Estudio exploratorio del proceso de co-combustión de carbón y biomasa mediante análisis termogravimétrico para su aprovechamiento en la generación de calor

Abstract

El análisis termogravimétrico en atmósfera oxidante permitió describir de manera sistemática el comportamiento de la co-combustión de carbón bituminoso y bagazo de caña de azúcar encontrando que la adición del bagazo (residuo renovable) mejora la ignición del carbón, con lo cual contribuye a la disminución de costos relacionados con el proceso de generación de calor. En el perfil de combustión se definieron cuatro regiones: secado, adsorción de oxígeno, desvolatilización/pirólisis y carbonización. Se determinaron los parámetros cinéticos para la combustión por medio del método de Coats-Redfern y Friedman. Las condiciones de reacción optimizadas para la combustión encontradas a través de la superficie de respuesta fueron: velocidad de calentamiento (14°C/min), concentración de oxígeno en la atmósfera reactiva (22 %O2/88 %N2) y tamaño de partícula 75μm. Adicionalmente, se encontró que el contenido de bagazo no influye sobre los parámetros característicos de la combustión.

Abstract: Thermogravimetric analysis allowed to describe in a systematic way the behavior of co- combustion of coal and bagasse. It was found that the addition of sugar cane bagasse (renewable waste) improves the ignition of coal, which contributes to the reduction o f costs related to the process of heat generation. In the combustion profile four regions were defined: drying, oxygen adsorption, devolatilization/pyrolysis and carbonization. The kinetic parameters for the combustion were determined by the method Coats - R edfern and Friedman. The optimized combustion reaction conditions found across the response s urface were: heating rate (14 ° C/min), concentration of oxygen in the reactive atmosphere (22% O 2 /88% N 2 ) and particle size 75μm. Additionally, it was found that t he sugar cane bagasse content does not influence the parameters characteristic of the combustion.