Maneras econmicas de hacer carbn activadoEscrito porRobert Gomez|Traducido porMarcela Carniglia

El carbn es usado para mucho ms que las barbacoas de verano.Hemera Technologies/AbleStock.com/Getty ImagesEl carbn activado, tambin llamado carbn vegetal activado, se usa para extraer las toxinas porque es muy poroso y las absorbe muy eficazmente. Se utiliza ms comnmente en medicina y en los filtros. El carbn activado puede ser costoso, pero existen algunas formas sencillas de ahorrar dinero haciendo tu propio carbn activado. Puedes utilizar diferentes materiales no txicos para hacer carbn activado, como madera o cscaras de man, pero uno de los mejores materiales para utilizar es una cscara de coco seca porque absorbe mejor los colores y los aromas. Estos materiales se pueden convertir en carbn activado mediante una solucin qumica de cloruro de calcio (CaCl2) concentrado al 25% o cloruro de cinc (ZnCl2).Nivel de dificultad:Moderada

Necesitars Cscaras de coco Barbacoa Arena Solucin qumica (una solucin al 25% de cloruro de calcio o cloruro de zinc) Un balde de cinco galones Agua destilada Una bandeja para drenaje Una bandeja para cocinar Una bolsa de residuos de plstico Un martillo Una licuadora Bolsas hermticas de plstico

Instrucciones1. 1Coloca las cscaras de coco en un lugar soleado durante una semana para que se sequen. Lmpialas para remover todas las fibras, suciedad y la pulpa.2. 2Esparce arena en la parte inferior de la barbacoa para sellar todas las aberturas. Coloca las cscaras de coco sobre la parrilla de la barbacoa y qumalas a 600 a 1000 grados Fahrenheit (315,5 a 537,7 grados centgrados) durante cuatro a seis horas.3. 3Retira los carbones de coco de la barbacoa y colcalos en la solucin qumica. Djalos en remojo durante 12 a 24 horas. Retira los carbones de coco y enjugalos bien con agua destilada.4. 4Coloca los carbones de coco enjuagados sobre una bandeja de drenaje y djalos drenar durante una hora o hasta que se sequen.5. 5Transfiere los carbones de coco secos a una bandeja para cocinar y colcalos en el horno durante aproximadamente tres horas a 225 grados Fahrenheit (107,2 grados centgrados).6. 6Retira los carbones de coco cocidos del horno y colcalos en una bolsa de residuos de plstico. Usa un martillo para triturarlos en trozos pequeos. Pon los trozos triturados en una licuadora y pulverzalos hasta que tengan la consistencia deseada.7. 7Coloca el carbn activado en bolsas de plstico hermticas para almacenarlo.Consejos y advertencias Puedes seguir el mismo proceso explicado en los pasos del uno al siete para hacer carbn activado usando madera o cscaras de man en lugar de cscaras de coco.

La historia de Carbn ActivadoPor Robert T. Deithorn y Anthony F. MazzoniEn la ltima dcada, la conciencia pblica y la preocupacin por la calidad del agua de consumo ha dado lugar a ms y ms consumidores recurren a punto - de - uso de dispositivos para el tratamiento de agua para su propio nivel de calidad deseado . Esto se refleja en el mercado de los filtros de agua domsticos , diseados para eliminar sabores y olores y contaminantes orgnicos del agua , que ha experimentado un crecimiento sustancial.

El material de estos filtros , carbn activado, es reconocido como eficaz y fiable en la eliminacin de impurezas. El carbn activado tiene una gran capacidad de adsorcin , una afinidad para una amplia variedad de compuestos orgnicos disueltos y cloro y la capacidad de ser hecho a medida para adaptarse a aplicaciones especficas . Pero, qu es el carbn activado , y cmo funciona? Cmo se diferencian los productos de carbono ? Cmo productos y condiciones de funcionamiento afectan a la eficiencia de un sistema de tratamiento de POU ?

Qu es el carbn activado ?

Carbn Activado TIGGEl carbn activado tiene un rea de superficie muy grande por unidad de volumen , y una red de poros submicroscpicas donde tiene lugar la adsorcin .La materia prima principal que se utiliza para el carbono activado es cualquier material orgnico con un alto contenido de carbono ( carbn, madera , turba , cscaras de coco ) . Granular los medios de comunicacin de carbono activado es ms comnmente producido por molienda de la materia prima , la adicin de un aglutinante adecuado para darle dureza , re - compactacin y trituracin al tamao correcto .

El material a base de carbono se convierte en carbono activado, por descomposicin trmica en un horno con una atmsfera controlada y el calor . El producto resultante tiene un rea de superficie muy grande por unidad de volumen , y una red de poros submicroscpicas donde tiene lugar la adsorcin .

Las paredes de los poros proporcionan las molculas de la capa de superficie esenciales para la adsorcin . Sorprendentemente, una libra de carbono ( un contenedor cuarto ) proporciona una superficie equivalente a seis campos de ftbol.

Cmo funciona y Trabaja el Carbon Activado ?

Adsorcin fsica es el principal medio por el cual activan las obras de carbono para eliminar los contaminantes del agua. Naturaleza altamente porosa de carbono proporciona una gran superficie para los contaminantes ( adsorbatos ) para recoger . En trminos simples , la adsorcin fsica se produce porque todas las molculas ejercen fuerzas atractivas , especialmente molculas en la superficie de un slido ( paredes de los poros de carbono ) , y estas molculas de la superficie buscan otras molculas para adherirse a.

La gran rea de superficie interna de carbono tiene muchas fuerzas de atraccin que funcionan para atraer a otras molculas . Por lo tanto , contaminantes en el agua son adsorbidos ( o se mantienen ) a la superficie de carbono por fuerzas de atraccin de la superficie similares a las fuerzas gravitatorias . La adsorcin de la solucin se produce como resultado de diferencias en la concentracin de adsorbato en la solucin y en los poros de carbono .

El adsorbato migra de la solucin a travs de los canales de poros para llegar a la zona en la que las fuerzas de atraccin son ms fuertes . Con esta comprensin de cmo funciona el proceso de adsorcin , debemos entonces entender por qu funciona, o por qu los contaminantes del agua convertido adsorbatos . Los contaminantes del agua se adsorben porque la atraccin de la superficie de carbono para ellos es ms fuerte que las fuerzas de atraccin que los mantienen disuelto en solucin .

Aquellos compuestos que son ms adsorbible a carbn activado generalmente tienen una solubilidad en agua inferior , son orgnica ( compuesta por tomos de carbono ) , tener un peso molecular ms alto y una naturaleza neutra o no polar qumica . Cabe sealar que para adsorbatos agua para convertirse en adsorbidos fsicamente a carbn activado , que deben ser tanto disuelven en agua y ms pequeo que el tamao de las aberturas de los poros de carbono de modo que puedan pasar a los poros de carbono y acumular .

Adems de adsorcin fsica , las reacciones qumicas pueden ocurrir sobre una superficie de carbono . Una de estas reacciones es la eliminacin de cloro del agua que implica la reaccin qumica del cloro con el carbono para formar iones de cloruro . Esta reaccin es importante para el tratamiento POU puesto que esta conversin de cloro a cloruro es la base para la eliminacin de algunos sabores objetables comunes y los olores de agua potable . Los contaminantes del agua se adsorben porque la atraccin de la superficie de carbono para ellos es ms fuerte que las fuerzas de atraccin que los mantienen disuelto en solucin .Cules son las propiedades del carbn activado ?

Productos de carbn activado pueden ser caracterizados por propiedades fsicas y propiedades de actividad . Ambas propiedades de actividad fsica y se convierten en factores importantes en la especificacin de carbones comerciales para aplicaciones de punto de uso .

Propiedades fsicas importantes son el rea de superficie , la densidad del producto ; tamao de malla , resistencia a la abrasin y contenido de cenizas . En las aplicaciones de tratamiento de agua , densidad de carbono se expresa como una copia de lavado y escurrido ( BWD ) o la densidad aparente. Esto establece el nmero de libras de carbono necesarios para completar un filtro lavable de nuevo , y se expresa en trminos de libras por pie cbico .

Tamao de malla ( 8x30 , 12x40 , 20x50 , etc ) establece la gama de tamaos de partcula y, por tanto , el tamao de partcula efectivo que se utilizar en un filtro . El tamao de partcula es un parmetro importante en la especificacin de carbonos para aplicaciones especficas , que afecta a dichas condiciones de funcionamiento como la cada de presin , capacidades de filtracin , requerimientos de velocidad de lavado a contracorriente y la tasa de adsorcin de contaminantes . Mientras que un efecto de tamao de partcula ms cada de presin menor a travs de un lecho de carbn , la velocidad de difusin de un orgnica en el poro y su posterior adsorcin se incrementa significativamente .

Otra caracterstica importante que distingue a los diferentes tipos de tomos de carbono en fase lquida es resistencia a la abrasin . Resistencia a la abrasin se refiere a la capacidad de un carbono de soportar la degradacin durante la manipulacin y se expresa en trminos de nmero de la abrasin . Cuanto mayor sea el nmero de la abrasin , el ms resistente el carbono es a la abrasin .

La propiedad fsica importante final del carbn activado es nivel de cenizas , que refleja la pureza de la carbono . Es el residuo inorgnico que queda despus de la calefaccin de la materia prima . Constituyentes de ceniza Comn de carbonos derivados del carbn son slice , almina , hierro, calcio y magnesio.

Caracterizaciones de actividad son los indicadores clave del rendimiento potencial del carbono para la eliminacin de contaminantes del agua. Una herramienta de caracterizacin importante utilizado en la determinacin de la capacidad de un carbono para adsorber un adsorbente particular es la distribucin del tamao de poro , que por lo general se representa en la forma de una curva ( Figura 1 ) . La distribucin del tamao de poro se produce a travs de la adsorcin de gases y lquidos bajo presin . Se define el volumen de poros disponible capaz de un carbono en tres regiones de tamao de poro : La regin de microporos , mesoporos regin ( entre 100 y 1.000 Angstroms ) , y la regin de macroporos ( mayor que 1000 Angstroms ) ( menos de 100 Angstroms de tamao. ) .

