CALCULOS DEL PODER CALORIFICO DE LOS COMBUSTIBLES

Fundamentos
de
Química.
1º
curso
Grados
en
I.R.
Energéticos
y
I.R.
Mineros.
A.Garea
y
J.M.
Iglesia
CALCULOS DEL PODER CALORIFICO DE LOS COMBUSTIBLES
(VALOR COMBUSTIBLE), COMENZANDO CON EL CARBÓN
1.¿Qué reacciones químicas tienen lugar en la combustión del carbón que se lleva a
cabo para la obtención de energía eléctrica?
2. Entrar en la página Web de la Universidad de Cantabria:
Acceso electrónico a la biblioteca, para visualizar la base de datos :
Perry's Chemical Engineers' Handbook (7th Edition)
Edited by: Perry, R.H.; Green, D.W. © 1997 McGraw-Hill
Y en este manual, acceder al capítulo 2. Physical and Chemical Data, para obtener los
datos necesarios de las entalpías standard de formación, de los compuestos:
CO2 (g)
H2O (l)
SO2(g)
NO2(g)
3. Derivar una expresión para el calor de combustión del carbón en la se recojan las
aportaciones de C, H, S, dados los contenidos de estos elementos en porcentajes en
masa a partir del análisis elemental de carbón, para obtener el poder calorífico (calor de
combustión del carbón) en las unidades de kJ / g (fijarse que son energía por unidad de
masa):
− ΔHc (kJ/g) = (1/100) [ valor1 * C(%) + valor2 * (H (%)- O(%)/8) + valor3 * S(%) ]
Fundamentos
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Química.
1º
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Grados
en
I.R.
Energéticos
y
I.R.
Mineros.
A.Garea
y
J.M.
Iglesia
4. Trabajar en la hoja de cálculo Excel con el objetivo de aplicar esta expresión para
calcular los valores de poder calorífico de diferentes carbones a partir de su análisis
elemental, por ejemplo para los 5 tipos de carbón canadienses recogido en la siguiente
tabla (del libro de H.D. Gesser, “Aplied Chemistry. A text book for Engineers and
Technologists”, 2002, Kluwer Academic).
Completar la información de esta tabla con los valores obtenidos de poder calorífico.
Nota: Introducir también en la expresión el aporte de N y ver si es significativa sobre el
resultado.
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Mineros.
A.Garea
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5. Otras expresiones que se han planteado para evaluar el calor de combustión de
diferentes combustibles sólidos son:
− ΔHc (J/g) = 357,8 * C + 1135,7 * H + 59,4* N + 111,9* S – 84,5 *O ]
Lloyd and Bavenport
− ΔHc (J/g) = 351* C + 1116,1 * H + 62* N + 104* S – 110 *O ]
Boie’s formula
Trabajar en la hoja de cálculo Excel y evaluar cuál de estas dos expresiones es más
adecuada para estimar el poder calorífico, en comparación con los valores de los que se
disponen, por ejemplo, para los recogidos en la siguiente tabla (del libro de H.D.
Gesser, “Aplied Chemistry. A text book for Engineers and Technologists”, 2002,
Kluwer Academic):