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Combustao Definicoes Basicas Estequiometria INTRODUÇÃO A COMBUSTÃO
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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SUMÁRIO
INTRODUÇÃO A COMBUSTÃO
Usos da Combustão
◦ Fonte de calor para aquecimento
◦ Fonte de calor para processos industriais
◦ Fonte de energia mecânica convertida através de máquinas
térmicas (motores e turbinas)
◦ Fonte de energia elétrica convertida através de
motogeradores e turbogeradores
◦ Processos industriais de conversão de matérias primas ou
resíduos
INTRODUÇÃO A COMBUSTÃO
Exercício - Usos da Combustão
◦ Cada participante deve descrever seus contatos com
equipamentos e processos que usam a combustão como
fonte de energia ou etapa de transformação.
Concentrações Usadas
PM
C PM
n
n
no.demolestotais
no.demolesdocomponentei X
V
V
volumetotal
volumedo componentei Y
i
PM
X PM
ρ
ρ
m
m
massatotal
massa do componentei C
i i i i i
Concentrações Usadas
Peso molecular
◦ PM i = peso molecular do
componente i
◦ PM = peso molecular médio da
mistura com n componentes
Partes por Milhão (ppm)
◦ Representa um litro do componente diluído em 10
6 litros de
mistura.
◦ Usado para representar traços de poluentes (CO, SO 2 , NO x ,
etc.) nos gases de combustão.
Elemento Peso Molecular (kg/kmol) C 12 H 1 O 16 N 14 S 32
6 i PPM Y 10
Concentrações Usadas
Exemplo – Gasolina C
Exercícios
(kg/m3)
76,0 1,0 742,60 56437,6 74,9 0, 24,0 1,0 789,40 18945,6 25,1 0, 100,0 753,83 75383,2 100,0 1,
Peso Molecular C8H18 114 74,9 0,6567 0, C2H6O 46 25,1 0,5464 0, 83,1 100,0 1,2031 1,
Obs:
Composição (% v/v) Erro (% v/v) Densidade(25ºC) Massa(kg) Composição(% p/p) Fração Mássica (p/p) Gasolina A Álcool Etílico Média
Fórmula Mínima Composição(% p/p) NoMoles Composição(Molar) Gasolina A Álcool Etílico
A gasolina A foi considerada como 100% n-octano. As densidades estão em kg/m3, medidas a 25ºC e 1 atm (Perry et Chilton, 1973).
% v/v % v/v H2O 12 CO2 (^759) N2 40 CO 24 H2 14 41 CH4 3 100 100
Gás de Madeira Composição
% v/v % v/v CO2 39 49 N2 10 H2 1 51 CH4 50 100 100
Biogás Composição
% v/v % v/v CO2 12 67 N2 55 CO 30 33 H2 3 100 100
Gás de Alto Forno Composição
Fórmula Mínima
O Combustível mais usado é um hidrocarboneto.
A Fórmula Mínima de um hidrocarboneto combustível informa o teor molar de carbono, hidrogênio, oxigênio e enxofre presentes.
CaHbOgNdSw
Fórmula Molecular Fórmula Mínima
Metano CH 4 C 1 H 4
Gasolina A C 8 H 18 C 7 H13,
Metanol CH 3 OH C 1 H 4 O 1
Etanol C 2 H 5 OH C 2 H 6 O 1
Diesel C 16 H 34 C6,88H13,
Biodiesel CH 3 (CH 2 ) 3 (CH 2 CH=CH) 2 (CH 2 ) 7 CO 2 CH 3 C1,9H3,4O0,
Carvão Mineral C(s) C10,48H8,41O0,7N0,16S0,
Óleo Combustível C 20 H 40 C 10 H16,9N0,
Atmosfera Padrão
◦ CNTP (condições normais de temperatura e pressão) ou NTP (normal temperature and pressure) 273,15 K (0 oC) e 101325 Pa (1 atm).
◦ CPTP (condições padrão de temperatura e pressão) ou STP (standard temperature and pressure) 273,15 K (0 oC) e 10^5 Pa (1 bar).
◦ Condições de referência para termodinâmica: 298,15 K (25 oC) e 101325 Pa.
◦ Atmosfera ISA (International Standard Atmosphere) – condições ao nível do mar 288,15 K (15 oC) e 101325 Pa (1 atm) – as propriedades variam com a altitude (Barros, 2003 pg. 70 a 71).
Atmosfera Padrão
ln(Pv/Po)
1/T (1/K)
Pressão de Vapor da Água (-37 a 47ºC)
Clausius-Clapeyron NBR5484/ Perry e Chilton, 1973 Ajuste Atual
Umidade Relativa
o
o
CO H O N SO
C H O N S ( 0 , 21 O 0 , 79 N )
Estequiometria
1 2 2 2 3 2 4 2
2 2
CO H O N SO
C H O N S ( 0 , 21 O 0 , 79 N )
no.demolesdear
no.demolesdecombustível
4 2
0 , 21
no.demolesdecombustível
no.demolesdear
0 , 21
(^1 )
Estequiometria
1 2 2 2 3 2 4 2
2 2
CO H O N SO
C H O N S ( 0 , 21 O 0 , 79 N )
Elemento Peso Molecular (kg/kmol) C 12 H 1 O 16 N 14 S 32
f
1
PM
PM
massadecombustível
massadear f
PM 12 1 16 14 32 kg/ kmol
PM 0 , 21 2 16 0 , 79 2 14 28 , 84 kg/kmol
combustíve l
ar
Estequiometria
