UNIVERSIDAD NORBERT WIENER

FACULTAD DE INGENIERA ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA INDUSTRIAL Y GESTIN EMPRESARIAL

CURSO: OPERACIONES Y PROCESOS UNITARIOS

INFORME DE LABORATORIO: PROCESO DE COMBUSTION

ALUMNO: SEBASTIAN AQUINO JAMIR JESS

SECCIN: IG4N1

DOCENTE:

Ing. NICOLAS ORTIZ

INDICEPG.

ndice.....3 Abstract..........................4Introduccin....51. Fundamento terico....62. Objetivos........93. Metodologa.......94. Resultados.......135. Conclusiones...146. Referencias bibliogrficas...15

RESUMEN

En la prctica realizada en el laboratorio realizamos los procesos de combustin el cual tuvo como objetivo experimentar y reconocer las reacciones de combustin completa e incompleta y sus reacciones correspondientes en sus diferentes fuentes de energa. As mismos, obtuvimos conocimiento tanto de operaciones de combustin, procesos y manipuleo.

Los procesos de combustin, en nuestra carrera, son muy importantes, ya que podr ser empleado futuramente en nuestras en carreras en plantas.

Los experimentos en el laboratorio de la clase de operaciones y procesos unitarios (OPU), se realizaron con los siguientes compuestos a los cuales se le aplic calor (fuego) a cada una de ellas, para poder observar las diferentes reacciones de combustin.Gas Propano C3H8C3H8 + 5 O2 = 3CO2 + 4H2O + CalorEtanol C2H6OC2H6O + CalorMetano CH4 CH4 + CalorPetrleo BlancoAcetileno (Etino) C2-H2, CaC2 + H2O = C2H2 + CaO + Calorcido Clorhdrico HCL. HCl + Fe -->FeCl + H + Calor

Abstract Made in Practice Laboratory REALIZE the combustion processes which is Aimed experience and recognize the effects of complete and incomplete combustion and the corresponding reactions in their different energy sources . Themselves , got knowledge of both Operations combustion processes and handling .

Combustion processes in our career, very Important son , and which may be used in futuramente Our careers in plants .

Experiments in the laboratory class Operations and Processes Unit ( OPU) , other compounds made with Next one which was applied heat (fire ) to each of them , OBSERVE Power para Different combustion reactions Propane C3H8C3H8 + 5 O2 = 3CO2 + 4H2O + heatEthanol C2H6OC2H6O + heatMethane CH4 CH4 + heatWhite oilAcetylene ( Etino ) C2-H2, Cac2 + H2O = C2H2 + cao + heatHydrochloric acid HCL. Hcl + Fe -->fecl + H + heat

INTRODUCCIN

La combustin es el conjunto de procesos fsico-qumicos por los cuales se libera controladamente parte de la energa interna del combustible. Una parte de esa energa se va a a manifestar en forma de calor y es la que a nosotros nos interesa.La reaccin de un elemento qumico con el oxgeno sabemos que se llamaoxidacin. La combustin no es ms que una reaccin de oxidacin, en la que normalmente se va a liberar una gran cantidad de calor.Los combustibles tienen en su composicin unos elementosprincipales, combustibles(C, H, S) y otros nocombustibles, como el V, Ni, Na, Si,etc.Elcomburentems habitual usado en la combustin es el aire (21% O, 73% N2(inerte)).Se llamacalor de combustina la disminucin de entalpa de un cuerpo en C/N de presin y a una temperatura definida. Ser entonces el calor que se libera cuando el combustible arde en una llama o cuando los componentes principales reaccionan con el oxgeno. En la combustin, cada uno de los componentes combustibles del combustible va a sufrir la reaccin de oxidacin correspondiente.

1. FUNDAMENTO TEORICO

ANTECEDENTES

Castillo, C. (1998) Explic: El objetivo fundamental de la combustin es el de conseguir la oxidacin total del carbono y del hidrgeno para formar dixido de carbono (CO2) y agua (H2O) con lo que se produce la mxima energa en forma de calor y se evita efectos contaminantes.

Lavoisier (1789), Explic:En toda combustin hay siempre una liberacin de la sustancia del fuego o de luz. Los cuerpos slo pueden arder en presencia de aire puro (gas oxgeno).Hay, en el proceso de combustin, una destruccin o descomposicin del aire puro de forma que el aumento de peso del cuerpo que arde es exactamente igual al peso del aire destruido o descompuesto. El cuerpo que arde adquiere propiedades cidas como consecuencia de la sustancia que provoca su aumento de peso. El aire puro es un compuesto formado por la sustancia del fuego o de luz y una base.

