Fabricación de monolitos de carbón activado para captura de gases contaminantes

Abstract

Resumen: El desarrollo de materiales adsorbentes para captura de gases contaminantes posee grandes ventajas en cuanto a capacidad de adsorción, gran selectividad, propiedades mecánicas y costos energéticos de operación. En la actualidad, existe una necesidad de controlar estas emisiones debido a requerimientos medioambientales por lo cual existe una necesidad de desarrollar alternativas que brinden solución a este tipo problemas. Aún existen mucho por desarrollar en materia de control de emisiones mediante el empleo de materiales adsorbentes, como por ejemplo el desarrollo de nuevos materiales nanoestructurados y la mejora en la propiedades de los existentes, por lo tal motivo esta área de investigación posee aún mucho camino recorrer. Este trabajo de investigación consiste en la elaboración de un protocolo adecuado para la preparación de monolitos a partir de carbón activado para adsorber gases contaminantes. Se emplean dos tipos de carbón activado: Norit CNR115, que es un carbón comercial de tipo vegetal y, Carbón Activado proveniente de huesos de aceitunas. La síntesis del carbón activado Norit CNR115 se desarrolló empleando Carboximetilcelulosa y la del carbón activado proveniente de huesos de aceituna se empleo Polivinilalcohol (PVA) y Carboximetilcelulosa (CMC). Se evaluó en efecto de la variación de los porcentajes de aglomerantes y presión de compactación en las propiedades texturales, estructurales y mecánicas del material. Luego de elaborado el material y con el fin de enriquecer aún más la selectividad hacia el CO2, se modificó los grupos superficiales con compuestos ricos en nitrógeno, con los cuales, se logró incrementar la basicidad de la superficie del monolito generando una mayor capacidad de adsorción de CO2 en un primer ciclo de adsorción./ Abstract The development of adsorbent materials for capturing and storage of greenhouses has great advantages in adsorption efficiency and energy costs in the control of her mitigation. Nowadays there is a need to control these emissions due to environmental requirements therefore is necessary to develop alternatives that offer a solution to this problem. In the field of emission control through the use of adsorbent materials are to be done, in the development of new materials and improving their existing for which this area of research there is still much to be developed. This research is the development of a protocol suitable for the preparation of monoliths from activated carbon to adsorb greenhouses. It uses two class of activated charcoal: Norit CNR 115, it commercial coal from vegetable and activated carbon from olive stones previously activated. The synthesis of the activated carbon Norit CNR115 Queen took using carboxymethylcellulose and activated carbon from olive stones was employed Plivinilalcohol (PVA) and carboxymethylcellulose (CMC). In this work enhance the variation of percentage of binder and compaction pressure in the textural, structural and mechanical properties. To improve the selectivity of the solvents to capture CO2 was carried out surface modification with nitrogen-rich compounds which improved the basicity of the monolith surface by generating a greater capacity CO2 adsorption.