JP2000247622A - 成形活性炭の製造方法 - Google Patents

成形活性炭の製造方法

Info

Publication number
JP2000247622A
JP2000247622A JP11048159A JP4815999A JP2000247622A JP 2000247622 A JP2000247622 A JP 2000247622A JP 11048159 A JP11048159 A JP 11048159A JP 4815999 A JP4815999 A JP 4815999A JP 2000247622 A JP2000247622 A JP 2000247622A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
treatment
clay mineral
molding
molded
mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11048159A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeji Mizutori
重司 水取
Gunji Morino
軍二 森野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osaka Gas Co Ltd filed Critical Osaka Gas Co Ltd
Priority to JP11048159A priority Critical patent/JP2000247622A/ja
Publication of JP2000247622A publication Critical patent/JP2000247622A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】高い吸着能力を有し、機械的強度が高く、摩耗
率の小さい成形活性炭を安価に製造できる方法を提供す
る。 【解決手段】ピッチ微粉末又はピッチ微粉末と無機質層
状粘土鉱物の混合物に、水及び親水性有機溶媒の少なく
とも一種を加えてペースト状とし、成形した後、不融化
処理を行い、次いで、焼成及び賦活処理を行うことを特
徴とする成形活性炭の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、成形活性炭の製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、大気汚染、水質汚染などのいわゆ
る環境汚染が大きな社会問題となっており、この様な環
境汚染の防止乃至改善策を見出すことが急務とされてい
る。
【0003】通常、環境汚染源としては、自動車の排ガ
ス、発電所、工場、焼却設備などから出る有害物質を含
む排ガス、工場排水、家庭排水などの各種のものがあ
る。従来、これらの排ガスや排水に含まれる悪臭成分や
有害成分の除去には、吸着性能の優れた活性炭が多く用
いられており、処理性能、取り扱い容易性、処理物質と
活性炭との接触効率の向上、流体の圧力損失の低減等の
点から活性炭を各種の形状に成形して用いることが試み
られている。
【0004】例えば、特開平3−42039号公報に
は、炭素粉末、活性炭粉末、及びバインダーを含む原料
組成物をハニカム状に成形し、炭化処理してハニカム状
活性炭とする方法が記載されている。しかしながら、こ
の方法では、原料として活性炭を用いるために製造コス
トが高く、しかも活性炭の吸着孔がバインダーによって
閉塞され易く、十分な吸着性能が得られない場合が多
い。また、成形体の機械的強度や耐摩耗性等も不十分で
ある。
【0005】特公昭50−18879号公報には、軟化
点50〜350℃のピッチに懸濁剤を含む水を加えて、
50〜300℃で溶融分散させて球状化し、得られた球
状ピッチを不融化炭化処理し、賦活処理することによる
球形活性炭の製造方法が記載されている。しかしなが
ら、この方法では、ピッチの溶融成形工程と脱溶剤工程
が複雑であり、また、形状の揃った成形体を任意に効率
よく製造することが難しいために無駄が多く、製造コス
トが高くなるという欠点がある。
【0006】
【発明の解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
高い吸着能力を有し、機械的強度が高く、摩耗率の小さ
い成形活性炭を安価に製造できる方法を提供することで
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記した目
的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ピッチ微粉末、
又はピッチ微粉末と無機質層状粘土鉱物の混合物を原料
として用い、これに水及び親水性有機溶媒の少なくとも
一種を加えてペースト状とした後、適当な形状に成形
