UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSUNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

E.A.P INGENIERIA QUIMICAE.A.P INGENIERIA QUIMICA

TEMA: COMBUSTION INDUSTRIAL

Profesor: ING. MANUEL LUNA HERNANDEZ

Junio del 2012

PRINCIPIOS DE PRINCIPIOS DE

COMBUSTIONCOMBUSTION

Todo el Todo el universo es universo es materia y materia y energíaenergía

Cada segundo, 567 millones de Cada segundo, 567 millones de toneladas de hidrógeno se toneladas de hidrógeno se convierten en 563 toneladas de convierten en 563 toneladas de helio, liberando una gran cantidad de helio, liberando una gran cantidad de energíaenergía

FUSION FUSION NUCLEARNUCLEAR

La 2 mil millonésima La 2 mil millonésima parte de la fusión parte de la fusión nuclear del sol llega a la nuclear del sol llega a la tierra y constituye el tierra y constituye el origen y sustento de origen y sustento de todotodo

FOTOSÍNTESISFOTOSÍNTESIS

Las plantas absorben COLas plantas absorben CO2 2 por laspor lashojas y Hhojas y H22O por la raíz.O por la raíz.

La energía solar almacenada enLa energía solar almacenada enla clorofila rompe la moléculala clorofila rompe la moléculadel agua.del agua.

COCO22 + H + H22O > carbohidratosO > carbohidratos

Carbohidratos = alimentos = vidaCarbohidratos = alimentos = vida

COMBUSTIBLESCOMBUSTIBLES

IGNICIÓNIGNICIÓN

COMBUSTIÓNCOMBUSTIÓNINORGÁNICAINORGÁNICA

LIBERACIÓN DELIBERACIÓN DEGRANDES CANTIDADES DE GRANDES CANTIDADES DE

ENERGÍA (kilocalorías)ENERGÍA (kilocalorías)

APROVECHAMIENTOAPROVECHAMIENTOINDUSTRIALINDUSTRIAL

ALIMENTOSALIMENTOS

CATÁLISIS CATÁLISIS ENZIMÁTICA (sin ENZIMÁTICA (sin

ignición)ignición)

COMBUSTIÓNCOMBUSTIÓNORGÁNICAORGÁNICA

LIBERACIÓN DELIBERACIÓN DECANTIDADES MODERADAS CANTIDADES MODERADAS

DE ENERGÍA (calorías)DE ENERGÍA (calorías)

ENERGÍA VITAL DE ENERGÍA VITAL DE LOS ORGANISMOS LOS ORGANISMOS

VIVOSVIVOS

Principales Estados Principales Estados de la Materiade la Materia

ESQUEMA BÁSICO DE LA COMBUSTIÓN INDUSTRIALESQUEMA BÁSICO DE LA COMBUSTIÓN INDUSTRIAL

TIPOS DE TIPOS DE COMBUSTIÓNCOMBUSTIÓN

1.1. En función de sus productosEn función de sus productos

2. Por la forma en que se realiza2. Por la forma en que se realiza

• Combustión completa (con exceso de aire)Combustión completa (con exceso de aire)• Combustión perfecta (estequiométrica)Combustión perfecta (estequiométrica)• Combustión incompleta (con defecto de aire)Combustión incompleta (con defecto de aire)• Combustión imperfecta (combustión industrial)Combustión imperfecta (combustión industrial)

• Combustión heterogénea (combustión industrial)Combustión heterogénea (combustión industrial)• Combustión homogéneaCombustión homogénea

REACCIÓN HOMOGÉNEA GAS - GAS

2H2H22 + O + O22 →→ 2H 2H22OO

CO + ½ OCO + ½ O22 →→ CO CO22

REACCIÓN HETEROGÉNEAREACCIÓN HETEROGÉNEA

COMBUSTIÓN HETEROGÉNEACOMBUSTIÓN HETEROGÉNEA

REACTOR REACTOR CÁMARA DE COMBUSTIÓN CÁMARA DE COMBUSTIÓN

• Volúmen útil (m3)Volúmen útil (m3)

• Potencia térmica (Mcal/m3)Potencia térmica (Mcal/m3)

• Difusión térmicaDifusión térmica

La LlamaLa Llama

La llama es la combustión misma. La llama es la combustión misma.

Se inicia con la ignición y concluye alSe inicia con la ignición y concluye alcompletarse la reacción.completarse la reacción.

Ign

ició

nIg

nic

ión

CombustiónCombustión(llama)(llama)

Gases de Gases de CombustiónCombustión

Fases del Proceso de CombustiónFases del Proceso de Combustión

• Inyección de combustible y comburenteInyección de combustible y comburente

• CalentamientoCalentamiento

• MezclaMezcla

• IgniciónIgnición

• CombustiónCombustión

• Desplazamiento de productos de combustiónDesplazamiento de productos de combustión

11

22 44 55 66

33

Zonas de la combustión o partes de la llamaZonas de la combustión o partes de la llama

1.1. InyecciónInyección2.2. CalentamientoCalentamiento3.3. MezclaMezcla4.4. IgniciónIgnición5.5. CombustiónCombustión6.6. DesplazamientoDesplazamiento

Chorro en espacio libreChorro en espacio libre

Formación del Chorro y ángulo mitadFormación del Chorro y ángulo mitad

Chorro quemador unicanalChorro quemador unicanal

PERFIL DEL FLUJO POR EFECTO DE LA RADIALIDAD APLICADA

Perfil de velocidades Perfil de velocidades de un chorro giratoriode un chorro giratorio

El aire de combustiónEl aire de combustión

• En Volumen :En Volumen :

OxígenoOxígeno :: 21%21%

Nitrógeno :Nitrógeno :79%79%

• En Masa :En Masa :

OxígenoOxígeno :: 23%23%

NitrógenoNitrógeno :: 77%77%