8/17/2019 producao de carvao activado

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1. Introdução

Historicamente o uso de carvão é muito antigo, sendo impossível definir exatamente sua origem.

O carvão vegetal ou parte desvolatilizada de material carbonáceos, já era empregado como

material adsorvente antes mesmo de utilizar o que camamos oje de carvão activado !"oat e

#etroff, $%&'(.

O carvão ativado é um material carbonáceo, caracterizado por possuir uma área superficial e

 porosidade altamente desenvolvidas, o que le confere a capacidade de adsorver moléculas tanto

em fase líquida como gasosa !#andolfo, $%&&(.

) um adsorvente de interesse industrial e suas aplica*+es incluem o tratamento dágua, refino doa*-car, recupera*ão de metais preciosos, desodoriza*ão do ar, etc !#andolfo, $%&&(. #ode ser 

 produzido a partir de ossos, madeira, casca do coco, nozes, carvão mineral e de polímeros

sintéticos.

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2. Objectivos

2.1. Geral

ealizar o estudo sobre a produ*ão do carvão activado

2.2. Especifico

/nalisar as diversas fontes de produ*ão do carvão activado0

"escrever as várias técnicas ind-strias de produ*ão0

"escrever as etapas de produ*ão0

1ndicar as suas principais aplica*+es e a gestão de subprodutos0

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3. Processo de produção

3.1. Matériapri!a

 esíduos de petr2leo, carvão natural e madeiras foram por um longo período de tempo os

 principais precursores do carvão ativado !3reitas, 4555(. Os resíduos e subprodutos da

agricultura t6m sido utilizados como adsorventes para a remo*ão de poluentes oriundos da

atividade industrial devido ao seu baixo custo e disponibilidade em abund7ncia

8om rela*ão 9s características, um bom material precursor é aquele que possui um elevado teor 

de carbono em sua composi*ão, como cascas de arroz, de nozes, carv+es minerais, madeiras,

ossos de animais, caro*os de frutas, grãos de café, entre outros.

O processo de produ*ão do carvão activado envolve duas etapas principais: a carboniza*ão damatéria;prima, acima de '55 o8 e a ativa*ão:

1 "arboni#ação

/ carboniza*ão consiste em uma decomposi*ão térmica do material carbonáceo, eliminando

espécies não carb55o8, dá;se a rea*ão química de carboniza*ão, que é exotérmica e se

caracteriza por forte desprendimento de gases, na maior parte de ácido acético, álcool metílico e

fra*+es leves de alcatrão, bem como gases combustíveis.

; =o intervalo de >55 e ?55o8, 9 medida que a temperatura for subindo, diminuirão os grandes

volumes de gases e na sua maior parte de fra*+es médias e pesadas de alcatrão.

; /cima de ?55o8 inicia;se a camada fase do idrog6nio com a forma*ão de pouca quantidade

de gases !altamente idrogenados(. ) a fase em que o carvão come*a a se dissociar.

@abela$: Avolu*ão da carboniza*ão

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3onte: !Bartninez, $%CC(

#rodutos formados distinguem;se em > tr6s principais:

; 8arvão vegetal !#roduto desejado(

; #rodutos condenáveis

; #rodutos gasosos

3.2. $ctivação

/p2s a carboniza*ão o carvão produzido não possui uma alta capacidade de adsor*ão, devido a

estrutura de poros menos desenvolvido e segue;se a etapa de activa*ão para desenvolver a

estructura porosa do carvão e pode ser activado de duas maneiras !3reitas, 4555(.

$ctivação %&sica consiste na gaseifica*ão, é o processo pelo qual o precursor desenvolve uma

estrutura porosa, aumentando sua área superficial, pela a*ão de um tratamento térmico

a uma temperatura que pode variar na faixa de !&55 D$555( E8 sob o fluxo de um apropriado gás

oxidante, vapor de água, 8O4  ou ar atmosférico, usados individualmente ou

combinados. / ativa*ão física está então relacionada com a remo*ão de átomos de carbono no

interior do espa*o carbonáceo, e por consequ6ncia, decréscimo da massa do precursor. Asta perdade massa aumenta com a temperatura e tempo de ativa*ão.