し、不融化処理、焼成及び賦活処理を行うことによっ
て、上記目的を達成できることを見出し、ここに本発明
を完成するに至った。
【0008】即ち、本発明は、下記の成形活性炭の製造
方法を提供するものである。
【0009】1.ピッチ微粉末に、水及び親水性有機溶
媒の少なくとも一種を加えてペースト状とし、成形した
後、不融化処理を行い、次いで、焼成及び賦活処理を行
うことを特徴とする成形活性炭の製造方法。
【0010】2.ピッチ微粉末と無機質層状粘土鉱物の
混合物に、水及び親水性有機溶媒の少なくとも一種を加
えてペースト状とし、成形した後、不融化処理を行い、
次いで、焼成及び賦活処理を行うことを特徴とする成形
活性炭の製造方法。
【0011】3.ピッチ微粉末と無機質層状粘土鉱物の
混合割合が、両者の合計量を基準として、ピッチ微粉末
70〜99重量%と無機質層状粘土鉱物1〜30重量%
である上記項2に記載の成形活性炭の製造方法。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明では、原料とするピッチ微
粉末の種類については特に限定はなく、石油系ピッチ及
び石炭系ピッチのいずれも用いることができる。ピッチ
微粉末は、一種単独で用いる他に、異なる種類のピッチ
を混合して用いてもよい。
【0013】ピッチ微粉末の軟化点は100〜400℃
程度であることが好ましく、200℃以上300℃未満
であることがより好ましい。ピッチの軟化点が低すぎる
と低沸点成分が多くなり、焼成や賦活処理中に成形体の
形状を保持できなくなる場合がある。一方、ピッチの軟
化点が高すぎると、光学的に異方性組織の占める割合が
多くなり、成形体の賦活処理において十分な細孔が得ら
れず、比表面積の小さい成形体しか得ることができな
い。ピッチ微粉末の粒径については特に限定はないが、
一般的に粒径が小さい程成形が容易となるので、成形方
法などに応じて、適当な粒径のものを選択して用いれば
よい。通常、粒径150μm程度以下のものが好まし
い。
【0014】ピッチ微粉末は、必要に応じて、無機質層
状粘土鉱物と混合して用いてもよい。無機質層状粘土鉱
物の具体例としては、ゼオライト、セピオライト、珪藻
土、カオリン、モンモリロナイト、タルクなどを挙げる
ことができる。
【0015】これらの層状粘土鉱物は、500℃程度ま
での加熱温度では、変化すること無く、吸着性能を発揮
できるので、ピッチを加熱した際に発生する揮発成分、
昇華成分などを吸着して、成形体同士の融着を防止で
き、不融化処理を簡略化することができる。更に、該層
状粘土鉱物に吸着された揮発成分や昇華成分が焼成段
階、賦活段階などで炭化し、該層状粘土鉱物から形成さ
れるセラミックスと炭素が強固に焼結し、機械的強度の
高い成形体とすることができる。また、セラミックス粒
子は、親水性に富み、粒子の層間が適度な気孔となり、
液体や気体が浸透し易くなる。
【0016】該無機質層状粘土鉱物は、粉末状であるこ
とが好ましく、粒径が小さい程成形が容易となるので、
成形方法などに応じて、適当な粒径のものを選択すれば
よい。通常、粒径150μm程度以下のものが適当であ
る。
【0017】ピッチ微粉末と無機質層状粘土鉱物を混合
して用いる場合には、両者の合計量に対して、無機質層
状粘土鉱物の量が30重量%以下であることが好まし
く、ピッチ微粉末70〜99重量%と無機質層状粘土鉱
物1〜30重量%程度とすることがより好ましい。
【0018】無機質層状粘土鉱物の配合量が多くなりす
ぎると、機械的強度は高くなるが、比表面積が小さくな
って、吸着性能が低下しやすくなる。
【0019】本発明の製造方法では、まず、ピッチ微粉
末からなる原料粉末、又はピッチ微粉末と無機質層状粘
土鉱物の混合物からなる原料粉末に、水及び親水性有機
溶媒の少なくとも一種からなる溶媒成分を加えてペース
ト状とする。溶媒成分の添加量については特に限定はな
く、成形方法に応じた適当な粘度のペーストが得られる
ように適宜決めればよい。親水性有機溶媒の具体例とし
ては、メチルアルコール、エチルアルコール等のアルコ
ール類、エチレングリコール、グリセリン等の多価アル
コール類等を挙げることができる。
【0020】このペースト状物には、更に、必要に応じ
て、澱粉、のり、合成レジン等を配合することができ
る。これらの成分を配合することによって、成形体の乾
燥、不融化、焼成、賦活等の各処理工程において形状の
保持が容易となり、賦活処理後の成形体の開気孔を多く
することができる。これらの成分は、一種単独又は二種
以上混合して用いることができ、その配合量は、原料粉
末100重量部に対して、0.1〜20重量部程度とす
ることが好ましい。合成レジンの具体例としては、メチ
ルセルロース、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、
セルロース、フェノール樹脂等を例示できる。
【0021】次いで、上記ペースト状物を成形して、成
