Aire teórico y aire en exceso
Balance de Materia con Reacción Química
si dos reactivos participan en una reaccion y uno de ellos es bastante mas caro que el otro,la practica comun es aqlimentar el reactivo mas barato en exceso con respecto al mas caro .Esto tiene el efecto de aumentar la conversion del reactivo caro a expensas del costo del reactivo en excesoy los costos adicionales de bombeo.
El caso extremo de un reactivo no costoso es el aire,el cual es gratuito.En consecuencia ,las reacciones de combustion siempre se llevan a cabo con mas aire del necesario par aportar oxigeno al combustible en proporcion estequiometrica.Los siguientes terminos se emplean con frecuencia para describir las cantidades de combustible y aire que se alimentan al reactor.
Oxigeno teorico:los moles(proceso intermitente o por lotes)o la velocidad de flujo molar(proceso continuo) de O2 requeridos para quemar por completo al combustible que se alimenta al reactor, suponiendo que todo el carbono del combustible se oxide a CO2 y que todo el hidrogedno se oxide a H2O.
Aire teorico:_la cantidad de aire que contiene el oxigeno teorico.
Aire en exceso:la cantidad por la cual el aire que se alimenta al reactor excede al aire teorico.
Por ciento de aire en exceso:[(moles de aire)alimentado-(moles de aire)teorico]/(moles de aire )teorico x100%
si conoce la velocidad de alimentacion de combustible y la o las ecuaciones estequiometricas para la combustion total del mismo,es posible calcular las velocidadees de alimentacion del airey el O2 teorico.
Ademas ,si conoce la velocidad real de alimentacion del aire,se puede calcular el porcentaje de aire en exceso .Tambien es facil calcular la velocidad de alimentacion de aire a partir del aire teoricoy un valor dado de porcentaje en exceso:por ejemplo,si se usa un 50%de aire en exceso,entonces,
(moles de aire)alimentado=1.5(moles de aire)teorico
Con frecuencia surgen dos puntos de confusión al calcular el aire teorico y el aire en exceso ,ambos,provocados por ignorar las definiciones de estos terminos.
1.El aire teorico necesario para quemar una cantidad dada de combustible no depende de la cantidad real que se quema.Quiza el combustible no reaccione en su totalidad,y pueda reaccionar para formar tanto CO como CO2,pero el aire teorico sigue siendo el necesario para reaccionar con todo el combustible para formar unicamente CO2.
2.El valor del porcentaje de aire en exceso depende solo el aire teorico y de la velocidad de alimentacion de aire,y no de la cantidad de O2 que se consume en el reactor ni de que la combustion sea completa o parcial.
si dos reactivos participan en una reaccion y uno de ellos es bastante mas caro que el otro,la practica comun es aqlimentar el reactivo mas barato en exceso con respecto al mas caro .Esto tiene el efecto de aumentar la conversion del reactivo caro a expensas del costo del reactivo en excesoy los costos adicionales de bombeo.
El caso extremo de un reactivo no costoso es el aire,el cual es gratuito.En consecuencia ,las reacciones de combustion siempre se llevan a cabo con mas aire del necesario par aportar oxigeno al combustible en proporcion estequiometrica.Los siguientes terminos se emplean con frecuencia para describir las cantidades de combustible y aire que se alimentan al reactor.
Oxigeno teorico:los moles(proceso intermitente o por lotes)o la velocidad de flujo molar(proceso continuo) de O2 requeridos para quemar por completo al combustible que se alimenta al reactor, suponiendo que todo el carbono del combustible se oxide a CO2 y que todo el hidrogedno se oxide a H2O.
Aire teorico:_la cantidad de aire que contiene el oxigeno teorico.
Aire en exceso:la cantidad por la cual el aire que se alimenta al reactor excede al aire teorico.
Por ciento de aire en exceso:[(moles de aire)alimentado-(moles de aire)teorico]/(moles de aire )teorico x100%
si conoce la velocidad de alimentacion de combustible y la o las ecuaciones estequiometricas para la combustion total del mismo,es posible calcular las velocidadees de alimentacion del airey el O2 teorico.
Ademas ,si conoce la velocidad real de alimentacion del aire,se puede calcular el porcentaje de aire en exceso .Tambien es facil calcular la velocidad de alimentacion de aire a partir del aire teoricoy un valor dado de porcentaje en exceso:por ejemplo,si se usa un 50%de aire en exceso,entonces,
(moles de aire)alimentado=1.5(moles de aire)teorico
Con frecuencia surgen dos puntos de confusión al calcular el aire teorico y el aire en exceso ,ambos,provocados por ignorar las definiciones de estos terminos.
1.El aire teorico necesario para quemar una cantidad dada de combustible no depende de la cantidad real que se quema.Quiza el combustible no reaccione en su totalidad,y pueda reaccionar para formar tanto CO como CO2,pero el aire teorico sigue siendo el necesario para reaccionar con todo el combustible para formar unicamente CO2.
2.El valor del porcentaje de aire en exceso depende solo el aire teorico y de la velocidad de alimentacion de aire,y no de la cantidad de O2 que se consume en el reactor ni de que la combustion sea completa o parcial.
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