MXPA03009282A

MXPA03009282A - Carbono activado perfilado.

Info

Publication number: MXPA03009282A
Application number: MXPA03009282A
Authority: MX
Inventors: Zhang Tiejun
Original assignee: Meadwestvaco Corp
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2004-11-12
Also published as: CA2442241A1; WO2002083560A1; JP2004536757A; CN1272241C; CA2442243A1; EP1377520A1; CN1537075A; CA2442241C; WO2002083559A1; WO2002083558A1; MXPA03009275A; EP1377520B1; CA2442243C; JP4277065B2

Abstract

Se describen un nuevo carbono activado perfilado y el metodo de su fabricacion. La invencion reside en la degradacion de una celulosa polimerica, tal como carboximetilcelulosa de sodio (CMC), dentro de los cuerpos de carbono despues de que se perfilan, empleando el CMC como un aglutinante para el carbono activado. El planteamiento para lograr la resistencia mecanica del producto y estabilidad en agua mediante degradacion preferentemente tratamiento con calor a temperatura elevada no es obvio a partir de la ensenanza de la tecnica anterior. La reaccion de degradacion ocurre a temperaturas por debajo de 270degree C. Ademas, esta nueva tecnologia aglutinante produce cuerpos de carbono perfilados que tienen propiedades clave mas alla del mejor nivel que se ha logrado con otros aglutinantes.

Description

CARBONO ACTIVADO PERFILADO Esta invención se refiere a carbono activado. Además, esta invención se refiere á carbono activado perfilado formado de carbono activado en polvo. Esta invención también se refiere a carbono activado perfilado, formado de carbono activado en polvo y un material aglutinante.

ANTECEDENTES Los carbonos activados se utilizan extensivamente para purificar, decolorar, desodorizar, declorinar, y desintoxicar agua potable; para recuperación de solvente y purificación de aire en espacios no habitados tales como restaurantes, industrias de procesamiento de alimentos y químicas; en la purificación de muchos productos alimenticios y químicos; y en una variedad de aplicaciones de fase de gas. Los carbonos activados son de interés en muchos sectores económicos e industrias concernientes tan diversas como procesamiento de alimentos, farmacéuticas, químicas, petrolera, minera, nuclear, automotriz y fabricación al vacío. En particular, la caracterización de la superficie de carbono y su estructura porosa con respecto a la composición química de la superficie, distribución del tamaño de poro, y área de superficie es de vital importancia cada vez que se requiere información cuantitativa para procesos que ocurren o inician en la superficie del carbono, tales como reacciones de superficie, adsorción, degasificación y tratamiento de superficie. Los cuerpos de carbono perfilados se producen generalmente de partículas de carbono en polvo con aglutinantes orgánicos o inorgánicos. El polvo de carbono, aglutinante, agua, y otros ingredientes se mezclan para formar un materia que se perfila subsecuentemente. Los cuerpos perfilados de mezcla de carbono húmedo/aglutinante deben tratarse térmicamente a temperaturas' más elevadas para incrementar la resistencia del producto y estabilidad del agua. Por ejemplo, la técnica anterior enseña el uso de arcilla y polímero de resina fenólica como aglutinantes. En particular, la patente de E.U. No. 4,677,086 para McCue et al., describe primero el uso de arcilla de bentonita como un aglutinante para carbono en polvo, cuya descripción se incorpora en la presente para referencia. Las mejoras subsecuentes de esta tecnología se describen en las Patentes de E.U. Nos. 5,204,310, 5,206,207, 5,238,470, 5,250,491 , 5,276,000, 5,304,527, 5,538,932, 5,691 ,270, 5,736,481 , 5,736,485 y 5,863,858, todas cedidas a Westvaco Corporation (de aquí en adelante, "las patentes de Westvaco"), las descripciones de las cuales se incorporan en la presente para referencia. Esta tecnología aglutinante de la técnica anterior requiere equipo de planta costoso, se encumbra con una etapa de tratamiento con calor a temperatura elevada costosa, y resulta en productos que pueden fallar en satisfacer todas las características de propiedad requeridas para ciertas aplicaciones deseadas. También, otra tecnología aglutinante de carbono activado incluye la Patente de E.U. No. 5,389,325 para Bookbinder et al., que describe cuerpos de carbono activado que tienen aglutinante de resina fenólica y describe un método para fabricar un extruido panal que es resistente al agua. El polvo de