# Análisis 79: Combustión con presencia de CO e H₂ como inquemados

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La combustión de una mezcla rica (90 % del aire estequiométrico) de metano, produce una combustión con presencia de CO e H<sub>2</sub>, además de CO<sub>2</sub>, H<sub>2</sub>O y N<sub>2</sub>. Asumiendo que la constante de equilibrio de la reacción CO<sub>2</sub> + H<sub>2</sub> <---> CO + H<sub>2</sub>O es 5.2, evaluar la composición de los productos de combustión. Obtener:

1. Temperatura adiabática de la llama, verificando que está próxima a 2200 K cuando los reactivos entran a 1 bar y 25ºC
2. Entropía generada, y diagrama de Grassmann

Analizar los siguientes casos:

* Caso 1: Sin O<sub>2</sub> en los productos de combustión
* Caso 2: Con O<sub>2</sub> en los productos de combustión, CO<sub>2</sub> <--> CO + 0.5 O<sub>2</sub> y  H<sub>2</sub>O <--> 0.5 O<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>
* Caso 3: Con formación de OH, H, N, O y NO

*(Introduction to Internal Combustion Engines de Richard Stone)*
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El software no permite introducir la constante de equilibrio químico, por lo que habrá que introducir la temperatura de equilibrio químico ajustándola hasta alcanzar el valor de la constante requerido.

CO<sub>2</sub> + H<sub>2</sub> <--> CO + H<sub>2</sub>O,  Kp´= 5.2

La reacción inversa (así está en ThermoCombustion esta reacción de equilibrio)

CO + H<sub>2</sub>O <--> CO<sub>2</sub> + H<sub>2,</sub> Kp = 1/5.2 = **0.19230**

Es fácil verificar que para T=1927 ºC se alcanza el valor de Kp

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Se observa que la temperatura de los productos debe estar ligeramente por encima de la temperatura adiabática de la llama, aunque esté próxima.

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Se confirma que la temperatura de los productos está ligeramente por encima de la temperatura adiabática de la llama, unos 23ºC.

Caso 2:

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En condiciones adiabáticas:

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La temperatura adiabática decae hasta los 1945.6 ºC (2218.8 K).

![Captura de pantalla de un celular con letras](https://thermosuite.com/manual/79/media/image19.png)

Caso 3:

En condiciones adiabáticas:

Este último caso requiere unos minutos de tiempo de computación.

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La temperatura adiabática decae hasta los 1932.0 ºC.

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Para poder comparar los resultados, se muestran los obtenidos por Richard Stene, verificándose lo cercanos de los mismos en todos los casos, a los obtenidos mediante Thermocombustion.

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Para este último caso se muestra la entropía generada y el análisis exergético, con el diagrama de Grassmann:

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