Tareas

Obtenci´n de carb´n activado a partir de la c´scara de coco o o a
Donaciano Luna1 , Armando Gonz´lez1 , Manuel Gordon1a y Nancy Mart´ 2 a ın (1) UAM–Azcapotzalco, Area Termofluidos, Av. San Pablo 180, D.F., M´xico. e (1a) mgs@correo.azc.uam.mx (2) UAM-Iztapalapa, Depto. Qu´ ımica, Av. San Rafael Atlixco 186, 09340, D.F., M´xico, mgnc@xanum.uam.mx e
Recibido: 11 diciembre 2006 Aceptado: 16febrero 2007 Resumen En M´xico el 80 % del carb´n activado que se utilie o za en la industria es de importaci´n. Por tal raz´n, o o en el presente trabajo, como parte de un proyecto terminal, se presenta una breve descripci´n soo bre el carb´n activado, adem´s de una propuesta o a del dise˜o te´rico de una unidad piloto. Esta unin o dad tiene como base un horno rotatorio para la obtenci´n de carb´nactivado, material que tiene un o o alto valor agregado, a partir de la c´scara del coa co, materia prima nacional, de menor valor y que M´xico posee en abundancia. La unidad piloto conse ta de tres partes: a) el molino, b) el horno rotatorio y c) la c´mara de enfriamiento. El dise˜o propuesa n to utiliza materiales fabricados en el pa´ con cosıs, tos accesibles y una capacidad de producci´n de meodia tonelada de carb´n cada seis horas. o Palabras clave: Carb´n activado, horno rotatorio, o c´scara de coco, dise˜o de proceso a n Abstract The 80 % of activated carbons used in the industries in Mexico is of importation. The present work is part of a university terminal project. The basis of this project is the design of a plant to utilize shell coconut, since it is cheap and abundant in Mexico,as a raw material to produce activated carbon. The current shell coconut carbonization plant is designed to carbonize 1/2 tonnes of coconut per day to produce activated carbon. Materials with low costs and national products were used. The carbonization plant was integrated one the following: a) the mill; b) the rotary kiln, and c) the chamber of cool down. Key words: Activated carbon, rotarykilns, coconut, process modeling, 39 Introducci´n o El nombre de carb´n activado se aplica a una seo rie de carbones porosos preparados artificialmente, a trav´s de un proceso de carbonizaci´n, para que exe o hiban un elevado grado de porosidad y una alta superficie interna. El carb´n activado es un adsorbente muy vers´til ya o a que el tama˜o y la distribuci´n de sus poros en la esn o tructura carbonosapueden ser controlados para satisfacer las necesidades de tecnolog´ actual y futuıa ra. Los carbones activados comerciales son preparados a partir de materiales precursores con un alto contenido en carbono, especialmente, materiales org´nicos como, madera, huesos, c´scaras de semia a llas de frutos, como tambi´n, carb´n mineral, breas, e o turba y coque. La elecci´n del precursor es fundaomentalmente una funci´n de su disponibilidad, preo cio y pureza, pero el proceso de fabricaci´n y la poo sible aplicaci´n del producto final deben ser igualo mente tomados en cuenta. Los carbones activados tienen un alto costo que va desde US $ 1200 hasta US $14,000 la tonelada. En M´xico, el 85 % del carb´n activado que se usa e o en la industria qu´ ımica es de importaci´n, siendo o los principales pa´abastecedores: Estados Unidos, ıses los Pa´ ıses Bajos, Inglaterra, Alemania, Canad´ y a Francia. El inter´s por este tipo de material se basa en algue nas de sus propiedades: a) estabilidad t´rmica; b) ree sistencia al ataque ´cido; c) car´cter esencialmena a te hidr´fobo (repelente al agua); d) bajo costo relao tivo; e) estructura porosa. Por tal raz´n, en los ultio ´ mos a˜os ha aumentadoconsiderablemente el n´men u ro de investigaciones en lo que concierne a su s´ ıntesis, y a sus diversas aplicaciones, como en la separaci´n de gases y en la industria en general. o En el presente trabajo se propone el dise˜o de una n

40

ContactoS 64, 39–48 (2007)

unidad piloto con un horno rotatorio para obtener carb´n activado a partir de la c´scara del coco. Eso a te trabajo form´ parte...