ISO 9000: 2000
PUNTO FIJO, OCTUBRE DE 2009U.C.: QUMICA INDUSTRIALDEPARTAMENTO
DE ENERGTICA
UNEFM
Ingeniera Qumica
TEMA N 2: INDUSTRIA DEL CARBN - COMBUSTIN
Prof. : Ing. Petra B. Hurtado Granadillo
AREA DE CONOCIMIENTO: QUMICA INDUSTRIAL
TEMA N 2: INDUSTRIA DEL CARBN - COMBUSTIN
LA COMBUSTIN
UNEFMIngeniera QumicaLa combustin es el proceso de oxidacin
rpida de una sustancia, acompaado de generacin de calor y muchas
veces de luz. Las reacciones de combustin son fuertemente
exotrmicas. En el caso de los combustibles comunes, consiste en la
oxidacin por el oxgeno de la atmsfera de los elementos componentes
del combustible generando dixido de carbono, monxido de carbono,
dixido de azufre y agua. El oxgeno recibe el nombre de
comburente.
En los combustibles normales los productos finales de la
combustin son: dixido de carbono(CO2), dixido de azufre(SO2) y
agua(H2O).
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LA COMBUSTIN
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LA COMBUSTIN
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Combustible + O2 CO2 + H2O
Combustible + O2 CO + H2O
REACCIN DE COMBUSTIN COMPLETA
REACCIN DE COMBUSTIN INCOMPLETA
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LA COMBUSTIN
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GASES DE COMBUSTIN
ANLISIS ORSAT O BASE SECA
AIRE U OXGENO TERICO
AIRE U OXGENO EN EXCESO
PORCENTAJE DE AIRE EN EXCESO
% de Aire (O2) en exceso = moles O2(entran) - moles
O2(requerido) x 100moles O2(requerido)
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LOS COMBUSTIBLES
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Los combustibles son sustancia que se oxidan para producir
calor. El trmino combustible se limita por lo general a Sustancias
que arden fcilmente en aire u oxgeno permitiendo grandes cantidades
de calor. Los elementos bsicos en la constitucin de todos los
combustibles son el carbono y el hidrgeno.Los combustibles se
utilizan para: calentar, producir vapor con el fin de obtener calor
y energa, proporcionar energa a los motores de combustin
interna.Desde el punto de vista de su origen, los combustibles se
clasifican en naturales y artificiales. Los primeros se encuentran
se extraen de yacimientos mineros o son productos naturales
renovables. Los segundos se obtienen por transformacin de los
combustibles naturales.
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LOS COMBUSTIBLES
UNEFMIngeniera QumicaCombustibles naturales
SlidosMaderaCarbn mineralDesperdicios animales y vegetales
LquidosPetrleo
GaseososGas natural de petrleoGas de pantanos (CH4)Combustibles
artificiales
SlidosCoqueCarbn vegetalCarbn aglomerado
LquidosFracciones de petrleoAceites vegetalesAceites
animales
GaseososGas de aguaGas carburadoGas licuado
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EL CARBN
UNEFMIngeniera QumicaEl carbn es un combustible fsil. Es una
roca combustible, sedimentaria y de origen orgnico, compuesta
principalmente por carbono, hidrgeno y oxgeno. Se form a partir de
la vegetacin, que se ha ido consolidando entre otros estratos de
roca y se ha alterado por los efectos combinados de la presin y el
calor a lo largo de millones de aos para acabar formando las vetas
de carbn.PROCESO DE PRODUCCIN/FORMACIN DEL CARBN MINERAL
(Natural)
Materia Prima (Vegetacin)La primera etapa de formacin de los
carbones es la humidificacin. Los restos de los seres orgnicos en
presencia de aire cada vez ms escaso experimentan la putrefaccin; y
en ausencia casi completa y finalmente absoluta de aire la
maduracin y turbidificacin.
Turba
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EL CARBN
UNEFMIngeniera QumicaPROCESO DE PRODUCCIN/FORMACIN DEL CARBN
MINERAL (Natural)La segunda etapa de formacin de los carbones es la
petrificacin. Con el tiempo y bajo la accin conjunta altas
temperaturas y presiones reinante en las capas profundas de la
tierra, el residuo carbonoso incoherente de la humidificacin
experimenta una metamorfosis que lo conduce a adquirir su aspecto
de mineral negro brillante, quebradizo, no cristalino.
Lignito o Carbn MarrnCarbn Subbituminoso
CARBN MINERAL
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EL CARBN
UNEFMIngeniera QumicaCOMPOSICIN Y CLASIFICACIN:De acuerdo a los
grados de maduracin y de petrificacin, en orden ascendente a ellos,
los carbones se clasifican en: turbas, lignitos, hullas y
antracitas. Las turbas no han completado la etapa de humidificacin;
los dems carbones se encuentran en la etapa de petrificacin, en un
grado de avance creciente desde los lignitos a la antracita.
