TAREA (Biomasa, Biochar y Carbón Mineral )

Vista previa del material en texto

COMBUSTIBLES SÓLIDOS
Mauricio J. Benítez Pacheco
Yarley A. Buelvas Arrieta
Juan A. Tirado Espitia
UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA: MECÁNICA
Conversión de Energía
COMBUSTIBLES SÓLIDOS
CARBÓN MINERAL
BIOCHAR
BIOMASA
CARBÓN MINERAL
Análisis Elementales del Carbón Mineral bituminoso.
Tomada del artículo: “Preparación y Caracterización de carbones activados a partir de un Carbón
Mineral de la cuenca del Cesar (Colombia)” (Daza et al., 2018)
Luego, 
𝑛𝐶 =
𝑤𝐶
𝑀𝑀𝐶
=
0,6854 𝑘𝑔
12 𝑘𝑔/𝐾𝑚𝑜𝑙
= 0,057 𝑘𝑚𝑜𝑙 𝐶
𝑛𝐻 =
0,0489 𝑘𝑔
1 𝑘𝑔/𝐾𝑚𝑜𝑙
= 0,049 𝑘𝑚𝑜𝑙 𝐻
𝑛𝑂 =
0,1126 𝑘𝑔
16 𝑘𝑔/𝐾𝑚𝑜𝑙
= 0,007 𝑘𝑚𝑜𝑙 𝑂
ൗ0,057 0,057 = 1
ൗ0,049 0,057 = 0,86
ൗ0,007 0,057 = 0,12
𝐶𝐻0,86𝑂0,12
Así;
ൗ𝐻 𝐶 = 0,86
ൗ𝑂 𝐶 = 0,12
𝑅𝑎𝑛𝑔𝑜 𝐶𝑎𝑟𝑏ó𝑛
BIOCHAR
(Producción de Biochar a partir del bagazo de Caña)
Tomada de la Tesis: “Efecto catalítico de los minerales sobre la calidad de los líquidos producto del 
proceso de pirólisis rápida” (Osorio, 2013)
BIOMASA
(Jatropha Curcas)
Tomada de la Tesis: “Análisis exergético y energético del uso de la 
Jatropha Curcas como agente energético” (Gallego, 2013)
Propiedades Elementales del Carbón Mineral, Biochar y Biomasa.
Análisis Elemental para algunos Combustibles Sólidos
Poder Calorífico
𝑃𝐶𝑆 = 8100 ∗ 𝐶 + 34400 𝐻 −
𝑂
8
+ 2500 ∗ 𝑆
𝑃𝐶𝐼 = 𝑃𝐶𝑆 − 600 ∗ 𝑊
Para una combustión completa, tenemos que:
𝐶𝐻0,86𝑂0,12 + 𝑎𝑡ℎ 𝑂2 + 3,76𝑁2 → 𝑥𝐶𝑂2 + 𝑦𝐻2𝑂 + 𝑧𝑁2
“Balance de Carbono”
1 = 𝑥
“Balance de Hidrógeno”
0,86 = 2𝑦
“Balance de Oxígeno”
0,12 + 2𝑎𝑡ℎ = 2𝑥 + 𝑦
“Balance de Nitrógeno”
3,76𝑎𝑡ℎ = 𝑧
En Resumen:
𝑥 = 1
𝑦 = 0,43
𝑧 = 4,343
𝑎𝑡ℎ = 1,115
Balance Estequiométrico
Carbón
Luego
𝐶𝐻0,86𝑂0,12 + 1,115 𝑂2 + 3,76𝑁2 → 𝐶𝑂2 + 0,43𝐻2𝑂 + 4,3428𝑁2
𝑚𝑜𝑙𝑎𝑖𝑟𝑒 = 4,76 1,115 = 5,31 𝑘𝑚𝑜𝑙/𝐴𝑖𝑟𝑒
𝑚𝑎𝑖𝑟𝑒 = 5,31
𝑘𝑚𝑜𝑙
𝐴𝑖𝑟𝑒
. 29
𝑘𝑔
𝑘𝑚𝑜𝑙
= 153.99 𝑘𝑔
Calculamos 𝑚𝑓𝑢𝑒𝑙
𝐶𝐻0,86𝑂0,12 = 12 + 1 ∗ 0,86 + 16 ∗ 0,12 = 14,78 𝐾𝑔
𝑅𝐴/𝐶 =
𝑚𝑎𝑖𝑟𝑒
𝑚𝑓𝑢𝑒𝑙
=
153.99𝑘𝑔
14,78𝑘𝑔
𝑅𝐴/𝐶 = 10,37
La relación Aire- Combustible es:
Biochar
𝐶𝐻0,70𝑂0,22 + 1,065 𝑂2 + 3,76𝑁2 → 𝐶𝑂2 + 0,35𝐻2𝑂 + 4,004𝑁2
Biomasa
𝐶𝐻1,57𝑂0,57 + 1,108 𝑂2 + 3,76𝑁2 → 𝐶𝑂2 + 0,785𝐻2𝑂 + 4,164𝑁2
Relación de Equivalencia
✓ Daza Barranco, L. M., Orrego M., J. F., & Fernández Hincapie, J. J. (2018). Preparación y
Caracterización de Carbones Activados a partir de un Carbón Mineral de la Cuenca del
Cesar (Colombia). Revista Politécnica, 14(26), 75-88.
https://doi.org/10.33571/rpolitec.v14n26a7
✓ Gallego, Daniel (2013). ANÁLISIS EXERGÉTICO Y ENERGÉTICO DEL USO DE LA
JATROPHA CURCAS COMO AGENTE ENERGÉTICO. Universidad Nacional de
Colombia. Facultad de Minas, Departamento de Procesos y Energía Medellín, Pág. 47.
Recuperado de: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/75170
✓ Osorio, Jessi (2013). Efecto catalítico de los minerales sobre la calidad de los líquidos
producto del proceso de pirólisis rápida. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
Pág.63. Recuperado de: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/52871
BIBLIOGRAFÍA
https://doi.org/10.33571/rpolitec.v14n26a7
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/75170
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/52871