Publicación: Evaluación del coque del petróleo como material adsorbente para la remoción de fenol
Fecha
2025-11-07
Autores
Mideros Baldovino, Daniel Alejandro
Viera Barrios, Mariana Lucía
dc.contributor.advisor
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Editor
Universidad EAFIT
Resumen
Petroleum coke is a solid by-product of petroleum refining with a high carbon content. Despite its potential for higher value-added applications, this by-product is often used for combustion in the cement and steel industries. This study evaluated its use as an adsorbent for the removal of phenol in aqueous solution, through thermal and chemical activation with KOH, defining the activation conditions based on thermogravimetric analysis (TGA). The adsorption isotherms were fitted to the Freundlich and Krishnamurti models to determine the adsorption capacities and evaluate the economic viability compared to commercial activated carbon. The results showed that the activation temperature significantly influences the microporosity and density of active sites. Coke activated thermally at 900°C for 45 min presented the best ratio between adsorption capacity and cost (≈100,000 COP m⁻³). Although commercial activated carbon achieved a higher capacity (≈100 mg g⁻¹), its total cost was 60% higher. Chemically activated coke showed a maximum capacity of 5.07 mg g⁻¹, but with high operating costs. These results demonstrate that thermally activated coke is a technically and economically viable alternative for phenol removal.
Descripción
El coque del petróleo es un subproducto sólido de la refinación de petróleo, con alto contenido de carbono. A pesar de su potencial para aplicaciones de mayor valor agregado, este subproducto suele destinarse a la combustión en industrias cementeras y siderúrgicas. En este estudio se evaluó su uso como adsorbente para la remoción de fenol en solución acuosa, mediante activación térmica y química con KOH, definiendo las condiciones de activación a partir de un análisis termogravimétrico (TGA). Las isotermas de adsorción se ajustaron a los modelos de Freundlich y Krishnamurti para determinar las capacidades de adsorción y evaluar la viabilidad económica frente al carbón activado comercial. Los resultados mostraron que la temperatura de activación influye significativamente en la microporosidad y la densidad de sitios activos. El coque activado térmicamente a 900°C durante 45 min presentó la mejor relación entre capacidad de adsorción y costo (≈100 000 COP m⁻³). Aunque el carbón activado comercial alcanzó una capacidad superior (≈100 mg g⁻¹), su costo total fue 60 % mayor. El coque activado químicamente mostró una capacidad máxima de 5,07 mg g⁻¹, pero con costos operativos elevados. Estos resultados demuestran que el coque activado térmicamente es una alternativa técnica y económica viable para la remoción de fenoles.
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