JP2003212531A - 賦活処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間で、高品質かつ均質な活性炭を製造で
きる賦活処理装置を提供することを目的とする。又、活
性炭の製造とダイオキシン汚泥を無害化できる賦活処理
手段とに兼用できるものを提供することを目的とする。 【解決手段】 蒸気発生装置で発生した蒸気を蒸気加熱
手段16で３５０℃〜４００℃に加熱して、蒸気供給管２
で炉室7の中心部から上向きに供給する。炉体１の周壁
６を加熱手段３で加熱して炉内温度を７００℃〜９００
℃に保持しながら、炉体１の周壁６を回転させる。又、
ダイオキシン汚泥を粉砕混練機40で粉砕し油と混練して
圧送ポンプ41で炉室７に送り込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気賦活により活
性炭原料を活性炭化する活性炭製造方法（以下、本発明
方法という。）と、本発明方法の実施をすることができ
る活性炭製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、活性炭を製造する方法として、高
温の水蒸気を絶えず流通させながら活性炭原料を種低の
時間にわたり所定の高温に保つ蒸気賦活法がよく知られ
ている。

【０００３】例えば図３に示すように、この賦活処理を
実施する賦活処理装置は、賦活する活性炭原料ｍを収納
する密閉可能な横軸円筒形の炉室１０１と、この炉室１
０１内の底部に蒸気発生装置で発生させた高温、例えば
１５０℃〜２００℃の水蒸気を供給する蒸気供給管１０
２とを備えている。

【０００４】この蒸気供給管１０２は炉室１０１内の下
部に配置され、上向きに蒸気を噴出するようにしてい
る。又、炉室１０１内の上部に配置され、下向きに蒸気
を噴出するようにした蒸気供給管１０２を備える賦活処
理装置もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これらの従来の賦活処
理装置によれば、加熱源が１５０℃〜２００℃の水蒸気
だけであるので、処理温度が低く、空孔度の増加率及び
表面積の増加率が低く賦活処理時間が長くなる。又、炉
室１０１内で活性炭原料があまり移動しないので、製品
の品質が不均質になり勝ちであるという問題がある上、
前記蒸気供給管１０２から炉室１０１に蒸気を噴出する
口が詰まり易いという欠点がある。

【０００６】そこで、蒸気供給管を炉室内の中心部に配
置し、活性炭原料に向けて下向きに蒸気を噴出するよう
にした賦活処理装置を試作したが、この場合にも蒸気供
給管の噴出口が活性炭原料で詰まることがあり、処理時
間、製品の品質のばらつきなど根本的な解決には至らな
かった。

【０００７】本発明は、これら従来技術の課題を解消
し、高能率に、高品質、かつ均質な活性炭を製造するこ
とができる賦活処理手段を提供することを目的とするも
のである。

【０００８】又、本発明は、ダイオキシンが炭素含有物
質であることに着目し、ダイオキシンで汚染されている
ダイオキシン汚泥を賦活処理することにより、ダイオキ
シン核を分解して安定させることができるダイオキシン
汚泥処理装置に兼用できる賦活処理手段を提供すること
を目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る賦活処理装
置は、前記目的を達成するため、賦活する炭素含有物を
投入する投入端部と、賦活された活性炭を排出する排出
端部と、これら投入、排出両端部に回転可能に、かつ気
密状に接続される横軸円筒状の周壁と、この周壁を外側
から加熱する加熱手段と、前記投入端部、周壁及び排出
端部により外部と区画される炉室を前記周壁の中心軸心
に沿って貫通する蒸気供給管とを備え、該蒸気供給管に
その内部から炉室に上向きに蒸気を噴出させる噴出口が
形成されていることを特徴とするものである。

【００１０】これによれば、外熱式加熱装置により加熱
された周壁の上部に向かって蒸気供給管から蒸気が噴射
されるので、炉室内の蒸気温度が高められ、短時間で空
孔率及び表面積の多い高品質の活性炭を製造することが
できる。

【００１１】又、本発明によれば、炉体の周壁をその中
心軸心の周りに回転させることができるので、この周壁
の回転により炉内の活性炭原料を打ち返して混連するこ
とができ、均質な賦活処理が行える。

【００１２】更に、本発明によれば、常識的には活性炭
原料がある炉室の下に向けて噴出させる蒸気を上向きに
噴出させているので、蒸気供給管内から炉室に蒸気を噴
出する口が詰まらなくなった。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例に係る賦
活処理装置を図面に基づいて具体的に説明する。図１は
本発明の一実施例の側面図であり、図２は本発明の一実
施例を用いた活性炭製造プラントの構成図である。