Brizuela Romano (1997). Explic:La reaccin entre un combustible y un oxidante puede tener lugar de distintas maneras, dependiendo de la velocidad de propagacin del frente de llama. Distinguimos tres regmenes: Oxidacin lenta, en la cual la liberacin de calor por unidad de tiempo es muy baja, y no se aprecia la caracterstica principal de la llama: luminosidad. Deflagracin, en la cual el frente de llama o zona de reaccin se propaga a una velocidad inferior a la velocidad local del sonido. Este es el modo comn de combustin.

CONCEPTOS DE COMBUSTIONLa reaccin de combustin se basa en la reaccin qumica exotrmica de una sustancia o mezcla de sustancias llamada combustible con el oxgeno. Es caracterstica de esta reaccin la formacin de una llama, que es la masa gaseosa incandescente que emite luz y calor, que est en contacto con la sustancia combustible.

La reaccin de combustin puede llevarse a cabo directamente con el oxgeno o bien con una mezcla de sustancias que contengan oxgeno, llamada comburente, siendo el aire atmosfrico el comburente ms habitual.La reaccin del combustible con el oxgeno origina sustancias gaseosas entre las cuales las ms comunes son CO2 y H2O. Se denominan en forma genrica productos, humos o gases de combustin. Es importante destacar que el combustible solo reacciona con el oxgeno y no con el nitrgeno, el otro componente del aire. Por lo tanto el nitrgeno del aire pasar ntegramente a los productos de combustin sin reaccionar.

De acuerdo a como se produzcan las reacciones de combustin, estas pueden ser de distintos tipos:

Combustin completa

Ocurre cuando las sustancias combustibles reaccionan hasta el mximo grado posible de oxidacin. En este caso no habr presencia de sustancias combustibles en los productos o humos de la reaccin.

Combustin incompleta

Se produce cuando no se alcanza el grado mximo de oxidacin y hay presencia de sustancias combustibles en los gases o humos de la reaccin.

Combustin estequiometria o terica

Es la combustin que se lleva a cabo con la cantidad mnima de aire para que no existan sustancias combustibles en los gases de reaccin. En este tipo de combustin no hay presencia de oxgeno en los humos, debido a que este se ha empleado ntegramente en la reaccin.

Combustin con exceso de aire

Es la reaccin que se produce con una cantidad de aire superior al mnimo necesario. Cuando se utiliza un exceso de aire, la combustin tiende a no producir sustancias combustibles en los gases de reaccin. En este tipo de combustin es tpica la presencia de oxgeno en los gases de combustin.La razn por la cual se utiliza normalmente un exceso de aire es hacer reaccionar completamente el combustible disponible en el proceso.

Combustin con defecto de aireEs la reaccin que se produce con una menor cantidad de aire que el mnimo necesario. En este tipo de reaccin es caracterstica la presencia de sustancias combustibles en los gases o humos de reaccin.

2. OBJETIVOS Conocer las reacciones de combustin. Analizar la rapidez con la que se consume. Analizar su potencia. Identificar y diferenciar una combustin completa e incompleta.

3. METODOLOGA

MATERIALES Y EQUIPOS

MATERIALCantidadREACTIVOS/ INSUMOSCantidadPOREL ALUMNO

1. Vickers 500mL51. cido clorhdrico20 mL

2. Vickers 250mL52. Hidrxido de sodio20 mL

3. Balde plstico/ acero 2 L53. Limn, fruta, papa. manzana (cada uno)1 u

4. Cinta adhesiva54. pH-metro papel1

5. Balanza digital15. Sulfato cprico20 mL

6. Embudos grande56. cido sulfrico10 mL

7. Probeta 10 mL57. Pieza de hierro oxidada ( clavitos)5u5 u

8. Probeta 100 mL58. Vinagre20mL

9. Embudo59. Carbn ( Hulla)20 g

10. Mechero Bunsen y soporte universal510. Petrleo20 mL

11. Termmetro Hg -10- 120 C511. Etanol20 mL

12. Termmetro digital512. Metanol20 mL

13. Gasa Toalla513. Carburo de calcio10 g

14. Barmetro514. Electrodos: Cobre, zinc, carbn, plomo10 cm

15. Cronmetro515. Conductor elctrico flexible ( fino)60 cm ( grupo)

16. Pipetas 5 mL516. Foco Led / reloj digital1

17. Guantes plsticos descartables517. Globos2

18. Lentes5

19. Mascarilla descartable5

20. Servicios de agua, energa, aire, gas, campana extractora5

Procedimiento

Experimento N1 GAS PROPANO - C3H8.