carbono activado se mezcla con 5-35% de resina fenólica y 4-1 0% de plastificante orgánico como un auxiliar de extrusión. El plastificante se selecciona de una variedad de derivados de celulosa. De esta manera, Bookbinder et al., enseñan la inclusión de derivados de celulosa solamente como un auxiliar de extrusión y en conjunto con resina fenólica como el material aglutinante. La patente de E.U. No. 4,866,023 para Ritter et al., describe un proceso para la aglomeración por perfilado de sólidos particulados y sólidos producidos por el proceso. Las patentes reivindican un proceso de dos etapas para granular polvos sólidos tales como polvos metálicos, sales metálicas y carbonos activados. Los polvos sólidos se mezclan primero con un aglutinante polimérico y agua para formar una masa viscosa que se perfila en gotas. Las gotas se sumergen inmediatamente en una solución, que contiene cationes polivalentes tales como Ca2+, Fe3+, Cu2+, etc. La estabilidad del agua se obtiene cuando los cationes metálicos se reaccionap con el aglutinante de polímero para formar sales insolubles eh agua. La Patente de E.U. No. 4,920,090 para Ritter eí al., describe un proceso para la formación de aglomerados perfilados de sólidos particulados y reivindica un sistema aglutinante que mejora la estabilidad térmica del producto sobre la Patente de E.U. 4,866,023. El aglutinante celulósico previo se reemplaza con polímeros que contiene anhídridos de ácido dicarboxílico. Los cationes metálicoá se reemplazan con poliaminas reactivadas con anhídrido. Se utiliza el mismo proceso de fabricación de dos etapas.

En cada caso, la estabilidad del agua del cuerpo de carbono perfilado de la técnica anterior se obtiene al insolubilizar los aglutinantes de polímero sin un tratamiento de temperatura elevada. Adicionalmente, se utilizan los aglutinantes, agentes de degradación, o procesos de fabricación diferentes a los empleados en la invención descrita en la presente. Finalmente, la Patente de E.U. No. 4,215,096 para Sinha et al., enseña la impregnación de carbono activado con hidróxido de sodio (NaOH) para utilizarse en la purificación de corrientes de gas contaminadas con ácido y vapores y gases precursores ácidos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es un esquema gerieral de un método de la técnica anterior para preparar carbono activado perfilado aglutinado por resina fenólica y aglutinado por arcilla, para utilizarse en aplicaciones de adsorción de vapor. La figura 2 es un esquema general de un método para preparar un carbono activado perfilado con un aglutinante orgánico para utilizarse en aplicaciones de adsorción de vapor, con una opción de incluir un promotor funcional en la etapa de mezclado. La figura 3 es un esquema general de un método para preparar un carbono activado perfilado con aglutinante orgánico con o sin post-impregnación con un promotor funcional, para utilizarse en aplicaciones de adsorción de vapor. La figura 4 es una representación gráfica del efecto en la capacidad de funcionamiento de butano (BWC) de un carbono activado perfilado como un resultado de contenido creciente de resina fenólica como un aglutinante. La figura 5 es una representación gráfica del efecto en la densidad aparente (AD) de un carbono activado perfilado como un resultado de contenido creciente de resina fenólica como un aglutinante.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se ha descubierto que un aglutinante para carbono activado perfilado y un método para su fabricación no requieren una etapa de tratamiento con calor a temperatura elevada costosa. El aglutinante inventivo y método inventivo para fabricar carbono activado perfilado comprende la degradación de un aglutinante polimérico, tal como carboximetilcelulosa (CMC) y sus sales derivadas, dentro de los cuerpos de carbono activado después de que se perfilan. Este planteamiento para lograr resistencia mecánica del producto y estabilidad del agua mediante degradación, preferentemente tratamiento de calor a temperatura elevada, no es obvia a partir de la técnica anterior. Una reacción de degradación ocurre a temperaturas hasta aproximadamente 270°C. En muchos casos, la reacción de degradación puede ocurrir a temperaturas de aproximadamente 200°C y por debajo. Además, esta nueva tecnología aglutinante produce cuerpos de carbono perfilados que muestran propiedades más allá del mejor nivel que se ha logrado con otros aglutinantes.

