El carbón pulverizado es básicamente polvo de carbón , por eso también lo llamamos carbón en polvo . El proceso de pulverizar carbón implica varios pasos. Cada uno de estos es esencial para producir de manera efectiva y segura un polvo fino que se quema fácilmente.
FTM Machinery, en esta publicación, explica cómo procesar carbón en carbón pulverizado y todo el equipo que necesita en una planta pulverizadora de carbón. Pero primero veamos qué es la pulverización de carbón.
¿Qué es el carbón pulverizado?
Primero, el significado del diccionario de pulverización es el proceso de convertir algo en polvo o polvo . En ese sentido, la pulverización de carbón significa el procedimiento de triturar la roca de carbón en bruto hasta convertirla en finas partículas de polvo, como el cemento.
El fino polvo de carbón se utiliza luego para generar electricidad en centrales eléctricas de combustibles fósiles. Por eso a veces se le llama ceniza de combustible .
Por otro lado, también se utiliza en la producción de hierro y acero e incluso en la elaboración de cosméticos. A veces también se agrega polvo de carbón al carbón para hacer briquetas de carbón.
Pero ten cuidado…
El carbón pulverizado tiene propiedades explosivas o inflamables ya que contiene hidrógeno y carbono, que son inflamables cuando se pulverizan .
Por lo tanto, necesita un proceso bien planificado, equipos especiales y una planta de procesamiento de carbón bien configurada y atendida por personal experimentado.
¿Qué equipo se utiliza para pulverizar carbón?
En el proceso de pulverización del carbón intervienen varios equipos (grandes y pequeños, químicos y maquinaria), entre ellos:
- Alimentadores de carbón
- Pulverizadores (molinos y trituradoras)
- Cribas (cribas vibratorias o cribas de trómel)
- Clasificadores de espiral
- Máquinas de flotación
- Mezcladores
- Secadoras
Más sobre estos en la guía:
El proceso de 5 pasos para pulverizar carbón de manera eficiente
El proceso de pulverización de carbón implica una secuencia precisa de pasos. Cada uno está diseñado sistemáticamente para convertir el carbón crudo en un polvo fino y eficiente. Pero hay que empezar preparando la roca de carbón antes del proceso de molienda.
Paso 1: triturar la roca de carbón
Las etapas de pulverización del carbón comienzan con una trituración inicial. Este procedimiento ayuda a descomponer el carbón en tamaños manejables para procesos posteriores como cribado, limpieza y luego pulverización adicional.
Asegúrese de tener los alimentadores de carbón configurados con el molino de carbón antes de comenzar a triturar. Ayuda a suministrar carbón crudo a las trituradoras o pulverizadores para la primera etapa de procesamiento.
En cuanto al proceso de trituración, es necesario triturarlos hasta que tengan entre 20 y 25 milímetros (0,79 a 1 pulgada) de diámetro. Intente confirmar el tamaño de su criba vibratoria para saber a qué tamaño necesita triturar el carbón.
Hay hasta seis trituradoras de carbón entre las que puede elegir para realizar el trabajo. La trituradora de mandíbulas y la trituradora de impacto son las opciones ideales para el carbón con alto contenido de humedad.
Sin embargo, la trituradora de rodillos de doble dentado es la más económica y práctica. Por eso es muy popular en pequeñas plantas de trituración de carbón.
Pero debes tener en cuenta que estas herramientas para moler carbón no pulverizan. Sólo trituran el carbón en tamaño de guijarros para su posterior procesamiento.
Paso 2: Tamizar el carbón triturado
Después de triturar la roca de carbón, es necesario tamizar los objetos extraños como escombros, metal y otras rocas. Estos ayudan a:
- proteger la máquina
- hacer que la trituradora sea más segura evitando accidentes causados por objetos duros;
- y asegúrese de obtener polvo de carbón molido consistentemente.
Comience pasando la roca de carbón a través de cribas para eliminar materiales extraños y piezas de gran tamaño. Puede utilizarcribas vibratorias o trommel para este procedimiento.
Sin embargo, las cribas de trómel , también llamadas cribas de tambor , funcionan mejor para tamizar carbones crudos antes del proceso de trituración.
¡A continuación, pasamos a la etapa de molienda!
Nota: Este paso viene después del triturado inicial y cuando las brasas se reducen de tamaño. Esto se debe a que las cribas no pueden cribar carbón de gran tamaño, ya que su tamaño de alimentación suele estar dentro de los 200 mm.
