COPERTINA
LA COMBUSTIONE
Il combustibile preso in esame è l'olio pesante, cioè l'ultima frazione (lo scarto dopo aver ricavato le benzine, le nafte, ecc.) derivante dalla distillazione frazionata del greggio di petrolio. Gli elementi costitutivi hanno formula grezza del tipo
Cn H2n+2
con n maggiore di 40. Purtroppo però nella massa è dispersa tutta una serie di elementi inquinanti e
dannosi sia per le componenti del generatore di vapore sia per l'ambiente. Da ciò segue che i fumi devono essere ripuliti prima di essere restituiti all'atmosfera. Le fondamentali reazioni che avvengono nella combustione sono:
Cn H2n+2 + ARIA →
1) monossido di carbonio 2 C + O2 → 2 C O
Esso si forma quando l'ossigeno non è sufficiente alla combustione completa, oppure quando la combustione è troppo veloce, oppure quando la temperatura è così alta da provocare la dissociazione del C O2 → C O + + O- -. La formazione di C O è da evitare in modo assoluto in quanto rappresenta una perdita di calore ( circa il 40% del calore si ottiene proprio nel passaggio da C O a C O2).
2) biossido di carbonio o anidride carbonica C + O2 → C O2
E' il prodotto della completa combustione del carbonio. Da un chilogrammo di carbonio si ricavano 9.000 Cal.
3) acqua 2H2 + O2 → 2 H2 O
E' la combinazione in assoluto più esotermica (1 kg di idrogeno produce 12.000 Cal).
Purtroppo l'H2 O deve uscire dal camino sotto forma di vapore per evitare la condensa acida, portando via una buona parte di calore utile (1 kg di vapore alla temperatura di 150 °C possiede 650 Cal).
4 ) ossidi di azoto N2 + O2 → 2 N O ecc.
Solitamente l'azoto non partecipa alle reazioni di combustione. Se però la temperatura è alta esso si combina in vario modo con l'O2 producendo una serie di anidridi, le quali sono dannose sia direttamente (essi sono irritanti delle mucose e delle cellule respiratorie dei polmoni), sia indirettamente poiché con il vapore possono produrre acido nitrico H2 N O3 che è una parte della cosiddetta condensa acida se si forma dentro il camino, oppure della cosiddetta pioggia acida che rovina vegetazione e monumenti.
5) i componenti estranei al petrolio sono caratteristici dei terreni dai quali si estrae il greggio stesso. Un elemento è però sempre presente, lo zolfo: S + O2 → S O2, ecc. Questi ossidi o anidridi sono dello stesso tipo e natura e pericolosità di quelli derivanti dall'azoto. Altri componenti possono essere piombo, cadmio, ferro, rame, mercurio, ecc. Questi elementi non "bruciano" nel senso tradizionale, ma sono trascinati nella corrente dei fumi e dispersi nell'atmosfera, vengono portati dai venti e poi cadono con le piogge, contribuendo al fenomeno detto inquinamento atmosferico.
6) incombusti: è un fenomeno da evitare in modo assoluto, come si è già detto. Se accade che la combustione sia incompleta i fumi sono neri, untuosi e sporcano. Essi possono anche depositarsi sulle pareti del camino (fuliggine), incendiarsi e quindi "arrostire" tubi e muri provocandone la distruzione rovinosa.