CARACTERIZACION DE CARBONES

Autor: SÁNCHEZ CORONADO JORGE.
Año: 2003.
Universidad: ALICANTE.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS - UNIVERSIDAD DE ALICANTE.

Resumen: El objetivo de la investigación es conseguir la mejora de las propiedades mecánicas y resistencia a la oxidación de los materiales carbonosos obtenidos a partir de mesofase carbonosa poliaromática (mcpa) mediante la utilización de partículas de B4C, que al ser expuesto a corrientes de O2 forman un recumbrimiento de óxido de boro que dificulta la oxidación del material carbono. Otra posibilidad es la obtención es particulas de Sic a partir de sólidos de carbón dopados con átomos de si tras ser tratados térmicamente.

Autor: RUIZ BOBES M. BEGOÑA.
Año: 2002.
Universidad: OVIEDO.
Centro de lectura: QUÍMICA.
Centro de realización: UNIVERSIDAD DE OVIEDO.

Resumen: Se ha realizado un estudio sistemático del efecto de las distintas variables de operación en la preparación de carbones activos de tipo granular por activación física on CO2 a partir de carbones minerales de alto rango. El trabajo es una ampliación del desarrollo previamente en el grupo utilizando carbones bituminosos, con una extensión a la zona de carbones minerales de alto rango, semiantractias y antracitas, que presentan problemáticas especiales de activación. Como materiales de partida se han utilizado dos carbones minerales asturianos de alto rango, Sovilla, semiantracita, y Coto Minero del Narcea (CMN), antracita. Los carbones preparados a dos granulometrías diferentes, se oxidaron, carbonizaron y activaron hasta la obtención del producto final, Carbón Activo Granular. A través de una caracterización química y textural, se estudió el efecto sucesivo que las distintas variables de operación seleccionadas determinan tanto en los productos intermedios (oxidados y carbonizados), como en los finales (carbones activos). La oxidación del carbón con aire a 200 y 270ºC durante periódos de tiempo entre 1 y 7 días, elimina las propiedades plásticas del carbón y condiciona el desarrollo textural durante el proceso de carbonización. Esta carbonización se realizó en atmósfera de nitrógeno, con una velocidad de calnteamiento del orden de 60ºC min-1 hasta alcanzar una temperatura final de 850ºC. Posteriormente se procedió a la activación de los carbonizados mediante gasificación controlada con dióxido de carbón, a una temperatura de 850ºC hasta una conversión del 51+-2% de la materia carbonosa. Se estudio el efecto de la oxidación del carbón, flujo del agente activamente y alcance del grado de activación, en la textura de los carbones activos. El desarrollo textural de los distintos carbones activos de la semiantracita Sovilla se encuentra fuertemente condicionado por la oxidación del carbón de partida. La utilización de flujos bajos en la activación conduce a carbones activos con un carácter microporoso más desarrollado. La evolución de la textura en función de la conversión pasa por un máximo en torno al 64% para los diferentes materiales Sovilla y aumenta de forma continua en todo el intervalo para los carbones activos de la antracita CMN. Los materiales obtenidos, con volúmenes totales de poro entre 0,2 y 1,0 cm3 g-1 y áreas superficiales BET hasta 1.250 m2 g-1, muestran que una elección adecuada de variables permite obtener carbones activos de tipo granular con características texturales comparables a las de productos comerciales de las principales firmas productoras del sector.

Autor: BURGOS RODRÍGUEZ SILVIA.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MINAS.

