Influencia de la concentración de oxígeno en la atmosfera y del flujo de calor incidente sobre la descomposición térmica de madera

Abstract

LA DESCOMPOSICION TERMICA DE MATERIALES LIGNOCELULOSICOS ES UN PROCESO IMPORTANTE EN LAS ETAPAS DE INICIACION Y DESARROLLO DE UN INCENDIO. SE HA REALIZADO UN ESTUDIO EXPERIMENTAL DE LA DESCOMPOSICION TERMICA DE MADERA DE PINO EN DISTINTAS ATMOSFERAS Y BAJO LA ACCION DE DIFERENTES FLUJOS DE CALOR. EN UNA PRIMERA ETAPA SE DETERMINARON LAS CONSTANTES CINETICAS DE DESCOMPOSICION TERMICA EN ATMOSFERA OXIDANTE PARA SERRIN DE PINO Y CELULOSA, Y SE ANALIZO LA INFLUENCIA DE DIVERSAS VARIABLES DE OPERACION (PRESENCIA Y CONCENTRACION DE OXIGENO, VELOCIDAD DE CALENTAMIENTO, PRESENCIA DE UN DILUYENTE) EN EL CALOR DE REACCION ASOCIADO AL PROCESO. EL ESTUDIO EXPERIMENTAL SE AMPLIO CON LA REALIZACION DE ENSAYOS CON ESFERAS DE MADERA DE 30 MM DE DIAMETRO. EN TODOS ELLOS SE CALENTO EL MATERIAL A UNA VELOCIDAD DE 12 GRADOS C/MIN, VARIANDO EL PORCENTAJE DE OXIGENO EN LA ATMOSFERA DE REACCION. POSTERIORMENTE, SE ANALIZO LA INFLUENCIA DEL FLUJO DE CALOR INCIDENTE EN LA DESCOMPOSICION TERMICA DE LAMINAS DE MADERA DE DIMENSIONES 110 X 110 X 19 MM TANTO EN ATMOSFERA DE AIRE COMO DE NITROGENO. SE PLANTEO UN MODELO MATEMATICO SENCILLO Y SIN PARAMETROS AJUSTABLES PARA LA PREDICCION DE LA PERDIDA DE PESO DEL SOLIDO Y DE TEMPERATURAS EN DIFERENTES PUNTOS DE LA MUESTRA DURANTE SU DESCOMPOSICION TERMICA. EL MODELO TIENE EN CUENTA LOS PRINCIPALES MECANISMOS DE TRANSMISION DE CALOR EN EL INTERIOR DEL SOLIDO, LA PERDIDA DE PESO DEL MATERIAL POR REACCION QUIMICA Y LA DIFUSION DEL OXIGENO DE LA ATMOSFERA EN LOS POROS DE LA MUESTRA. LA PERDIDA DE PESO DEL SOLIDO SE HA CALCULADO BIEN SUPONIENDO QUE LA MADERA ES UN UNICO COMPUESTO, O BIEN COMO SUMA DE LAS CONTRIBUCIONES DE LOS DISTINTOS CONSTITUYENTES (CELULOSA, HEMICELULOSA Y LIGNINA). EL MODELO SE HA VERIFICADO POR COMPARACION DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES CON LOS OBTENIDOS TEORICAMENTE, OBSERVANDOSE EN GENERAL UN BUEN ACUERDO.