Combustão
A forma mais empregada para produção de calor na indústria é a combustão, definida como a reação entre os elementos químicos de um combustível e o oxigênio.
A oxidação dos combustíveis é uma reação exotérmica, sendo a quantidade de calor liberada função da composição química do combustível e dos produtos finais de combustão. Observe as reações: C + O2 —» CO2
Nessa reação, 1 Kg de C irá produzir 8.100 Kcal
2H2 + O2 —» 2H2O
1 Kg de H2 produzirá 34.100 kcal
S + O2 —» SO2
1 Kg de S produzirá 2.200 kcal
C + ½ O2 —» CO
1 Kg de C produzirá 2.407 Kcal
CO + ½ O2 —» CO2
1 Kg de CO produzirá 5.693 Kcal
Os elementos que não participam da combustão se mantém inalterados.
Na combustão o objetivo é obter o máximo possível de calor. Não basta porém que o rendimento calorífico atenda às necessidades requeridas, é preciso que isto seja feito de forma econômica. A fim de maximizar-se o rendimento da combustão, deve-se obter o melhor aproveitamento possível do potencial energético do combustível através de alguns fatores operacionais, como:
- Regular a relação ar-combustível;
- Proporcionar uma perfeita mistura ar-combustível.
A íntima mistura do combustível com o ar aumenta a superfície de contato entre ambos e têm influência decisiva na velocidade de combustão. Quanto mais íntima a união dos elementos, melhor a combustão.
- Ar para a Combustão
Conhecendo-se a composição do combustível e com base na estequiometria da reação, consegue-se calcular o ar necessário para a queima do combustível.
A quantidade de ar que fornece o oxigênio teoricamente suficiente para a combustão completa do combustível, é chamada de "ar teórico" ou "ar estequiométrico".
Na prática, sabe-se que é muito difícil obter uma boa combustão apenas com o ar estequiométrico. Se utilizarmos somente o "ar teórico", há grande probabilidade do combustível não queimar totalmente (haverá formação de CO ao invés de CO2) e conseqüentemente a quantidade de calor liberada