Resumen: El proceso de gasificación consiste esencialmente en la transformación de un combustible para producir un gas de síntesis o gas combustible, compuesto principalmente por monóxido de carbono e hidrógeno. Esta tesis revisa en detalle los tres tipos principales de gasificadores (lecho arrastrado, lecho fluido y lecho fijo) y el proceso de gasificación (reacciones químicas, cinética química y principales parámetros de operación). Hoy en día, las tecnologías de gasificación se han desarrollado para la producción, o incluso coproducción, de electricidad y compuestos químicos a partir del carbón y/o otros combustibles (biomasa, residuos de petróleo o residuos urbanos) con vistas a maximizar la eficiencia y cumplir con la normativa medioambiental internacional. En particular, para la producción de electricidad, la tecnología de Gasificación Integrada en Ciclo Combinado (GICC) aparece omo una opción que mejora la eficiencia en la generación eléctrica comparada con las plantas convencionales al mismo tiempo que disminuye las emisiones a la atmósfera de gases de efecto invernadero, como el CO2, NOx, SOx y partículas. Aunque la tecnología GICC se considera como un avance prometedor para la generación eléctrica basada en carbón, se requieren esfuerzos adicionales para aumentar su competitividad comparada con las centrales convencionales de combustión de carbón pulverizado. Los principales problemas de esta tecnología son su baja fiabilidad y disponibilidad, al igual que los altos costes de mantenimiento. Esta tesis presenta una descripción detallada de las cuatro plantas GICC basadas en carbón actualmente en operación (Central de Polk Power y Wabash River en Estados Unidos, Buggenum en Holanda y Puertollano en España) y evalúa la experiencia operacional y problemática de estas plantas, los riesgos que entrañan y las mejoras potenciales de las mismas. Esta tesis estudia las causas de la baja disponbilidad de las plantas GICC y principalmente los problemas relacionados con la ceniza del combustible utilizado, tales como el control del flujo de escoria, el desarrollo de la capa de escoria en las paredes refractarias del gasificador, la deposición de cenizas en las superficies de transferencia térmica y la corrosión y erosión de los materiales de estos sistemas. En los gasificadores de lecho arrastrado, la mayoría de la ceniza del combustible se extrae en forma de escoria fundida. Esta escoria, que fluye por las paredes del gasificador y sale por su parte inferior en estado líquido, vitrifica en un baño de agua y da lugar a un material no lixiviable. La obstrucción del gasificador por solidificación de la escoria a su salida puede causar graves problemas operacionales. Esta tesis caracteriza la capa de escoria que se forma en un gasificador de lecho arrastrado, como el de Puertollano, como resultado de complejos procesos físicos iniciados por la captura de gotas de escoria líquida que solidifican. Esta capa aumenta la resistencia térmica de la pared del gasificador y lo protege. Por último, las cenizas del combustible que no son capturas en la capa de escoria, son arrastradas por la corriente de gas y pueden depositarse en los intercambiadores de calor y los filtros cerámicos ensuciándolos. El estudio principal de esta tesis se centra en los mecanismos de deposición de estas partículas (como la formación y condensación de partículas finas y en fase vapor), identificando los factores que influyen en tal deposición, como la geometría de los intercambiadores de calor, la temperatura del gas, composición de la ceniza y materia volátil y el tamaño de las partículas. Para lo cual se han caracterizado las muestras depositadas de cenizas, usando diferentes técnicas analíticas y metodologías.

Autor: SANTURIO DÍAZ JOSE M..
Año: 2001.
Universidad: OVIEDO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES .
Centro de realización: ETS DE INGENIEROS DE MINAS.

Resumen: La humedad y el contenido en cenizas son dos parámetros básicos para establecer la calidad de carbón. La posibilidad de conocer en todo momento la humedad y el contenido en materia mineral de la masa de carbón que circula por una cinta transportadora, hace innecesario el muestreo y facilita la automatización de los procesos tecnológicos, incluyendo la posibilidad de ajustar los parámetros de operación de la combustión. La humedad se ha medido por el método de transmisión de microondas mientras que la detección de la radiactividad natural, una técnica sencilla pero con baja resolución y precisión, se ha usado para medir el contenido en cenizas. El análisis en tiempo real es considerablemente más dificil de llevar a cabo cuando existen diversas variedades de carbón, cada una de las cuales requieren normalmente una curva de calibración diferente. En esta Tesis, se ha propuesto una única calibración para cada propiedad. En tales calibraciones todos los carbones son considerados como un solo grupo, lo cual es mucho más interesante con vistas a una aplicación industrial de tal metodología. Para conseguir este propósito, se diseñó una planta piloto que reproducía la operación del alimentador de una caldera. Para medir las cenizas y el contenido en humedad fueron instalados, respectivamente un contador de radiactividad natural y un analizador de microondas. Después del tratamiento estadístico de las mediciones, los resultados obtenidos procedentes de la instalación fueron correlacionados con otros obtenidos por métodos convencionales de análisis en laboratorio. Además, se tuvo cuenta la posibilidad de mejorar las correlaciones individuales, estudiando las interdependencias mutuas entre las medidas de humedad y cenizas.

