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Combustión

Las llamas producidas como resultado de la combustión (quema) de un combustible . Los equipos de control de la contaminación atmosférica proporcionan control de la combustión en...

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Las llamas producidas como resultado de la combustión (quema) de un combustible .
Los equipos de control de la contaminación atmosférica proporcionan control de la combustión en procesos industriales .

La combustión , o quema , [ 1 ] es una reacción química redox exotérmica de alta temperatura entre un combustible (el reductor) y un oxidante , generalmente oxígeno atmosférico , que produce productos oxidados, a menudo gaseosos, en una mezcla denominada humo . La combustión no siempre produce fuego , ya que una llama solo es visible cuando las sustancias que se queman se vaporizan, pero cuando lo hace, una llama es un indicador característico de la reacción. Si bien se debe suministrar energía de activación para iniciar la combustión (por ejemplo, usando una cerilla encendida para encender un fuego), el calor de una llama puede proporcionar suficiente energía para que la reacción se autosostenga. El estudio de la combustión se conoce como ciencia de la combustión .

La combustión suele ser una secuencia compleja de reacciones elementales de radicales . Los combustibles sólidos , como la madera y el carbón , primero experimentan pirólisis endotérmica para producir combustibles gaseosos, cuya combustión proporciona el calor necesario para producir más. La combustión suele ser lo suficientemente caliente como para producir luz incandescente , ya sea en forma de brillo o llama . Un ejemplo sencillo se observa en la combustión de hidrógeno y oxígeno en vapor de agua , una reacción que se utiliza comúnmente para alimentar motores de cohetes . Esta reacción libera 242 kJ/mol de calor y reduce la entalpía en consecuencia (a temperatura y presión constantes). 

2H2(gramo)+O2(gramo)→2H2O↑{\displaystyle {\ce {2H_{2}(g){+}O_{2}(g)\rightarrow 2H_{2}O\uparrow }}}

La combustión sin catalizador en el aire requiere temperaturas relativamente altas. La combustión completa es estequiométrica con respecto al combustible, donde no queda combustible residual e, idealmente, tampoco oxidante residual. Termodinámicamente, el equilibrio químico de la combustión en el aire se inclina predominantemente hacia los productos. Sin embargo, la combustión completa es casi imposible de lograr, ya que no siempre se alcanza el equilibrio químico o puede contener productos sin quemar, como monóxido de carbono , hidrógeno e incluso carbono ( hollín o ceniza). Por lo tanto, el humo producido suele ser tóxico y contiene productos sin quemar o parcialmente oxidados. Cualquier combustión a altas temperaturas en el aire atmosférico , que es 78 % nitrógeno , también generará pequeñas cantidades de varios óxidos de nitrógeno , comúnmente denominados NOx , ya que la combustión del nitrógeno es termodinámicamente favorable a altas temperaturas, pero no a bajas. Dado que la combustión rara vez es limpia, la ley puede exigir la limpieza del gas combustible o el uso de convertidores catalíticos .

Los incendios se producen de forma natural, provocados por rayos o productos volcánicos . La combustión ( fuego ) fue la primera reacción química controlada descubierta por el ser humano, en forma de fogatas y hogueras , y sigue siendo el principal método para producir energía para la humanidad. Generalmente, el combustible es hidrógeno , hidrocarburos (un compuesto con una mezcla de hidrógeno y carbono) o mezclas más complejas como la madera , que contiene hidrocarburos parcialmente oxidados. La energía térmica producida por la combustión de combustibles fósiles como el carbón o el petróleo , o de combustibles renovables como la leña , se aprovecha para diversos usos, como cocinar , generar electricidad o proporcionar calefacción industrial o doméstica. La combustión es también actualmente la única reacción utilizada para impulsar cohetes . Además, se utiliza para destruir ( incinerar ) residuos, tanto no peligrosos como peligrosos.

Los oxidantes para la combustión tienen un alto potencial de oxidación e incluyen oxígeno atmosférico o puro , cloro , flúor , trifluoruro de cloro , óxido nitroso y ácido nítrico . Por ejemplo, el hidrógeno arde en cloro para formar cloruro de hidrógeno con la liberación de calor y luz característicos de la combustión. Aunque generalmente no se cataliza, la combustión puede ser catalizada por platino o vanadio , como en el proceso de contacto .

Tipos

Completo e incompleto

Completo

La combustión del metano , un hidrocarburo

En la combustión completa, el reactivo arde en oxígeno y produce una cantidad limitada de productos. Cuando un hidrocarburo arde en oxígeno, la reacción produce principalmente dióxido de carbono y agua. Cuando se queman elementos, los productos son principalmente los óxidos más comunes. El carbono produce dióxido de carbono , el azufre produce dióxido de azufre y el hierro produce óxido de hierro(III) . El nitrógeno no se considera una sustancia combustible cuando el oxígeno es el oxidante . Sin embargo, pequeñas cantidades de varios óxidos de nitrógeno (comúnmente denominados NO)x especies) se forman cuando el aire es oxidante.

La combustión no necesariamente favorece el grado máximo de oxidación y puede depender de la temperatura. Por ejemplo, el trióxido de azufre no se produce cuantitativamente por la combustión del azufre. Las especies NO x aparecen en cantidades significativas por encima de los 1540 °C (2800 °F) , y se produce más a temperaturas más altas. La cantidad de NO x también es función del exceso de oxígeno. [ 2 ]  

En la mayoría de las aplicaciones industriales y en incendios , el aire es la fuente de oxígeno ( O2 ). En el aire, cada mol de oxígeno se mezcla con aproximadamente3,71 moles  de nitrógeno. El nitrógeno no participa en la combustión, pero a altas temperaturas, parte del nitrógeno se convertirá en NO.x (principalmenteNO, con cantidades mucho menores deNO2 ). Por otro lado, cuando no hay suficiente oxígeno para quemar completamente el combustible, parte del carbono se convierte enmonóxido de carbonoy parte del hidrógeno permanece sin reaccionar. Por lo tanto, un conjunto completo de ecuaciones para la combustión de un hidrocarburo en el aire requiere un cálculo adicional para la distribución de oxígeno entre el carbono y el hidrógeno en el combustible.