Paso 3: muele el carbón
Para concluir el procedimiento de pulverización de carbón, debemos pasar el carbón por una etapa de molienda secundaria . Esta es una parte integral de la pulverización de carbón.
Entonces, ¿cómo funciona un pulverizador de carbón?
Se trata de la transformación del carbón triturado en un polvo extrafino. Introduces carbón en la máquina. Y mientras el molino gira, las bolas caen sobre el carbón y lo pulverizan.
Este paso ocurre dentro de equipos especializados como molinos de carbón (molinos de bolas) y molinos verticales de rodillos.
Los molinos de bolas están bien aquí. Funcionan también como trituradoras de etapa primaria y secundaria. Los molinos de bolas pueden moler carbones con un tamaño de entre 20 y 25 mm , según el modelo que tenga. La popular Ф900×1800 disponible en FTM Machinery tiene un tamaño de avance de 20 mm y puede moler entre 0,65 y 2 toneladas por hora , lo cual es impresionante.
Los molinos verticales de rodillos muelen mucho mejor porque funcionan como molinos de tercera etapa o terciarios. Tienen mayores capacidades gracias a sus altas capacidades de potencia. Por ejemplo, el HLM1300K tiene una capacidad de potencia de 200 kilovatios y puede producir entre 10 y 40 toneladas por hora . Esto es más de 10 veces el rendimiento del molino de bolas.
Con molino de bolas
- 1 Para pulverizar carbón triturado en un molino de bolas, se comienza alimentando el molino con carbón triturado. Luego, los medios de molienda trituran y muelen el carbón en la cámara giratoria.
- 2 El flujo de aire saca el carbón pulverizado del molino de bolas.
- 3 A continuación, deberá utilizar el molino clasificador para separar las partículas finas de carbón del flujo de aire.
- 4 Puedes pulverizar aún más las brasas gruesas repitiendo el ciclo.
Aquí hay una animación 3D que muestra cómo funciona un molino de bolas:
Con molino vertical de rodillos (VRM)
Los VRM constan de una mesa o cuenco giratorio y rodillos.
- 1 Para moler el carbón, introduzca carbón crudo o inicialmente triturado en el molino, que luego se muele entre los componentes giratorios.
- 2 Finalmente, el aire caliente elimina la humedad, saca el carbón pulverizado y un clasificador separa las partículas.
Esto es todo lo que necesita saber sobre el VRM:
Paso 4: beneficio del carbón
Después de triturar y moler el carbón, los guijarros o trozos de carbón tienen más superficie. Luego se encuentran restos de azufre y nitrógeno, a menudo atrapados en el interior. Otras impurezas comunes incluyen pirita y ceniza.
El tratamiento del mineral tiene como objetivo eliminar las impurezas para mejorar aún más la calidad del polvo de carbón.
Conocemos dos métodos comunes que son:
- Separación física: utilizar técnicas como clasificación de aire o separación magnética para separar físicamente las impurezas de las partículas de carbón.
- Flotación por espuma: este método implica mezclar el carbón con agua y productos químicos de flotación, creando una suspensión. Se introducen burbujas de aire que se adhieren a impurezas hidrofóbicas y forman una espuma en la superficie. Luego se retira esta espuma, eliminando las impurezas.
- Colectores: se unen selectivamente a las impurezas objetivo, promoviendo su adhesión a las burbujas de aire. Los ejemplos incluyen xantatos, ácidos grasos, aminas, sulfonatos, ditiofosfatos y queroseno.
- Espumadores: Generan y estabilizan la espuma, facilitando la separación de impurezas. Los espumantes habituales son los alcoholes y los éteres de poliglicol.
Así es como se ve el proceso:
- 1 Se empieza mezclando agua con carbón pulverizado para formar una lechada o pulpa de carbón.
- 2 Agregue algunos reactivos de flotación , también conocidos como colectores y espumantes, a la suspensión. Para el carbón pulverizado, la dosis típica de reactivo de flotación es de 0,5 a 1,0 kilogramos (1,1 a 2,2 libras) de reactivo por tonelada de carbón alimentado. Algunos carbones oxidados que son difíciles de hacer flotar pueden requerir niveles de dosificación más altos, de hasta 2 kg/t (4,4 libras/tonelada) o más.
- 3 Introduzca burbujas de aire en la mezcla utilizando agitadores mecánicos o dispositivos para agitar. Aquí, las burbujas de aire se adhieren a impurezas hidrófobas y forman espuma en la superficie.
