martes, 16 de junio de 2015

Todo sobre el Carbón Vegetal.

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Carbón vegetal.
Producto sólido y poroso que contiene entre 85 y 98% de carbón; se produce de materiales carbonosos como celulosa, madera, turba y carbones bituminosos o de menor nivel.
Los carbones vegetales de celulosa o madera son suaves y desmenuzables. Se utilizan principalmente para decolorar soluciones de azúcar y otros alimentos, y para quitar sabores y olores desagradables del agua. Los carbones duros y densos se obtienen de la cascara de nuez y de la turba. Se utilizan en máscaras antigás, en la separación de mezclas en la industria química y, también, en el tratamiento terciario de aguas residuales, dado que adsorben en forma eficaz la materia orgánica y mejoran la calidad del agua.

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El carbón vegetal se produce por calentamiento de residuos vegetales, hasta temperaturas que oscilan entre 400 y 700 °C, en ausencia de aire.
Se cubre totalmente enormes pilas de leña con musgo y ramas tiernas. Luego se enciende la leña (parte inferior), y deja que se queme durante días, posteriormente, se sube hasta la cima de la pila y se pisa.
Cuando la capa se mantenga estable sin tambalear, es señal de que todo esta seco y endurecido, se abre entonces la pila y se obtiene el apreciado Combustible.
El poder calorífico del carbón vegetal oscila entre 29.000 y 35.000 kJ/kg, y es muy superior al de la madera, que oscila entre 12.000 y 21.000 kJ/kg.
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El carbón vegetal es quizás el primer material de carbón utilizado por el hombre y su uso data probablemente desde el mismo momento en que se comienza a utilizar el fuego; dado que los trozos de madera carbonizada que quedarían en algunas hogueras pueden considerarse un carbón vegetal rudimentario. De hecho, existen pruebas de que en muchas Pinturas rupestres de hace más de 15.000 años el carbón vegetal se utilizaba para marcar el contorno de las figuras, además de usarse como pigmento de color negro cuando se mezclaba con grasa, sangre o cola de pescado.
El carbón vegetal se usa mayoritariamente como Combustible, no solo de uso doméstico sino también industrial, especialmente en los países en vías de desarrollo. La producción de carbón vegetal tiene un importante impacto ambiental que es necesario disminuir.
Forja del hierro
Otro uso fundamental del carbón vegetal en la historia de la humanidad es su empleo en la metalurgia. La metalurgia el hierro, comenzada ya unos 1.200 años a.C. y que se desarrolla en Europa durante la “edad del hierro” (700 a. C. hasta el 68 d. C.), no hubiese sido posible sin el carbón vegetal ya que las elevadas temperaturas que se requieren para fundir los minerales no pueden alcanzarse utilizando simplemente madera o los combustibles de la edad del hierro.
Además, el carbono que contiene el carbón vegetal actúa como reductor de los óxidos del metal que forman los minerales y con la técnica apropiada parte de este carbono puede alearse con el hierro para dar lugar al acero, mucho más duro que el hierro, lo cual fue fundamental en el desarrollo de armas y herramientas más resistentes. Era el Combustible utilizado en la llamada forja catalana, para la producción de acero.
Otras aplicaciones
Otra de las aplicaciones del carbón vegetal es la fabricación de pólvora. La pólvora negra se compone de un 75% de salitre (nitrato de potasio), un 12% de Azufre y un 13% de carbón vegetal. Estos ingredientes al quemarse producen un gas que tiende a ocupar un volumen 400 veces mayor que la mezcla original, produciendo una fuerte presión en las paredes del recipiente que los contiene.
Dado que el carbón vegetal es un material poroso, otra de sus aplicaciones es su uso como absorbente. Así, se sabe que la madera carbonizada se usaba como absorbente médico en el antiguo Egipto y que en el año 400 a. C. Hipócrates recomendaba filtrar con carbón el agua para beber.
También se usa para absorber moléculas de un tamaño relativamente grande (como los colorantes),dado que la mayoría de la porosidad de los carbones vegetales está dentro del campo de los macroporos (anchura del poro 50 nm). Una aplicación relativamente importante es la clarificación de bebidas alcohólicas como el vino, cerveza, whisky, etc.
La calidad del carbón vegetal