La cantidad de aire necesaria para una combustión completa se conoce como «aire teórico» o «aire estequiométrico». [ 3 ] La cantidad de aire por encima de este valor que se necesita realmente para una combustión óptima se conoce como «aire en exceso» y puede variar desde un 5 % para una caldera de gas natural, hasta un 40 % para el carbón de antracita , hasta un 300 % para una turbina de gas . [ 4 ]

Incompleto

La combustión incompleta se produce cuando no hay suficiente oxígeno para que el combustible reaccione completamente y produzca dióxido de carbono y agua. [ 5 ] También ocurre cuando la combustión se extingue por un disipador de calor, como una superficie sólida o una trampa de llama. Al igual que en la combustión completa, la combustión incompleta produce agua; sin embargo, en lugar de dióxido de carbono, se producen carbono y monóxido de carbono .

En la mayoría de los combustibles, como el gasóleo, el carbón o la madera, la pirólisis se produce antes de la combustión. En la combustión incompleta, los productos de la pirólisis permanecen sin quemar y contaminan el humo con partículas y gases tóxicos. Los compuestos parcialmente oxidados también son motivo de preocupación; la oxidación parcial del etanol puede producir acetaldehído , un gas nocivo , y la del carbono, monóxido de carbono, un gas tóxico.

El diseño de los dispositivos de combustión, como los quemadores y los motores de combustión interna , puede mejorar la calidad de la combustión. Se pueden lograr mejoras adicionales mediante dispositivos de postcombustión catalítica (como los convertidores catalíticos ) o mediante la simple reintroducción parcial de los gases de escape en el proceso de combustión. Estos dispositivos son obligatorios para los automóviles en la mayoría de los países, según la legislación ambiental . Pueden ser necesarios para que los grandes dispositivos de combustión, como las centrales térmicas , cumplan con las normas legales de emisiones .

El grado de combustión se puede medir y analizar con equipos de prueba. Los contratistas de climatización , los bomberos y los ingenieros utilizan analizadores de combustión para comprobar la eficiencia de un quemador durante el proceso de combustión. Asimismo, la eficiencia de un motor de combustión interna se puede medir de esta manera, y algunos estados y municipios de EE. UU. utilizan el análisis de combustión para definir y clasificar la eficiencia de los vehículos que circulan actualmente.

El monóxido de carbono es uno de los productos de la combustión incompleta. [ 6 ] La formación de monóxido de carbono produce menos calor que la formación de dióxido de carbono, por lo que la combustión completa es mucho más preferible, especialmente porque el monóxido de carbono es un gas venenoso. Al ser inhalado, el monóxido de carbono reemplaza al oxígeno y se combina con parte de la hemoglobina en la sangre, impidiendo que esta transporte oxígeno. [ 7 ]

Problemas asociados con la combustión incompleta

Problemas ambientales

Estos óxidos se combinan con el agua y el oxígeno de la atmósfera, creando ácido nítrico y ácido sulfúrico , que regresan a la superficie terrestre en forma de deposición ácida o "lluvia ácida". La deposición ácida daña a los organismos acuáticos y mata a los árboles. Debido a la formación de ciertos nutrientes menos disponibles para las plantas, como el calcio y el fósforo, reduce la productividad del ecosistema y de los cultivos. Otro problema asociado con los óxidos de nitrógeno es que, junto con los contaminantes de hidrocarburos , contribuyen a la formación de ozono troposférico , un componente principal del esmog. [ 8 ]

Problemas de salud humana

Inhalar monóxido de carbono causa dolor de cabeza, mareos, vómitos y náuseas. Si los niveles de monóxido de carbono son suficientemente altos, las personas pierden el conocimiento o mueren. La exposición a niveles moderados y altos de monóxido de carbono durante períodos prolongados se correlaciona positivamente con el riesgo de enfermedad cardíaca. Las personas que sobreviven a una intoxicación grave por monóxido de carbono pueden sufrir problemas de salud a largo plazo. [ 9 ] El monóxido de carbono del aire se absorbe en los pulmones y luego se une a la hemoglobina en los glóbulos rojos humanos. Esto reduce la capacidad de los glóbulos rojos para transportar oxígeno por todo el cuerpo.

Latente

La combustión latente es una forma lenta, a baja temperatura y sin llama, de combustión, sostenida por el calor que se desprende cuando el oxígeno ataca directamente la superficie de un combustible en fase condensada. Es una reacción de combustión típicamente incompleta. Los materiales sólidos que pueden mantener una reacción de combustión latente incluyen carbón, celulosa , madera , algodón , tabaco , turba , hojarasca , humus , espumas sintéticas, polímeros carbonizables (incluida la espuma de poliuretano ) y polvo . Ejemplos comunes de fenómenos de combustión latente son el inicio de incendios residenciales en muebles tapizados por fuentes de calor débiles (por ejemplo, un cigarrillo, un cable en cortocircuito) y la combustión persistente de biomasa detrás de los frentes de llamas de los incendios forestales .

Espontáneo

La combustión espontánea es un tipo de combustión que se produce por autocalentamiento (aumento de la temperatura debido a reacciones internas exotérmicas ), seguido de una fuga térmica (autocalentamiento que se acelera rápidamente hasta alcanzar altas temperaturas) y, finalmente, la ignición. Por ejemplo, el fósforo se autoenciende a temperatura ambiente sin la aplicación de calor. Los materiales orgánicos sometidos a compostaje bacteriano pueden generar suficiente calor para alcanzar el punto de combustión. [ 10 ]

Turbulento

La combustión que produce una llama turbulenta es la más utilizada en aplicaciones industriales (por ejemplo, turbinas de gas , motores de gasolina , etc.) porque la turbulencia ayuda al proceso de mezcla entre el combustible y el oxidante .

Microgravedad

Imagen compuesta en escala de grises coloreada de los fotogramas individuales de un vídeo de una gota de combustible retroiluminada ardiendo en microgravedad.

El término «microgravedad» se refiere a un estado gravitacional «bajo» (es decir, «micro» en el sentido de «pequeño» y no necesariamente una millonésima parte de la gravedad normal de la Tierra), de modo que la influencia de la flotabilidad en los procesos físicos puede considerarse pequeña en relación con otros procesos de flujo que estarían presentes en gravedad normal. En dicho entorno, la dinámica del transporte térmico y de flujo puede comportarse de manera muy diferente que en condiciones de gravedad normal (por ejemplo, la llama de una vela toma la forma de una esfera [ 11 ] ). La investigación sobre la combustión en microgravedad contribuye a la comprensión de una amplia variedad de aspectos relevantes tanto para el entorno de una nave espacial (por ejemplo, la dinámica del fuego relevante para la seguridad de la tripulación en la Estación Espacial Internacional ) como para las condiciones terrestres (basadas en la Tierra) (por ejemplo, la dinámica de la combustión de gotas para ayudar a desarrollar nuevas mezclas de combustible para una combustión mejorada, procesos de fabricación de materiales , gestión térmica de sistemas electrónicos , dinámica de ebullición de flujo multifásico y muchos otros).

