tesis estudiodelefectodelacenizadebagazodecanadeazucarso

Bienvenidos

Bagazo de caña de azúcar

Usos bagazo de caña de azúcar

Residuos Orgánicos (Biomasa)

Bagazo de Caña de Azúcar

Combustión Directa

Energía

Ceniza

Pirolisis

Carbón

Energía

Licuefacción

Líquido de Combustión

Energía

Hidrolisis

Fermentación

Etanol

Biodigestión

Biogas

Energía

Ceniza de bagazo de caña de azúcar

Ingenio Azucarero Guabirá

Arcilla

Clasificación de arcillas por tipo de hoja

Tipo de hojas Grupo Especies

1:1 Caolín y serpentina Caolinita, dickita, nacrita.

2:1 Illita-mica Moscovita, illita, glauconita, celadonita y paragonita.

2:1 Esmectita Montmorillonita, beidelita, nontronita.

2:1 Clorita Clinicloro, chamosita, pennantita.

2:1 Vermiculita Vermiculita.

Reacciones químicas en la cocción de arcillas

𝐴𝑙2𝑂3 · 2𝑆𝑖𝑂2 · 2𝐻2𝑂

𝐶𝑎𝑜𝑙𝑖𝑛𝑖𝑡𝑎

𝐴𝑙2𝑂3 · 2𝑆𝑖𝑂2𝑀𝑒𝑡𝑎𝑐𝑎𝑜𝑙𝑖𝑛𝑖𝑡𝑎

+ 2𝐻2𝑂𝐴𝑔𝑢𝑎

2(𝐴𝑙2𝑂3 · 2𝑆𝑖𝑂2)𝑀𝑒𝑡𝑎𝑐𝑎𝑜𝑙𝑖𝑛𝑖𝑡𝑎

2𝐴𝑙2𝑂3 · 3𝑆𝑖𝑂2𝐸𝑠𝑝𝑖𝑛𝑒𝑙𝑎

+ 𝑆𝑖𝑂2𝐴𝑚𝑜𝑟𝑓𝑜

3(2𝐴𝑙2𝑂3 · 3𝑆𝑖𝑂2)

𝐸𝑠𝑝𝑖𝑛𝑒𝑙𝑎

2(3𝐴𝑙2𝑂3 · 2𝑆𝑖𝑂2)

𝑀𝑢𝑙𝑙𝑖𝑡𝑎+

5𝑆𝑖𝑂2𝐴𝑚𝑜𝑟𝑓𝑜

Objetivo General

• Estudiar el efecto de la adición de

ceniza de bagazo de caña de

azúcar en el comportamiento

térmico, micro-estructura y

propiedades físico-mecánicas de

materiales cerámicos.

Objetivos Específicos

• Estudiar el efecto fundente de la

ceniza de bagazo de caña de

azúcar en la conformación de

materiales cerámicos.

Objetivos Específicos

• Determinar una composición

ideal de adición de ceniza de

bagazo de caña de azúcar que

mejore las propiedades de los

materiales cerámicos.

Objetivos Específicos

• Estudiar mediante balances de

masa-energía, el ahorro

energético que la adición de

ceniza provoca en la cocción del

material cerámico.

Objetivos Específicos

• Evaluar mediante un modelo

cinético de reacción las energías

de activación de las mezclas de

ceniza con arcilla.

Metodología

1. Análisis Químico

2. Análisis Mineralógico

3. Microscopía electrónica de barrido.

4. Propiedades Físico-Mecánicas.

5. Análisis termo-gravimétrico y Calorimetría

diferencial de barrido.

6. Balances de masa-energía y modelo

cinético.