El mercado para el carbón vegetal, menos exigente del punto de vista de la calidad, es el doméstico. Las razones son que no puede medirse fácilmente su performance, es mínimo el poder del consumidor como individuo, de especificar y de obtener carbón vegetal de buena calidad, y hay una cierta compensación posible entre el precio y la calidad que el consumidor familiar usa para tener resultados satisfactorios. Sin embargo, esto no significa que no hay motivos para el control de calidad.
Por otra parte, los grandes usuarios, como es el caso de la industria siderúrgico conocen por su propia experiencia e investigación, las propiedades que buscan en el carbón vegetal, y tienen los medios, con su poder adquisitivo concentrado y el control por lo menos parte, de su propia producción de carbón vegetal, de asegurarse que el carbón por ellos empleado se ajusta a sus especificaciones y produce el hierro fundido con costos globales mínimos.
Debe tenerse en cuenta esta situación puesto que los requisitos industriales y domésticos no son siempre los mismos y una inteligente evaluación de los reales requisitos de calidad del mercado, pueden permitir surtir carbón vegetal más barato o en mayores cantidades, beneficiando sea al comprador como al vendedor.
La calidad del carbón vegetal se define según algunas de sus propiedades y, si bien todas en cierto modo están interrelacionadas, se miden y se valúan por separado.
 Propiedades físicas
Las propiedades descritas hasta ahora son consideradas como propiedades químicas, pero las propiedades físicas, especialmente para el carbón vegetal industrial, no son menos importantes. Y es en la industria del carbón para la fundación del hierro donde las propiedades físicas tienen mucha importancia.
En la carga de un horno de fundición el carbón vegetal es la materia prima más cara. Las propiedades físicas del carbón vegetal influyen sobre la producción del alto horno, mientras que las propiedades químicas se relacionan más a la cantidad de carbón necesario por cada tonelada de hierro y a la composición del hierro o del acero final (1).
La capacidad de resistir el fraccionamiento, en el manipuleo, es importante para mantener una permeabilidad constante de la carga del horno al impacto del aire, que es vital para conservar la productividad y la uniformidad de las operaciones del horno.
Poder calorífico
La unidad que se emplea para medir la cantidad de calor desarrollada en la combustión se la denomina poder calorífico.
Se entiende por poder calorífico de un combustible, la cantidad de calor producida por la combustión completa de un kilogramo de esa sustancia. Tal unidad se la mide en cal/kg de combustible.
Clasificación de los combustibles
Carbón vegetal o de leña:provienen de la carbonización de la madera . NS = 6000 a 7000 cal / Kg., no contiene azufre.
Antracita: son los carbones más antiguos. Tienen gran contenido de carbono y pocos materiales volátiles y oxígeno. (NS = 7800 a 8600 cal /kg).
Hulla: son los carbones más utilizados en la industria, se distingue tres tipos: hulla seca, hulla grasa y la hulla magra.
Hulla seca: hornos de arrabio y en la producción de coque metalúrgico. (NS = 7500 cal / kg.
Hulla grasa: en la producción de gas alumbrado y coque. (NS = 8300 a 8600 cal / kg.)
Hulla magra: desprende pocas materias volátiles. (NS = 7900 a 8370 cal / kg.).
Todas las hullas son de color negro o gris oscuro.
Lignito: son combustibles que proceden de la carbonización natural de la madera. Al quemarse desprende el azufre provocando mal olor y daños en metales y estructuras. Hay dos tipos distintos:
Lignitos perfectos: más antiguos (poder calorífico = 6000 cal / Kg.)
Lignitos leñosos: más jóvenes. (poder calorífico = 5000 a 5700 cal /Kg.)
Turba:son carbones de menor calidad. De 3200 a 4000 cal / Kg. = NS.
Almacenamiento del carbón
El almacenamiento del carbón es un aspecto importante por varios motivos. El carbón se almacena en grandes cantidades y durante periodos largos debido a su uso industrial. Los grandes almacenamientos de carbón se llaman parques y se suelen situar al aire libre, estando por ello expuestos a las inclemencias meteorológicas, influyendo en las propiedades del carbón.
El tamaño que vaya a tener el parque va a depender de:
Situación geográfica del mismo (proximidad de la fuente productora del carbón
Medio de transporte utilizado
Clima (este factor también puede afectar al transporte
Proceso de producción y fabricación al que se destina, debido a las puntas de demanda que pueda presentar el proceso para el que es necesario el carbón.
Condiciones óptima para el almacenamiento del carbón
Lugar: El suelo debe estar bien nivelado, firme, sin grietas y bien drenado
Humedad: No apilar carbón húmedo con seco
Para más información contáctenos:
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