Autor: CARREIRA ANTÓN PATRICIA.
Año: 2001.
Universidad: ALICANTE.
Centro de lectura: CIENCIAS .

Resumen: Se describre la Co-Pirólisis de un residuo de petróleo industrial y precursores de B ó Si, y las consecuencias que la adición de estos heteroátomos tiene sobre el crecimiento molecular y el desarrollo de mesofase. La mesofase se obtiene mediante extracción con Tolueno de los sólidos obtenidos en la Co-Pirólisis, y es la materia prima para la preparación de grafito isótropo especial, con los requerimientos necesarios para ser empleado en la industria del automóvil en la fabricación de pistones y anillos de cierre. El grafito isótropo debe poseer, además de unas excelentes propiedades mecánicas y tribológicas, una elevada resistencia a la oxidación. A través del dopado con silicio o boro se han obtenido grafitos que cumplen estos requisitos.

Autor: ALONSO HIDALGO MANUELA.
Año: 1999.
Universidad: OVIEDO.
Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS .
Centro de realización: E.T.S. DE INGENIEROS DE MINAS.

Resumen: En este documento se propone un sistema no convencional basado en técnicas cpacitivas para la determinación de la humedad en carbones térmicos. Las técnicas capacitivas se basan en la elevada diferencia entre la constante dieléctrica del agua, que es 80, frente al resto de materiales, entre ellos el carbón, para el cual el valor de lo constante es aproximadamente 5. Para aplicar las técnicas capacitivas se desarrolla un dispositvo de medida en modo discontinuo. El dispositivo representa un condensador cilíndrico, en el cual el carbón actúa como material dieléctrico. El comportamiento del condensador se estudia por medio de un analizador de impedancias que mide los parámetros eléctricos asociados a un circuito equivalente que representa al condensador. Se hace el análisis estadístico correspondiente, correlacionando los parámetros eléctricos obtenidos con dicha técnica con la medida dela humedad por métodos convencionales estandarizados. Se presentan los resultados de los mismos en términos de bondad de ajuste en la determinación del contenido en humedad y se compara el error cometido en la medida de la humedad mediante este método y la medida convenvional estandarizada de dicha propiedad. Finalmente, se presentan las conclusiones derivadas del mismo,fijando los rangos de operación y la posible aplicación en planta de la técnica capacitiva propuesta.

Autor: MONTESERIN TORRES ANTONIO.
Año: 1996.
Universidad: OVIEDO.
Centro de lectura: MARINA CIVIL.
Centro de realización: PROGRAMA DE DOCTORADO: MARINA CIVIL.

Resumen: EN LA PRESENTE TESIS DOCTORAL SE INVESTIGA LA VIABILIDAD DEL SISTEMA DEL ANALISIS NO DESTRUCTIVO, MEDIANTE LA FLUORESCENCIA DE RAYOS X DE ENERGIA DISPERSIVA, PARA LA DETERMINACION DE LOS ELEMENTOS DE LA MATERIA MINERAL DEL CARBON QUE PRESENTAN MEJORES CORRELACIONES CON SU CONTENIDO EN CENIZAS, PODER CALORIFICO SUPERIOR, MATERIA VOLATIL Y AZUFRE.SE ESTUDIAN 36 MUESTRAS DE CARBON PROCEDENTES, EN SU MAYORIA, DE DIFERENTES LAVADEROS DE LA CUENCA CENTRAL ASTURIANA.INICIALMENTE SE DETERMINAN LOS PARAMETROS MAS IMPORTANTES DE LAS MUESTRAS A PARTIR DEL CORRESPONDIENTE ANALISIS QUIMICO CONVENCIONAL.POSTERIORMENTE SE EFECTUA UN ESTUDIO ESTADISTICO PARA SABER QUE ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE LA MATERIA MINERAL OFRECEN UNA MEJOR CORRELACION CON LOS PARAMETROS ANTERIORMENTE RESEÑADOS. ESTOS ELEMENTOS SE DETERMINAN POR FLUORESCENCIA DE RAYOS X DE ENERGIA DISPERSIVA. FINALMENTE, A PARTIR DE ESTOS ELEMENTOS, SE ESTABLECEN UNAS FUNCIONES QUE, EN GENERAL, PERMITEN DETERMINAR, CON UN ALTO GRADO DE PRECISION, EL CONTENIDO DE CENIZAS, EL PODER CALORIFICO SUPERIOR Y LA MATERIA VOLATIL. PARA EL AZUFRE SE OBTIENEN RESULTADOS QUE CONCUERDAN SATISFACTORIAMENTE CON LOS OBTENIDOS MEDIANTE EL ANALISIS QUIMICO CONVENCIONAL.