Análisis Químico Digestión

Ácida

Filtración

SiO2

Enrase

250 ml

Alícuota 50 ml a pH 7

Enrase 100 ml

CaO

MgO

K2O

Na2O

SO3

Al2O3 Fe2O3

Resultados análisis químico

CBCA AR

%SiO2 83.75% 65.90%

%Al2O3 5.21% 18.80%

%K2O 6.67% 3.39%

%Na2O 4.80% 0.82%

%Fe2O3 3.44% 5.87%

%SO3 0.80% 0.05%

%CaO 1.08% 0.18%

%MgO 2.50% 1.76%

%ppc 1.17% 6.75%

Diferencia en composición respecto a la AR

Dif.

5%

Dif.

10%

Dif.

15%

Dif.

20%

Dif.

25%

Dif.

30%

%SiO2 0.89% 1.79% 2.68% 3.57% 4.46% 5.36%

%Al2O3 -0.68% -1.36% -2.04% -2.72% -3.40% -4.08%

%K2O 0.16% 0.33% 0.49% 0.66% 0.82% 0.98%

%Na2O 0.20% 0.40% 0.60% 0.80% 1.00% 1.19%

%Fe2O3 -0.12% -0.24% -0.36% -0.49% -0.61% -0.73%

%SO3 0.04% 0.08% 0.11% 0.15% 0.19% 0.23%

%CaO 0.05% 0.09% 0.14% 0.18% 0.23% 0.27%

%MgO 0.04% 0.07% 0.11% 0.15% 0.19% 0.22%

%ppc -0.28% -0.56% -0.84% -1.12% -1.40% -1.67%

Difracción de rayos X

Difracción de rayos X

Análisis Mineralógico

0 10 20 30 40 50 60

Inte

nsid

ad

2 Theta (º)

CBCA

Análisis Mineralógico

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Inte

nsid

ad

2 Theta (º)

AR pura

Evolución micro-estructural

0 10 20 30 40 50 60

Inte

nsid

ad (

-)

2 Theta (º)

Temperatura

950 ºC

1000 ºC

1050 ºC

1100 ºC

1150 ºC

Mezcla 10% CBCA

0 10 20 30 40 50 60

Inte

nsid

ad (

-)

2 Theta (º)

Temperatura

950 ºC

1000 ºC

1050 ºC

1100 ºC

1150 ºC

Mezcla 30% CBCA

0 10 20 30 40 50 60

Inte

nsid

ad (

-)

2 Theta (º)

Temperatura

950 ºC

1000 ºC

1050 ºC

1100 ºC

1150 ºC

Evaluación fase mullita

0 10 20 30 40 50

Inte

nsid

ad (

-)

2 Theta (º)

0%

10%

30%

Microscopía electrónica de barrido

1050°C 1150°C

10 % CBCA

Microscopía electrónica de barrido

1050°C 1150°C

30 % CBCA

Propiedades físico-mecánicas

• Contracción lineal.

• Absorción de agua.

• Densidad aparente.

• Porosidad abierta.

• Resistencia a la flexión.

• Resistencia a la compresión.

Molienda

Tamizado

Mezclado y

Humidificación

Prensado

Secado

Molienda

Tamizado

Arcilla (EC)

Ceniza (CBCA)

Cerámica

Cocción

Secado

Contracción lineal (%)

Comp./Temperatura 850 °C 950 °C 1050 °C 1150 °C

0,0 % 0,30 1,55 5,69 11,70

2,5 % -0,16 1,65 5,94 12,76

5,0 % 0,03 1,09 6,33 12,60

7,5 % -0,23 1,39 5,95 12,03

10,0 % -0,03 1,02 5,69 10,99

12,5 % -0,07 1,09 4,74 10,41

15,0 % -0,17 0,59 4,35 9,78

20,0 % -0,20 0,60 3,24 8,87

25,0 % -0,36 0,59 3,05 8,37

30,0 % -0,73 0,10 2,58 7,32

Contracción lineal (%)

0 5 10 15 20 25 30

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Contr

acció

n L

ineal (%

)

Composición (%)

Temperatura

850 ºC

950 ºC

1050 ºC

1150 ºC

Contracción lineal (%)