DESCRIPCIÓN Como se indica en las modalidades de la invención representadas por las figuras 2 y 3, el carbono activado en polvo y un aglutinante orgánico polimerizable pueden agregarse a una cámara de mezclado y combinarse con agua, una base o un ácido, y un agente de degradación. La mezcla formada de tal mezclado puede perfilarse para formar pastillas, seguida de secado y endurecimiento a temperaturas hasta aproximadamente 270°C. Un promotor puede agregarse al incluirlo ya sea en la etapa de mezclado (figura 2) o impregnarlo con pastillas formadas (figura 3). El aglutinante inventivo proporciona carbono activado perfilado con propiedades superiores más allá del mejor nivel que se ha logrado con carbonos activados perfilados conocidos hechos con un aglutinante de arcilla mientras se mantienen valores similares en otras propiedades. Un ejemplo ilustrativo se da para pastillas eximidas de 2 mm x 5 mm hechas de un carbono activado a base de madera Westvaco. En comparación con pastillas aglutinadas por arcilla, las pastillas aglutinadas por aglutinante polimérico inventivo hechas del método inventivo mostraron : · Retención de una mayor actividad gravimétrica (75-85% vs. 60- 70% de actividad de butano de carbono precursor); • Una densidad aparente inferior (0.25-0.35 g/cc vs. 0.30-0.40 g/cc) de manera que requiere menos peso para llenar el mismo volumen; · Una mayor resistencia al choque (2-8 kg/pastilla vs. 2-4 kg/pastilla) y dureza a abrasión (valores* de 75-100 vs 60-85): * Dureza a abrasión se evalúa utilizando una variación aceptable de la técnica del método estándar ASTM 3802-79. En el método revisado específico para resistencia de pastilla de 2 m m , 100 gramos de muestra se mezclan con 30 bolas de acero inoxidable (20 con diámetro de ½" y 10 con diámetro de ¾") . La mezcla se agita por 20 minutos. La resistencia de la pastilla se expresa como la proporción del diámetro de partícula promedio del material agitado a su diámetro de partícula promedio original. • Un polvo inicial inferior (2-10 mg/dl vs. 15-40 mg/dl) y velocidad de desgaste (0.1-0.5 mg/dl/min vs. 1 -3 mg/dl/min); • Un contenido de ceniza inferior (<10% vs -20%); • Una capacidad de funcionamiento de butano (BWC) volumétrica equivalente que depende de la capacidad de adsorción de butano de carbono precursor; y • Una estabilidad del agua excelente, equivalente** de >95%. ** Estabilidad del agua se determina al medir la pérdida de peso de pastillas de carbono después de someter 10 gramos de pastillas secas a ebullición por 15 minutos a 100°C en 100 mi de agua desionizada.

Una ventaja de esta nueva tecnología aglutinante yace en la degradación de un material aglutinante polimerizable, tal como una celulosa polimérica (por ejemplo, CMC), dentro de los cuerpos de carbono perfilados después que se forman. Por tal degradación, CMC soluble en agua, por ejemplo, se vuelve insoluble en agua y en muchos solventes orgánicos incluyendo gasolina, tolueno, tetrahidrofurano (THF), dimetilformamida (DMF), y formamida. Los cuerpos de carbono permanecen intactos aún después de sumersión prolongada en estos líquidos. La degradación de aglutinante polimerizable, por ejemplo, CMC, se logra por sus reacciones con un agente de degradación polifuncional (CLA) tal como, pero no limitándose a, melamina urea de dimetilo-formaldehído, urea-formaldehído, y poliamida-epiclorohidrina. Los minerales polivalentes contenidos en carbonos activados también sirve como especies de degradación de facto bajo ciertas condiciones. (Parecen ser más eficaces en pH <7). Una base (tal como hidróxido de sodio) o ácido (tal como ácido fosfórico) pueden agregarse en la etapa de mezclado para ajustar el pH, que dicta la estabilidad del agua del cuerpo de carbono y el deseo de agregar un agente de degradación. Una formulación típica es como sigue (todos los porcentajes son en peso, en base al carbono activado, aglutinante y CLA): • Aglutinantes poliméricos: Típicamente, ai menos aproximadamente 3%, en base al peso de los sólidos secos total, puede utilizarse. El límite superior de contenido de aglutinante polimérico depende de la necesidad de propiedades del producto. En general, el contenido de aglutinante polimérico creciente mejora las características mecánicas del producto pero puede reducir la capacidad absorbente. Un contenido de aglutinante polimérico de 2- 15% típicamente se utiliza para fabricar carbonos activados perfilados para, por ejemplo, aplicaciones absorbentes automotrices. Un contenido de 4-8% también puede utilizarse ventajosamente; • CLA: Un contenido de CLA de hasta 5.0% puede utilizarse, y un contenido de 0.5-1 .5%, se utiliza típicamente para degradación completa; • Agua: Suficiente agua se agrega para solubilizar el aglutinante polimerizable y saturar la porosidad del carbono. Dependiendo del volumen de poro total de carbono activado y el contenido de aglutinante polimerizable^ el contenido de humedad de mezcla final varía para obtener una mezcla que es adecuada para perfilado subsecuente; • Base: Suficiente base, tal como hidróxido de sodio, puede agregarse para incrementar el pH cuando se aglutinan los carbonos activados que son ácidos, tales como aquellos fabricados por activación de ácido fosfórico. El pH puede variar de 4 a 1 0, y típicamente varía de 5 a 9, y más frecuentemente varía de 6 a 8; y • Ácido: Ácido suficiente, tal como ácido fosfórico, puede agregarse para reducir pH cuando la aglutinación de carbonos activados que son básicos. Aglutinantes polimerizables orgánicos útiles (es decir, degradables por el mismo tipo de agente de degradación) incluyen, pero no se limitan -a, carboximetilcelulosa (CMC) y sus derivados y sus sales metálicas, celulosa de goma guar, almidón, lignina, alcohol de polivinilo, ácido poliacrílico, resinas de butadieno estireno (SBR), y resinas de ácido acrílicp de poliestireno. Los cuerpos de carbono estables en agua también pueden hacerse con red de poliéster degradada, incluyendo pero no limitándose a aquella que resulta de las reacciones de ácido poliacrílico o ácido cítrico con diferentes polioles tales como glicerina, alcohol de polivinilo, lignina e hidroxietilcelulosa. Diferentes tipos de cuerpos de carbono perfilados se han demostrado con esta tecnología aglutinante polimérica inventiva. Estos incluyen (pero no se limitan a) gránulos, pastillas cilindricas, esferas, hojas, listones, trilóbulps y panales. En principio, cualquier forma deseada de cuerpo de carbono puede formarse con un dispositivo de perfilado apropiado. Así, los perfiles tales como monolitos, bloques y otras formas modulares también se comprenden. Esta nueva tecnología aglutinante es aplicable a virtualmente todas las variedades de carbonos activos, incluyendo aquellos hechos de diferentes materiales precursores tales como madera, carbón, coco, cáscara de nuez y picado de olivo por ácido, álcali o activación térmica. El aglutinante inventivo puede funcionar con una variedad de equipo de mezclado, perfilado y tratamiento con calor. Esquemas del proceso ejemplificativo se muestran en las figuras 2 y 3. (Para aplicaciones que no requieren un promotor funcional, su adición no se incluiría en la figura 2, y no se requeriría post-impregnación en la figura 3). Se han demostrado diferentes dispositivos de mezclado tales como rodillos de fuerza cortante bája, mezcladores de paleta de fuerza cortante media y mezcladores de perno de fuerza cortante elevada para producir un material que es adecuado para perfilado subsecuente. Dispositivo de perfilado tal como extrusores de barrena, extrusores de pistón, granuladores, formadores de pastillas con rodillos, formadores de esferas, y prensas para la formación de tabletas, son adecuados, dependiendo de las aplicaciones. El secado y curación de los cuerpos de carbono húmedo pueden llevarse a cabo a temperaturas por debajo de 270°C con una variedad de diferentes dispositivos, tales como un horno de bandeja de convección, un secador de lecho de fluido vibrador, y una estufa giratoria. En contraste, las temperaturas más elevadas de áproximadamente 500-1000°C deben utilizarse para tratamiento térmico de la técnica anterior de carbonos aglutinados por resina fenólica y aglutinados por arcilla, usualmente utilizando una estufa giratoria, En una modalidad del proceso inventivo en donde la aplicación del producto incluye ventajosamente adición de promotor funcional, el promotor funcional puede agregarse durante el mezclado del polvo de carbono activado, aglutinante, y otros ingredientes antes del perfilado; de esta manera, contrario a la enseñanza de E.U. 4,215,096, citada arriba, se evita una post-impregnación separada. Un esquema de esta modalidad del procedo se ejemplifica en la figura 2. En esta modalidad del proceso, el sistema aglutinante no debe requerir un tratamiento con calor a temperatura