BR112019015315B1 - Material adsorvente - Google Patents
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Abstract
A presente invenção descreve um material adsorvente particulado que inclui um adsorvente tendo poros microscópicos com um diâmetro 100 nm, poros macroscópicos tendo um diâmetro ^ 100 nm, e uma proporção entre o volume de poros macroscópicos e o volume de poros microscópicos superior a cerca de 150%, com o material adsorvente particulado tendo uma retentividade aproximadamente ^ 1,0 g/dL. Um método para fabricar o dito material inclui misturar um adsorvente tendo poros microscópicos com um diâmetro 100 nm e um auxiliar de processamento que sublima, vaporiza, se decompõe quimicamente, solubiliza ou se funde quando aquecido a uma temperatura ^ 100 °C; e aquecer a mistura a cerca de 100 a 1.200 °C durante aproximadamente 0,25 a 24 horas, formando poros macroscópicos tendo um diâmetro ^ 100 nm quando o auxiliar de processamento é sublimado, vaporizado, quimicamente decomposto, solubilizado ou fundido, com a proporção entre o volume dos poros macroscópicos e o volume dos poros microscópicos sendo > 150%.
Description
[001] Este pedido reivindica prioridade para o pedido de patente provisório dos Estados Unidos n° 62 / 450.480, depositado em 25 de janeiro de 2017, cujo conteúdo está aqui incorporado como referência na sua totalidade.
[002] A presente invenção se refere geralmente a um material adsorvente particulado e aos seus métodos de fabricação. Mais particularmente, a presente invenção se refere a um material adsorvente particulado e a seus métodos de fabricação para uso em sistemas de controle de emissão de vapor de combustível por evaporação.
[003] A evaporação de combustível de gasolina a partir dos sistemas de combustível de veículos a motor é uma importante fonte potencial de poluição do ar por hidrocarbonetos. Tais emissões podem ser controladas pelos sistemas do tipo com recipiente coletor de vapor q'uenister") que empregam carvão ativado para adsorver o vapor de combustível gerado pelos sistemas de combustível. Sob certos modos de operação do motor, o vapor de combustível adsorvido é periodicamente removido do carvão ativado através da purga, com ar ambiente, dos sistemas com recipiente coletor de vapor, para dessorver o vapor de combustível do carvão ativado. O carbono regenerado fica então pronto para absorver mais vapor de combustível.
[004] O aumento do interesse pelo meio ambiente continuou a impulsionar regulamentações rigorosas com respeito às emissões de hidrocarbonetos dos veículos a motor, mesmo quando os veículos não estão em operação. A pressão de vapor no tanque de combustível de um veículo aumenta à medida que a temperatura ambiente aumenta, enquanto o veículo está estacionado. Normalmente, para impedir o vazamento do vapor de combustível do veículo para a atmosfera, o tanque de combustível é ventilado através de um conduto para um recipiente coletor de vapor contendo materiais adsorventes de combustível adequados, que podem adsorver temporariamente o vapor de combustível. Uma mistura de vapor de combustível e ar do tanque de combustível entra no recipiente coletor de vapor através de uma entrada de vapor de combustível do dito recipiente, e se expande ou difunde no volume adsorvente onde o vapor de combustível é adsorvido, ficando em armazenamento temporário, e o ar purificado é liberado para a atmosfera através de uma porta de ventilação do recipiente coletor de vapor. Depois que o motor é acionado, o ar ambiente é arrastado para o sistema do recipiente coletor de vapor por meio do vácuo do coletor através da porta de ventilação do citado recipiente. O ar de purga flui através do volume adsorvente dentro do recipiente coletor de vapor e dessorve o vapor de combustível adsorvido no volume adsorvente, antes de entrar no motor de combustão interna através de um conduto de purga de vapor de combustível. O ar de purga não dessorve todo o vapor de combustível adsorvido no volume adsorvente, resultando em um resíduo de hidrocarboneto (“bolsão”) que pode ser emitido para a atmosfera. Além disso, o bolsão, em equilíbrio local com a fase gasosa, também permite que os vapores de combustível do tanque de combustível migrem através do sistema com recipiente coletor de vapor como emissões. Tais emissões geralmente ocorrem quando um veículo está estacionado e sujeito a mudanças de temperatura diurnas durante um período de vários dias, comumente chamadas de "perdas diurnas por exalação" (DBL - DiuosaR Breathing LosO). Os Regulamentos para Veículos de Baixa Emissão da Califórnia tornam desejável que essas emissões diurnas de perda por exalação (DBL) provenientes do sistema com recipiente coletor de vapor sejam inferiores a aproximadamente 20 mg (PZEV - Partial Zero Emission l/e/vc/e- Veículo de Emissão Zero Parcial), para um número de veículos a partir do modelo ano 2003, e abaixo de 50 mg (LEV-II - Low Emission Vehicle - II- Veículo de Baixa Emissão - II) para um número maior de veículos a partir do modelo ano 2004. Agora, o Regulamento para Veículos de Baixa emissão da Califórnia (LEV-III) e o Padrão da EPA (Environmental Protection Agenênc - Agência de Proteção Ambiental) Nível 3 requer que as emissões de DBL do recipiente coletor de vapor não excedam 20 mg de acordo com o Procedimento de Teste de Emissões por Sangramento (BETP - Bleed Emissions Test: Procedure}, conforme escrito nos Padrões de Emissões Evaporativas da Califórnia e Procedimentos de Teste para 2001 e para Modelos Subsequentes de Veículos a Motor, 22 de março de 2012, e no Controle da EPA para Poluição do Ar de Veículos Automotores: Padrões de Combustível e Emissões de Veículos a Motor Nível 3; Norma Final, 40 CFR (Cráe of Federai /te^í//af/o/7S - Código de Regulamentos Federais), Partes 79, 80, 85 et a/.
[005] Diversas abordagens têm sido relatadas para reduzir as emissões de perda por exalação diurna (DBL). Uma abordagem consiste em aumentar significativamente o volume de gás de purga para aumentar a dessorção do bolsão de resíduo de hidrocarbonetos do volume adsorvente. Essa abordagem, no entanto, tem o inconveniente de complicar o gerenciamento da mistura de combustível / ar para o motor durante a etapa de purga, e tende a afetar adversamente as emissões do tubo de escape. Ver a patente n° U.S. 4.894.072.
[006] Outra abordagem consiste em projetar o recipiente coletor de vapor de modo a que apresente uma área de seção transversal relativamente pequena no lado de ventilação do recipiente, tanto reprojetando-se as dimensões do recipiente existente como pela instalação de um recipiente coletor de vapor suplementar no lado de ventilação, com dimensões apropriadas. Essa abordagem reduz o bolsão de hidrocarbonetos residuais, aumentando a intensidade do ar de purga. Uma desvantagem dessa abordagem é que a área de seção transversal relativamente pequena impõe uma excessiva restrição de fluxo ao recipiente coletor de vapor. Ver a patente n° U.S. 5.957.114.
[007] Outra abordagem para aumentar a eficiência de purga consiste em aquecer o ar de purga, ou uma porção do volume adsorvente tendo vapor de combustível adsorvido, ou ambos. No entanto, essa abordagem aumenta a complexidade do gerenciamento do sistema de controle e apresenta algumas preocupações de segurança. Ver as patentes n° U.S. 6.098.601 e 6.279.548.
[008] Outra abordagem consiste em rotear o vapor de combustível através de um volume adsorvente inicial e depois através de pelo menos um volume adsorvente subsequente, antes da ventilação para a atmosfera, com o volume adsorvente inicial tendo uma maior capacidade de adsorção do que o volume adsorvente subseqüente. Ver a patente n° U.S. RE38.844.
[009] Ao longo do conceito de adsorventes em série, verificou-se que volumes adsorventes com uma gradação na capacidade de adsorção tendo uma faixa específica de capacidade de trabalho total, em relação ao sistema de ventilação, são particularmente úteis para sistemas de controle de emissão com recipiente coletor de vapor a serem operados em um baixo volume de purga, tal como para veículos “híbridos”, onde o motor de combustão interna fica desligado quase metade do tempo durante a operação do veículo, e onde a frequência de purga é muito menor do que o normal. Ver WO 2014/059190 (PCT/US2013/064407).
[010] Outra abordagem ao longo do conceito de adsorventes em série consiste em prover um adsorvente particulado especialmente conformado, tendo uma proporção especificada entre o volume de poros “macroscópicos” e o volume de poros “microscópicos” (volumes semelhantes de poros grandes e de poros pequenos) e tendo boas propriedades adsorventes / dessorventes, possuindo também baixa restrição de fluxo, baixo nível de retenção de vapor pelo adsorvente, e resistência suficiente. Ver a patente n° U.S. 9.174.195. Essa abordagem descreve ainda sistemas de controle de emissão com recipiente coletor de vapor, onde o alvo é um tamanho médio de poro dentro de uma faixa de tamanho macroscópica. Ver a patente n° U.S. 9.322.368. As duas abordagens baseiam-se no equilíbrio de formato, nas dimensões estruturais e nas propriedades da proporção de porosidade para obter uma resistência particulada adequada e uma dessorção de vapores adequada, com a intenção de reduzir as emissões de DBL.
[011] Um desejo e um desafio comuns, descritos pelas abordagens acima e por outras (ver por exemplo a patente n° U.S. 7.186.291 e a patente n° U.S. 7.305.974), consistem em contrariar o efeito dos vapores adsorvidos residuais no desempenho do sistema com recipiente coletor de vapor, especialmente o desempenho nas emissões de DBL, onde a menor quantidade de vapores adsorvidos retidos (menor quantidade de bolsão) é altamente visada. Além disso, a deterioração das emissões de DBL e do desempenho da capacidade de trabalho dos sistemas com recipiente coletor de vapor (também chamada de “envelhecimento”) também é conhecida devido à acumulação de componentes menos purgáveis nesse bolsão de vapor adsorvido [ver por exemplo a 5XIF Technical Paper Series 2000-01-895 (Série de Documentos Técnicos 2000-01-895 da Sociedade de Engenheiros Automotivos)]. Portanto, o benefício da baixa retenção de hidrocarbonetos após a purga é duplo: um baixo nível de emissões de DBL para o novo veículo, e a manutenção da capacidade de trabalho e do desempenho das emissões durante a vida útil do veículo.
[012] Embora altamente desejável como uma abordagem, a combinação de baixo custo, baixa complexidade de produção, alta resistência estrutural do material, baixa restrição de fluxo, e menor retenção de vapor conforme gerada por um adsorvente particulado para controle de emissões evaporativas, é compreendida como sendo um espaço restrito. Por exemplo, conforme descrito pela patente n° U.S. 9.174.195, a faixa útil para a proporção entre o volume de poros macroscópicos e o volume de poros microscópicos está limitada entre 65% e 150%, devido à falha da resistência mecânica com proporções mais altas. Além disso, dentro da faixa de proporção de poros reivindicada, a retenção de vapor (retentividade) é assintótica, sendo maior que 1 g/dL, conforme medida como a quantidade residual de butano por um teste padrão da ASTM (American Society for TeOingadd Materiain- Sociedade Americana para Testes e Materiais), e sendo maior do que o valor alvo observado de 1,7 g/dL, quando a proporção de poros estava além do limite reivindicado de 150%, além de apresentar baixa resistência.
[013] Assim, permanece a necessidade por um adsorvente particulado de baixo custo, baixa complexidade de produção, alta resistência estrutural do material, tendo baixa restrição de fluxo, e menor retenção de vapor para controle de emissões por evaporação, de modo a ter um baixo desempenho nas emissões de perdas diurnas por exalação (DBL), e manter a capacidade de trabalho necessária ao longo da vida do veículo.
[014] Aqui é presentemente descrito um material adsorvente particulado para controle de emissões por evaporação, tendo características surpreendentes e inesperadas, tais como baixa retentividade e resistência superior. Como tal, em um aspecto, a descrição provê um material adsorvente particulado para o controle de emissões por evaporação. Em geral, o material compreende um adsorvente tendo poros microscópicos com um diâmetro inferior a aproximadamente 100 nm, tendo poros macroscópicos com um diâmetro de cerca de 100 nm ou mais, e uma proporção entre o volume de poros macroscópicos e o volume de poros microscópicos maior que aproximadamente 150%, em que o material adsorvente particulado apresenta uma capacidade de retenção de cerca de 1,0 g/dL ou inferior.
[015] Em algumas formas de incorporação, o adsorvente apresenta uma capacidade de retenção de cerca de 0,75 g/dL ou menos.
[016] Em certas formas de incorporação, o adsorvente possui uma capacidade de retenção de cerca de 0,25 a aproximadamente 1,00 g/dL.
[017] Em outras formas de incorporação, o adsorvente é pelo menos um dentre carvão ativado, carvão vegetal, peneiras moleculares, polímeros porosos, alumina porosa, argila, sílica porosa, caulim, zeólitos, estruturas orgânicas de metal, titânia, céria, ou uma combinação dos mesmos.
[018] Em uma forma de incorporação particular, o adsorvente apresenta um volume de microporos de cerca de 0,5 cm3/g ou menos (aproximadamente 225 cm3/L ou menos).
[019] Em algumas outras formas de incorporação, o adsorvente compreende um corpo que define uma superfície externa e uma baixa morfologia ou formato de resistência ao fluxo tridimensional.
[020] Em certas outras formas de incorporação, a baixa morfologia ou formato de resistência ao fluxo tridimensional é pelo menos igual a substancialmente um cilindro, substancialmente um prisma oval, substancialmente uma esfera, substancialmente um cubo, substancialmente um prisma elíptico, substancialmente um prisma retangular, um prisma com lóbulos, uma hélice ou espiral tridimensional, ou uma combinação dos mesmos.
[021] Em outras formas de incorporação, o material adsorvente particulado possui uma largura de seção transversal de cerca de 1 mm a aproximadamente 20 mm.
[022] Em uma determinada forma de incorporação, a largura da seção transversal é de aproximadamente 4 mm até cerca de 8 mm (por exemplo, cerca de 5 mm a aproximadamente 8 mm).
[023] Em outra forma de incorporação, o adsorvente inclui pelo menos uma cavidade em comunicação fluídica com a superfície externa do adsorvente.
[024] Em outras formas de incorporação, o adsorvente apresenta um formato com seção transversal oca.
[025] Em uma forma de incorporação, o adsorvente inclui pelo menos um canal em comunicação fluídica com pelo menos uma superfície externa.
[026] Em certas formas de incorporação adicionais, cada parte do adsorvente possui uma espessura de cerca de 3,0 mm ou menos.
[027] Em uma forma de incorporação, pelo menos uma parede externa do formato oco apresenta uma espessura de cerca de 1,0 mm ou menos.
[028] Ainda em outras formas de incorporação, o formato oco possui pelo menos uma parede interna que se estende entre as paredes externas e apresenta uma espessura de cerca de 1,0 mm ou menos.