850 900 950 1000 1050 1100 1150

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14C

on

tracció

n L

inea

l (%

)

Temperatura (ºC)

Composición % CBCA

0,0 %

2,5 %

5,0 %

7,5 %

10,0 %

12,5 %

15,0 %

20,0 %

25,0 %

30,0 %

Absorción de agua (%)

Comp./Temperatura 850 °C 950 °C 1050 °C 1150 °C

0,0 % 21,10 22,35 11,46 1,46

2,5 % 20,20 20,49 11,15 1,46

5,0 % 21,51 18,52 8,74 1,61

7,5 % 19,08 16,40 9,11 1,08

10,0 % 21,52 18,01 8,98 0,69

12,5 % 19,96 18,64 12,04 2,17

15,0 % 19,89 19,22 12,51 4,32

20,0 % 18,96 16,97 12,89 5,11

25,0 % 22,75 18,82 13,49 5,38

30,0 % 20,68 16,69 14,90 7,18

Absorción de agua (%)

0 5 10 15 20 25 30

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

Absorc

ión d

e A

gua (

%)

Composición (%)

Temperatura

850 ºC

950 ºC

1050 ºC

1150 ºC

Absorción de agua (%)

850 900 950 1000 1050 1100 1150

0

5

10

15

20

25

Absorc

ión d

e A

gua (

%)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0,0 %

2,5 %

5,0 %

7,5 %

10,0 %

12,5 %

15,0 %

20,0 %

25,0 %

30,0 %

Absorción de agua (%)

850 900 950 1000 1050 1100 1150

0

5

10

15

20

25

Ab

so

rció

n d

e A

gu

a (

%)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0,0 %

10,0 %

30,0 %

Densidad aparente (g/ml)

Comp./Temperatura 850 °C 950 °C 1050 °C 1150 °C

0,0 % 1,69 1,63 1,97 2,43

2,5 % 1,69 1,71 1,94 2,43

5,0 % 1,65 1,73 2,06 2,37

7,5 % 1,72 1,75 2,04 2,43

10,0 % 1,64 1,74 2,05 2,45

12,5 % 1,69 1,72 1,92 2,36

15,0 % 1,70 1,70 1,91 2,23

20,0 % 1,71 1,76 1,90 2,18

25,0 % 1,59 1,72 1,87 2,15

30,0 % 1,65 1,77 1,82 2,08

Densidad aparente (g/ml)

0 5 10 15 20 25 30

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

De

nsid

ad A

pa

rente

(g/m

l)

Composición (%)

Temperatura

850 ºC

950 ºC

1050 ºC

1150 ºC

Densidad aparente (g/ml)

850 900 950 1000 1050 1100 1150

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6D

ensid

ad A

pare

nte

(g/m

l)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0,0 %

2,5 %

5,0 %

7,5 %

10,0 %

12,5 %

15,0 %

20,0 %

25,0 %

30,0 %

Densidad aparente (g/ml)

850 900 950 1000 1050 1100 1150

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

Densid

ad A

pare

nte

(g/m

l)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0,0 %

10,0 %

30,0 %

Porosidad abierta (%)

Comp./Temperatura 850 °C 950 °C 1050 °C 1150 °C

0,0 % 35,67 36,33 22,59 3,55

2,5 % 34,09 34,98 21,67 3,55

5,0 % 35,54 32,06 18,01 3,80

7,5 % 32,89 28,71 18,63 2,63

10,0 % 35,35 31,38 18,39 1,69

12,5 % 33,64 32,04 23,13 5,13

15,0 % 33,72 32,58 23,96 9,62

20,0 % 32,43 29,94 24,43 11,14

25,0 % 36,19 32,31 25,15 11,58

30,0 % 34,08 29,53 27,17 14,94

Porosidad abierta (%)

0 5 10 15 20 25 30

0

5

10

15

20

25

30

35

Po

rosid

ad A

bie

rta

(%

)

