Composição combustivel unip

Páginas: 5 (1211 palavras) Publicado: 21 de maio de 2012
Química & Energia / Reações de Combustão Complemento 1. Composição dos combustíveis: 1.1. Elementos essenciais: Carbono e hidrogênio.

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São muito frequentes na composição dos combustíveis respondendo pela geração de calor e pela função redutora; Podem estar presentes na forma isolada (subst. simples) ou combinados na forma de hidrocarbonetos (Ex; GLP, CH4 etc);

Reações de combustão:carbono C(grafite) + O2 → CO2 + 94 kcal (reação completa) C(grafite) + CO2 → 2CO2 + 40,8 kcal (reação parcial pela falta de O endotérmica) C(grafite) + ½ O2 → CO + 26,6 kcal (reação incompleta) Reações de combustão: hidrogênio H2(gás) + ½ O2 → H2O (vapor) + 57,8 kcal H2(gás) + ½ O2 → H2O (líquido) + 68,3 kcal 1.2. Elementos Secundários: O, N, S e P Reações de combustão: Oxigênio

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Apresença de oxigênio nos combustíveis sistematicamente uma redução na geração de calor;

acarreta

Combustíveis oxigenados geram menos quantidade de calor; Em suma, é indesejável e desvantajosa a presença desse elemento na constituição dos combustíveis.

C + O2 → CO2 + 94 kcal (reação completa) CO + ½ O2 → CO2 + 69,9 kcal CH4 + 2O2 → CO2 + 2 H2O + 200 kcal CH4O + 3/2 O2 → CO2 + 2 H2O + 160 kcal•

Admite-se que o oxigênio presente em um combustível, anule por oxidação parcial, preferencialmente o hidrogênio em lugar do carbono;

Assim, deve-se subtrair da quantidade total de hidrogênio a parcela já queimada, chamando de:

Convenção: HT (hidrogênio total) a quantidade total de hidrogênio presente no combustível; HC (hidrogênio combinado) a parcela oxidada pelo oxigênio docombustível; e HL (hidrogênio livre) a quantidade de hidrogênio útil para o processo de combustão. A quantidade de hidrogênio de um combustível pode ser representada por:

HT = H C + H L

O cálculo das quantidades de hidrogênio livre e combinado num combustível é feito pela fórmula e na reação da água que é produto formado na oxidação do hidrogênio.

Assim para efeito de geração de calor nacombustão, considera-se que cada átomo de O presente na formula do combustível anule 2 átomos de H. Portanto, a partir da fórmula molecular do combustível, pode-se conhecer o número de átomos de hidrogênio livre e combinado num combustível oxigenado.

Ex: Um determinado combustível de fórmula molecular C16H30O3 possui: 3 x 2 = 6 átomos de hidrogênio combinado; 30 – 6 = 24 átomos de hidrogênio livre. Emmassa:



Pela reação: H2 + ½ O2 → H2O

Pode-se observar que 2g de hidrogênio combinando com 16g de oxigênio, desta forma: mO2 a massa de oxigênio presente no combustível; mH2C a massa de hidrogênio combinado; mH2L a massa de hidrogênio livre (útil para o processo) mH2T a massa de hidrogênio total. Podem ser deduzidas as seguintes relações: 2g H2 __________ 16g O2 mH2C
____

mO2

Assim:m H 2 C =

mO 2 , como 8

H T = H C + H L , então:

mO2 mH 2L = mH 2T − 8
Em quantidade de matéria



pela reação analisada pode-se concluir também que 1 mol de hidrogênio reage com 0,5 mol de oxigênio. Assim, chamando-se de:

nO2 a quantidade de matéria de oxigênio presente no combustível; nH2C quantidade de matéria de hidrogênio combinado;

nH2L quantidade de matéria dehidrogênio livre; e nH2T quantidade de matéria total de hidrogênio. As seguintes relações podem ser escritas; 1 mol H2 → 0,5 mol O2 nH2C → nO2 Como: HL = HT - HC

Assim: nH2C = 2 nO2

nH 2 L = nH 2T − 2nO 2

Reações de combustão: nitrogênio

• • • •

O nitrogênio apresenta grande inércia química, caracterizada por uma baixa tendência de combinação, inclusive nos processos usuais de combustão; Onitrogênio presente num combustível não se oxida durante o processo de combustão e assim, em nada contribui para a geração de calor; Entretanto o nitrogênio como uma espécie material possui massa, e sua presença no combustível aumenta a massa total do mesmo; O Poder Calorífico de um combustível é a relação entre a quantidade de calor gerado e a unidade de massa (ou de volume) do combustível...
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