[029] Em uma forma de incorporação particular, a espessura pelo menos da parede interna, e / ou pelo menos da parede externa, ou de uma combinação delas, é de cerca de 1,0 mm ou menos, de aproximadamente 0,75 mm ou menos, de cerca de 0,6 mm ou menos, de aproximadamente 0,5 mm ou menos, ou de cerca de 0,4 mm ou menos.
[030] Em outras formas de incorporação, a espessura pelo menos da parede interna, e/ou pelo menos da parede externa, ou de uma combinação delas, está em uma faixa de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,6 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,4 mm, ou de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,3 mm.
[031] Em algumas formas de incorporação, a parede interna estende-se para fora até a parede externa, em pelo menos duas direções a partir de uma porção oca do material adsorvente particulado (tal como a partir de um centro do material adsorvente particulado).
[032] Em algumas outras formas de incorporação, as paredes internas estendem-se para fora até a parede externa, em pelo menos três direções a partir de uma porção oca do material adsorvente particulado (tal como a partir de um centro do material adsorvente particulado).
[033] Em uma forma de incorporação, as paredes internas estendem-se para fora até a parede externa, em pelo menos quatro direções a partir de uma porção oca do material adsorvente particulado (tal como a partir de um centro do material adsorvente particulado).
[034] Em certas formas de incorporação, o adsorvente possui um comprimento de cerca de 1 mm a aproximadamente 20 mm.
[035] Em formas de incorporação particulares, o comprimento é de aproximadamente 2 mm até cerca de 8 mm (por exemplo, o comprimento é de cerca de 3 mm a aproximadamente 7 mm).
[036] Em uma outra forma de incorporação, o carvão ativado é derivado de pelo menos um material selecionado do grupo constituído por madeira, pó de madeira, farinha de madeira, fibras de algodão, turfa, carvão, coco, lignita, carboidratos, piche de petróleo, coque de petróleo, alcatrão de hulha, caroços de frutas, cascas de nozes, caroços de nozes, serragem, palmas, vegetais, polímeros sintéticos, polímeros naturais, material lignocelulósico, e suas combinações.
[037] Em outras formas de incorporação, o adsorvente particulado compreende ainda pelo menos um material formador de poros ou auxiliar de processamento, que sublima, vaporiza, se decompõe quimicamente, se solubiliza ou funde, para formar pelo menos um espaço vazio (por exemplo, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 ou mais espaços vazios); e / ou um ligante; e / ou um enchimento; ou uma combinação dos mesmos.
[038] Em uma certa forma de incorporação, o material formador de poros ou auxiliar de processamento é um derivado de celulose.
[039] Em outra forma de incorporação, o material formador de poros ou auxiliar de processamento é metilcelulose.
[040] Em uma forma de incorporação, o material formador de poros ou auxiliar de processamento sublima, vaporiza, se decompõe quimicamente, se solubiliza ou funde, quando aquecido a uma temperatura na faixa de cerca de 125 °C a aproximadamente 640 °C.
[041] Em uma outra forma de incorporação, o ligante é argila ou um material de silicato.
[042] Em algumas formas de incorporação, a argila é pelo menos uma argila de zeólito, e/ou argila de bentonita, e/ou argila de montmorilonita, e/ou argila de ilita, e/ou argila verde francesa, e/ou argila de pascalita, e/ou argila Redmond, e/ou argila de terramina, e/ou argila viva, e/ou argila de terra de Fuller, e/ou argila de ormalita, e/ou argila de vitalita, e/ou argila de rectorita, e/ou cordierita, e/ou argila de caulim, e/ou argila de bola, ou uma combinação das mesmas.
[043] Em uma forma de incorporação particular, um leito compactado do material adsorvente particulado apresenta uma queda de pressão que é < 40 Pa/cm a uma velocidade de fluxo de ar linear aparente de 46 cm/s.
[044] Em outro aspecto, a presente invenção provê um modo de preparação de um material adsorvente particulado. O método compreende misturar um adsorvente tendo poros microscópicos possuindo um diâmetro inferior a cerca de 100 nm e um material formador de poros ou auxiliar de processamento que sublima, vaporiza, se decompõe quimicamente, se solubiliza ou funde, quando aquecido a uma temperatura de 100 °C ou mais; e aquecer a mistura a uma temperatura na faixa de cerca de 100 °C a aproximadamente 1.200 °C durante cerca de 0,25 horas a aproximadamente 24 horas, formando assim poros macroscópicos tendo um diâmetro de cerca de 100 nm ou mais quando o material do núcleo é sublimado, vaporizado, quimicamente decomposto, solubilizado ou fundido, com a proporção entre o volume dos poros macroscópicos e o volume dos poros microscópicos no adsorvente sendo superior a 150%.
[045] Em algumas formas de incorporação, o material adsorvente particulado tem uma capacidade de retenção de cerca de 1,0 g/dL ou menos.
[046] Em outras formas de incorporação, o método compreende ainda a extrusão ou compressão da mistura em uma estrutura conformada.
[047] Ainda em outra forma de incorporação, o adsorvente é pelo menos um dentre carvão ativado, peneiras moleculares, alumina porosa, argila, sílica porosa, zeólitos, estruturas orgânicas de metal, ou uma combinação dos mesmos.
[048] Em outras formas de incorporação, a mistura compreende ainda um ligante.
[049] Em uma forma de incorporação, o ligante é pelo menos argila e / ou silicato, ou uma combinação dos mesmos.
[050] Em outras formas de incorporação, a mistura compreende ainda um enchimento.
[051] Em uma forma de incorporação particular, o material de enchimento apresenta um volume, formato ou morfologia tridimensional.
[052] Em outras formas de incorporação, o adsorvente possui uma largura de seção transversal em uma faixa de cerca de 1 mm a aproximadamente 20 mm.
[053] Em uma forma de incorporação particular, o adsorvente compreende um corpo que define uma superfície externa e um formato ou morfologia tridimensional de baixa resistência ao fluxo.
[054] Em uma forma de incorporação, o formato ou morfologia tridimensional de baixa resistência ao fluxo é pelo menos igual a substancialmente um cilindro, substancialmente um prisma oval, substancialmente uma esfera, substancialmente um cubo, substancialmente um prisma elíptico, substancialmente um prisma retangular, um prisma com lóbulos, uma hélice ou espiral tridimensional, ou uma combinação dos mesmos.
[055] Ainda em outra forma de incorporação, o adsorvente inclui pelo menos uma cavidade ou canal em comunicação fluídica com uma superfície externa do adsorvente.
[056] Em certas formas de incorporação, o adsorvente apresenta uma seção transversal de formato oco.
[057] Em uma forma de incorporação particular, cada parte do adsorvente possui uma espessura de cerca de 3,0 mm ou menos.
[058] Em outras formas de incorporação, uma parede externa do formato oco apresenta uma espessura de cerca de 1,0 mm ou menos.
[059] Em algumas formas de incorporação, o formato oco apresenta paredes internas que se estendem entre as paredes externas.
[060] Em uma forma de incorporação, as paredes internas têm uma espessura de cerca de 1,0 mm ou menos.
[061] Em uma outra forma de incorporação, pelo menos uma das paredes internas, e/ou pelo menos uma das paredes externas, ou uma combinação delas, possui cerca de 1,0 mm ou menos, aproximadamente 0,6 mm ou menos, ou cerca de 0,4 mm ou menos.
[062] Ainda em outra forma de incorporação, as paredes internas estendem-se para fora até a parede externa em pelo menos duas direções, a partir do volume interno (tal como a partir da porção oca), tal como a partir de um centro.
[063] Ainda em uma outra forma de incorporação, as paredes internas estendem-se para fora a partir da parede externa em pelo menos três direções, a partir do volume interno (tal como a partir da porção oca), tal como a partir de um centro.
[064] Em uma forma de incorporação particular, a parede interna estende-se para fora a partir da parede externa em pelo menos quatro direções, a partir do volume interno (tal como a partir da parte oca), tal como a partir de um centro.
[065] Em algumas formas de incorporação, o adsorvente apresenta um comprimento de cerca de 1 mm a aproximadamente 20 mm.
[066] Em certas formas de incorporação, o comprimento do adsorvente está em uma faixa de cerca de 2 mm a aproximadamente 8 mm (por exemplo, o comprimento é de cerca de 3 mm a aproximadamente 7 mm).
[067] Em um aspecto adicional, a invenção provê um material adsorvente particulado produzido pelo método da presente descrição.
[068] As áreas de utilidade geral acima são providas apenas a título de exemplo e não se destinam a limitar o escopo da presente descrição e das reivindicações anexas. Os objetos e vantagens adicionais associados às composições, métodos e processos desta invenção serão apreciados por um especialista na técnica à luz das presentes reivindicações, descrição e exemplos. Por exemplo, os vários aspectos e formas de incorporação desta invenção podem ser utilizados em numerosas combinações, todas sendo expressamente contempladas pela presente invenção. Essas vantagens, objetos e formas de incorporação adicionais estão expressamente incluídos no escopo da presente invenção. As publicações e outros materiais utilizados para ilustrarem o contexto da invenção, e em casos particulares para proverem detalhes adicionais com respeito à sua prática, estão aqui incorporados como referência.
[069] Os desenhos anexos, que estão aqui incorporados e fazem parte deste relatório, ilustram várias formas de incorporação da presente invenção e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção. Os desenhos destinam-se apenas a ilustrar uma forma de incorporação da invenção e não devem ser interpretados como limitativos da mesma. Outros objetos, características e vantagens da invenção tornar-se-ão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada, tomada em conjunto com as figuras anexas que mostram formas de incorporação ilustrativas da invenção, em que: - As figuras 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H1, 1H2 e 1I ilustram exemplos de morfologias adsorventes alternativas; - A figura 2 é um gráfico de retentividade (g/dL) versus proporção de porosidade (isto é, a proporção entre um volume de poros macroscópicos com cerca de 100 nm ou mais e um volume de poros microscópicos com menos de 100 nm); - A figura 3 é um gráfico de resistência de grão ue/sus proporção de porosidade (isto é, a proporção entre um volume de poros macroscópicos com cerca de 100 nm ou mais e um volume de poros microscópicos com menos de 100 nm); - A figura 4 é uma vista em corte transversal de um aparelho para medir a queda de pressão produzida pelo adsorvente particulado; e - A figura 5 é um gráfico da queda de pressão (Pa/cm) a 40 L/min dersus diâmetro exerno nominal do grão (mm).
[070] A presente invenção será agora descrita de maneira mais completa, porém nem todas as formas de incorporação da invenção são mostradas. Embora a invenção tenha sido descrita com referência a formas de incorporação exemplificativas, deve ser entendido pelos especialistas na técnica que várias alterações podem ser feitas e que os equivalentes podem ser substituídos por seus elementos, sem fugir do escopo da invenção. Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma estrutura ou material particular aos ensinamentos da invenção sem fugir do escopo essencial da mesma.
[071] Os desenhos que acompanham este pedido de patente são apenas para fins ilustrativos. Eles não se destinam a limitar as formas de incorporação da presente invenção. Além disso, os desenhos não estão desenhados em escala. Elementos comuns entre figuras podem ter a mesma designação numérica.
[072] Quando uma faixa de valores é provida, deve ser entendido que cada valor interveniente entre os limites superior e inferior dessa faixa, e qualquer outro valor declarado ou interveniente nessa faixa estabelecida, é abrangido pela invenção. Os limites superior e inferior dessas faixas menores podem ser independentemente incluídos nas faixas menores, sendo também abrangidos pela invenção e sujeitos a qualquer limite especificamente excluído na faixa declarada. Quando a faixa declarada incluir um ou ambos os limites, as faixas excluindo ambos os limites incluídos também serão incluídas na invenção.
[073] Os termos abaixo são usados para descreverem a presente invenção. Nos casos onde um termo não estiver aqui especificamente definido, esse termo recebe um significado reconhecido pela técnica por aqueles tendo conhecimentos comuns, aplicando tal termo no contexto de seu uso na descrição da presente descrição.
[074] Os artigos "um" e "uma", como utilizados aqui na especificação e nas reivindicações anexas, são usados para referirem-se a um ou mais de um (isto é, pelo menos um) objeto gramatical do artigo, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Por exemplo, "um elemento" significa um elemento ou mais de um elemento.
[075] A expressão "e / ou", como usada aqui na especificação e nas reivindicações, deve ser entendida como significando "um ou ambos" dos elementos assim conjugados, isto é, elementos que estão conjuntamente presentes em alguns casos e disjuntivamente presentes em outros casos. Múltiplos elementos listados com "e / ou" devem ser interpretados da mesma forma, ou seja, "um ou mais" dos elementos assim conjugados. Outros elementos podem opcionalmente estar presentes, além dos elementos especificamente identificados pela expressão "e / ou", tanto relacionados como não relacionados aos elementos especificamente identificados. Assim, como um exemplo não limitativo, uma referência a "A e / ou B", quando usada em conjunto com linguagem aberta, tal como "compreendendo", pode referir-se, em uma forma de incorporação, apenas a A (incluindo opcionalmente outros elementos diferentes de B); em outra forma de incorporação, pode referir-se apenas para B (opcionalmente incluindo elementos diferentes de A); em ainda outra forma de incorporação, pode referir-se tanto a A como a B (incluindo opcionalmente outros elementos); etc.
[076] Conforme aqui utilizado na especificação e nas reivindicações, "ou" deve ser entendido como tendo o mesmo significado que "e / ou", conforme definido acima. Por exemplo, ao separar itens em uma lista, "ou" ou "e / ou" devem ser interpretados como inclusivos, ou seja, a inclusão de pelo menos um, mas também incluindo mais de um, dentre um número ou lista de elementos, e, opcionalmente, itens adicionais não listados. Apenas termos claramente indicados em contrário, como "apenas um de" ou "exatamente um de", ou, quando usado nas reivindicações, "consistindo de", se referirão à inclusão de exatamente um elemento dentre um número ou lista de elementos. Em geral, o termo "ou", como usado aqui, somente deve ser interpretado como indicando alternativas exclusivas (isto é, "um ou outro, mas não ambos") quando precedido por termos de exclusividade, como "qualquer um", "apenas um de" ou "exatamente um de".
[077] Nas reivindicações, bem como na especificação acima, todas as expressões de transição, tais como "compreendendo", "incluindo", "portando", "tendo", "contendo", "envolvendo", "mantendo", "composto de", e similares, devem ser entendidas como abertas, isto é, significando inclusão de objeto(s), mas não estando limitadas a esse(s) objeto(s). Apenas as expressões de transição "consistindo de" e "consistindo essencialmente de" deverão ser expressões de transição fechadas ou semifechadas, respectivamente, conforme estabelecido no 10° Manual de Procedimentos de Exame de Patentes dos Estados Unidos, Seção 2111.03.