elevada que podría causar que el promotor se descomponga, vuelva inactivo, o interactúe indeseablemente con el carbono o aglutinante por sí mismo. Ya que las pastillas hechas por la tecnología aglutinante de la invención son estables en agua, los promotores funcionales pueden agregarse por el método post-impregnado tradicional (figura 3) en otra modalidad de la invención. Las ventajas proporcionadas por la invención descrita son aparentes a partir de y no se limitan a los siguientes ejemplos: Ejemplo 1 En procesos comerciales existentes, un componente activo que promueve la capacidad absorbente o cualquier otra función de carbono activado se post-impregna usualmente sobre cuerpos de carbono pre-formados. Ejemplos de tales procesos de post-impregnación comercial se observan abajo. 1. En un proceso comercial para hacer pastillas de carbono, un promotor funcional se impregna sobre pastillas que se hacen con aglutinante de resina fenólica. Antes de la impregnación, pastillas extruidas deben tratarse térmicamente a temperatura muy elevada (>850°C) para lograr las propiedades deseadas. (Ver, por ejemplo, figura 1 ). 2. Carbono granular cargón impregnado con hidróxido de sodio para el retiro de contaminantes ácidos de corrientes de aire, como se describe en E.U. 4,215,096, citada arriba. Una desventaja del método comercial existente de incorporación del promotor es que la post-impregnación requiere que el cuerpo de carbono sea estable en la solución acuosa y mantiene su resistencia después de secado subsecuente. Además, la post-impregnación agrega una etapa de operación adicional en el proceso de fabricación y, de esta manera, aumenta el costo del producto. Ejemplos de acuerdo con la presente invención se proporcionan en la tabla de abajo, utilizando una sal de sodio como el promotor funcional para hacer pastillas aglutinadas por polímero celulósico que son capaces de capturar contaminantes ácidos tal como H2S. La sal de sodio se agrega durante el mezclado en una muestra (figura 2) y pos post-impregnación en la otra muestra (figura 3). Las muestras de carbono aglutinadas por CMC se preparan al triturar carbono activado a base de madera y mezclar el carbono triturado con CMC como el aglutinante y agente de degradación. Hidróxido de sodio se agrega para ajuste de pH. En un experimento, el promotor funcional se agregan al rodillo, como se observa. Se agrega suficiente agua para hacer la reología de mezcla adecuada para extrusión de barrena de tornillo. La mezcla final se perfila en pastillas de 4.6 mm por un extrusor Bonnot piloto. Las pastillas verdes se secan, desploman y endurecen a 100-200°C. Cuando el promotor no se agrega al rodillo, las pastillas endurecidas se impregnan con el promotor en una solución acuosa, siguiendo el mismo procedimiento para la impregnación de pastillas aglutinadas por resina fenólica. TABLA I Comparación de las Propiedades de Carbono Specialy (para Retiro de Gas Ácido) En comparación con el carbono aglutinado por resina fenólica producido en una planta tradicional, las contrapartes aglutinadas por polímero celulósico de la invención mostraron: a) similar, tal vez ligeramente mejor, desempeño de absorción de H2S¡ b) polvo inicial significativamente inferior y velocidad de desgaste de polvo; y c) densidad similar y resistencia mecánica. Ejemplo 2 Este ejemplo se proporciona para mostrar los beneficios del producto de la invención descrito y procesos en el uso de una celulosa polimerizable como el aditivo aglutinante (en la ausencia de resina fenólica), en comparación con el uso de resina fenólica como el aglutinante de carbono activado con carboximetilcelulosa meramente como un auxiliar de extrusión plastificante, como se enseña en E.U. 5,389,325, citada arriba. Estos beneficios se representa gráficamente en las figuras 4 y 5. La información, como se representa gráficamente en las figuras 4 y 5, claramente indica los beneficios de la invención descritos en la presente. Como el contenido de resina fenólica se incrementa, BWC disminuyó marcadamente y la densidad aumentó. Aún con tan poco como 5% de resina fenólica, BWC es aún 0.5 g/dL por debajo del valor BWC del producto de la invención. Ejemplo 3 Carbono activado perfilado (2 mm), fabricado y vendido por Westvaco Corporation para control de emisión automotriz se hace con arcilla de bentonita como un aglutinante (hecho como se describe en una o más de las patentes