Calorimetría de Carbón con Bomba de Oxígeno: Guía ISO 1928 Paso a Paso

El Reto en el Análisis Energético del Carbón

La determinación precisa del poder calorífico del carbón define la calidad de suministro energético para operaciones mineras, plantas termoeléctricas, cementeras y laboratorios de control industrial. Desviaciones en el análisis pueden ocasionar:

• Interpretaciones erróneas en compras o mezclas.
• Pérdida de eficiencia operativa y rentabilidad.
• Penalizaciones contractuales por resultados imprecisos.

Estas inconsistencias surgen por equipos obsoletos, falta de control térmico o interpretación inexacta de los datos calorimétricos. La adopción de calorímetros de bomba oxigenada, alineados con normativas internacionales, es fundamental para obtener resultados fiables.

Estándares Internacionales y Fundamentos Técnicos

La norma ISO 1928 establece los procedimientos y requisitos para la medición exacta del poder calorífico superior (PCS) y neto (PCI) de carbón y coque. Los puntos críticos según ISO 1928 incluyen:

• Uso de bomba calorimétrica con oxígeno: El carbón se quema en un recipiente cerrado, presurizado típicamente a 30 bar de O₂ puro. Se registra el cambio exacto de temperatura.
• Reproducibilidad y exactitud: Se requiere precisión de ±0,2% en PCS, empleando patrones certificados (ácido benzoico).

Procedimiento paso a paso:

1. Preparación de muestra:
   • Homogenizar el carbón a granulometría ≤0,2 mm.
   • Pesar entre 0,8 a 1,2g en cápsula de combustión.
2. Montaje en bomba:
   • Insertar mecha de ignición.
   • Añadir cantidad controlada de agua (10-12 ml) en el vaso interno.
   • Sellar y presurizar con O₂ (30 ± 1 bar).
3. Combustión:
   • Sumergir la bomba en el calorímetro (agua agitada).
   • Iniciar ignición eléctrica. Registrar el aumento de temperatura con sensores Pt1000 de alta precisión.
4. Cálculos:
   • Corregir por formación de ácido nítrico y sulfúrico (titulado posterior).
   • Aplicar factor de calibración frente a patrones reconocidos.
   • Determinar PCS y ajustar a base seca y libre de cenizas según la ecuación ISO.

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