Las molculas se encuentran en fase de gas son generalmente ms pequeos y ms mviles que los de aplicaciones en fase lquida . Por lo tanto , un carbono en fase gaseosa tiene la mayora de sus poros concentradas en la regin de microporos . Hay una amplia gama de tamaos moleculares en el trabajo en fase lquida (sabor y olor, cuerpos de color , productos orgnicos , pesticidas ) , y adsorbatos son menos mviles en el agua. Esto significa una gama ms amplia de tamaos de poro debe estar disponible , tanto para facilitar el movimiento de adsorbatos travs de los poros de carbono y para la adsorcin de determinados tamaos moleculares . Pruebas de bajo costo se han utilizado tradicionalmente para aproximar la distribucin de poros disponible para un carbono como se acaba de describir . Estas pruebas incluyen la adsorcin de un adsorbato de referencia estndar , y ofrecen la posibilidad de distinguir las caractersticas de la actividad de diferentes carbonos.

El yodo es el adsorbato estndar ms comn y se utiliza a menudo como una medida general de la capacidad del carbono. Sin embargo , debido a su pequeo tamao molecular , yodo define con mayor precisin el poro pequeo o volumen de microporos de un carbono y por lo tanto refleja su capacidad para adsorber de bajo peso molecular , sustancias pequeas . Nmero de yodo se define como los miligramos de yodo adsorbido por un gramo de carbono , y que se aproxima a la superficie interna ( metros cuadrados por gramo ) .

Nmero melaza es una medida del grado de coloracin - DE de una solucin de melaza estndar . Debido a que los pigmentos de color son grandes y no pueden penetrar en los poros pequeos , el nmero de melaza define el poro grande o macroporos volumen de un carbono . Se utiliza como una gua relativa para medir la capacidad de un carbono de molculas de adsorbato ms grandes .Por qu los carbones activados diferente?

Como se mencion anteriormente , ya que los carbones activados se pueden hacer de cualquier materia prima carbonosa , existirn diferencias en el producto terminado , como se muestra en la Tabla 1 . A nivel nacional, la mayora de los tomos de carbono se fabrican a partir de carbones . Estos incluyen, en orden decreciente de calidad, de grado metalrgico carbn bituminoso, el carbn sub-bituminoso de menor rango y lignito . Las materias primas y pretratamiento pasos bsicos antes de la activacin pueden afectar a muchas de las caractersticas de la actividad fsica y de carbn activado. Estas diferentes propiedades hacen que algunos carbones ms adecuados que otros para aplicaciones especficas.

El carbn de lignito tienden a tener un dimetro de poro grande ( nmero melaza mayores ) que los hace ms adecuados para la eliminacin de molculas grandes en el cuerpo Color de los lquidos . El carbn bituminoso carbonos activados tienen una amplia gama de dimetros de poro . Dado que estos carbonos tienen una multa y ancho dimetro de poro , son muy adecuados para uso general de- cloracin y la eliminacin de una gran variedad de contaminantes qumicos orgnicos del agua , incluyendo los cuerpos de color ms grandes.

Algunas propiedades fsicas pueden ser importantes en la determinacin de que el carbono es el ms adecuado para una aplicacin especfica . Por ejemplo , la resistencia a la abrasin de carbones activados puede ser importante si el carbono se va a utilizar en una aplicacin donde se requiere volver - lavado frecuente .

Generalmente, los carbones activados a base de carbn muestran un aumento en el nmero de abrasin ( therefore. aumento de la resistencia a la abrasin ) al pasar de los carbones de lignito ms suaves a los carbonos de carbn bituminoso (Tabla 1) .

Tabla 1Las caractersticas tpicas de carbones activados producidos a partir de diferentes materias primas Bituminoso Sub bituminoso lignitoNmero de yodo 1000 1000 600Numero Molar 235 230 300Nmero abrasin 80 75 60Densidad a granel como 26 25 23 envasado en libras de columna / ft3Volumen de la Actividad 26000 25000 13800% Cenizas 6.7 12.3 20.1* % De fsforo en el carbono < 0,05 % 1-5 % < 0,05 %* Parte de la ceniza que se puede formar un precipitado en zonas de agua dura .

La densidad tambin puede ser una consideracin importante para aplicaciones especficas . Como muestra la tabla 1 las densidades de carbones activados tambin varan con la materia prima . Menos libras de carbono con una densidad baja caben en un contenedor determinado , en comparacin a un carbono con una alta densidad . Esto es importante porque , mientras que un recipiente puede requerir menos de peso de carbono de un carbono de baja densidad para hacer un relleno de volumen . Su rendimiento de eliminacin de contaminantes puede ser severamente reducida en comparacin a un carbono de mayor densidad.

El concepto de actividad volumen se convierte en importante en la evaluacin de carbonos. Un simple clculo para determinar la actividad volumen de carbonos es multiplicar la densidad aparente por el nmero de yodo . Por lo tanto , dos recipientes que tienen el mismo volumen con tomos de carbono que tiene la misma actividad de yodo ( medida en miligramos de yodo por gramo de carbono ) , pero diferentes densidades tendrn significativamente diferentes reas superficiales totales de actividad ( volumen ) disponibles para la adsorcin .

La Tabla 1 presenta los datos de actividad del volumen de carbonos hechas a partir de tres materias primas diferentes . Estas actividades de volumen estn calculadas para un volumen estndar de un pie cbico. Las diferencias en la actividad de volumen son evidentes cuando las actividades de yodo son los mismos , pero son diferentes densidades a granel ( bituminosa vs sub-bituminoso ) , y an ms dramtica cuando ambas actividades yodo y densidades aparentes son diferentes ( bituminosa vs lignito ) .

El contenido de cenizas puede desempear un papel importante en las aplicaciones de filtro de agua en casa . Los carbones activados fabricados con carbn de alto contenido en cenizas , tales como sub-bituminoso o lignito generalmente tienen algn tipo de etapa de tratamiento cido qumica para reducir los constituyentes inorgnicos que no se puede activar . Aunque los residuos de cido enjuagados pueden permanecer con el carbn activado despus del tratamiento . La Tabla 1 muestra el alto nivel de fsforo sobre carbn activado basado sub-bituminoso - como resultado de cido fosfrico pre - tratamiento . Estos residuos pueden algunas veces ser liberados durante el uso y se combinan con los iones metlicos en el agua para formar precipitados de magnesio o calcio (por ejemplo, fosfato de magnesio , fosfato de calcio ) . Cuando esto sucede , el agua turbia puede ser producido .Las principales consideraciones para POU Tratamiento Diseo

Ahora que entendemos las propiedades del carbn activado, cmo funciona y cmo carbones activados son diferentes, echemos un vistazo a cmo las condiciones de seleccin y operacin de carbn activado afectan al rendimiento de un dispositivo de tratamiento .

El tamao de las partculas de carbn activado afecta la forma en cualquier sistema de tratamiento POU va a realizar. Cuanto ms pequeo es el tamao de partcula del carbn activado , ms rpida ser la velocidad de eliminacin , ya sea por adsorcin o reaccin qumica , debido a que el contaminante tiene menos distancia a recorrer para alcanzar los poros en el centro de la partcula de carbn activado . El ms rpido de la tasa de adsorcin , el mejor el sistema de POU va a realizar. Para ilustrar el efecto del tamao de partcula en el rendimiento, vamos a ver cmo cambia el tamao de un carbn activado de malla 8x30 a un 12x40 , 20x40 y 20x50 realiza de malla en un estudio de- cloracin.

Una concentracin de cloro influente de aproximadamente 5 ppm y una tasa de carga superficial en las columnas de 1 pulgada de 24 gpmIft2 se utiliz ( Figura 2 ) en el estudio . Esto le dio un tiempo de contacto de la cama vaca de 10 segundos. Cuatro columnas se llevaron a cabo en un modo paralelo usando la misma agua de alimentacin y la misma cantidad de carbn activado envasado en columnas de 1 pulgada . En la figura 2 los datos muestran que la columna con el tamao de partcula ms pequeo , la malla 20x50 , fue capaz de mantener el objetivo del tratamiento de 1 ppm a travs de todo el experimento de 60 horas , mientras que el producto de malla 8x30 rompi a travs del objetivo del tratamiento despus de 5 horas . Aunque el tamao de partcula ms pequeo de carbn activado a cabo mejor a alta velocidad de flujo , el potencial de problemas de cada de presin debe ser considerado.

Figura 2 : Avance de cloro CurvesAnother variable de funcionamiento importante que los impactos de adsorcin es la concentracin del adsorbato en relacin con su solubilidad . Capacidad de adsorcin aumenta a concentraciones ms altas de la adsorbato . Sin embargo, incluso a las concentraciones ms bajas de contaminantes encontrados en el agua potable , una capacidad significativa de carbn activado se mantiene para proporcionar una eliminacin eficaz de estos compuestos .

Otros factores operativos que pueden influir en el rendimiento de carbn activado son la temperatura y el pH . Mientras que la capacidad de adsorcin puede aumentar con las temperaturas de- creciente de la corriente, el efecto de la temperatura es mnima. Sin embargo , se recomienda la aplicacin prctica de los sistemas de tratamiento de punto de uso a temperatura ambiente o fros. El pH del agua es importante desde el punto de vista de su efecto sobre la solubilidad del contaminante en particular . Algunos compuestos orgnicos pueden existir en una forma ms disociado , polar debido a un cambio de pH , y seran menos susceptibles a la adsorcin debido a su mayor solubilidad .

En resumen , las dos condiciones de funcionamiento ms importantes para los sistemas de tratamiento de agua son velocidad de flujo de la corriente de agua y la concentracin del adsorbato con respecto a su solubilidad en agua . Como regla general, las tasas de flujo ms bajas permiten un mayor tiempo de contacto con una unidad de volumen de carbn activado , mejorando de ese modo la capacidad de las superficies de los poros de carbono activados disponibles para atraer y adsorber molculas . Altas velocidades de flujo pueden dar lugar a un uso ineficiente de la capacidad de un carbono por no permitir el tiempo para un adsorbato a migrar a travs del poro de carbono activado a las superficies de adsorcin , sin embargo , puede ser posible para compensar las altas velocidades de flujo con un tamao de partcula ms pequeo .

Conclusin : Hay varias consideraciones que intervienen en la seleccin de un carbn activado para el tratamiento POU .

Una lista tpica de lavandera de artculos para la evaluacin incluye el tipo de contaminante a ser eliminado (cloro , sabor y olor en general , cuerpos de color , orgnicos especficos , o la totalidad de estos) . El objetivo del tratamiento , los requisitos de manejo y la pureza del agua efluente.

Dispositivos de tratamiento con tiempos de contacto cortos requieren que el tamao de las partculas de carbono activado ms pequeo prctico para el uso eficiente en la eliminacin de contaminantes . Tambin , carbones activados con una densidad ms alta y un nmero alto de yodo permiten ms libras de carbn activado para ser colocados en una unidad de volumen dado y proporcionan un rea total de la superficie ms ( actividad volumen ) en cualquier recipiente dado. Si el sistema va a estar de vuelta - lavable, se recomienda el uso de un nmero a la abrasin de carbn activado para que el carbn activado no se rompen durante el retrolavado . Por ltimo : es importante saber cmo se produce el carbn activado, las materias primas utilizadas y si es o no la materia prima ha sido tratado qumicamente que puedan afectar a la calidad del agua que sale de la unidad de tratamiento .Aunque el carbn activado granular trmino se utiliza de forma genrica, se puede referir a docenas de similares - idnticos-adsorbentes pero no. Dependiendo de la materia prima, mtodo y grado de activacin y otros factores, carbones activados pueden realizar de forma diferente en diversas aplicaciones. TIGG corporacin cuenta con ms de 35 aos de experiencia en el desarrollo del mercado de carbn activado, el desarrollo de productos, la investigacin y la tecnologa de las aplicaciones. Como fabricante lder de la fase lquida y la fase de vapor equipo de adsorcin de carbn activado, que es en el inters de TIGG que las perspectivas de tener un medio para evaluar las caractersticas de los adsorbentes de carbn activado que eventualmente estn considerando. Esto permitir a los clientes a adquirir un adsorbente de pre-ingeniera con el contenido ptimo de adsorcin. Dentro de las limitaciones de la brevedad, este comentario se ha diseado para resumir objetivamente los criterios de seleccin clave.IntroduccionesCarbones activados granulares son un grupo muy verstil de adsorbentes , con capacidad para adsorber selectivamente miles de orgnico, y ciertos materiales - en orgnica. De usos medicinales de carbones en polvo en el antiguo Egipto , a travs de los interiores carbonizados de barriles de whisky , el carbono se ha activado y se utiliza como adsorbente durante siglos. Fase de vapor Granular medios carbn activado fue primero utilizado ampliamente en las mscaras de gas militar WWI y , en los aos entre las guerras mundiales , el mercado de los sistemas de recuperacin de solventes .

Carbones activados en fase lquida Granular lograron sus primeras aplicaciones prominentes siguientes WWI ' , en el azcar de- coloracin y en la purificacin de los antibiticos. Hoy en da, hay cientos de aplicaciones - si diversos usos bajo el ttulo general de control ambiental se cuentan por separado , el nmero de solicitudes en curso en los milesCarbon adsorcin / adsorbentes / Granular ActivadoDado que la adsorcin es una tecnologa relativamente especializado, una definicin de los trminos de la cpsula puede ser til . La adsorcin es un fenmeno de superficie , en el que las molculas de adsorbato son atrados y retenidos a la superficie de un adsorbente hasta que se alcanza un equilibrio entre las molculas adsorbidas y los que an distribuido libremente en el gas de transporte o lquido . Mientras que los tomos dentro de la estructura del adsorbente son atrados en todas las direcciones relativamente igualmente , los tomos en la superficie presentan una fuerza de atraccin desequilibrada que las molculas de adsorbato ayudan a satisfacer . La adsorcin puede entonces ser entendido que se produzca en cualquier superficie, tal como vidrio de ventana o un tablero de la mesa . La caracterstica que tipifica un adsorbente es la presencia de una gran cantidad de rea de superficie , normalmente a travs de la zona de la pared o ranuras , capilares o poros que permean su estructura , en un volumen muy pequeo y peso de la unidad .El tipo de adsorcin que depende principalmente de la superficie de atraccin , en el que factores tales como la temperatura del sistema , la presin , o concentracin de impurezas pueden cambiar el equilibrio de adsorcin , se da la mayor clasificacin de adsorcin fsica . Las fuerzas electrnicos ( fuerzas de van der Waals ) responsables de la adsorcin estn relacionados con los que causan como molculas se unan juntos , la produccin de los fenmenos de condensacin y la tensin superficial . Conceptualmente, algunos prefieren la analoga de la adsorcin fsica siendo como partculas de hierro atrado por y en manos de un imn . Adsorcin fsica es el tipo ms comnmente aplicado , pero un importante sub - clasificacin es qumica. La quimisorcin se refiere a una reaccin qumica entre el adsorbato y el adsorbente , o a menudo de reaccin con un reactivo que puede ser impregnado sobre la extensa superficie de adsorbente ( ver impregnadas carbonos, ms abajo ) . Por lo tanto la adsorcin fsica / desorcin conserva la naturaleza qumica del adsorbato , mientras que la absorcin qumica altera .

El fenmeno de superficie de adsorcin puede ahora ser contrastado con apsorption , en el que un material se entremezcla con la estructura fsica de la otra , por ejemplo , fenol se disuelve en fibras de acetato de celulosa (absorcin ) versus ser adherido por la superficie de atraccin a la capa exterior de la fibras ( adsorcin ) .Carbono activado granular ( carbn vegetal activado ) es un adsorbente derivado de materia prima carbonosa , en la que medios trmicos o qumicos se han utilizado para eliminar la mayor parte de los constituyentes no voltiles de carbono y una porcin del contenido de carbono original, produciendo una estructura con alta superficie rea. La estructura de carbono resultante puede ser una red relativamente regular de tomos de carbono derivados de la disposicin celular de la materia prima , o puede ser una masa irregular de las plaquetas de cristalitos , pero en cualquier caso, la estructura ser mezclada con aberturas a aparecer , en virtud de electrones ampliacin microgrfica , como una estructura tipo esponja . La superficie de carbono es caractersticamente no polar , es decir , es esencialmente elctricamente neutro . Este no-polaridad da a la superficie de carbono de alta afinidad activado para comparativamente adsorbatos no polares , incluyendo la mayora de los compuestos orgnicos . Como un adsorbente , carbn activado es este respecto contrasta con adsorbentes de desecacin polares tales como gel de slice y almina activada . El carbn activado granular mostrar afinidad limitada por el agua a travs de la condensacin capilar , pero no la superficie de atraccin para el agua de un desecante .Nivel de actividadEl nivel de actividad a menudo se expresa como la superficie total por unidad de peso , por lo general en metros cuadrados por gramo . Esta superficie expuesta total tpicamente estar en el intervalo de 600-1200 m2 / g . Hacia el extremo superior de este rango , se puede visualizar mejor una libra alrededor de un cuarto del volumen , de carbn activado granular con una superficie total de 125 hectreas .Para que sea til en la adsorcin, superficie debe estar presente en las aberturas lo suficientemente grandes como para admitir la molcula ( s ) adsorbato . Para proporcionar alguna orientacin sobre este tema, y para fines de control de calidad , la industria del carbn se ha desarrollado de vapor estndar adicionales y ensayos de adsorcin de lquidos , utilizando adsorbatos de diferente tamao molecular y la naturaleza qumica como el yodo , el fenol, el azul de metileno , tetracloruro de carbono , benceno y el color de melaza negro estndar. Sin embargo se mide el nivel de actividad , es ms significativa cuando se considera con caractersticas adicionales que se describen en las secciones siguientes .estructura de porosMientras que las aberturas en la estructura de carbono pueden ser de varias formas , el trmino " poros ", implicando una abertura cilndrica , se utiliza ampliamente . Una descripcin de las distancias minutos entre paredes de estos poros , normalmente expresadas como una funcin de la superficie total o el volumen de poro total presentada por los poros de diferentes dimetros " , " es la curva de estructura de poros . Los siguientes esquemas muestran algunas curvas de la estructura de la muestra de los poros y qu formas de poro aproximadas son descritos por las curvas . Tenga en cuenta que la forma de poro medio representado se deriva de una suma de poros de diferentes tamaos y formas . Por lo tanto no hay poros en el carbn activado es probable que tenga precisamente la forma normal, pero el total de carbono activado granular se realizan a menudo como si toda su superficie estaban en poros que tienen esa forma .Curva de poro medio Los poros ms pequeos de dimetro conforman la estructura de microporos , y son los ms altos sitios de energa de adsorcin. La microporosidad es til en la adsorcin de peso molecular inferior , vapores orgnicos de punto de ebullicin inferior , as como en la eliminacin de oligoelementos orgnicos en el agua a niveles no detectables . Aberturas de los poros ms grandes constituyen la macroporosidad , que es til en la adsorcin de molculas muy grandes y agregados de molculas , tales como " cuerpos de color " en soluciones de azcar primas . Otra funcin importante de la estructura de macroporos es para ayudar a la difusin de fluidos a los sitios de adsorcin en el interior de la partcula de carbono .Dada la , estructura de poros anteriormente. ( 1 ) sera eficaz en la adsorcin de solventes de alta volatilidad , para ciertos tipos de control de olores, y en la eliminacin de oligoelementos orgnicos del agua , este ltimo con la responsabilidad de las caractersticas de difusin marginales. Estructuras de poros en la lnea de . ( 2 ) ofrecer un buen equilibrio de selectividad para molculas de diferentes tamaos, la capacidad para reducir la contaminacin en forma de vapor y lquido a niveles ultra bajos , y buenas caractersticas de difusin . Estructura ( 3 ) permitira la difusin excelente y tiene capacidad para grandes tamaos moleculares , pero tiene poca estructura de microporos y tendra muy pobre capacidad de retencin para la mayora de los productos orgnicos.materia primaCarbn activado granular puede producirse a partir de diversas materias primas carbonosas , cada uno de los cuales se impartir cualidades tpicas a la acabada Pro - conducto . Las calidades comerciales se preparan normalmente a partir de coco u otras cscaras de frutos secos, carbones bituminosos y lignito , coque de petrleo , y el aserrn , corteza y otros productos de madera. En general, las cscaras de frutos secos y coques de petrleo producen carbones muy duros con una estructura de poros que se caracteriza por . ( 1 ) anterior, carbones un bosque ( 3 ) la estructura de carbonos ( 2 ) tipo de estructura en carbonos relativamente duros y carentes gran flechazo y la abrasin resistencia . Se debe destacar que las tcnicas de produccin especficas pueden producir carbonos que se apartan de la norma de una materia prima dada .Densidad aparenteLa densidad de slidos, o esqueltica , de carbones activados ms oscilar entre 2,0 a 2,1 g . / Cc. , O alrededor de 125 a 130 lbs. / Pie cbico. Sin embargo , esto sera describir un material esencialmente sin rea de superficie y sin capacidad de adsorcin . Para GAC , una densidad mucho ms prctico es la densidad aparente ( AD ) , o la masa de un volumen dado de partculas adsorbentes . Esta densidad ser significativamente menor que la densidad slida , debido a la presencia de poros dentro de las partculas , y el espacio vaco entre las partculas . En la mayora de CCG comerciales , la variacin AD es entre 0,4 a 0,5 g . / Cc. , O entre 25 a 31 libras . / Pie cbico.Desde carbones activados granulares se utilizan en los adsorbedores de volumen fijo , los valores de densidad aparente se pueden utilizar para calcular la actividad volumen , lo que puede ayudar a determinar la capacidad de trabajo de un adsorbedor con cargas alternativas de carbono . Por ejemplo, supongamos que el carbono Un absorbe yodo para producir un estndar de yodo Nmero de 1,100 mg / g. , Y tiene una AD de 0,4 g . / Cc. Carbon B tiene un ndice de yodo de 950 mg . / Gy un anuncio de 0,5 g . / Cc. Multiplicando la AD por el valor de la actividad de la base del peso , de carbono A tiene una capacidad de yodo volumen de 440 mg . / Cc . mientras que de carbono B tiene un valor de 475 mg . / cc . Por lo tanto , el carbono B, que tiene menor actividad , en realidad podra hacer ms trabajo y por lo tanto tienen una vida til ms larga que el carbono A de un volumen igual . Si el precio del carbono B permite llenar un adsorbente dado con el mayor peso requerido , podra por lo tanto ser la ms econmica de estos adsorbentes en una base de costo neto.Dado que las pruebas de actividad estndar se ejecutan con carbn secado en horno , ser evidente de inmediato por qu los altos valores de AD que reflejan la humedad aadida no producirn el beneficio se ilustra arriba . Del mismo modo , las altas densidades significativamente debido a los bajos niveles de actividad , o de cenizas o residuos de carbn inactivo de la reactivacin , o cualquier adulterantes no son de carbono normalmente no beneficiar la vida de servicio ni la capacidad del adsorbente para producir fluidos de alta pureza .Tamao de partculaEl tamao de la mayora de carbones activados granulares est dada por la gama de tamices EE.UU. que incluir la mayora de las partculas en una distribucin de tamaos . Normalmente, el rango cubre 85-95 % del total del producto , con un pequeo porcentaje tamaos un poco ms grandes y ms pequeos permitidos por la especificacin. Un enfoque similar se utiliza de vez en cuando con la pantalla Tyler u otros tamaos de pantalla. Peletizado de carbono , aunque no realmente granular , se describe a menudo por el mtodo de gama tamiz , o por el dimetro de los grnulos .Rangos de tamao fase vapor Comn EE.UU. Sieve son 4x6, 4x8 , 4x1 0 , 6x16 y 12x30 . Granulares carbones activados en fase lquida son generalmente un poco ms pequeo, con 8x30 , 12x20 , 12x40 y 20x50 siendo comn. Descripciones detalladas de tamiz se encuentran en los manuales de ingeniera , por lo que slo unos pocos tamaos representativos se dan aqu :