Microcombustión

Los procesos de combustión que tienen lugar en volúmenes muy pequeños se denominan microcombustión . La elevada relación superficie-volumen aumenta la pérdida de calor específica. La distancia de extinción desempeña un papel fundamental en la estabilización de la llama en dichas cámaras de combustión .

ecuaciones químicas

Combustión estequiométrica de un hidrocarburo en oxígeno

En general, la ecuación química para la combustión estequiométrica de un hidrocarburo en oxígeno es:

doincógnitaHy+(incógnita+y4)O2⟶incógnitaCO2+y2H2O{\displaystyle {\ce {C}}_{x}{\ce {H}}_{y}+\left(x+{y \over 4}\right){\ce {O2->}}x{\ce {CO2}}+{y \over 2}{\ce {H2O}}}

Por ejemplo, la combustión estequiométrica del metano en oxígeno es:

CH4metano+2O2⟶CO2+2H2O{\displaystyle {\ce {{\underset {metano}{CH4}}+ 2O2 -> CO2 + 2H2O}}}

Combustión estequiométrica de un hidrocarburo en el aire

Si la combustión estequiométrica se lleva a cabo utilizando aire como fuente de oxígeno, el nitrógeno presente en el aire ( Atmósfera de la Tierra ) se puede agregar a la ecuación (aunque no reacciona) para mostrar la composición estequiométrica del combustible en el aire y la composición del gas de combustión resultante. Tratando todos los componentes no oxigenados en el aire como nitrógeno se obtiene una relación "nitrógeno" a oxígeno de 3,77, es decir (100% − O2 %) /O2 % dondeO2 % es 20,95 % vol:

doincógnitaHy+zO2+3,77znorte2⟶incógnitaCO2+y2H2O+3,77znorte2{\displaystyle {\ce {C}}_{x}{\ce {H}}_{y}+z{\ce {O2}}+3,77z{\ce {N2 ->}}x{\ce {CO2}}+{y \over 2}{\ce {H2O}}+3,77z{\ce {N2}}}

dóndez=incógnita+y4{\displaystyle z=x+{y \over 4}}.

Por ejemplo, la combustión estequiométrica del metano en el aire es:

CH4metano+2O2+7.54norte2⟶CO2+2H2O+7.54norte2{\displaystyle {\ce {{\underset {metano}{CH4}}+ 2O2}}+7,54{\ce {N2-> CO2 + 2H2O}}+7,54{\ce {N2}}}

La composición estequiométrica del metano en el aire es 1 / (1 + 2 + 7,54) = 9,49% vol.

La reacción de combustión estequiométrica para C α H β O γ en el aire:

doαHβOγ+(α+β4−γ2)(O2+3,77norte2)⟶αCO2+β2H2O+3,77(α+β4−γ2)norte2{\displaystyle {\ce {C_{\mathit {\alpha }}H_{\mathit {\beta }}O_{\mathit {\gamma }}}}+\left(\alpha +{\frac {\beta }{4}}-{\frac {\gamma }{2}}\right)\left({\ce {O_{2}}}+3.77{\ce {N_{2}}}\right)\longrightarrow \alpha {\ce {CO_{2}}}+{\frac {\beta }{2}}{\ce {H_{2}O}}+3.77\left(\alpha +{\frac {\beta }{4}}-{\frac {\gamma }{2}}\right){\ce {N_{2}}}}

La reacción de combustión estequiométrica para C α H β O γ S δ :

doαHβOγSδ+(α+β4−γ2+δ)(O2+3,77norte2)⟶αCO2+β2H2O+δENTONCES2+3,77(α+β4−γ2+δ)norte2{\displaystyle {\ce {C_{\mathit {\alpha }}H_{\mathit {\beta }}O_{\mathit {\gamma }}S_{\mathit {\delta }}}}+\left(\alpha +{\frac {\beta }{4}}-{\frac {\gamma }{2}}+\delta \right)\left({\ce {O_{2}}}+3.77{\ce {N_{2}}}\right)\longrightarrow \alpha {\ce {CO_{2}}}+{\frac {\beta }{2}}{\ce {H_{2}O}}+\delta {\ce {SO_{2}}}+3.77\left(\alpha +{\frac {\beta }{4}}-{\frac {\gamma }{2}}+\delta \right){\ce {N_{2}}}}

La reacción de combustión estequiométrica para C α H β O γ N δ S ε :

doαHβOγnorteδSϵ+(α+β4−γ2+ϵ)(O2+3,77norte2)⟶αCO2+β2H2O+ϵENTONCES2+(3,77(α+β4−γ2+ϵ)+δ2)norte2{\displaystyle {\ce {C_{\mathit {\alpha }}H_{\mathit {\beta }}O_{\mathit {\gamma }}N_{\mathit {\delta }}S_{\mathit {\epsilon }}}}+\left(\alpha +{\frac {\beta }{4}}-{\frac {\gamma }{2}}+\epsilon \right)\left({\ce {O_{2}}}+3.77{\ce {N_{2}}}\right)\longrightarrow \alpha {\ce {CO_{2}}}+{\frac {\beta }{2}}{\ce {H_{2}O}}+\epsilon {\ce {SO_{2}}}+\left(3.77\left(\alpha +{\frac {\beta }{4}}-{\frac {\gamma }{2}}+\epsilon \right)+{\frac {\delta }{2}}\right){\ce {N_{2}}}}

La reacción de combustión estequiométrica para C α H β O γ F δ :

doαHβOγFδ+(α+β−δ4−γ2)(O2+3,77norte2)⟶αCO2+β−δ2H2O+δHF+3,77(α+β−δ4−γ2)norte2{\displaystyle {\ce {C_{\mathit {\alpha }}H_{\mathit {\beta }}O_{\mathit {\gamma }}F_{\mathit {\delta }}}}+\left(\alpha +{\frac {\beta -\delta }{4}}-{\frac {\gamma }{2}}\right)\left({\ce {O_{2}}}+3.77{\ce {N_{2}}}\right)\longrightarrow \alpha {\ce {CO_{2}}}+{\frac {\beta -\delta }{2}}{\ce {H_{2}O}}+\delta {\ce {HF}}+3.77\left(\alpha +{\frac {\beta -\delta }{4}}-{\frac {\gamma }{2}}\right){\ce {N_{2}}}}

Productos de combustión traza

Varias otras sustancias comienzan a aparecer en cantidades significativas en los productos de combustión cuando la temperatura de la llama está por encima de aproximadamente1600 K.  Cuando se utiliza exceso de aire, el nitrógeno puede oxidarse a NO y, en mucha menor medida, a NO2. ElCOse forma pordesproporcióndeCO₂yH₂.2 yOHse forman por desproporción deH2O.

