KFL REPRESENTAÇÕES
Comercial Técnica Diesel
*Ivan Leite Correia Firmino
MELHORADOR DE COMBUSTÍVEL
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS e OPERACIONAIS DO XP3.
Xp3 dispersa toda a água do combustível. Através do processo de “ionização
molecular polarizada”, a água presente no combustível é acoplada à estrutura do Xp3 e
dispersa no combustível.
-
Noções Gerais sobre polaridade das moléculas
Todas as moléculas existentes no universo possuem uma propriedade denominada
polaridade. Existem dois tipos de moléculas polarizadas:
-
Moléculas polares: apresentam polo (centro de carga positiva ou negativa), ou seja,
uma região da molécula com maior energia ou carga eletrostática. (ligações entre
elementos de dif. eletronegatividade)
Ex: álcool etílico, água, amônia, etc.
H
H
|
|
H—C – C – O
|
|
H H
H
O
\
H
álcool etílico
N
/ \
H
/ | \
H H H
água
amônia
Analisando as estruturas da água e do álcool, por exemplo, podemos concluir que:
H
H
|
|
Obs: Consideraremos que os átomos de carbono e hidrogênio

para a estrutura do álcool etílico tem a mesma
eletronegativida
H—C – C  O
de. O oxigênio, por ser o elemento mais eletronegativo dessa
|
|

molécula atrai o par eletrônico (elétrons) para próximo de
si ,
H H
H
fenômeno que acarreta um aumento da densidade eletrônica
e cria um centro de carga negativa (polo). O hidrogênio
(negrito) fica com uma deficiência de elétrons, criando um centro de carga positiva,
que por sua vez atrai (força eletrostática) outro átomo de oxigênio (negativo) para suprir
sua necessidade de elétrons.
Ex: álcool etílico dissolvido em água.
H
H
O
/ \
H H
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|
|
/
H—C – C -- O
|
|
\
H H
H H
\ /
O
\
H
Xp3 tem um efeito detergente. Dissolve os depósitos de gomas, borras e
carbonos, evitando a formação de novos depósitos.
2A. Mecanismo detergente-dispersante.
Combustível
Borra, carbono,
etc
partícula de
borra
Xp3
Partículas de borra totalmente
dispersas e solubilizadas.
Os excessos de ar necessários a todos os processos de combustão, são uma
solução técnica para “garantir” que toda a “borra” (mostrada no desenho acima) seja
queimada sem emissão de fumaça. O excesso de ar é então a segurança para uma boa e
consequente completa combustão.
Eliminando-se ou dispersando e solubilizando essa borra, como o Xp3 faz, já não
se faz necessário que os sistemas de combustão operem com excessos de ar a níveis tão
altos.
Concluindo : Reduzindo os percentuais de excesso de ar, diminui-se a
concentração de O2 no interior da fornalha dificultando a formação do V2O5. Visto que
para que esse composto seja formado existem duas etapas intermediárias de oxidação,
reação que necessita de oxigênio.
Xp3 melhora o ponto de fluidez. Contém um reagente depressivo que reduz o
ponto de congelamento do combustível. Isto acontece trocando os hábitos de
crescimento das ceras cristalizadas, evitando assim que se acumulem e tapem filtros e
.
tubulações
• Melhorador do índice de viscosidade
As propriedades de melhora do índice de viscosidade estão ligadas às estruturas
alifáticas de carbono. O tamanho da molécula e a estrutura química tem grande
importância. As principais propriedades que os melhoradores do índice de viscosidade
conferem ao óleo BPF são: resistência à oxidação, economia de combustível e menores
variações na relação temperatura X viscosidade.
Exemplo:
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Xp3
PS: Estrutura do óleo combustível.
Cristais de cera que oferecem resistência ao escoamento e aumento de
viscosidade.
PS: Diminuição da viscosidade e
melhora na fluidez e resistência à
temperatura.
PS: Aromáticos reduzem o índice de
viscosidade.
