1. UNIVERSIDAD DE SONORA
DEPARTAMENTO DE ING.
QUIMICA Y METALURGIA
Operaciones unitarias II
La adsorción de compuestos orgánicos volátiles por carbón
activado producido a partir de aserrín de caucho obtenido de la
Fabricación de Muebles de Madera.
Saldaña Sánchez Braulio
25/oct./2012

2. Adsorption of VOCs by Activated
Charcoal Produced from Saw Dust in
Para-rubber Wood Furniture
Manufacturing
Preechaya Chaisarn , Tunlawit Satapanajaru* and Jukkrit
Mahujchariyawong
Environmental Technology and Management program, Department
of Environmental Science,
Faculty of Science, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand.
* Corresponding author E-mail: fscitus@ku.ac.th
Tassanee Prueksasit
Department of General Science, Faculty of Science, Chulalongkorn
University, Bangkok 10330, Thailand.

3. INDICE
Resumen
Introducción
Materiales y Métodos
Resultados y Discusiones
Conclusiones

4. Resumen.
Grandes cantidades de compuestos orgánicos
volátiles (COV) y aserrín de las emisiones del proceso
de producción son los principales problemas en la
fabricación de muebles de madera. El objetivo de esta
investigación fue estudiar las características de
carbón activado producido a partir de aserrín de
caucho y su eficiencia en la adsorción de compuestos
orgánicos volátiles.

5. Introducción
Los problemas ambientales de la fabricación de
muebles son la gran cantidad de madera, residuos y
emisiones contaminantes del aire de las líneas de
producción. Los contaminantes del aire provienen de
emisiones de la caldera durante el secado, acabado y
durante la aplicación del revestimiento en los
muebles.

6. 2. Materiales y Métodos
Materia prima
Aserrín de caucho obtenido de la fabricación de muebles
de madera se utilizó como materia prima, para la
preparación de carbón activado. El aserrín se secó a 105 º
C durante 24 horas y se almacena en recipientes
herméticos para su experimentación.

7. Materiales y Métodos
Preparación de carbón activado
El carbón activado se preparó para la activación mediante
la mezcla del aserrín seco con ácido fosfórico a la
requerida 2:1 de ácido fosfórico a aserrín seco. Se empapo
el aserrín con acido fosfórico con una concentración del
50 porciento, durante una noche.

8. Materiales y Métodos
Caracterización de carbón activado
Número de yodo
El área de la superficie de los carbones activados se
caracteriza por la capacidad de adsorción de yodo. Se
determinó usando un método estándar (DIN 53 582).
Caracterización física
La superficie fue predicha por las isotermas de adsorción de
nitrógeno físicas con el método BET usando un aparato
Quanta cromo Autosorb-1. La morfología superficial de
carbones activados se analizó por microscopía electrónica de
barrido (SEM) (JEOL JSM-5600 microscopio de barrido LV).

9. Materiales y Métodos
Preparación de carbón activado en el tubo de gas activo
A fin de utilizar carbón activado para adsorber COV, se preparo
un modelo de tubo de gas activo que contiene carbón activado
diseñado similar a un tubo de gas activo comercial. Hygitest; ST-
CN 870

10. Materiales y Métodos
Experimentos de adsorción
Cuatro COV diferentes evidentes incluyendo tolueno,
etilbenceno, p-xileno y o-xileno presente en la fabricación de
muebles se utilizaron en este estudio. Se llevaron a cabo
experimentos cinéticos de adsorción a temperatura ambiente
(alrededor de 25 º c) y presión normal. Una mg de carbón
activado se introdujo en un frasco de 2 ml y se enriquecieron
con COV estándar a distintas concentraciones iniciales de 500,
1.000, 2.000, 3.000, 4.000 y 5.000 ng ml-1. Equilibrio cinético de
adsorción se alcanzó en 24 horas.

11. Materiales y Métodos
Ensayo en campo
la toma de muestras se llevó a cabo en una cabina de
pulverización por 30 min. Dos tipos de tubos de gas
activado, (1) modelo de tubo de gas activo con carbón
activado preparado como anteriormente mencionado y
(2) muestras de gas activo medida con carbón vegetal,
modelo Hygitest ST-CN 870, se utilizaron para comparar la
eficiencia de adsorción COV.

