tesis estudiodelefectodelacenizadebagazodecanadeazucarso
DESCRIPTION
utilizacion de la ceniza de bagazo de caña para la utilizacion en materiales de ceramicaTRANSCRIPT
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!