El carbón es un combustible fósil importante. Al arder, libera una gran cantidad de energía térmica y se utiliza ampliamente en muchas industrias clave, como la generación de energía, la metalurgia, la industria química y los materiales de construcción.
Sin embargo, la producción industrial a menudo se enfrenta a carbones húmedos como la antracita, el lignito, el coque y el lodo de carbón. Estos tienen un bajo poder calorífico y generan desperdicio de recursos. ¿Cómo secar eficazmente el carbón húmedo para mejorar su eficiencia de combustión?
4 tipos de carbón
El carbón natural se forma mediante el proceso de carbonización de las plantas bajo la acción geológica. Inicialmente, los restos vegetales se acumularon gradualmente en un ambiente húmedo y deficiente en oxígeno para formar una sustancia orgánica blanda: el carbón de turba.
Con el tiempo, la turba se transforma en carbón bajo las altas temperaturas y presiones generadas por el movimiento de la corteza terrestre. Este proceso se denomina carbonización. Cabe mencionar que la turba también puede utilizarse para la combustión tras el secado, por lo que aún se utiliza como fuente de energía en algunas zonas.
Existen cuatro tipos de carbón, según su grado de carbonización. Cada tipo de carbón tiene un contenido de carbono, un poder calorífico y un uso específicos.
1. Antracita
La antracita es el carbón de mejor calidad, también conocido como "hulla dura". Es duro, quebradizo, de color negro y con un brillo metálico suave. Este tipo de carbón es muy escaso y representa solo alrededor del 1% del total.
El contenido de carbono de la antracita supera el 86 %. Este carbón, que se quema prácticamente sin humo y tiene un alto poder calorífico, también es relativamente caro. Se utiliza principalmente en la industria metalúrgica y en la calefacción civil de alta gama.
2. Carbón bituminoso
El carbón bituminoso es uno de los tipos de carbón más comunes. Es un carbón de rango medio con un grado de carbonización mayor que el carbón subbituminoso, pero menor que el de la antracita.
Tiene un alto poder calorífico. Es el principal combustible de centrales eléctricas y acerías de todo el mundo. El carbón bituminoso posee cierta cohesión y puede utilizarse para la coquización. Su superficie suele presentar una estructura rayada con alternancia de colores claros y oscuros.
3. Carbón subbituminoso
El carbón subbituminoso es un carbón con un grado de carbonización entre el carbón bituminoso y el lignito. Es negro y opaco. La mayor parte del carbón extraído en las minas pertenece al carbón subbituminoso.
Tiene mayor contenido de humedad, menor contenido de carbono que el carbón bituminoso, un poder calorífico entre bajo y medio, una combustión estable y se utiliza principalmente para la generación de energía. Es un combustible de rango medio ampliamente utilizado en la industria energética.
4. Lignito
El lignito, también conocido como carbón pardo, suele enterrarse a poca profundidad y se extrae fácilmente a cielo abierto. Es el tipo de carbón menos carbonizado, con un bajo contenido de carbono (del 25 % al 35 %), un alto contenido de agua (del 20 % al 70 %) y un bajo poder calorífico.
El lignito es altamente volátil. Tiende a arder espontáneamente y su vida útil es corta, por lo que requiere un control minucioso. Este tipo de carbón se utiliza principalmente en centrales térmicas.
Además, existen muchos tipos de carbón y subproductos derivados del procesamiento del carbón, como ganga de carbón, coque (como el coque de petróleo), carbón pobre, carbón de llama larga, semicoque, carbón limpio, carbón gaseoso, etc.
¿Por qué se seca el carbón?
El carbón crudo suele tener un alto contenido de humedad, especialmente el lignito con más del 30%, lo que reduce el valor calorífico y la eficiencia de la combustión y provoca una combustión incompleta en la caldera y un desperdicio de energía.
Además, el beneficio y el lavado del carbón generan residuos industriales como lodos y lodos de carbón. Estos residuos tienen un alto contenido de agua y un bajo poder calorífico, lo que dificulta su uso directo. El proceso de secado del carbón puede convertirlos en materiales combustibles para mejorar la eficiencia del uso de los recursos.
En segundo lugar, el carbón húmedo es pesado y voluminoso, lo que no sólo aumenta los costos de transporte y almacenamiento, sino que también se aglomera y se adhiere fácilmente a los equipos, provocando bloqueos y desgaste.
El carbón seco tiene una alta densidad y un volumen pequeño, lo que no solo es conveniente para el transporte y apilamiento, sino que también reduce la tasa de fallas, mejora la estabilidad del sistema y prolonga la vida útil del equipo.
Por lo tanto, el secado del carbón es fundamental. El carbón seco se utiliza ampliamente en acerías, calderas de centrales eléctricas y plantas de materiales de construcción.
¿Cómo secar carbón eficazmente?
El secador de carbón tradicional tiene problemas como alto costo de secado, alto consumo de energía, secado desigual y operación compleja.