【００１４】この賦活処理装置は、炉体１と、炉体１内
に水蒸気を供給する蒸気供給管２と、炉体１を加熱する
外燃式加熱装置からなる加熱手段３とを備える。

【００１５】前記炉体１は、賦活する炭素含有物を投入
する投入端部４と、賦活された活性炭を排出する排出端
部５と、これら投入、排出両端部４、５に回転可能に、
かつ気密状に接続される横軸円筒状の周壁６とを備え、
これら投入、排出両端部４、５及び周壁６により炉室７
が外部と区画されている。

【００１６】なお、炉体１としては、縦軸円筒状の周壁
６と、例えばその上側に配置される投入端部４と、周壁
６の下側に配置される排出端部５とを備える縦軸型のも
のを採用してもよいが、ここでは簡単な構成で周壁６を
回転可能に設けることができる横軸型の炉体１を採用し
ているのである。

【００１７】図２に示すように、活性炭原料は例えばベ
ルトコンベアでホッパ８に投入され、このホッパ８から
例えばスクリューコンベアからなる搬送手段９で予備乾
燥キルン１０に送り込まれる。

【００１８】予備乾燥キルン１０にはバーナ１１が設け
られ、このバーナ１１の燃焼炎と、必要に応じて導入さ
れる前記炉室７の排気熱で予備キルン１０に送り込まれ
た活性炭原料を加熱乾燥させる。

【００１９】ここで、予備乾燥キルン１０に送り込まれ
る活性炭原料の含水率は例えば７０〜７５％であり、こ
の予備乾燥キルン１０内で約１０分間にわたり３００℃
に加熱することにより活性炭原料の含水率は１０％程度
に減る。

【００２０】なお、予備乾燥キルン１０の排気は後述す
る脱臭炉２２に導入され、この脱臭炉２２内で炉室7の
排気に合流させている。

【００２１】さて、予備乾燥キルン１０で加熱乾燥させ
た活性炭原料は、別の例えばスクリューコンベアからな
るコンベア１２で投入端部４から炉室７に送り込まれ、
この投入端部４に設けたバーナ１３の火を斜めに当て
て、投入された活性炭原料を瞬間的に燃焼させて炭化さ
せるようにしている。

【００２２】なお、活性炭原料としては、オカラや、コ
ーヒー豆や、オガライトなどのセラミックスや、石炭な
どが用いられる。

【００２３】前記蒸気供給管２は、互いに同軸心状に連
結された投入端部４を貫通する導入管部１４と、排出端
部を貫通する導出管部１５とを備え、この導入管部１４
の炉外側端部に、図示しない蒸気発生装置が接続され、
この蒸気発生装置で発生した１５０℃〜２００℃の水蒸
気を、電磁誘導ヒータ、セラミックヒータなどを備える
蒸気加熱手段１６を通過させることにより３００℃〜５
５０℃に加熱してから導入管部１４に供給するようにし
ている。

【００２４】前記導入管部１４は、炉室７内の前後方向
の例えば３分の２まで突入していて、その上部に水蒸気
を炉室７に上向きに放出するための多数の噴出口１７が
形成されている。又、該導入管部１４の中心部に水を循
環させる冷却管１８を走らせて導入管部１４の内面を冷
却し、これにより、該導入管部１４に熱歪みが発生する
ことを防止している。

【００２５】図１に示すように、前記周壁６は、ベース
１９に前後方向に適当な間隔を置いて支持されたそれぞ
れ左右対をなす回転ローラ２０に転接させることにより
に前後方向の水平軸心（１点鎖線で示す。）の回りに回
転可能に設けられ、図示しない回転駆動手段で例えば毎
分１〜２回転させる。

【００２６】前記導出管部１５は炉室７内に開口する例
えば１口の排出口２１を有し、この排出口２１から導出
管１５を経て炉室７外に導出された排気は、図２に示す
ように、脱臭炉２２に導入される。排気はこの脱臭炉２
２内で熱分解して無臭化され、その廃熱を温水ボイラ２
３で回収し、更に冷却塔２４で例えば２００℃以下に冷
却してから、例えばバグフィルタなどの集塵装置２５で
除塵することにより浄化される。このように、無臭化さ
れ、冷却され、浄化された排気は排煙ファン２６により
煙突２７から大気中に放散される。

【００２７】なお、この実施例では、必要に応じて、脱
臭炉２２の内圧に基づいてドラフトコントローラ２８で
排煙量を制御するようにしている。

【００２８】又、前記温水ボイラ２３に供給する冷水、
冷却塔２４に供給する冷却水及び前記冷却管１８に供給
する冷却水は、給水タンク２９から供給する。

【００２９】前記炉体１の周壁６の内面には、適当な間
隔を置いて螺旋状に断続する邪魔板３０が設けられてい
て、炉室７内に投入された活性炭原料及び蒸気供給管２
から炉室７に供給された蒸気がこの邪魔板３０に案内さ
れて炉室７内を螺旋移動することにより、活性炭原料と
蒸気との接触時間が長くなり、両者の接触効率が高めら
れる。

