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de Combustión Industrial
¿Inquemados con gas natural?
P: En nuestro Horno de Cal operando con gas natural hemos tenido dificultades para mantener el mismo nivel de producción que haciéndolo con petróleo residual, pero al efectuar el balance térmico, existe una importante cantidad de calor que no encontramos y el CO en los gases de salida no resulta excesivo. ¿Es posible que parte del gas natural no se queme?
R : El gas natural es fácil de quemar pero difícil de encender, porque está constituído principalmente por metano que es una molécula perfecta y por tanto más difícil de romper; prueba de ello que su temperatura de ignición es muy alta (785°C); aún con oxígeno disponible, si la temperatura no está por encima de tal valor. el metano no encenderá y saldrá por la chimenea como inquemado, no pudiendo ser detectado por un analizador de gases que registra Oxígeno y CO. La temperatura suficiente tampoco no garantizan que todo el gas natural se queme, pues tendrá que existir la disponibilidad de oxígeno necesaria y el nivel de turbulencia que asegure la posibilidad de contacto y reacción.
BIOCOMBUSTIBLES
P : Cual es su opinión respecto a los Bio Combustibles ¿Realmente son la energía del futuro?
R: Los invitamos a revisar la Teoría Inorgánica de la Combustión, siempre presente en nuestra página web, en la cual demostramos que todos los combustibles son lo mismo, combinaciones carbono/hidrógeno, y que todos se queman en la misma forma, disociándose en sus componentes antes de quemar, para comprobar que los Bio-Combustibles son parte de la cadena de formación de los combustibles fósiles, con la diferencia de que la naturaleza los ha procesado durante millones de años para convertirlos en Hidrocarburos y Carbón Mineral, mientras que los Bio-Combustibles se toman y emplean inmediatamente después de su formación a través de la Fotosíntesis que utiliza la energía solar almacenada en la Clorofila para romper la molécula del agua y producir los carbohidratos.
Estos carbohidratos debidamente procesados producen por destilación el Etanol y cuando revisten características adecuadas para producir aceites, mediante la Transesterización con un alcohol, generan combustibles similares al Diesel.
Esta comparación permite apreciar que solamente podrían atenuar el problema de agotamiento de las reservas naturales de Hidrocarburos, pero no sustituir su producción.
EL OZONO ¿BUENO O MALO?
P : Siempre escuchamos hablar del Ozono, pero bien y mal. Nos dicen debemos conservar la Capa de Ozono pero al mismo tiempo lo encontramos al Ozono entre los contaminantes del medio ambiente. ¿Finalmente es bueno o malo para el medio ambiente y la población?
R : Puede ser bueno y malo; depende donde se encuentre. El Ozono forma una capa en la ESTRATÓSFERA que filtra los rayos ultravioleta del sol y nos protege del daño que produce sobre la piel y que puede dar lugar al cáncer de piel; en la TROPÓSFERA, que es la capa del aire más cercana a la tierra y donde vivimos los seres humanos, la presencia del Ozono en el aire resulta dañino para la salud, por lo cual se considera un contaminante ambiental.
COMO CONTROLAR LA HUMEDAD EN LOS GASES DE SALIDA
P : En nuestra planta tenemos varios secadores y como no tenemos siempre gas natural, queremos optimizar la eficiencia de secado para evitar el alto costo que nos representa el uso del GLP. Nos han recomendado circular los gases de secado para evitar la fuga de calor con gases que todavía pueden seguir captando humedad del producto, pero no sabemos como medir el contenido de humedad y tampoco, hasta que nivel de humedad mantienen los gases su capacidad de secado.
R : Aunque ya se justifica disponer de sistema de control automático con sensores del contenido de humedad programables que actúan sobre un dámper de control de abertura automatizado, este trabajo se puede hacer en forma manual.
Para establecer los niveles de eficiencia del secado deben mantener un conocimiento permanente del balance de masa y calor del sistema. Para ello les enviamos un software muy simple pero útil, elaborado en EXCEL, que cualquier Ingeniero de Sistemas les puede desarrollar en su planta.
Para medir la humedad contenida en los gases de salida solamente tienen que medir las temperaturas en bulbo seco y húmedo (poniendo un algodón húmedo sobre el bulbo de medición), llevando estos valores a un Diagrama Psicométrico como el que se muestra en la Figura 1 y que se explica por sí solo.
Cuando el producto no llegue a secarse completamente o se comience a condensar humedad sobre el producto seco y las paredes del secador, sabrán que han excedido el nivel de recirculación de gases; les aseguro de que están todavía muy lejos de tal situación.
CONFUSIÓN MOLAR
P : Puedo entender los cálculos estequiométricos para determinar la cantidad de aire necesaria para la combustión, pero cuando los químicos comienzan a expresar los valores por Kmol me matan ¿Podrían explicarnos como entender este lenguaje químico?
R : Para los cálculos estequiométricos no es muy complicado entenderlo, si lo explicamos en la forma adecuada.
Recordarán que todos los combustibles se queman siempre en forma elemental :
C + O2 --> CO2 y 2H2 + O2 --> 2H2O
Significa que 1 molécula de Carbono se combina con 1 molécula de Oxígeno para formar 1 molécula de Dióxido de Carbono.
Para el caso del Hidrógeno, 2 moléculas de Hidrógeno reaccionan con 1 molécula de Oxígeno para formar 2 moléculas de agua.
Como lo que cuenta siempre es la masa, debemos recordar los pesos moleculares para establecer relaciones moleculares:
Para el Carbono : 32/12 = 2.67
Se necesitan 2.67 Kg (Lb) de O2 para quemar 1 Kg de C
Para el Hidrógeno: 16/2 = 8
Se necesitan 8 Kg (Lb) de H2 para quemar 1 Kg de H2
Si deseamos expresarnos en Kmol (KLb) significaría que para quemar 1 Kilogramo de moles de C necesitaremos 1 Kg de moles de O2 porque la relaión de moles es 1 a 1.
En este punto debemos recordar que el volumen molar siempre es constante: 22.4 m3 ; así, para quemar 12 Kg de C necesitamos 22.4 m3 de O2 , para quemar 1 kg. de O2 necesitamos 1.87 m3 O2 y 1.87 x 4.76 = 8.89 m3 de Aire.
Para el Hidrógeno, necesitaremos 0.5 kilogramos de moles de O2 para quemar 1 Kg de moles de H2.
Cuando expresamos el Poder Calorifico por Kmol, simplemente estamos expresando la cantidad que se libera al quemar 1 Kg de moles.
En realidad no es tan complicado ¿verdad?
