8/17/2019 Análisis Próximos de Combustible

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Análisis Próximos

El análisis próximo de carbón según norma ASTM D3172 se define como la determinación de!medad" ceni#as" materia $olátil % carbono fi&o' En n!estro medio % con f ines comerciales eind!striales se incl!%e la determinación del poder calor(fico % el a#!fre esto e)!i$ale a los análisis

próximos completos'

  *!medad resid!al 

*!medad s!perficial  *!medad total  Análisis de a#!fre total % de arcillas+eni#as

 Materias $olátiles+arbono fi&o

  ,oder calor(fico

Humedad residual (ASTM D3173).  Es la !medad )!e pierde !n carbón seco al aire c!ando sele somete a !na temperat!ra de 1-./+' ,or e&emplo" !na !medad s!perficial entre 1"0 % 3 e$itala generación de pol$o' El exceso de la !medad s!perficial ca!sa problemas de mane&o tal comoatascamiento en tol$as % red!cción en el rendimiento de los trit!radores" especialmente si $aacompaado de !n alto contenido de finos' g!almente la presencia de !na !medad m!% altaretrasa el encendido del carbón dando l!gar a )!e no exista el s!ficiente tiempo" para s! cons!mototal siendo e$ac!ado parte de 4l en las ceni#as'

 

Humedad superficial.  Es la !medad )!e pierde el carbón c!ando se le seca al aire del medioambiente del laboratorio'

 

Humedad oal (ASTM D33!"M #S$ %&').  Es la s!ma de la !medad s!perficial % la !medadresid!al' Es necesario conocerla en los contratos de compra % $enta" en la e$al!ación %constr!cción de procesos ind!striales" mane&o % p!l$eri#ación del carbón'

 

Aufre. El a#!fre se enc!entra en los carbones en proporciones $ariables desde -"1 asta 1-'Es !na de las imp!re#as más preoc!pantes % problemáticas" considerándosele en el seg!ndo l!gar desp!4s de las ceni#as' Existen $arios m4todos de determinarlo" %a sea por $(a úmeda mediantela norma ASTM D3177 o en seco !tili#ando e)!ipos tales como el anali#ador de a#!fre S32 de5eco o el anali#ador elemental Macanal' Se presenta en tres formas6

http://www.unalmed.edu.co/~ctcarbon/analisis_proximos.htm#Humedad%20residual%20(ASTM%20D3173).http://www.unalmed.edu.co/~ctcarbon/analisis_proximos.htm#Humedad%20superficial.http://www.unalmed.edu.co/~ctcarbon/analisis_proximos.htm#Humedad%20total%20(ASTM%20D3302M%20ISO%20589).http://www.unalmed.edu.co/~ctcarbon/analisis_proximos.htm#Azufre.http://www.unalmed.edu.co/~ctcarbon/analisis_proximos.htm#Cenizashttp://www.unalmed.edu.co/~ctcarbon/analisis_proximos.htm#%C2%A0Materias%20Vol%C3%A1tileshttp://www.unalmed.edu.co/~ctcarbon/analisis_proximos.htm#Carbono%20Fijohttp://www.unalmed.edu.co/~ctcarbon/analisis_proximos.htm#Poder%20Calor%C3%ADficohttp://www.unalmed.edu.co/~ctcarbon/analisis_proximos.htm#Humedad%20superficial.http://www.unalmed.edu.co/~ctcarbon/analisis_proximos.htm#Humedad%20total%20(ASTM%20D3302M%20ISO%20589).http://www.unalmed.edu.co/~ctcarbon/analisis_proximos.htm#Azufre.http://www.unalmed.edu.co/~ctcarbon/analisis_proximos.htm#Cenizashttp://www.unalmed.edu.co/~ctcarbon/analisis_proximos.htm#%C2%A0Materias%20Vol%C3%A1tileshttp://www.unalmed.edu.co/~ctcarbon/analisis_proximos.htm#Carbono%20Fijohttp://www.unalmed.edu.co/~ctcarbon/analisis_proximos.htm#Poder%20Calor%C3%ADficohttp://www.unalmed.edu.co/~ctcarbon/analisis_proximos.htm#Humedad%20residual%20(ASTM%20D3173).

