manejo del carbón activado

CAPITULO IV. MANEJO DEL CARBÓN ACTIVADO
El carbón activado es fácil de utilizar y manejar. Al almacenarse de
manera adecuada, tiene una vida de estante indefinida. No es tóxico y es
relativamente no inflamable. Si se moja o se daña al ser almacenado de
manera inadecuada, generalmente puede secarse o restaurarse fácilmente. Al
quedar saturado con contaminantes, a menudo puede ser reactivado
virtualmente a su capacidad original de adsorción, con tan sólo una pérdida
mínima de volumen durante el reprocesamiento. [14]
4.1
Manejo y almacenamiento
El carbón activado es estable y puede ser almacenado por varios años
en su recipiente o paquete de envío si está protegido de los vapores y líquidos
contaminantes. Las opciones típicas de empaquetado incluyen súper costales
de gran tamaño (450-900 kg), súper costales pequeños (90-225 kg), bolsas
pequeñas (10-25 kg), cajas tipo Gaylord (90-450 kg) y tambores de acero o
fibra (22-90 kg). El carbón activado solamente se deteriora al trabajar; es decir,
actuando como catalizador o adsorbiendo vapores, gases y sustancias
disueltas. Debido a que es carbón relativamente puro, es resistente a la
mayoría de ácidos, alcalinos, sustancias químicas, y sustancias corrosivas. El
calentamiento y enfriamiento repetido tiene muy poco efecto en su estructura
física. En las plantas de recuperación de solventes, el carbón activado ha sido
sujeto hasta a 10,000 ciclos de calentamiento y enfriamiento sin existir una
desintegración apreciable de los gránulos o granitos. [14]
Los mejores grados de carbón activado granular son duros y resistentes
a la abrasión, pero deberán evitarse aquellos métodos de manejo que tienden a
triturar el producto. En los sistemas de tratamiento de vapor, la alta velocidad o
un flujo de aire no uniforme puede causar el movimiento de las partículas y un
desgaste rápido o rompimiento de los gránulos, particularmente si la parte
superior del lecho de carbón no se mantiene en su lugar usando una pantalla.
El flujo ascendente del fluido a velocidades altas durante la adsorción
deberá ser evitado porque tiende a levantar los gránulos y causa
acanalamiento. El método de tratar con el carbón activado deberá ser
adecuado al carácter exacto del producto que está siendo utilizado. Por
ejemplo, un polvo tiene diferentes consideraciones en lo que se refiere a su
manejo, de las que tiene un material granular. Generalmente, los carbones
granulares impregnados tienen puntos de ignición un tanto más bajos que los
de los carbones no impregnados. Existen algunas excepciones, pero uno tiene
que ponerle especial atención a los puntos de ignición en conexión con los
carbones que han sido impregnados o han recibido algún otro tipo de
tratamiento especial. Las hojas de especificación del producto provistas por los
fabricantes y las hojas de datos de seguridad del material proveen detalles
importantes, tales como la temperatura de inflamación.
Para la purificación del aire en los lugares donde vive y trabaja la gente,
el adsorbente deberá estar razonablemente seco. No es sensible a la
humedad, pero si está goteando por estar demasiado mojado, su capacidad
será reducida. Si ha quedado saturado, puede secarse en un horno 90-120°C.
El carbón activado mojado tiende a corroer el acero suave, aluminio y algunos
otros metales. Para aplicaciones en mojado, puede utilizarse satisfactoriamente
acero inoxidable, níquel monel, plástico, vidrio o materiales cerámicos como
recipientes. Para las aplicaciones en seco, el acero ordinario, aluminio, plástico
o papel son materiales adecuados para el recipiente.
Si un grado particular de carbón granular contiene demasiado polvo o
gránulos finos para una aplicación dada, pueden ser removidos usando una
manguera de aire, lavándolos con agua, o colándolos. Añadir de 10 a 30% de
humedad puede reducir lo polvoriento de la mayoría de carbones en polvo. [14]
4.2
Salud y seguridad
El carbón activado no es tóxico. Varios tipos de carbón activado cumplen
con los requisitos del Código de la U.S. FDA (Food and Drug Administration)
para aplicaciones alimenticias y varios tipos también están aprobados por la
AWWA y NSF (National Science Foundation) para el tratamiento de agua
potable. Además, algunos grados de carbón activado están certificados por la
U.S. Pharmacopeia (USP) y son utilizados de forma interna para varios tipos de
tratamientos medicinales. La exposición al polvo es una preocupación con
algunos tipos de carbones activados y deberán utilizarse procedimientos
normales para el manejo del polvo, tales como protección para los ojos y
máscaras para polvo para el personal encargado del manejo del carbón, al
igual que filtros de polvo para los cuartos para mantener el nivel de polvo bajo
control.
