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Titolo: Temperatura massima raggiunta bruciando "qualcosa"

Cerco di esporre in modo più chiaro possibile le idee confuse che ho in mente.
 
Sto cercando di capire quanto combustibile tradizionale (metano, carbone, ecc.) viene aggiunto quando si vuole incenerire una unità di massa di CDR (combustibile da rifiuto).
 
I dati che ho in mio possesso (tratti da alcuni testi e ricerche web) sono:
- potere calorifico del CDR (circa 3000 Kcal/kg)
- temperatura a cui deve avvenire la combustione: 900 °C (perchè a t più basse la combustione delle plastiche sviluppa diossina
- i poteri calorifici dei combustibili tradizionali.
 
 
 
Sono partito da quello che ho sentito in un documentario visto in TV in cui, raccontando la storia dell'acciaio, si evidenziava il fatto che prima dell'avvento del carbone, usando la legna come combustibile, non era stato possibile raggiungere le temperature necessarie alla reazione tra Fe e C (per produrre la ghisa e quindi l'acciaio abbassandone il tenore di C).
 
Mi sono chiesto:
scelto un combustibile, come si fa a capire la temperatura raggiunginbile bruciando una certa unità di massa di quel combustibile?
Ho applicando le formule:
 
Q=Pc * m
Q= m * c * (t2-t1)
 
Pc: potere calorifico
m: massa
c: calore specifico
t2, t1: temperature iniziali e finali
 
Usando come combustibile il legno mi vengono temperature ben al di sopra dei 1500°C che servono per la produzione dell'acciaio in altoforno.
 
Potete aiutarmi...ammesso che sia stato chiaro?
 

 altoforno.
 
Dovresti scrivere quali dati hai utilizzato e dove li hai
ricavati e i calcoli che hai fatto, comunque osservo che
il calore Q sviluppato nella combustione servirà principalmente
ad aumentare, in base alle rispettive capacità termiche,
la temperatura dei _prodotti_ di combustione e anche dei
gas in eccesso che non avranno reagito (azoto ecc.),
e la m nelle 2 formule sopra non è certo la stessa, e il
calore specifico c non è quello del "legno"...
 
Ciao
 
-- 
Giorgio Bibbiani
(mail non letta)

 
 
Non hai tenuto conto di tutte le entalpie di formazione (quindi ad es le entalpie di decomposizione dei sottoprodotti del riscaldamento della legna) che modificano in modo sostanziale i calori specifici che tu hai assunto. 
 
--
Wakinian Tanka

 
 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)

 
 
 
Perdonami Mario, le ecobale accumulate a Taverna del Re, a cui probabilmente ti riferisci, sono ecoballe di tal quale non di CDR, "e te credo" che non vanno nei termovalorizzatori! :-) 
 
 
(In un thread di gennaio 2012, su questo NG, tu e io abbiamo già discusso di possibili soluzioni per il problema dei rifiuti nella mia città.)
Ciao.
--
Gino Di Ruberto, IK8QQM
(american callsign K8QQM),
ID DMR: 2228273
Napoli

 Napoli
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 cosa significano queste sigle ? Cosa è un callsign ?
 
 
Sono radioamatore. :-) Ho una sigla (nominativo) assegnata dal Dipartimento delle Poste e Telecomunicazioni del Ministero dello Sviluppo Economico e un "callsign" assegnato da analogo ente statunitense. :-)
L'ultimo numero (222...) è un mio codice identificativo come utente di un particolare sistema radio digitale. Ciao.
--
Gino Di Ruberto, IK8QQM
(american callsign K8QQM),
ID DMR: 2228273

 
 
 
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 capire se ho cambiato idea o meno, mi incuriosisce la cosa :)
 
OK. :-) 
Il thread è questo.
https://groups.google.com/d/msg/it.scienza.fisica/fTQYllD3X_E/PMmBuKjukgIJ
 
