carbon activado 2

ESTUDIO PRELIMINAR PARA LA PRODUCCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE
CARBÓN ACTIVADO A PARTIR DEL CUESCO DE PALMA AFRICANA Y SU USO
EN LA DECOLORACIÓN DE ACEITES VEGETALES.

JULIÁN MAURICIO LÓPEZ TORRES

Tesis para optar al título de Ingeniero de Producción Agroindustrial

Director
EVARISTO AYUSO
Químico.

UNIVERSIDAD DE LA SABANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA DE PRODUCCIÓNAGROINDUSTRIAL

BOGOTÁ NOVIEMBRE 2001

AGRADECIMIENTOS
Agradezco a Dios por permitirme alcanzar una meta más en mi vida, a mi familia y
amigos por el apoyo brindado, y a todas la personas que hicieron posible la realización
de este trabajo especialmente a Kika, Evaristo Ayuso, Juan Carlos Moreno, Liliana
Giraldo que con sus opiniones y aportes científicos logramos darle el enfoque deseadoal trabajo realizado y al grupo de trabajo de la Universidad Nacional.

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RESUMEN
La agroindustria de la Palma Africana en Colombia procesó aproximadamente
2’500,000 toneladas de fruto en el año 2000, lo cual genera alrededor de 140,000
toneladas de cuesco. Este trabajo busca establecer la factibilidad de la utilización de
este sub producto agrícola como material precursor para laobtención de carbón
activado con características comerciales y establecer su eficiencia como material
adsorbente en el proceso de decoloración de aceite de Palma con respecto a carbones
activados comerciales que se emplean actualmente en la refinación de aceites
comestibles.
Para llevar a cabo la experimentación fue necesario la construcción de un reactor
continuo de lecho fijo vertical, capaz desoportar temperaturas hasta de 1000°C, en el
cual se realizó el proceso de activación del material, empleando como agente activante
vapor de agua.
Metodología.
Carbonización: Se seleccionó el material precursor de acuerdo a un tamaño de
partícula entre 4 y 6.3 milímetros, posteriormente se carbonizó a temperaturas de
600°C, 750°C y 900°C bajo condiciones de atmósfera inerte. Los tiempos deresidencia
fueron de 1, 1.5, 2 y 2.5 horas. Se determinó el rendimiento del proceso de
carbonización para cada una de las muestras.
Activación: El material carbonizado se activó mediante un proceso térmico en el cual se
utilizó vapor de agua como agente activante. Las muestras de carbonizado se activaron
a 800°C y 900°C, y se determinó el grado de activación alcanzado para cada una de lasmuestras.
Caracterización: Se utilizó la técnica de calorimetría de inmersión para determinar la
superficie interna del carbón activado y así obtener el área superficial total desarrollada
durante la activación. La técnica se aplicó para cada uno de los carbones activados.
Se seleccionaron los dos mejores carbones activados de acuerdo a su área superficial
interna desarrollada y su rendimientodurante la activación. Se caracterizó su estructura
porosa según la isoterma de adsorción de N2 a 77°K. Finalmente se seleccionó el
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mejor carbón activado para ser caracterizado mediante un análisis químico próximo,
pruebas físicas y pruebas en disolución.
Decoloración de aceite de Palma: Se realizó una curva de adsorción de color para la
muestra seleccionada preparada a partir de cuescoy para dos carbones comerciales,
uno activado químicamente (CLARIMEX) y otro físicamente (CARBOMAFRA 117), en
función del tiempo de contacto. Posteriormente se determinó la concentración óptima
de carbón activado para lograr una máximo de decoloración.
Los resultados obtenidos muestran que el cuesco de Palma Africana es un material
lignocelulósico adecuado para la producción de carbónactivado con áreas superficiales
internas hasta 1,258 m2/g de carbón activado, según la entalpía de inmersión
experimentada por la adsorción de moléculas de CCl4 y una distribución de poros
conformada principalmente por microporos de acuerdo a la adsorción de N2 a 77°K. La
temperatura de carbonización y de activación son dos factores que inciden
considerablemente en el rendimiento del proceso de...