Autor: FERNANDEZ VIAR PEDRO.
Año: 1994.
Universidad: OVIEDO.
Centro de lectura: MARINA CIVIL.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: ENERGIA PROGRAMA DE DOCTORADO: INGENIERIA ENERGETICA DE SISTEMAS TERMOFLUIDOS.

Resumen: EL USO DE CARBON TERMICO COMPORTA EL CONOCIMIENTO, PREVIO A SU UTILIZACION DE PARAMETROS CORRESPONDIENTES A LOS ANALISIS INMEDIATO Y ELEMENTAL, ASI COMO DEL PODER CALORIFICO, MEDIANTE NORMAS BASADAS EN ENSAYOS DESTRUCTIVOS. EN ESTE TRABAJO SE ESTUDIAN, A LA VEZ QUE SE ESTABLECEN SU ALCANCE Y LIMITES, LAS RELACIONES EXISTENTES ENTRE LOS CONSTITUYENTES DE LOS MATERIALES MINERAL Y ALGUNOS DE LOS PARAMETROS ANTERIORMENTE RESEÑADOS, LO CUAL PERMITE LA CARACTERIZACION DEL COMBUSTIBLE. EL CONOCIMIENTO DE ESTAS RELACIONES CONSTITUYE LA BASE FUNDAMENTAL PARA SU ULTERIOR UTILIZACION EN TECNICAS ANALITICAS NO DESTRUCTIVAS. ESTOS METODOS PUEDEN REVESTIR UN ESPECIAL INTERES PARA DETERMINADAS INDUSTRIAS CONSUMIDORAS DE CARBON, ENTRE LAS QUE CABEN DESTACAR LAS CENTRALES TERMICAS.

Autor: GARRIDO SEGOVIA JULIAN.
Año: 1983.
Universidad: ALICANTE.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE QUIMICA INORGANICA.

Resumen: SE HAN PREPARADO SEIS CARBONES ACTIVOS PROCEDENTES DE HUESO DE ACEITUNA POR CARBONIZACION EN N2 Y POSTERIOR ACTIVACION EN CO2. SE HAN UTILIZADO DIFERENTES TIEMPOS EN COCCION EN CO2 CON EL FIN DE CONSEGUIR CARBONES ACTIVOS CON DIFERENTES PORCENTAJES DE QUEMADO QUE VAN DESDE UN 8 A UN 80%. LAS DIFERENTES MUESTRAS HAN SIDO ESTUDIADAS CON ABSORCION DE FASES (N2 Y CO2) CON HIDROCARBUROS (BUTANO BENCENO Y DIMETILBUTANO E INOCTONO) EN DISOLUCION (PARAMITOFENOL AZUL DE METILENO Y VIOLETA CRISTAL) Y PARIMETRIA DEL MERCURIO. TODOS LOS RESULTADOS SE ANALIZAN CONJUNTAMENTE Y SE COMPARAN CON LA PREOBSERVACION DE N-NONANO ORIENTADO EL ESTUDIO EN LA MICROPARIDAD DE LOS CARBONES ACTIVOS.

Autor: GOMEZ SERRANO VICENTE.
Año: 1981.
Universidad: GRANADA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS (QUIMICA INORGANICA).

