Brawo Kolego Feyg! Jeszcze tylko krótki wykład o miodzie i jego znaczeniu w przyrodzie i niech Kolega wali następne pytanie!
Aby rozwiązać kwestię kolorów spalin należy zrozumieć czym są owe dymy, a tego się nie da zrobić bez znajomości procesu spalania węgla.
Mówimy zwyczajowo: ‘węgiel się pali’, ale tak naprawdę to nie węgiel się pali, a poszczególne jego składniki i jest to cały ciąg różnych zjawisk oraz reakcji które warto poznać choćby aby móc szpanować swą wiedza o przemianie materii w energię.
Gdy bryła węgla trafi do paleniska najpierw się nagrzewa. Nagrzewa, czyli pobiera ciepło – to warto zapamiętać. Następuje odparowanie wody, potem zaczynają wydzielać się palne gazy i pary – związki węgla i wodoru zwane węglowodorami.
Ale każdy opar zmieszany z powietrzem aby mógł się zapalić musi osiągnąć tzw. temperaturę zapłonu. Tak działają silniki Diesla w których nie ma w nich żadnej iskrzącej świecy zaś paliwo zapala się od nagrzanego podczas sprężania do kilkuset stopni powietrza. Jeśli temperatura zapłonu (dla gazów węglowych to 400-500*C) nie jest osiągnięta, to nie nastąpi reakcja spalania i żółta mieszanina ujdzie kominem zabierając całą energię ze sobą.
-No dobra - Mówi Kolega Kamlox - Ale jak to jest możliwe że w buchającym temperaturą kotle te węglowodory się nie zapalają, przecież w kotle jest gorąc aż hej!
A no właśnie – wcale nie taki gorąc, jak nam się wydaje. Po pierwsze do paleniska trafiła właśnie duża porcja węgla który się nagrzewa, czyli jak pamiętamy, pobiera energię co gwałtownie zmniejsza temperaturę w objętości skrzyni ogniowej. Jeśli kocioł jest wyposażony w będące akumulatorem energii sklepienie szamotowe, wtedy nie ma problemu, bo promieniowanie rozpalonych do tysiąca stopni cegieł zrobi swoje.
Jednak gdy arki nie ma, bądź jest niewygrzana, to trzeba mieć świadomość że ściany skrzyni ogniowej mają temperaturę zbliżoną do temperatury wody kotłowej, czyli max około 200*C, zatem nie ma możliwości dogrzania gazów do punktu zapłonu. Węgiel praży się na ruszcie i dobroć zeń odparowuje, ale zamiast się połączyć z tlenem dając ciepło, ucieka nam do atmosfery. Dopiero po chwili, gdy warstwa paliwa się nagrzeje i wytwarzane przez nią gazy nabiorą właściwej temperatury nastąpi ich spalanie. Ale i tu może być skucha:
Teraz przypomnijmy sobie lekcje chemii gdzie był wałkowany temat spalania.
1. Jeśli węglowodory się palą, a tlenu jest wystarczająca ilość, to oprócz energii powstaje woda (wodór z tlenem zawsze dają H
2O) i dwutlenek węgla. Oba te gazy są
bezbarwne, zatem spalanie całkowite można poznać bo braku dymu.
2. Jeśli tlenu jest trochę za mało to wodór się spali na wodę, a węgiel częściowo na CO
2/CO, częściowo czysty węgiel pod postacią sadzy. Dlatego im silniej na szaro zabarwione są spaliny, tym więcej pierwiastka węgla ucieka w atmosferę. W skrajnej sytuacji, gdy tlenu będzie bardzo mało, wtedy wodór się spali na wodę, a cały węgiel pójdzie w gęsty,
czarny kopeć.
3. Gdy jeszcze zmniejszmy ilość powietrza – wtedy część węglowodorów się spali (a dokładniej wodór z nich) zatem powstanie sadza, a część w ogóle nie przereaguje z tlenem z racji jego braku i ujdzie kominem. Wtedy mamy
brunatny dym.
4. Ale co będzie gdy węglowodory się wcale nie spalą? Otóż właśnie nie będzie emisji sadzy, tylko same gazy z pirolizy węgla i one właśnie mają
żółty kolor. Nie pochodzi on od siarki, ale od związków C-H.
Zatem widzimy że najwięcej ciepła uzyskamy spalając gazy całkowicie (temperatura w palenisku wysoka i powietrza ile trzeba);
Nieco mniej, gdy będziemy tracić czarne sadze (temperatura w palenisku wysoka i powietrza odrobinę za mało);
Jeszcze mniej, gdy iść będą brunatne dymy sadzowo-węglowodorowe (temperatura w palenisku wysoka i powietrza duży niedobór);
A najmniej, gdy żółty wydech mamy – bo świadczy to o tym że żadne węglowodory się nie hajcują (temperatura w palenisku za niska niezależnie od ilości powietrza).
Poniżej: W październikową niedzielę, 11 lat temu, wraz z ś.p. Krzysiem Bąkiem wzbogacam atmosferę w niespalone węglowodory.
-A co z tym
niebieskawym dymem? – Pyta Kolega Kajetan.
Powstaje on gdy w palenisku odgazowanie węglowodorów się zakończyło, na rusztach jest sam koks zaś klapy popielnika są zamknięte i powietrza jest mało. Błękitne zabarwienie spalin daje uciekający palny gaz czyli tlenek węgla. Jest to strata której nie ma możliwości uniknięcia, ale z drugiej strony nie powstaje podczas normalnej pracy bojlera, ale gdy kocioł odstawiamy, bądź utrzymać chcemy przez długi czas w gotowości pod parą.
Na koniec coś tradycyjnie przyprawione sarkazmem: z dymieniem parowozem jest trochę jak z ruszaniem samochodem z piskiem – może i efektowne na festynie dla narobienia hałasu i smrodu. Lecz w normalnej eksploatacji może dać jedynie straty eksploatacyjne oraz litość i współczucie jak nie agresję w oczach obserwatorów. Bo dobry kierowca nie dymi z opon bo umie, dobry palacz nie kopci z komina bo... umie.
i... Rp 1:
