Proyecto Final presentado por Gabriel Alejandro Villalobos Tudares [gabriel.villalobosts@udlap.mx]

Miembro del programa de honores. Licenciatura en Ingeniería Química. Departamento en Ingeniería Química, Alimentos y Ambiental. Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Directora: Dra. Ernestina Moreno Rodríguez
Presidenta: Dra. Deborah Xanat Flores Cervantes
Secretaria: Dra. Nelly Ramírez Corona

Cholula, Puebla, México a 14 de mayo de 2021.

Resumen

Activated caron (AC) is commonly produced with different agro-industrial residues, which usually do not present an alternative function. To generate the AC, the main step is the activation of the material, which is generally done by chemicals and in some cases using a physical step to increase its properties. A principal component analysis determined that the corn, grape stalks, and sugar cane have a better production relationship with the countries analyzed in a crop investigation with FAOSTAT data. The study collected different investigations in which various materials were activated by diverse agents, comparing the main characteristics of each one. The phosphoric acid dominated the yield comparison with values over the common range, obtaining 70.5% with pecan nutshell and 52.3% with walnut shell. The surface area study determined that potassium hydroxide is the best to improve this variable as it produced a 2202 m2/g with the sugar cane as raw material, in second place the phosphoric acid presented acceptable results. The adsorption capacity determined that the potassium hydroxide overcomes the phosphoric acid, even though this last one can generate adequate and constant results in this last quality, concluding that these two chemicals overcome as the best activators for AC production.

Keywords: activator agent, adsorption, surface area, principal component analysis.

Resumen: El carbón activado (AC) es producido comúnmente con diferentes residuos agroindustriales, los cuales no suelen tener una función secundaria. Para generar el AC, el principal paso es la activación del material, lo cual se hace generalmente con químicos y en algunos casos con pasos físicos para incrementar sus propiedades. EL análisis de componentes principales determinó que el maíz, tallos de uva y caña de azúcar tienen mejor relación de producción con los países analizados en una investigación con datos de FAOSTAT. El estudio recabó investigaciones en las cuales diferentes materiales fueron activados con varios agentes activantes, comparando las principales características de cada uno. El ácido fosfórico dominó la comparación de rendimiento con valores por encima del rango común, obteniendo 70.5% con la cáscara de nuez de pecan y 52.3% con cáscara de nuez. El estudio de área superficial determinó que el hidróxido de potasio es mejor para incrementar esta variable, pues produjo un 2202 m2/g con la caña de azúcar, seguido por el ácido fosfórico presentando resultados aceptables. La capacidad de adsorción determinó que el hidróxido de potasio superó al ácido fosfórico, aunque este último genera valores constantes y adecuado en esta característica, Manuscrito sometido a la Revista Mexicana de Ingeniería Química 2 concluyendo que estas dos últimas sustancias son los mejores activantes en la producción de AC.

Palabras clave: agente activante, adsorción, área superficial, análisis de componentes principales.

Palabras clave: activator agent, adsorption, surface area, principal component analysis..

Índice de contenido

Portada

Índices

Capítulo 1. Introduction

Capítulo 2. Environmental context

  • 2.1 Advantage of using biomass waste
  • 2.2 Global development of AC
  • 2.3 Use of AC obtained by biomass

Capítulo 3. Characteristics of AC

  • 3.1 Activation process
  • 3.2 Characterization

Capítulo 4. Principal Component Analysis

  • 4.1 PCA introduction
  • 4.2 PCA process and results

Capítulo 5. Results

Capítulo 6. Conclusions

Referencias

Villalobos Tudares, G. A. 2021. Overview of the effect of activating agent in maximum adsorption and yield of granular activated carbon production from agro-industrial waste. Proyecto Final Licenciatura. Ingeniería Química. Departamento en Ingeniería Química, Alimentos y Ambiental, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2021.