Por ejemplo, cuando1 mol  de propano se quema con28,6 moles  de aire (120% de la cantidad estequiométrica), los productos de combustión contienen 3,3% de O2. EnA 1400 K  , los productos de combustión en equilibrio contienen 0,03 % de NO y 0,002 % de OH .A 1800 K  , los productos de combustión contienen 0,17% de NO , 0,05% de OH , 0,01% de CO y 0,004% de H.2 . [ 12 ]

Los motores diésel funcionan con un exceso de oxígeno para quemar partículas pequeñas que tienden a formarse con una cantidad estequiométrica de oxígeno, lo que produce necesariamente emisiones de óxido de nitrógeno . Tanto Estados Unidos como la Unión Europea imponen límites a las emisiones de óxido de nitrógeno de los vehículos, lo que exige el uso de convertidores catalíticos especiales o el tratamiento de los gases de escape con urea (véase Fluido de escape diésel ).

Combustión incompleta de un hidrocarburo en oxígeno

La combustión incompleta (parcial) de un hidrocarburo con oxígeno produce una mezcla de gases que contiene principalmente CO2 ,CO,H2OyH​​2. Estas mezclas de gases se preparan comúnmente para su uso como atmósferas protectoras para eltratamiento térmicode metales y parala carburación gaseosa. [ 13 ] La ecuación general de reacción para la combustión incompleta de unmolde un hidrocarburo en oxígeno es:

doincógnitaHycombustible+zO2oxígeno⟶aCO2carbón dióxido+bCOcarbón monóxido+doH2Oagua+dH2hidrógeno{\displaystyle {\ce {{\underset {fuel}{C_{\mathit {x}}H_{\mathit {y}}}}+{\underset {oxygen}{{\mathit {z}}O2}}->{\underset {carbon\ dioxide}{{\mathit {a}}CO2}}+{\underset {carbon\ monoxide}{{\mathit {b}}CO}}+{\underset {water}{{\mathit {c}}H2O}}+{\underset {hydrogen}{{\mathit {d}}H2}}}}}

Cuando z cae por debajo de aproximadamente el 50% del valor estequiométrico, CHEl compuesto 4 puede convertirse en un producto de combustión importante; cuandozcae por debajo de aproximadamente el 35% del valor estequiométrico,el carbonopuede volverse estable.

Los productos de la combustión incompleta se pueden calcular con la ayuda de un balance de materia , junto con la suposición de que los productos de la combustión alcanzan el equilibrio . [ 14 ] [ 15 ] Por ejemplo, en la combustión de un mol de propano ( C3 H8 ) con cuatro moles deO2 , se forman siete moles de gas de combustión, yzes el 80% del valor estequiométrico. Las tres ecuaciones de balance elemental son:

  • Carbón:a+b=3{\displaystyle a+b=3}
  • Hidrógeno:2do+2d=8{\displaystyle 2c+2d=8}
  • Oxígeno:2a+b+do=8{\displaystyle 2a+b+c=8}

Estas tres ecuaciones son insuficientes por sí solas para calcular la composición del gas de combustión. Sin embargo, en la posición de equilibrio, la reacción de desplazamiento del gas de agua proporciona otra ecuación:

CO+H2O⟶CO2+H2{\displaystyle {\ce {CO + H2O -> CO2 + H2}}};Kmiq=a×db×do{\displaystyle K_{eq}={\frac {a\times d}{b\times c}}}

Por ejemplo, enA 1200 K  el valor de K eq es 0,728. [ 16 ] Resolviendo, el gas de combustión consiste en 42,4% H 2 O , 29,0% CO 2 , 14,7% H2 y 13,9%de CO. El carbono se convierte en una fase estable en1200 K  yPresión de 1 atm  cuando z es menor que el 30% del valor estequiométrico, en cuyo punto los productos de combustión contienen más del 98% de H2 yCOy aproximadamente 0,5%CH4 .

Las sustancias o materiales que experimentan combustión se denominan combustibles . Los ejemplos más comunes son el gas natural, el propano, el queroseno , el diésel, la gasolina , el carbón vegetal, el carbón mineral, la madera, etc.

combustibles líquidos

La combustión de un combustible líquido en una atmósfera oxidante se produce en la fase gaseosa. Es el vapor el que arde, no el líquido. Por lo tanto, un líquido normalmente solo se incendia por encima de cierta temperatura: su punto de inflamación . El punto de inflamación de un combustible líquido es la temperatura más baja a la que puede formar una mezcla inflamable con el aire. Es la temperatura mínima a la que hay suficiente combustible evaporado en el aire para iniciar la combustión.

Combustibles gaseosos

La combustión de combustibles gaseosos puede producirse mediante cuatro tipos distintos de combustión: llama de difusión , llama premezclada , frente de reacción autoignitiva o detonación . [ 17 ] El tipo de combustión que se produce depende del grado de mezcla del combustible y el oxidante antes del calentamiento: por ejemplo, se forma una llama de difusión si el combustible y el oxidante están separados inicialmente, mientras que se forma una llama premezclada en caso contrario. Del mismo modo, el tipo de combustión también depende de la presión: una detonación, por ejemplo, es un frente de reacción autoignitiva acoplado a una fuerte onda de choque que le confiere su característico pico de alta presión y alta velocidad de detonación . [ 17 ]

combustibles sólidos

Esquema general de la combustión de polímeros

El acto de combustión consta de tres fases relativamente distintas pero superpuestas:

  • Fase de precalentamiento , cuando el combustible sin quemar se calienta hasta su punto de inflamación y luego hasta su punto de combustión . Los gases inflamables comienzan a desprenderse en un proceso similar a la destilación seca .
  • Fase de destilación o fase gaseosa : cuando se enciende la mezcla de gases inflamables desprendidos con oxígeno, se produce energía en forma de calor y luz. A menudo se observan llamas . La transferencia de calor de la combustión al sólido mantiene la generación de vapores inflamables.
  • Fase de carbón o fase sólida , cuando la emisión de gases inflamables del material es demasiado baja para la presencia persistente de llama y el combustible carbonizado no arde rápidamente y solo brilla y luego solo humea .

