Peso especifico y volumetrico del carbon vegetal en 1 m3
El carbon vegetal es un material carbonoso poroso que se obtiene al calentar madera sin acceso de aire o con acceso muy limitado de oxigeno. Este proceso se llama pirolisis o destilacion seca de la madera. Normalmente comienza a una temperatura superior a 280 °C y se realiza en hornos especiales o instalaciones de carbonizacion.
La calidad del carbon vegetal terminado depende de varios factores:
- especie y humedad de la madera;
- metodo de calentamiento de la masa de madera;
- regimen de temperatura;
- tipo de horno o equipo de carbonizacion.
La produccion de carbon vegetal se divide convencionalmente en varias etapas:
- secado previo de la masa de madera;
- descomposicion termica de la madera en un rango de temperatura determinado;
- mantenimiento y enfriamiento del producto terminado.
Despues de la carbonizacion, la masa del producto terminado suele ser notablemente menor que la masa de la madera seca inicial. Las perdidas se deben a la eliminacion de humedad, sustancias volatiles y productos de descomposicion de la madera.
Caracteristicas fisicas y composicion quimica del carbon vegetal
La composicion del carbon vegetal depende de la temperatura de obtencion. A una temperatura mas alta aumenta la proporcion de carbono y disminuye el contenido de hidrogeno, oxigeno y nitrogeno. Debido a su estructura porosa, el carbon vegetal posee buena capacidad de sorcion.
Segun el tamano de los trozos, el carbon vegetal puede ser fino o grueso. En la practica se encuentran fracciones aproximadamente de 6-12 mm y trozos grandes de 25 mm o mas.
Los principales indicadores de calculo dependen de la especie de madera y de las condiciones de carbonizacion. Los valores orientativos se muestran en la tabla.
| Tipo de carbon | Peso aparente de 1 m3 (kg) | Densidad (g/cm3) | Peso especifico (kg/m3) |
| De abeto | 100-120 | 0,26 | 260 |
| De pino | 130-140 | 0,29 | 290 |
| De abedul | 175-185 | 0,38 | 380 |
| De haya | 195 | 0,45 | 450 |
El poder calorifico del carbon vegetal depende de la temperatura de carbonizacion, la humedad y la calidad de la materia prima. Despues de descargarlo del horno, la humedad puede ser de alrededor de 2-4%, y durante el almacenamiento aumentar hasta 7-15%. Para el carbon obtenido a una temperatura aproximada de 380-500 °C, el calor de combustion puede situarse en el rango de unos 7500-8100 kcal/kg.
Calculo de indicadores importantes del carbon vegetal seco
En el peso del carbon vegetal despues de la produccion influyen:
- calidad y especie de la madera;
- tamanos del material cargado;
- tipo de instalacion de carbonizacion;
- oscilaciones de temperatura en las etapas de carbonizacion;
- humedad del producto terminado durante el almacenamiento.
El peso especifico del carbon vegetal cambia segun la especie de madera. Para el carbon de abedul es caracteristico un valor de alrededor de 0,38 g/cm3, para el de pino, alrededor de 0,29-0,30 g/cm3, y para el de abeto, alrededor de 0,26 g/cm3. Si se necesita una estimacion de almacen, se usa con mayor frecuencia el peso aparente del carbon vegetal seco por 1 m3.
Ambito de aplicacion del carbon vegetal
El carbon vegetal se aplica en la industria, artesania y vida cotidiana. Principales direcciones:
- metalurgia ferrosa;
- metalurgia no ferrosa;
- produccion de sorbentes y materiales filtrantes;
- farmaceutica y preparados absorbentes;
- herreria;
- uso domestico para calefaccion, preparacion de alimentos y tareas del hogar.
La capacidad de sorcion del carbon vegetal se debe a su estructura porosa desarrollada.
Preguntas frecuentes
Se puede usar la densidad de carbon vegetal para calculos precisos?
Los valores de densidad y peso de carbon vegetal en este articulo son de referencia. Sirven para estimaciones preliminares, pero los calculos de proyecto, construccion, produccion y otros calculos importantes deben comprobarse con normas, fichas tecnicas del material o resultados de mediciones.
Por que el peso real de carbon vegetal puede diferir de la tabla?
El peso real de carbon vegetal depende de la composicion, la humedad, la temperatura, la porosidad, el tamano de fraccion, la calidad del material y las condiciones de medicion. Por eso los valores reales pueden diferir de los datos medios de la tabla.
Como calcular la masa de carbon vegetal a partir de la densidad?
Para un calculo aproximado, use la formula: masa = densidad x volumen. Si la densidad de carbon vegetal esta indicada en kg/m3 y el volumen en m3, el resultado sera en kilogramos.