Proyectos
Desarrollo de un carbón activado granular mediante activación física en un horno rotatorio
Resumen
El carbón activado es un término que acoge a un grupo de materiales carbonosos adsorbentes, los cuales tienen un gran área superficial y una alta porosidad (Mcdougall, 1991; Mishra, Langwenya, Mamba, & Balakrishnan, 2010). De acuerdo con la IUPAC (Ver Figura 1), macroporos, son poros con diámetros mayores a 50 nm; mesoporos, cuyo diámetro se encuentra entre 2 y 50 nm; y los microporos, que tienen diámetros menores a 2 nm (Menéndez-Díaz & Martín-Gullón, 2006). Los microporos se pueden clasificar en dos subgrupos: supermicroporos, que son aquellos con diámetros entre 2 y 0.7 nm; y los poros cuyo diámetro está por debajo de 0.7 nm se denominan ultramicroporos (Inagaki & Tascón, 2006). La otra característica es el área superficial específica de un carbón activado que puede alcanzar y superar fácilmente los 500 m2/g. Se ha encontrado en la literatura datos de carbones activados hasta de 2000 m2/g y mayores (Sütcü & Demiral, 2009). Entre el 90 y 95% del área superficie interna del carbón activado se debe a la microporosidad (Menéndez-Díaz & Martín-Gullón, 2006). Los usos del carbón activado varían entre tratamiento de aguas residuales tanto industriales como municipales, decoloración de azúcar, la industria alimenticia y farmacéutica, tratamiento de efluentes gaseosos (Carvalho, Mestre, Pires, Pinto, & Rosa, 2006; Menéndez-Díaz & Martín-Gullón, 2006), almacenamiento de gases (gas natural, hidrogeno) (Prauchner & Rodríguez-Reinoso, 2008), la industria minera (especialmente en la minería de oro) (Buah & Williams, 2013), como soporte de catalizador, entre otros. Los precursores utilizados para la fabricación de carbón activado puede ser madera, coraza de coco, carbón mineral (Marsh & Rodríguez-Reinoso, 2006a; Mcdougall, 1991) y en los últimos años se ha incrementado el interés por buscar en los subproductos de la industria y residuos agroindustriales como nuevos precursores para el desarrollo de materiales porosos como el carbón activado (Demirbas, 2009; Ioannidou & Zabaniotou, 2007). Existen diferentes presentaciones, las cuales varían entre Carbón Activado En Polvo (PAC por su sigla en inglés), Carbón Activado Granular (GAC por su sigla en inglés), carbón activado en pellets, carbón activado en fibras, carbón activado en monolitos, películas de carbón activado, tamices moleculares de carbón entre otros (Marsh & Rodríguez-Reinoso, 2006b; Mcdougall, 1991; Menéndez-Díaz & Martín-Gullón, 2006). Cada una de las formas de presentación del carbón activado tiene características diferentes; por ejemplo el PAC, el cual posee partículas de tamaño menores a 0.15 mm lo que le da grandes ventajas en aplicaciones donde puede existir problemas de difusión a través de los poros, pero presenta baja densidad y resistencia a la atrición y no puede ser regenerado, es decir no puede ser reutilizado. Por el contrario el GAC, con partículas entre 1 y 5 mm presenta alta densidad y resistencia al desgaste mecánico, como también una alta transferencia de calor y baja caída de presión, y además el GAC puede ser regenerado por métodos térmicos. La producción de GAC es igual que la de PAC, solo que para que el carbón tenga una forma definida el material carbonoso es mezclado con ciertos aglomerantes y posteriormente extruido (Mcdougall, 1991; Menéndez-Díaz & Martín-Gullón, 2006). La función del aglomerante es el de mantener las partículas de carbón unidas, y aumentar su resistencia mecánica. Se espera que la demanda mundial de carbón activado se incremente en más del 10% anual hasta el 2016, alcanzando una demanda de 1.9 millones de toneladas por año (The freedonia group, 2012)
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA DEL PROGRAMA NACIONAL DE APOYO A ESTUDIANTES DE POSGRADO PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN, CREACIÓN E INNOVACIÓN DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2013-2015
Modalidad:CONVOCATORIA DEL PROGRAMA NACIONAL DE APOYO A ESTUDIANTES DE POSGRADO PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN, CREACIÓN E INNOVACIÓN DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2013-2015
Responsable