La línea de secado de carbón de un solo tambor de FTM Machinery está adaptada a diferentes tipos de carbón (por ejemplo, abrasividad del coque, inflamabilidad del lignito), lo que mejora en gran medida la eficiencia y la seguridad del secado y aumenta el valor calorífico en más del 30%.
Línea de secado de carbón
La línea completa de secado de carbón generalmente incluye los siguientes eslabones principales:
- 1 Canal de alimentación : El carbón húmedo ingresa a la máquina secadora de carbón a través de esta entrada.
- 2 Tambor giratorio : El tambor cilíndrico gira lentamente, de modo que el carbón queda completamente expuesto a la fuente de calor en el tambor y se calienta y se seca de manera uniforme.
- Horno de 3 quemadores y aire caliente: proporciona la fuente de calor para el secado del carbón crudo, genera aire caliente que se inyecta en el tambor y proporciona el calor necesario. La fuente de calor puede ser gas natural, gas de hulla, diésel u otros combustibles.
- 4 Dispositivo de placa elevadora : La placa elevadora en el tambor levanta y dispersa el carbón de manera uniforme al girar, aumentando de manera efectiva el área de calentamiento del carbón y logrando así un secado eficiente.
- 5 Sistema de extracción y recolección de polvo : Extrae el agua evaporada durante el proceso de secado y recolecta el polvo de carbón, lo cual es respetuoso con el medio ambiente y ahorra energía.
- 6 Sistema de control inteligente : incluye sensores, monitores y paneles de control, que se utilizan para controlar automáticamente parámetros como el tiempo de secado, la temperatura de secado, la humedad, la velocidad, etc. para garantizar la calidad del secado.
El secador de tambor único es el equipo principal para el secado de carbón.
El secador de carbón suele utilizar un secador de un solo tambor, con forma de tambor. Gira sobre su eje, por lo que también se le denomina secador de tambor rotatorio o secador de rodillos.
Soluciona los problemas de mantenimiento de los secadores de triple paso y ofrece alta eficiencia, gran capacidad, automatización completa y bajos costos de secado. El secador de un solo tambor puede reducir la humedad del carbón por debajo del 13 % y ha sido un éxito de ventas en el mercado durante años.
Cinco ventajas del secador de tambor único:
1. Fuerte capacidad de secado
El método de calentamiento directo puede secar de manera eficiente carbón húmedo, lodo de carbón y material de coque en un radio de 50 mm.
La capacidad es de 1,9 a 76 toneladas/hora, ideal para la producción a gran escala. La velocidad del tambor y la temperatura de secado se pueden ajustar para satisfacer diversos tipos de carbón y sus necesidades de humedad.
2. Buen efecto de secado, sin adherencia.
El tambor de secado está soldado con una placa elevadora de acero inoxidable, con ángulos flexibles (90°/135°/150°) para mejorar la uniformidad y la velocidad del secado. Dispone de conexiones atornilladas para facilitar su sustitución.
Durante el secado, la placa elevadora tritura, limpia y dispersa el carbón húmedo, evitando que el lodo de carbón se adhiera al tambor y mejorando la eficiencia del secado.
3. Fuerte rendimiento de sellado.
La tapa y el extremo de alimentación cerrados, junto con la lámina de sellado, se adaptan perfectamente al movimiento del cilindro. Garantizan un sellado eficaz, reducen la pérdida de calor y el reflujo de aire, y mejoran la eficiencia térmica.
Hay alrededor de 200 láminas de sellado, todas hechas de acero inoxidable con buena elasticidad y resistencia al calor.
4. Adaptable a múltiples fuentes de calor.
La fuente de calor se quema para proporcionar aire caliente a la secadora. Existen tres fuentes de calor comunes:
Combustibles sólidos (carbón, pellets de biomasa, cáscaras de arroz, madera), combustibles gaseosos (gas natural, biogás, gas de carbón, gas licuado de petróleo, gases de combustión residuales) y combustibles líquidos (diésel, petróleo pesado, petróleo de biomasa)
La fuente de calor específica utilizada por el secador de carbón se basa en sus necesidades de producción, la fuente de combustible, los requisitos de evaluación ambiental, el costo de inversión en equipos y el costo de producción.
5. Funcionamiento estable y fácil mantenimiento.
El secador de tambor único puede lograr un secado de carbón continuo durante 24 horas y realizar mantenimiento cada tres a seis meses.
Solo necesita lubricación regular para reducir los costos operativos.
Conclusión
A medida que se endurecen las regulaciones ambientales, el secado eficiente del carbón desempeña un papel vital en su procesamiento. Los secadores de tambor único de FTM Machinery mejoran la calidad del carbón y reducen los costos de producción. Ofrecemos un proceso integral de secado de carbón personalizado. Contáctenos para obtener detalles de los equipos y planes de proyecto que fomenten el uso eficiente, seguro y con bajas emisiones de carbono del carbón.