[078] Como aqui utilizado na especificação e nas reivindicações, a expressão "pelo menos um", com referência a uma lista de um ou mais elementos, deve ser entendida como significando pelo menos um elemento selecionado dentre qualquer um ou mais de um dos elementos de uma lista de elementos, mas sem necessariamente incluir pelo menos um de cada elemento listado especificamente na lista de elementos, e sem excluir quaisquer combinações de elementos da lista de elementos. Esta definição também permite que elementos possam opcionalmente estar presentes, além dos elementos especificamente identificados dentro da lista de elementos aos quais a expressão "pelo menos um" se refere, relacionados ou não aos elementos especificamente identificados. Assim, como um exemplo não limitativo, "pelo menos um dentre A e B" (ou, equivalentemente, "pelo menos um dentre A ou B," ou, de maneira equivalente, "pelo menos um dentre A e / ou B") pode referir-se, em uma forma de incorporação, a pelo menos um, incluindo opcionalmente mais de um, A, sem B estar presente (e opcionalmente incluindo elementos diferentes de B); em outra forma de incorporação, pode referir-se a pelo menos um, incluindo opcionalmente mais de um, B, sem A estar presente (e opcionalmente incluindo elementos diferentes de A); ainda em outra forma de incorporação, pode referir-se a pelo menos um, opcionalmente incluindo mais de um, A, e pelo menos um, incluindo opcionalmente mais de um, B (e opcionalmente incluindo outros elementos); etc.. Deve ser entendido também que, a menos que claramente indicado em contrário, em qualquer um dos métodos aqui reivindicados que incluam mais de uma etapa ou ato, a ordem das etapas ou atos do método não está necessariamente limitada à ordem na qual as etapas ou atos do método são recitados.
[079] Como usado aqui, os termos “gasoso” e “vaporoso” são usados em um sentido geral e, a menos que o contexto indique o contrário, devem ser intercambiáveis.
[080] Um aspecto da descrição provê um material adsorvente particulado, que pode ser usado, por exemplo, para controle de emissões por evaporação. Em geral, o material compreende um adsorvente tendo poros microscópicos com um diâmetro inferior a cerca de 100 nm, e poros macroscópicos com um diâmetro de cerca de 100 nm ou mais; e tendo uma proporção entre o volume de poros macroscópicos e o volume de poros microscópicos superior a cerca de 150%, com o material adsorvente particulado apresentando uma capacidade de retenção de cerca de 1,0 g/dL ou inferior.
[081] Por exemplo, o adsorvente pode ter uma capacidade de retenção de cerca de 0,75 g/dL ou menos, de aproximadamente 0,50 g/dL ou menos, ou de cerca de 0,25 g/dL ou menos. A título de exemplo adicional, o adsorvente pode ter uma capacidade de retenção de cerca de 0,25 g/dL a aproximadamente 1,00 g/dL, de cerca de 0,25 g/dL a aproximadamente 0,75 g/dL, de cerca de 0,25 g/dL a aproximadamente 0,50 g/dL, de cerca de 0,50 g/dL a aproximadamente 1,00 g/dL, de cerca de 0,50 g/dL a aproximadamente 0,75 g/dL, ou de cerca de 0,75 g/dL a aproximadamente 1,00 g/dL.
[082] Em certas formas de incorporação, a proporção de volumes é pelo menos de cerca de 160%, pelo menos de aproximadamente 170%, pelo menos de cerca de 180%, pelo menos de aproximadamente 190%, pelo menos de cerca de 200%, pelo menos de aproximadamente 225%, pelo menos de cerca de 250%, pelo menos de aproximadamente 275%, pelo menos de cerca de 300%, ou pelo menos de aproximadamente 350%. Em outras formas de incorporação, a proporção de volumes é superior a cerca de 150% a aproximadamente 1.000%, superior a cerca de 150% a aproximadamente 800%, superior a cerca de 150% a aproximadamente 600%, superior a cerca de 150% a aproximadamente 500%, superior a cerca de 150% a aproximadamente 400%, superior a cerca de 150% a aproximadamente 300%, superior a cerca de 150% a aproximadamente 200%, de cerca de 175% a aproximadamente 1.000%, de cerca de 175% a aproximadamente 800%, de cerca de 175% a aproximadamente 600%, de cerca de 175% a aproximadamente 500%, de cerca de 175% a aproximadamente 400%, de cerca de 175% a aproximadamente 300%, de cerca de 175% a aproximadamente 200%, de cerca de 200% a aproximadamente 800%, de cerca de 200% a aproximadamente 600%, de cerca de 200% a aproximadamente 500%, de cerca de 200% a aproximadamente 400%, de cerca de 200% a aproximadamente 300%, de cerca de 300% a aproximadamente 800%, de cerca de 300% a aproximadamente 600%, de cerca de 300% a aproximadamente 500%, de cerca de 300% a aproximadamente 400%, de cerca de 400% a aproximadamente 800%, de cerca de 400% a aproximadamente 600%, de cerca de 400% a aproximadamente 500%, de cerca de 500% a aproximadamente 800%, de cerca de 500% a aproximadamente 600%, ou de cerca de 600% a aproximadamente 800%.
[083] O adsorvente pode ser pelo menos um carvão ativado (que pode ser derivado de pelo menos um material selecionado do grupo constituído por madeira, pó de madeira, farinha de madeira, fibras de algodão, turfa, carvão, coco, lignita, carboidratos, piche de petróleo, coque de petróleo, alcatrão de hulha, caroços de frutas, cascas de nozes, caroços de nozes, serragem, palmas, vegetais, polímeros sintéticos, polímeros naturais, material lignocelulósico, e suas combinações), e/ou carvão vegetal, e/ou peneiras moleculares, e/ou polímeros porosos, e/ou alumina porosa, e/ou argila, e/ou sílica porosa, e/ou caulim, e/ou zeólitos, e/ou estruturas orgânicas de metal, e/ou titânia, e/ou céria, ou uma combinação dos mesmos.
[084] Em uma forma de incorporação particular, o adsorvente possui um volume de microporos de cerca de 225 cm3/L ou menos (cerca de 0,5 cm3/g ou menos). Por exemplo, o volume de microporos pode ser menor ou igual a cerca de 200 cm3/L, menor ou igual a aproximadamente 175 cm3/L, inferior ou igual a cerca de 150 cm3/L, menor ou igual a aproximadamente 125 cm3/L, inferior ou igual a cerca de 100 cm3/L, inferior ou igual a aproximadamente 75 cm3/L, menor ou igual a cerca de 50 cm3/L, ou inferior ou igual a aproximadamente 25 cm3/L. A título de exemplo adicional, o volume de microporos pode ser de aproximadamente 1,0 cm3/L até cerca de 225 cm3/L, de aproximadamente 1,0 cm3/L até cerca de 200 cm3/L, de aproximadamente 1,0 cm3/L até cerca de 175 cm3/L, de aproximadamente 1,0 cm3/L até cerca de 150 cm3/L, de aproximadamente 1,0 cm3/L até cerca de 125 cm3/L, de aproximadamente 1,0 cm3/L até cerca de 100 cm3/L, de aproximadamente 1,0 cm3/L até cerca de 75 cm3/L, de aproximadamente 1,0 cm3/L até cerca de 50 cm3/L, de aproximadamente 1,0 cm3/L até cerca de 25 cm3/L, de aproximadamente 25 cm3/L até cerca de 225 cm3/L, de aproximadamente 25 cm3/L até cerca de 200 cm3/L, de aproximadamente 25 cm3/L até cerca de 175 cm3/L, de aproximadamente 25 cm3/L até cerca de 150 cm3/L, de aproximadamente 25 cm3/L até cerca de 125 cm3/L, de aproximadamente 25 cm3/L até cerca de 100 cm3/L, de aproximadamente 25 cm3/L até cerca de 75 cm3/L, de aproximadamente 25 cm3/L até cerca de 50 cm3/L, de aproximadamente 50 cm3/L até cerca de 225 cm3/L, de aproximadamente 50 cm3/L até cerca de 200 cm3/L, de aproximadamente 50 cm3/L até cerca de 175 cm3/L, de aproximadamente 50 cm3/L até cerca de 150 cm3/L, de aproximadamente 50 cm3/L até cerca de 125 cm3/L, de aproximadamente 50 cm3/L até cerca de 100 cm3/L, de aproximadamente 50 cm3/L até cerca de 75 cm3/L, de aproximadamente 75 cm3/L até cerca de 225 cm3/L, de aproximadamente 75 cm3/L até cerca de 200 cm3/L, de aproximadamente 75 cm3/L até cerca de 175 cm3/L, de aproximadamente 75 cm3/L até cerca de 150 cm3/L, de aproximadamente 75 cm3 /L até cerca de 125 cm3/L, de aproximadamente 75 cm3/L até cerca de 100 cm3/L, de aproximadamente 100 cm3/L até cerca de 225 cm3/L, de aproximadamente 100 cm3/L até cerca de 200 cm3/L, de aproximadamente 100 cm3/L até cerca de 175 cm3/L, de aproximadamente 100 cm3/L até cerca de 150 cm3/L, de aproximadamente 100 cm3/L até cerca de 125 cm3/L, de aproximadamente 125 cm3/L até cerca de 225 cm3/L, de aproximadamente 125 cm3/L até cerca de 200 cm3/L, de aproximadamente 125 cm3/L até cerca de 175 cm3/L, de aproximadamente 125 cm3/L até cerca de 150 cm3/L, de aproximadamente 150 cm3/L até cerca de 225 cm3/L, de aproximadamente 150 cm3/L até cerca de 200 cm3/L, de aproximadamente 150 cm3/L até cerca de 175 cm3/L, de aproximadamente 175 cm3/L até cerca de 225 cm3/L, de aproximadamente 175 cm3/L até cerca de 200 cm3/L, ou de aproximadamente 200 cm3/L até cerca de 225 cm3/L.
[085] Em algumas outras formas de incorporação, o adsorvente compreende um corpo que define uma superfície externa e um formato ou morfologia tridimensional de baixa resistência ao fluxo. O formato ou morfologia tridimensional de baixa resistência ao fluxo pode ter qualquer formato ou morfologia que um especialista na técnica reconheceria como tendo baixa resistência ao fluxo. Por exemplo, o formato ou morfologia tridimensional de baixa resistência ao fluxo pode ser pelo menos substancialmente de um cilindro, substancialmente de um prisma oval, substancialmente de uma esfera, substancialmente de um cubo, substancialmente de um prisma elíptico, substancialmente de um prisma retangular, de um prisma lobado, de uma hélice ou espiral tridimensional, ou de uma combinação dos mesmos. Outros exemplos úteis da morfologia incluem formatos conhecidos pelos peritos na técnica de pacotes de colunas de absorção, e incluem anéis de Rachig, anéis de partição cruzada, anéis Pall®, suportes do tipo sela Intalox®, suportes do tipo sela de Berl, suportes do tipo sela Super Intalox®, anéis conjugados, mini anéis em cascata, e anéis de Lessing. Outros exemplos úteis da morfologia incluem formatos conhecidos pelos peritos na técnica de fabricação de macarrão, e podem incluir formatos de fita, sólido, oco, com lóbulos, e oco com lóbulos, formatos compósitos de tiras, molas, bobinas, roscas espiraladas, conchas, tubos, tais como gemelli, fusilli, fusilli col buco, macaroni, rigatoni, cellentani, farfalle, gomiti rigatti, casarecci, cavatelli, creste di galli, gigli, lumaconi, quadrefiore, radiatore, ruote, conchiglie, ou uma combinação dos mesmos.
[086] A título de exemplos não limitativos, as figuras 1A a 1I mostram morfologias de formatos exemplificativos da presente invenção, incluindo um formato composto com lóbulos (A), um formato de prisma quadrado (B), um formato de cilindro (C), um formato tendo uma seção transversal em estrela (D), uma seção transversal cruzada (E), um prisma triangular com paredes internas que atravessam o eixo central (F), um prisma triangular com paredes internas que não atravessam o eixo central (G), um formato de fita helicoidal ou retorcida (com o formato da figura H1 tendo sua extremidade com a aparência mostrada na figura H2), e um cilindro oco (I).
[087] O material adsorvente particulado pode ter uma largura de seção transversal de cerca de 1 mm a aproximadamente 20 mm (por exemplo, de cerca de 1 mm, de aproximadamente 2 mm, de cerca de 3 mm, de aproximadamente 4 mm, de cerca de 5 mm, de aproximadamente 6 mm, de cerca de 7 mm, de aproximadamente 8 mm, de cerca de 9 mm, de aproximadamente 10 mm, de cerca de 11 mm, de aproximadamente 12 mm, de cerca de 13 mm, de aproximadamente 14 mm, de cerca de 15 mm, de aproximadamente 16 mm, de cerca de 17 mm, de aproximadamente 18 mm, de cerca de 19 mm, ou de aproximadamente 20 mm). Em uma forma de incorporação particular, a largura da seção transversal é de aproximadamente 1 mm até cerca de 18 mm, de aproximadamente 1 mm até cerca de 16 mm, de aproximadamente 1 mm até cerca de 14 mm, de aproximadamente 1 mm até cerca de 12 mm, de aproximadamente 1 mm até cerca de 10 mm, de aproximadamente 1 mm até cerca de 8 mm, de aproximadamente 1 mm até cerca de 6 mm, de aproximadamente 1 mm até cerca de 4 mm, de aproximadamente 1 mm até cerca de 3 mm, de aproximadamente 2 mm até cerca de 20 mm, de aproximadamente 2 mm até cerca de 18 mm, de aproximadamente 2 mm até cerca de 16 mm, de aproximadamente 2 mm até cerca de 14 mm, de aproximadamente 2 mm até cerca de 12 mm, de aproximadamente 2 mm até cerca de 10 mm, de aproximadamente 2 mm até cerca de 8 mm, de aproximadamente 2 mm até cerca de 6 mm, de aproximadamente 2 mm até cerca de 4 mm, de aproximadamente 4 mm até cerca de 20 mm, de aproximadamente 4 mm até cerca de 18 mm, de aproximadamente 4 mm até cerca de 16 mm, de aproximadamente 4 mm até cerca de 14 mm, de aproximadamente 4 mm até cerca de 12 mm, de aproximadamente 4 mm até cerca de 10 mm, de aproximadamente 4 mm até cerca de 8 mm, de aproximadamente 4 mm até cerca de 6 mm, de aproximadamente 6 mm até cerca de 20 mm, de aproximadamente 6 mm até cerca de 18 mm, de aproximadamente 6 mm até cerca de 16 mm, de aproximadamente 6 mm até cerca de 14 mm, de aproximadamente 6 mm até cerca de 12 mm, de aproximadamente 6 mm até cerca de 10 mm, de aproximadamente 6 mm até cerca de 8 mm, de aproximadamente 8 mm até cerca de 20 mm, de aproximadamente 8 mm até cerca de 18 mm, de aproximadamente 8 mm até cerca de 16 mm, de aproximadamente 8 mm até cerca de 14 mm, de aproximadamente 8 mm até cerca de 12 mm, de aproximadamente 8 mm até cerca de 10 mm, de aproximadamente 10 mm até cerca de 20 mm, de aproximadamente 10 mm até cerca de 18 mm, de aproximadamente 10 mm até cerca de 16 mm, de aproximadamente 10 mm até cerca de 14 mm, de aproximadamente 10 mm até cerca de 12 mm, de aproximadamente 12 mm até cerca de 20 mm, de aproximadamente 12 mm até cerca de 18 mm, de aproximadamente 12 mm até cerca de 16 mm, de aproximadamente 12 mm até cerca de 14 mm, de aproximadamente 14 mm até cerca de 20 mm, de aproximadamente 14 mm até cerca de 18 mm, de aproximadamente 14 mm até cerca de 16 mm, de aproximadamente 16 mm até cerca de 20 mm, de aproximadamente 16 mm até cerca de 18 mm, ou de aproximadamente 18 mm até cerca de 20 mm.