Gestión de la combustión

El calentamiento eficiente de procesos requiere la recuperación de la mayor parte posible del calor de combustión del combustible en el material que se procesa. [ 18 ] [ 19 ] Existen muchas vías de pérdida en el funcionamiento de un proceso de calentamiento. Por lo general, la pérdida dominante es el calor sensible que se escapa con los gases de combustión . La temperatura y la cantidad de gases de combustión indican su contenido calorífico ( entalpía ), por lo que mantener su cantidad baja minimiza la pérdida de calor.

En un horno perfecto, el flujo de aire de combustión se ajustaría al flujo de combustible para proporcionar a cada molécula de combustible la cantidad exacta de oxígeno necesaria para causar una combustión completa. Sin embargo, en el mundo real, la combustión no se produce de manera perfecta. El combustible no quemado (generalmente CO y H2 ) descargado del sistema representa una pérdida de poder calorífico (así como un riesgo para la seguridad). Dado que los combustibles son indeseables en los gases de escape, mientras que la presencia de oxígeno sin reaccionar allí presenta mínimas preocupaciones de seguridad y medioambientales, el primer principio de la gestión de la combustión es proporcionar más oxígeno del que teóricamente se necesita para asegurar que todo el combustible se queme. Para el metano (CH4 ) La combustión, por ejemplo, requiere algo más de dos moléculas de oxígeno.

El segundo principio de la gestión de la combustión, sin embargo, consiste en no utilizar demasiado oxígeno. La cantidad correcta de oxígeno requiere tres tipos de medición: primero, el control activo del flujo de aire y combustible; segundo, la medición del oxígeno en los gases de escape; y tercero, la medición de los combustibles en los gases de escape. Para cada proceso de calentamiento, existe una condición óptima de mínima pérdida de calor en los gases de escape con niveles aceptables de concentración de combustibles. Minimizar el exceso de oxígeno ofrece un beneficio adicional: para una temperatura de gases de escape dada, el nivel de NOx es más bajo cuando el exceso de oxígeno se mantiene al mínimo. [ 2 ]

La adhesión a estos dos principios se ve reforzada al realizar balances de materia y calor en el proceso de combustión. [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] El balance de materia relaciona directamente la relación aire/combustible con el porcentaje de O2 en el gas de combustión. El balance térmico relaciona el calor disponible para la carga con el calor neto total producido por la combustión del combustible. [ 24 ] [ 25 ] Se pueden realizar balances adicionales de materia y calor para cuantificar la ventaja térmica de precalentar el aire de combustión, [ 26 ] [ 27 ] o enriquecerlo con oxígeno. [ 28 ] [ 29 ]

Mecanismo de reacción

La combustión en oxígeno es una reacción en cadena en la que participan numerosos intermedios radicales distintos . La alta energía necesaria para su inicio se explica por la estructura inusual de la molécula de dioxígeno . La configuración de menor energía de la molécula de dioxígeno es un dirradical estable y relativamente poco reactivo en un estado de espín triplete . El enlace se puede describir con tres pares de electrones enlazantes y dos electrones antienlazantes, con espines alineados, de modo que la molécula tiene un momento angular total distinto de cero. La mayoría de los combustibles, por otro lado, se encuentran en un estado singlete, con espines apareados y momento angular total cero. La interacción entre ambos es, desde el punto de vista de la mecánica cuántica, una " transición prohibida ", es decir, posible con una probabilidad muy baja. Para iniciar la combustión, se requiere energía para forzar al dioxígeno a un estado de espines apareados, o oxígeno singlete . Este intermedio es extremadamente reactivo. La energía se suministra en forma de calor , y la reacción produce calor adicional, lo que le permite continuar.

Se cree que la combustión de hidrocarburos se inicia mediante la abstracción de un átomo de hidrógeno (no de un protón) del combustible al oxígeno, para dar un radical hidroperóxido (HOO). Este reacciona posteriormente para dar hidroperóxidos, que se descomponen para dar radicales hidroxilo . Existe una gran variedad de estos procesos que producen radicales de combustible y radicales oxidantes. Las especies oxidantes incluyen oxígeno singlete, hidroxilo, oxígeno monoatómico e hidroperoxilo . Estos intermediarios son de corta duración y no se pueden aislar. Sin embargo, los intermediarios no radicales son estables y se producen en la combustión incompleta. Un ejemplo es el acetaldehído producido en la combustión del etanol . Un intermediario en la combustión del carbono y los hidrocarburos, el monóxido de carbono , es de especial importancia porque es un gas venenoso , pero también económicamente útil para la producción de gas de síntesis .

Los combustibles sólidos y líquidos pesados ​​también experimentan numerosas reacciones de pirólisis que generan combustibles gaseosos más fácilmente oxidables. Estas reacciones son endotérmicas y requieren un aporte constante de energía proveniente de las reacciones de combustión en curso. La falta de oxígeno u otras condiciones inadecuadas provocan la emisión de estos productos de pirólisis nocivos y cancerígenos en forma de humo negro y denso.

La velocidad de combustión es la cantidad de material que se quema durante un período de tiempo. Se puede expresar en gramos por segundo (g/s) o en kilogramos por segundo (kg/s).

Las descripciones detalladas de los procesos de combustión, desde la perspectiva de la cinética química, requieren la formulación de grandes y complejas redes de reacciones elementales. [ 30 ] Por ejemplo, la combustión de combustibles de hidrocarburos suele implicar cientos de especies químicas que reaccionan según miles de reacciones.