Tamao del tamiz GrficoDado que la eliminacin de impurezas requiere la difusin de adsorbato en la estructura de las partculas dentro , la tasa de adsorcin aumentar a medida que el tamao de partcula disminuye . Cuando el fluido fluye a travs de un adsorbedor , aumento de la tasa de adsorcin requerir menos profundidad del lecho adsorbente y tiempo de contacto para la regin en la que se extrae el adsorbato . Esta regin de adsorcin funcional se denomina el frente de onda de adsorcin o ~ zona de transferencia . Sin embargo , con cualquier fluido dado , la disminucin del tamao de partcula lleva la responsabilidad de la creciente resistencia de flujo o cada de presin . En la prctica, se seleccionan tamaos de partculas para producir un equilibrio razonable entre las ventajas competitivas de ritmo rpido de adsorcin y la eliminacin eficaz , frente a los pasivos de una mayor resistencia al flujo y costos de bombeo ms elevados que conlleva.durezaLa dureza y la resistencia a la abrasin son generalmente beneficioso en todos los carbones activados granulares , aunque su utilidad operativa puede variar en gran medida . Dentro de diseos de adsorcin y rangos de funcionamiento comn , todos los carbones activados granulares comerciales pueden soportar su propio peso y los efectos de la presin inducida por el flujo de fluido . As, en los sistemas en los que los carbones activados granulares se utilizarn una o manejados con muy poca frecuencia , caractersticas de dureza pueden ser de poca o ninguna importacin. Por el contrario , si el carbono ser objeto de tratamiento frecuente para una etapa de regeneracin , se somete a excursiones trmicas por la regeneracin en lugar , o debe resistir la vibracin excesiva , la dureza puede llegar a ser bastante importante . Por ejemplo , las multas (polvo ) de manejo de un carbono suave en un sistema que utiliza la reactivacin trmica puede duplicar o triplicar las prdidas en el propio horno de reactivacin. En los sistemas de recuperacin de solventes con ciclos de vaporizacin para la regeneracin , los carbonos que fracturan fcilmente pueden elevar frecuencia de cada de presin suficiente como para requerir que el adsorbente ser re- examinados y se repone , o reemplazado.En la evaluacin de los nmeros de dureza , hay que recordar que la prueba de dureza carbones activados granulares no tiene relacin con las escalas de dureza utilizadas para plsticos, metales o minerales. Una de carbono , de 98 de dureza , es sensiblemente ms duro que uno de 80 , pero los materiales incluso ms duros tales como diamante , acero y cobre , a pesar de que difieren en la dureza real , sern todos informe como 100 sobre la base de la prueba de dureza carbonos activado granular .cenizaSi parte de la materia prima de carbono , ceniza vara generalmente entre 2-20 por ciento en peso en carbones activados granulares comercial . Una parte de la ceniza total puede ser soluble en agua , normalmente una mayor cantidad de cido soluble y el resto ms profundo dentro de la estructura del esqueleto del carbono a ser efectivamente insolubles . Las cenizas de madera y cscara de nuez carbonos tiende a ser rica en metales alcalinos , mientras que a partir de carbn en gran parte los xidos de aluminio, silicio y hierro. Para los casos limitados en los que los rastros de cenizas solubles o reactivos son objetables , carbonos activados granulares pre- lavados con agua o cidos estn disponibles, o las calificaciones se basan en ciertas materias primas pueden reducir al mnimo el nivel de cenizas totales o componentes en cenizas particulares.Ceniza natural normalmente no es perjudicial para el proceso de adsorcin , y ensayos de actividad estndar Protocolo granular eficiencia carbonos activados incluyendo el peso de la ceniza . Sin embargo , en ciertos carbones activados granulares regeneradas , ceniza que es un residuo de usos anteriores puede bloquear algunos o todos de la estructura de microporos que es vital para la eliminacin de compuestos orgnicos a niveles ultra bajos . Del mismo modo , si la ceniza es debido a la impregnacin anterior para otro uso , o debido a cualquier otro adulterante , el rendimiento de carbono puede ser seriamente comprometida .pHLos extractos de agua de carbn activado se utilizan para informar pH . Si no se trata carbonos de base de carbn suelen ser lo ms neutral posible , mientras que la cscara de nuez y madera carbonos son ms alcalinos . CCG mayora no tratadas varan entre pH 6-10, pero los cidos o lcalis aadidos pueden ampliar este rango.En la purificacin del agua y soluciones acuosas , el pH de los tomos de carbono activado granular debe ser contrastado con el pH preferido de la solucin . La mayora de los productos orgnicos son mejor absorbidos desde ligeramente cido , pH 5.7 , solucin. Sin embargo , el pH inicial de la GAC no influir en el pH de la solucin tratada muy largo (aunque adsorbatos que son removidos pueden alterar pH de la solucin ) .Los carbones impregnadosGran rea de superficie por unidad de peso o volumen puede hacer que el carbn activado granular un sustrato eficaz para la distribucin de otros materiales en una forma manejable. Impregnantes pueden ser catalizadores , o pueden ser reactivos qumicos aadidos para mejorar la tasa de adsorcin , la selectividad , o la capacidad para ciertos adsorbatos . Ejemplos de esto ltimo sera incluir carbonos con una tasa ms rpida de eliminacin de sulfuro de hidrgeno y otros gases cidos , algunas de ellas con capacidad para eliminar el amonaco y las aminas ms ligeros , y algunas de ellas con capacidad mejorada para la reduccin de vapor de mercurio . Carbonos impregnados conservan generalmente 75 % o ms de la capacidad de adsorcin fsica de la base de carbono , por lo que a menudo se utilizan para la adsorcin fsica combinada y quimisorcin . Ya sea un carbn activado granular impregnado ser rentable depende con frecuencia de si un adsorbato particular es la nica o principal , el candidato de eliminacin.

reactivacinComo se explic anteriormente , la activacin de carbono se lleva a cabo con frecuencia en hornos de alta temperatura , en condiciones ligeramente oxidantes . Como el nombre implica , la reactivacin se refiere a la utilizacin de un proceso similar para volatilizar y oxidar los adsorbatos en carbonos gastados . El trmino reactivacin puede ser contrastado con la re - Qeneration , que se refiere al vapor u otros mtodos para restaurar una porcin de la capacidad de adsorcin de GAC , si bien los trminos son comnmente intercambiados . Reactivacin casi siempre producir cambios medibles en la estructura de los poros , debido a la escultura oxidativo adicional de la superficie de carbono y , con frecuencia , los depsitos de caracteres residuales o materiales inorgnicos . En unos pocos casos , los carbonos activados granulares reactivadas se desempean mejor que ni tan bien como el material virgen , pero en muchos otros puede haber una prdida definida de eficiencia comparativa o una prdida que aumenta gradualmente de la eficiencia . Cuando se encuentra la prdida de la eficiencia , es normalmente la ms pronunciada en la estructura de microporos , por lo que es ms significativo operativamente cuando las ltimas trazas de contaminacin se deben retirar .Reactivacin dedicado , en el que se puede segregar un carbono activado granular y regres a la misma utilizacin , tiende a ser ms predecible que el empleo de una GAC reactivado de un uso previo diferente , o una mezcla de carbones activados granulares vuelven a activar desde una variedad de usos anteriores . Sin embargo , dedicada reactivacin es poco prctico para cantidades GAC pasados bajo varias toneladas . La rentabilidad de la reactivacin frente carbonos vrgenes se puede entender a variar con los requisitos de rendimiento , la vida til del volumen comparativo , y el costo del volumen del material (coste por unidad de peso puede ser engaoso, ya que los carbonos reactivadas con frecuencia tienen mayores densidades aparentes ) . Teniendo en cuenta las posibles variaciones en los carbonos reactivados , tambin se entender que un proveedor de confianza siempre debe especificar si virgen o reactivado GAC se est ofreciendo .Aseguramiento de la CalidadGranular la calidad carbones activados y la uniformidad fundamentalmente se referirn a caractersticas que implican : ( 1 ) capacidad de adsorcin y ( 2 ) una descripcin fsica del producto . La industria del carbn activado , a menudo en cooperacin con la norma ASTM y otras organizaciones de estndares , ha desarrollado una serie de pruebas que miden estas caractersticas. Como era de esperar , estas pruebas pueden ser utilizados tanto como los controles de produccin y , como public las especificaciones, garanta para los posibles compradores.No todos activados granulares fabricantes y distribuidores carbonos publican las especificaciones de adsorcin. Entre las personas que se adhieren a las especificaciones, no se puede utilizar el mismo grupo precisa de pruebas. Sin embargo, algunos de los valores de correlacin es generalmente posible como, por ejemplo, entre la prueba de tetracloruro de carbono en fase de vapor utilizado en los EE.UU. y las pruebas de benceno y acetona ms comunes en Europa y el Lejano Oriente .Entre las pruebas fsicas , los mtodos para determinar la humedad , densidad aparente y el tamao o la distribucin de partculas son relativamente estndar entre los fabricantes . Los valores de dureza o de abrasin pueden requerir alguna interpretacin o correlacin , como anteriormente .Trminos tales como " de alta calidad ; excelentes caractersticas de adsorcin ; duros ; densos ; etc " son sustitutos inadecuados para las especificaciones . Ellos no ofrecen una gua para la comparacin , no hay garanta de la calidad , y la falta de confianza de la uniformidad.

