Estructura del char y su influencia sobre la combustión del carbón

Abstract

El objetivo principal de este trabajo consiste en identificar aquellas características del carbón que permitan predecir su comportamiento durante la combustión en una caldera de carbón pulverizado, especialmente la eficacia global del proceso. El carbón pulverizado experimenta, en el momento de ser introducido en la caldera, un calentamiento súbito que promueve la rápida eliminación de los compuestos volátiles (pirólisis) que contiene, rindiendo un residuo sólido rico en carbono llamado "char". El planteamiento general del trabajo arranca de la idea de que las características de un carbón van a determinar la estructura química y la morfología de este char y, por consiguiente, su reactividad frente al oxígeno durante la etapa de gasificación posterior a la pirólisis. El problema inicial se ha desglosado en dos partes bien diferenciadas: en primer lugar, relacionar las características del carbón con las del char a que da lugar y, a continuación, estudiar el efecto de la estructura del char sobre la eficacia de la combustión. Específicamente, se trato de evaluar la influencia del grado de evolución (rango), la composición maceral (tipo) y el contenido en materia prima (grado) sobre la estructura del char y la eficacia de su combustión. Para ello se han seleccionado 17 carbones; ocho de ellos constituyen una serie de rangos crecientes, con reflectancias que varían entre 0.44 y 1.85%, y otros siete presentan rangos similares y contenidos crecientes en inertinita. Por último, los dos carbones restantes fueron fraccionados por densidades, obteniéndose seis muestras de cada uno de ellos con contenidos crecientes en materia mineral. La caracterización de estos carbones se llevo a cabo mediante técnicas analíticas convencionales, espectroscopia infrarroja con transformada de fourier y microscopia óptica de luz reflejada. […]