La inclusión de tales mecanismos en los solucionadores de flujo computacional sigue representando una tarea bastante compleja, principalmente en dos aspectos. Primero, el número de grados de libertad (proporcional al número de especies químicas) puede ser extremadamente grande; segundo, el término fuente debido a las reacciones introduce un número dispar de escalas de tiempo, lo que rigidiza todo el sistema dinámico . Como resultado, la simulación numérica directa de flujos reactivos turbulentos con combustibles pesados ​​pronto se vuelve intratable incluso para las supercomputadoras modernas. [ 31 ]

Por lo tanto, se han ideado numerosas metodologías para reducir la complejidad de los mecanismos de combustión sin recurrir a niveles de detalle elevados. Algunos ejemplos son:

  • El método de redistribución de relajación (RRM) [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]
  • El enfoque de la variedad intrínseca de baja dimensión (ILDM) y desarrollos posteriores [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]
  • El método de la curva de preimagen de borde de equilibrio con restricciones invariantes. [ 39 ]
  • Algunos enfoques variacionales [ 40 ] [ 41 ]
  • El método de perturbación singular computacional (CSP) y desarrollos posteriores. [ 42 ] [ 43 ]
  • El enfoque de equilibrio restringido controlado por velocidad (RCCE) y variedad de cuasi equilibrio (QEM). [ 44 ] [ 45 ]
  • El esquema G. [ 46 ]
  • El método de cuadrículas invariantes (MIG). [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]

Modelado cinético

El modelado cinético puede explorarse para comprender los mecanismos de reacción de la descomposición térmica en la combustión de diferentes materiales utilizando, por ejemplo, el análisis termogravimétrico . [ 50 ]

Temperatura

Antoine Lavoisier realizando un experimento relacionado con la combustión generada por luz solar amplificada.

Suponiendo condiciones de combustión perfectas, como la combustión completa en condiciones adiabáticas (es decir, sin pérdida ni ganancia de calor), se puede determinar la temperatura de combustión adiabática. La fórmula que proporciona esta temperatura se basa en la primera ley de la termodinámica y tiene en cuenta que el calor de combustión se utiliza íntegramente para calentar el combustible, el aire de combustión u oxígeno y los gases de combustión (comúnmente denominados gases de escape ).

En el caso de los combustibles fósiles quemados en el aire, la temperatura de combustión depende de todos los siguientes factores:

La temperatura de combustión adiabática (también conocida como temperatura de llama adiabática ) aumenta para valores caloríficos y temperaturas de aire y combustible de entrada más altos, y para relaciones estequiométricas de aire que se aproximan a uno.

Por lo general, las temperaturas de combustión adiabática para los carbones son alrededor de 2200 °C (3992 °F) (para el aire de entrada y el combustible a temperaturas ambiente y para  λ=1.0{\displaystyle \lambda =1.0}), alrededor de 2150 °C (3902 °F) para el petróleo y 2000 °C (3632 °F) para el gas natural . [ 51 ] [ 52 ]    

En calentadores industriales , generadores de vapor de centrales eléctricas y grandes turbinas de gas , la forma más común de expresar el uso de aire de combustión superior al estequiométrico es el porcentaje de exceso de aire de combustión . Por ejemplo, un exceso de aire de combustión del 15 % significa que se está utilizando un 15 % más de aire que el estequiométrico requerido.

Inestabilidades

Las inestabilidades de combustión suelen ser oscilaciones de presión violentas en la cámara de combustión. Estas oscilaciones pueden alcanzar los 180  dB, y la exposición prolongada a estas cargas térmicas y de presión cíclicas reduce la vida útil de los componentes del motor. En cohetes, como el F1 utilizado en el programa Saturno V, las inestabilidades provocaron daños importantes en la cámara de combustión y los componentes circundantes. Este problema se solucionó rediseñando el inyector de combustible. En los motores de chorro líquido, el tamaño y la distribución de las gotas pueden utilizarse para atenuar las inestabilidades. Las inestabilidades de combustión son una preocupación importante en los motores de turbina de gas terrestres debido a las emisiones de NO x . La tendencia es operar con una mezcla pobre, con una relación de equivalencia inferior a 1, para reducir la temperatura de combustión y, por lo tanto, las emisiones de NO x ; sin embargo, operar con una mezcla pobre hace que la combustión sea muy susceptible a la inestabilidad.

El criterio de Rayleigh es la base para el análisis de la inestabilidad de la combustión termoacústica y se evalúa utilizando el índice de Rayleigh durante un ciclo de inestabilidad [ 53 ].

GRAMO(incógnita)=1T∫Tq′(incógnita,t)pag′(incógnita,t)dt{\displaystyle G(x)={\frac {1}{T}}\int _{T}q'(x,t)p'(x,t)dt}

donde q' es la perturbación de la tasa de liberación de calor y p' es la fluctuación de presión. [ 54 ] [ 55 ] Cuando las oscilaciones de liberación de calor están en fase con las oscilaciones de presión, el índice de Rayleigh es positivo y la magnitud de la inestabilidad termoacústica se maximiza. Por otro lado, si el índice de Rayleigh es negativo, entonces ocurre amortiguamiento termoacústico. El criterio de Rayleigh implica que la inestabilidad termoacústica puede controlarse de manera óptima al tener oscilaciones de liberación de calor desfasadas 180 grados con respecto a las oscilaciones de presión a la misma frecuencia. [ 56 ] [ 57 ] Esto minimiza el índice de Rayleigh.

