Carbonização em pequena escala

Visão geral do processo

O processo de produção de coque em pequena escala é o seguinte:

• O carvão é esmagado para atingir um tamanho superior definido e a humidade da carga é ajustada para um valor alvo. O carvão é a embalagem numa caixa com uma densidade aparente definida.
• A caixa é empurrada para o forno de coque de pequena escala que foi preparado a uma temperatura predeterminada
• Uma sonda de temperatura é inserida no centro da carga de carvão.
• O produto coqueado é descarregado do forno coque 30 minutos após o centro da carga ter atingido uma temperatura alvo
• O coque é extinto com água e seco num forno forçado por ventoinha a 110 °C.
• O coque seco é então pesado e estabilizado. Isto fornece informações sobre o rendimento do coque.
• O coque é então sub-amostrado para análise. Uma vez que a massa da amostra é relativamente pequena, o teste de coque é normalmente limitado ao Teste de Reatividade de Coque (CRI, CSR). A Porosidade do Coque também pode ser determinada, bem como os testes analíticos de coque de rotina, como Análise Proxímica, Enxofre Total e Química de Cinzas.

Advertência: A largura dos fornos de coque de pequena escala é de apenas 105 mm, em comparação com um forno industrial com uma largura de ~500 mm. Isto limita a capacidade destes fornos de simular verdadeiramente as práticas industriais como consequência de vários problemas de transferência de calor. Assim, muitas vezes são necessários testes para avaliar o desempenho do forno de pequena escala com o forno de coque de escala piloto.

Sistemas de controlo

Durante a preparação da amostra para produção de coque, todos os dados são capturados pelo sistema interno de gestão de informações do laboratório da ALS. Este sistema está ligado a todos os saldos para garantir que existe um processo totalmente visível e auditável. Durante o fabrico de coque, as temperaturas da parede do forno são controladas pela gestão de dados cRIO e pelo sistema de registo de dados que controla 3 tiristores de estado sólido que, por sua vez, controlam 12 elementos SiC por forno. Os dados das temperaturas da parede e do centro são capturados pela função de registro de dados cRIO. Durante o teste de coque, todos os dados são novamente recolhidos pelo sistema de gestão de informações do laboratório. A análise de coque é normalmente testada como duplicados, com os resultados fora dos limites de repetibilidade padrão a serem testados novamente.

Apoio laboratorial

A caracterização abrangente do carvão é normalmente necessária no carvão alimentar. Esta é normalmente uma sub-amostragem antes da produção de coque e processamento do carvão através da extensa rede de laboratórios da ALS.