Obtención del carbón activado

Obtención del carbón activado

Actividad 1

(Molienda y tamizado)

Materiales y equipos

Molino convencional

Descripción

Luego del pretratamiento realizado a los materiales estos se someten a un proceso de molienda y posterior tamizado o con el objetivo de obtener un material con tamaño de partícula uniforme de aproximadamente 4 mm de diámetro. La molienda se realiza en un molino convencional. (Vargas, Giraldo, & Moreno, 2008)

http://www.scielo.org.co/pdf/rcq/v37n1/v37n1a06.pdf

Los materiales lignocelulósicos debido a su alto contenido de carbono y baja cantidad de cenizas son ideales como materia prima para la obtención de carbón activado. Estos materiales presentan una dureza y densidad muy apropiadas para soportar el tratamiento químico y físico a fin de obtener un carbón activado de alta calidad. Los materiales lignocelulósicos están compuestos por celulosa, hemicelulosa y lignina. (Obregón Valencia, 2012)

PROCESO-FISICO

1. ACTIVIDAD

Molido de materias primas

MATERIAL Y EQUIPO

Molino

DESCRIPCION

Se hace el proceso de molido o trituración hasta formar un fino polvo, después compactado con algún aglomerante en forma de briquetas y luego vuelto a moler hasta obtener el tamaño deseado de los poros. De esta forma se consigue una mejor difusión del agente activante y una mejor porosidad en el carbón activado resultante.

1. ACTIVIDAD

Carbonización

MATERIAL Y EQUIPO

DESCRIPCION

El precursor del procedimiento anterior, es sometido a elevadas temperaturas (del orden de 800ºC) en ausencia de aire, para eliminar las sustancias volátiles y dejar un residuo carbonoso que será el que se someta a la activación. Durante la deshidratación y desvolatilización, la salida de los gases y vapores del precursor produce una porosidad “incipiente” en el carbonizado, la cual se desarrolla aún más durante el proceso de activación.

1. ACTIVIDAD

Activación

MATERIAL Y EQUIPO

Mufla y Estufa

Agentes activantes: Oxígeno (raramente a escala industrial), aire, vapor de agua (el más usado) y CO2.

DESCRIPCION

La activación se realiza a una temperatura de (800 y 1000°C), este proceso consiste en hacer reaccionar al agente activante con los átomos de carbono del carbonizado que está siendo activado; de forma que se produce un “quemado selectivo” que va horadado progresivamente al carbonizado, generando poros y aumentando la porosidad hasta transformarlo en un carbón activado llamado “carbón primario”.

Los agentes activantes que se suelen usar son: Oxígeno (raramente a escala industrial), aire, vapor de agua (el más usado) y CO2.

1. Para pérdidas por combustión menores del 50% se obtienen carbones activados microporosos,
2. Si la pérdida por combustión es mayor del 75% se obtiene un carbón macroporoso.
3. Si la pérdida por combustión está entre el 50 y 75% el producto obtenido es una mezcla de estructura micro y macroporosa.

PROCESO-QUIMICO

Actividad 2

Materiales y equipos

Agente activante: ácido fosfórico (H3PO4), Cloruro de cinc (ZnCl2), ácido sulfúrico (H2SO4)

Mufla

Impregnación Y Tratamiento térmico

Este proceso se desarrolla en una sola etapa, calentando en atmósfera inerte una mezcla del agente activante con el material de partida. Las sustancias más usadas son: ácido fosfórico (H3PO4), Cloruro de cinc (ZnCl2), ácido sulfúrico (H2SO4). Este proceso se desarrolla a una temperatura media (400 – 600ºC), manteniendo esta temperatura por un tiempo de 1 hora aproximadamente. (Master en Ingeniería del agua Escuela universitaria Politécnica y Universidad de Sevilla 2014)

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