Composición (%)

Temperatura

850 ºC

950 ºC

1050 ºC

1150 ºC

Porosidad abierta (%)

850 900 950 1000 1050 1100 1150

0

5

10

15

20

25

30

35

40P

oro

sid

ad A

bie

rta (

%)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0,0 %

2,5 %

5,0 %

7,5 %

10,0 %

12,5 %

15,0 %

20,0 %

25,0 %

30,0 %

Porosidad abierta (%)

850 900 950 1000 1050 1100 1150

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Po

rosid

ad A

bie

rta

(%

)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0,0 %

10,0 %

30,0 %

Resistencia a la flexión (MPa)

Comp./Temperatura 950 °C 1000 °C 1050 °C 1150 °C

0,0 % 5,11 5,56 6,97 11,60

5,0 % 10,35 12,06 13,06 16,11

10,0 % 9,18 11,54 12,65 24,61

15,0 % 7,57 8,87 11,22 21,72

30,0 % 6,07 5,46 8,63 9,78

0 5 10 15 20 25 30

5

10

15

20

25

Re

sis

tencia

a la

fle

xió

n (

MP

a)

Composición (%)

Temperatura

950 ºC

1000 ºC

1050 ºC

1150 ºC

Resistencia a la flexión (MPa)

Resistencia a la flexión (MPa)

950 1000 1050 1100 1150

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26R

esis

tensia

a la fle

xió

n (

MP

a)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0,0 %

5,0 %

10,0 %

15,0 %

30,0 %

Resistencia a la compresión (MPa)

Comp./Tempera

tura 950 °C 1000 °C 1050 °C 1100 °C 1150 °C

0,0 % 5,63 6,26 12,93 39,12 98,17

5,0 % 7,12 7,65 14,45 41,40 100,50

7,5 % 6,44 8,48 25,30 56,71 104,20

10,0 % 5,78 7,32 16,54 66,09 117,51

12,5 % 5,36 7,75 14,71 52,37 96,49

15,0 % 5,65 7,29 13,68 43,80 84,01

20,0 % 3,71 6,04 11,46 35,26 75,95

30,0 % 3,07 4,03 5,15 12,12 33,89

Resistencia a la compresión (MPa)

0 5 10 15 20 25 30

0

20

40

60

80

100

120

Re

sis

tencia

a la

com

pre

sió

n (

MP

a)

Composición (%)

Temperatura

950 ºC

1000 ºC

1050 ºC

1100 ºC

1150 ºC

Resistencia a la compresión (MPa)

950 1000 1050 1100 1150

0

20

40

60

80

100

120

Re

sis

tencia

a la

com

pre

sió

n (

MP

a)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0,0 %

5,0 %

7,5 %

10,0 %

12,5 %

15,0 %

20,0 %

30,0 %

Resistencia a la compresión (MPa)

950 1000 1050 1100 1150

0

20

40

60

80

100

120

Re

sis

tencia

a la

com

pre

sió

n (

MP

a)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0,0 %

7,5 %

10,0 %

30,0 %

Análisis termo-gravimétrico (TGA)

Arcilla pura

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

93

94

95

96

97

98

99

100

101W

L (

%)

Temperatura (ºC)

0% 10HR

WL

4,47583%

98,79491%

94,31908%

10% CBCA

0 200 400 600 800 1000 1200

94

95

96

97

98

99

100

101

102

WL (

%)

Temperatura (ºC)

10% 10HR

99,70822%

95,12941%

WL

4,57881%

30% CBCA

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

94

95

96

97

98

99

100

101

WL

(%

)

Temperatura (ºC)

30% 10HR

WL

3,88117%

99,12155%

95,24038%

Calorimetría diferencial de barrido (DSC)

10% CBCA

30% CBCA

Resultados TGA & DSC

Análisis

Termo-

gravimétrico

(TG)

Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC)

Picos Máximos y Mínimos (°C)

Composición

(CBCA)

T.A. – 750 °C

(Rango de

Temp.)

