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Carbones colombianos: clasificación y caracterización termoquímica para aplicaciones energéticas

2014; Industrial University of Santander; Volume: 27; Issue: 2 Linguagem: Espanhol

2145-8480

Rolando Barrera Zapata, Juan Fernando Pérez Bayer, Carlos Salazar Jiménez,

Adsorption, diffusion, and thermodynamic properties of materials

Resumen La relacion reservas/produccion de carbon en Colombia ronda los 91 anos. Para aprovechar tal disponibilidad del carbon mediante tecnologias de alta eficiencia, es necesario contar con la adecuada caracterizacion de los diferentes carbones. En este trabajo se analizaron 10 muestras de carbones colombianos con diferentes rangos y calidad, procedentes de diferentes locaciones geograficas. Cada muestra se caracterizo segun su analisis proximo, analisis ultimo, analisis termogravimetrico (TGA) y poder calorifico. Se establecio el rango o calidad de cada muestra segun diferentes metodos estandarizados, incluyendo normas ASTM, diagramas de Van Kleveler, metodo grafico de Parr y la norma ISO 11760-2005. Adicionalmente se determino la reactividad de las muestras a traves de analisis TGA y analisis termico diferencial (DTG). Se encontro que los carbones de mayor rango o calidad no necesariamente resultan ser los mas reactivos para aplicaciones energeticas, ya que a mayor proporcion de carbono fijo, la liberacion de material volatil tiende a ser mas lenta, disminuyendo su capacidad de uso y transformacion en procesos termoquimicos. Palabras clave: carbones colombianos, analisis proximo, analisis ultimo, reactividad, rango, aprovechamiento energetico. Colombian coals: classification and thermochemical characterization for energy applications Abstract Colombian coal reserves/production ratio is around 91 years. The challenge is to exploit the availability of coal in Colombia by means of higher efficiency technologies, it is necessary to characterize the different coals properly. In this work ten Colombian samples of coal with different rank and quality were analyzed. The samples are from different regions around the country. Each sample was characterized according to proximate and ultimate analysis, as well as thermogravimetric analysis and heating value. For each coal sample was assessed its rank or quality according to different standardized methods, i.e., ASTM standard, Van Kleveler diagram, Parr method and ISO 11760-2005 standard. Moreover, the reactivity of each sample was determined by means of thermogravimetric and its differential thermal analyses. It was found that the coals with the higher rank are not necessarily the more reactive fuels for energy use. This is due to the coals, with higher fixed carbon, release the volatile matter slowly; therefore, its use capacity and its thermochemical transformation decreases. Keywords : colombian coals, proximate and ultimate analysis, reactivity, coal Rank, energy use. Carvoes colombianos: classificacao e caracterizacao para aplicacoes de energia termoquimica Resumo A relacao reservas / producao de carvao na Colombia e de cerca de 91 anos. Procurando explorar a disponibilidade de carvao na Colombia, por meio de tecnologias de eficiencia mais elevados, e necessario ter a caracterizacao adequada dos diferentes carvoes. Neste trabalho foram analisadas dez amostras de carvao da Colombia com diferentes categoria e qualidade. As amostras sao provenientes de diferentes regioes do pais. Cada amostra foi caracterizada de acordo com a analise imediata e definitiva, bem como a analise termogravimetrica (TGA) e valor calorico. Para cada amostra de carvao foi avaliada a sua categoria ou qualidade de acordo com diferentes metodos padrao, incluindo ASTM, diagramas Van Kleveler, metodo Parr e padrao ISO 11760-2005. Alem disso, a reatividade de cada amostra foi determinada utilizando TGA e suas analises termicas diferenciais. Verificou-se que as brasas com o posto mais alto nao sao necessariamente os combustiveis mais reativas para aplicacoes de energia, porque com maior proporcao de carbono fixo, a materia volatil que e liberado mais lentamente, portanto, a sua capacidade de uso e sua transformacao termoquimica tende a ser mais lenta. Palabras-chave: carvao da Colombia, analise imediata e definitiva, reatividade, carvao rank, utilizacao de energia. Cita: Barrera Zapata R, Perez Bayer JF, Salazar Jimenez C. Carbones colombianos: clasificacion y caracterizacion termoquimica para aplicaciones energeticas. rev.ion. 2014;27(2):43-54.