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COMBUSTVEISCOMBUSTVEIS
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COMBUSTVEISCOMBUSTVEISCombustvel toda substncia, natural ou
artificial, na fase slida, lquida ou gasosa, capaz de reagir com o
oxignio do ar, mediante escorvamento, liberando calor e luz.
Classificao Classificao
SlidoLquidoGasoso
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Combustveis slidos naturaisCombustveis slidos naturais
So extrados da natureza e mediante preparao e tratamento,
aplicados diretamente nos geradores de vapor
Carvo fssilTurfaLinhitoHulhaAntracito
Lenha
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CarvoCarvo
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CarvoCarvo
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CarvoCarvo
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52065835619063435947Inferior (kcal/kg)
54356055649166336031Superior (kcal/kg)
Poder calorfico
25,1524,4715,4510,8216,41Cinzas %
41,8854,4944,3946,2573,50Carbono fixo %
26,7118,2935,4137,285,74Mat. Volteis %
6,262,754,755,654,35Umidade %
Carvo como se recebeu:
Brasileiro Mexicano Colombiano Chileno Schwager
Peruano Antracito (grosso)
Espcie de carvo
Carves latino-americanos
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55946017652967596245Inferior (kcal/kg)Combusto
Longa Mdia Longa Longa Muito curtaChama
3,783,875,305,021,12Hidrognio
%7,016,759,2612,734,48Oxig.-Nitrog. %2,511,271,481,200,97Enxofre
%
26,8325,1616,2311,4717,16Cinzas %Poder calorfico
59,8762,9567,7369,5876,27Carbono %
57986226681570306305Superior (kcal/kg)
Anlise elementar26,8325,1616,2311,4717,16Cinzas
%44,6856,0346,6049,0276,84Carbono fixo
%28,4918,8137,1739,516,00Mat. Volteis %
Carvo dessecado a 105C:Brasileiro Mexicano Colombiano
ChilenoPeruanoEspcie de carvo
Carves latino-americanos
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63101033,167,583,600,523,3451,8Paran
47501127,409,2712,990,294,0546,0Rio Grande do Sul
63401525,7617,732,000,803,1150,6Santa Catarina
Poder calorfico superior (kcal/kg)
gua (%)
Cinzas (%)
O2(%)
S(%)
N2(%)
H2(%)
Carbono fixo %
ProcednciaCarves nacionais
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1. Candiota2. Hulha Negra3. So Sep4. Iru5. Leo Buti6. Arroio dos
Ratos7. Charqueadas8. Gravata9. Santa Catarina10.Alfredo
Wagner11.Rio do Oeste12.So Jos do Triunfo13.Teixeira Soares14.Rio
Tabag15.Rio do Peixe16.Ibait17.Wenceslau Braz18.Barbosas
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LenhaLenha
100 %1,5 %Cinzas1,0 %N2
44,0 %O2
6,0 %H2
47,5 %C
Anlise mdia da lenha seca
mn. 20 %Seca ao ar38 a 40 %Utilizada em G.V.40 a 50 %Lenha
verde
Umidade
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3720Peroba3300Pinho
4500N de pinho3980Jequitib3780Jacarand4020Ip3390Figueira
3340 3800Eucalipto3990Cedro4010Canelinha4115Cabreuva
Poder calorfico superior da lenha (kcal/kg)
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Combustveis slidos artificiaisCombustveis slidos artificiais
Resultam da interveno de um tratamento ou processo industrial
que os tornam aptos a serem utilizados como combustvel
Raramente usados na gerao e vapor
CokeCarvo de madeira
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15031001,5-12Palha de amendoim
16032001-20Palha de trigo
1403300--12Casca de arroz
50025001-25Cavacos (pinho)
30020001-40Serragem (pinho)
150220014950Bagao de cana
Peso esp. Kg/m3
Pci kcal/kg
Cinzas %
Mat. Vol. %
Umidade %
CombustvelCombustveis slidos artificiais
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Combustveis lquidos Combustveis lquidos artificiaisartificiaisSo
derivados do petrleo
Gasleo Produto destilado do petrleo, cuja viscosidade situa-se
entre a dos leos lubrificantes leves e querozene
um produto pouco mais pesado que o gasleo
leo diesel
Resulta do resduo final lquido da destilao do petrleo
leo combustvelFuel oil
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10256109310,8550,6312,885,43
10333110000,8520,8512,785,72
10161108330,8671,0712,785,61
Inf.Sup. SHCN
Poder calorfico kcal/kg
Densidade a 15C
Composio %Amostra
leo diesel
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BPFAPFComposio
102101Ponto de fulgor (C)
980010160Pci
1045010750Pcs
12261,2Viscosidade SFS* (50C)
045Ponto de fluidez (C)
0,95580,8875Densidade (15C)
Caractersticas
0,050,05gua e sedimentos %
2,40,41Enxofre %
11,6612,69Hidrognio %
85,8986,85Carbono %
leo combustvel
* Segundo Saybolt Furol
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COMBUSTVEIS GASOSOSCOMBUSTVEIS GASOSOS
0,0550,60,4-94D
0,115,00,80,1390C
-11,3--16,772B
0,0612,8--7,280A
HlioN2CO2O2EtanoMetanoAmostra
Gs natural (exemplos)
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100 %Total =
1,6 %N2
0,3 %O2
0,3 %CO2
1,1 %CO
9,0 %Hidrognio
10,0 %Hidrocarbonetos pesados
31,4 %Etano
46,3 %MetanoGs de destilaria (exemplo)
Poder calorfico superior 11400 kcal/Nm3Densidade 0,796 referida
