 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
CARBON GRANULAR.
Como se ha mencionado, la única diferencia entre un carbón granular y
uno pulverizado es el tamaño de la partícula.
De lo que se deriva que, el tiempo requerido para obtener el mismo resultado es mucho mayor con carbón granular, mismo que se utiliza siempre en una columna empacada a través de la cual fluye el líquido. Este tipo de operación es Sobre todo recomendable en procesos continuos con una calidad estable De el licor a purificar y grandes flujos. Tiene la ventaja de que el carbón se puede regenerar y en consecuencia los consumos son menores; sin embargo la inversión Requerida es alta y no siempre se justifica.
La operación en columna tiene el mismo principio que el doble contacto a contracorriente, es más, en realidad podría considerarse un contacto de etapas múltiples. Entre el licor de entrada y el de salida existente un gradiente de concentración de impurezas y el carbón de la entrada se va agotado más rápidamente que el de salida.
Al principio de la operación existe un punto dentro de la columna en cual la concentración de impureza es igual a la de la salida. Esta zona se conoce como zona de transferencia de masa (ZTM). El resto del carbón se mantiene virgen. Conforme transcurre la operación parte del carbón se va agotando y la zona de transferencia de masa se va desplazando Hacia salida. Finalmente llega un momento En el que la Z.T.M. alcanza la salida. Un instante después, la concentración de impurezas del licor de salida empezará a Aumentar y se considera que la columna Está agotada. El tiempo que tarde en suceder lo anterior depende de varios factores:
a) Flujo de licor (a mayor flujo más Grande es la Z.T.M.)
b)Tamaño de partícula de carbón; el carbón más pequeño da una longitud de Z.T.M más pequeña, sin embargo, la caída de presión será mayor.c) Temperatura; debido a la disminución De la viscosidad, un aumento en la Temperatura normalmente disminuye La altura de la ZTM.
d) Características del carbón utilizado (tamaño de poros) y del producto que se está purificando (coeficiente de difusividad).
Es importante recalcar que la capacidad de un Carbón Granular es la misma que la de uno Pulverizado,por lo tanto, la forma de determinar la facilidad de adsorber una determinada impureza es moliendo el carbón y corriendo en laboratorio Isotermas de Freundlich.
Para obtener los parámetros de diseño de una columna ( diámetro, altura de carbón, flujo.etc.) es necesario efectuar pruebas piloto.Una forma sencilla de realizar estas pruebas es usando varias columnas en serie de 3 ½ "ó 4" de diámetro.
A manera de guía general, podemos decir que la relación de altura de carbón entre el diámetro de las columnas oscila entre 2 a 1; y 5 a 1 y el flujo medido como el número de volúmenes de cama de licor que pasan por el carbón en una hora ( V.C.H) oscila entre:
- Decoloración 0.2- 0.6
- Deodorización 1.0-2.0
- Tratamiento 1.0- 4.0
- Sistema de lecho móvil.
- Sistema de lecho fijo.
Existen dos variantes de sistema para carbón granular:
SISTEMA
DE LECHO MOVIL.
En el sistema de lecho móvil, el licor fluye en forma ascendente y periódicamente
se extrae de la columna una porción del carbón, la cual es reemplazada
por carbón virgen o regenerado por la parte superior de la columna.
Este arreglo es más eficiente y proporciona una operación continua, sin embargo tiene algunas desventajas, por ejemplo:
El licor debe estar libre de cualquier sólido suspendido, ya que en caso contrario la cama de carbón actuará como filtro ocasionando presurización.
El flujo debe ser estrictamente controlado Ya que en caso de haber variaciones Importantes, la cama de carbón podría Fluidizarse y el licor arrastrar carbón.
SISTEMA
DE LECHO FIJO.
En este sistema el flujo es descendente, el carbón se va agotando paulatinamente
de arriba hacia abajo y cuando la concentración a la salida es mayor la
máxima permitida, la columna se saca de operación y el carbón es regenerado
completamente. Este arreglo es menos eficiente ya que cuando se saca de
operación la columna, parte del carbón todavía tiene un cierto grado de
actividad. Pero tiene la ventaja de ser más versátil ya que si
el licor llegara con sólidos suspendidos que quedaran atrapados en la
cama del carbón, Se suspende la operación y se retrolava Sin nigún problema.
Ademas si el flujo aumentara considerablemente no se presentaría ningún problema. Una variación de este arreglo para hacerlo más eficiente y agotar mejor el carbón consiste en usar dos columnas en serie, cuando la primer columna se agota la no.2 se convierte en 1 y una columna recién regenerada entra al sistema como 2ª. columna.
En los sistemas de lecho fijo es necesario dejar siempre un espacio equivalente al 40-50% de la altura del carbón como espacio libre y disponible para retrolavar la cama de carbón. Al retrovalar debe usarse un flujo tal que permita expander la cama entre un 20% y un 30%.
REGRESAR A UTILIZACION DEL CARBON ACTIVADO
Visite
también:
El Misterio del Carbón Activado | Procesos de Activación | Clasificación del Carbón Activado | Purificación en fase líquida | Purificación en Fase Gaseosa