Transformaciones físico-químicas del carbón durante su combustión

Abstract

El objetivo principal de este trabajo consiste en el seguimiento a escala de laboratorio de las transformaciones físico-químicas que se producen en el carbón durante el proceso de combustión. Se ha prestado atención especial a la heterogeneidad original del carbón y a las carcterísticas del char (residuo sólido rico en carbono procedente de la etapa de pirólisis). Se han estudiado las transformaciones sufridas pro treinta carbones seleccionados, de distintas procedencias y carcterísticas durante su pirólisis y su combustión, para evaluar la influencia del grado de evolución y la composición maceral sobre la estructura del char y el efecto de la misma sobre la eficacia de combustión. La caracterización de los carbones se realizó mediante técnicas analíticas convencionales, espectroscopia IRTF y microscopía óptica de luz reflejada. Los chars se obtuvieron a 1000 ay 1300ºC en condiciones que simulan las existentes en una caldera industrial (temperaturas elevadas, en el intervalo de 1300-1700ºC y tiempos de residencia del orden de segundos). La textura óptica y morfología de los chars se estudió mediante técnicas petrográficas y su reactividad química se determinó en termobalanza a diferentes temperaturas. El estudio profundo del proceso de desvolatilización ha permitido ahondar en el comportamiento de un determinado carbón durante este proceso y a la vez sistematizar la contribución de los distintos macerales. El análisis detallado de los perfiles de pirólisis y de combustión ha demostrado las diferentes transformaciones sufridas por el carbón durante el tratamiento térmico programado en atmósfera oxidante y reductora, y la necesidad de interpretar con cautela los perfiles de combusión a la hora de interpretar la diferente combustibilidad de los carbones. Los resutlados de la carcterización de los chars obtendios a distitnas temperaturas, a partir de carbones de rango y composición maceral variable,