Rendimiento PredecirMuchos usuarios de carbono activado granular futuros estarn considerando aplicaciones que son nicos en cierta medida . Tal vez la mezcla de impurezas es inusual, o las condiciones del sistema o rendimiento requerido puede ser nuevo . La incertidumbre de estas situaciones histricamente se ha resuelto por medio de pruebas . Ms recientemente , vapor y tcnicas correlativos con ayuda de computadora lquidos se han desarrollado para su uso cuando la urgencia , la falta de lquidos de prueba , o los costes de las pruebas hacen poco prctico , o para ayudar a establecer protocolos de prueba que proporcionan la informacin ms til . Una descripcin de la tcnica de adsorcin predictivo de TIGG Corporation ( APTTM ) Servicio de equipo est disponible a peticin .Pruebas de carbonos granular experimental activados incluyen isotermas de adsorcin y pruebas de columna . Las isotermas son ensayos de lotes que requieren una evaluacin cuidadosa antes de la funcin GAC eventual en adsorbentes continuas se puede predecir . Pruebas de columna pueden variar de un banco de laboratorio a escala piloto o semi - comercial. A veces los resultados de estas pruebas se llaman " estudios de tratamiento de habilidad ", y muchos resultados tiles han sido publicados. Desafortunadamente , algunos datos publicados no describen la metodologa o adsorbentes usados ; otros emplean mtodos de ensayo o interpretaciones de datos que son sospechoso . Por lo tanto, la literatura puede ser una base riesgosa para determinar la eficiencia de GAC, aunque las pruebas realizadas e interpretadas correctamente son bastante confiables. Los principales fabricantes del GAC , as como empresas como TIGG Corporation, que se especializan en equipos de GAC, se pueden recomendar los procedimientos de prueba y pueden tener pequeas adsorbentes escala disponible.Una muy importante salvedad de evaluacin es que los diferentes CCG tienen rendimientos diferentes para diferentes aplicaciones. Por lo tanto una prueba, bsqueda bibliogrfica o equipo de proyeccin basada en un GAC en particular no necesariamente describe el comportamiento que se anticip desde otro GAC.precioLos lectores apreciarn que, aunque no debe ser ignorado , granular precio carbones activados no suele ser el factor principal en la seleccin de un adsorbente . CCG de eficiencias diversas cualidades , las fuentes y los precios estn en el mercado. Precio por libra o por pie cbico se debe interpretar en trminos de eficacia . La rentabilidad , a su vez , puede referirse tanto a la GAC y la adsorcin en la que se va a aplicar , ya que incluso el ptimo GAC no superar un diseo deficiente de adsorcin . Esperamos que algunos de los comentarios en esta gua le ayudar a seleccionar el adsorbente ms rentable.

posdataUn factor primordial para delinear los carbonos activados granulares para usar, y la prediccin de los resultados esperados, es la definicin ms clara posible de la aplicacin. Rendimiento eventual tpicamente refleja la calidad de la informacin utilizada para los juicios tcnicos iniciales , y la seleccin de un GAC sigue esta perogrullada.INTRODUCCINEl carbn activado se ha usado con xito en numerosas aplicaciones de procesamiento de gas para muchos aos . La naturaleza altamente porosa de carbn activado y gran rea superficial hacen que sea un adsorbente ideal para la eliminacin de trazas de contaminantes de las corrientes de lquidos y gaseosos . Para algunos contaminantes inorgnicos encuentran en las operaciones de procesamiento de gas , la eliminacin se puede mejorar mediante la impregnacin del carbn activado para promover tanto la adsorcin fsica y qumica.Este documento se examinarn usos para carbn activado en el acondicionamiento del gas en las siguientes reas :

Purificacin de recirculacin de aminas y glicoles.Desulfuracin de gas naturalRemocin de mercurio a partir de gas naturalEquipo de proteccin y de catalizador .Ejemplos especficos sern revisados para proporcionar pautas bsicas y la comprensin de la utilizacin apropiada , la seleccin y el diseo de carbn activado y sistemas relacionados. Se discutirn los parmetros de funcionamiento , los resultados de rendimiento y beneficios para un nmero de casos reales .Carbn activado y carbn activado granular SELECCINCarbn activado granular puede ser fabricado de cualquier material carbonoso - carbn, madera , turba , cscara de coco , etc activado granular de carbono se produce generalmente mediante molienda de la materia prima , la adicin de un aglutinante adecuado para la dureza , re - compactacin , y aplastamiento a la correcta tamao de malla . El material a base de carbono se convierte en carbono activado, por descomposicin trmica de los materiales orgnicos presentes en una atmsfera no controlada de oxgeno . El producto resultante tiene un rea de superficie muy grande por unidad de volumen y una red de poros submicroscpicas donde se produce la adsorcin . Una libra de carbn activado proporciona un rea superficial equivalente a 125 hectreas .Debido a que los carbones activados granulares se pueden hacer de diferentes materias primas , existirn diferencias en el producto final . A nivel nacional, la mayora de los carbones activados granulares se fabrican con diversos grados de carbn. Algunos grados de carbn necesitan un tratamiento previo qumico antes de la activacin trmica para desarrollar estructura de poro adecuado . La Tabla I muestra algunas de las propiedades del carbn activado y cmo stos varan con la materia prima . Estas diferencias en las propiedades de carbn activado hacen algunos productos ms adecuados que otros para aplicaciones especficas.

Nmero de yodo es el estndar ms comn para indicar la superficie total disponible para la adsorcin . Se define ' como los miligramos de yodo adsorbido por un gramo de carbn activado y que se aproxima a la superficie interna ( microporos ) en metros cuadrados por gramo . La Tabla I muestra cmo Nmero de yodo puede variar para carbones activados producidos a partir de diferentes materiales .Las densidades de carbn activado pueden variar drsticamente , menos libras de carbn activado con una baja densidad llenarn el mismo volumen que un producto de mayor densidad. Esto es importante porque la capacidad de eliminacin de contaminantes de este volumen de carbn activado de baja densidad se reduce drsticamente . El concepto de la actividad volumen entonces se vuelve importante en la seleccin de carbones activados . Un simple clculo para determinar la actividad volumen de carbono activado es multiplicar la densidad aparente por el ndice de yodo . Por lo tanto , dos recipientes que tienen el mismo volumen de carbn activado se tienen diferentes reas de superficie total si las densidades son diferentes .Resistencia a la abrasin se refiere a la capacidad de un carbono activado granular de resistir la degradacin durante la manipulacin y se expresa en trminos de un nmero a la abrasin , mayor es el nmero, un carbn activado es ms resistente a la abrasin . Esta caracterstica es especialmente importante para aplicaciones de alta presin , donde granulares finos de carbn activado en el efluente puede causar problemas en el proceso y donde el carbn activado est en la lnea durante mucho tiempo.El contenido de cenizas de carbn activado granular puede ser significativo , ya que algunos carbones activados tienen un alto contenido total de cenizas, que no contribuyen en nada para la adsorcin . Estos materiales inorgnicos pueden filtrarse a partir del carbono activado granular y causar problemas operativos , tales como formacin de espuma .Tabla 1Propiedades tpicas de carbones activados

Bituminoso Sub bituminoso lignitoNmero de yodo 1000 1000 600Densidad a granel como envasados( # / ft3 ) 26 25 23Volumen de la Actividad 26000 25000 13800% Cenizas 6.7 12.3 20.1% De fsforo * < 0,05 1-5 < 0,05Nmero abrasin 80 75 60* Componente de cenizas, que puede causar la formacin de espuma en soluciones de aminas

En el proceso de absorcin de los constituyentes de gases cidos, arroyos amina contaminarse con productos de la degradacin trmica y qumica, cidos orgnicos y / o sulfuros de hierro. La contaminacin de la corriente de amina puede causar la formacin de espuma y llevar encima en el absorbedor o separador, las altas tasas de vapor y de circulacin, aumento de la corrosin del sistema y la formacin de sales estables al calor. Un sistema de carbn activado correctamente diseado puede reducir, y en muchos casos eliminar, la necesidad de agentes anti espuma, reducir las tasas de amina de maquillaje, reducir el consumo total de energa del sistema, reducir la corrosin, y mejorar la eficiencia de lavado y la calidad del producto.

Histricamente, muchos sistemas de carbn activo se han diseado bajo-y / o errores de manejo. Los sistemas de carbn activado tenan tiempo de contacto suficiente, y en muchos casos, se utiliz el mal de carbono activado y se cambian muy raramente el carbn activado. Un sistema de carbn activado correctamente diseado debe tratar una estela 10-20% de la solucin de amina, tener un mnimo de 15 minutos de tiempo de contacto cama vaca, y una velocidad superficial de 2-4 gpm/ft2. cuando la solucin de amina cambia de color y claridad, por lo general es el momento de cambiar el carbn activado, ya que esta suele ser indicativo del carbn activado que se agote.