[088] O adsorvente pode incluir pelo menos uma cavidade em comunicação fluídica com a superfície externa do adsorvente.
[089] O adsorvente pode ter uma seção transversal de formato oco.
[090] O adsorvente pode incluir pelo menos um canal em comunicação fluídica com pelo menos uma superfície externa.
[091] Em certas formas de incorporação adicionais, cada parte do adsorvente apresenta uma espessura igual ou inferior a cerca de 3,0 mm. Por exemplo, cada parte do adsorvente pode ter uma espessura igual ou inferior a 2,5 mm, igual ou inferior a 2,0 mm, igual ou inferior a 1,5 mm, igual ou inferior a 1,25 mm, igual ou inferior a 1,0 mm, igual ou inferior a 0,75 mm, igual ou inferior a 0,5 mm, ou igual ou inferior a 0,25 mm. Ou seja, cada parte do adsorvente pode ter uma espessura de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 3 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 2,5 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 2,0 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 1,5 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,5 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 3 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 2,5 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 2,0 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 1,5 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 0,5 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 3 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 2,5 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 2,0 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 1,5 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 3 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 2,5 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 2,0 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 1,5 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,75 mm a aproximadamente 3 mm, de cerca de 0,75 mm a aproximadamente 2,5 mm, de cerca de 0,75 mm a aproximadamente 2,0 mm, de cerca de 0,75 mm a aproximadamente 1,5 mm, de cerca de 0,75 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 1,25 mm a aproximadamente 3 mm, de cerca de 1,25 mm a aproximadamente 2,5 mm, de cerca de 1,25 mm a aproximadamente 2,0 mm, de cerca de 2,0 mm a aproximadamente 3 mm, de cerca de 2,0 mm a aproximadamente 2,5 mm, ou de cerca de 2,5 mm a aproximadamente 3,0 mm.
[092] Em uma forma de incorporação, pelo menos uma parede externa do formato oco apresenta uma espessura igual ou inferior a cerca de 1,0 mm (por exemplo, com cerca de 0,1 mm, aproximadamente 0,2 mm, cerca de 0,3 mm, aproximadamente 0,4 mm, cerca de 0,5 mm, aproximadamente 0,6 mm, cerca de 0,7 mm, aproximadamente 0,8 mm, cerca de 0,9 mm, ou aproximadamente 1,0 mm). Por exemplo, uma parede externa do formato oco pode ter uma espessura na faixa de aproximadamente 0,1 mm até cerca de 1,0 mm, de aproximadamente 0,1 mm até cerca de 0,9 mm, de aproximadamente 0,1 mm até cerca de 0,8 mm, de aproximadamente 0,1 mm até cerca de 0,7 mm, de aproximadamente 0,1 mm até cerca de 0,6 mm, de aproximadamente 0,1 mm até cerca de 0,5 mm, de aproximadamente 0,1 mm até cerca de 0,4 mm, de aproximadamente 0,1 mm até cerca de 0,3 mm, de aproximadamente 0,1 mm até cerca de 0,2 mm, de aproximadamente 0,2 mm até cerca de 1,0 mm, de aproximadamente 0,2 mm até cerca de 0,9 mm, de aproximadamente 0,2 mm até cerca de 0,8 mm, de aproximadamente 0,2 mm até cerca de 0,7 mm, cerca de aproximadamente 0,2 mm até cerca de 0,6 mm, cerca de 0,2 mm até cerca de 0,5 mm, de aproximadamente 0,2 mm até cerca de 0,4 mm, de aproximadamente 0,2 mm até cerca de 0,3 mm, de aproximadamente 0,3 mm até cerca de 1,0 mm, de aproximadamente 0,3 mm até cerca de 0,9 mm, de aproximadamente 0,3 mm até cerca de 0,8 mm, de aproximadamente 0,3 mm até cerca de 0,7 mm, de aproximadamente 0,3 mm até cerca de 0,6 mm, de aproximadamente 0,3 mm até cerca de 0,5 mm, de aproximadamente 0,3 mm até cerca de 0,4 mm, de aproximadamente 0,4 mm até cerca de 1,0 mm, de aproximadamente 0,4 mm até cerca de 0,9 mm, de aproximadamente 0,4 mm até cerca de 0,8 mm, de aproximadamente 0,4 mm até cerca de 0,7 mm, de aproximadamente 0,4 mm até cerca de 0,6 mm, de aproximadamente 0,4 mm até cerca de 0,5 mm, de aproximadamente 0,5 mm até cerca de 1,0 mm, de aproximadamente 0,5 mm até cerca de 0,9 mm, de aproximadamente 0,5 mm até cerca de 0,8 mm, de aproximadamente 0,5 mm até cerca de 0,7 mm, de aproximadamente 0,5 mm até cerca de 0,6 mm, de aproximadamente 0,6 mm até cerca de 1,0 mm, de aproximadamente 0,6 mm até cerca de 0,9 mm, de aproximadamente 0,6 mm até cerca de 0,8 mm, de aproximadamente 0,6 mm até cerca de 0,7 mm, de aproximadamente 0,7 mm até cerca de 1,0 mm, de aproximadamente 0,7 mm até cerca de 0,9 mm, de aproximadamente 0,7 mm até cerca de 0,8 mm, de aproximadamente 0,8 mm até cerca de 1,0 mm cerca de 0,8 mm até cerca de 0,9 mm, ou de aproximadamente 0,9 mm até cerca de 1,0 mm.
[093] Ainda em outras formas de incorporação, o formato oco possui pelo menos uma parede interna que se estende entre as paredes externas e apresenta uma espessura igual ou inferior a cerca de 1,0 mm (por exemplo, cerca de 0,1 mm, aproximadamente 0,2 mm, cerca de 0,3 mm, aproximadamente 0,4 mm, cerca de 0,5 mm, aproximadamente 0,6 mm, cerca de 0,7 mm, aproximadamente 0,8 mm, cerca de 0,9 mm, ou aproximadamente 1,0 mm). Por exemplo, uma parede interna pode ter uma espessura na faixa de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,9 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,8 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,7 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,6 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,5 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,4 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,3 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,2 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 0,9 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 0,8 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 0,7 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 0,6 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 0,5 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 0,4 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 0,3 mm, de cerca de 0,3 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,3 mm a aproximadamente 0,9 mm, de cerca de 0,3 mm a aproximadamente 0,8 mm, de cerca de 0,3 mm a aproximadamente 0,7 mm, de cerca de 0,3 mm a aproximadamente 0,6 mm, de cerca de 0,3 mm a aproximadamente 0,5 mm, de cerca de 0,3 mm a aproximadamente 0,4 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 0,9 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 0,8 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 0,7 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 0,6 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 0,5 mm, de cerca de 0,5 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,5 mm a aproximadamente 0,9 mm, de cerca de 0,5 mm a aproximadamente 0,8 mm, de cerca de 0,5 mm a aproximadamente 0,7 mm, de cerca de 0,5 mm a aproximadamente 0,6 mm, de cerca de 0,6 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,6 mm a aproximadamente 0,9 mm, de cerca de 0,6 mm a aproximadamente 0,8 mm, de cerca de 0,6 mm a aproximadamente 0,7 mm, de cerca de 0,7 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,7 mm a aproximadamente 0,9 mm, de cerca de 0,7 mm a aproximadamente 0,8 mm, de cerca de 0,8 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,8 mm a aproximadamente 0,9 mm, ou de cerca de 0,9 mm a aproximadamente 1,0 mm.
[094] Em uma forma de incorporação particular, a espessura pelo menos da parede interna, e / ou da parede externa, ou de uma combinação das mesmas, é igual ou inferior a cerca de 1,0 mm (por exemplo, cerca de 0,1 mm, aproximadamente 0,2 mm, cerca de 0,3 mm, aproximadamente 0,4 mm, cerca de 0,5 mm, aproximadamente 0,6 mm, cerca de 0,7 mm, aproximadamente 0,8 mm, cerca de 0,9 mm, ou aproximadamente 1,0 mm). Por exemplo, a espessura pelo menos da parede interna, e / ou da parede externa, ou de uma combinação delas, é igual ou inferior a cerca de 1,0 mm, igual ou inferior a cerca de 0,6 mm, ou igual ou inferior a cerca de 0,4 mm. Em certas formas de incorporação, pelo menos a parede interna, e / ou a parede externa, ou uma combinação das mesmas, apresenta uma espessura na faixa de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,9 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,8 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,7 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,6 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,5 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,4 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,3 mm, de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,2 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 0,9 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 0,8 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 0,7 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 0,6 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 0,5 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 0,4 mm, de cerca de 0,2 mm a aproximadamente 0,3 mm, de cerca de 0,3 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,3 mm a aproximadamente 0,9 mm, de cerca de 0,3 mm a aproximadamente 0,8 mm, de cerca de 0,3 mm a aproximadamente 0,7 mm, de cerca de 0,3 mm a aproximadamente 0,6 mm, de cerca de 0,3 mm a aproximadamente 0,5 mm, de cerca de 0,3 mm a aproximadamente 0,4 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 0,9 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 0,8 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 0,7 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 0,6 mm, de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 0,5 mm, de cerca de 0,5 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,5 mm a aproximadamente 0,9 mm, de cerca de 0,5 mm a aproximadamente 0,8 mm, de cerca de 0,5 mm a aproximadamente 0,7 mm, de cerca de 0,5 mm a aproximadamente 0,6 mm, de cerca de 0,6 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,6 mm a aproximadamente 0,9 mm, de cerca de 0,6 mm a aproximadamente 0,8 mm, de cerca de 0,6 mm a aproximadamente 0,7 mm, de cerca de 0,7 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,7 mm a aproximadamente 0,9 mm, de cerca de 0,7 mm a aproximadamente 0,8 mm, de cerca de 0,8 mm a aproximadamente 1,0 mm, de cerca de 0,8 mm a aproximadamente 0,9 mm, ou de cerca de 0,9 mm a aproximadamente 1,0 mm.
[095] Em algumas formas de incorporação, a parede interna estende-se para fora até a parede externa em pelo menos duas direções, a partir de uma porção oca do material adsorvente particulado (tal como a partir de um centro do material adsorvente particulado).
[096] Por exemplo, as paredes internas podem se estender para fora até a parede externa em pelo menos três direções, a partir de uma parte oca do material adsorvente particulado (tal como um centro do material adsorvente particulado), ou pelo menos em quatro direções a partir de uma porção oca do material adsorvente particulado (tal como a partir de um centro do material adsorvente particulado).
[097] Em certas formas de incorporação, o material adsorvente particulado pode ter um comprimento de cerca de 1 mm a aproximadamente 20 mm (por exemplo, cerca de 1 mm, aproximadamente 2 mm, cerca de 3 mm, aproximadamente 4 mm, cerca de 5 mm, cerca de 6 mm, aproximadamente 7 mm, cerca de 8 mm, aproximadamente 9 mm, cerca de 10 mm, aproximadamente 11 mm, cerca de 12 mm, aproximadamente 13 mm, cerca de 14 mm, aproximadamente 15 mm, cerca de 16 mm, aproximadamente 17 mm, cerca de 18 mm, aproximadamente 19 mm, ou cerca de 20 mm). Em uma forma de incorporação particular, o comprimento é de cerca de 1 mm a aproximadamente 18 mm, de cerca de 1 mm a aproximadamente 16 mm, de cerca de 1 mm a aproximadamente 14 mm, de cerca de 1 mm a aproximadamente 12 mm, de cerca de 1 mm a aproximadamente 10 mm, de cerca de 1 mm a aproximadamente 8 mm, de cerca de 1 mm a aproximadamente 6 mm, de cerca de 1 mm a aproximadamente 4 mm, de cerca de 1 mm a aproximadamente 3 mm, de cerca de 2 mm a aproximadamente 20 mm, de cerca de 2 mm a aproximadamente 18 mm, de cerca de 2 mm a aproximadamente 16 mm, de cerca de 2 mm a aproximadamente 14 mm, de cerca de 2 mm a aproximadamente 12 mm, de cerca de 2 mm a aproximadamente 10 mm, de cerca de 2 mm a aproximadamente 8 mm, de cerca de 2 mm a aproximadamente 6 mm, de cerca de 2 mm a aproximadamente 4 mm, de cerca de 4 mm a aproximadamente 20 mm, de cerca de 4 mm a aproximadamente 18 mm, de cerca de 4 mm a aproximadamente 16 mm, de cerca de 4 mm a aproximadamente 14 mm, de cerca de 4 mm a aproximadamente 12 mm, de cerca de 4 mm a aproximadamente 10 mm, de cerca de 4 mm a aproximadamente 8 mm, de cerca de 4 mm a aproximadamente 6 mm, de cerca de 6 mm a aproximadamente 20 mm, de cerca de 6 mm a aproximadamente 18 mm, de cerca de 6 mm a aproximadamente 16 mm, de cerca de 6 mm a aproximadamente 14 mm, de cerca de 6 mm a aproximadamente 12 mm, de cerca de 6 mm a aproximadamente 10 mm, de cerca de 6 mm a aproximadamente 8 mm, de cerca de 8 mm a aproximadamente 20 mm, de cerca de 8 mm a aproximadamente 18 mm, de cerca de 8 mm a aproximadamente 16 mm, de cerca de 8 mm a aproximadamente 14 mm, de cerca de 8 mm a aproximadamente 12 mm, de cerca de 8 mm a aproximadamente 10 mm, de cerca de 10 mm a aproximadamente 20 mm, de cerca de 10 mm a aproximadamente 18 mm, de cerca de 10 mm a aproximadamente 16 mm, de cerca de 10 mm a aproximadamente 14 mm, de cerca de 10 mm a aproximadamente 12 mm, de cerca de 12 mm a aproximadamente 20 mm, de cerca de 12 mm a aproximadamente 18 mm, de cerca de 12 mm a aproximadamente 16 mm, de cerca de 12 mm a aproximadamente 14 mm, de cerca de 14 mm a aproximadamente 20 mm, de cerca de 14 mm a aproximadamente 18 mm, de cerca de 14 mm a aproximadamente 16 mm, de cerca de 16 mm a aproximadamente 20 mm, de cerca de 16 mm a aproximadamente 18 mm, ou de cerca de 18 mm a aproximadamente 20 mm.
