Limpieza De Carbon Activado

Limpieza Química del Carbón
INTERMIN como centro que capta y difunde las nuevas tecnologías se permite poner en manos del sector del carbón temas que se trataron en el IV CONGRESO NACIONAL y II INTERNACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DEL CARBON organizado por Ecocarbón, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia y Colciencias, en Paipa, Boyacá del 19 al 22 de mayo de 1998.

LUIS FERNANDODIAZ CARDOZO Ingeniero Metalúrgico Unidad de Negocio Tecnología Cerro Matoso S.A.

RESUMEN El presente artículo hace una corte recopilación del comportamiento observado en algunos carbones de la región boyacense bajo diferentes procesos de limpieza química, reconocidos en el ámbito mundial y de mayor viabilidad técnico – económica para nuestro medio. Los ensayos se realizaron a escala delaboratorio en las instalaciones de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia con sede en Tunja – Boyacá, como parte de la investigación en Tecnologías Limpias del Carbón. Los carbones estudiados se sometieron a procesos de oxidación, hidrogenación y medios alcalinos, bajo diferentes condiciones operativas de presión, temperatura, concentración de reactivos y tiempos de tratamiento. La eficaciadel método de limpieza se evaluó de acuerdo a la variación en los niveles de azufre pirítico, azufre orgánico, cenizas y poder calorífico de cada una de las muestras ensayadas. El procedimiento se desarrolló en tres fases: caracterización de las materias primas, aplicación de los métodos de limpieza y evaluación de la eficiencia de cada uno de los procesos. Los métodos de limpieza Meyers TW,Mukai, Battelle Hidrotérmico, Gravimetric TRW e Hidrogenación con caliza como aceptor se aplicaron a tres carbones térmicos con alto contenido de azufre y cenizas. GENERALIDADES La limpieza química es un proceso relativamente nuevo en la tecnología del carbón que permite eliminaciones elevadas de azufre inorgánico, orgánico y cenizas, con buenos rendimientos en la recuperación del carbón limpio. Estosprocesos consisten básicamente de una lixiviación o extracción selectiva de los compuestos sulfurados presentes en la matriz carbonosa original fundamentados en sus propiedades químicas. Dentro de una muestra de carbón pueden reconocerse tres formas en las cuales el azufre se presenta dentro de su estructura: azufre sulfato, azufre pirítico y azufre orgánico. Tanto el azufre sulfato como elpirítico constituyen el azufre inorgánico de un carbón. El azufre total es el resultado de la suma de las tres formas mencionadas. El azufre sulfato se encuentra como dos tipos: soluble en agua y soluble en ácido (ácido clorhídrico). El azufre orgánico incluye diferentes compuestos sulfurados estructurados como el thiofeno (BT), thiofenol (TP), dibenzo-thiofeno (DBT), benzothiofeno, thiol, sulfurofenil-metil, sulfuro di-fenil, sulfuro benzil-metil, sulfuro benzil-fenil y sulfuro dioctil. El azufre pirítico y sulfato se remueven del carbón con mayor facilidad que el azufre orgánico, que en algunos casos de limpieza no sufre la más mínima disminución.

El azufre pirítico se elimina por lixiviación y tratamiento en medios oxidantes, reductores, en medios ácidos o en presencia de atmósfera dehidrógeno, o en medios alcalinos bajo condiciones especiales de temperatura, presión, concentración de reactivos, entre otros. El azufre orgánico se elimina parcialmente con solventes orgánicos como el alcohol etílico, xileno rectificado, alcohol rectificado y benceno, y con solventes inorgánicos como el Na2CO3, KOH, NaOH y Ca(OH)2, siendo el NaOH el más efectivo. PROCESOS QUIMICOS DE DESULFURIZACIONProcesos de Oxidación: Los procesos de oxidación se basan en el empleo de reactivos inorgánicos, de aire u oxígeno para eliminar el azufre presente en el carbón seguido de una regeneración y recirculación del agente oxidante. Estos reactivos remueven en su mayoría el azufre pirítico en porcentajes variables del 20 al 95% y el azufre orgánico en cantidades bajas bajo condiciones relativamente...