Deshidroxilación

(°C)

Transición α-β

cuarzo (°C)

Formación de

líquido (°C)

0% 4,48% 490,3 580,3 975,3

10% 4,58% 494,9 579,9 974,9

30% 3,88% 521,9 576,9 981,9

Balances de masa-energía

• Capacidad calorífica

• Energía de activación

Capacidad calorífica

𝒅𝑸 = 𝒎 ∗ 𝑪𝒑 ∗ 𝒅𝑻 + 𝒇(𝑻)

𝒅𝑸 = 𝑪𝒑 ∗ 𝒅𝑻 + 𝒇(𝑻)

𝒅𝑸

𝒅𝒕𝑭𝒍𝒖𝒋𝒐 𝑪𝒂𝒍𝒐 𝒓𝒊𝒄𝒐 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 (𝑫𝑺𝑪)

=𝑪𝒑 ∗

𝒅𝑻

𝒅𝒕𝑪𝒐𝒎𝒑𝒐𝒏𝒆𝒏𝒕𝒆

𝑪𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝑪𝒂𝒍𝒐𝒓í𝒇𝒊𝒄𝒂

+𝒇(𝑻, 𝒕)

𝑪𝒐𝒎𝒑𝒐𝒏𝒆𝒏𝒕𝒆𝑪𝒊𝒏é𝒕𝒊𝒄𝒐

Capacidad calorífica

Capacidad calorífica

𝑪𝒑 =

𝒅𝑸

𝒅𝒕𝒅𝑻𝒅𝒕

𝑪𝒑 =𝒅𝑸

𝒅𝑻

Efecto de la velocidad en DSC

Calorimetría diferencial de barrido 20 °C/min

0 200 400 600 800 1000 1200

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

DS

C (

mW

/mg)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0%

10%

30%

exo

Capacidad calorífica

0 200 400 600 800 1000

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Cp

(J/g

ºC)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0%

10%

30%

Filtro de Savitzky-Golay

Capacidad calorífica filtrada

0 200 400 600 800 1000

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Cp (

J/g

ºC)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0%

10%

30%

Ajuste polinomial AR

0 200 400 600 800 1000

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Cp (

J/g

ºC)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0%

10%

30%

Intercept = 0,98155, B1 = 0,00248

B2 = -1,472E-5, B3 = 3,95352E-8

B4 = -3,86028E-11, B5 = 1,26426E-14

Ajuste polinomial 10% CBCA

0 200 400 600 800 1000

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Cp (

J/g

ºC)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0%

10%

30%

Intercept = 0,73345, B1 = 0,00371

B2 = -1,84023E-5, B3 = 4,75739E-8

B4 = -4,777E-11, B5 = 1,64056E-14

Ajuste polinomial 30% CBCA

0 200 400 600 800 1000

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Cp

(J/g

ºC)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0%

10%

30%

Intercept = 0,47671, B1 = 0,00503

B2 = -1,9033E-5, B3 = 4,68555E-8

B4 = -4,77429E-11, B5 = 1,69493E-14

Área integrada (arcilla pura)

0 200 400 600 800 1000

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Cp (

J/g

ºC)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0%

10%

30%

Area=1496,43918

dx=940,07319

Área integrada (10% CBCA)

0 200 400 600 800 1000

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Cp

(J/g

ºC)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0%

10%

30%

Area=1450,01829

dx=940,07319

Área integrada (30% CBCA)

0 200 400 600 800 1000

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Cp (

J/g

ºC)

Temperatura (ºC)

Composición

% CBCA

0%

10%

30%

Area=1566,43125

dx=940,07319

Resultados Capacidad Calorífica

Composición Energía J/g

(40 – 980 ºC)