[098] O adsorvente particulado pode ainda compreender pelo menos um material formador de poros ou auxiliar de processamento que sublima, vaporiza, se decompõe quimicamente, se solubiliza ou funde quando aquecido a uma temperatura de 100 °C ou mais; e / ou um ligante; e / ou um enchimento; ou uma combinação dos mesmos.
[099] Em uma forma de incorporação particular, o adsorvente particulado compreende pelo menos um dos seguintes materiais: cerca de 5% a aproximadamente 60% de adsorvente, cerca de 60% ou menos de um enchimento, aproximadamente 6% ou menos do material formador de poros (ou auxiliar de processamento), cerca de 10% ou menos de silicato, aproximadamente 5% até cerca de 70% de argila, ou uma combinação desses materiais. O adsorvente pode estar presente em cerca de 5% a aproximadamente 60%, cerca de 5% a aproximadamente 50%, cerca de 5% a aproximadamente 40%, cerca de 5% a aproximadamente 30%, cerca de 5% a aproximadamente 20%, cerca de 5% a aproximadamente 40%, cerca de 20% a aproximadamente 30%, cerca de 30% a aproximadamente 60%, cerca de 30% a aproximadamente 50%, cerca de 30% a aproximadamente 40% cerca de 40% a aproximadamente 60%, cerca de 40% a aproximadamente 50%, ou cerca de 50% a aproximadamente 60% do material adsorvente particulado.
[0100] O enchimento pode estar presente em uma quantidade menor ou igual a cerca de 60%, menor ou igual a cerca de 50%, menor ou igual a cerca de 40%, menor ou igual a cerca de 30%, menor ou igual a cerca de 20%, menor ou igual a cerca de 10%, em cerca de 5% a aproximadamente 60%, em cerca de 5% a aproximadamente 50%, em cerca de 5% a aproximadamente 40%, em cerca de 5% a aproximadamente 30%, em cerca de 5% a aproximadamente 20%, em cerca de 5% a aproximadamente 10%, em cerca de 10% a aproximadamente 60%, em cerca de 10% a aproximadamente 50%, em cerca de 10% a aproximadamente 40%, em cerca de 10% a aproximadamente 30%, em cerca de 10% a aproximadamente 20%, em cerca de 20% a aproximadamente 60%, em cerca de 20% a aproximadamente 50%, em cerca de 20% a aproximadamente 40%, em cerca de 20% a aproximadamente 30%, em cerca de 30% a aproximadamente 60%, em cerca de 30% a aproximadamente 50%, em cerca de 30% a aproximadamente 40%, em cerca de 40% a aproximadamente 60%, em cerca de 40% a aproximadamente 50%, ou em cerca de 50% a aproximadamente 60% do material adsorvente particulado.
[0101] O material de formação de poros pode estar presente em uma quantidade a a cerca de 6%, < a cerca de 5%, < a cerca de 4%, < a cerca de 3%, < a cerca de 2%, ou < a cerca de 1% do material adsorvente particulado.
[0102] O silicato pode estar presente em uma quantidade < a cerca de 10%, < a cerca de 9%, < a cerca de 8%, < a cerca de 7%, < a cerca de 6%, < a cerca de 5%, < a cerca de 4%, < a cerca de 3%, < a cerca de 2%, ou < a cerca de 1% do material adsorvente particulado.
[0103] A argila pode estar presente em cerca de 5% a aproximadamente 70%, em cerca de 5% a aproximadamente 60%, em cerca de 5% a aproximadamente 50%, em cerca de 5% a aproximadamente 40%, em cerca de 5% a aproximadamente 30%, em cerca de 5% a aproximadamente 20%, em cerca de 5% a aproximadamente 10%, em cerca de 10% a aproximadamente 70%, em cerca de 10% a aproximadamente 60%, em cerca de 10% a aproximadamente 50%, em cerca de 10% a aproximadamente 40%, em cerca de 10% a aproximadamente 30%, em cerca de 10% a aproximadamente 20%, em cerca de 20% a aproximadamente 70%, em cerca de 20% a aproximadamente 60%, em cerca de 20% a aproximadamente 50%, em cerca de 20% a aproximadamente 40%, em cerca de 20% a aproximadamente 30% %, em cerca de 30% a aproximadamente 70%, em cerca de 30% a aproximadamente 60%, em cerca de 30% a aproximadamente 50%, em cerca de 30% a aproximadamente 40%, em cerca de 40% a aproximadamente 70%, em cerca de 40% a aproximadamente 60%, em cerca de 40% a aproximadamente 50%, em cerca de 50% a aproximadamente 70%, em cerca de 50% a aproximadamente 60%, ou em cerca de 60% a aproximadamente 70% do material adsorvente particulado.
[0104] O material formador de poros (ou auxiliar de processamento) produz poros macroscópicos quando é sublimado, vaporizado, quimicamente decomposto, solubilizado ou fundido. Isto proporciona uma diluição espacial do material adsorvente. O material formador de poros pode ser um derivado de celulose, tal como metilcelulose, carboximetilcelulose, polietilenoglicol, resinas de fenol-formaldeído (novolac, resole), e resinas de polietileno ou poliéster. O derivado de celulose pode incluir copolímeros com grupos metil e / ou substituições parciais com grupos hidroxipropil e / ou hidróxi-etil. O material formador de poros ou auxiliar de processamento pode sublimar, vaporizar, se decompor quimicamente, se solubilizar ou fundir quando aquecido a uma temperatura na faixa de cerca de 125 °C a aproximadamente 640 °C. Por exemplo, o auxiliar de processamento pode sublimar, vaporizar, se decompor quimicamente, se solubilizar ou fundir quando aquecido a uma temperatura na faixa de aproximadamente 125 °C até cerca de 600 °C, aproximadamente 125 °C até cerca de 550 °C, aproximadamente 125 °C C até cerca de 500 °C, aproximadamente 125 °C até cerca de 450 °C, aproximadamente 125 °C até cerca de 400 °C, aproximadamente 125 °C até cerca de 350 °C, aproximadamente 125 °C até cerca de 300 °C, aproximadamente 125 °C até cerca de 250 °C, aproximadamente 125 °C até cerca de 200 °C, aproximadamente 125 °C até cerca de 150 °C, aproximadamente 150 °C até cerca de 640 °C, 150 °C até cerca de 600 °C, aproximadamente 150 °C até cerca de 550 °C, aproximadamente 150 °C até cerca de 500 °C, aproximadamente 150 °C até cerca de 450 °C, aproximadamente 150 °C até cerca de 400 °C, aproximadamente 150 °C até cerca de 350 °C, aproximadamente 150 °C até cerca de 300 °C, aproximadamente 150 °C até cerca de 250 °C, aproximadamente 150 °C até cerca de 200 °C, aproximadamente 200 °C até cerca de 640 °C, 200 °C até cerca de 600 °C, aproximadamente 200 °C até cerca de 550 °C, aproximadamente 200 °C até cerca de 500 °C, aproximadamente 200 °C até cerca de 450 °C, aproximadamente 200 °C até cerca de 400 °C, aproximadamente 200 °C até cerca de 350 °C, aproximadamente 200 °C até cerca de 300 °C, aproximadamente 200 °C até cerca de 250 °C, aproximadamente 250 °C até cerca de 640 °C, 250 °C até cerca de 600 °C, aproximadamente 250 °C até cerca de 550 °C, aproximadamente 250 °C até cerca de 500 °C, aproximadamente 250 °C até cerca de 450 °C, aproximadamente 250 °C até cerca de 400 °C, aproximadamente 250 °C até cerca de 350 °C, aproximadamente 250 °C até cerca de 300 °C, aproximadamente 300 °C até cerca de 640 °C, aproximadamente 300 °C até cerca de 600 °C, aproximadamente 300 °C até cerca de 550 °C, aproximadamente 300 °C até cerca de 500 °C, aproximadamente 300 °C até cerca de 450 °C, aproximadamente 300 °C até cerca de 400 °C, aproximadamente 300 °C até cerca de 350 °C, aproximadamente 350 °C até cerca de 640 °C, aproximadamente 350 °C até cerca de 600 °C, aproximadamente 350 °C até cerca de 550 °C, aproximadamente 350 °C até cerca de 500 °C, aproximadamente 350 °C até cerca de 450 °C, aproximadamente 350 °C até cerca de 400 °C, aproximadamente 400 °C até cerca de 640 °C, 400 °C até cerca de 600 °C, aproximadamente 400 °C até cerca de 550 °C, aproximadamente 400 °C até cerca de 500 °C, aproximadamente 400 °C até cerca de 450 °C, aproximadamente 450 °C até cerca de 640 °C, aproximadamente 450 °C até cerca de 600 °C, aproximadamente 450 °C até cerca de 550 °C, aproximadamente 450 °C até cerca de 500 °C, aproximadamente 500 °C até cerca de 640 °C, aproximadamente 500 °C até cerca de 600 °C, aproximadamente 500 °C até cerca de 550 °C, aproximadamente 550 °C até cerca de 640 °C, aproximadamente 550 °C até cerca de 600 °C, ou aproximadamente 600 °C até cerca de 640 °C.
[0105] O ligante pode ser uma argila ou um material de silicato. Por exemplo, o aglutinante pode ser pelo menos um dentre: argila de zeólito, argila de bentonita, argila de montmorilonita, argila de ilita, argila verde francesa, argila de pascalita, argila Redmond, argila de terramina, argila viva, argila de terra de Fuller, argila de ormalita, argila de vitalita, argila de rectorita, cordierita, ou uma combinação das mesmas.
[0106] O enchimento pode funcionar na estrutura de adsorvente particulado para auxiliar e preservar a formação do formato e a integridade mecânica, e para aumentar a quantidade de volume de macroporos no produto particulado final. Em uma forma de incorporação, o material de enchimento são micro-esferas sólidas ou ocas, que podem ter o tamanho de um mícron, ou serem maiores. Em outras formas de incorporação, o enchimento é um enchimento inorgânico, tal como um material de vidro e / ou um material cerâmico. O material de enchimento pode ser qualquer material de enchimento apropriado que um perito na técnica apreciaria, que proveja os benefícios acima citados.
[0107] Em outro aspecto, a presente invenção provê um método de preparação de um material adsorvente particulado. O método compreende misturar um adsorvente tendo poros microscópicos com um diâmetro inferior a cerca de 100 nm e um material formador de poros ou auxiliar de processamento, que sublima, vaporiza, se decompõe quimicamente, se solubiliza ou funde quando aquecido a uma temperatura de 100 °C ou mais, e aquecer a mistura a uma temperatura na faixa de cerca de 100 °C a aproximadamente 1.200 °C durante cerca de 0,25 horas a aproximadamente 24 horas, para formar poros macroscópicos com um diâmetro de cerca de 100 nm ou mais quando o material do núcleo é sublimado, vaporizado, quimicamente decomposto, solubilizado ou fundido, em que a proporção entre o volume dos poros macroscópicos e o volume dos poros microscópicos no adsorvente é superior a 150%. O adsorvente pode ter qualquer uma das características do material adsorvente particulado discutido ao longo da presente invenção.
[0108] A mistura pode ser aquecida a cerca de 100 °C a aproximadamente 1.100 °C, a cerca de 100 °C a aproximadamente 1.000 °C, a cerca de 100 °C a aproximadamente 900 °C, a cerca de 100 °C a aproximadamente 800 °C, a cerca de 100 °C a aproximadamente 700 °C, a cerca de 100 °C a aproximadamente 600 °C, a cerca de 100 °C a aproximadamente 500 °C, a cerca de 100 °C a aproximadamente 400 °C, a cerca de 100 °C a aproximadamente 300 °C, a cerca de 100 °C a aproximadamente 200 °C, a cerca de 200 °C a aproximadamente 1.200 °C, a cerca de 200 °C a aproximadamente 1.100 °C, a cerca de 200 °C a aproximadamente 1.000 °C, a cerca de 200 °C a aproximadamente 900 °C, a cerca de 200 °C a aproximadamente 800 °C, a cerca de 200 °C a aproximadamente 700 °C, a cerca de 200 °C a aproximadamente 600 °C, a cerca de 200 °C a aproximadamente 500 °C, a cerca de 200 °C a aproximadamente 400 °C, a cerca de 200 °C a aproximadamente 300 °C, a cerca de 300 °C a aproximadamente 1.200 °C, a cerca de 300 °C a aproximadamente 1.100 °C, a cerca de 300 °C a aproximadamente 1.000 °C, a cerca de 300 °C a aproximadamente 900 °C, a cerca de 300 °C a aproximadamente 800 °C, a cerca de 300 °C a aproximadamente 700 °C, a cerca de 300 °C a aproximadamente 600 °C, a cerca de 300 °C a aproximadamente 500 °C, a cerca de 300 °C a aproximadamente 400 °C, a cerca de 400 °C a aproximadamente 1.200 °C, a cerca de 400 °C a aproximadamente 1.100 °C, a cerca de 400 °C a aproximadamente 1.000 °C, a cerca de 400 °C a aproximadamente 900 °C, a cerca de 400 °C a aproximadamente 800 °C, a cerca de 400 °C a aproximadamente 700 °C, a cerca de 400 °C a aproximadamente 600 °C, a cerca de 400 °C a aproximadamente 500 °C, a cerca de 500 °C a aproximadamente 1.200 °C, a cerca de 500 °C a aproximadamente 1.100 °C, a cerca de 500 °C a aproximadamente 1.000 °C, a cerca de 500 °C a aproximadamente 900 °C, a cerca de 500 °C a aproximadamente 800 °C, a cerca de 500 °C a aproximadamente 700 °C, a cerca de 500 °C a aproximadamente 600 °C, a cerca de 600 °C a aproximadamente 1.200 °C, a cerca de 600 °C a aproximadamente 1.100 °C, a cerca de 600 °C a aproximadamente 1.000 °C, a cerca de 600 °C a aproximadamente 900 °C, a cerca de 600 °C a aproximadamente 800 °C, a cerca de 600 a aproximadamente 700 °C, a cerca de 700 °C a aproximadamente 1.200 °C, a cerca de 700 °C a aproximadamente 1.100 °C, a cerca de 700 °C a aproximadamente 1.000 °C, a cerca de 700 °C a aproximadamente 900 °C, a cerca de 700 °C a aproximadamente 800 °C, a cerca de 800 °C a aproximadamente 1.200 °C, a cerca de 800 °C a aproximadamente 1.100 °C, a cerca de 800 °C a aproximadamente 1.000 °C, a cerca de 800 °C a aproximadamente 900 °C, a cerca de 900 °C a aproximadamente 1.200 °C, a cerca de 900 °C a aproximadamente 1.100 °C, a cerca de 900 °C a aproximadamente 1.000 °C, a cerca de 1.000 °C a aproximadamente 1.200 °C, a cerca de 1.000 a aproximadamente 1.100 °C, ou a cerca de 1.100 °C a aproximadamente 1.200 °C.
