EL ANÁLISIS PRÓXIMO DE CARBÓN

EL ANÁLISIS PRÓXIMO DE CARBÓN
Se define como la determinación de humedad, cenizas, materia volátil y carbono fijo. En nuestro medio y con fines comerciales e industriales se incluye la determinación del poder calorífico y el azufre esto equivale a los análisis próximos completos.
Humedad residual
Humedad superficial
Humedad total
Análisis de azufre total y de arcillas
Cenizas
Materiasvolátiles
Carbono fijo
Poder calorífico
Humedad residual (ASTM D3173). Es la humedad que pierde un carbón seco al aire cuando se le somete a una temperatura de 106ºC. Por ejemplo, una humedad superficial entre 1,5 y 3% evita la generación de polvo. El exceso de la humedad superficial causa problemas de manejo tal como atascamiento en tolvas y reducción en el rendimiento de los trituradores,especialmente si va acompañado de un alto contenido de finos. Igualmente la presencia de una humedad muy alta retrasa el encendido del carbón dando lugar a que no exista el suficiente tiempo, para su consumo total siendo evacuado parte de él en las cenizas.
Humedad superficial. Es la humedad que pierde el carbón cuando se le seca al aire del medio ambiente del laboratorio.
Humedad total (ASTM D3302M ISO589). Es la suma de la humedad superficial y la humedad residual. Es necesario conocerla en los contratos de compra y venta, en la evaluación y construcción de procesos industriales, manejo y pulverización del carbón.
Azufre. El azufre se encuentra en los carbones en proporciones variables desde 0,1 hasta 10%. Es una de las impurezas más preocupantes y problemáticas, considerándosele en elsegundo lugar después de las cenizas. Existen varios métodos de determinarlo, ya sea por vía húmeda mediante la norma ASTM D3177 o en seco utilizando equipos tales como el analizador de azufre S32 de Leco o el analizador elemental Macanal. Se presenta en tres formas:
* Pirítico, como (FeS2), muy denso, puede ser removido parcialmente mediante el lavado del carbón y es combustible.
* Orgánico, no sepuede remover de manera económica, es parcialmente combustible
* Sulfático no es combustible, y pasa directamente a las cenizas
El azufre se debe conocer porque puede formar compuestos corrosivos en calderas tales como costras y escorias; Forma gases venenosos que contaminan el ambiente Se necesita para definir procesos de limpieza.
De todos los constituyentes elementales del carbón, desde elpunto de vista ambiental, el azufre es el más importante de conocer, ya que durante la combustión el azufre se transforma en SO2 y SO3, que son corrosivos y especialmente afectan los equipos de recuperación del calor tal como el economizador y el calentador de aire, además éstos compuestos son nocivos para los seres humanos y causantes de la lluvia ácida cuando el SO3 en la atmósfera reacciona conel agua para formar H2SO4
Cenizas (ASTM D3174, ISO 1171). Las cenizas de un carbón son un producto de la combustión, es decir un residuo de la calcinación a 750ºC (ASTM) ó 815ºC (ISO) de minerales y sales existentes en el carbón.
Las cenizas diluyen la fracción combustible del carbón; forman depósitos en las paredes de los hornos y normalmente cuando están en gran cantidad se deben extraer delcarbón, por estas razones se deben conocer para: seleccionar los equipos de trituración, pulverización, combustión y determinar los procesos de lavado y limpieza.
Bajos contenidos de cenizas favorecen los costos de operación y la más alta disponibilidad de los equipos.
El comportamiento de las cenizas depende de la composición. Cuando tienen alto contenido de sodio (Na2O > 2) promueve la formaciónde costras y con alto contenido de hierro (Fe2O3) propicia la formación de escorias.
Materias Volátiles (ASTM 3175, ISO 562). Las materias volátiles son desprendimientos gaseosos de la materia orgánica durante el calentamiento exigido por la norma. A medida que el carbón se calienta, se desprenden productos gaseosos y líquidos. Los constituyentes son principalmente agua, hidrógeno, dióxido de...