Ciao, buona serata.
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Grazie Mario. Questo metodo mi interessa moltissimo. Avresti qualche fonte bibliografica, o in rete, da segnalarmi per approfondire?
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Naturalmente nemmeno io ho dati sul metodo con l'idrogeno e quindi non sono in grado di operare un confronto, però posso scriverti alcune cose sulle torce al plasma per risponderti parzialmente: 
 
• solo nelle torce ICP 
https://it.wikipedia.org/wiki/Plasma_accoppiato_induttivamente
 
viene impiegata radiofrequenza o microonde;
 
in molte torce al plasma impiegate per i rifiuti (o per il taglio al plasma) di solito il plasma è ottenuto semplicemente sottoponendo un flusso di gas, detto "gas vettore", tipicamente una miscela di argon (predominante), elio ed idrogeno, fonte: 
https://www.pangas.ch/it/processes/cutting_joining_and_heating/arc/plasma_welding/index.html
 
(è poi presente anche del "gas di protezione")
 
 
ad una opportuna differenza di potenziale; ciò fa sì che tra due elettrodi (opportunamente raffreddati con gas e acqua) si stabilisca un arco elettrico e circoli una corrente continua (o comunque lentamente variabile) anche di centinaia di A (ovviamente non parliamo di torce per saldatura di piccole dimensioni magari destinate agli hobbisti, con cui si possono avere correnti anche di soli 0,3 A, fonte:
https://www.pangas.ch/it/processes/cutting_joining_and_heating/arc/plasma_welding/index.html
,
es. qui sono presentati modelli per lo sfondamento di acciaio inox con i quali si può arrivare fino a 800 A 
https://www.hypertherm.com/it/our-company/our-product-lines/hyperformance-plasma-cutting-systems/?region=EMEA
 
ma nel caso di torce presenti in grandi impianti si può arrivare anche fino a 4000 A, 
fonte:
https://doc.studenti.it/appunti/tecnologia/2/lavorazioni-plasma.html
 
); 
 
la temperatura raggiunta dal plasma che forma l'arco elettrico, tipica per le torce negli impianti di smaltimento dei rifiuti, è pari a 16000 °C, fonte: 
vedi documento (che ora in rete non si trova più) allegato alla mia lettera
https://drive.google.com/file/d/0B1HAjDQZDrJbZjY3ZTQ2YjYtMTdhZS00YjYxLTk2OTYtYTI0ZGJiY2Q0NzQ0/view
 
punto 2, p.8;
uno schema di impianto è accennato qui 
http://www.italplasma.com/italplasma2012/index.php/torcia-al-plasma
 .
 
• I prodotti ottenuti sono i seguenti: 
 
• • da una parte, come sai molto meglio di me :-), 
 
dai composti organici presenti nei rifiuti, con l'immissione controllata di acqua che ne provoca l'ossidazione parziale, si ottiene il syngas, insieme dei cosiddetti "gas effluenti" che sono 
H_2, CO, CO_2, vapore acqueo 
fonte: documento allegato alla mia lettera 
https://drive.google.com/file/d/0B1HAjDQZDrJbZjY3ZTQ2YjYtMTdhZS00YjYxLTk2OTYtYTI0ZGJiY2Q0NzQ0/view
 
punto 4, p.8
e il syngas, assolutamente, non va in atmosfera perché viene immagazzinato nell'impianto per la successiva produzione di energia, 
fonte: lo stesso punto 4; 
il syngas, infatti, necessita di essere raffreddato e depurato, subendo quindi trattamenti di "quenching" e "scrubbing"
vedere: 
documento allegato alla mia lettera 
https://drive.google.com/file/d/0B1HAjDQZDrJbZjY3ZTQ2YjYtMTdhZS00YjYxLTk2OTYtYTI0ZGJiY2Q0NzQ0/view
 
punto 8, p.10 
e
http://www.italplasma.com/italplasma2012/index.php/torcia-al-plasma
 
sezione "Applicazioni",
anche se, come puoi leggere nella stessa sezione "Applicazioni",
 