AE

%

Coeficientes polinomiales para calcular

Cp en J*g-1*ºC-1

A B Cx105 Dx108 Ex1011 Fx1014

Arcilla pura 1496,44 0,00 0,98155 0,00248 -1,472 3,953 -3,860 1,264

10% CBCA 1450,02 3,10 0,73345 0,00371 -1,840 4,757 -4,777 1,640

30%CBCA 1566,43 -4,68 0,47671 0,00503 -1,903 4,685 -4,774 1,695

Método de cinética libre de Vyazovkin

𝒅𝜶

𝒅𝒕= 𝒌 𝑻 𝒇(𝜶)

𝒅𝜶

𝒅𝒕= 𝑨 𝒆−

𝑬𝑹𝑻 ∗ 𝒇(𝜶)

𝒅𝜶

𝒅𝑻=𝑨

𝜷 𝒆−

𝑬

𝑹𝑻 ∗ 𝒇(𝜶)

𝒈 𝜶 = 𝒅𝜶

𝒇 𝜶

𝜶

𝟎

=𝑨

𝜷∗ 𝒆−

𝑬𝑹𝑻 𝒅𝑻

𝑻

𝑻𝒐

𝑬

𝟐𝑹𝑻≫ 𝟏

𝒆−𝑬𝑹𝑻 𝒅𝑻

𝑻

𝑻𝒐

≈𝑹

𝑬∗ 𝑻𝟐 ∗ 𝒆−

𝑬𝑹𝑻

Método de cinética libre de Vyazovkin

𝒈 𝜶 =𝑨

𝜷∗𝑹

𝑬∗ 𝑻𝟐 ∗ 𝒆−

𝑬𝑹𝑻

𝒍𝒏𝜷

𝑻𝜶𝟐= 𝒍𝒏

𝑹𝑨

𝑬𝜶𝒈 𝜶−𝑬𝜶𝑹

𝟏

𝑻𝜶

𝜶 =𝒎−𝒎𝒐𝒎𝒇 −𝒎𝒐

Método de cinética libre de Vyazovkin

TGA (arcilla pura)

0 200 400 600 800 1000 1200

92

94

96

98

100W

L (

%)

Temperatura (ºC)

% CBCA y Velocidad Calentamiento

0% 05HR

0% 10HR

0% 20HR

TGA (10% CBCA)

0 200 400 600 800 1000 1200

92

94

96

98

100W

L (

%)

Temperatura (ºC)

% CBCA y Velocidad Calentamiento

10% 05HR

10% 10HR

10% 20HR

TGA (30% CBCA)

0 200 400 600 800 1000 1200

94

96

98

100W

L (

%)

Temperatura (ºC)

% CBCA y Velocidad Calentamiento

30% 05HR

30% 10HR

30% 20HR

Temperatura vs Conversión (arcilla pura)

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

0

200

400

600

800

1000

1200

Tem

pera

tura

(ºC

)

Conversión

% CBCA y Velocidad Calentamiento

0% 05HR

0% 10HR

0% 20HR

Temperatura vs Conversión (10% CBCA)

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

0

200

400

600

800

1000

1200

Tem

pe

ratu

ra (

ºC)

Conversión

% CBCA y Velocidad Calentamiento

10% 05HR

10% 10HR

10% 20HR

Temperatura vs Conversión (30% CBCA)

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

0

200

400

600

800

1000

1200T

em

pe

ratu

ra (

ºC)

Conversión

% CBCA y Velocidad Calentamiento

30% 05HR

30% 10HR

30% 20HR

Energía de activación

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

0

25

50

75

100

125

150

Ea (

KJ/m

ol)

Conversión

Composición

% CBCA

0%

10%

30%

Evaluación Ea (10 – 35 %)

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

0

25

50

75

100

125

150

Ea (

KJ/m

ol)

Conversión

% CBCA

0%

10%

30%

N = 26 Mean = 20,33113

SD = 2,30557

Mean

20,33113

Evaluación Ea (60 – 85 %)