Estrutura do polímero
que compõe Xp3.
Xp3 tem um efeito antioxidante. Evita a oxidação das tubulações e tanques de
combustível. Permite também, manter limpos os injetores, bombas, filtros, tubulações,
etc. Isto proporcionará uma melhor combustão e manutenção dos equipamentos.
Este efeito é provocado pelo monobutil eter um dos componentes da formula do Xp3.
Xp3 é um bactericida eficiente. Controla e inibe a formação e crescimento de algas
e bactérias.
OS TOPICOS QUE SE SEGUEM SÃO UMA CONSEQUENCIA DO QUE
ANTERIORMENTE FOI EFETUADO PELO XP3.
.
Xp3 reduz o consumo de combustível
Possibilita o aumento da eficiência dos equipamentos, reduzindo o consumo de
combustível.
Xp3 reduz de forma importante, gases e emissões contaminantes. Reduz a
emissão de particulados em 38% e a opacidade em até 40%.
Xp3 é um estabilizador de combustíveis leves e pesados.
Este processo
previne o acúmulo e/ou fracionamento do combustível, permitindo um fluxo adequado e
uma melhor combustão. Dilui uma porção significativa de sedimentos nos tanques de
armazenamento.
Xp3 reduz os problemas de corrosão gerados durante e depois da combustão.
Reduz a formação de cinzas e evita a formação de ácido sulfúrico e pentóxido de
vanadio.
1.
Corrosão de alta temperatura (Vanádio e Sódio)
Complexos de Vanádio e Sódio presentes nos combustíveis pesados tem caráter
altamente corrosivos quando se encontram na fase líquida (fundidos) no interior de
câmaras de combustão. Esse mecanismo de corrosão é de eletrólise ígnea com
transferência de átomos de oxigênio para o metal da fornalha caracterizando a
corrosão. A formação do pentóxido de vanádio (V2O5) é atingida após duas fases de
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oxidação onde ocorrem a formação do trióxido de vanádio (V2O3) e o tetraóxido de
vanádio (V2O4), segundo as reações:
V+
O2
—>
3/2
V2O3
Ponto de Fusão =
V2O3 +
1/2
O2
—>
V2O4
Ponto de Fusão =
V2O4 +
1/2
O2
—>
V2O5
Ponto de Fusão = 670ºC
Nota-se que os pontos de fusão do V2O3 e do V2O4 são extremamente altos (
ºC). Temperaturas que não são atingidas no interior de câmaras de combustão
impossibilitando a fusão desses óxidos.
Entretanto, o ponto de fusão do V2O5 é 670ºC. Temperatura que é atingida no
interior da fornalha de caldeiras, fundindo esse material. Dá-se então, o início do
processo de corrosão.
2. “Atuação do Xp3 nos processos de corrosão de alta temperatura”
A atuação do Xp3 na eliminação da corrosão por Vanádio e Sódio é indireta e está
relacionada à propriedade da ação detergente-dispersante da borra presente nos
tanques de armazenamento, o que será detalhado.
2A. Mecanismo detergente-dispersante.
Combustível
Borra, carbono,
etc
Xp3
partícula de borra
Partículas de borra totalmente
dispersas e solubilizadas.
Os excessos de ar necessários a todos os processos de combustão, são uma
solução técnica para “garantir” que toda a “borra” (mostrada no desenho acima) seja
queimada sem emissão de fumaça. O excesso de ar é então a segurança para uma boa e
consequente completa combustão.
Eliminando-se ou dispersando e solubilizando essa borra, como o Xp3 faz, já não
se faz necessário que os sistemas de combustão operem com excessos de ar a níveis tão
altos.
Concluindo : Reduzindo os percentuais de excesso de ar, diminui-se a
concentração de O2 no interior da fornalha dificultando a formação do V2O5. Visto que
para que esse composto seja formado existem duas etapas intermediárias de oxidação,
reação que necessita de oxigênio.
