Newsgroup: it.scienza.chimica
Titolo: iniezione acqua post combustione

Buon di' a tutti
vorrei sapere cosa succede chimicamente se si inietta acqua (deionizzata) in  un cilindro contenente residui di combustione stechiometrica da metano a circa  400-600°C. Gli NOx e il CO residuo vengono modificati? Vengono cioè abbattuti? L'acido carbonico che penso si formerà anche a causa della CO2 presente può essere separato dal vapore risultante tenendo conto che 1 kg di metano produce circa 1,5 litri di acqua oltre a quella iniettata? Ovviamente, date le variabili in gioco come pressioni e temperature, chiedo una risposta approssimativa
grazie
graziano


specie in presenza di vapore, è difficile che coesistano 
insieme SIA CO SIA NOx, a concentrazioni entrambi 
significative. In genere tendono a persistere o gli 
ossidanti (NOx) o il riducente (CO). In tracce ok, possono 
anche coesistere.
Detto questo.
400°-600° per uno steam-reforming di tipo non catalitico del 
CO sono pochini. Specie e i tempi di contatto sono rapidi, 
converrebbe stare sui 900-1000 probabilmente.
In quel caso si instaura l'equilibrio (water gas shift 
reaction) la cui posizione può venire spostata dall'eccesso 
di vapore (reagente) o dal consumo di uno dei prodotti
 
CO + H2O <--> CO2 + H2
 
ad es. se l'idrogeno (magari cataliticamente) venisse 
ossidato (dai residui di aria o dagli NOx stessi) 
l'equilibrio consumerebbe tutto il CO a CO2.
La reazione di suo non ha una posizione particolarmente 
favorevole (ha bassa entalpia e bassa variazione di 
entropia) per cui giocare su [] di reagenti e prodotti 
diventa facile (e necessario).
 
In fase gas l'acqua non influenza sensibilmente gli NOx 
(anche se in fase di formazione di condensa l'NO2 può andare 
in soluzione come mistura di acidi vari).
 
L'effetto del vapore sarebbe massimizzato ed ideale se ci 
fosse il modo di iniettarlo (ad es. con un recuperatore di 
calore dei fumi) direttamente in camera di combustione 
appena la miscela si accende. Il suo effetto migliore cmq 
non è tanto l'abbattimento del CO, ma il notevole aiuto 
nella prevenzione della formazione di particolato solido.
 
Non ho capito bene se avresti iniezione di iniettare acqua 
vapore o liquida. La seconda potrebbe essere accettabile in 
pre-iniezione (avrebbe anche l'effetto di limitare la T max, 
e sappiamo che gli NOx si formano sensibilmente sopra i 
2000°, per cui un calmiere alla T max già giova di per sé, 
in questo senso ... non in altri sensi però)
 
Iniettare vapore non è dannoso anche quando inutile.
Iniettare acqua liquida, potrebbe essere persino 
controproducente, perché "quenchi" i fumi magari mentre 
qualche residuo di ossidazione era ancora in corso. Credo 
che iniettare acqua liquida nei fumi non sia mai positivo, 
perché evaporando, a causa del grande calore latente di 
vap., ti fa crollare la temperatura e ti congela i fumi 
nello stato in cui avviene l'iniezione.
 
Cmq sul fronte particolato e incombusti (tipo aromatici 
vari) l'iniezione di acqua pre-combustione, o di vapore 
(quando ancora T è molto alta però) è sicuramente parecchio 
utile. Sul fronte NOx direttamente l'acqua non gli fa 
niente. Ma se usata come volano termico per calmierare la 
Tmassima, ne riduce la formazione. Anche altri carburanti 
(tipo il metanolo) hanno questo effetto benefico, anche se 
non contengono acqua "libera" ma forme latenti
 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)
 
 
 
---
Questa e-mail è stata controllata per individuare virus con Avast antivirus.
https://www.avast.com/antivirus
 
 

grazie Soviet Mario
come sempre risposte chiare e veloci.
so che nei motori a combustione interna si è provato più volte a iniettare acqua in concomitanza al carburante per abbassare la temp. in camera di scoppio prima che questo avvenga, con inoltre il risultato di un aumentare il rendimento volumetrico.
La mia domanda è dettata dal timore che si formino elementi tossici allo scarico (mi fa paura l'eventuale HCN ) a ciclo di espansione quasi completamente avvenuto (pertanto senza catalizzatore a seguire) o addirittura dopo il trattamento del catalizzatore pertanto ben dopo la completa combustione. Tutto questo con iniezione di acqua ad alta pressione e temperatura in modo da sfruttare il calore residuo dei gas ( per questo parlavo di 400-600°C) in un nuovo ciclo di espansione.
ciao
graziano

 graziano


 esperimenti o ci pensi in modo speculativo ?
 
tutto nasce dall'analisi del rendimento termico di un motore per autotrazione ad accensione comandata (candela) 25-30% o per compressione (diesel) 30-35% circa che non potranno salire in futuro più di tanto se non complicando (costi) in maniera esagerata il motore stesso per guadagnare qualche percento . Se penso che il 40% va buttato in calore dei fumi di scarico e il 30 % per raffreddamento e irraggiamento mi sorge spontanea la domanda come mai non si lavora in questo senso? Dopotutto nei motori a combustione esterna (le care e vecchie vaporiere) ancora in uso in alcuni stati, si fa semplicemente "bollire" l'acqua anche se con rendimenti piuttosto bassi. 
Mi sono documentato parecchio sui motori endotermici per autotrazione in genere ma tutti si fermano alla fine a dire che il 60% dell'energia termica va buttata se non lavorando sui motori ceramici.
Si mi piacerebbe sperimentare qualcosa anche se ho il timore che qualcuno ci abbia già pensato e il lavoro diventi inutile oltre che costoso ma non trovo nessuna documentazione a riguardo.


 Si mi piacerebbe sperimentare qualcosa anche se ho il timore che qualcuno ci abbia già pensato e il lavoro diventi inutile oltre che costoso ma non trovo nessuna documentazione a riguardo.
 
non intuisco proprio come l'iniezione di acqua possa 
migliorare il sistema in senso di CArnot. Può avere un senso 
solo in un ipotetico sistema dove le combustioni sono 
qualitativamente difettose e l'aggiunta le migliora 
consentendo di recuperare energia di scarti "incombusti".
Cmq sono ben poco competente sui motori ...



 
Lo si e' capito benissmo e non si capisce, invece,
perche' continui a scrivere cazzate per il solo
gusto di dimostrare che sei il migliore, come Togliatti.


ci manca anche il morphing per bucare i filtri. Tanto per 
rifare un altro filtro servono 10 secondi. Quindi ri-adios



Be' , a parte che non posso confutare le affermazioni di Soviet, perchè non ti firmi e contesti punto per punto con un semplice no dove vedi errori?
graziano

 filtro servono 10 secondi. Quindi ri-adios
 
ciao caro

 riguardo. 
 
 
Che qualcuno ci abbia pensato è evidente, considerato il giro
di soldi del settore autombilistico...
 
Il problema è portare le innovazioni nei grandi numeri,
produrre milioni di pezzi...
 
 
-- 
AIOE ³¿³  

graziano...@gmail.com
 11:52, sabato 20 agosto 2016:

Prototipi ce ne saranno anche molti, poi arrivano in
laboratorio ricerche quelli della produzione, vanno a vedere
quanto costa produrne un milione, e gli cascano le braccia.
:-)
 
 
 
-- 
AIOE ³¿³