[0109] Em algumas formas de incorporação, o aquecimento da mistura pode incluir uma taxa de subida de cerca de 2,5 °C/minuto (por exemplo, cerca de 1,0 °C/minuto, aproximadamente 1,25 °C/minuto, cerca de 1,5 °C/minuto, aproximadamente 1,75 °C/minuto, cerca de 2,0 °C/minuto, aproximadamente 2,25 °C/minuto, cerca de 2,75 °C/minuto, aproximadamente 3,0 °C/minuto, cerca de 3,25 °C/minuto, aproximadamente 3,5 °C/minuto, cerca de 3,75 °C/minuto, aproximadamente 4,0 °C/minuto, ou 4,25 °C/minuto). Por exemplo, a taxa de subida pode ser de aproximadamente 0,5 °C/minuto até cerca de 20 °C/minuto, de aproximadamente 0,5 °C/minuto até cerca de 15 °C/minuto, de aproximadamente 0,5 °C/minuto até cerca de 10 °C/minuto, de aproximadamente 0,5 °C/minuto até cerca de 5,0 °C/minuto, de aproximadamente 0,5 °C/minuto até cerca de 2,5 °C/minuto, de aproximadamente 1,0 °C/minuto até cerca de 20 °C/minuto, de aproximadamente 1,0 °C/minuto até cerca de 15 °C/minuto, de aproximadamente 1,0 °C/minuto até cerca de 10 °C/minuto, de aproximadamente 1,0 °C/minuto até cerca de 5,0 °C/minuto, de aproximadamente 1,0 °C/minuto até cerca de 2,5 °C/minuto, de aproximadamente 2,0 °C/minuto até cerca de 20 °C/minuto, de aproximadamente 2,0 °C/minuto até cerca de 15 °C/minuto, de aproximadamente 2,0 °C/minuto até cerca de 10 °C/minuto, de aproximadamente 2,0 °C/minuto até cerca de 5,0 °C/minuto, de aproximadamente 2,0 °C/minuto até cerca de 2,5 °C/minuto, de aproximadamente 5,0 °C/minuto até cerca de 20 °C/minuto, de aproximadamente 5,0 °C/minuto até cerca de 15 °C/minuto, de aproximadamente 5,0 °C/minuto até cerca de 10 °C/minuto, de aproximadamente 10 °C/minuto até cerca de 20 °C/minuto, de aproximadamente 10 °C/minuto até cerca de 15 °C/minuto, ou de aproximadamente 15 °C/minuto até cerca de 20 °C /minuto. Por exemplo, a taxa de subida até a temperatura pode demorar cerca de 5 minutos a aproximadamente 2 horas, cerca de 5 minutos a aproximadamente 1,75 horas, cerca de 5 minutos a aproximadamente 1,5 horas, cerca de 5 minutos a aproximadamente 1,25 horas, cerca de 5 minutos a aproximadamente 1,0 horas, cerca de 5 minutos a aproximadamente 45 minutos, cerca de 5 minutos a aproximadamente 30 minutos, cerca de 5 minutos a aproximadamente 15 minutos, cerca de 15 minutos a aproximadamente 2 horas, cerca de 15 minutos a aproximadamente 1,75 horas, cerca de 15 minutos a aproximadamente 1,5 horas, cerca de 15 minutos a aproximadamente 1,25 horas, cerca de 15 minutos a aproximadamente 1,0 horas, cerca de 15 minutos a aproximadamente 45 minutos, cerca de 15 minutos a aproximadamente 30 minutos, cerca de 30 minutos a aproximadamente 2 horas, cerca de 30 minutos a aproximadamente 1,75 horas, cerca de 30 minutos a aproximadamente 1,5 horas, cerca de 30 minutos a aproximadamente 1,25 horas, cerca de 30 minutos a aproximadamente 1,0 horas, cerca de 30 minutos a aproximadamente 45 minutos, cerca de 45 minutos a aproximadamente 2 horas, cerca de 45 minutos a aproximadamente 1,75 horas, cerca de 45 minutos a aproximadamente 1,5 horas, cerca de 45 minutos a aproximadamente 1,25 horas, cerca de 45 minutos a aproximadamente 1 0,0 horas, cerca de 1,0 hora a aproximadamente 2 horas, cerca de 1,0 horas a aproximadamente 1,75 horas, cerca de 1,0 hora a aproximadamente 1,5 horas, cerca de 1,0 hora a aproximadamente 1,25 horas, cerca de 1,25 horas a aproximadamente 2 horas, cerca de 1,25 horas a aproximadamente 1,75 horas, cerca de 1,25 horas a aproximadamente 1,5 horas, cerca de 1,5 horas a aproximadamente 2 horas, cerca de 1,5 horas a aproximadamente 1,75 horas, ou cerca de 1,75 horas a aproximadamente 2,0 horas.
[0110] Em outra forma de incorporação, a mistura é mantida em temperatura (ou seja, após a taxa de subida) por cerca de 0,25 horas a aproximadamente 24 horas. Por exemplo, a mistura pode ser mantida em temperatura durante aproximadamente 0,25 horas até cerca de 18 horas, durante aproximadamente 0,25 horas até cerca de 16 horas, durante aproximadamente 0,25 horas até cerca de 14 horas, durante aproximadamente 0,25 horas até cerca de 12 horas, durante aproximadamente 0,25 horas até cerca de 10 horas, durante aproximadamente 0,25 horas até cerca de 8 horas, durante aproximadamente 0,25 horas até cerca de 6 horas, durante aproximadamente 0,25 horas até cerca de 4 horas, durante aproximadamente 0,25 horas até cerca de 2 horas, durante aproximadamente 1 hora até cerca de 24 horas, durante aproximadamente 0,25 horas até cerca de 18 horas, durante aproximadamente 1 hora até cerca de 16 horas, durante aproximadamente 1 hora até cerca de 14 horas, durante aproximadamente 1 hora até cerca de 12 horas, durante aproximadamente 1 hora até cerca de 10 horas, durante aproximadamente 1 hora até cerca de 8 horas, durante aproximadamente 1 hora até cerca de 6 horas, durante aproximadamente 1 hora até cerca de 4 horas, durante aproximadamente 1 hora até cerca de 2 horas, durante aproximadamente 2 horas até cerca de 24 horas, durante aproximadamente 2 horas até cerca de 18 horas, durante aproximadamente 2 horas até cerca de 16 horas, durante aproximadamente 2 horas até cerca de 14 horas, durante aproximadamente 2 horas até cerca de 12 horas, durante aproximadamente 2 horas até cerca de 10 horas, durante aproximadamente 2 horas até cerca de 8 horas, durante aproximadamente 2 horas até cerca de 6 horas, durante aproximadamente 2 horas até cerca de 3 horas, durante aproximadamente 3 horas até cerca de 24 horas, durante aproximadamente 3 horas até cerca de 18 horas, durante aproximadamente 3 horas até cerca de 16 horas, durante aproximadamente 3 horas até cerca de 14 horas, durante aproximadamente 3 horas até cerca de 12 horas, durante aproximadamente 3 horas até cerca de 10 horas, durante aproximadamente 3 horas até cerca de 8 horas, durante aproximadamente 3 horas até cerca de 6 horas, durante aproximadamente 3 horas até cerca de 4 horas, durante aproximadamente 4 horas até cerca de 24 horas, durante aproximadamente 4 horas até cerca de 18 horas, durante aproximadamente 4 horas até cerca de 16 horas, durante aproximadamente 4 horas até cerca de 14 horas, durante aproximadamente 4 horas até cerca de 12 horas, durante aproximadamente 4 horas até cerca de 10 horas, durante aproximadamente 4 horas até cerca de 8 horas, durante aproximadamente 4 horas até cerca de 6 horas, durante aproximadamente 6 horas até cerca de 24 horas, durante aproximadamente 6 horas até cerca de 18 horas, durante aproximadamente 6 horas até cerca de 16 horas, durante aproximadamente 6 horas até cerca de 14 horas, durante aproximadamente 6 horas até cerca de 12 horas, durante aproximadamente 6 horas até cerca de 10 horas, durante aproximadamente 6 horas até cerca de 8 horas, durante aproximadamente 8 horas até cerca de 24 horas 8 horas até cerca de 18 horas, durante aproximadamente 8 horas até cerca de 16 horas, durante aproximadamente 8 horas até cerca de 14 horas, durante aproximadamente 8 horas até cerca de 12 horas, durante aproximadamente 8 horas até cerca de 10 horas, durante aproximadamente 10 horas até cerca de 24 horas, durante aproximadamente 10 horas até cerca de 18 horas, durante aproximadamente 10 horas até cerca de 16 horas, durante aproximadamente 10 horas até cerca de 14 horas, durante aproximadamente 10 horas até cerca de 12 horas, durante aproximadamente 12 horas até cerca de 24 horas, durante aproximadamente 12 horas até cerca de 18 horas, durante aproximadamente 12 horas até cerca de 16 horas, durante aproximadamente 12 horas até cerca de 14 horas, durante aproximadamente 14 horas até cerca de 24 horas, durante aproximadamente 14 horas até cerca de 18 horas, durante aproximadamente 14 horas até cerca de 16 horas, durante aproximadamente 16 horas até cerca de 24 horas, durante aproximadamente 16 horas até cerca de 18 horas, durante aproximadamente 18 horas até cerca de 24 horas, durante aproximadamente 18 horas até cerca de 22 horas, durante aproximadamente 18 horas até cerca de 20 horas, durante aproximadamente 20 horas até cerca de 24 horas, durante aproximadamente 20 horas até cerca de 22 horas, durante aproximadamente 22 horas até cerca de 24 horas.
[0111] O método pode ainda compreender o resfriamento da mistura (por exemplo, a aproximadamente a temperatura ambiente). Em uma forma de incorporação, a mistura pode ser resfriada durante aproximadamente 4 horas até cerca de 10 horas. Por exemplo, a mistura pode ser resfriada durante aproximadamente 4 horas até cerca de 9 horas, durante aproximadamente 4 horas até cerca de 8 horas, durante aproximadamente 4 horas até cerca de 7 horas, durante aproximadamente 4 horas até cerca de 6 horas, durante aproximadamente 4 horas até cerca de 5 horas, durante aproximadamente 5 horas até cerca de 10 horas, durante aproximadamente 5 horas até cerca de 9 horas, durante aproximadamente 5 horas até cerca de 8 horas, durante aproximadamente 5 horas até cerca de 7 horas, durante aproximadamente 5 horas até cerca de 6 horas, durante aproximadamente 6 horas até cerca de 10 horas, durante aproximadamente 6 horas até cerca de 9 horas, durante aproximadamente 6 horas até cerca de 8 horas, durante aproximadamente 6 horas até cerca de 7 horas, durante aproximadamente 7 horas até cerca de 10 horas, durante aproximadamente 7 horas até cerca de 9 horas, durante aproximadamente 7 horas até cerca de 8 horas, durante aproximadamente 8 horas até cerca de 10 horas, durante aproximadamente 8 horas até cerca de 9 horas, ou durante aproximadamente 9 horas até cerca de 10 horas.
[0112] Em uma forma de incorporação adicional, o aquecimento da mistura é realizado em uma atmosfera inerte (por exemplo, nitrogênio, argônio, neon, criptônio, xenônio, radônio, gás de combustão em que os teores de vapor e de oxigênio são controlados, ou uma combinação dos mesmos).
[0113] O material adsorvente particulado pode ter uma capacidade de retenção de cerca de 1,0 g/dL ou menos, cerca de 0,75 g/dL ou menos, cerca de 0,50 g/dL ou menos, ou cerca de 0,25 g/dL ou menos. Por exemplo, o adsorvente pode ter uma capacidade de retenção de cerca de 0,25 g/dL a aproximadamente 1,00 g/dL, de cerca de 0,25 g/dL a aproximadamente 0,75 g/dL, de cerca de 0,25 g/dL a aproximadamente 0,50 g/dL, de cerca de 0,50 g/dL a aproximadamente 1,00 g/dL, de cerca de 0,50 g/dL a aproximadamente 0,75 g/dL, ou de cerca de 0,75 g/dL a aproximadamente 1,00 g/dL.
[0114] Em qualquer aspecto ou forma de incorporação aqui descritos, pelo menos o diâmetro dos poros microscópicos é de cerca de 2 nm até menos de aproximadamente 100 nm, e / ou o diâmetro dos poros macroscópicos é igual ou superior a 100 nm e inferior a 100.000 nm, ou uma combinação dos mesmos.
[0115] O método pode ainda compreender a extrusão ou compressão da mistura em uma estrutura moldada. Por exemplo, o material adsorvente particulado extrudado ou comprimido pode compreender um corpo que define uma superfície externa e um formato ou morfologia tridimensional de baixa resistência ao fluxo. O formato ou morfologia de baixa resistência ao fluxo pode ser, por exemplo, qualquer formato ou morfologia aqui descritos para o material adsorvente. Por exemplo, o formato ou morfologia tridimensional de baixa resistência ao fluxo é pelo menos igual a substancialmente um cilindro, substancialmente um prisma oval, substancialmente uma esfera, substancialmente um cubo, substancialmente um prisma elíptico, substancialmente um prisma retangular, um prisma com lóbulos, uma espiral tridimensional, o formato ou morfologia ilustrados nas figuras 1A a 1I, ou uma combinação dos mesmos.
[0116] O adsorvente pode ser pelo menos um carvão ativado, e / ou peneiras moleculares, e / ou alumina porosa, e / ou argila, e / ou sílica porosa, e / ou zeólitos, e/ou estruturas orgânicas de metal, ou uma combinação dos mesmos.
[0117] A mistura pode ainda compreender um ligante (tal como argila, silicato, ou uma combinação dos mesmos) e / ou um material de enchimento. O enchimento pode ser qualquer enchimento conhecido ou que se torne conhecido no estado da técnica relevante.
[0118] O adsorvente pode ter uma largura de seção transversal conforme aqui descrita, tal como em uma faixa de cerca de 1 mm a aproximadamente 20 mm.
[0119] O material adsorvente particulado pode incluir pelo menos uma cavidade ou canal em comunicação fluídica com uma superfície externa do adsorvente. O adsorvente particulado pode ter uma seção transversal de formato oco. Cada parte do adsorvente pode ter uma espessura de cerca de 3,0 mm ou menos. Uma parede externa do formato oco pode ter uma espessura de 3 mm ou menos (por exemplo, com aproximadamente 0,1 mm até cerca de 1,0 mm). O formato oco pode ter paredes internas que se estendem entre as paredes externas, que podem ter, por exemplo, uma espessura de cerca de 3,0 mm ou menos (por exemplo, de aproximadamente 0,1 mm até cerca de 1,0 mm).
[0120] As paredes internas podem estender-se para fora até a parede externa em pelo menos duas direções, em pelo menos três direções, ou em pelo menos quatro direções, a partir do volume interno (tal como a partir da porção oca), tal como a partir de um centro.
