Preparación de carbones activos a partir de hullas

Abstract

En el presente trabajo se ha procedido a la preparación de carbones activos de tipo granular mediante la activación de carbones minerales. Los materiales de partida han sido cuatro hullas con contenidos entre un 20 y 38% en materia volátil. La secuencia experimental comprende la oxidación de los carbones, carbonización y activación mediante gasificación controlada con CO2. La preoxidación de los carbones se llevó a cabo a 200 ºC durante periodos de tiempo entre 1 y 14 días, y 270 ºC entre 3 y 42 días. Esta preoxidación elimina las propiedades termoplásticas del carbón y dirige el desarrollo de su porosidad. La carbonización de los materiales preoxidados se realizó en atmósfera de nitrógeno, con una velocidad de calentamiento de 60 K min. Hasta alcanzar una temperatura final de 850 ºC. el desarrollo textural de los carbonizados se encuentra fuertemente condicionado por la preoxidación del carbón precursor, que afecta a su comportamiento plástico, al contenido en materia volátil y a su porosidad. Los carbonizados ("Chars") se activaron en atmósfera de CO2 a 850 ºC. Buena parte de la experimentación se condujo a conversión constante (X=0.52) utilizando diferentes flujos de gas reactivo (7 y 500 cm min. para una masa inicial de 4 g). El uso de flujos bajos conduce a carbones con un carácter microporoso mas desarrollado debido al efecto inhibidor que el CO, producto de la reacción, ejerce sobre la misma, permitiendo una gasificación más uniforme. Experimentación posterior a conversiones variables ha permitido seguir la evolución de la textura en función de la tasa de quemado. La sección de diferentes condiciones de trabajo permite obtener una gran variedad de carbones activos con porosidades entre 0.3 y 0.7, y áreas superficiales en el intervalo 20-1900 mg.