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

0

25

50

75

100

125

150

Ea (

KJ/m

ol)

Conversión

% CBCA

0%

10%

30%

N = 25 Mean = 125,32022

SD = 9,26159

Mean

125,32022

Evaluación Ea (10 – 35 %)

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

0

25

50

75

100

125

150

Ea

(K

J/m

ol)

Conversión

% CBCA

0%

10%

30%

N = 26 Mean = 4,31328

SD = 2,38155

Mean

4,31328

Evaluación Ea (60 – 85 %)

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

0

25

50

75

100

125

150

Ea (

KJ/m

ol)

Conversión

% CBCA

0%

10%

30%

N = 25 Mean = 121,51146

SD = 12,24811

Mean

121,51146

Evaluación Ea (1 – 15 %)

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

0

25

50

75

100

125

150

Ea

(K

J/m

ol)

Conversión

% CBCA

0%

10%

30%

N = 15 Mean = 25,54099

SD = 7,71024

Mean

25,54099

Evaluación Ea (50 – 85 %)

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

0

25

50

75

100

125

150

Ea (

KJ/m

ol)

Conversión

% CBCA

0%

10%

30%

N = 35 Mean = 124,85762

SD = 9,99095

Mean

124,85762

Resultados Energía de activación

Energía de activación

KJ/mol (10 – 35 %)

Energía de activación

KJ/mol (60 – 85 %)

Arcilla pura 20,3 ± 2,3 125,3 ± 9,3

10% CBCA 4,3 ± 2,4 121,5 ± 12,2

Energía de activación

KJ/mol (1 – 15 %)

Energía de activación

KJ/mol (50 – 85 %)

30% CBCA 25,5 ± 7,7 124,9 ± 10,0

Conclusiones

• La ceniza de bagazo de caña de azúcar

producida en los ingenios azucareros del

oriente boliviano puede utilizarse como un

agregado en la conformación de

materiales cerámicos, sean ladrillos, tejas o

cerámica plana, este desecho industrial

además de mejorar las propiedades de los

materiales cerámicos, produce un ahorro

energético.

Conclusiones

• La ceniza de bagazo de caña de

azúcar tiene un efecto fundente

en la cocción de materiales

cerámicos debido a su alto

contenido de potasio.

Conclusiones

• El potasio se identificó mediante

el análisis químico y el análisis

mineralógico, en este último se

identificaron dos alumino-silicatos

que contienen potasio en su

estructura, denominados

moscovita y microclina.

Conclusiones

• De acuerdo al análisis

mineralógico que se realizó para

evaluar la evolución micro-

estructural de las mezclas, se

identificó que la formación de

fase mullita se distingue mucho

mejor en la mezcla de 10% de

adición de CBCA.

Conclusiones

• Por la microscopía electrónica de

barrido se observó la evolución

micro-estructural de las piezas,

entre las temperaturas de 1050 y

1150 ºC, donde se distingue

claramente la formación de fase

vítrea.

Conclusiones

• Mediante los resultados obtenidos

para las propiedades físico-

mecánicas, y el análisis estadístico

realizado para la resistencia a la

flexión y a la compresión, se determinó

que el porcentaje de adición de

CBCA que mejora las propiedades de

los materiales cerámicos es 10%.

Conclusiones

• Se determinó la capacidad calorífica

de las mezclas, mediante los gráficos

de calorimetría diferencial de barrido,

de ahí se concluye que para elevar la

temperatura de la mezclas desde 40 –

980 ºC, la mezcla de 10% de adición

de CBCA es la que requiere menor

energía.

Conclusiones

• A través del modelo cinético y los

análisis termo-gravimétricos se

determinaron las energías de

activación en función a la conversión

de 3 mezclas, es de esta manera que

se concluye que la mezcla de 10% de

adición de CBCA tiene una energía

de activación menor a la de las otras

mezclas estudiadas.

GRACIAS!