Véase también

Referencias

  1. ↑ El significado coloquial de quemar es combustión acompañada de llamas.
  2. 1 2 La formación de NOx . Alentecinc.com. Consultado el 28 de septiembre de 2010.
  3. ↑ Centrales de calderas (Informe). Departamento del Ejército de los Estados Unidos. 1989. pág.  Glosario 26. TM 5-650.
  4. ↑ "Caja de herramientas de ingeniería: Procesos óptimos de combustión: combustible frente a exceso de aire" . 2003. Consultado el 15 de mayo de 2023 .
  5. ↑ Barma, MC; Saidur, R. (2017). "Una revisión sobre el uso de energía de las calderas, el ahorro de energía y la reducción de emisiones". Renewable and Sustainable Energy Reviews . 79. Elsevier: 970–983 . doi : 10.1016/j.rser.2017.05.187 .
  6. ↑ "Proceso de combustión incompleto" .
  7. ↑ "Quema que muestra combustión incompleta" .
  8. ↑ Reeder, Elizabeth (25 de febrero de 2014). "Problemas ambientales asociados con la combustión incompleta" . Seattle PI - Educación .
  9. ↑ "Intoxicación por monóxido de carbono" . 8 de diciembre de 2020.
  10. ↑ "Una tormenta perfecta: dinámica y prevención de incendios en mantillo" . Soilandmulchproducernews.com. Archivado del original el 1 de julio de 2018. Consultado el 12 de julio de 2018 .
  11. ↑ Historia/Ciencia/Microgravedad/Llama de vela en microgravedad (CFM) – MGBX del transbordador espacial Mir . Spaceflight.nasa.gov (16 de julio de 1999). Consultado el 28 de septiembre de 2010.
  12. ↑ Bale, Christopher W.; Bélisle, Eve (8 de marzo de 2022). "Equilib-Web" . Centro de Investigación en Termoquímica Computacional, Polytechnique Montreal . Recuperado el 15 de mayo de 2023 .
  13. ↑ Comité de la ASM sobre atmósferas de hornos, atmósferas de hornos y control del carbono , Metals Park, OH [1964].
  14. ↑ "Atmósferas exotérmicas" . Calefacción industrial : 22 de junio de 2013. Archivado del original el 9 de noviembre de 2023. Consultado el 5 de julio de 2013 .
  15. ↑ExoCalc
  16. ↑ "Reaction-Web" . Crct.polymtl.ca . Consultado el 12 de julio de 2018 .
  17. 1 2 Bradley, D (2009-06-25). "Combustión y diseño de combustibles para motores del futuro". Actas de la Institución de Ingenieros Mecánicos, Parte C: Revista de Ciencias de la Ingeniería Mecánica . 223 (12): 2751– 2765. doi : 10.1243/09544062jmes1519 . S2CID 97218733 . 
  18. ↑ "Cálculo del calor de combustión del gas natural" . Calefacción industrial : 28 de septiembre de 2012. Archivado del original el 10 de julio de 2013. Consultado el 5 de julio de 2013 .
  19. ↑Calculadora de calor
  20. ↑ "Realizar un balance de materiales" . Calefacción industrial : 20 de noviembre de 2012. Consultado el 5 de julio de 2013 .
  21. ↑MatBalCalc
  22. ↑ "Realizar un balance térmico" . Calefacción industrial : 22 de diciembre de 2012. Consultado el 5 de julio de 2013 .
  23. ↑HeatBalCalc
  24. ↑ "Calor de combustión disponible" . Calefacción industrial : 22 de abril de 2013. Consultado el 5 de julio de 2013 .
  25. ↑Calculadora de calor disponible
  26. ↑ "Lograr el equilibrio de un sistema (Parte 2)" . Calefacción industrial : 24 de marzo de 2012. Consultado el 5 de julio de 2013 .
  27. ↑SysBalCalc2
  28. ↑ "Lograr el equilibrio de un sistema (Parte 1)" . Calefacción industrial : 22 de febrero de 2012. Consultado el 5 de julio de 2013 .
  29. ↑SysBalCalc
  30. ↑ Law, CK (2006). Física de la combustión . Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-15421-5.
  31. ↑ Goussis, D.; Maas, U. (2011). Modelado de la combustión turbulenta . Springer Science. pp. 193–220 . 
  32. ↑ Chiavazzo, Eliodoro; Karlin, Ilya (2011). "Simplificación adaptativa de sistemas multiescala complejos". Phys. Rev. E . 83 (3) 036706. arXiv : 1011.1618 . Bibcode : 2011PhRvE..83c6706C . doi : 10.1103/PhysRevE.83.036706 . PMID 21517624 . S2CID 7458232 .  
  33. ↑ Chiavazzo, Eliodoro; Asinari, Pietro; Visconti, Filippo (2011). "Cálculo rápido de sistemas de combustión multiescala". Phil. Trans. Roy. Soc. A . 369 (1945): 2396– 2404. arXiv : 1011.3828 . Bibcode : 2011RSPTA.369.2396C . doi : 10.1098/rsta.2011.0026 . PMID 21576153 . S2CID 14998597 .  
  34. ↑ Chiavazzo, Eliodoro (2012). "Aproximación de la dinámica lenta y rápida en sistemas dinámicos multiescala mediante el método de redistribución de relajación linealizado". Journal of Computational Physics . 231 (4): 1751– 1765. arXiv : 1102.0730 . Bibcode : 2012JCoPh.231.1751C . doi : 10.1016/j.jcp.2011.11.007 . S2CID 16979409 . 
  35. ↑ Kooshkbaghi, Mahdi; Frouzakis, E. Christos; Chiavazzo, Eliodoro; Boulouchos, Konstantinos; Karlin, Ilya (2014). " El método de redistribución de relajación global para la reducción de la cinética de combustión" ( PDF) . The Journal of Chemical Physics . 141 (4): 044102. Bibcode : 2014JChPh.141d4102K . doi : 10.1063/1.4890368 . PMID 25084876. S2CID 1784716. Archivado (PDF) del original el 09-10-2022.  
  36. ↑ Maas, U.; Pope, SB (1992). "Simplificando la cinética química: variedades intrínsecas de baja dimensión en el espacio de composición". Combust. Flame . 88 ( 3– 4): 239– 264. Bibcode : 1992CoFl...88..239M . doi : 10.1016/0010-2180(92)90034-m .
  37. ↑ Bykov, V.; Maas, U (2007). "La extensión del concepto ILDM a variedades de reacción-difusión". Combust. Theory Model . 11 (6): 839– 862. Bibcode : 2007CTM....11..839B . doi : 10.1080/13647830701242531 . S2CID 120624915 . 
  38. ↑ Nafe, J.; Maas, U. (2002). "Un algoritmo general para mejorar los ILDM". Combust. Theory Model . 6 (4): 697– 709. Bibcode : 2002CTM.....6..697N . doi : 10.1088/1364-7830/6/4/308 . S2CID 120269918 . 
  39. ↑ Ren, Z.; Pope, SB; Vladimirsky, A.; Guckenheimer, JM (2006). "El método de la curva de preimagen de borde de equilibrio restringido invariante para la reducción de dimensión de la cinética química". J. Chem. Phys . 124 (11): 114111. Bibcode : 2006JChPh.124k4111R . doi : 10.1063/1.2177243 . PMID 16555878 . 
  40. ↑ Lebiedz, D (2010). "Principios extremos relacionados con la entropía para la reducción de modelos de sistemas dinámicos disipativos" . Entropy . 12 (4): 706– 719. Bibcode : 2010Entrp..12..706L . doi : 10.3390/e12040706 .
  41. ↑ Reinhardt, V.; Winckler, M.; Lebiedz, D. (112). "Aproximación de variedades atractoras lentas en cinética química mediante enfoques de optimización basados ​​en trayectorias" ( PDF) . J. Phys. Chem. A. 112 ( 8): 1712– 1718. Bibcode : 2008JPCA..112.1712R . doi : 10.1021/jp0739925 . PMID 18247506. Archivado (PDF) del original el 09-10-2022. 
  42. ↑ Lam, SH; Goussis, D. (1991). Perturbación singular asintótica convencional y computacional para el modelado cinético simplificado . Berlín: Springer.
  43. ↑ Valorani, M.; Goussis, D.; Najm, HN (2005). "Correcciones de orden superior en la aproximación de variedades de baja dimensión y la construcción de problemas simplificados con el método csp". J. Comput. Phys . 209 (2): 754– 786. Bibcode : 2005JCoPh.209..754V . doi : 10.1016/j.jcp.2005.03.033 .
  44. ↑ Keck, JC; Gillespie, D. (1971). "Método de equilibrio parcial controlado por velocidad para el tratamiento de mezclas de gases reactivos". Combust. Flame . 17 (2): 237– 241. Bibcode : 1971CoFl...17..237K . doi : 10.1016/S0010-2180(71)80166-9 .
  45. ↑ Chiavazzo, Eliodoro; Karlin, Ilya (2008). "Algoritmo de cuadrícula de cuasi-equilibrio: construcción geométrica para la reducción de modelos". J. Comput. Phys . 227 (11): 5535– 5560. arXiv : 0704.2317 . Bibcode : 2008JCoPh.227.5535C . doi : 10.1016/j.jcp.2008.02.006 . S2CID 973322 . 
  46. ↑ Valorani, M.; Paolucci, S. (2009). "El esquema G: un marco para la reducción adaptativa de modelos multiescala". J. Comput. Phys . 228 (13): 4665– 4701. Bibcode : 2009JCoPh.228.4665V . doi : 10.1016/j.jcp.2009.03.011 .
  47. ↑ Chiavazzo, Eliodoro; Karlin, Ilya; Gorban, Alexander (2010). "El papel de la termodinámica en la reducción de modelos al usar mallas invariantes" (PDF) . Communications in Computational Physics . 8 (4): 701– 734. Bibcode : 2010CCoPh...8..701C . CiteSeerX 10.1.1.302.9316 . doi : 10.4208/cicp.030709.210110a . Archivado (PDF) del original el 09-10-2022. 
  48. ↑ Chiavazzo, Eliodoro; Karlin, Ilya; Frouzakis, Christos E.; Boulouchos, Konstantinos (2009). "Método de malla invariante para la reducción de modelos de combustión de hidrógeno". Actas del Instituto de Combustión . 32 (1): 519– 526. arXiv : 0712.2386 . Bibcode : 2009PComI..32..519C . doi : 10.1016/j.proci.2008.05.014 . S2CID 118484479 . 
  49. ↑ Chiavazzo, Eliodoro; Karlin, Ilya; Gorban, Alexander; Boulouchos, Konstantinos (2010). "Acoplamiento de la técnica de reducción de modelos con el método de Boltzmann de celosía para simulaciones de combustión". Combust. Flame . 157 (10): 1833– 1849. Bibcode : 2010CoFl..157.1833C . doi : 10.1016/j.combustflame.2010.06.009 . hdl : 2381/20404 .
  50. ↑ Reyes, JA; Conesa, JA; Marcilla, A. (2001). "Pirólisis y combustión del reciclaje de cartones recubiertos de polietileno. Modelo cinético y análisis de espectrometría de masas". Journal of Analytical and Applied Pyrolysis . 58– 59: 747– 763. doi : 10.1016/S0165-2370(00)00123-6 .
  51. ↑ "Temperatura de llama adiabática" . Calefacción industrial : 20 de mayo de 2013. Consultado el 5 de julio de 2013 .
  52. ↑AFTCalc
  53. ↑ John William Strutt, 3er Barón Rayleigh, Sc.D., FRS., Miembro Honorario del Trinity College, Cambridge; "La teoría del sonido", §322h, 1878:
  54. ↑ AA Putnam y WC Dennis (1953) "Oscilaciones de tubo de órgano en un tubo lleno de llamas", Cuarto Simposio (Internacional) sobre Combustión , The Combustion Institute, págs. 566–574.
  55. ↑ EC Fernandes y MV Heitor, "Llamas inestables y el criterio de Rayleigh" en F. Culick, MV Heitor y JH Whitelaw, eds., Combustión inestable (Dordrecht, Países Bajos: Kluwer Academic Publishers, 1996), pág. 4
  56. ↑ Dowling, AP (2000a). "Vórtices, sonido y llamas: una combinación dañina". The Aeronautical Journal of the RaeS
  57. ↑ Chrystie, Robin SM; Burns, Iain S.; Kaminski, Clemens F. (2013). "Respuesta de temperatura de una llama premezclada pobre turbulenta forzada acústicamente: una determinación experimental cuantitativa". Combustion Science and Technology . 185 : 180–199 . doi : 10.1080/00102202.2012.714020 . S2CID 46039754 . 

