El documento describe cómo determinar el poder calorífico de carbones. Se medirá el poder calorífico y poder coquizante del carbón activado de un experimento anterior. Se pesarán 8 muestras de carbón y se calentarán para determinar el porcentaje de humedad y cenizas. Luego, usando fórmulas, se calculará el poder calorífico y poder coquizante experimentalmente.

1. DETERMINACIÓN DEL
PODER CALORÍFICO DE
CARBONES
ASTETE MENES JUAN
DANIEL
DEL PINO CAMAN KEVIN
GUTIERREZ RAFAEL
BRYSON
PAQUIRACHIN SANTOS
EVELYN
SANCHEZ ARCE ROSARIO

2. PRINCIPIOS TEÓRICOS
Formación del carbón mineral
La gran mayoría de los depósitos de carbón mineral se formaron
durante el período geológico del Carbonífero. Otros depósitos
importantes se formaron durante el Pérmico. Existen también
depósitos, menos abundantes pero significantes, formados durante el
Triásico y el Jurásico y en menor cantidad en el Cretácico.

3. PRINCIPIOS TEÓRICOS
Carbonificación:
El grado de transformación de la materia orgánica a través de la serie
turba, lignito, carbones sub-bituminosos, bituminosos, antracita-y
meta-antracita, es lo que se conoce como carbonificación o rango del
carbón. La carbonificación, es un proceso diagenético en la turba y
los lignitos En carbones sub bituminosos la alteración del material
orgánico es más severa y por lo tanto se tiene un proceso de "
metamorfismo" (temperatura, tiempo y presión), sólo producen
débiles cambios diagenéticos en los sedimentos asociados al carbón.

4. PRINCIPIOS TEÓRICOS
CLASES DE CARBON:
Antracita: o carbón duro, con alto contenido de carbono
(86% al 98%), bajo contenido de materia volátil y poder
calorífico superior a 32.6 MJ/Kg (14.000 BTU/lb). Usado
como combustible en generación de calor o vapor en la
industria térmica y siderúrgica, también se usa en la
fabricación de goma sintética, colorantes y purificación de
agua para consumo humano (filtros).
Hulla Bituminosa: este tipo de carbón posee un menor
contenido de carbono y menor poder calorífico que los
carbones antracíticos. Por su forma de uso se conocen como
carbones coquizables, usados en procesos de obtención del
acero, y carbones térmicos, usados en la producción de
vapor para generación de energía.

5. PRINCIPIOS TEÓRICOS
Hulla Sub-bituminosa: con menor poder calorífico que los carbones
bituminosos, su composición en carbono está entre 35% y 45%, tiene un
elevado contenido de material volátil, algunos con poder coquizable. Es
empleado en la generación de energía eléctrica y en procesos industriales.
Lignito y Turba : son carbones con alta humedad y de material volátil, lo
cual hace que posean un bajo poder calorífico. Es empleado para la
generación de calórica (calefacción), energía eléctrica, para algunos procesos
industriales en donde se requiere generar vapor y más recientemente se han
fabricado briquetas de turba y lignito para quemarlas en hornos.

6. RESUMEN
Objetivo:
Se determinara e poder calorífico y el
poder coquizante del carbón activado
de la practica 1.
Proceso: Se comenzara pesando 8
muestras de carbón activado . Luego
de tomar los pesos estos se introducen
en el horno por 15 minutos a 638°C
para determinar el % de humedad y se
anotan los pesos para luego
introducirlos nuevamente al horno por
30 minutos a 980°C para determinar el
% de cenizas en las muestras; los pesos
son nuevamente anotados y partiendo
de los datos obtenidos pasamos a
realizar los cálculos para determinar
por método analítico el poder calorífico
del carbón activado.
TOMAR PESOS
INICIALES
CALENTAR HASTA
638°C POR 15
MINUTOS
CALENTAR A
980°C POR 30
MIN
CALCULOS
EXPERIMENTALES

7. RESULTADOS DEL EXPERIMENTO
- % humedad promedio = 17.32%
- % de volátiles promedio = 14.63%
- % de cenizas promedio = 18.02%

8. PODER COQUIZANTE DE
CARBONES
La formula para determinar el poder coquizante es :
P.C. = C / V
Donde C es el carbón fijo y V es el contenido de volátiles del carbón respectivamente
En la siguiente tabla presentaremos el porcentaje de peso de los compuestos de nuestra muestra
COMPUESTOS %PESO
CARBONO 50.03
VOLATILES 14.63
HUMEDAD 17.32
CENIZAS 18.02
P.C. = 50.03/ 14.63=3.41

9. PODER CALORIFICO DE LOS
CARBONOS
Se define el Poder Calorífico de una sustancia o combustible como la cantidad de calor que se genera, por kilogramo o metro cúbico de
esa sustancia, al oxidarse de forma completa.
Para el calculo del poder calorifico exiten las siguientes formulas:
Q(kcal/Kg)=82C+aV
V’ = 100V/(V+C) donde a varia en función a V’ ( Gouthal)
La relación entre los poderes caloríficos superior e inferior viene dada por la siguiente expresión:
PCS = PCI + 597·G
donde,
PCS: es el Poder Calorífico Superior ( kcal/kg de combustible)
PCI: es el Poder Calorífico Inferior ( kcal/kg de combustible)
597: es el calor de condensación del agua a 0 ºC ( kcal/kg de agua)
G: es el porcentaje de peso del agua

10. DEDUCCIÓN Y DETERMINACIÓN DEL
PODER CALORÍFICO DE CARBONES
La primera formula que se estableció para el calculo del poder calorífico, fue la de Doulong. Tras ella han ido apareciendo
otras; una de las que ofrecen mayores garantías es la de Gouthal, en ella el poder calorífico viene expresado en cal/ gr, dado
por la ecuación :
Q = 82 C + aV
Donde C y V son los porcentajes de carbón fijo y de materias volátiles, siendo a un cociente que expresa el poder calorífico
dividido por el % de materias volátiles ; y variando por tanto con el contenido de las mismas.
Q=82*50.03+a*14.63
Dicho valor de a se determina a partir del contenido en volátiles del carbón, supuesto puro, descontando agua y cenizas, lo
que vendría expresado por la formula :
V` = 100V / (v+C)
Con este valor V`se pasa a una tabla que da valor de a para cada V` . hay que hacer la salvedad de que estos valores no son
validos para volátiles inferiores al 40 %.
V` = 100*14.63 / (14.63+50.03)=22.63

11. Sabiendo que el valor de V’=22.63 aproximadamente 23,
determinamos que el a=105 en el cuadro anterior
Reemplazando en la ecuación (1) hallaremos el poder calorífico:
Q=82*50.03%+105*14.63%=56.39 kcal/kg