"Viste le elevate temperature, i legami molecolari dei componenti organici dei materiali da processare si scindono per cui i gas effluenti (syngas) risultano relativamente puliti.";
 
riguardo all'energia prodotta con il syngas, 
"Nel caso di una torcia della capacità [di smaltimento] di 450.000 ton/anno, il syngas
prodotto dall’impianto può produrre da 80 a 120 MWh di energia elettrica
al giorno"
vedere: 
documento allegato alla mia lettera 
https://drive.google.com/file/d/0B1HAjDQZDrJbZjY3ZTQ2YjYtMTdhZS00YjYxLTk2OTYtYTI0ZGJiY2Q0NzQ0/view
 
punto 8, inizio p.11, 
valore che, però, rispetto a quando inviai la lettera (2011), negli ultimi anni potrebbe essere migliorato
 
(contro gli 0,6 GWh = 600 MWh al giorno di energia elettrica + 200 MWh di calore per riscaldamento di un termovalorizzatore di uguale capacità di smaltimento, 
vedere stesso punto 8, p.10); 
 
 
confrontando il valore di energia prodotta in un giorno, indicato poc'anzi, con le potenze massime che si possono sviluppare all'interno del reattore al plasma, dell'ordine di 200 MW, fonte: 
http://www.italplasma.com/italplasma2012/index.php/torcia-al-plasma
 
sezione "La tecnologia", 
 
si potrebbe pensare erroneamente che una torcia al plasma necessiti di assorbire più energia di quanto ne produca, ma ciò è falso, visto che quei 200 MW sono solo un valore di picco; 
infatti, come puoi leggere alla stessa pagina 
http://www.italplasma.com/italplasma2012/index.php/torcia-al-plasma
 
ma alla sezione "Che cos'è il plasma", 
 
"Le osservazioni critiche sul fatto che un impianto al plasma sia avido di energia sono smentite dal fatto che, fatto cento la produzione di energia, il ciclo produttivo ne utilizza solo il 25%. Inoltre nessun altra tecnologia massimizza l'energia prodotta come un impianto al plasma.".
 
 
 
 
• • mentre, d'altra parte, dai componenti inorganici presenti nei rifiuti (es. metalli pesanti), i cui prodotti (insieme alle piccole quantità di microinquinanti estratte dal syngas) vanno a finire nella parte fusa sul fondo del reattore, si ottiene una scoria vetrosa di aspetto lavico simil-ossidiana nella quale tali prodotti sono completamente inertizzati; infatti, come puoi leggere nel documento allegato alla mia lettera 
https://drive.google.com/file/d/0B1HAjDQZDrJbZjY3ZTQ2YjYtMTdhZS00YjYxLTk2OTYtYTI0ZGJiY2Q0NzQ0/view
 
punto 6, p.9 
"La scoria vetrosa (simil-ossidiana), sottoposta a prove di lisciviazione, si è
dimostrata assai poco lisciviabile (il rilascio della maggior parte degli
elementi inglobati è sotto i limiti di rilevazione e, ove rilevabile, è di
almeno 100 volte sotto i severi limiti di US-EPA); essendo un inerte, è
riciclabile per numerosi impieghi nel settore delle costruzioni..." 
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Anche questa è un'idea interessantissima.
Grazie nuovamente.
Ciao.
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Concordo al mille per mille. 
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 possa diventare confrontabile a quella
 
Guarda, praticamente tutte le fonti parlano di un futuro effetto serra incontrollato. 
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 Chissà se pure Marte è rimasto a secco per quello. 
 
Di certo, il vento solare ha avuto un ruolo determinante nell'indebolire la sua atmosfera  
https://www.media.inaf.it/2017/03/30/soffia-il-vento-su-marte/
 
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Dato che leggo interventi interessanti: qualcuno mi sa dire quando metano/carbone (o altro combustibile) viene bruciato per ogni tonnellata di CDR italiano (medio)?
Ipotizziamo un CDR di buona qualità.