Figura 1Figure 1 muestra un sistema de carbn activado eficaz. Adems de tener un adsorbedor correctamente diseado y dimensionado, el sistema tambin incluye la filtracin mecnica tanto aguas arriba como aguas abajo del dispositivo de adsorcin de carbono activado. El filtro aguas arriba elimina los slidos en suspensin para asegurar el carbn activado se utiliza para adsorber contaminantes, y el filtro aguas abajo ser eliminar los finos de carbn activado que podran causar la formacin de espuma. Una caracterstica de este sistema es el equipo de manipulacin de carbono activado que permite el cambio rpido y fcil de salir de la carbono-sin exponer al personal a Carbn activo usado activado.

El carbn activado recomendada es de una malla pequea, activado con vapor de carbono duro,, que tiene una amplia gama de dimetros de poro. Esto evita que la vida corto cama, la multa excesiva, la formacin de espuma, y la capacidad de eliminar una amplia gama de contaminantes orgnicos. El carbn activado tambin debe estar libre de fsforo, lo que podra lixiviarse desde el lecho de carbn activado en forma de fosfatos. Estos fosfatos podran causar la formacin de espuma adicional en la corriente de amina.

En un caso, un sistema de carbn activado se ha instalado para reducir la formacin de espuma un problema grave en el contratista amina. La solucin de amina era negro en apariencia y los costos de operacin son muy altos. La Tabla II muestra los elementos de costo de operacin antes y despus del sistema de carbn activado se puso en servicio. Debido a la amina carbn tratado activado no remanentes de la formacin de espuma, se redujo la amina maquillaje y antiespumante consumo. La refinera era capaz de aumentar la fuerza amina y reducir la circulacin que dio lugar a ahorros de vapor. Finalmente, el uso del cartucho de filtro se reduce porque el carbn activado elimina cidos orgnicos de la corriente de amina resultante en una menor tendencia a crear sulfuro de hierro. Todas estas reducciones se tradujo en un ahorro de primera ao de 147.800 dlares (Tabla III). Segundo ao de ahorro se incrementaron a $ 205.800 como el refinador fue capaz de reducir an ms la adicin de antiespumante, la sustitucin del cartucho del filtro y amina maquillaje. Como beneficio adicional, la calidad del gas producto mejorado a donde el refinador fue capaz de reducir la concentracin de H2S 10-40 ppm en o cerca de niveles no detectables. Sales estables al calor se redujeron a un bajo nivel de 5 ppm. Aunque el carbn activado no adsorbe sales estables al calor, tambin eliminar los precursores para su formacin. Una aplicacin similar para el carbono activado es la eliminacin de las impurezas disueltas a partir de corrientes de glicol que podran causar la formacin de espuma. La tendencia a la espumacin reducida del glicol proporciona un mejor contacto con el gas que mejora la eficiencia de secado. En esta aplicacin, el sistema de carbn activado se puede instalar en el lado rico. Debido a la mayor viscosidad del glicol, la velocidad mxima superficial recomendada es 2gpm/ft2. Tabla 2 Elementos del Costo de funcionamiento antes y despus de instalacin del sistema de carbn activado

Pre-Sistema Post-System ReduccinCirculacin amina (GPM) 300 265 35 Consumo Antiespumante 4-5 1-2 3(Batera / Ao) Cartuchos de filtro 30-40 12-15 20(N Usado/ Da) Amina de Maquillaje (Gal / mes) 1400 1000 400 Uso de Steam (LIBRAS / Mes) 18.000 16.000 2.000

Costo Unitario DEA-$ 0.40/LB. Steam - $ 4.44 / 1,000 LBS. Cartuchos de filtro - $ 7.37 Anitfoam - $ 4.000 / Drum

Tabla 3 Primer ao de Ahorros AMINE MAQUILLAJE $ 20,000 VAPOR $ 77,800 CARTUCHOS DE FILTRO $ 54.000 ANTIESPUMANTE $ 12.000 ACTIVADO POR USO DE CARBONO - $ 16,000 TOTALES $ 147,800

DESULFURACIN

Existencias de alimentacin de gas natural se utilizan para la produccin de muchos productos qumicos , incluyendo amonaco , metanol e hidrgeno . Una materia prima prcticamente libre de azufre es necesario para proteger los catalizadores de desactivacin. Catalizadores de metales preciosos son altamente susceptibles al envenenamiento por azufre y la subsiguiente prdida de produccin y la vida acortada .Dependiendo de la concentracin de azufre , diversas tecnologas de control de azufre se pueden aplicar . cuando H2S o otros compuestos de bajo peso molecular son de azufre presente en 10 ppm o menos ( como azufre total ) , las plantas han utilizado con xito carbn activado granular para eliminar los compuestos de azufre . Carbones activados impregnados xido de metal estn diseados especficamente para ChemiSorb sulfuro de hidrgeno y mercaptanos .Figura 2Como mostrados en la Figura II , los xidos de metal dentro de los poros de carbn activado reaccionan con los compuestos de azufre para formar sulfuros y sulfatos . El carbono activado granular puede entonces ser regenerado in situ con gas caliente que contiene trazas de oxgeno para restaurar los impregnantes a la forma de xido de metal . Si grandes cantidades de compuestos orgnicos de alto peso molecular no deseados estn presentes en el gas de alimentacin , se utiliza un lecho de proteccin de carbn activado impregnado con la ONU .Este mtodo de control de azufre est siendo utilizado en ms de 60 plantas en los Estados Unidos . En una planta qumica de Louisiana , varios lechos de carbn activado granular se estn utilizando para la desulfuracin de los materiales de alimentacin de metanol y planta de amonaco . Tabla III se detallan las condiciones de diseo . La concentracin de H2S influyentes en el gas natural vara hasta 10 ppm. Cada unidad cuenta con 2 vasos de carbn activado en la operacin en serie . Cuando la concentracin de H2S en el gas natural que sale del recipiente de plomo llega a 0,22 ppm , el recipiente se regenera con vapor de agua y trazas de oxgeno . El lecho de carbn activado granular regenerada entonces se pone en la posicin de uas. Actualmente , el tiempo entre regeneraciones es de 6 meses , pero esto puede variar dependiendo de la concentracin de H2S en el gas natural.Remocin de MercurioEn aos anteriores, la presencia o ausencia de mercurio recibieron poca atencin en la industria del petrleo y el gas. A principios de los aos setenta , los procesadores de gas natural comenzaron a utilizar tcnicas criognicas utilizan intercambiadores de calor del ncleo de aluminio (cajas fras) . Tras el fracaso de varias cajas fras , metalrgicos determinaron que la corrosin de mercurio era la fuente del problema. Inicialmente , se crea que el mercurio estaba presente debido a fugas de la instrumentacin , sin embargo , la prueba adicional revel mercurio estaba presente en el depsito .Niveles extremadamente bajos de origen natural mercurio elemental en el gas de entrada pueden cambiar a una fase slida o fase lquida bajo condiciones de funcionamiento normal de la planta . Cuando el mercurio se acumula como un lquido en los intercambiadores de calor , se puede amalgamar con el aluminio y destruir los intercambiadores de calor . El intercambiador no slo es extremadamente caro para reemplazar o reparar , pero un fallo es un riesgo de seguridad obvio tambin. Tradicionalmente, se crea que el nico gas de Indonesia y el norte de frica contena suficientes cantidades de mercurio para causar problemas en el equipo . Sin embargo, varias plantas de gas de olefinas y Costa del Golfo han experimentado fracasos caja fra , que han sido relacionados con la corrosin de mercurio dentro de los ltimos dos aos. Niveles inaceptables de mercurio tambin se han detectado en las plantas de recuperacin de aceite terciario en los Estados Unidos occidentales.El mecanismo de sospecha de la corrosin de mercurio es multi - paso . Siendo un metal muy pesado con una presin de vapor muy alta , el mercurio tiende a acumularse en codos de tubo y a lo largo de las soldaduras de los codos - reas en las que ya puede estar estresado el aluminio .

Para amargura metal lquido ( LME ) o a la corrosin intergranular de mercurio que se produzca , el mercurio debe estar presente en un estado lquido , es decir, por encima de -40 C , y debe mojar la superficie del aluminio . El aluminio es ligeramente soluble en mercurio y amalgama con el mercurio. El aluminio forma entonces un xido de aluminio y libera el mercurio para atacar a la siguiente capa de metal . El mercurio no est obligado de forma permanente con el aluminio , pero en realidad acta como un catalizador para la corrosin o amargura que se produzca.Incluso pequeas cantidades de mercurio en el gas pueden poner en peligro la integridad de los intercambiadores de placas de aluminio de la aleta . Las condiciones que favorecen la fusin son : temperaturas en exceso de -40 C , un xido libre o estresado superficie de aluminio , la presencia de humedad o al aire en la interfaz de mercurio / aluminio , pequeas cantidades de mercurio en el estado lquido .El carbn activado granular es eficaz en adsorber fsicamente componentes traza de corrientes de gas debido a su alta poblacin de microporos , sin embargo , la capacidad es bajo . Por la impregnacin del carbn activado granular con un compuesto que reaccionar qumicamente con el mercurio , la capacidad puede ser mejorada . Es imperativo que no slo es necesario que el mercurio se retira a niveles no detectables , pero que se adsorbe en una forma que no se produzca la elucin de la cama de carbono activado bajo condiciones fluctuantes. Con el fin de obtener una larga vida cama y altas eficiencias de eliminacin , se requiere un carbn activado con una estructura de poro que puede aceptar cantidades sustanciales de impregnante adecuada al tiempo que permite el acceso del gas de proceso para la estructura de poro complejo . El azufre impregnada activado fue diseado especficamente para este servicio. En condiciones normales de funcionamiento , un lecho de carbn activado diseado apropiadamente eliminar el mercurio durante muchos aos . El carbn activado ha sido utilizado con xito desde 1975 para proteger a los intercambiadores de aluminio de la corrosin debido a la contaminacin por mercurio de bajo nivel en GNL y , ms recientemente, las plantas de olefinas.Una compaa del sur de tuberas Texas tuvo un fallo en su caja fra de aluminio, que a travs del anlisis metalrgico , se remonta a la corrosin mercurio. A travs de anlisis in situ se determin que haba terminado 50pg/Nm3 de mercurio en el gas natural. Usando las condiciones de funcionamiento de un sistema de eliminacin de mercurio carbn activado granular se dise y se determin que la mejor ubicacin del sistema en la planta . El sistema de eliminacin de mercurio ha estado operando desde 1984 la eliminacin del mercurio a niveles no detectables.Los ingenieros de proceso y de la planta han encontrado que el uso de carbn activado es una excelente manera de proteger catalizadores caros y equipos de proceso de otros venenos de baja concentracin que puede desactivar los catalizadores o dao al equipo. El carbn activado es altamente rentable y relativamente fcil de usar .Algunas de las aplicaciones para la utilizacin de carbn activado como un lecho de proteccin incluyen: Eliminacin de los compuestos orgnicos que pueden ensuciar el equipo corriente abajo Control de arsina en el acetileno , etano - propano , y otras corrientes de hidrocarburos Eliminacin de aromticos para evitar " carbonizacin " de catalizador de Claus Eliminacin de aceite del compresor de gases de alta pureza Eliminacin de gases cidos para proteger los equipos elctricos sensibles La purificacin de aire de proceso .Impregnado y no impregnada carbones activados para controlar una amplia variedad de contaminantes a niveles muy bajos de efluentes . Dado que estos carbones activados son extremadamente verstiles y pueden operar a condiciones existentes en la planta , inversiones de capital y los costos de operacin son mnimos. Todos los de la multitud de aplicaciones que no se pueden discutir aqu , sin embargo , se presentan algunos ejemplos.Una de las aplicaciones de proteccin del equipo involucrado un proyecto de aceite terciario que utiliz trietilenglicol (TEG ) la deshidratacin antes de la planta de separacin criognica. personal de la planta y los ingenieros de diseo se preocuparon de que el TEG podra depositarse en los procesos criognicos y equipos falta. Se instalan carbn activado granulado aguas arriba para la eliminacin de la TEG . La concentracin de TEG influente estimado a los lechos de carbn activado era 9 ppm con un objetivo efluente de 0,02 ppb . Los datos recogidos en el sitio indica una alta carga del TEG ( 15 en peso . %) Sobre el carbn activado y excelentes rendimientos de eliminacin .Con el advenimiento de los sistemas informticos y de control de motores sofisticados , ha surgido la necesidad de proteger a este equipo de corrosin por el gas cido . El Instrument Society of America ha publicado directrices para el ordenador y la calidad del aire ambiente de control del motor . Las concentraciones que se indican a continuacin son para un entorno de G1 (leve ) :COMPONENTE MAX CONCENTRACIN ( ppb )Sulfuro de Hidrgeno 3Cloro 1SO2, SO3 10NOX 50HF 500Ozono 2Las fallas de los circuitos sensibles en ordenadores , equipos de laboratorio, y otros equipos electrnicos puede dar lugar a tiempos de parada largos y altos costos de mantenimiento.