形体とする。成形体の形状については、特に限定はな
く、例えば、粒状、球状、円柱状、ハニカム状、ペレッ
ト状、ラシヒリング状、板状、ブロック状等の任意の形
状とすれば良い。成型方法についても特に限定はなく、
目的物の形状などに応じて、例えば、転動成形、押出し
成形、加圧成形等を適宜採用することができる。また、
押出し成形後転動成形を行う等、二種以上の方法を組み
合わせることもできる。
【0022】得られた成形体は、必要に応じて乾燥し、
その後、不融化処理を行う。不融化処理は、本来溶融性
のピッチに対して酸化性雰囲気下での加熱処理等を行う
ことによって、ピッチを不溶融性とする処理である。不
融化処理を行うことによって、以降の焼成及び賦活処理
において、成形体の形状を維持することができる。
【0023】不融化処理自体は、公知の処理であり、従
来の不融化処理方法を適宜適用すればよい。例えば、空
気、オゾン、NOx等の気体又はこれらの混合気体中な
どの酸化性雰囲気中で室温から400℃程度の温度で不
融化処理を行うことができる。一般には、100〜20
0℃程度の雰囲気からスタートして、300℃以上の温
度まで徐々に昇温することによって不融化処理を行うこ
とができる。
【0024】不融化処理の時間については、使用するピ
ッチの軟化点や成形体の大きさ等によって異なるので一
様に規定することはできないが、通常、不融化処理によ
って、成形体の酸素含有量を3〜15重量%程度とする
ことが好ましい。
【0025】不融化処理後の成形体の酸素含有量が少な
すぎる場合には、焼成及び賦活処理の段階でピッチの溶
融が激しく、成形体の形状を維持することが困難にな
る。一方、酸素含有量が多くなり過ぎると、焼成、賦活
処理の段階でピッチが全く溶融しないために、焼結性が
得られず、機械的強度の低い成形体となり易い。
【0026】次いで、不融化処理後の成形体に対して、
焼成及び賦活処理を行うことによって、成形活性炭を得
ることができる。
【0027】焼成は、通常、窒素等の不活性雰囲気中
で、500〜1000℃程度、好ましくは、700〜9
00℃程度の温度に加熱することによって行うことがで
きる。
【0028】また、賦活処理は、ガス賦活法等の公知の
方法によって行うことができる。例えば、水蒸気、二酸
化炭素、酸素、これらの混合物等の雰囲気中、これらの
気体を窒素等で希釈した雰囲気中等で、500〜100
0℃程度に加熱することによって、賦活処理を行うこと
ができる。賦活時間は、成形体の大きさなどによって異
なるが、通常、5〜300分程度とすればよい。
【0029】また、焼成と賦活処理は区別して行なう必
要はなく、上記した条件で賦活処理を行うことによっ
て、焼成と賦活処理を同時に行うこともできる。
【0030】尚、不融化処理後の成形体について、フェ
ノール樹脂、ポリビニールアルコール等を溶解したアル
コール溶液中に浸漬した後、焼成及び賦活処理を行うこ
とによって、得られる成形活性炭が粉化され難くなる。
フェノール樹脂、ポリビニールアルコール等を溶解した
アルコール溶液の濃度や浸漬条件については、特に限定
的ではないが、通常、0.1〜20重量%程度の濃度の
溶液を用いればよい。
【0031】本発明方法で得られる成形活性炭は、優れ
た吸着性能を有し、しかも高強度を有するものであり、
吸着剤として、各種のガス処理剤、水処理剤等に使用で
き、更に、微生物の培地材等の用途にも有効である。
【0032】
【発明の効果】本発明の方法によれば、安価な原料であ
るピッチを使用して、高い吸着能力を有し、機械的強度
が高く、摩耗率の小さい成形活性炭を簡単に製造でき
る。
【0033】また、原料としてピッチと無機質層状粘土
鉱物の混合物を用いる場合には、より機械的強度が高
く、耐摩耗性に優れ、吸着性能も良好な成形活性炭を得
ることができる。
【0034】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。
【0035】実施例1〜4 軟化点280.4℃、キノリン不溶成分19.6重量
%、トルエン不溶成分73.8重量%の石炭系ピッチと
層状粘土鉱物であるセピオライトを表1に示す割合で混
合し、水を加えてペースト状とした後、直径4mmのノ
ズルから押し出して、直径と長さの比が1の円柱状の成
形体を得た。
【0036】この成形体を乾燥後、空気中で室温から3
30℃までを2℃/分の昇温速度で加熱し、更に、33
0℃で2時間保持することによって、不融化処理を行っ
た。
【0037】次に、不融化処理後の成形体を、窒素雰囲
気中で昇温速度10℃/分で800℃まで加熱し、80
0℃到達した時点で水蒸気を3時間吹き込み、賦活処理
を行った。
【0038】得られた成形体の比表面積を、オートソー
プ6(イワサアイオニック(株))を用いてBet法で
測定した結果を下記表1に示す。
【0039】
【表1】
【0040】実施例5 エチレンボトム油から調製された軟化点278.6℃、
キノリン不溶成分3.6重量%、トルエン不溶成分5
