Iaki Gmez Arriaran Errekuntza 1 Iaki Gmez Arriaran

© Iñaki Gómez Arriaran Errekuntza 1

© Iñaki Gómez Arriaran ERREGAIA + ERREKARIA PRODUKTUAK ERREAKTIBOAK erregaia errekaria produktua errekuntza prozesuek masaren kontserbazioaren legea bete behar dute § Erregaiak Erregai fosilak Ikatza Petroleoa Gas naturala energia iturri mugatua 2

© Iñaki Gómez Arriaran § Erregaiak Erregai solidoen konposizio masikoa (%) ( hezetasun eta errautsik gabeko datuak ) 100 94 85 Karbonoa 80 60 Hidrogenoa 60 50 43 Oxigenoa 40 32 20 6 6 5 6 0 Egurra Turba Ikatz bituminosoa 3 2 Antrazita 3

© Iñaki Gómez Arriaran § Erregaiak Erregai likidoak Normalean petroleotik distilatutakoak, batzuetan ikatzetik Gasolina Gasoleoa konbustolioak Arinena Astunena Erregai likidoen konposizio masikoa Erregaietan (ikatzean batez ere) egoten da 100 80 errekuntzan 60 Sufrea + oxigenoa → SO 2 40 SO 2 + errekuntza gasen ur-lurrina → H 2 SO 4 20 0 sufrea Gasolina Diesela Konbustolioak Karbonoa Hidrogenoa euri azidoaren kausa 4

© Iñaki Gómez Arriaran § Erregaiak Erregai gaseosoak e. gaseosorik arruntena Gas naturala e. mota erabilgarria metanoa (osagai nag. ) energia mota garbia ez du sufrerik § Erregaien propietateak Sugar-tenperatura Ignizio-tenperatura Sugar-tenperatura + 20 -60 ºC ignizio-tenp. erregaia 5

© Iñaki Gómez Arriaran § Erregaien propietateak Erregaien bero-ahalmena Q ur-lurrina Goi bero-ahalmena (GBA) ur-kondentsatua erregaia 1 kg produktua ur-lurrina Q Behe bero-ahalmena (BBA) ur-kondentsatua erregaia 1 kg produktua 6

© Iñaki Gómez Arriaran § Erregaien propietateak Erregaien bero-ahalmena Hidrogenorik gabeko erregaietan Uraren lurruntze bero sorra (0 ºC -tan) Dubbel –en formula enpirikoak erregai solido eta likidoentzat masa ehunekotan erregai gaseosoentzat r: frakzio molarra 7

© Iñaki Gómez Arriaran § Erregaien propietateak Egurra Erregaien bero-ahalmena (k. J/kg) Turba 50000 45000 440000 32000 34000 43000 Ikatza 35000 Antrazita 30000 Gasolina 20000 16000 10000 0 18000 Gasolioa Konbustolioa Gas naturala (k. J/m 3 N) 8

© Iñaki Gómez Arriaran § Airearen konposizioa Aire lehorraren konposizio bolumetrikoa Airearen konposizio grabimetrikoa kalkulu teknikoetarako % 21 O 2 % 78 N 2 % 1 A, … % 21 O 2 % 23, 1 O 2 % 79 N 2 % 76, 9 N 2 § Errekuntzaren ekuazio kimikoak Errekuntza teorikoa erregaia 2 1 E. G. produktua Errekuntza osoa airea Errekuntza ez-osoa 9

© Iñaki Gómez Arriaran § Errekuntzaren ekuazio kimikoak airearen eta erregaiaren arteko erlazio estekiometrikoa airearen eta erregaiaren arteko erlazio erreala gehiegizko edo gutxiegizko aire-portzentajea errekuntza teorikoa: Hidrokarburoa + aire teorikoa CO 2, H 2 O eta N 2 Hidrokarburoa + gehiegizko airea CO 2, H 2 O, N 2 eta O 2 Hidrokarburoa + gutxiegizko airea CO 2, H 2 O, N 2 eta CO 10

© Iñaki Gómez Arriaran § Produktuen ihintz-tenperatura Produktuen ur-lurrinaren ihintz tenperatura (qi) qi>q Kaltegarria; azidoak garatu daitezke tximinian eta ihes-gasen konduktuaren barruan § Errekuntza produktuen analisia Orsat-en aztergailua Produktuaren osagai lehorren konposizio bolumetrikoa aztertzen du. Osagai bakoitzaren portzentajea neurtzen du, ura kontutan hartu gabe 11