de Westvaco, citadas anteriormente). Las patentes enseñan la necesidad de un tratamiento a temperatura muy elevada. Las muestras de carbono similares se hacen de acuerdo al esquema de la figura 2, sin inclusión de ningún promotor funcional. Las muestras comerciales y muestras de la invención se miden para contenido de iza, y los resultados se muestran en la Tabla II. TABLA II Contenido de ceniza de carbonos activados perfilados aglutinados por arcilla y aglutinados por CMC Como se muestra en la Tabla II, las muestras de carbono aglutinado por CMC tienen un contenido de ceniza promedio de aproximadamente 7.0% vs. 24.1 % para los carbonos aglutinados por arcilla. De esta manera, el nuevo aglutinante CMC produce un producto que contiene menos ceniza (<10%) que el aglutinante de arcilla. El contenido de ceniza se determina por la reducción de peso después de 3 horas de combustión a -650°C en un horno de esmaltar (ASTM D2866- 94

[1999]). Ejemplo 4 Con objeto de mostrar las comparaciones de desempeño de cuerpos de carbono activados perfilados aglutinados por CMC (pastillas) con los cuerpos de carbono activados perfilados de la técnica anterior (pastillas) del mismo tamaño, las muestras de pastillas de carbono activado perfilado se hacen utilizando cada tipo de material aglutinante, y sus propiedades se miden. Las muestras aglutinadas por arcilla sé preparan de acuerdo al proceso descrito en la Patente de E. U. No. 4,677,086, mencionada arriba. Las muestras a base de resina fenólica se preparan de acuerdo al proceso descrito en la Patente de E.U. 5,736,485 mencionada arriba, cuyo proceso incluye una etapa de desplomado de la pastilla verde (pastilla recientemente formada) para reducir el polvo inicial, así como también la velocidad del polvo de pastilla. Las muestras aglutinadas por CMC inventivo se preparan como se establece y reivindica en la presente (pero sin adición de promotor funcional). Las propiedades medidas de cada muestra se establecen en la siguiente Tabla III. TABLA III CMC vs arcilla & fenólica como material aglutinante para carbono activado perfilado Las propiedades de la muestra preparada con el aglutinante celulósico polimérico son esencialmente ¡guales o fueron mejores que las muestras preparadas de acuerdo a la técnica anterior. Las patillas de carbono activado perfilado aglutinadas por CMC tuvieron densidad aparente aceptable (AD), pH, estabilidad de agua, y dureza, y actividad mejorada mostrada (tanto actividad de butano como capacidad de funcionamiento de butano (BWC). Aunque los valores de polvo inicial y velocidad de polvo fueron esencialmente equivalentes a la muestra aglutinada fenólica, aquellos valores fueron más mejorados en comparación con la muestra aglutinada por arcilla. Aunque un beneficio del proceso descrito es proporcionar una opción para incluir cualquier promotor funcional en la etapa de mezclado inicial, en donde tal actividad en el producto de carbono activado se desea (y evita una etapa de post-tratatamiento separada), la invención descrita incluye varios post-tratamientos opcionales para adaptar el producto de carbono activado perfilado para aplicaciones especializadas. Tales posttratamientos pueden, entre otros, incluir: (1 ) Tratamiento térmico en la presencia de agentes tales como cloro o derivados de halógeno de silicona para volver la superficie de carbono hidrofóbica para capturar especies químicas en atmósferas húmedas (por ejemplo, para utilizarse en respiradores, recuperación de solvente, escape de vehículo); (2) Tratamiento térmico en la presencia de agentes que contienen nitrógeno (amoniaco, heterocíclicos, cianuro de hidrógeno, nitrógeno, urea) para incorporar nitrógeno en la estructura de carbono e impartir así actividad catalítica para reacciones de intercambio de electrón (por ejemplo, producción de herbicida de glifosato); (3) Conversamente, tratamiento térmico en hidrógeno para bloquear los átomos de carbono de borde, volviendo así a la superficie de carbono grandemente no reactiva; (4) Impregnación con ácido fosfórico y/o derivados de ácido fosfórico, seguida por tratamiento térmico para producir productos catalizadores para reacciones de hidrodehalogenación e hidrodesulfurización. (5) Impregnación del carbono aglutinado con especies químicamente reactivas, tales como álcalis, sales álcali, azufre, para impartir actividad para capturar contaminantes a través de reacciones químicas