12. Materiales y Métodos
Prueba de recuperación (eficiencia de desorción)
Para el ensayo de recuperación, una de las tapas de PTFE
de los muestreadores activos se eliminó, y una pequeña
cantidad de tolueno-d8 (solución de patrón interno), 938
ng ml-1, se añadieron directamente en el carbón activado
usando una micro jeringa. Después de la limitación, la
muestra de pinchos se mantuvo durante 30 min en una
atmósfera limpia y fue llevado a extraer. Dos muestras en
blanco (no enriquecida) se llevaron a cabo también en las
mismas condiciones.

13. Materiales y Métodos
Extracción
Cada muestra de carbón activado se transfirió a un tubo
de ensayo de vidrio que contiene 1 ml de disulfuro de
carbono, y se tapo herméticamente. El tubo de ensayo se
agitó a temperatura ambiente durante 5 min y se
mantuvo durante 1 hora en aire limpio. Se centrifugó de
5,000 rpm durante 15 min a 4 º C. Un ml de líquido
sobrenadante se transfirió a un vial para análisis GC / MS.

14. Resultados y Discusiones
Características de la materia prima
La tabla 1 muestra el análisis de medias próximas y
final de aserrín de caucho de la fabricación de
muebles de madera
Análisis proximal (% en peso) Análisis final (% en peso libre de
humedad)
Carbón fijo Volátiles ceniza humedad C H N S O
81.2173 9.7065 9.0762 8.1246 44.03 7.99 0 0.38 47.60

15. Resultados y Discusiones
Caracterización de carbón activado
Número de yodo y caracterización física
las notables condiciones para producir carbón
activado a bajo costo se muestran en la tabla 2
Exp. Temp. Tiempo No. Yodo BET
(°C) (min) (m2/g)
A 450 60 762.39 -
B 450 90 768.45 1,663.20
C 450 120 786.71 1,635.65
D 550 60 676.13 -
E 550 90 709.62 -
F 550 120 673.62 -
G comercial 776.91 948.94

16. Resultados y Discusiones
Experimentos de adsorción
La isoterma de adsorción indica cómo las moléculas
de adsorción están distribuidas entre la fase
gaseosa y la fase sólida cuando el proceso de
adsorción alcanza un estado de equilibrio.

17. Resultados y Discusiones
De acuerdo con la isoterma de Freundlich, la constante KF
muestra una relación positiva con la capacidad de adsorción. Por
lo tanto, KF y 1 / n son valores se pueden determinar mediante el
trazado de la cantidad adsorbida con respecto a la concentración
del adsorbato

18. Resultados y Discusiones
Tabla 3: isotermas de Freundlich para los COV en carbón
activado a 25 ° C
COV. Freundlich Cs = KFCe1/n
KF 1/n R2
Tolueno 70.4206 0.6979 0.9361
Etilbenceno 0.0386 0.9832 0.9834
p-xileno 0.0085 0.9896 0.9810
o-xileno 0.0345 0.9738 0.9828

19. Resultados y Discusiones
Comparación con tubo de gas activo comercial.
La eficiencia de adsorción de COV en dos tipos de tubos
de gas activo se muestra en la tabla 4.
No es significativamente diferente al tubo de gas activo
comercial, Hygitest ST-CN 870, en veinte COV.
Se podría sustituir para el monitoreo como un carbón
activado de bajo costo en la práctica.

20. Resultados y Discusiones
Estudio de emisiones de COV en la fabricación de
muebles de madera de árbol de caucho.
Los experimentos de campo del estudio de la emisión de
compuestos orgánicos volátiles en la fabricación de
muebles de madera de árbol de caucho, detectaron
Veintiún tipos de compuestos orgánicos volátiles.
Dieciséis diferentes tipos de compuestos orgánicos
volátiles se encuentran en bajas concentraciones, Cinco
COV detectados con alta concentración

21. Tabla 4

22. Conclusiones
Adsorciones de COV se llevaron a cabo en laboratorio y una
fábrica. Veintiún COV se encontraron de los cuales cuatro
de los COV eran evidentes en los problemas de
contaminación del aire.
La eficiencia de la adsorción de compuestos orgánicos
volátiles del carbón activo producido a partir de aserrín de
caucho fue aceptable a nivel de 95 y 75 por ciento de
confianza cuando se compara con el tubo gas activo
comercial Hygitest ST-CN 870. Por lo tanto, el carbón
activado producido a partir de aserrín de caucho podría
sustituir el monitoreo como un carbón activado de bajo
costo en la práctica.

23. Gracias por su atención