Caracterización RAMAN de carbonizados de carbón obtenidos en un reactor de lecho fijo presurizado

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se estudió el efecto de la presión en las propiedades estructurales de los residuos carbonosos obtenidos después de la pirólisis de muestras de carbón. Las reacciones de pirólisis se realizaron en un reactor de lecho fijo a 800 °C, variando la presión entre 1 y 20 atm. Las muestras empleadas fueron dos carbones provenientes del suroeste Antioqueño, cuya diferencia más significativa es la propiedad de ablandamiento. El análisis estructural de los carbonizados se realizó mediante espectroscopía Raman, con el fin de identificar diferencias micro-estructurales en los carbonizados debido a los cambios de presión durante la pirólisis, esta caracterización se complementó con microscopia electrónica de barrido (MEB) y reactividad con oxígeno molecular usando la técnica de termogravimetría. Se encontraron cambios en las bandas Raman características para los carbonizados obtenidos a 1 y a 5 atm. El aumento posterior de la presión no mostró cambios adicionales. La presión afectó el ordenamiento de las estructuras carbonosas durante la pirólisis, y este efecto menos significativo en el carbón con propiedades de ablandamiento.

ABSTRACT: The aim of this work was to evaluate the effect of pressure on the structural properties and subsequent reactivity of coal chars. Pyrolysis reactions were carried out in a fixed bed reactor at 800 oC, by varying the pressure from 1 to 20 atm. Two coal samples with a substantial difference in the swelling index were used for the analysis. Structural analysis of the coal chars was performed using Raman microscopy, this characterization was intended to figure out differences in the carbonaceous structures after the pressurized pyrolysis. The coal chars characterization was complemented by MEB micrographs and reactivity with molecular oxygen in TGA. Characteristic Raman bands showed significant changes for the pressurized condition without clear differences due to pressure changes. The pyrolysis pressure affected the ordering of the carbonaceous structures during pyrolysis, and this effect was less significant in the coal with softening properties.