3.3重量%のピッチ90重量部と層状粘土鉱物である
モンモリロナイト10重量部を混合し、更に、この混合
物に対してデンプンを3重量%添加後、水を加えてペー
スト状とし、20セルのハニカム状に押し出して、長さ
50mmの成形体を得た。
【0041】この成形体を乾燥後、空気中で室温から3
30℃までを2℃/分の昇温速度で加熱し、更に、33
0℃で2時間保持することによって、不融化処理を行っ
た。
【0042】次に、不融化処理後の成形体を窒素雰囲気
中で昇温速度10℃/分で800℃まで加熱し、800
℃到達した時点で水蒸気を3時間吹き込み、賦活処理を
行った。得られた成形体の比表面積は960m2/gで
あった。
【0043】比較例1及び2 比表面積が1230m2/gの市販の粉末活性炭と、下
記表2に示す有機系バインダーを混合し、水を加えてペ
ースト状とした後、直径4mmのノズルから押し出し
て、直径と長さの比が1の円柱状の成形体を得た。
【0044】この成形体を乾燥後、空気中で室温から3
30℃までを2℃/分の昇温速度で加熱し、更に、33
0℃で2時間保持することによって、不融化処理を行っ
た。
【0045】次に、不融化処理後の成形体を窒素雰囲気
中で昇温速度10℃/分で800℃まで加熱し、800
℃到達した時点で水蒸気を3時間吹き込み、賦活処理を
行った。得られた成形体の比表面積を下記表2に示す。
【0046】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G046 HA07 HB07 HC09 HC14 4G066 AA05B AA10D AA14D AA63A AC01D AC06A AE05D BA26 FA18 FA22 FA23 FA25 FA37

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ピッチ微粉末に、水及び親水性有機溶媒の
    少なくとも一種を加えてペースト状とし、成形した後、
    不融化処理を行い、次いで、焼成及び賦活処理を行うこ
    とを特徴とする成形活性炭の製造方法。
  2. 【請求項2】ピッチ微粉末と無機質層状粘土鉱物の混合
    物に、水及び親水性有機溶媒の少なくとも一種を加えて
    ペースト状とし、成形した後、不融化処理を行い、次い
    で、焼成及び賦活処理を行うことを特徴とする成形活性
    炭の製造方法。
  3. 【請求項3】ピッチ微粉末と無機質層状粘土鉱物の混合
    割合が、両者の合計量を基準として、ピッチ微粉末70
    〜99重量%と無機質層状粘土鉱物1〜30重量%であ
    る請求項2に記載の成形活性炭の製造方法。
JP11048159A 1999-02-25 1999-02-25 成形活性炭の製造方法 Pending JP2000247622A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11048159A JP2000247622A (ja) 1999-02-25 1999-02-25 成形活性炭の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11048159A JP2000247622A (ja) 1999-02-25 1999-02-25 成形活性炭の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000247622A true JP2000247622A (ja) 2000-09-12

Family

ID=12795614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11048159A Pending JP2000247622A (ja) 1999-02-25 1999-02-25 成形活性炭の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000247622A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030055354A (ko) * 2001-12-21 2003-07-04 전보술 다기능성 탄소성형물의 제조방법
JP2003267715A (ja) * 2002-03-15 2003-09-25 Osaka Gas Co Ltd 活性炭およびその製造方法
JP2006248890A (ja) * 2005-02-14 2006-09-21 Nippon Steel Chem Co Ltd 活性炭構造体およびその製造方法
JP2009131837A (ja) * 2007-11-02 2009-06-18 Osaka Gas Chem Kk ハニカム状吸着材およびその製造法
JP2013540672A (ja) * 2011-04-28 2013-11-07 孔亦周 不融化処理プロセスが必要でない瀝青の球状活性炭の製造方法