El carbón activado es combustible, pero no se enciende fácilmente. Sin
la presencia de una fuerte corriente de aire, hasta el carbón activado caliente
tiene problemas para llevar a cabo la combustión y, bajo ciertas circunstancias,
se apagará por sí solo. Sin embargo, no deberá ser sujeto a fuertes corrientes
de aire cuando se encuentra a temperaturas por encima de aproximadamente
200°C. Donde se adsorben altas concentraciones de vapores, el calor de la
adsorción (la adsorción es una reacción exotérmica) podría ser suficiente para
incrementar la temperatura del carbón de manera apreciable. En tales casos,
puede ser mejor trabajar con este carbón parcialmente mojado con agua, como
se hace de manera típica en las plantas de recuperación de solventes, o para
reducir la concentración de vapores añadiendo aire adicional. [6]
4.3
Recipientes que contienen carbón activado
Deberá tenerse cuidado al entrar a los tanques u otros espacios
encerrados que contienen grandes cantidades de carbón activado. Se
recomienda que antes de ingresar a tales espacios, se examine la atmósfera
para determinar el contenido de oxígeno, dióxido o monóxido de carbono, u
otros contaminantes que podrían estar presentes en dicho espacio. Como un
ejemplo de las precauciones a tomar es, si un recipiente que contiene carbón
activado y que es lo suficientemente grande para que una persona pueda
ingresar en él, el cual necesita ser reparado, inspeccionado, o hay que
cambiarle el carbón, soplar aire en dicho recipiente debería ayudar a ventilar el
aire dentro dicho espacio y evitar algún problema por aspiración de alguno de
los gases antes mencionados.
El carbón activado puede reaccionar lentamente con oxígeno bajo
ciertas condiciones, aún a temperaturas ambiente y, aunque esta velocidad es
lo suficientemente lenta y no se consume una cantidad importante de carbón, ni
tampoco se consume una cantidad significativa de oxígeno, podría ser un factor
importante en el contenido de oxígeno en un espacio que ha estado cerrado
por un largo período de tiempo. [14]
4.4
Transporte del carbón activado
Existen algunos reglamentos y restricciones de transporte con respecto
al envío de carbón activado por tierra, aire y mar, y estas restricciones deberán
ser cuidadosamente observadas. No existen peligros especiales con la mayoría
de tipos de carbón activado, pero aparentemente, ha habido algunos casos en
los que se piensa que el carbón fue la fuente de ignición, lo cual es la razón
para que existan los reglamentos.
Los
carbones
activados
impregnados
especiales
(utilizados
en
respiradores o para aplicaciones tales como el amoníaco, formaldehido o
tratamiento radioactivo con yodo) tienen sustancias químicas añadidas y
requieren un manejo especial, y deben mantenerse alejados de los agentes
oxidantes, y deberán obedecerse las precauciones incluidas la hoja de
seguridad. En general, el carbón activado químicamente (tal como el ácido
fosfórico) necesita un mayor nivel de atención y además deberá ser
almacenado separadamente de los agentes oxidantes. No existe ningún
historial de problemas causados por el carbón activado bien preparado con
vapor, ni en el envío ni en el almacenamiento. [14]
4.5
Perspectivas futuras del carbón activado
En general, el crecimiento futuro del uso del carbón activado estará muy
influenciado por las cada vez más exigentes legislaciones de protección al
medio ambiente, y con el empleo de este producto para controlar la
contaminación del agua y del aire, por lo que el auge de la industria y la
diversidad de procesos existentes y en desarrollo requieren cada vez más
especificidad y especialización. El carbón activado, adsorbente por excelencia,
tiene un amplio espectro de acción, siendo el objetivo de investigadores y
productores la creación de nuevos productos de acción selectiva a la vez que
se trata de esclarecer los mecanismos que rigen el proceso de adsorción de las
sustancias de interés en los mismos.
La especificidad en la adsorción de carbón activado está en
dependencia de diferentes factores como son los vinculados a su proceso de
obtención, la impregnación con agentes químicos, la modificación de grupos
superficiales, las condiciones de aplicación, etc. Dentro de los carbones
activados más interesantes y de mayor precio en el mercado mundial se
encuentran los impregnados con agentes químicos capaces de catalizar ó
modificar la adsorción. A este grupo pertenecen los carbones activados para la
protección
ambiental
y
personal,
adsorción
de
gases
industriales,
descontaminación de desechos radioactivos gaseosos y líquidos, caretas
antigases, etc.
No menos importantes son los productos con propiedades superficiales
modificadas, los cuales ejercen su acción específica basada en la polaridad, o
grado de ionización de la sustancia de interés. Estos carbones son
ampliamente aplicados. [14]