Reseña historica del orsat




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títuloReseña historica del orsat
fecha de publicación24.10.2015
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DETERMINACION DE GASES DE ESCAPE DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA.

Ariel Hoyo

EVOLUCION DE LOS SISTEMAS DE POST-TRATAMIENTO DE GASES DE EMISION: IMPACTO DE LAS EMISIONES.

RESEÑA HISTORICA

Durante los últimos 30 años, los avances tecnológicos, han permitido una reducción de las emisiones de los automóviles del orden del 95% de monóxido de carbono e hidrocarburos libres y 75% de óxidos de Nitrógeno.

Esto representa un claro ejemplo de la evolución conjunta de las industrias automotrices y refinadoras, el primero y quizás el mas significativo fue la eliminación del plomo de las naftas y por lo tanto la posibilidad de equipar a los vehículos nuevos con convertidores catalíticos para el tratamiento de los gases de emisión, con la consecuente reducción en la toxicidad de los mismos. Este diseño se completa con el agregado de la sonda lambda, que permite controlar y regular permanentemente la cantidad ideal de aire para la combustión.

Este trabajo pretende, tomando varias licencias pedagógicas que creemos necesarias para la correcta transposición didáctica de estos temas, determinar cualitativamente la composición de los gases que componen las emisiones de varios motores de ciclo Otto pertenecientes a las diferentes etapas en la evolución del tratamiento de gases de escape, para verificar la disminución de dichas emisiones.

INTRODUCCION El presente trabajo es integrador entre los talleres y los laboratorios de la escuela tecnológica Nº 8 “ JUAN BAUTISTA ALBERTI” y consiste en la realización de un Aparato de ORSAT , herramienta fundamental que cumpliría una función de respaldo didáctico ante las enseñanzas teóricas en cuanto a los objetivos que cubren el proceso de combustión y el posterior tratamiento de gases , el ORSAT cumpliría la función de plataforma entre distintas áreas de la escuela, como ser la de talleres y los laboratorios de química, dando un proceso de retroalimentación que podría ser exitoso.

Nuestra elección se justifica frente a costo de un cromatógrafo de gases debido a que este es muy sofisticado además de costoso, frente a lo cual el ORSAT cumple con las expectativas académicas y un importante ahorro de dinero.

Además satisface con la necesidad de determinar la composición del gas obtenido en un biodigestor con el cual se experimenta en el marco de un proyecto sobre obtención de gas metano a partir de los residuos domiciliarios, proyecto que se está llevando a cabo en nuestra escuela. El gas obtenido en este biodigestor, está compuesto en mayor proporción por gas combustible metano (CH4 ) y por anhídrido carbónico (CO2 ). Este aparato es utilizado usualmente en el análisis de gases de combustión, con el fin de tener una exacta noción de la eficiencia con que se está conduciendo el fuego en la marcha de una caldera .

RESEÑA HISTORICA DEL ORSAT

El químico alemán J. LIEBIG perfecciona el método de análisis orgánico elaborando un proceso de análisis cuantitativo de la combustión que fundamento las bases para que el químico M. ORSAT a finales del siglo XIX elaborara un dispositivo para el análisis de los productos de combustión. Las muestras inicialmente analizadas eran productos de la combustión generados por chimeneas industriales.

A través de los años el Orsat fue de gran utilidad hasta que aparece en el mercado el cromatógrafo de gases. Actualmente el Orsat sigue cumpliendo propósitos didácticos en casas de enseñanza alrededor del mundo.

COMBUSTION Y COMBUSTIBLES

Se entiende por combustión, a la combinación violenta, con desprendimiento de luz y calor, del Oxigeno del aire con el Carbono, Hidrogeno, Azufre y Nitrógeno.

La mayoría de los procesos de combustión se realizan con aire (Oxigeno + Nitrógeno+ Argon) y no con Oxigeno puro.

Este proceso se traduce a la oxidación de los componentes de un combustible, en cuya ecuación química representativa la masa permanece inalterable. Para los cálculos se desprecia el Argon y se toma 21% de Oxigeno y 79% de Nitrógeno.

