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José Luis Rodríguez, Ph.D., Agosto del 2005

4

Formulario Combustión

Ecuación teórica:

C

x

H

y

+ z

t

(O

2

+ 3.76N

2

)

→ aCO

2

+ bH

2

O + cN

2

Combustión completa

: No aparece CO en los productos.

Combustión incompleta

: Aparece CO en los productos.

Ecuación real (aire seco):

C

x

H

y

+ z

r

(O

2

+ 3.76N

2

)

→ aCO

2

+ bCO + cH

2

O + dN

2

+ eO

2

z

r

=

%A

t

100

z

t

%A

t

: % de aire teórico

z

r

=

µ

1 +

%E

100

z

t

%E :

% de aire en exceso

z

r

=

µ

1

%D

100

z

t

%D

: % de aire en defecto

Moles de aire: n

a

= n

o

2

+ n

N

2

= n

o

2

+ 3.76n

O

2

= 4.76n

o

2

= 4.76z

r

Aire húmedo:

ω =

m

v

m

a

=

n

v

M

v

n

a

M

a

→ n

v

=

M

a

M

v

n

a

ω =

M

a

M

v

4.76z

r

ω = 7.66z

r

ω

Ecuación real:

C

x

H

y

+ z

r

(O

2

+ 3.76N

2

+ 7.66ωH

2

O)

→ aCO

2

+ bCO + cH

2

O + dN

2

+ eO

2

Relación aire/combustible:

Aire seco: AC =

n

aire

n

comb

= 4.76z

r

, AC =

m

aire

m

comb

=

n

aire

M

aire

n

comb

M

comb

=

137.9z

r

M

comb

Aire húmedo: AC =

n

aire

n

comb

= (4.76 + 7.66ω) z

r

Aire húmedo: AC =

m

aire

m

comb

=

n

aire

M

aire

n

comb

M

comb

=

(137.9 + 137.95ω) z

r

M

comb

137.9 (1 + ω) z

r

M

comb

Para hidrocarburos: M

comb

= M

C

x

H

y

= 12.0115x + 1.008y

Psicrometría de los productos:

Productos secos: n

ps

= a + b + d + e

,

Agua: n

H

2

O

= c

Mezcla: n

m

= n

ps

+ n

v

No aparece condensado

Temperatura de Rocío

Aparece condensado

n

v

= n

H

2

O

= c

n

v

= n

H

2

O

= c

φ = 1

y

v

= n

v

/n

m

y

v

= n

v

/n

m

P

v

= P

g

= P

sat

(T

m

)

P

v

= y

v

P

m

P

v

= y

v

P

m

y

v

= P

v

/P

m

P

g

= P

sat

(T

m

)

T

roc´

ıo

= T

sat

(P

v

)

n

v

=

y

v

n

ps

1

− y

v

φ =

P

v

P

g

n

f

= n

H

2

O

− n

v

n

f

= 0

n

f

= c

− n

v

ω =

M

v

P

v

M

ps

(P

m

− P

v

)

ω =

M

v

P

v

M

ps

(P

m

− P

v

)

T

roc´

ıo

= T

sat

(P

v

)

(T

m

≤ T

roc´

ıo

)

(T

m

> T

roc´

ıo

)

Ensayo Orsat:

Datos %CO

2

, %CO

, %O

2

Ecuación real: C

x

H

y

+ z

r

(O

2

+ 3.76N

2

)

→ aCO

2

+ bCO + cH

2

O + dN

2

+ eO

2

a = %CO

2

, b = %CO , e = %O

2

, d = 100 − (a + b + e)

Balanceando C, H, O y N

2

se obtienen x, y, z

r

y c.

Nota: Si el combustible es conocido se escribe xC

n

H

m

, donde n y m se conocen; se determina

el valor de x y se divide toda la ecuación balanceada por este valor (x) para que quede por unidad

molar de combustible.

Para predecir lo valores que produciría el ensayo Orsat a partir de la ecuación real:

%CO

2

=

100a

n

ps

, %CO =

100b

n

ps

, %O

2

=

100e

n

ps



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