Adsorción de carbón activado para la eliminación de olores industriales

Fundamentos de la adsorción con carbón activado

El carbón activado captura las moléculas de olor (adsorbidos) en su superficie a través de dos métodos principales:

• Fisisorción : las moléculas se adhieren débilmente a la superficie del carbono debido a fuerzas intermoleculares. Este enlace es reversible.
• Quimisorción : las moléculas forman enlaces más fuertes, a menudo permanentes, con la superficie del carbono. Este método es útil para atrapar compuestos como el amoníaco y el sulfuro de hidrógeno.

Carbón activado regenerante :

La capacidad de adsorción del carbón activado saturado se puede recuperar mediante desorción, también llamada regeneración o reactivación. Se trata de un proceso de pirólisis a alta temperatura (700–1000 °C) con vapor y sin oxígeno, que elimina los adsorbentes. Este proceso restaura las características del carbón activado, que luego se puede reutilizar, reduciendo los residuos. Los sistemas de postratamiento de los gases de escape, como depuradores o postquemadores, se utilizan para destruir las moléculas desorbidas.

Carbón a base de carbón versus carbón renovable a base de cáscara

Los carbones activados pueden provenir del carbón o de fuentes renovables como cáscaras de nueces.

• Los carbones activados a base de carbón , derivados de fuentes fósiles, tienden a tener tamaños de poro variados, adecuados para capturar moléculas más grandes.
• Los carbones renovables con cáscara suelen tener un mayor volumen de microporos, lo que hace que los carbones activados con cáscara sean más adecuados para capturar moléculas de COV más pequeñas.

Las investigaciones de DESOTEC han demostrado que los carbones activados con cáscara pueden alcanzar mayores capacidades de carga que los carbones con base mineral para ciertas moléculas. Además, los carbones con cáscara liberan adsorbentes de manera más gradual, lo que reduce el riesgo de exceder los límites de emisión durante, por ejemplo, operaciones por lotes.

Los precursores renovables están ganando interés para reducir el impacto ambiental de la producción de carbón activado. Las evaluaciones del ciclo de vida (LCA) muestran que el uso de biomasa residual, como cáscaras de nueces, en lugar de carbón es más respetuoso con el clima, con beneficios aún mayores cuando el carbón se reactiva en lugar de reemplazarlo. La gama de carbón activado DESOTEC incluye cada vez más grados renovables, reemplazando gradualmente a los grados basados en carbón en numerosas aplicaciones cuando es adecuado.

El diseño de los filtros debe tener en cuenta las variaciones en la composición de la corriente de aire y agua debido a factores como cambios en el proceso, tipos de contaminantes y niveles de concentración. El tamaño adecuado del filtro es esencial tanto para el rendimiento como para la rentabilidad, aunque puede resultar complicado debido a las incertidumbres en la composición del gas y los caudales, especialmente en condiciones de alta humedad. Las instalaciones piloto ayudan a estimar la vida útil del filtro y el consumo de carbono, mientras que las unidades de filtración móviles ofrecen flexibilidad y reducen los riesgos financieros en comparación con los sistemas fijos.

Los filtros móviles, generalmente más seguros y rentables que los fijos, reducen el trabajo manual y los riesgos de manipulación asociados con el carbón usado. Son particularmente útiles en situaciones de alto caudal, ya que permiten reemplazos más rápidos y seguros con un tiempo de inactividad mínimo. Los filtros se pueden organizar en serie o en paralelo según las necesidades: las configuraciones en paralelo se adaptan a caudales más altos y caídas de presión más bajas, mientras que las configuraciones en serie optimizan el uso del carbón, lo que garantiza el cumplimiento de las normas de emisiones al permitir que el segundo filtro se active una vez que el primero esté saturado.

Este estudio de caso ilustra la capacidad de DESOTEC para ofrecer soluciones de filtración rápidas, efectivas y sostenibles adaptadas a las necesidades de los clientes en el sector de productos químicos especializados.

Desafío
Una empresa de productos químicos especializados, cliente de DESOTEC, se enfrentaba a problemas de olores en su planta de tratamiento de aguas residuales debido a los altos niveles de compuestos olorosos como alcoholes (757 µg/m³) y compuestos orgánicos de azufre (1.846 µg/m³). Estos compuestos volátiles, incluidos el disulfuro de dimetilo y el 2-etil-1-hexanol, generaban quejas de los empleados y vecinos, especialmente en los meses más cálidos. La empresa buscó una solución rápida y eficaz para abordar estos olores.

Solución
DESOTEC implementó su sistema de filtración móvil AIRCON 3000 con carbón activado renovable B-PURE 10 NB. El sistema capturó las emisiones de olores del tanque de almacenamiento y evacuó el aire limpio a través de una chimenea, instalada en 30 minutos mediante tecnología Plug & Play, sin interrumpir las operaciones.

Resultados
El sistema de filtración logró una reducción del 99,5 % de los compuestos que producen olor. Después de tres años de funcionamiento, ha evitado de manera efectiva que se produzcan más quejas. El filtro móvil requiere un reemplazo anual para garantizar un rendimiento óptimo, y DESOTEC gestiona la eliminación segura y sostenible de los filtros usados, reactivando el carbón para crear un proceso circular y respetuoso con el medio ambiente.

Comida para llevar

• Mitigación eficaz y rápida de olores

La filtración móvil de DESOTEC redujo los COV olorosos en un 99%, resolviendo rápidamente las quejas y garantizando el cumplimiento durante los desafíos estacionales.

• Interrupción operativa mínima

El diseño Plug & Play permitió una rápida configuración y reemplazo de filtros sin tiempo de inactividad, lo que garantiza operaciones comerciales sin problemas.

• Gestión de residuos sostenible y circular

La reactivación de filtros fuera del sitio de DESOTEC minimiza el impacto ambiental, simplifica el manejo de residuos y se alinea con los valores del cliente.