PRODUCTOS DE LA COMBUSTION

Se ha determinado que los elementos que constituyen los productos de la combustión son: Carbono, Nitrógeno y Azufre, entonces queda claro que la combinación de estos elementos originan una gran variedad de compuestos originados por la combustión, tales como CO2,CO, H2O, SO2 e HC sin quemar, que forman los productos de la combustión.

ANALISIS DE LOS PRODUCTOS DE LA COMBUSTION

Mediante el aparato de Orsat se puede efectuar el análisis de determinados productos de la combustión, este proceso consiste en obtener una muestra de los productos da la combustión y determinar el porcentaje en volumen de cada gas componente. APARATO DE ORSAT Es un analizador de gases usado para determinar la composición de una muestra de gases. Durante un análisis una muestra es pasada a través de líquidos absorbentes que remueven componentes específicos. El volumen del gas es medido antes y después de la absorción. La disminución del volumen del gas representa la cantidad del componente que estuvo presente. Los volúmenes del gas son medidos a temperatura y a presión constantes.

PROYECTO

La construcción de este dispositivo es necesaria para mejorar el proceso de enseñanza en la escuela, debido a que este aparato serviría como un instrumento didáctico de apoyo al docente y a los alumnos, no solo como respaldo fundamental para mejorar el entendimiento acerca de las emisiones de un motor de combustión interna así como también la combustión de combustibles y lubricantes, sino también durante todo el proceso de fabricación para los alumnos del ciclo básico en los talleres, contribuyendo por ello con el logro de dichos objetivos.

Por ser un aparato de vieja data es de muy fácil ensamblaje y uso, por las siguientes razones:

a) _ es necesario para la realización de las practicas cuando se este viendo los objetivos que traten de la combustión y los productos de la combustión;

b) _suma dinamismo a la enseñanza teórica y a su vez hace más atractiva las prácticas para el alumnado, creando un ambiente de estudios favorable para el profesorado como para los alumnos;

c) _mejoraría la interacción dos aéreas diferentes de la formación técnica dentro de cualquier escuela tecnológica: talleres y laboratorios.

PROPUESTA

De acuerdo a lo expuesto anteriormente se sugieren los siguientes planteamientos:

a) _diseño y construcción del aparato en los talleres

b) _ desarrollo de un manual de ensamblaje y otro de operación general

c) _ diseño de prácticas para su uso en el taller

d) _ diseño de prácticas y guías de laboratorio

e) _guías del usuario.

BIBLIOGRAFIA

  1. Programa de fortalecimientos de Escuelas Técnicas “Una escuela hacia el futuro”. Cap. 6: Calidad de Naftas: Combustión. Fundación YPF. Lía Nadal

  2. Programa de fortalecimientos de Escuelas Técnicas “Una escuela hacia el futuro”. Cap. 7: Calidad de Naftas: Medio Ambiente. Fundación YPF. Lía Nadal

  3. Facorro “Curso de Termodinámica ” Pág. 71

  4. Ing. R. Torreguitar, Ing. A. Weiss “Combustión y generación de vapor” - Editor Mellor Goodwin.

  5. M. Catalano, E. Catalano “Química analítica cuantitativa”- Kapelusz Editores. Raymond Chang “Química” -Editorial Mc Graw Hill


DETERMINACION DE LA CURVA DE DESTILACION DE UNA NAFTA. INDICE DE MANEJABILIDAD.

DETERMINACION DE LA RESPUESTA DEL VEHICULO AL PIE DEL ACELERADOR UTILIZANDO DISTINTAS NAFTAS.

INTRODUCCION

El presente trabajo es integrador entre los talleres y los laboratorios de la escuela tecnológica Nº 8 “ JUAN BAUTISTA ALBERTI” y consiste en la realización de un Aparato de destilación SEMI-AUTOMATICA , herramienta fundamental que cumpliría una función de respaldo didáctico ante las enseñanzas teóricas en cuanto a los objetivos que cubren el proceso de diseño y el posterior rendimiento de una nafta , el aparato de destilación cumpliría la función de plataforma entre distintas aéreas de la escuela, como ser la de talleres y los laboratorios de química, dando un proceso de retroalimentación que podría ser exitoso.

