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La verdad sobre las cenizas: ¿Qué nos pueden decir los residuos que quedan después de quemar carbón?
A medida que la demanda mundial de energía renovable continúa aumentando, el uso del carbón y sus propiedades químicas y físicas siguen siendo un tema importante de debate. La ceniza que queda después de quemar carbón, aunque aparentemente inútil, en realidad proporciona información crucial sobre la calidad y las propiedades del carbón. Este artículo explorará técnicas analíticas para el carbón y sus propiedades físicas y químicas, y brindará información sobre cómo estas propiedades afectan las aplicaciones del carbón y los impactos ambientales.
Propiedades químicas del carbón
El carbón se divide generalmente en cuatro categorías: lignito, carbón bituminoso, antracita y grafito. Cada tipo tiene características físicas únicas que están controladas en gran medida por la humedad, la materia volátil y el contenido de carbono. La comprensión de estas propiedades no sólo permite determinar la idoneidad del carbón, sino también inferir la composición de sus cenizas después de la combustión.El contenido de humedad es una propiedad importante del carbón y todo el carbón está húmedo cuando se extrae. La humedad del carbón se puede dividir en humedad superficial, humedad higroscópica, humedad descompuesta y humedad mineral.
Agua
El contenido de humedad puede afectar la capacidad de producción de energía del carbón y la eficiencia de la combustión. El contenido total de humedad del carbón se analiza mediante la pérdida de masa de las muestras de carbón antes y después de la combustión. La humedad generalmente se determina mediante métodos de calentamiento o secado, cuya elección depende del rango del carbón. Por ejemplo, los carbones de bajo rango requieren procesos de secado especiales para evitar la oxidación.
Materia volátil
La materia volátil del carbón se refiere a los componentes volátiles del carbón, excepto el agua, en condiciones de alta temperatura y sin oxígeno. Estos componentes incluyen diversos hidrocarburos y una pequeña cantidad de azufre. La determinación de la materia volátil puede proporcionar una base para el procesamiento y uso del carbón.
Contenido de cenizas del carbón
La ceniza de carbón se refiere al residuo incombustible que queda después de quemar el carbón. Este valor puede ayudar a determinar la calidad del carbón y generalmente se expresa como un porcentaje de la masa original del carbón.
El análisis de las cenizas del carbón es relativamente sencillo y se calcula la masa de cenizas que queda después de que el carbón se haya quemado completamente. El carbón con un alto contenido de cenizas tiende a producir más desechos después de la combustión, lo que afecta su valor económico y su impacto ambiental, por lo que es muy importante comprender el contenido de cenizas del carbón.
Propiedades físicas y mecánicas del carbón
Las propiedades físicas del carbón, como la densidad relativa y la distribución del tamaño de las partículas, afectan directamente las propiedades de manipulación y combustión del carbón. La medición de la densidad relativa ayuda a determinar las propiedades y el rendimiento del carbón. En términos generales, la densidad aumenta con el rango del carbón.
Distribución del tamaño de partículas
La distribución del tamaño de partícula del carbón depende del rango del carbón y del procesamiento al que ha sido sometido. Durante el proceso de combustión, esta característica afecta la eficiencia de la combustión y las características de combustión del carbón, por lo que es crucial comprender y controlar la distribución del tamaño de partícula del carbón.
Prueba de flotación y hundimiento
Las pruebas de flotación y hundimiento se pueden utilizar para identificar y lavar el carbón para aumentar su valor calorífico y su producción de energía. Este proceso elimina las partículas de carbón con alto contenido de cenizas y mejora la calidad general del carbón.Pruebas especiales de combustión
La producción de energía del carbón se puede medir a través de pruebas de combustión especializadas que ayudan a comprender el comportamiento de la combustión de diferentes tipos de carbón.
Clasificación del grado de carbón El carbón se clasifica según su contenido de carbono y materia volátil. A medida que aumenta el rango del carbón, aumenta el contenido de carbono, lo que significa que la energía producida por su combustión también es relativamente alta. ConclusiónEl comportamiento de fusión de las cenizas volantes en un entorno de cono caliente es un factor importante para establecer los puntos de operación de la caldera.
El análisis del carbón no se limita a sus propiedades químicas y físicas sino que también incluye los efectos del contenido de cenizas. La propia presencia de ceniza puede proporcionar información sobre la calidad del carbón. En el impulso mundial hacia la energía verde, ¿necesitamos reevaluar el papel del carbón y el valor de sus futuras aplicaciones?