- 4 Recoge las partículas adheridas a las burbujas raspándolas o desnatándolas.
- 5 Mientras mantiene la lechada de carbón limpia en el recipiente o celda de flotación, procese la espuma que contiene las impurezas para separarla del agente espumante.
Así es como funciona el proceso de flotación de espuma:
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Paso 5: secar el carbón para eliminar la humedad.
El exceso de humedad en el carbón procedente del sitio de excavación, molienda y procesamiento del mineral puede dificultar la combustión. Por eso el secado es un paso esencial antes de que el producto esté listo para el mercado.
Hay dos métodos comúnmente utilizados: secado manual y método de secado a máquina.
Secado manual- 1 Extienda el carbón tamizado sobre una superficie de secado.
- 2 Utilice aire caliente o una fuente de calor para eliminar la humedad.
- 3 Voltee y airee regularmente para asegurar un secado uniforme.
- 4 Monitoree hasta llegar al nivel de humedad deseado.
Desde secadores rotativos hasta secadores de tambor y secadores de lecho fluidizado, no faltan técnicas de secado a máquina. Usar una máquina hace que las cosas sean bastante simples, eficientes y rápidas.
Recomendamos utilizar un secador de tambor rotativo . Puede reducir la humedad de los materiales hasta un 1% o menos y tiene una velocidad de secado muy alta. También se utiliza para secar fertilizantes y otros minerales, funciona como una secadora en la lavandería.
- 1 Introduzca el carbón en la máquina.
- 2 Aplique calor o aire caliente mientras la secadora gira o agita para secar su contenido.
¿Cómo evitar una explosión en una planta pulverizadora de carbón?
Para evitar explosiones en los molinos de carbón, en las centrales eléctricas de carbón se utilizan diversos sistemas de inertización . Estos sistemas incluyen métodos como:
- Inertización con vapor
- Nebulización o diluvio de agua
- Inertización de CO 2
- Inertización N 2 (menos común)
- Sistemas de supresión de explosiones.
La inertización con vapor utiliza vapor para diluir el nivel de oxígeno en el molino y evitar la combustión.
Los sistemas de nebulización o diluvio de agua implican rociar agua para controlar la temperatura y extinguir las llamas.
La inertización de CO 2 reemplaza el aire del molino con dióxido de carbono para crear una atmósfera inerte. Mientras tanto, la inertización con N 2 logra el mismo propósito utilizando nitrógeno.
Estos sistemas de inertización ayudan a mitigar el riesgo de incendio o explosión al alterar el entorno del molino para evitar la combustión del polvo de carbón.
Preguntas frecuentes
1. ¿Cuál es la diferencia entre carbón y carbón pulverizado?
El carbón es un combustible fósil crudo recientemente refinado formado a partir de restos de plantas y animales que fueron comprimidos y calentados durante millones de años. El carbón pulverizado, por otro lado, es un polvo fino elaborado a partir de carbón triturado, molido y mezclado.
2. ¿Cuáles son las ventajas del carbón pulverizado?
El carbón pulverizado se quema mejor, liberando más energía debido al aumento de la superficie, lo que garantiza una mejor combustión. También es adaptable a diversas industrias, ya que impulsa la generación de electricidad, la calefacción y los procesos industriales.
3. ¿Cuáles son las desventajas del carbón pulverizado?
Como cualquier otro combustible fósil, produce emisiones como dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno. El carbón es dos veces peor que la gasolina en cuanto a emisiones causantes del calentamiento global. Por tanto, contribuye a la contaminación del aire y al calentamiento global. Por último, la manipulación del polvo fino de carbón plantea riesgos de explosión y para la salud de los trabajadores.
Carbón pulverizado: un combustible para el futuro
El carbón pulverizado es producto de una meticulosa ingeniería y avances tecnológicos. El procesamiento del carbón en bruto para convertirlo en carbón pulverizado implica varios pasos complejos que, en última instancia, convierten el carbón en bruto en un polvo fino preparado para la generación de energía.
Sin embargo, es fundamental manipular el carbón pulverizado con cuidado debido a su naturaleza explosiva. Es esencial contar con una planta de procesamiento de carbón bien diseñada y equipada, atendida por personal experimentado.
La instalación de equipos como molinos, máquinas de flotación de espuma y secadores, desde la preparación hasta la pulverización, garantiza una transformación perfecta del carbón crudo en una valiosa fuente de energía.
