de la llama
Combustión deflagrante o explosiva
La combustión deflagrante o explosiva se caracteriza por una velocidad sub-sónica de la llama
Combustión estequiométrica o neutra
La combustión estequiométrica o neutra tiene la proporción ideal de aire y combustible
Combustión incompleta o con defecto de aire
La combustión incompleta o con defecto de aire resulta en la formación de inquemados
Combustión con exceso de aire
La combustión con exceso de aire puede reducir la formación de inquemados pero disminuir la eficiencia térmica
Análisis de humos
El análisis de humos mide la temperatura y las concentraciones de CO2, CO y O2 para evaluar la eficiencia de la combustión
Diagramas de combustión
Los diagramas de combustión se utilizan para interpretar los datos del análisis de humos y evaluar la eficiencia de la combustión
Diagrama de Ostwald
El diagrama de Ostwald es útil para analizar combustiones incompletas y determinar el grado de combustión y el exceso de aire necesario
Otros diagramas
Otros diagramas son aplicables a combustiones más limpias y son fundamentales para ajustar la mezcla aire-combustible y optimizar la eficiencia de la combustión
El poder calorífico es la cantidad de energía que se libera cuando un combustible se quema completamente
Poder calorífico superior (PCS)
El poder calorífico superior considera el calor latente de vaporización del agua en los productos de la combustión
Poder calorífico inferior (PCI)
El poder calorífico inferior no incluye el calor latente de vaporización del agua en los productos de la combustión
El conocimiento del poder calorífico es esencial para el diseño y la operación eficiente de equipos de combustión
El rendimiento de la combustión se refiere a la eficiencia con la que el calor generado se transfiere al medio deseado, y las pérdidas incluyen el calor sensible que se escapa y los inquemados que contienen energía no aprovechada
00
Energía de activación en la combustión
Cantidad mínima de energía necesaria para iniciar la reacción de combustión; varía según el combustible.
01
Productos de una combustión incompleta
Genera monóxido de carbono (CO) y otros hidrocarburos no quemados, potencialmente peligrosos.
02
Impacto ambiental de impurezas en combustibles
Emisión de óxidos de nitrógeno (NOx) y dióxido de azufre (SO2) que contribuyen a la lluvia ácida y contaminación del aire.