Lecturas adicionales

  • Poinsot, Thierry; Veynante, Denis (2012). Combustión teórica y numérica (3.ª  ed.). Centro Europeo de Investigación y Formación Avanzada en Computación Científica. Archivado del original el 12 de septiembre de 2017. Consultado el 18 de noviembre de 2011 .
  • Lackner, Maximilian; Winter, Franz; Agarwal, Avinash K., eds. (2010). Manual de combustión, conjunto de 5 volúmenes . Wiley-VCH . ISBN 978-3-527-32449-1Archivado del original el 17 de enero de 2011. Consultado el 29 de abril de 2010 .
  • Baukal, Charles E., ed. (1998). Combustión mejorada con oxígeno . CRC Press .
  • Glassman, Irvin; Yetter, Richard. Combustión (Cuarta  ed.).
  • Turns, Stephen (2011). Una introducción a la combustión: conceptos y aplicaciones .
  • Ragland, Kenneth W; Bryden, Kenneth M. (2011). Ingeniería de la combustión (Segunda  edición).
  • Baukal, Charles E. Jr., ed. (2013). "Combustión industrial". Manual de combustión de John Zink Hamworthy: conjunto de tres volúmenes (segunda  edición).
  • Gardiner, WC Jr (2000). Química de la combustión en fase gaseosa (  Edición revisada).
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