Sistema todo- fibra de vidrio utilizando un carbn activado impregnado especialmente desarrollado especficamente para la eliminacin de gases cidos . Aire contaminado con gases corrosivos se filtra en la entrada del ventilador para eliminar la materia particulada. El aire se entrega a una velocidad y presin a una cama profunda de carbono activado granular para eliminar los gases corrosivos controlada . Aire tratado se hace pasar a continuacin a travs de un 30 % y un filtro de ASHRAE 99 % para eliminar las partculas de tamao de micrones . Como se muestra , el sistema de carbn activado integrado se puede colocar en la composicin del aire y / o el aire de recirculacin , dependiendo del nivel de severidad . Plantas de azufre son una fuente obvia de sulfuro de hidrgeno , SO2 , y SO3 .El carbn activado se impregna con hidrxido de sodio para mejorar la adsorcin de gases cidos . Dado que los gases estn unidos qumicamente a la superficie de carbono activado , no hay potencial para la desorcin de los gases cidos y el carbn activado puede eliminar eficazmente sulfuro de hidrgeno a niveles no detectables incluso bajo condiciones variables del afluente .

RESUMENCarbono activado granular se ha empleado en muchos de acondicionamiento de gas y los procesos relacionados . Para obtener resultados ptimos , cada aplicacin debe ser evaluado individualmente por un experto carbn activado para determinar los parmetros de diseo de carbono y activados apropiados . Un sistema de carbn activado correctamente diseada puede reducir el tiempo de inactividad , mejorar la calidad del gas, la proteccin de equipos y catalizadores , y reducir los costes operativos globales

Una tcnica para el anlisis de los procesos con carbn activado para adsorber las impurezas de los lquidos es til para optimizar el diseo del proceso , y para predecir el efecto de cambios en las condiciones de funcionamiento .La adsorcin sobre carbn activado granular encuentra uso creciente como un proceso eficaz y econmico para la purificacin de lquidos mediante la separacin de bajas concentraciones de molculas absorbibles de lquidos . Ejemplos de algunas de las grandes aplicaciones de volumen de este proceso son la de- coloracin de soluciones de azcar , la eliminacin del sabor y el olor del agua potable y la eliminacin de compuestos orgnicos disueltos de los flujos de residuos industriales y municipales .

En estas aplicaciones , el lquido se pasa normalmente a travs de una esttica (no fluidizado ) lecho del carbn granular hasta que la capacidad de adsorcin del carbono es tan agotado que el lquido tratado deje de cumplir la ley de pureza . En ese momento , la totalidad o una parte del carbono se sustituye con carbn fresco, y el carbn agotado descartados o reactivados para su reutilizacin. Este artculo presenta un mtodo grfico , que permite el anlisis de las dos variables de proceso principal en estos procesos de adsorcin : el volumen de carbono utilizado , y la frecuencia de reemplazo.

A diferencia de intercambio de iones y otras reacciones lquido - slidos , procesos de carbono granulares se caracterizan por bajas tasas y largos perodos entre las acciones . El lquido que fluye a travs de un adsorbedor puede estar en contacto con el carbono durante unos minutos , como cuando la eliminacin de sabor a partir de agua , o durante varias horas , como en el caso de decolorante soluciones de azcar . La vida del lecho granular de carbono puede extenderse desde unos pocos das , para soluciones de azcar , a varios aos para la eliminacin de los gustos.

Estos lapsos de tiempo hacen pruebas controlado y riguroso anlisis del rendimiento del proceso difcil, si no imposible. Datos de las pruebas precisas son con frecuencia inalcanzable con cualquier esfuerzo razonable. En muchas aplicaciones , tales como la eliminacin de los compuestos orgnicos disueltos de las aguas residuales , filtracin y procesos biolgicos tambin pueden estar ocurriendo en el lecho de carbn . Por lo tanto , el proceso de di-seo de sistemas de adsorcin de carbono granulares requiere un profundo conocimiento de los principios bsicos que intervienen , adems de una gran cantidad de criterio, basado en la experiencia en aplicaciones similares .

Las variables de proceso

Figura 1Granular activa los sistemas de carbono generalmente constan de dos partes principales: la seccin de adsorcin y la seccin de la reactivacin. La figura 1 muestra un diagrama de flujo simplificado de un sistema tpico .

La seccin de adsorcin consiste generalmente en recipientes de acero o de hormign , que mantienen el lecho de carbn mientras que el lquido pasa a travs . Estos pueden estar bajo presin ni de la gravedad abierta. El flujo de lquido puede ser hacia arriba o hacia abajo a travs del lecho . La eliminacin del carbono se puede realizar esencialmente de forma continua en un sistema de lecho mvil en contracorriente , o puede ser hecho de forma discontinua por la eliminacin de toda la cama de un solo recipiente de adsorcin .

La segunda seccin de este sistema tpico consiste en un horno rotatorio o tipo multiple- hogar del horno para la reactivacin del carbono. En estos, los grnulos de carbn se devuelven a la capacidad de adsorcin cerca virgen . En un ciclo completo de adsorcin y reactivacin , sobre 5 % del carbono se destruye o se pierde en este proceso y debe ser reemplazado .

En estos sistemas , los costes de capital y de operacin son principalmente una funcin de dos variables :

1 . El Carbon Agotamiento Cambio

A veces se refiere como la " tasa de quemar " o " dosis de carbono. " Esto normalmente se expresa como libras de carbn reactivado por volumen de lquido tratado .

2 . Superficial Lquido Tiempo de retencin

Esta variable es el tiempo que el lquido se necesitara para llenar el volumen del lecho de carbn y es una funcin directa del caudal de lquido y el volumen de carbono.

Para un sistema dado , en el que la tasa de flujo de lquido , concentraciones de impurezas , y las caractersticas de carbono son fijos, los costos son depende casi enteramente de las dos variables primarias anteriores . El costo de capital total se establece principalmente por el volumen de los lechos de carbn y , por lo general , en menor medida , por el tamao del horno de reactivacin . Los costos de operacin son determinadas principalmente por la tasa de agotamiento de carbono ya que la variable ms grande es generalmente el costo del carbono maquillaje.

Relacin Figura 2La entre estas variables puede ser establecida por medio de pruebas y se represent grficamente , como se muestra en la Figura 2 . Para un sistema dado para lograr un rendimiento dado , no hay una sola lnea en relacin estas dos variables llamadas la " lnea de operacin . " Como se muestra a continuacin , la informacin de la lnea de operacin se puede utilizar para optimizar el diseo bsico para lograr el impulso ms bajo o otros objetivos .

La lnea de operacin se acerca o alcanza mnimos en ambos ejes . La tasa de agotamiento mnimo para un derecho de adsorcin se da es que lo que se consigue cuando el carbono agotado est en equilibrio con el lquido afluente. Como se explicar a continuacin , este valor se obtiene experimentalmente mediante la determinacin de las isotermas de capacidad de adsorcin de equilibrio . El " tiempo mnimo de retencin " representa el volumen mnimo de carbono es necesario para lograr la pureza deseada del efluente a tasas de agotamiento de carbono - en finitamente alta .

Lnea de operacin Figura 3La indica la relacin entre las dos variables principales. Otras variables de proceso , por supuesto, afectan a la posicin de la lnea. La Figura 3 indica el efecto sobre la lnea de operacin de un cambio en el nivel requerido de pureza de efluentes lquidos .

El efecto de la disposicin de los recipientes de adsorcin se muestra en la Figura 4 . La disposicin de lecho mvil en contracorriente generalmente hacer el uso ms eficaz del carbono desde el flujo de lquido es contraria a la circulacin de la carbono , dando as la mayor fuerza de conduccin para el transporte de la impureza del lquido en el carbono . La disposicin de lecho 4fixed de mltiples Figura es una variacin en el sistema de contra-corriente continua en la que la cama permanece fija en los recipientes de adsorcin , pero las posiciones de los buques se hacen girar por Vlvulas adecuadas . La disposicin de lecho fijo sola es generalmente el menos eficaz , ya que, cuando el lecho de carbn se retira de servicio , todava hay una parte de la cama , que no se agota .