En un motor de combustión interna de encendido por chispa, de ciclo Otto, además del nº de Octano Research y Motor que aseguran un arranque y un andar libre de detonación, es fundamental la característica de volatilidad. Una motonafta es una mezcla de más de 150 Hidrocarburos diferentes que tienen sus propias temperaturas de ebullición y que en conjunto se caracterizan a través de un ensayo: la curva de destilación. Esa característica, responsable entre otras cosas de la velocidad del frente de llama, también tiene fundamental importancia en el momento de la respuesta del motor al pie en el acelerador.

La construcción de este aparato, si bien no es necesaria para determinar la curva puesto que se puede trabajar con un equipo de destilación convencional, contribuye al uso y ejercicio de la inventiva, tanto del plantel docente como del alumnado, y permite el aprendizaje de diversas técnicas constructivas. Además nuestra elección se justifica frente a costo de un aparato automático de destilación debido a que este es muy sofisticado además de costoso, frente a lo cual el aparato proyectado cumple con las expectativas académicas y un importante ahorro de dinero.

APARATO DE DESTILACION SEMI-AUTOMATICO

Se trata de una adaptación de un equipo de destilación simple adaptado para poder ser empelado como uno semiautomático, para lo cual se le agregaría un sistema de calefacción eléctrico controlado por sensores de temperatura, además de añadírsele un sistema de conteo de gotas, que por medio de un software permite calcular el volumen recogido de destilado, junto con otro software que nos permitirá procesar los datos y construir la curva de destilación

PROYECTO

La construcción de este dispositivo es necesaria para mejorar el proceso de enseñanza en la escuela, debido a que este aparato serviría como un instrumento didáctico de apoyo al docente y a los alumnos, no solo como respaldo fundamental para mejorar el entendimiento acerca de las emisiones de un motor de combustión interna así como también la combustión de combustibles y lubricantes, sino también durante todo el proceso de fabricación para los alumnos del ciclo básico en los talleres, contribuyendo por ello con el logro de dichos objetivos.

Por ser un aparato de muy fácil ensamblaje y uso, por las siguientes razones:

a) _ es necesario para la realización de las practicas cuando se este viendo los objetivos que traten de la combustión y los productos de la combustión;

b) _suma dinamismo a la enseñanza teórica y a su vez hace más atractiva las prácticas para el alumnado, creando un ambiente de estudios favorable para el profesorado como para los alumnos;

c) _mejoraría la interacción dos aéreas diferentes de la formación técnica dentro de cualquier escuela tecnológica: talleres y laboratorios.

PROPUESTA

De acuerdo a lo expuesto anteriormente se sugieren los siguientes planteamientos:

a) _diseño y construcción del aparato en los talleres

b) _ desarrollo de un manual de ensamblaje y otro de operación general

c) _ diseño de prácticas para su uso en el taller

d) _ diseño de prácticas y guías de laboratorio

BIBLIOGRAFIA

  1. Programa de fortalecimientos de Escuelas Técnicas “Una escuela hacia el futuro”. Cap. 6: Calidad de Naftas: Combustión. Fundación YPF. Lía Nadal

  2. Programa de fortalecimientos de Escuelas Técnicas “Una escuela hacia el futuro”. Cap. 7: Calidad de Naftas: Medio Ambiente. Fundación YPF. Lía Nadal

  3. Facorro “Curso de Termodinámica ” Pág. 71

  4. Ing. R. Torreguitar, Ing. A. Weiss “Combustión y generación de vapor” - Editor Mellor Goodwin.

  5. M. Catalano, E. Catalano “Química analítica cuantitativa”- Kapelusz Editores. Raymond Chang “Química” -Editorial Mc Graw Hill

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