As reações de combustão são aquelas que ocorrem na presença de um combustível, que é qualquer material inflamável, e de um comburente, que é um material gasoso contendo gás oxigênio, O2, geralmente o ar. Show
É preciso também que haja uma fonte de ignição para dar início à reação, que pode ser uma chama ou uma faísca. Uma grande variedade de compostos pode sofrer combustão, mas os que vamos considerar aqui, devido à sua importância na geração de energia, são os hidrocarbonetos, isto é, compostos orgânicos que contêm somente átomos de carbono e hidrogênio. Quando esses compostos são os combustíveis, há duas possibilidades de combustões, podendo ser completas ou incompletas. Mas todas as reações de combustão liberam calor para o meio ambiente, isto é, são exotérmicas. O calor é usado para gerar energia e, por isso, é o principal “produto” desejado nas combustões. Além disso, toda combustão também é uma reação de oxirredução, pois o comburente, O2, sempre será o agente oxidante, sofrendo redução (seu Nox diminui) e o combustível é o agente redutor, sofre oxidação e seu Nox aumenta. Veja como isso ocorre nas combustões completas e incompletas:
 Por exemplo, o gás butano (C4H10) é um dos gases presentes no gás de cozinha que usamos para preparar os alimentos. Veja a equação da sua combustão completa abaixo: Observe que na combustão completa o carbono atinge o seu Nox máximo, +4. Abaixo temos também a combustão incompleta de um hidrocarboneto, o isoctano, que é um dos componentes da gasolina: C8H18(g) + 25/2 O2 (g) → 8 CO2(g) + 9 H2O(l) Os derivados do petróleo, como a gasolina, são consumidos na maioria das vezes por meio de combustão para produzir energia. Visto que esse tipo de reação libera grande quantidade de CO2, a concentração desse gás tem aumentado cada vez mais na atmosfera, agravando o problema do efeito estufa e do aquecimento global. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)
Existem duas possibilidades de produtos para serem formados, dependendo da quantidade de oxigênio disponível, podendo ser monóxido de carbono (gás carbônico), CO2, e água, H2O; ou carbono (fuligem), C, e água, H2O. Exemplos de combustões incompletas: 2 C4H10 (g) + 9 O2 (g) → 8 CO(g) + 10
H2O(l) No primeiro caso, o Nox do combustível aumenta de -6 para +2, já no segundo caso, passa de -6 para 0, o que significa que oxida, mas não totalmente. Veja também duas combustões incompletas do isoctano da gasolina: C8H18(g) + 17/2 O2 (g) → 8 CO (g) + 9
H2O(l) As reações incompletas geralmente são indesejadas, pois o CO é altamente tóxico e já causou a morte de pessoas em garagens mal ventiladas. É por isso que o motor do carro deve estar sempre bem regulado, para não produzir reações incompletas. A fuligem pode ser vista na imagem abaixo, como uma fumaça escura, que algumas vezes sai de escapamentos de ônibus e caminhões. No entanto, industrialmente, a fuligem na forma de negro-de-fumo, um carvão finamente dividido, é desejado, pois ele é usado na fabricação da borracha de pneus e na produção de tintas, graxas de sapato, entre outros produtos. por | jun 23, 2021 | blog | A combustão é definida por ser uma reação química entre um combustível e um comburente (geralmente O2), ganhando calor, além de subprodutos. Nesse processo, podemos ter reação completa e incompleta,essa variação dependerá da quantidade de oxigênio disponível no processo de combustão. Neste conteúdo, iremos falar mais sobre as reações de combustão industrial, suas principais diferenças e as estratégias para tornar o processo de combustão mais eficiente. Confira! Leia também: Conheça o Queimador para Caldeira Mainflame Reação de CombustãoO objetivo em qualquer processo de combustão é a conversão completa do combustível em energia, ao conseguir isso aumentamos a eficiência do equipamento térmico. (ex.: caldeiras, fornos, motores, etc). Para iniciarmos uma combustão são necessários a presença de três elementos (Combustível x Comburente x Fonte de Ignição), sendo que a ausência de um deles leva a extinção da combustão (fundamentalno combate à incêndios). A) Combustível
B) Comburente (qualquer material gasoso que contenha oxigênio, caso do ar)
C) Fonte de Ignição
Abaixo a sequência natural das reações na combustão: 1º –Hidrogênio (H2): Por ser o mais reativo, praticamente todo combustível irá reagir com o oxigênio e se converter em vapor d’água (H2O). 2º– Carbono (C): O segundo a participar desta reação, onde se originará o CO, e raramente o C (carbono puro), que resultaria em partículas e fumaça preta (indesejável) nos gases da chaminé; 3º–Monóxido de Carbono (CO): o terceiro a se formar na reação de combustão, formando o CO2 (Dióxido de Carbono) após a reação com um átomo de oxigênio, concluindo a cadeia das reações deste componente. 4º–Enxofre (S):quando presente no combustível (H2S), é o último a participar da reação de combustão. Assim quanto menor for a molécula (ou o átomo), mais rápida será a oxidação do combustível (reação com o oxigênio) e consequentemente a reação de combustão. (por esta razão o H2 é o primeiro a reagir). Em uma situação de combustão incompleta, notamos a presença do monóxido de carbono (CO) no produto da combustão (gases quentes), sendoesta medição normalmente informada em PPM (partes por milhão) ou em mg/Nm³. O ideal, é que todo monóxido de carbono (CO) se converta em dióxido de carbono (CO2) em toda faixa (ou range) operacional, mas nem sempre é possível. Abaixo alguns problemas quepodem favorecer a formação de CO:
Diferenças entre a combustão completa e incompletaA quantidade de oxigênio presente durante a queima do combustível, é basicamente a diferença entre a combustãocompleta ou incompleta. Na combustão completa, o carbono (combustível utilizado) irá reagir totalmente com o oxigênio disponível, liberando dióxido de carbono (gás carbônico – CO₂), além de água (H₂O), gerando chamas azuis e homogêneas. Já a combustão incompleta, ocorregeralmente pela falta de oxigênio suficiente ocasionando a formação de hidrocarbonetos de CO (Monóxido de carbono) e até de C (Carbono), conhecido como fuligem. Gerando chamas amarelas e heterogêneas, além de uma fumaça preta devido à presença do carbono. Dessa forma, para que a reação de combustão seja completadeve ocorrer a reação do CO com CO2, ou seja,haverá mesmo que seja transitória, a passagem pela combustão incompleta, poisé quandoocorre a reação do carbono com oxigênio, formando esse CO. Na reação de combustão incompleta a tendência é o menor aproveitamento do combustível, reduzindo a eficiência do equipamento. Como conseguir uma reação de combustão otimizada?A maioria dos sistemas buscam atingir a chamada combustão perfeita, onde ao fim do processo de queima do combustível a quantidade de O2 é zero (sem excesso de ar)o que representa a conversão completa do carbono em CO2. Essa combustão é conhecida como estequiométrica, ou seja, sem excesso de ar e com COeigual a 0 ppm(CO equivalente – soma dos hidrocarbonetos e do CO). Em condições reais não existecombustão com O2 igual a ZERO ou com CO2 máximo, porque quanto mais a reação seaproxima da estequiometria, maior é a tendência de emissão de COe (Combustão incompleta) e isto significa combustível sem queimar, além deperda de eficiência da combustão. O ideal é sempre buscar uma reação de combustão que seja a mais otimizada possível, onde há o menor nível de excesso de ar (menor nível deO2) e maior nível de CO2 possível. Mas isso ocorre desde que a combustãoincompleta não seja elevada, ou seja, as emissões de CO ou Hidrocarbonetos não estejamacima da permitida pela legislação ambiental, que geralmente é de 500 a 1000 ppm. É necessário medir e controlar os gases para melhor eficiência de combustãoPara se garantir uma maior eficiência energética é necessário aumentar o controledo processo por intermédio de instrumentos dedicados, tais como, medidores e transmissores, pois com esta implementação ficará mais fácil analisar as variáveis de capacidade, consumo de combustível, quantidade de comburente,temperatura e pressão. O controle constante é necessário porque o processo de combustão pode ter muitas variações que influenciam na queima, como mudanças atmosféricas, desgastes, variações de energia, deposição de poeira nos rotores dos ventiladores, entre outros. Ao controlarmos o carbono e o oxigênio do processo, será possível uma redução noconsumo de combustível, contribuindo tambémna redução de emissão de gases prejudiciais ao meio ambiente. Por fim, a eficiência energética é significativamente influenciada pelo uso de equipamento adequado para a queima de combustível. Gostou do post? Esse entendimento é essencial para que sua escolha seja mais eficaz e ofereça maior produtividade e qualidade nos processos do seunegócio. Continue acompanhando nosso Blogpara mais informações e até a próxima! Qual a diferença entre a combustão completa e incompleta?A combustão pode ser completa ou incompleta, dependendo da quantidade de oxigênio. Na combustão completa ocorre a queima total de oxigênio e na combustão incompleta, a queima parcial de oxigênio.
O que e combustão completa e incompleta exemplos?Quando acendemos um isqueiro, por exemplo, temos uma chama amarela e heterogênea, característica de uma combustão incompleta. Além disso, ela deixa fuligem devido à presença de carbono. Quando a chama é azul e homogênea, como a do maçarico, a combustão é completa.
O que e a combustão incompleta?A combustão se dá de forma incompleta quando não houver oxigênio suficiente para consumir todo o combustível. No caso dos compostos orgânicos que estamos considerando, os produtos da combustão incompleta podem ser monóxido de carbono (CO) e água; ou carbono elementar (C) e água.
O que e a combustão completa?* Combustão completa: Ocorre quando existe oxigênio suficiente para consumir todo o combustível e produz dióxido de carbono e água como produtos. Além disso, nas reações de combustão completas, o Nox do carbono atinge o seu valor máximo, que é +4.
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Qual a diferença de combustão completa e incompleta
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