[0121] Em algumas formas de incorporação, o adsorvente possui um comprimento de cerca de 1 mm a aproximadamente 20 mm (por exemplo, de cerca de 2 mm a aproximadamente 7 mm).
[0122] Em um outro aspecto, a presente invenção provê um material adsorvente particulado produzido pelo método da presente descrição.
[0123] O método padrão ASTM D2854 - 09 (2014) (daqui em diante "Método Padrão") pode ser usado para determinar a densidade aparente de adsorventes particulados, levando em consideração a proporção mínima prescrita de 10 entre o diâmetro do cilindro de medição e o diâmetro médio de partícula do material particulado, com o diâmetro médio de partícula sendo medido de acordo com o método de seleção padrão prescrito.
[0124] O método padrão ASTM D5228 - 16 pode ser usado para determinar a capacidade de trabalho do butano (BWC - Butane Working )apadtyo dos volumes adsorventes contendo adsorventes particulados granulados e / ou em pastilhas. A retentividade (g/dL) é calculada como a diferença entre a atividade volumétrica de butano (g/dL) [isto é, a atividade de butano de saturação com base no peso (g/100g) multiplicada pela densidade aparente (g/cm3)] e a BWC (g/dL).
[0125] O volume de poros macroscópicos é medido pelo método de porosimetria por intrusão de mercúrio ISO 15901-1 : 2016. O equipamento usado para os exemplos foi um Micromeritics Autopore V (Norcross, GA). As amostras utilizadas tinham cerca de 0,4 g de peso e foram pré-tratadas durante pelo menos 1 hora em um forno a 105 °C. A tensão superficial do mercúrio e o ângulo de contato utilizados para a equação de Washburn foram de 485 dinas/cm e 130°, respectivamente.
[0126] O volume de poros microscópicos é medido por porosimetria de adsorção de nitrogênio pelo método de adsorção de gás de nitrogênio ISO 15901-2 : 2006 usando um equipamento Micromeritics ASAP 2420 (Norcross, GA). O procedimento de preparação de amostra consistiu em desgasificação a uma pressão inferior a 10 μmHg. A determinação dos volumes de poros para os tamanhos de poros microscópicos foi feita a partir do ramo de dessorção de isotermia de 77 K para uma amostra de 0,1 g. Os dados de isotermia de adsorção de nitrogênio foram analisados pelas equações de Kelvin e Halsey para determinar a distribuição do volume de poro com tamanho de poro cilíndrico de acordo com o modelo de Barrett, Joyner e Halenda (“BJH”). O fator de não idealidade foi de 0,0000620. O fator de conversão de densidade foi de 0,0015468. O diâmetro da esfera dura de transpiração térmica foi de 3,860 Â. A área da seção transversal molecular foi de 0,162 nm2. A espessura da camada condensada (Â) relacionada com o diâmetro de poro (D, Â) utilizada para os cálculos foi de 0,4977 [ln(D)]2 - 0,6981 ln(D) + 2,5074. As pressões alvo relativas para a isotermia foram as seguintes: 0,04; 0,05; 0,085; 0,125; 0,15; 0,18; 0,2; 0,355; 0,5; 0,63; 0,77; 0,9; 0,95; 0,995; 0,95; 0,9; 0,8; 0,7; 0,6; 0,5; 0,45; 0,4; 0,35; 0,3; 0,25; 0,2; 0,15; 0,12; 0,1; 0,07; 0,05; 0,03; 0,01. Os pontos reais foram registrados dentro de uma tolerância de pressão absoluta ou relativa de 5 mmHg ou 5%, respectivamente, a que fosse mais rigorosa. O tempo entre leituras de pressão sucessivas durante o equilíbrio foi de 10 segundos.
[0127] A restrição de fluxo foi medida como a queda de pressão (Pa / cm) para partículas adsorventes com diferentes formatos, em um leito compactado denso com comprimento de 30 mm em um determinado litro padrão por minuto (SLPM - Standard Liter Per M/7tfte), com o dispositivo mostrado na figura 4. Em particular, a queda de pressão (Pa / cm) foi medida a uma profundidade de 30 mm no centro de um leito de grãos com 43 mm de diâmetro, para uma faixa de fluxo de ar de 10 a 70 SLPM (24 a 165 cm/s). O adsorvente foi carregado em um tubo de 43 mm de diâmetro interno com orifícios perfurados de ±15 mm, conforme medido a partir do ponto médio ao longo da profundidade do leito. A espuma de células abertas foi usada para conter o leito de carbono. Para a purga de pressão, ar comprimido foi carregado através da porta 1 para a atmosfera na porta 2; a queda de pressão nas portas 3 e 4 foi medida. Para a purga de vácuo, um vácuo foi puxado através da porta 1; a queda de pressão foi medida através das portas 3 e 4. O fluxo foi ajustado a partir de 10 a 70 SLPM (24 a 165 cm/s) e a queda de pressão medida a cada ajuste.
[0128] A resistência das partículas adsorventes da presente invenção foi examinada utilizando a variação aceitável na técnica do método padrão 3802-79 da ASTM. Este método é detalhado na patente n° U.S. 6.573.212 como um teste de dureza por abrasão, reportando o resultado como resistência de grão. Conforme referido na patente n° U.S. 5.324.703, este teste padrão da indústria apresenta uma resistência típica mínima aceitável de 55.
[0129] O material adsorvente particulado exemplificativo foi produzido misturando-se pó de carvão ativado Nuchar®, argila de caulim, nefelina sienita (um ingrediente mineral adicionado à argila), caulim calcinado (argila), metilcelulose, silicato de sódio, e micro- esferas ocas de vidro borossilicato, como descrito abaixo. As composições gerais do material adsorvente particulado exemplificativo (E-1 até E-6) e dos exemplos comparativos (C-1 até C-14) são mostradas na Tabela 1 e Tabela 2, com C-14 sendo um produto obtido comercialmente. Em particular, o adsorvente foi obtido a partir de recipientes coletores de vapor para controle de emissão do veículo Honda Civic adquiridos comercialmente. Um perito na técnica apreciará que muitas variações na formulação resultarão na produção do material adsorvente particulado da presente invenção. TABELA 1 - COMPOSIÇÃO GERAL DO MATERIAL ADSORVENTE PARTICULADO EXEMPLIFICATIVO
[0130] Os ingredientes do material adsorvente particulado foram misturados nas quantidades descritas acima em um misturador. Os ingredientes secos foram carregados no equipamento, e depois o silicato e uma quantidade suficiente de água foram adicionados para resultar em uma pasta extrudável. Numerosos tipos de misturadores podem ser utilizados para conseguir a distribuição uniforme de ingredientes e a mistura de alto cisalhamento, necessária para desenvolver uma pasta com reologia apropriada para extrusão. Um perito na técnica apreciaria que numerosos tipos de extrusoras seriam eficazes para a mistura da invenção, para produzir o material adsorvente particulado da presente descrição.
[0131] Os moldes de extrusão consistiam em uma placa de múltiplos orifícios com insertos que direcionam o fluxo de material para criar grãos ocos. A maioria dos exemplos usou tubos cilíndricos com um suporte conformado no meio, como mostrado na figura 1C, porém qualquer multiplicidade de formatos de restrição de baixo fluxo é contemplada pela presente invenção. O diâmetro externo do extrudado foi de 5,0 mm e a parede externa e suportes tinham uma espessura de parede de 0,75 mm. Formatos de lóbulos compostos ocos (ver figura 1A), formatos de prismas retangulares ocos (ver figura 1B), e formatos de prismas triangulares ocos (ver figura 1G), com dimensões externas nominais semelhantes (isto é, diâmetros externos de cerca de 4 a 7 mm e paredes com espessura de aproximadamente 0,5 a 1,0 mm), demonstraram resultados de teste similares (dados mostrados agora). Atribuiu-se um diâmetro externo nominal (isto é, largura da seção transversal), sendo mostrados exemplos nas figuras 1A até 1I como “d”: a largura lateral de uma seção transversal quadrada (figura 1B), as larguras notadas para um lóbulo composto (figura 1A), formato de estrela (figura 1D), formato de cruz ou de 'X' (figura 1E), e formato triangular (figuras 1F e 1G), e para a fita retorcida em formato helicoidal (figura 1H1, com a largura mostrada na figura 1H2).
[0132] Os extrudados foram cortados com um cortador rotativo até um comprimento alvo de cerca de 5 mm ou de aproximadamente 10 mm, e depois secados em tabuleiros colocados em um forno de convecção a cerca de 110 °C de um dia para o outro. No entanto, as partículas podem ser secadas em um secador de correia com ar forçado, em um forno rotativo, ou pelo uso de qualquer forno com um fluxo de ar suficiente e baixa umidade para secar os grãos.
[0133] As partículas / grãos secos foram então calcinados sob atmosfera de nitrogênio inerte em um forno do tipo caixa, um forno tubular, ou em um forno rotativo. A maioria das amostras foram preparadas com uma taxa de subida de cerca de 2,5 °C/minuto a aproximadamente 1100 °C, com uma retenção de cerca de 3 horas à temperatura máxima, seguido por resfriamento até a temperatura ambiente durante cerca de 6 a 8 horas. Uma variedade de condições de calcinação parece ser adequada. Tempos de subida tão rápidos quanto 10 minutos foram investigados, com tempos de retenção tão curtos quanto 20 minutos. Temperaturas acima de 900 °C parecem garantir uma boa resistência de grão, mas não são necessárias. Qualquer atmosfera inerte pode ser utilizada (tal como nitrogênio, argônio, ou possivelmente gás de combustão, desde que o teor de vapor e oxigênio seja controlado). Os inventores produziram com sucesso um bom produto utilizando uma atmosfera de nitrogênio em um forno rotativo a cerca de 970 °C, com um tempo de permanência de 30 minutos.
[0134] Variando-se as proporções dos ingredientes, foi preparado um material adsorvente particulado exemplificativo possuindo uma certa faixa de propriedades de porosidade, tendo uma proporção de volume de poros macroscópicos, de cerca de 100 nm ou maiores, em relação ao volume de poros microscópicos, com menos de 100 nm, variando de aproximadamente 47% até cerca de 1.333%. Os dados podem ser encontrados na figura 2 e na Tabela 3. Foi surpreendentemente e inesperadamente observado que as partículas adsorventes tendo uma proporção maior do que 150% apresentaram retentividade significativamente menor (por exemplo, 0,48 g/dL a uma proporção de 190% para o Exemplo E-5, e 0,34 g/dl a uma proporção de 241% para o Exemplo E-3) em relação aos exemplos comparativos com uma proporção inferior a 150%, tal como o exemplo comparativo C-14 comercialmente disponível. Este benefício para a retentividade está em forte contraste com a tendência ensinada pela patente n° U.S. 9.174.195, em que a retentividade entre proporções de 65% e 150% foi assintótica acima de 1 g/dL, e o exemplo a uma proporção acima de 150% ficou acima do citado valor alvo de 1,7 g/dL.
[0135] Os dados são apresentados na Tabela 3 e na figura 3. Surpreendentemente, foi descoberto que as partículas adsorventes tendo uma proporção de volume de poros macroscópicos, de cerca de 100 nm ou maiores, em relação ao volume de poros microscópicos, com menos de 100 nm, maior que 150%, apresentavam uma significativa resistência de grão que era independente da proporção de poros, conforme mostrado na figura 3. Em contraste, a patente n° U.S. 9.174.195 demonstrou que a resistência do material adsorvente diminuiu acentuadamente quando a proporção está acima de 150% ou mais (ver por exemplo a fig. C-14). TABELA 3 - CARACTERÍSTICAS DAS COMPOSIÇÕES ADSORVENTES
[0136] A Tabela 4 e a figura 5 mostram as propriedades de restrição de fluxo de materiais adsorventes de formato alternativo, em termos da queda de pressão entre dois pontos dentro de um leito compactado de material particulado. O que ficou claro para os inventores é que as propriedades foram impulsionadas fortemente pelas dimensões nominais do diâmetro externo como um efeito primário, comparado com o “vazio” do formato. Portanto, um perito na técnica se esforçaria para entender os efeitos do diâmetro externo nominal de um formato selecionado para ajustar as propriedades de restrição de fluxo (requisitos convectivos). Um perito na técnica ajustaria então o tamanho da célula oca, o volume da célula e a espessura das paredes, para ajustar a quantidade desejada de material da parede para a capacidade de trabalho e a resistência, em equilíbrio com o acesso de adsorção para as propriedades de adsorção e de dessorção. Para um formato helicoidal ou espiral sem uma célula definida, os ajustes seriam na largura da fita e no passo da torção para a restrição de fluxo, na espessura da fita para a resistência e propriedades de adsorção e dessorção, e no passo e na espessura para a capacidade de trabalho. TABELA 4 - DADOS DE QUEDA DE PRESSÃO PARA PARTÍCULAS ADSORVENTES
[0137] Em um aspecto, a presente invenção provê um material adsorvente particulado, que pode ser usado para controle de emissões por evaporação. O material compreende um adsorvente tendo poros microscópicos com um diâmetro inferior a cerca de 100 nm, poros macroscópicos com um diâmetro de cerca de 100 nm ou maior, e uma proporção entre o volume de poros macroscópicos e o volume dos poros microscópicos superior a cerca de 150%, com o material adsorvente particulado tendo uma capacidade de retenção de cerca de 1,0 g/dL ou inferior.
[0138] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o material adsorvente particulado apresenta uma capacidade de retenção de cerca de 0,75 g/dL ou menos.
[0139] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o material adsorvente particulado possui uma capacidade de retenção de cerca de 0,25 a aproximadamente 1,00 g/dL.
[0140] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o material adsorvente particulado é pelo menos um dentre carvão ativado, carvão vegetal, peneiras moleculares, polímeros porosos, alumina porosa, argila, sílica porosa, caulim, zeólitos, estruturas orgânicas de metal, titânia, céria, ou uma combinação dos mesmos.
[0141] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o material adsorvente particulado possui um volume de microporos (determinado, por exemplo, por BJH) de cerca de 0,5 cm3/g ou menos (cerca de 225 cm3/L ou menos).
[0142] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o material adsorvente particulado compreende um corpo que define uma superfície externa e um formato ou morfologia tridimensional de baixa resistência ao fluxo.
[0143] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o formato ou morfologia tridimensional de baixa resistência ao fluxo é pelo menos igual a substancialmente um cilindro, substancialmente um prisma oval, substancialmente uma esfera, substancialmente um cubo, substancialmente um prisma elíptico, substancialmente um prisma retangular, um prisma com três lóbulos, uma espiral tridimensional, ou uma combinação dos mesmos.
[0144] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o material adsorvente particulado apresenta uma largura de seção transversal de cerca de 1 mm a aproximadamente 20 mm.
[0145] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, a largura da seção transversal é de aproximadamente 3 mm até cerca de 7 mm.
[0146] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o material adsorvente particulado possui uma seção transversal de formato oco.
[0147] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o material adsorvente particulado inclui pelo menos uma cavidade em comunicação fluídica com a superfície externa do adsorvente.
