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 (adsorbatos) 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 regenerador :

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

Carbón a base de carbón vs. 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. Esto 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 minerales para ciertas moléculas. Además, los carbones con cáscara liberan adsorbentes de forma más gradual, lo que reduce el riesgo de superar 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. Los análisis del ciclo de vida (ACV) demuestran que el uso de biomasa residual, como cáscaras de frutos secos, en lugar de carbón es más respetuoso con el medio ambiente, con beneficios aún mayores cuando el carbón se reactiva en lugar de sustituirlo. La gama de carbón activado DESOTEC incluye cada vez más grados renovables, que sustituyen gradualmente a los grados basados en carbón en numerosas aplicaciones cuando resulta adecuado.

El diseño de filtros debe considerar las variaciones en la composición de las corrientes de aire y agua debido a factores como cambios en el proceso, tipos de contaminantes y niveles de concentración. El dimensionamiento adecuado de los filtros es esencial tanto para el rendimiento como para la rentabilidad, aunque puede ser complicado debido a las incertidumbres en la composición del gas y los caudales, especialmente con alta humedad. Las instalaciones piloto ayudan a estimar la vida útil de los filtros y el consumo de carbón, 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 la mano de obra y los riesgos de manipulación asociados con el carbón usado. Son especialmente útiles en situaciones de alto caudal, ya que permiten reemplazos más rápidos y seguros con un tiempo de inactividad mínimo. Los filtros pueden instalarse en serie o en paralelo según las necesidades: las configuraciones en paralelo se adaptan a caudales más altos y menores caídas de presión, mientras que las configuraciones en serie optimizan el uso del carbón, garantizando el cumplimiento de las normas de emisiones al permitir que el segundo filtro se active una vez saturado el primero.

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, experimentaba 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 (1846 µg/m³). Estos compuestos volátiles, como el disulfuro de dimetilo y el 2-etil-1-hexanol, generaban quejas de empleados y vecinos, especialmente en los meses más cálidos. La empresa buscó una solución eficaz y rápida 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 inercia y filtró aire limpio a través de una chimenea, instalada en 30 minutos con tecnología Plug & Play, sin interrumpir las operaciones.

Resultados
El sistema de filtración logró una reducción del 99,5 % en los compuestos que producen olor. Tras tres años de funcionamiento, ha evitado eficazmente nuevas 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 inconvenientes.

• Gestión sostenible y circular de residuos

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.