y/o quimosorción (por ejemplo, captura de VOC's, H2S, mercaptanos, mercurio); (6) Impregnación con, y tratamiento térmico subsecuente de, sales metálicas nobles (por ejemplo, de platino, paladio) para producir catalizadores soportados por carbono para un amplio rango de aplicaciones. El tratamiento similar con sales de vanadio, molibdeno; (7) Tratamiento térmico en ozono para oxidar la superficie y mejorar la hidrofilicidad y reactividad. El tratamiento con otros oxidantes para el mismo propósito, tal como HN03 y H202; (8) Producción de productos de criba molecular a través de tratamiento térmico del carbono aglutinado por CMC en la presencia de hidrocarburos (por ejemplo, benceno, tolueno para romper el hidrocarburo y depositar carbono en la porosidad del carbono aglutinado, estrechando así el diámetro del poro; y (9) Impregnación con urea, potasio, y/o fosfatos, y tratamiento térmico subsecuente si es deseable, para producir fertilizadores de liberación controlada. Aplicación similar para pesticidas de liberación controlada. Aunque la invención se ha descrito arriba con referencia a modalidades específicas de la misma, será aparente para personas expertas en la materia que cambios menores, modificaciones, y variaciones pueden hacerse a los detalles de la invención descritos en la presente sin apartarse de los principios subyacentes del concepto inventivo descrito, incluyendo varias substituciones obvias, tales como ácidos que modifican el pH substituto y/o bases. Sin embargo, la materia sujeto de la invención se encuentra dentro de los límites de las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES 1 . Un cuerpo de carbono activado perfilado que comprende carbono activado y un aglutinante polimérico degradado seleccionado del grupo que consiste de carboximetilcelulosa y sus sales metálicas, en la ausencia de resina fenólica, en donde el cuerpo de carbono muestra una estabilidad en agua mayor que 90% y una velocidad de desgaste de polvo menor que Q.5 mg/dl/min. 2. El cuerpo de carbono activado perfilado según la reivindicación 1 , caracterizado porque el carbono activado se prepara del grupo de materiales precursores que consiste de madera, carbón , coco, cáscara de nuez y picado de olivo. 3. El cuerpo de carbono activado perfilado según la reivindicación 2, caracterizado porque el material precursor se activa por ácido, álcali o activación térmica. 4. El cuerpo de carbono activado perfilado según la reivindicación 1 , caracterizado además por estabilidad en agua mayo que 95%. 5. El cuerpo de carbono activado perfilado según la reivindicación 1 , perfilado en la forma seleccionada del grupo de perfiles que consiste de granulos, pastillas cilindricas, trilóbulos, esferas, hojas, listones, panales, monolitos y bloques. 6. El cuerpo de carbono activado perfilado según la reivindicación 1 , perfilado en la forma de una pastilla cilindrica. 7. El cuerpo de carbono activado perfilado según la reivindicación 1 , caracterizado además por una densidad aparente de 0.25-0.35 g/cc, un polvo inicial de 10 mg/dL o menos, una velocidad de desgaste de polvo de 0.5 gm/dL/min o menos, y un valor de dureza a abrasión de 75-100. 8. El cuerpo de carbono activado perfilado según la reivindicación 1 , que comprende además un promotor funcional seleccionado del grupo que consiste de hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, carbonato de sodio, carbonato de potasio, carbonato de calcio, y carbonato de magnesio. 9. El cuerpo de carbono activado perfilado según la reivindicación 8, perfilado en la forma seleccionada del grupo de perfiles que consiste de gránulos, pastillas cilindricas, esferas, hojas, listones, trilóbulos, panales, monolitos y bloques. 10. El cuerpo de carbono activado perfilado según la reivindicación 9, perfilado en la forma de una pastilla cilindrica. 1 1 . El cuerpo de carbono activado perfilado según la reivindicación 10, caracterizado además por 5-30% de promotor funcional, 0.3-0.5 g/cc dé densidad aparente, 10 mg/dL o menos de polvo inicial, 0.5 gm/dL/min o menos de velocidad de desgaste de polvo, y una duréza a abrasión de 65-100. 12. El cuerpo de carbono activado perfilado según la reivindicación 10, caracterizado además por 10-25% de promotor funcional, 0.35-0.45 g/cc de densidad aparente, 5 mg/dL o menos de polvo inicial, 0.2 gm/dL/min o menos de velocidad de desgaste de polvo, y una dureza a abrasión de 75-100.