Tipos%C%H%O%S%NMaderaTurbaLignitoHulla grasaHulla magraAntracita49
a 5050 a 6450 a 7582 a 89,591 a 9292 a 9664,7 a 6,84 a 84,6 a
5,63,8 a 4,13 a 443 a 4428,6 a 44,112 a 373 a 152,2 a 2,52 a 40,5 a
1,50,5 a 1,00,5 a 1,0menos 0,50,5 a 1,50,5 a 1,50,5 a 1,5menos
1,0
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EL CARBN
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EL CARBN
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De dnde proviene? MINASSubterrneasA cielo abierto
Minas de Guasare
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EL CARBN
UNEFMIngeniera QumicaPROCESOS EN LA PREPARACIN DEL CARBNAl salir
de la mina: ClasificacinCribado.Menudo.Polvo.
Lavado (separa por diferencia de tamaos y densidades el cribado,
disminuye compuestos asociados).Secado (mejora condiciones de
todos).Briquetado: Finos + aglomerante + temp = plasticidad +
prensadoDESTINOFINAL
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EL CARBN
UNEFMIngeniera QumicaTCNICAS DE APROVECHAMIENTOCombustin: Como
combustible domstico, calefaccin, locomotoras...Destilacin o
pirogenacin (en recip. cerrados hasta 1000 C se descompone en gases
y lquidos. Residuo: 65-80% coque).Hidrogenacin (Carbn caliente +
H2, rompe estructura. Forma lquidos => petrleos artificiales
(caro)).Gasificacin (transformar el carbn en gases hacindolo
reaccionar con O2, aire, vapor de agua, SO2 Segn sea el caso se
obtienen nuevas materias primas y/o nuevos combustibles).
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EL CARBN
UNEFMIngeniera QumicaCombustible: Primer uso: combustible
domstico, hoy en da calefaccin pases en vas de desarrollo.
Carboqumica: Para 2006 en frica del Sur, por gasificacin => gas
de sntesis (CO y H2): materia prima para amonaco, metanol, gasolina
y gasoleo (licuef. indirecta).Generacin de energa elctrica:
Centrales trmicas de carbn pulverizado son la principal fuente
mundial de energa elctrica. Tendencia a otros.Coque: Producto de
pirlisis anaerobia. Combustible y reductor en distintas industria.
Amplio uso en siderrgicas (2/3 produccin acero consume 12% carbn,
2003)Petrleo sinttico: Por licuefaccin directa (hidrogenacin). Hoy
en da no se usa, la ltima planta data de 1940.APLICACIONES
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EL CARBN
UNEFMIngeniera QumicaEl carbn es el combustible fsil ms
abundante, seguro y de suministro garantizado en el mundo. Puede
utilizarse en forma limpia y econmicamente.Abundante: Las reservas
de carbn son extensas y estn presentes en muchos pases; en la
actualidad el carbn se explota en ms de 50 pases. Seguro: El carbn
es estable y por tanto es el combustible fsil ms seguro desde los
puntos de vista de su transporte, almacenamiento y utilizacin.
Suministro Garantizado: La abundancia de las reservas significa que
a los usuarios de carbn se les puede garantizar la seguridad de los
suministros del recurso y ello a su vez, a precios competitivos,
asegura el suministro de la electricidad necesaria para los usos
industriales y domsticos. Limpio: Usando tecnologas disponibles,
puede ahora quemarse el carbn limpiamente en todo el mundo.
Econmico: A nivel mundial, el carbn es un combustible competitivo
para la generacin de electricidad, sin la cual la vida en el mundo
moderno sera virtualmente imposible. Es la principal fuente de
energa para la generacin elctrica en el mundo entero. Por qu es el
carbn tan importante para la vida diaria en el mundo entero?
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EL CARBN
UNEFMIngeniera QumicaIMPACTO AMBIENTALLas explotaciones mineras
de carbn tienen un gran impacto ambiental, las de cielo abierto un
gran impacto visual y los lquidos que de ellas se desprenden son
muy contaminantes. En los pases desarrollados, estn obligados a
dejar el paisaje restituido cuando han terminado su trabajo.
Reforestan y rellenan los agujeros para que no queden a la vista
las tierras removidas y los derrubios de ganga.Es importante
controlar y depurar el agua de lixiviacin (el agua que empap y
recorri las acumulaciones de mineral y derrubios) y que al salir de
la mina fluye hacia ros o los alrededores, cargada de materiales
muy txicos, como metales pesados y productos qumicos usados en la
minera.En el proceso de uso del carbn los daos ambientales son
considerables, al quemarlo se generan cenizas, se liberan grandes
cantidades de gases, responsables de efectos como: lluvia cida,
efecto invernadero, formacin de smog, etcEsto empeora enormemente
cuando el combustible de mala calidad, porque las impurezas que
contiene se transforman en xidos de azufre y otros gases
txicos.
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UNEFMIngeniera QumicaGRACIAS POR SU ATENCIN