© Iñaki Gómez Arriaran § Airearen hezetasunaren prozesuan eragina errekuntza- Errealitatean, aire atmosferikoa hezetasunarekin Aire lehorra Aire hezearen ur-lurrina § Errekuntza fluxu energia termikoa H 2 -ren oxidazioa egonkorrean. Errekariaren hezetasuna Errekuntzaren energiaren ekuazioa 1 kmol erregai 2 1 E. G. produktua airea egoera estandarra 25 ºC 1 atm = produktuen entalpia erregaiaren kmol bakoitzeko = erreaktiboen entalpia erregaiaren kmol bakoitzeko = = 12

© Iñaki Gómez Arriaran § Eratze-entalpia H 2 25 ºC E. G. O 2 25 ºC Produktuak H 2 O 25 ºC 0 § Errekuntza-entalpia 1 kmol erregai 2 1 energiaren ekuazioa E. G. produktua airea P = kte errekuntza osoa 13

© Iñaki Gómez Arriaran § Erregaien energia-edukia (bero-ahalmena) bero-ahalmena = errekuntza-entalpia BBA edo GBA = § Errekuntza adiabatikoa T 2>T 1 erregaia T 1 airea E. G. T 2 produktua Barne-errekuntzako motorretan erabiltzen da (gas-turbinetan) 14

© Iñaki Gómez Arriaran § Sugar-tenperatura adiabatikoa erregaia T 1 E. G. airea errealitatean T 2 produktua disoziazioa errekuntza osoa molekulen deskonposizioa T 2 § Errekuntzaren etekin teorikoa errekuntzan O 2 gehiegi errekuntzan O 2 gutxiegi produktuan O 2 T 2 Produktua ez behar adina berotu 15

© Iñaki Gómez Arriaran § Errekuntzan askaturiko beroa kalkulatzeko beste modu bat Erregaien konposizioa ezezaguna bada Energiaren balantzea kilogramo bateko erreferentziaz (airea eta produktuak gas idealtzat hartuz)→ Balio absolutuan adieraziz non q e = erregaiaren tenperatura (ºC) q a = airearen tenperatura q k = ke edo produktuen tenperatura c. Pe = erregaiaren bero-espezifikoa (k. J/kg. K) c. Pa = airearen bero-espezifikoa c. Pk = ke edo produktuen bero-espezifikoa 16

© Iñaki Gómez Arriaran § Barne-errekuntzako energiaren balantzea motor alternatibo baten energia zinetiko eta potentzialaren aldaketak arbuiagarriak Airea Erregaia Motorra Ihes-gasak energiaren ekuazioa non Erregaien konposizioa ezezaguna bada 17

© Iñaki Gómez Arriaran § Errekuntza kohetetan Tobera Erregaia Ihes-gasak E. G. Oxidatzailea aire atmosferikoaren beharrik ez Erabili ohi diren erregai eta oxidatzaileak Erregaia Oxidatzailea Alkohol etilikoa, C 2 H 6 O Oxigenoa, O 2 Kerosenoa, C 12 H 24 Hidrogeno peroxidoa, H 2 O 2 Hidrogenoa, H 2 Azido nitrikoa, HNO 3 18

© Iñaki Gómez Arriaran § Kutsadura-garapena errekuntzan Kutsadura igorpenak • SO 2 • SO 3 • NOx (NO eta NO 2) NOx igorpenak murrizteko sistemak Lehen mailako sistemak; NOx oxidoen eraketa murriztu nahi denean erregaia E. G. airea tenperatura O 2 denbora produktua Bigarren mailako sistemak; Ekoitzitako NOx suntsitu nahi denean erregaia E. G. airea produktua + amoniakoa NOx + amoniakoa = azido nitrikoa 19

© Iñaki Gómez Arriaran § Kutsadura-garapena errekuntzan Keen desulfurazio-sistemak %99 -ko igorpen murrizpena depurazio hezea Oso sistema garestia Keek daramatzaten partikula esekiak ezabatzeko sistemak • zikloiak • iragazki elektrostatikoak • poltsa-iragazkiak 20

© Iñaki Gómez Arriaran Erreaktore baten errekuntza-ganbaren taldea (8 errekuntza-ganbara) 21