Otras variables secundarias tambin afectarn a la lnea de operacin . Estos incluyen la pureza lquido influente , temperatura , y viscosidad , as como el tamao de carbono , capacidad de adsorcin y otras caractersticas de carbono . En algunos casos , la velocidad del lquido tambin determinar la posicin de la lnea de operacin .

El establecimiento de la lnea de operacinSe han realizado esfuerzos en los ltimos aos por Allen , Joyce, et ai, (1,2) para relacionar las variables del proceso , y para desarrollar mtodos integrales de calcular el rendimiento del proceso . Hay como ha habido cierto xito en este esfuerzo, y la investigacin adicional est en marcha . Sin embargo , la mayora de los problemas de hoy debe ser resuelto usando limitada , ya veces cuestionable , los datos obtenidos a partir de plantas en operacin y pruebas de laboratorio , algunos de los cuales pueden ser muy largo y costoso.

Figura 5La tasa de agotamiento mnimo para un rendimiento de adsorcin dado se puede establecer usando experimentos de equilibrio bien conocidas para dar una isoterma de Freundlich . La Figura 5 muestra un ejemplo de una parcela isoterma tpica y el mtodo para establecer la tasa de agotamiento mnimo para la eliminacin de 100 % de la impureza . Porcentaje de eliminacin menor requiere tasas de agotamiento inferiores.

La lnea de operacin para el caso de una disposicin de adsorbente " - cama fija nica " puede ser establecida por medio de pruebas que implican que fluye el lquido a travs de carbono en una serie de pequeas columnas . La figura 6 muestra un ejemplo del tipo de datos de la Figura 6obtained cuando las pruebas se ejecutan utilizando un total de seis columnas . Estos datos se refieren con frecuencia como " curvas de ruptura . " Desafortunadamente , en la prctica , estas pruebas toman das o semanas para funcionar , la concentracin de influente rara vez es constante , y los datos resultantes pueden ser mal dispersados . Sin embargo , el principio es ilustrado y el juicio se debe utilizar para sacar el mximo provecho de los datos.

Los puntos sobre la lnea de operacin para la concentracin del efluente mximo deseado se obtuvieron a partir de los datos de columna como se muestra en la Figura 6 , y se representan grficamente como se muestra en la Figura 7 . Una variacin de esta tcnica se puede utilizar cuando los criterios para la Figura 7replacement de carbono es la concentracin promedio de la impureza en el efluente en lugar del mximo .

En teora, el lecho mvil en contracorriente o la lnea de operacin mltiple de lecho fijo tambin pueden establecerse a partir de las pruebas de laboratorio adecuadas. Incluso la fijacin de un punto sobre estas lneas , probablemente sera adecuado ya que la lnea debe ser ms o menos paralela a , y el enfoque , los mismos lmites que la lnea - de lecho fijo solo muestran en la Figura 7 . En realidad , estos datos rara vez se obtienen debido al largo perodo de tiempo requerido para conseguir condiciones de estado estacionario . En consecuencia , la lnea de operacin de lecho mvil est normalmente establecido por el juicio basado en la figura 8experience y un estudio de las caractersticas de onda frente de adsorcin establecidos durante las pruebas de columna. Un ejemplo de una lnea de funcionamiento - de lecho fijo nico determinado experimentalmente se da en la Figura 8 .

Optimizacin del Proceso de DiseoUna vez que se estableci la lnea de operacin , es posible seleccionar la combinacin de la tasa de agotamiento de carbono y el tiempo de retencin de lquido , lo que da el diseo ptimo o ms bajo coste . Dado que los costos tanto de capital y de operacin estn involucrados, stos deben reducirse a un costo anual comn que es adecuado para la situacin. El valor anual del capital vara de un 5 - 40% , dependiendo de la aplicacin y las polticas financieras aplicables.Figura 9 La utilizacin de la lnea de operacin para establecer la economa de la eliminacin de ABS (alquil benceno sulfonato ) a partir de agua se ilustra en las Figuras 9 y 10 . . En este sistema , 40 millones de galones / da de agua se hace pasar a travs de grandes - - lechos fijos individuales para reducir el ABS a partir de 10 - a 1 ppm . La Figura 9 muestra el costo de capital de las instalaciones, que se basa en la lnea de operacin , que se muestra en la Figura 8 . La figura 10 indica el costo operativo directo anual , y el costo anual de operacin total para dos valores - de capital anuales . El diseo ptimo , por supuesto, se produce en el punto de los costes mnimos totales anuales.

En Resumen

Tcnica grfica la Figura 10A se ha desarrollado para analizar el rendimiento de proceso de ciertas operaciones unitarias que implican la eliminacin de impurezas adsorbibles de lquidos con ayuda de carbono activado granular . Este mtodo proporciona una tcnica prctica para optimizar el diseo de procesos de este tipo de sistemas , y para comprender la interrelacin entre algunas de las variables de proceso primario en los procesos operativos .La tcnica no es rigurosa , y los datos completos necesarios para la plena comprensin son raramente disponibles . Por lo tanto , la realizacin de juicios , con base en la experiencia, es deseable cuando se aplica esta tcnica. #

literatura citada

1 . Allen , J. B. , T. M. Clapham . ET aI , " El uso de Granular regenerable de Carbono para el Tratamiento de Efluentes Secundaria - Ingeniera de Diseo y Anlisis Econmico ," Informe al Servicio de Salud Pblica de EE.UU. , Departamento de Salud , Educacin y Bienestar , PH Contrato 86-63-243 (1 de octubre , 1964 )

2 . Allen , JB , RS Joyce, y RH Kasch , J. Control de la Contaminacin del Agua Federacin , 39, 217 (febrero de 1967).Carbones activados y Plantas de Gas Manufacturado Una presentacin a la Conferencia de GTI, TIGG Corp.

Escrito por: Michael Hasel PPL Service Corp. Anthony Mazzoni TIGG Corp. Johyn Mahfood Corp. Env. Soluciones Desde principios de 1800 a travs del gas de mediados de los 1900 para la iluminacin, la calefaccin y la cocina fue producida a partir de carbn o petrleo en las plantas de gas manufacturado (MGP). Los sitios MGP fueron construidas en las afueras de las ciudades que han crecido desde entonces. Por lo tanto, los sitios suelen estar ubicados en zonas urbanas deprimidas. El proceso que se utiliz arroj residuos que incluyeron alquitranes, lodos, aceites ligeros, residuos crudo amoniacal y otros productos de hidrocarburos. Aunque muchos de estos subproductos se reciclan, el exceso de residuos se mantuvieron en el sitio. Los residuos contienen hidrocarburos poliaromticos (PAH) que estn presentes en la base de contaminante que es alquitrn de hulla. Aproximadamente 1.500 sitios MGP han sido designados para ser limpiado. La limpieza se activa por presin normativa, principalmente los organismos estatales, las transferencias de propiedad y re-desarrollo, as como los comunicados a travs de la migracin de las aguas subterrneas. Debido a la desregulacin, la limpieza del lugar tambin puede ser provocada por la venta de un servicio o de un sitio de utilidad especficos para otras utilidades. Al considerar la remediacin de un sitio de MGP, el propietario desea tener pocos o ningn problema, al menor costo, con los vecinos o agencias gubernamentales, durante la operacin de remediacin. Para lograr este objetivo, hay muchos factores que deben tenerse en cuenta. Estos incluyen, pero no se limitan a los costes de los propietarios, las relaciones pblicas y gubernamentales, presentes y futuros pasivos y el tipo de protocolo de remediacin de usar. El propsito de este trabajo es discutir los pros y los contras relacionados con cada uno de estos factores cuando se utiliza una de las tres opciones aceptadas en relacin con el mtodo de "cerdo y plazo" de la remediacin de un sitio. Las opciones son el uso de (1) los controles mnimos, (2) una amplia supervisin in situ y (3) una estructura de tela con las pruebas de aire limitado.

Como todos somos conscientes de que el gobierno contina reaccionando a las presiones pblicas y los medios de comunicacin relacionados con los problemas de salud causados al medio ambiente, reales o percibidas. As que existe la posibilidad de que las nuevas regulaciones requieren normas ms estrictas para el control de emisiones durante las operaciones de remediacin y minimizando la necesidad de nuevas medidas en el futuro. Con independencia de la supervisin regulatoria y excepto por el ms inusual de los ajustes la mayora de los sitios de MGP requieren una investigacin de sitio estndar, evaluacin de riesgos y la recuperacin a menudo consiste en suelos / materiales de excavacin. Como mnimo, la prctica normal es eliminar los muy afectados (por ejemplo, alquitrn de tanques, los titulares de los suelos) para la eliminacin / tratamiento. Son estos suelos que tienen el mayor impacto en el medio ambiente y el barrio durante una accin correctiva. El diseo de remediacin completa ya no se limita a la evaluacin de lo que la tecnologa y sus riesgos asociados, que se utilizar para la limpieza del sitio, sino que tambin debe incluir el desarrollo de una amplia campaa de relaciones pblicas que implica a los vecinos, los medios y los funcionarios del gobierno local . Preocupaciones de vecinos La satisfaccin es el centro de los esfuerzos de relaciones pblicas. Sus preocupaciones estn normalmente relacionados con la salud, tanto durante como despus de los valores de limpieza, ruido y de propiedad. Los problemas de salud durante la rehabilitacin suelen estar relacionados con los olores y personal viendo en trajes de lunares. Esto es una indicacin de los que algo anda mal en el aire. Ambas cuestiones deben abordarse o del pblico habr alterado. Esto lleva a una mayor cobertura meditica, un mayor escrutinio gubernamental, un impacto negativo en la imagen de la compaa y es probable que se extienda el tiempo de los costos de operacin y aumentar. La falta de gestin de los riesgos para un solo remediacin podra impactar negativamente el dueo de muchas maneras. Esto podra dar lugar a una extensa revisin de la regulacin, PR negativo, y los posibles impactos en el valor de las acciones, las solicitudes de permisos de futuros y el futuro emplazamiento de trabajo (por ejemplo, sub estacin, plantas de energa, etc). Para las industrias reguladas, incluso podra afectar el caso de las tarifas y reducir la capacidad de recoger la totalidad o una parte de los costos del contribuyente.

Hay muchas tecnologas que se utilizan para remediar los sitios MGP. Algunos de estos son bio remediacin, tapado y muros pantalla, estabilizacin, tablestacas y el tratamiento trmico del suelo. Sin embargo, la excavacin y la tcnica de arrastre, comnmente conocida como "cerdo y plazo", es una idea antigua, pero sigue siendo una herramienta fundamental y se usa so