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,ir(tico" como 89eS2:" m!% denso" p!ede ser remo$ido parcialmente mediante el la$ado delcarbón % es comb!stible'  ;rgánico" no se p!ede remo$er de manera económica" es parcialmente comb!stible S!lfático no es comb!stible" % pasa directamente a las ceni#as

 El a#!fre se debe conocer por)!e p!ede formar comp!estos corrosi$os en calderas tales comocostras % escorias< 9orma gases $enenosos )!e contaminan el ambiente Se necesita para definirprocesos de limpie#a'

 De todos los constit!%entes elementales del carbón" desde el p!nto de $ista ambiental" el a#!frees el más importante de conocer" %a )!e d!rante la comb!stión el a#!fre se transforma en S;2 %S;3" )!e son corrosi$os % especialmente afectan los e)!ipos de rec!peración del calor tal como eleconomi#ador % el calentador de aire" además 4stos comp!estos son noci$os para los seres!manos % ca!santes de la ll!$ia ácida c!ando el S;3 en la atmósfera reacciona con el ag!a paraformar *2S;='

 El a#!fre es !na s!stancia altamente reacti$a" acelera significati$amente la oxidación del carbónapilado" esto red!ce la posibilidad de almacenar carbón d!rante tiempos largos'

 El carbón con ba&o contenido de a#!fre permite el !so de temperat!ras relati$amente ba&as a lasalida de la caldera" por lo tanto" me&ora la eficiencia de la misma

 >eneralmente no se )!eman carbones con más de 2 de a#!fre" sin dispositi$os especiales parared!cir la emisión atmosf4rica de S;2'

 El a#!fre controla en parte la resisti$idad de las ceni#a sobre todo a ba&a temperat!ra" para lograrla precipitación electrostática en e)!ipos de control de material partic!lado'

Maerias oláiles 8ASTM 3170" S; 0.2:' 5as materias $olátiles son desprendimientos gaseososde la materia orgánica d!rante el calentamiento exigido por la norma' A medida )!e el carbón secalienta" se desprenden prod!ctos gaseosos % l()!idos' 5os constit!%entes son principalmenteag!a" idrógeno" dióxido de carbono" monóxido de carbono" s!lf!ros de idrógeno" metano"amoniaco" benceno" tol!eno" naftaleno % $apores al)!itranes' Es importante en el diseo % laselección de calderas" en la clasificación de los carbones de ac!erdo a las normas ASTM e S; %en la selección de procesos de gasificación % lic!efacción'

+omo regla general se p!ede afirmar )!e carbones con alto contenido de $olátiles comb!stionanmás fácilmente % con llama larga 8existen alg!nas excepciones: % si el porcenta&e de materia $olátiles ba&o" generalmente se necesita precalentamiento más alto del carbón lo )!e e)!i$ale a !ndiseo partic!lar de la caldera % además se re)!iere p!l$eri#ar a menor tamao el carbón'

 

*enias (ASTM D317+, #S$ 1171)' 5as ceni#as de !n carbón son !n prod!cto de la comb!stión "es decir !n resid!o de la calcinación a 70-/+ 8ASTM: ó ?10/+ 8S;: de minerales % salesexistentes en el carbón'

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 5as ceni#as dil!%en la fracción comb!stible del carbón< forman depósitos en las paredes de losornos % normalmente c!ando están en gran cantidad se deben extraer del carbón" por estasra#ones se deben conocer para6 seleccionar los e)!ipos de trit!ración" p!l$eri#ación" comb!stión %determinar los procesos de la$ado % limpie#a'

@a&os contenidos de ceni#as fa$orecen los costos de operación % la más alta disponibilidad de los

e)!ipos'

El comportamiento de las ceni#as depende de la composición' +!ando tienen alto contenido desodio 8a2; B 2: prom!e$e la formación de costras % con alto contenido de ierro 89e2;3: propiciala formación de escorias'

 

*ar-ono i/o (ASTM D0317"). El carbono fi&o es la parte )!e no es $olátil % )!e )!ema en estadosólido' Se enc!entra en el resid!o de co)!e )!e )!eda en el crisol l!ego de determinadas lasmaterias $olátiles' Si a este resid!o se le restan las ceni#as se obtiene el carbono fi&o" por lo )!e

generalmente el porcenta&e de carbono fi&o no se obtiene pesando el resid!o" sino por diferencia!na $e# conocidas la !medad" las ceni#as % las materias $olátiles'

 Es importante para calc!lar la eficiencia en e)!ipos de comb!stión" en los procesos decarboni#ación % comb!stión de carbones< además &!nto con la ceni#a representa aproximadamentela cantidad de co)!e a obtener de !n carbón co)!i#able'

 

Poder *alorfico (ASTM. D "!1%:. Cepresenta la energ(a de comb!stión del carbono e idrógeno

en la fracción orgánica % del a#!fre tanto orgánico como pir(tico" generalmente se expresa en+alor(as>ramo o en nidades T4rmicas @ritánicas 8@T5b:'

El poder calor(fico depende de la proporción % calidad de la fracción orgánica< )!e se $e red!cidaen todos los rangos por el porcenta&e de !medad % ceni#a' Este parámetro es el más importante atener en c!enta en los carbones t4rmicos % especialmente en los contratos de compra $enta<además define el tamao de la cámara de comb!stión % del sistema de alimentación de carbón a lacaldera ! orno" p!es determina la cantidad de carbón )!e debe ser )!emado para obtener !nacapacidad final dada'