Manufactura

Facultad de Ciencias Naturales y Exactas
Universidad del Valle

PERMEABILIDAD DE LOS COQUES METALÚRGICOS A LOS GASES
DIÓXIDO DE CARBONO (CO2), NITRÓGENO (N2) y ARGÓN (Ar)
Luz Mary Rodríguez Cuevas

Instituto Técnico Industrial
Julio Flórez de Chiquinquirá
Recibido: agosto 31, 2011

Eidelman González López
Universidad Pedagógica y
Tecnológica de Colombia
Aceptado: abril 24,2012
Pág. 103-115

Resumen
En este artículo se muestran los resultados de permeabilidad del coque a los gases Dióxido
de Carbono (CO2), Nitrógeno (N2) y Argón (Ar); correlacionándola con agregados por tamaño de
grano, núcleos (son muestras extraídas de los bloques de coque obtenidos mediante una broca) y
las propiedades densidad y porosidad. Se les hizo una caracterización química a lasdiferentes
muestras de coque. De los análisis resaltamos que el paso del fluido alrededor de los granos es mayor
que a través de los poros, es por esto que la permeabilidad de los coques a los gases (CO2, N2, Ar)
disminuye a medida que disminuye el tamaño de grano y además pudo establecerse que el orden en
que atraviesan el medio carbonoso poroso en su orden son: Ar, N2 y CO2, dado que la moléculade
menor tamaño (volumen) tiene mayor facilidad de atravesar los poros interconectados.
Palabras y frases claves: Porosidad del coque, permeabilidad del coque, densidad del coque, tamaño
de grano del coque.
Abstract
In this article the results of permeability of coke to the gases CO2, N2 and Ar are shown, linked
to properties of density, porosity, selected by the size of the grain, innucleus and coke obtained
from different processes. Additionally, the different coke’s samples were classified chemically. From
this analysis, it is remarked that the pass of the gases, below mentioned, through the grains is larger
than through the pores. Therefore, the less of the permeability of coke to the gases is the less of
the size of the grain. Additionally, it was possible to establishthat the most permeable fluids are, in
order: Ar, N2, CO2, it is due to the molecule of less size (volume) has more facility to pass through
the interconnected pores.
Keywords: Porosity of the coke, permeability of the coke, density of the coke and size of grain
of the coke.

1  Introducción

A varios tipos de coques del departamento de Boyacá, obtenidos en diferentes procesos
de lasempresas Inverminsa, Colcarbón y Acerías Paz del Río, se les realizó un estudio
de permeabilidad a los gases Dióxido de Carbono (CO2), Nitrógeno (N2) y Argón (Ar) en
Volumen 16, diciembre 2012
Volumen 16, diciembre 2012

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Revista de Ciencias



L. Rodríguez y E. González

función de la densidad, la porosidad, tamaño de grano, núcleos, intragranular (a través de
los poros) ytrasgranular (entre granos). Para medir la permeabilidad se utilizó la ley de
Darcy, realizando pruebas en una celda CS 135 modificada.
2 Modelo teórico
2.1 Ley de Darcy
La permeabilidad es una medida de la capacidad de un medio poroso para conducir
fluidos. La ley establece que el flujo a través de un medio poroso (Q), en determinado
tiempo es proporcional a la pérdida de presión (i), al áreatransversal de la muestra (A).
La constante de permeabilidad es (K). Ecuación 1 [1].

Q = KAi

(1)

La ecuación de Darcy para la celda CS 135 toma la forma:

(2)
(2)
(2)

i=
Es el gradiente hidráulico o variación de la presión a lo largo de la muestra;
i=
Es el gradiente hidráulico o variación de la presión a lo largo de la muestra;
i=
(∆P) es la Es el gradiente hidráulico entrada y alade la presión a lo largola densidad del
diferencia de presión a la o variación salida del sistema; (ρ) de la muestra;
(∆P) es la diferencia de presión a la entrada y a la salida del sistema; (ρ) la densidad del
(∆P) es(g) diferencia de presión a la entrada y a la salida del sistema; (ρ) la densidad del
fluido; la la aceleración de la gravedad y (L) la longitud de la muestra
fluido; (g) la...