CN110203930A (zh) * 2019-06-22 2019-09-06 合肥煜创碳业有限公司 一种活性炭及其制备方法
CN112717883A (zh) * 2020-12-16 2021-04-30 淮北市森化碳吸附剂有限责任公司 一种纳米颗粒糖炭吸附剂

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030055354A (ko) * 2001-12-21 2003-07-04 전보술 다기능성 탄소성형물의 제조방법
JP2003267715A (ja) * 2002-03-15 2003-09-25 Osaka Gas Co Ltd 活性炭およびその製造方法
JP2006248890A (ja) * 2005-02-14 2006-09-21 Nippon Steel Chem Co Ltd 活性炭構造体およびその製造方法
JP2009131837A (ja) * 2007-11-02 2009-06-18 Osaka Gas Chem Kk ハニカム状吸着材およびその製造法
JP2013540672A (ja) * 2011-04-28 2013-11-07 孔亦周 不融化処理プロセスが必要でない瀝青の球状活性炭の製造方法
CN110203930A (zh) * 2019-06-22 2019-09-06 合肥煜创碳业有限公司 一种活性炭及其制备方法
CN112717883A (zh) * 2020-12-16 2021-04-30 淮北市森化碳吸附剂有限责任公司 一种纳米颗粒糖炭吸附剂

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6024899A (en) Method of making mesoporous carbon using pore formers
US6258334B1 (en) Mercury removal catalyst and method of making and using same
US6187713B1 (en) Method of making activated carbon bodies having improved adsorption properties
CA1064006A (en) Activated carbon and preparation thereof
US6156697A (en) Method of producing high surface area carbon structures
CN110935280A (zh) 氮掺杂介孔竹基生物炭及其应用
US20120115716A1 (en) Surface Modified Activated Carbon Sorbent
EP0774296B1 (en) Method of making activated carbon bodies having improved adsorption properties
JP2000247622A (ja) 成形活性炭の製造方法
KR101927177B1 (ko) 활성탄소의 제조방법
CN113600138B (zh) 一种氮、氧、硫共掺杂生物质炭材料及制备方法及应用
CN102671626B (zh) 净化空气用炭陶的制备工艺
JP2009072786A (ja) 竹炭を用いた化学物質吸着材
Sun et al. The effects of carbonization temperature on the properties and structure of PAN‐based activated carbon hollow fiber
KR101621098B1 (ko) 바이오 필터 및 그 제조 방법
JPS62108722A (ja) 分子ふるい炭素組成物
JP2002249309A (ja) 成形活性炭の製造方法
JP2021515699A (ja) 炭素モノリス及び炭素モノリスの製造方法
Sun et al. The effects of carbonization time on the properties and structure of PAN-based activated carbon hollow fiber
KR101111642B1 (ko) 구형 활성탄의 제조방법
JP4314097B2 (ja) 竹炭を用いた化学物質吸着材
KR20110100491A (ko) 톱밥을 이용한 미생물용 다공성 세라믹 담체 및 그 제조방법
JPH08252304A (ja) 脱臭性活性炭及びその製造方法
JP3068231B2 (ja) No吸着体
Sun et al. Effects of activation temperature on the properties and structure of PAN‐based activated carbon hollow fiber