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$ctivação 'u&!ica consiste na impregna*ão de agentes químicos desidratantes, tais como:

Fn8l4, H4GO, H>#O, idr2xidos de metais alcalinos e a remo*ão dos reagentes químicos ocorre

 por extra*ão com ácidos em caso de cloreto de zinco e neutraliza*ão em caso de ácidos !Ialili

et al, 4555(.

(. Propriedade %&sico'u&!ico do carvão activado

8aracterísticas químicas superficiais

"estacam;se grupos oxigenados !carboxila, idroxila, éter, corbinila, lactona, quinona, pirano,

cetona e fenol(

/ superfície pode ser ácida ou básica. =a presen*a de grupos como carboxilas, lactonas e fen2is

le confere um caracter ácido e piranos, éter, idroxilas e corbonilas são responsáveis pelocaracter básico !amon et al, $%%%(.

 pH

/ natureza acida ou básica depende da sua prepara*ão e de grupos ligados a superfície, bem

como o tipo de tratamento que foi submetido !Jaguaribe et al, 455'(.

8inzas

O conte-do de cinzas é um par7metro importante, principalmente na adsor*ão de solu*+es, pois

dependendo do solvente pode ser extraído alterando o pH da solu*ão. Os principais minerais

encontrados nas cinzas são: 8álcio, magnésio, fosforo e silício !IiKuci, 455?(.

/dsor*ão

/ superfície pode apresentar adsor*ão física ou química.

3ísica ocorre por forcas de vender Laals entre o adsorbato e adsorvente e Muímica ocorre uma

liga*ão química geralmente covalente, entre o adsorbato e adsorvente é fen2meno irreversível.

3actores como área superficial, estructura dos poros e as características químicas superficiais

influenciam a adsor*ão !Goares, 455$(.

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 "ensidade

) um par7metro que pode variar em fun*ão do material carbonáceo, tipo de activa*ão e tempo de

aquecimento.

). $plicação do carvão activado

O tratamento da água0  efino do a*-car0  ecupera*ão de metais preciosos0  "esodoriza*ão do ar0 @ratamento de águas resíduas0 #rocessos catalíticos na produ*ão de acetato de vinila0

*. +eaproveita!ento dos subprodutos

3onte: /daptado !#andolfo, $%&&(

,. "onclusão

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8om base na pesquisa feita pode se concluir que:

O 8arvão activado pode ser produ*ão a partir de diversas fontes minerais assim como vegetais

desde que tena um enriquecimento do carbono por aquecimento.

/ matéria;prima mais usada é a madeira, devidos aos custos os resíduos agrícola e industriais

ricas em matéria org7nica são bastante empregues devido ao custo elevado da matéria;prima.

O processo de produ*ão pode ser considerada limpa visto que estão previstas as possibilidades de

reaproveitamento do subproduto.

O carvão activado apresenta uma grande import7ncia nos processos de purifica*ão, clarifica*ão,

desodoriza*ão e catalíticos.

eferencias Nibliográficas

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"oat, J. e #etroff, . !$%&'(. Pa carbonization des bois tropicaux.  Bois et forêts des

tropiques. Qol: 1)- '';&4.

3reitas, J. 8. 8. !4555(  Estudo de materiais carbonosos obtidos por decomposição

térmica de precursores orgânicos através de ressonância magnética nuclear 

de alta resolução em conjunção com outras técnicas experimentais. 8entro Nrasileiro

de #esquisas 3ísica, io de Janeiro.

B/@1=AF, J. B. B. !$%CC(.  Adsorción fsica de gases ! vapores por carbones"

Rnivesidade de /licante, Aspana.

#andolfo, 8. !$%&&(. 3loresta amaz