Uma caldeira a óleo combustível promove combustão parcial com a seguinte composição de gases na chaminé: CO2-12,0%, O2-4,5%, CO-1,0%. Determine o coeficiente de excesso de ar.
Passo 1
O enunciado informa que, na combustão parcial do óleo combustível, a análise seca dos gases na chaminé apresenta as frações molares: , , e o restante é .
Para calcular o coeficiente de excesso de ar , vamos usar a análise de gás seco e comparar o ar realmente fornecido com o ar estequiométrico para oxidar todo o carbono a .
Passo 2
Adotamos base de mol de gás seco na chaminé. Então: mol, mol, mol.
O nitrogênio fica
Passo 3
O vem do ar fornecido. O ar tem de em base molar, logo o número de mols de ar efetivamente circulante satisfaz
Passo 4
Esse ar forneceu em quantidade
Como sobra mol de nos gases de saída, o consumo real de oxigênio foi
Passo 5
A quantidade de carbono que saiu nos gases é
Para oxidar completamente esses 13 mol de carbono a CO2 (combustão estequiométrica), seriam necessários 13 mol de O2.
Passo 6
O coeficiente de excesso de ar lambda é a razão entre o oxigênio consumido (equivalente ao ar fornecido) e o oxigênio estequiométrico:
lambda = O2,;consumidaO2,;estequiométrica = 17,4313 approx 1,34 é
Resposta
O coeficiente de excesso de ar vale aproximadamente lambda = 1,34.