Desarrollo de carbones activados para la mitigación de gases de efecto invernadero : aplicación en adsorbedores continuos
Se desarrollaron carbones activados nanoporosos, aptos para la adsorción selectiva de CO2, a partir de residuos agroindustriales y forestales, con la finalidad de aplicarlos a procesos de captura de carbono post-combustión y a purificación de biogás. Para su obtención se aplicó el método de activaci...
Guardado en:
| Autor principal: | |
|---|---|
| Otros Autores: | , , , , , |
| Formato: | Tesis Libro |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2020
|
| Materias: | |
| Aporte de: | Registro referencial: Solicitar el recurso aquí |
| Sumario: | Se desarrollaron carbones activados nanoporosos, aptos para la adsorción selectiva de CO2, a partir de residuos agroindustriales y forestales, con la finalidad de aplicarlos a procesos de captura de carbono post-combustión y a purificación de biogás. Para su obtención se aplicó el método de activación química empleando KOH como agente activante, que conduce a adsorbentes con poros de dimensiones nanométricas. Se llevó a cabo la caracterización química, morfológica y textural de los materiales sintetizados a partir de los diferentes precursores variando sistemáticamente las principales condiciones experimentales de obtención: atmósfera empleada, temperatura de proceso, cantidad de agente activante. Los resultados de la caracterización, en particular la textural, llevada a cabo por sortometría de N2 y de CO2, permitieron identificar las condiciones de preparación que conducen a la obtención de adsorbentes eficientes para captura de CO2, los mismos presentaron áreas superficiales específicas BET de alrededor de 2000 m² g¹, capacidades de adsorción de CO2, a 0 °C del orden de las más altas reportadas en la literatura para materiales carbonosos (6 mmol g¹) y preponderancia de poros de diámetros menores que 2 nm, característica relacionada con la adsorción selectiva de CO2. Para los carbones de mayor capacidad de adsorción se determinaron las propiedades termodinámicas para la adsorción de CO2 y se llevaron a cabo ensayos gravimétricos de adsorción y ensayos dinámicos en un adsorbedor de lecho fijo a fin de probar su eficiencia en el tratamiento de gases de post-combustión y en la purificación de corrientes de biogás. Como resultado se obtuvieron curvas de ruptura, para condiciones de operación consideradas exigentes, verificándose una excelente respuesta por parte de los carbones activados seleccionados. Estos pudieron reutilizarse, sin disminución de su eficiencia, hasta después de cinco ciclos de adsorción-desorción. Los parámetros característicos de las curvas de ruptura así como la representación de las mismas mediante modelos de la literatura, posibilitan su aplicación a procesos a escala completa. Nanoporous activated carbons, suitable for the selective adsorption of CO2, were developed, from agroindustrial and forest residues, with the purpose of applying them to post-combustion carbon capture processes and biogas purification. To obtain them, the chemical activation method was applied using KOH as an activating agent, this path leads to adsorbents with pores of nanometric dimensions. Chemical, morphological and textural characterization of the materials synthesized from the different precursors, systematically varying the main experimental conditions for obtaining: used atmosphere, process temperature, amount of activating agent, was carried out. The results of the characterization, in particular the textural, carried out by N2 and CO2 adsorption analysis, allowed to identify the preparation conditions that lead to the more efficient adsorbents for the capture of CO2, they presented BET specific surface areas of around 2000 m² g¹, CO2 adsorption capacities, at 0 °C within the order of the highest reported in the literature for carbonaceous materials (6 mmol g¹) and preponderance of pore diameters smaller than 2 nm, characteristic related to selective adsorption of CO2. For the carbons with higher adsorption capacity, thermodynamic properties for CO2 adsorption were determined, gravimetric adsorption tests and dynamic tests were carried out, the later, in a fixed bed adsorber in order to test their efficiency in the treatment of post-combustion and purification of biogas streams. As a result, breakthrough curves, for operating conditions considered demanding, were obtained, verifying an excellent response by the selected activated carbons. These could be reused, without diminishing their efficiency, until after five cycles of adsorption-desorption. The characteristic parameters of the breakthrough curves, as well as their representation by means of literature models, enable the application of these adsorbents to full-scale processes. |
|---|---|
| Descripción Física: | xii, 224 h. : il., fotos, gráfs., tablas |