Resumen: SE HAN OBTENIDO Y CARACTERIZADO CARBONES ACTIVOS PROCEDENTE DE MADERA DE OLIVO. EN LA OBTENCION SE HAN PUESTO DE MANIFIESTO LAS VARIABLES SIGUIENTES: ESTRUCTURA DE LA MADERA VELOCIDAD DE CALENTAMIENTO TEMPERATURA DE CARBONIZACION Y EL REALIZAR EL PROCESO DE ACTIVACION EN UNA O DOS ETAPAS. LA CARACTERIZACION DE LOS CARBONES ASI OBTENIDOS SE HA REALIZADO APLICANDO TECNICAS DE ADSORCION DE GASES Y EN DISOLUCION ANALISIS QUIMICO ELEMENTAL Y PARASIMETRIA DE MERCURIO.

Autor: MARTIN MARTINEZ JOSE MIGUEL.
Año: 1981.
Universidad: GRANADA.
Centro de lectura: CIENCIAS .
Centro de realización: DEPARTAMENTO QUIMICA INORGANICA-FACULTAD DE CIENCIAS-UNIVERSIDAD DE GRANADA .

Resumen: SE HA ESTUDIADO LA EVOLUCION DE LA CAPACIDAD ADSORBENTE DE CARBONES ACTIVOS PROCEDENTES DE CASCARA DE ALMENDRA Y HUESO DE ACEITUNA CUANDO SE SOMETEN A SU REACCION EN AIRE A 350. GRADOS CENTIGRADOS. ADEMAS EL TRABAJO SE ORIENTO ESENCIALMENTE A LA EVALUACION DE LA MICROPOROSIDAD DE LAS MUESTRAS. EL CALCULO DEL VOLUMEN DE MICROPOROS SE HA REALIZADO A PARTIR DE LAS ISOTERMAS DE ADSORCION Y DEL METODO DE PREADSORCION DE N-NONANO. PARA EL CALCULO DE LAS DISTRIBUCIONES DE TAMAÑOS DE LOS MICROPOROS SE HA UTILIZADO LA TECNICA DE INTRODUCCION DE ADSORBATOS DE DIFERENTE TAMAÑO MOLECULAR; LAS UTILIZADAS HAN SIDO N2(77K) N-BUTANO (273K) BENCENO (298K) CICLOHEXANO (298K) 2 2-DIMETIL BUTANO (298K) N-HEXANO (298K) E ISOOCTANO (298K). TAMBIEN SE HAN ANALIZADO LAS DIFERENTES ECUACIONES DE ADSORCION EN LO QUE RESPECTA A SU APLICACION EN SOLIDOS MICROPOROSOS ASI COMO LA POSIBILIDAD DE QUE LOS PARAMETROS TEORICOS DE ELLAS DEDUCIDOS PERMITAN DESCRIBIR LA MICROPOROSIDAD DE CARBONES ACTIVOS.

Autor: BERENGUER MERELO M. CARMEN.
Año: 1979.
Universidad: GRANADA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE QUIMICA INORGANICA DE LA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA UNIVERSIDAD DE GRANADA .

Resumen: SE HA UTILIZADO CASCARA DE ALMENDRA PARA PREPARAR CARBONES ACTIVOS MEDIANTE CARBONIZACION EN ATMOSFERA DE NITROGENO Y ACTIVACION CON DIOXIDO DE CARBONO EN UN INTERVALO MUY AMPLIO DE CONDICIONES EXPERIMENTALES. LOS PRODUCTOS RESULTANTES SE HAN CARACTERIZADO MEDIANTE ADSORCION FISICA DE DIVERSOS GASES A DIFERENTES TEMPERATURAS POROSIMETRIA DE MERCURIO MICROSCOPIA ELECTRONICA ETC. LOS CARBONES ACTIVOS DESCRITOS HAN RESULTADO SER COMPARABLES FAVORABLEMENTE A LOS INDUSTRIALES DESTACANDO LA ELEVADA CAPACIDAD ADSORBENTE PUREZA QUIMICA DUREZA Y PEQUEÑO CONTENIDO EN CENIZAS.