Questão 2.6: Escrever a reação de combustão do diesel com o ar atmosférico utilizando
de excesso de ar. Calcular os teores de
e
em volume e em base seca. Utilize a seguinte composição aproximada do diesel em massa:
;
e
.
Passo 1
O enunciado pede para escrever a reação de combustão completa do diesel usando
de excesso de ar e, em seguida, calcular os teores de
e de
no gás de exaustão, tanto em base úmida (volume total de produtos) quanto em base seca (excluindo vapor d’água). Para isso vamos usar a composição elementar do diesel em massa:
de C,
de H e
de S, além de considerar o ar como
e
em volume (razão molar
).
Passo 2
Primeiro determinamos a fórmula empírica média do diesel com base em 1 kmol de combustível:
— Para kg de diesel temos
— Convertendo em kmol:
— Dividindo tudo por para achar a razão atômica:
Logo a “fórmula” média fica Para combustão completa sem excesso, cada mol desse combustível consome
— Para
— Convertendo em kmol:
— Dividindo tudo por
Logo a “fórmula” média fica
Passo 3
Com
de excesso de ar, o O
fornecido é
O nitrogênio acompanha esse O
na razão molar
:
O O
excedente fica
A reação balanceada por mol de combustível é então
Passo 4
No gás de exaustão total (base úmida) o total de mols é
Como gás ideal, a fração volumétrica de cada gás é a fração molar. Logo
Passo 5
Na base seca removemos o vapor d’água (
kmol). O total seco é
As frações ficam
Resposta
O gás de exaustão (30 % excesso de ar) apresenta:
(1) em base úmida
– (v/v)
– (v/v)
–
–
(2) em base seca
– (v/v)
– (v/v)
–
–