[0148] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, cada parte do material adsorvente particulado possui uma espessura de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 3,0 mm.
[0149] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, pelo menos uma parede externa do formato oco apresenta uma espessura na faixa de aproximadamente 0,1 mm até cerca de 1,0 mm.
[0150] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o formato oco apresenta pelo menos uma parede interna que se estende entre as paredes externas e possui uma espessura na faixa de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 1,0 mm.
[0151] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, a espessura pelo menos da parede interna, e / ou da parede externa, ou de uma combinação delas, é de aproximadamente 0,3 mm até cerca de 0,8 mm.
[0152] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, a espessura pelo menos da parede interna, e / ou da parede externa, ou de uma combinação delas, é de cerca de 0,4 mm a aproximadamente 0,7 mm.
[0153] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, a parede interna estende-se para fora até a parede externa em pelo menos duas direções, a partir de uma porção oca do material adsorvente particulado (tal como a partir de um centro do material adsorvente particulado).
[0154] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, as paredes internas estendem-se para fora até a parede externa em pelo menos três direções, a partir de uma porção oca do material adsorvente particulado (tal como a partir de um centro do material adsorvente particulado).
[0155] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, as paredes internas estendem-se para fora até a parede externa em pelo menos quatro direções, a partir de uma porção oca do material adsorvente particulado (por exemplo, um centro do material adsorvente particulado).
[0156] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o material adsorvente particulado possui um comprimento de aproximadamente 1 mm até cerca de 20 mm.
[0157] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o comprimento é de cerca de 2 mm a aproximadamente 15 mm.
[0158] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o comprimento é de cerca de 3 mm a aproximadamente 8 mm.
[0159] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o carvão ativado é derivado pelo menos de um material selecionado do grupo que consiste em madeira, pó de madeira, farinha de madeira, fibras de algodão, turfa, carvão, coco, lignita, carboidratos, piche de petróleo, coque de petróleo, alcatrão de hulha, caroços de frutas, cascas de nozes, caroços de nozes, serragem, palmas, vegetais, polímeros sintéticos, polímeros naturais, material lignocelulósico, e suas combinações.
[0160] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, a argila é pelo menos uma dentre argila de zeólito, argila de bentonita, argila de montmorilonita, argila de ilita, argila verde francesa, argila de pascalita, argila Redmond, argila de terramina, argila viva, argila de terra de Fuller, argila de ormalita, argila de vitalita, argila de rectorita, ou uma combinação das mesmas.
[0161] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o material adsorvente particulado também compreende pelo menos um material formador de poros ou auxiliar de processamento, que se decompõe, solubiliza, sublima, vaporiza ou funde quando aquecido a uma temperatura de 100 °C ou mais; e / ou um ligante; e / ou um enchimento; ou uma combinação dos mesmos.
[0162] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o material formador de poros ou auxiliar de processamento é um derivado de celulose.
[0163] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o material formador de poros ou auxiliar de processamento é metilcelulose.
[0164] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o material formador de poros ou auxiliar de processamento sublima, vaporiza, se decompõe quimicamente, se solubiliza ou funde quando aquecido a uma temperatura na faixa de cerca de 125 °C a aproximadamente 640 °C.
[0165] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o ligante é argila ou um material de silicato.
[0166] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, a argila é pelo menos uma dentre argila de zeólito, argila de bentonita, argila de montmorilonita, argila de ilita, argila verde francesa, argila de pascalita, argila Redmond, argila de terramina, argila viva, argila de terra de Fuller, argila de ormalita, argila de vitalita, argila de rectorita, ou uma combinação das mesmas.
[0167] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, um leito compactado do material adsorvente particulado apresenta uma queda de pressão que é menor que 40 Pa/cm a uma velocidade de fluxo de ar linear aparente de 46 cm/s.
[0168] Em outro aspecto, a presente descrição provê um modo de preparação de um material adsorvente particulado desta invenção. O método compreende misturar um adsorvente tendo poros microscópicos possuindo um diâmetro inferior a cerca de 100 nm e um material formador de poros ou auxiliar de processamento que sublima, vaporiza, se decompõe quimicamente, se solubiliza ou funde, quando aquecido a uma temperatura de 100 °C ou mais; e aquecer a mistura a uma temperatura na faixa de cerca de 100 °C a aproximadamente 1.200 °C durante cerca de 0,25 horas a aproximadamente 24 horas, formando assim poros macroscópicos tendo um diâmetro de cerca de 100 nm ou mais quando o material do núcleo é sublimado, vaporizado, quimicamente decomposto, solubilizado ou fundido, com o adsorvente particulado tendo uma proporção entre o volume dos poros macroscópicos e o volume dos poros microscópicos superior a 150%.
[0169] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o método compreende ainda a extrusão ou compressão da mistura em uma estrutura conformada.
[0170] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o adsorvente é pelo menos um dentre carvão ativado, peneiras moleculares, alumina porosa, argila, sílica porosa, zeólitos, estruturas orgânicas de metal, ou uma combinação dos mesmos.
[0171] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, a mistura compreende ainda um ligante.
[0172] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o ligante é pelo menos argila, e / ou silicato, ou uma combinação dos mesmos.
[0173] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, a mistura compreende ainda um enchimento.
[0174] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o adsorvente particulado apresenta uma largura de seção transversal em uma faixa de aproximadamente 1 mm até cerca de 20 mm.
[0175] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o adsorvente particulado compreende um corpo que define uma superfície externa e um formato ou morfologia tridimensional de baixa resistência ao fluxo.
[0176] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o formato ou morfologia tridimensional de baixa resistência ao fluxo é pelo menos igual a substancialmente um cilindro, substancialmente um prisma oval, substancialmente uma esfera, substancialmente um cubo, substancialmente um prisma elíptico, substancialmente um prisma retangular, um prisma com lóbulos, uma espiral tridimensional, ou uma combinação dos mesmos.
[0177] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o adsorvente particulado inclui pelo menos uma cavidade ou canal em comunicação fluídica com uma superfície externa do adsorvente particulado.
[0178] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o adsorvente particulado possui uma seção transversal de formato oco.
[0179] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, cada parte do adsorvente particulado possui uma espessura de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 3,0 mm.
[0180] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, uma parede externa do formato oco apresenta uma espessura na faixa de cerca de 0,1 mm a aproximadamente 1,0 mm.
[0181] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o formato oco apresenta pelo menos uma parede interna que se estende entre as paredes externas.
[0182] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, as paredes internas têm uma espessura na faixa de aproximadamente 0,1 mm até cerca de 1,0 mm.
[0183] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, pelo menos uma das paredes internas, e / ou pelo menos uma das paredes externas, ou uma combinação delas, apresenta cerca de 0,1 mm a aproximadamente 0,8 mm.
[0184] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, as paredes internas estendem-se para fora até a parede externa em pelo menos duas direções, a partir do volume interno, tal como um centro.
[0185] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, as paredes internas estendem-se para fora até a parede externa em pelo menos três direções, a partir do volume interno, tal como um centro.
[0186] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, a parede interna estende-se para fora até a parede externa em pelo menos quatro direções a partir do volume interior, tal como um centro.
[0187] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o adsorvente particulado possui um comprimento de aproximadamente 1 mm até cerca de 20 mm.
[0188] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o comprimento do adsorvente particulado está em uma faixa de cerca de 2 mm a aproximadamente 8 mm.
[0189] Em quaisquer aspectos ou formas de incorporação aqui descritos, o adsorvente particulado possui uma capacidade de retenção de cerca de 1,0 g/dL ou menos.
[0190] Em um outro aspecto, a presente descrição provê um material adsorvente particulado produzido pelo método desta invenção (isto é, o método de preparação de um adsorvente particulado da presente invenção).
[0191] Embora várias formas de incorporação da invenção tenham sido mostradas e descritas aqui, deve ser entendido que tais formas de incorporação são providas apenas a título de exemplo. Numerosas variações, alterações e substituições ocorrerão aos peritos na técnica sem fugir do espírito da invenção. Ao contrário, a presente invenção visa cobrir todas as modificações, equivalentes e alternativas abrangidas pelo escopo da presente invenção, conforme definido pelas seguintes reivindicações apensas e seus equivalentes legais. Consequentemente, é pretendido que a descrição e as reivindicações anexas cubram todas essas variações dentro do espírito e do escopo da invenção.
[0192] Os conteúdos de todas as referências, patentes, pedidos de patentes pendentes e patentes publicadas, citadas ao longo deste pedido, estão aqui expressamente incorporados como referência.
[0193] Os peritos na técnica reconhecerão, ou serão capazes de determinar utilizando não mais do que experimentação de rotina, muitos equivalentes das formas de incorporação específicas da invenção aqui descrita. Tais equivalentes destinam-se a ser englobados pelas reivindicações a seguir. Entende-se que os exemplos detalhados e formas de incorporação aqui descritos são providos a título de exemplo apenas para fins ilustrativos, e não são de modo algum considerados como limitativos da invenção. Diversas modificações ou alterações podem ser sugeridas aos peritos na técnica, estando incluídas dentro do espírito e alcance deste pedido de patente e consideradas dentro do escopo das reivindicações anexas. Por exemplo, as quantidades relativas dos ingredientes podem ser variadas para otimizar os efeitos desejados, podendo ser adicionados ingredientes adicionais e / ou ingredientes semelhantes que podem ser substituídos por um ou mais dos ingredientes descritos. As características e funcionalidades adicionais vantajosas associadas aos sistemas, métodos e processos da presente invenção serão evidentes a partir das reivindicações anexas. Além disso, os peritos na técnica reconhecerão, ou serão capazes de determinar utilizando não mais do que experimentação de rotina, muitos equivalentes das formas de incorporação específicas da invenção aqui descrita. Tais equivalentes destinam-se a ser englobados pelas reivindicações a seguir.
Claims (26)
1. MATERIAL ADSORVENTE, para controle de emissões por evaporação, tal material compreendendo: um material particulado de carvão ativado possuindo poros microscópicos com um diâmetro inferior a 100 nm; poros macroscópicos tendo um diâmetro de 100 nm a 100000 nm; e uma proporção entre o volume de poros macroscópicos e o volume de poros microscópicos maior do que 160%; caracterizado por o material particulado de carbono ativado apresentar uma queda de pressão menor que 40 Pa/cm quando uma velocidade de fluxo de ar linear aparente de 46 cm/s é aplicada a um leito de material particulado de carbono ativado com diâmetro de 43 mm, e apresentar pelo menos (i) uma capacidade de trabalho de butano (BWC) nominal de < 8 g/dL, (ii) uma retentividade de butano inferior a 1,0 g/dL ou (iii) uma combinação de (i) e (ii).
2. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o adsorvente possuir uma retentividade de butano de 1,0 g/dL ou inferior.
3. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o adsorvente possuir uma retentividade de butano de 0,25 a 1,00 g/dL.
4. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o adsorvente incluir ainda pelo menos um de polímeros porosos, alumina porosa, argila, sílica porosa, caulim, zeólitos, estruturas orgânicas de metal, titânia, céria, ou uma combinação dos mesmos.
5. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o adsorvente apresentar um volume de microporos conforme determinado por BJH de 0,5 cm3/g ou menos.
6. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o adsorvente compreender um corpo que define uma superfície externa e um formato oco ou morfologia.
7. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a morfologia ser ao menos uma de um cilindro, um prisma oval, uma esfera, um cubo, um prisma elíptico, um prisma retangular, um prisma com três lóbulos, uma espiral tridimensional, ou uma combinação dos mesmos.
8. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material particulado de carbono ativado possuir uma largura de seção transversal de 1 mm a 20 mm.
9. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o adsorvente possuir uma seção transversal de formato oco.
10. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o adsorvente incluir pelo menos uma cavidade em comunicação fluídica com uma superfície externa do adsorvente.
11. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a superfície exterior do adsorvente ter uma espessura de 0,1 mm a 3,0 mm.
12. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por ao menso um de: - ao menos uma parede exterior do formato oco ter uma espessura entre uma variação de 0,1 mm a 1,0 mm; ou - o formato oco ter ao menos uma parede interna que se estende entre ao menos uma parede exterior e tendo uma espessura entre uma variação de 0,1 mm a 1,0 mm; ou - uma combinação dos mesmos.
13. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a espessura de pelo menos uma \da parede interna, a ao menos uma parede externa, ou de uma combinação delas, ter de 0,3 mm até 0,8 mm.
14. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a espessura de pelo menos da uma da parede interna, a ao menos uma parede externa, ou de uma combinação delas, ter de 0,4 mm até 0,7 mm.
15. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a ao menos uma parede interna estender-se para fora até a ao menos uma parede externa em pelo menos duas direções, a partir de uma porção oca do material adsorvente particulado.
16. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a ao menos uma parede interna estender-se para fora até a ao menos uma parede externa em pelo menos três direções, a partir de uma porção oca do material adsorvente particulado.
17. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a ao menos uma parede interna estender-se para fora até a ao menos uma parede externa em pelo menos quatro direções, a partir de uma porção oca do material adsorvente particulado.
18. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o adsorvente apresentar um comprimento de 1 mm até 20 mm.
19. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o carvão ativado ser derivado de pelo menos um material selecionado do grupo consistindo em madeira, pó de madeira, farinha de madeira, fibras de algodão, turfa, carvão, coco, lignita, carboidratos, piche de petróleo, coque de petróleo, alcatrão de hulha, caroços de frutas, cascas de nozes, caroços de nozes, serragem, palmas, vegetais, polímeros sintéticos, polímeros naturais, material lignocelulósico, e suas combinações.
20. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a argila ser pelo menos uma dentre argila de zeólito, argila de bentonita, argila de montmorilonita, argila de ilita, argila verde francesa, argila de pascalita, argila Redmond, argila de terramina, argila viva, argila de terra de Fuller, argila de ormalita, argila de vitalita, argila de rectorita, ou uma combinação das mesmas.
21. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda, pelo menos um dentre: um material de formação de poros ou auxiliar de processamento que se decompõe, solubiliza, sublima, vaporiza ou funde quando aquecido a uma temperatura de 100 °C ou mais; e / ou um ligante; e / ou um enchimento; ou uma combinação dos mesmos.
22. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por o material formador de poros ou auxiliar de processamento ser um derivado de celulose.
23. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por o material formador de poros ou auxiliar de processamento ser metilcelulose.
24. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por o material formador de poros ou auxiliar de processamento sublimar, vaporizar, decompor-se quimicamente, solubilizar ou fundir-se quando aquecido a uma temperatura na faixa de 125 °C a 640 °C.
25. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por o ligante ser argila ou um material de silicato.
26. MATERIAL ADSORVENTE, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por a argila ser pelo menos uma dentre argila de zeólito, argila de bentonita, argila de montmorilonita, argila de ilita, argila verde francesa, argila de pascalita, argila Redmond, argila de terramina, argila viva, argila de terra de Fuller, argila de ormalita, argila de vitalita, argila de rectorita, ou uma combinação das mesmas.
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