ao ar a 15 C
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PropriedadesPropriedades
O conhecimento das propriedades de um combustvel essencial no s
na elaborao de um projeto como na operao das unidades Geradoras de
Vapor
Um combustvel gasoso se define completamente apenas pela sua
composio qualitativa e quantitativa
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Um combustvel slido deve ser identificado Um combustvel slido
deve ser identificado pelas seguintes propriedades fsicas e
qumicaspelas seguintes propriedades fsicas e qumicas
Poder calorfico inferiorTeor de matrias volteisTeor de
enxofreTeor de cinzasTeor de umidadeTemperatura de fuso das
cinzasGranulometria ou estado de divisoPeso especficoComposio
qumica elementar
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Um combustvel lquido exige o conhecimento Um combustvel lquido
exige o conhecimento de:de:
Poder calorfico inferiorPeso especficoPonto de fulgorPonto de
fluidezTeor de umidadeTeor de enxofreViscosidadeComposio qumica
elementar
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Composio Composio Todos os combustveis podem possuir em sua
composio
CarbonoHidrognioEnxofreNitrognio
OxignioMatrias volteisguaSais minerais
Os combustveis gasosos so constitudos praticamente por:
CarbonoHidrognioOxignio
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O carbono queima segunda e reao exotrmica:
kgkJ
kgkcalQ 906331008 ==
QCOOC ++ 22O hidrognio queima segunda e reao exotrmica:
QOHOH ++ 222 21
kgkJ
kgkcalQ 70214190033 ==
O enxofre queima segunda e reao exotrmica:
QSOOS ++ 22kg
kJkg
kcalQ 23792102 ==
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PODER CALORFICOPODER CALORFICO a quantidade de calor liberada
pela combusto completa de uma unidade de massa (ou volume) do
combustvel.
expresso em:
3Nmkcal
3NmkJ
kgkJ
kgkcal ouou ou
Poder calorfico superior (Pcs)Poder calorfico inferior (Pci)
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guadevapordoCalorPcsPci =
Admitindo um combustvel com:W no teor de umidade e H no de
hidrognio, que reage segundo
H2OH2 + O2=+ 182 16
1 91 kg de Hidrognio forma 9 kg de gua
( ) gualvhWHPcsPci += 9
kgkcal
kgkJh gualv 6002500
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Determinao do poder Determinao do poder calorficocalorfico
Alm dos processos experimentais de laboratrio (calormetro), o
poder calorfico pode ser determinado analiticamente quando se
conhece a composio elementar do combustvel.
C = teor de carbonoH = teor de hidrognioS = teor de enxofreO =
teor de oxignioN = teor de nitrognioW = teor de umidadeZ = teor de
cinzas
Composio do combustvel
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Calormetro Calormetro
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PciPcsPeso molecular
FrmulaSubstncia
1288711551133411195432,06C2H2Acetileno1945510948207901169942,077C3H6Propileno1346611284143651203428,051C3H4Etileno2112711089230511204444,092C3H8Propano1440511360159491241030,067C2H6Etano81261196590151327916,041CH4Metano286624192866241928,01COMonx.
C
-2214-221432,06SEnxofre2448287022893339602,016H2Hidrognio
-8100-810012,01CCarbono
Poder calorfico de elementos e gases
kgkcal
kgkcal
3Nmkcal 3Nm
kcal
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Determinao analtica do Determinao analtica do poder calorfico
poder calorfico
De acordo com os dados da tabela anterior
( )HWSOHCPci 960022148
339608100 ++
+=
Frmula de Dulongs
WSOHCPci 60025008
290008100 +
+=
Erros da ordem de 2% a 3% para combustveis slidos
Para combustveis lquidos, devido presena de H2 e S os erros so
demasiado grandes
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Frmula de Mendelejeff para leos combustveis
( )OSHCPci ++= 2600300008100
Erros da ordem de 4% a 5% para leos combustveis
Mtodo prtico para estabelecer o Pcs de leos combustveis
dPcs 31117278+=
Erros da ordem de 2% para leos combustveis
d = densidade do leo combustvel a 15 C
Combustveis gasosos tem o Pci calculado por expresses do
tipo
( ) ( ) ( ) ( ) K++++= 6242 11360812624482866 HCCHHCOPci
3NmkJemdadoPci
-
+1,41+2,91%Erro
99219877Kcal/kgPci mtodo prtico
+6,45+4,81+1,30%Erro
1041410060-Kcal/kgPci frmula Mendelejeff
--7704Kcal/kgPci frmula de Dulongs
978395987604Kcal/kgPci estabelecido em lab
0,800,262,50W
--6,81Z
0,191,700,83S
0,100,100,80N2
0,610,503,31O2
11,3010,174,26H2
87,0087,2781,49C
leo (2)leo (1)CarvoElementos %
Densidade:leo 1 = 0,988leo 2 = 0,956
Comparao entre os mtodos para determinar o Poder Calorfico
COMBUSTVEISCOMBUSTVEISCombustveis slidos
naturaisCarvoCarvoCarvoCombustveis slidos artificiaisCombustveis
lquidos artificiaisCOMBUSTVEIS GASOSOSPropriedadesUm combustvel
slido deve ser identificado pelas seguintes propriedades fsicas e
qumicasUm combustvel lquido exige o conhecimento de:ComposioPODER
CALORFICODeterminao do poder calorficoCalormetroDeterminao analtica
do poder calorfico
