Cambios morfológicos de carbones pulverizados durante su desvolatilización
Palabras clave:
tipo de carbonizado, análisis de imagen, microscopía de barrido electrónico, desvolatilizaciónResumen
El objetivo de este estudio fue evaluar la influencia del rango de carbón, la temperatura y el tiempo de desvolatización sobre la morfología de los carbonizados. Los carbonizados se obtuvieron de tres carbones de diferentes rangos a tiempos de 100, 150 y 300 ms, temperaturas de 900, 1000 y 1100ºC, en atmósfera de nitrógeno con una velocidad de calentamiento del orden de 104 ºC/min. La morfología de los carbonizados se observó por medio de análisis de imágenes y microscopía de barrido electrónico. Se encontró que los compuestos volátiles liberados se incrementaron con la temperatura y el tiempo de desvolatilización, y depende del rango del carbón. Además, se observó que existe relación entre el rango del carbón, la porosidad y el espesor medio de pared de los carbonizados. Al aumentar el rango del carbón y la temperatura de desvolatilización, el espesor medio de pared y tamaño de partícula del carbonizado aumenta. También se encontró plasticidad sobre las superficies de las partículas con porosidad cerrada, así como tambiénaglomeración y fusión entre partículas de carbonizado, encontrándose partículas más pequeñas en su interior.Descargas
Citas
I. Suarez-Ruiz, J. Crelling. Applied Coal Petrology. The role of petrology in coal utilization. Ed. Elsevier. Amsterdam. 2008. pp. 1.
M. Cloke, E. Lester. “Characterization of Coals for Combustion using Petrographic Analysis: a Review”. Fuel. Vol. 73. 1994. pp. 315-320.
M. J. G. Alonso, A. G. Borrego, D. Álvarez, J. B. Parra, R. Menédez. “Influence of pyrolysis temperature on char optical texture and reactivity”. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. Vols. 58-59. 2001. pp. 887-909.
X. Shu, X. Xu. “Study on morphology of chars from coal pyrolysis”. Energy & Fuels. Vol. 15. 2001. pp. 1347-1353.
J. Yu, J. Lucas, T. Wall, G. Liu, C. Sheng. “Modeling the development of char structure during the rapid heating of pulverized coal”. Comb. & Flame. Vol. 136. 2004. pp. 519-532.
D. Álvarez, E. Lester. “Atlas of Char Occurrences”. Combustion Working Group, Commission III, International Conference on Coal Petrology–ICCP. 2001. CD-ROM program.
J. M. Jones, M. Pourkashanian, C. D. Rena, A. Williams. “Modelling the relationship of coal structure to char porosity”. Fuel. Vol. 78. 1999. pp. 1737-1744.
J. G. Bailey, A. Tate, C. F. K. Diessel, T. F. Wall. “A char morphology system with applications to coal combustion”. Fuel. Vol. 69. 1990. pp. 225-239.
A. Arenillas, F. Rubiera, C. Pevida, J. J. Pis. “A comparison of different methods for predicting coal devolatilisation kinetics”. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. Vol. 58-59. 2001. pp. 685-701.
C. Y. Tsai, A. Scaroni. “Reactivity of bituminous coal chars during the initial stage of pulverized-coal combustion”. Fuel. Vol. 66. 1987. pp. 1400-1406.
J. C. Crelling, N. M. Skorupska, H. Marsh. “Reactivity of coal macerals and lithotypes”. Fuel. Vol. 67. 1988. pp. 781-785.
G. Valderrama. Reactividad de Carbones en Combustión. Tesis Magíster en Ciencias. Universidad Nacional de Colombia. Sede Bogotá. 1996. pp. 87-90.
S. Bend, I. Edwards, H. Marsh. “The influence of rank upon char morphology and combustion”. Fuel. Vol. 71. 1992. pp. 493-501.
A. F. Rojas, J. M. Barraza. “Predicción de la desvolatilización de carbones pulverizados”. Dyna. Revista de la Facultad de Minas Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín. Vol. 75. 2008. pp. 113- 122.
E. Lester, D. Watts, M. Cloke, D. Clift. “Automated microlithotypes analysis on particulate coal”. Energy and Fuels. Vol. 17. 2003. pp. 1198-1209.
A. F. Rojas, J. M. Barraza. “Caracterización morfológica del carbonizado de carbones pulverizados: determinación experimental”. Rev. Fac. Ing. Univ. Antioquia. N.o 43. 2008. pp. 42-58.
A. F. Rojas, J. M. Barraza. “Efecto de las condiciones de desvolatilización de carbones pulverizados sobre las características físicas de carbonizados”. Revista Ingeniería e Investigación. Vol. 27. 2007. pp. 32-40.
M. Cloke, T. Wu, R. Barranco, E. Lester. “Char characterization and its application in a coal burnout model”. Fuel. Vol. 82. 2003. pp. 1989-2000.
J. Yu, J. A. Lucas, V. Strezov, T. Wall. “Swelling and char structures from density fractions of pulverized coal”. Energy & Fuel. Vol. 17. 2003. pp. 1160-1174.
R. Menéndez, J. Vleeskens, H. Marsh. “The use of scanning electron microscopy for classification of coal chars during combustion”. Fuel. Vol. 72. 1993. pp. 611-617.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2018 Revista Facultad de Ingeniería
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Los artículos disponibles en la Revista Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia están bajo la licencia Creative Commons Attribution BY-NC-SA 4.0.
Eres libre de:
Compartir — copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato
Adaptar : remezclar, transformar y construir sobre el material.
Bajo los siguientes términos:
Reconocimiento : debe otorgar el crédito correspondiente , proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se realizaron cambios . Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de ninguna manera que sugiera que el licenciante lo respalda a usted o su uso.
No comercial : no puede utilizar el material con fines comerciales .
Compartir igual : si remezcla, transforma o construye a partir del material, debe distribuir sus contribuciones bajo la misma licencia que el original.
El material publicado por la revista puede ser distribuido, copiado y exhibido por terceros si se dan los respectivos créditos a la revista, sin ningún costo. No se puede obtener ningún beneficio comercial y las obras derivadas tienen que estar bajo los mismos términos de licencia que el trabajo original.