Se realiz la combustin de gas propano atreves de un mechero C3H8 + 5 O2 = 3CO2 + 4H2O + Calor, luego se sobrepas una hoja por la llama, con el objetivo de evidenciar si la combustin es completa a incompleta, se observ que en la parte inferior donde nace la llama fue de color azul y en la parte superior al finalizar la llama se observ un color amarillo luminoso.

Experimento N 2 ETANOL - C2H6OSe realiz la combustin del etanol, se midi el tiempo de la combustin de 1.5 ml exactamente se realiz en 2 minutos 25 segundos, dicha combustin present una llama de color azul, el cual indica que realiz combustin completa.

Experimento N 3 METANO - CH4

Se realiz la combustin del metanol, se midi el tiempo de la combustin de 1.5 ml exactamente siendo 1 minutos 47 segundos suficiente para que se consuma, dicha combustin present una llama de color amarillo, lo que nos seal una combustin incompleta.

Experimento N 4 PETROLEO BLANCO

Se realiz la combustin del petrleo blanco, se midi el tiempo de la combustin de 1ml exactamente siendo suficiente para que se consuma, dicha combustin present una llama de color amarillo, el cual nos indic una combustin incompleta y a su vez sta produca humo de color negro.

Experimento N 6 ACIDO CLORHIDRICO HCLHCl + Fe -->FeCl + HEn un tubo de ensayo se verti HCl (cido clorhdrico) luego se le agreg dentro de l un clavo totalmente oxidado, se coloc un globo al tubo de ensayo; este contenido reacciono formndose un gas (Hidrogeno) quedando atrapado en el globo, se cort un gotero, el globo con el gas se uni a ste y se encendi formndose una llama de color azul lo cual nos mostr una combustin completa, al insertar el metal en el cido (HCL) reaccion violentamente y produjo Hidrogeno.

Resultado

Caracterstica del AGUATCANTIDAD (ML)

Agua fra26.2400 ml

Agua caliente66.5360 ml

HoraTiempoT InicialT FinalCalor Especificom=400mlResultado

19:11026.2026.2014000

19:1602:1626.2027.41400480

19:1602:1526.2029.614001360

19:3503:3026.2080.9140021880

19:3601:2726.2083.5140022920

ESQUEMA DE TIPO DE COMBUSTIN EXPERIMENTADA EN EL LABORATORIOCOMBUSTINCOMPLETA CO2+ H2O

INCOMPLETACO+ H2O

COMBUSTIBLE

SOLIDOSLIQUIDOSGASESPetrleoPropano C3H8 + 5 O2 = 3CO2 + 4H2OMetanol CH3OH + O2 } CO2 + H20Metano CH4Etanol CH3CH2OH + O2 } CO2 + H20 Acetileno CaC2 + H2O = C2H2 + CaOHidrogeno HCl + Fe -->FeCl + H

CONCLUCIONES

-Tras haber concluido la prctica, se puede reafirmar como es que en la combustin se tiene que formar siempre CO2 y H2O. Adems de que se lograron reforzar nuestros conocimientos en base a la combustin. - La combustin en presencia de oxigeno dando como resultado una liberacin de dixido de carbono, vapor de agua y desprendimiento de calor.

- Es necesario que la temperatura en algn punto de la mezcla de oxgeno y combustible, adquiera un determinado valor ya que eso puede variar nuestro proceso.

- Una combustin se considera imperfecta, cuando parte del combustible, que entra en reaccin, se oxida en grado inferior al mximo, o no se oxida.

RECOMENDACIONES Se recomienda observar cada uno de los detalles que manifiesta la combustin en el momento que reacciona con el calor como el olor, tamao de la flama, color da la flama y tiempo desde el encendido hasta que se apague la flama. Tambin hay que tener cuidado en el momento de hacer reacciona los combustibles, la manipulacin. Se recomienda portar el uniforme adecuado y mantener una distancia un poco alejada, lo necesario como para evitar accidentes.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Castillo, C. (1998). Combustin Industrial del Gas Naturalhttp://www.combustionindustrial.com/COMBUSTION_INDUSTRIAL_DE_GAS%20NATURAL.pdf Selles, Manuel y Solis, Carlos (1993). La revolucioncientifica. Madrid: Sintesis Berthelot, M (1945). Una revolucin en la qumica: Lavoisier. Buenos Aires: Losada. Gomez, Djj y Rodriguez, MNG (2000). Prcticas de Quimica II. Mexico DF: Colecciones Dgeti Gonzales, I. (2000). Qumica general .4edicin.