3. “Atuação do Xp3 nos processos de corrosão de baixa temperatura”
Corrosão de baixa temperatura é causada pela formação do ácido sulfúrico
(H2SO4)
nas regiões mais frias do circuito dos gases produzidos na combustão.
Geralmente essas regiões são os tubos doa pré-aquecedor de ar e chaminés, por
exemplo.
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Essas reações ocorrem devido ao ponto de orvalho da água nos gases de
combustão, que é a temperatura que o vapor volta à fase líquida formando gotículas de
água na superfície do metal.
Essas gotículas a elevada temperatura e submetidas a determinada pressão
reagem com o trióxido de enxofre formando H2SO4, composto altamente corrosivo.
Esse processo segue o seguinte mecanismo:
S + O2
SO2
————>
+
V2O5
O2
1/2
H2O + SO3
SO2
+
calor
————>
SO3
+
calor
(catalisador da reação)
————>
H2SO4 (corrosivo)
Concluindo : Com a diminuição dos excessos de ar nos processos de
combustão proporcionados pelo Xp3 como já foi mencionado, diminuem também as
concentrações de oxigênio no interior das fornalhas, dificultando o fornecimento de
átomos de oxigênio para que o SO2 seja convertido a SO3 caracterizando a possível
formação de ácido sulfúrico. A eliminação do V2O5 que catalisa a reação de conversão
(SO2 —> SO3) impossibilita a produção de H2SO4, já que não ocorrerá mais formação
de SO3.
OBS. : Ganha rendimento pela diminuição de temperatura na chaminé.
• Nota: Sobre corrosão de alta temperatura. O processo de corrosão por
Vanádio é auto-sustentado no ambiente de fornalhas segundo o mecanismo abaixo:
V2O5 + 2Fe
——————> V2O3
+
2FeO
Exc. de ar
V2O3 + O2
———————> V2O5, reiniciando o processo de corrosão
Fe : presente na estrutura da liga do metal da fornalha.
•
Mecanismo de corrosão do sódio em alta temperatura:
Tanto o V2O5 , FeO e Fe2O3 atuam como catalisadores da reação de conversão de SO2
a SO3, cuja presença depende do excesso de ar e obviamente do percentual de enxofre
no óleo combustível, como já foi mencionado anteriormente.
O sódio combinado com oxigênio e enxofre pode formar o sulfato de sódio
(Na2SO4) cujo ponto de fusão é de aproximadamente 880ºC, sendo nesta
temperatura altamente corrosivo.
O sulfato de sódio se combina com o V2O5 formando um complexo chamado
vanadil – vanadato de sódio, altamente corrosivo e fundível a aproximadamente 625ºC.
Essa substância facilita a agregação de outros materiais presentes nos gases de
combustão formando “crostas” duras difíceis de serem removidas.
Vanadil-Vanadato de Sódio = 5Na2O . V2O4 . 11V2O5 (PF 625ºC)
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Obs: A atomização à vapor reduz as possibilidades de corrosão de baixa temperatura
(H2SO4) pois aumenta a massa de água na chaminé. É mais difícil reduzir a
temperatura de maior massa de água.
Gráficos ilustrativos:
• Corrosão por vanádio
Saída de gases
Altos níveis % ar
Vanádio
O2 O2
AR
V
V
V
maçarico
V
AR
O2
O2
670ºC
temperatura no
interior da
fornalha
V2O5
V
V
V
V
V
O2
V
V2O5
V2O5
O2
Pentóxido de vanádio fundido
• Zoom do mecanismo de corrosão da fornalha
O2
Fe
FeO
Fe
O2
FeO
Fe
O2
Fe
V2O5
V2O5 + 2Fe
V2O3 + 2FeO
Metal da fornalha corroído
Xp3 reduz de forma significativa o custo de manutenção dos equipamentos e
prolonga a vida dos mesmos. Mantém os equipamentos limpos e operando
eficientemente, aumentando assim o período de manutenção preventiva.
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