diferença entre o controle de O2 e CO na combustão

Veja a importância e diferenças entre o controle de O2 e CO na combustão

As reações de combustão são bastante comuns no ramo industrial, sendo também muito importantes economicamente.

Sem essas reações, a indústria de hoje não teria atingido seu atual patamar produtivo. Mas, também é conhecer as diferenças entre os gases resultantes dessa combustão. Você conhece essas diferenças?

Com base no volume e na quantidade de gases que saem da reação de combustão, principalmente monóxido de carbono (CO) e Oxigênio (O2), é possível dizer o quão eficiente foi a queima. Isso possibilita tomadas de decisão para aumentar a eficiência e reduzir o consumo de combustível.

Veja então quais são as diferenças entre os gases resultantes das reações combustivas e veja porque dispor de um equipamento para o controle de CO e o controle de O2 é tão importante atualmente.

O que é combustão?

Antes de entendermos a importância do controle de CO e controle de O2 em combustões industriais precisamos entender brevemente o que é uma combustão.

Em resumo, a combustão é caracterizada por três partes:

● Combustível: material que será consumido. Pode ser sólido, gasoso ou líquido;

● Comburente: geralmente é o oxigênio do ar (O2(g)), que pode estar na forma pura ou misturado com outros gases, como acontece no caso do ar;

● Energia (calor): para que a reação se inicie, é necessária uma fonte de ignição, como uma faísca. Depois que a reação se inicia, a energia liberada na forma de calor providencia a energia necessária para que a reação continue até que todo o combustível ou comburente tornam-se escassos.

Além disso, é importante citar que toda combustão pode ser completa – quando os produtos formados são dióxido de carbono (CO2(g)) e água (H2O(v)) – ou incompleta – quando os produtos formados podem ser monóxido de carbono (CO(g)), água (H2O(v)) ou fuligem (C(s)).

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Controle de O2 e controle de CO na combustão: porque são tão importantes?

Em qualquer combustão, seja ela no ramo industrial ou não, o que mais se deseja é a máxima conversão de O2 em CO2. Quando essa conversão é completa tem-se uma combustão dita “perfeita”.

Em uma aplicação industrial, a conversão pode ser medida por meio dos gases residuais pós-combustão, podendo ocorrer a partir dos gases que saem da caldeira ou da chaminé (sendo esse último elemento em que haverá a presença de gases antes de estes serem liberados para a atmosfera).

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A medição de gases mede, por exemplo, a presença de oxigênio que sai da chaminé. Altos volumes de O2 indicam que foi injetado na combustão mais ar (O2) do que necessário. Isso é conhecido como “excesso de ar”.

Porém, vale lembrar que todo processo de queima precisa ter sobras de O2 na saída dos gases, já que é impossível ter uma combustão dentro dos padrões de estequiometria (O2 = 0).

Se isso ocorresse teríamos altas taxas de emissão de CO (combustão incompleta), que para a indústria isso não é interessante, pois significa “dinheiro literalmente saindo pela chaminé”!

Diante disso, podemos concluir que quanto menor for o índice de O2 e de CO na chaminé, melhor será a eficiência da queima, com menos combustível sendo consumido. Consequentemente, menores serão os custos na geração de vapor.

Diferenças entre controle de CO e controle de O2

A diferença básica entre o controle de O2 e o controle de CO é que no primeiro há o controle do oxigênio, apenas. Por exemplo, se o set point é de 7% para o nível de O2, o nível do oxigênio será controlado para ser sempre esse, independentemente do nível de CO (abaixo ou acima do exigido pela legislação). Nesse caso o set point é fixo.

Por outro lado, quando fazemos o controle de CO + O2 será possível fazer uma otimização do processo, tornando-o bem mais eficaz, assim, deixa-se de trabalhar com um set point fixo, passando para um set point remoto.

Com isso é possível trabalhar com o nível de oxigênio, reduzindo-o até quanto for possível, desde que as emissões de CO não ultrapassem um limite máximo.

Dessa forma, é possível fazer ajustes e tornar o nível de O2 o menor possível (por exemplo 3%), sem que seja ultrapassado o limite para a emissão de CO.

Além disso, já há dispositivos que analisam todas as variáveis que influenciam nesse processo, caso da umidade, temperatura e tipo de combustível.

Essas variáveis, aliadas ao total controle dos gases que saem da chaminé, possibilitam a máxima otimização da combustão em todos seus pontos.

Portanto, dispor de equipamentos medidores de gases da combustão significa otimizar todo o processo de queima, redução no consumo de combustíveis e maior eficiência.

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