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Título : Producción de carbón activado a partir de la caña guadua (Guadua Angustifolia K.) mediante activación química con hidróxido de potasio
Autor : Andrade Varela, Diego Xavier
Palabras clave : Diseño de plantas
Transferencia de calor
Caña guadua (Guadua Angustifolia K.)
Fecha de publicación : 15-dic-2015
Editorial : Quito, 2016.
Citación : Andrade Varela, D. X. (2016). Producción de carbón activado a partir de la caña guadua (Guadua Angustifolia K.) mediante activación química con hidróxido de potasio. 170 hojas. Quito : EPN.
Resumen : In the present study it were determinate the best conditions for the activated coal production from caña guadua using potassium hydroxide (KOH) like activated agent. Physical and chemical characterization of caña guadua resulted what caña guadua has 15,5 % of fixed coal in mass and their chemical composition is 31,1 % in mass of lignin, 41,1 % of cellulose and 21,1 % of hemicellulose. The best conditions of temperature and time carbonization was a 600 ºC and 2 hours. Under this conditions the coal produced has an 83,8 % of fixed coal. These conditions were used in the semi industrial Nichols Herreshoff oven where 4 kg of caña guadua were carbonized. In the first 30 minutes of operation, the coal produced has an 74,9 % of fixed coal. The activation parameters that were evaluated are activation temperature, activation time and KOH mass for each caña guadua coal mass (g KOH/ g C.C.G.). At 800 ºC of temperature, by 3 hours and a g KOH/g C.C.G relation equal to 2 resulted in a powdered activated coal with a maximum iodine number of 713 mg I2/g C.A. These parameters were used again in the semi industrial Nichols Herreshoff oven at an 800 ºC during 5 hours. The semi industrial activated coal produced has a maximum iodine number of 661 mg I2/g C.A. The economical analysis for the construction of a production plant of activated coal based on caña guadua located in Pichincha´s province was studied. This analysis concluded what if the ended price of activated coal is 3,85 $/kg the project has a IRR equal to 16 % and a NPV of 14 313,49 $, considered a profitable project.
Descripción : En el presente estudio se determinaron las mejores condiciones para producir carbón activado a partir de la caña guadua mediante activación química usando hidróxido de potas (KOH) como agente activante. Los resultados de la caracterización física y química determinaron que la caña guadua tiene un 15,5 % en masa de carbón fijo y que su composición química es de 31,1 % de lignina, 41,1 % de celulosa y 21,1 % de hemicelulosa. Se determinaron las mejores condiciones de temperatura y tiempo de carbonización para obtener un carbón a partir de la caña guadua con el mayor contenido en masa de carbón fijo. Se estableció que a una temperatura de 600 ºC y a un tiempo de 2 horas se obtiene un carbón con 83,8 % de carbón fijo. Estos parámetros se usaron para carbonizar 4 kg de caña guadua en el horno polito mono solera Nichols Herreshoff donde a los 30 minutos de operación se obtuvo un carbón con un 74,9 % de carbón fijo. Se evaluaron parámetros de temperatura tiempo y cantidad de hidróxido por gramo de carbón (g KOH/ g C.C.G.) para evaluar la activación del acrbón de la caña guadua. A una temperatura de 800 ºC, durante un tiempo de 3 horas y a una relación g KOH/g C.C.G. igual a 2 se obtuvo un carbón activado pulverizado con un índice de yodo máximo de 713 mg I2/g C.A. Estas condiciones fueron puestas a prueba a escala piloto para la activación de 1 kg de carbón de caña guadua en el horno monosolera Nichols Herreshoff a 800 °C durante 5 horas. El carbón producido a escala piloto alcanzó un índice de yodo de 661 mg I2/g C.A. Se analizó la viabilidad económica de instalar una planta de producción de carbón activado a partir de la caña guadua con una producción de 10 ton/mes ubicada en la provincia de Pichincha. El análisis económico de pre factibilidad dio como resultado que si el carbón es comercializado a un precio de 3,85 $/kg se obtiene una tasa interna de retorno (TIR) del 16 % y un valor actual neto de 14 313, 49 $, parámetros que definen como viable al proyecto.
URI : http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/13009
Aparece en las colecciones: Tesis Ing. Química (IQUIM)

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