Reacciones y procesos de importancia industrial
Industria del Carbón
Nitrogen evolution and soot formation during secondary coal pyrolysis
Evolución de nitrógeno y formación de hollín durante la pirolisis secundaria de carbón
Las técnicas de control de NOx económicas usadas para hornos de carbón pulverizado, tales como la graduación aire/combustible, promocionan reacciones secundarias de los volátiles primarios del carbón. Las reacciones secundarias influencian de forma significativa las transformaciones de nitrógeno entre distintos productos de combustión y la producción de NOx final. Los objetivos principales de este estudio son investigar la evolución del nitrógeno y los mecanismos de formación de hollín a altas temperaturas y condiciones de altas velocidades de calentamiento.
Se operó una llama de CO/H2/O2/N2 bajo condiciones ricas en combustible en un reactor de llama extendida para proporcionar un ambiente de alta temperatura y de postllama libre de oxígeno para estudiar las reacciones secundarias de los volátiles del carbón.
Se examinaron los efectos de temperatura, tiempo de residencia y rango de carbón sobre la evolución de nitrógeno y la formación de hollín.Se determinaron las composiciones elementales de ceniza, brea y hollín por análisis elemental; las distribuciones de las especies de gases fueron determinadas usando FTIR, y las estructuras químicas del brea y el hollín se analizaron por espectroscopia NMR 13C de estado sólido.
Tanto la temperatura como el tiempo de residencia tienen un impacto significativo sobre las reacciones secundarias de brea. El hollín derivado del carbón exhibió pérdidas de cadenas laterales alifáticas y grupos funcionales de oxígeno previo al crecimiento significativo en tamaño promedio de anillos aromáticos.
Las reacciones de polimerización se aceleraron a temperaturas por encima de 1400 K, conllevando a un racimo más interconectado.
Este documento es una tesis doctoral preparada por Haifeng Zhang, para obtener su título de Doctor of Philosophy en el Chemical Engineering Department de la Brigham Young University (Provo, UT, Estados Unidos). El documento se encuentra alojado en la Thomas H. Fletchers Home Page, quien está vinculado al Chemical Engineering Depar-tment de la misma Universidad.
Design and testing of a triboelectrostatic Separator for cleaning coal
Diseño y prueba de un separador triboelectostático para limpiar carbón
Han sido desarrollados numerosos procesos avanzados de limpieza de carbón que son capaces de reducir sustancialmente cenizas y minerales formados de azufre del carbón.
Sin embargo, la mayoría de estos procesos implican molienda fina y usan agua como medio; por ello, los productos de carbón limpio deben ser despojados de agua antes que sean transportados y quemados en las plantas de energía. Desafortunadamente, el despojamiento de agua es un proceso costoso, el cual hace difícil emplear procesos avanzados de limpieza de carbón en aplicaciones comerciales.
La técnica de beneficiación en seco es un enfoque alternativo para resolver este problema. Adicionalmente, el proceso de beneficiación en seco puede ser económicamente competitivo y ambientalmente seguro. La separación triboelectrostática es una técnica avanzada para la limpieza de carbón fino.
El objetivo principal de este proyecto de investigación es desarrollar un proceso de separación triboelectrostática (Triboelectrostatic Separation, TES) a escala banco que pueda superar las deficiencias de las técnicas existentes. En concordancia, se diseñó y se construyó una unidad de separación trielectrostática a nivel banco en el Virginia Tech.
La unidad TES desarrollada es una unidad de procesamiento semicontinua. Cuando se escale a una unidad industrial de tamaño completo con unas pocas modificaciones, puede servir como una unidad continua.
Este documento es una tesis de maestría preparada y elaborada por Prabhu Chandrasekhar, para obtener el grado de Master of Science en Mining and Minerals Engineering en el Department of Mining and Minerals Engineering del Virginia Polytechnic Institute and State University (Blacksburg, VA, Estados Unidos, 1998). El documento se encuentra alojado en el portal de Digital Library and Archives de la misma universidad.