【００３０】更に、前述したように炉体１が回転するの
で、投入端部４から炉室７に投入された活性炭原料ない
し炉室７内の活性炭は邪魔板３０によって排出端部５の
方向に徐々に送られながら混ぜ返され、均質化される。

【００３１】ところで、図１に示すように、上記加熱手
段３は、周壁６を外側から加熱できるように構成してあ
ればよく、例えば周壁６の外側に配置した電磁誘導ヒー
タ、抵抗ヒータ、セラミックヒータなどを採用してもよ
いが、ここでは外燃式加熱装置からなる加熱手段３を採
用している。

【００３２】この加熱手段３は前記周壁６の外側に気密
状に外嵌されるジャケット３１と、このジャケット３１
内の空気を加熱するバーナ３２と、ジャケット３１内の
排気を導出するダンパ３３とを備え、このジャケット３
１の内面は耐火物３４でライニングされている。

【００３３】この加熱手段３のバーナ３２の燃焼炎をジ
ャケット３１内に流通させると、前記周壁６が６００℃
〜１０００℃に加熱され、この周壁６の熱と前記蒸気供
給管２から供給される水蒸気の熱とにより炉室７内の温
度が７００℃〜９００℃に、好ましくは8００℃〜８５
０℃に保持されるのである。

【００３４】従って、この賦活処理装置１によれば、炉
室７内の温度が従来に比べて各段に高いので短時間で効
率のよい賦活処理を行え、例えばＢＥＴ表面積が２５０
０〜３０００ｍ²／ｇ程度の高品質な活性炭が得られる
上、周壁６を回転させることにより活性炭原料ないし活
性炭を炉室７内で混ぜ返すことができるので、均質な活
性炭を得ることができるのである。

【００３５】又、蒸気供給管２を炉室７の中心部に配置
し、その上部に上向きに蒸気を噴出する噴出口１７を形
成することにより、この噴出口１７が詰まることをほぼ
完全に防止することができたのである。

【００３６】図２に示すように、上記排出端部５には製
品を取出す排出弁３５が設けられ、この排出弁３５から
取出される活性炭は、水冷装置３６で例えば２００℃以
下に冷却された後、サイロ３７の回収容器３８に回収さ
れ、この後、例えばバッグ状のフレキシブルコンテナ３
９に積め込んで出荷するようにしている。

【００３７】ところで、図２に示すように、この賦活処
理装置１の投入端部４には、ダイオキシン汚泥を受け入
れる粉砕混練機４０が圧送ポンプ４１を介して接続さ
れ、ダイオキシン汚泥を粉砕混連記４０で粉砕し、油と
混連して圧送ポンプ４１で炉室７に送り込み、前記バー
ナ１３の燃焼炎で瞬間的に燃焼させるようにしている。

【００３８】又、このダイオキシン汚泥の瞬間的な燃焼
を助長するために、炉室７に導入された活性炭原料の周
囲に外燃式加熱装置３の排気と外気との混合気が導入さ
れる。この外燃式加熱装置３の排気と空気との混合比は
いわゆるスキシト方式によりコントロールするようにし
ている。

【００３９】これにより、炉室７内においてダイオキシ
ン汚泥が２５０℃〜４００℃に加熱された時にダイオキ
シンが再生し、再生されたダイオキシンが８００℃〜８
５０℃の炉室７内で熱分解され、無害になった排気が脱
臭炉２２、温水ボイラ２３、冷却塔２４、集塵装置２５
を経て排煙ファン２６で煙突２７より大気中に放出され
る。

【００４０】このようにしてダイオキシンを除去された
汚泥は、活性炭と同様にして、排出弁３５より炉室７外
に取出され、水冷装置３６で２００℃以下に冷却され、
サイロ３７の回収容器３８に回収した後、フレキシブル
コンテナ３９に充填して、或いはダンプカーに積み込ん
で例えば残土処理場に運ばれる。

【００４１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の賦活処
理装置は、賦活する炭素含有物を投入する投入端部と、
賦活された活性炭を排出する排出端部と、これら投入、
排出両端部に回転可能に、かつ気密状に接続される円筒
状の周壁と、この周壁を外側から加熱する加熱手段と、
前記投入端部、周壁及び排出端部により外部と区画され
る炉室を前記周壁の中心軸心に沿って貫通する蒸気供給
管とを備え、該蒸気供給管にその内部から炉室に上向き
に蒸気を噴出させる噴出口が形成されているので、これ
によれば、外燃式加熱装置と水蒸気とにより炉室内の温
度を確実に６００℃以上に加熱することができるという
作用が得られる。そして、この作用により、短時間で高
品質な活性炭を製造することができるという効果を得る
ことができる。

【００４２】又、本発明の賦活処理装置によれば、炉体
の周壁を回転させることができるので、この周壁を回転
させることにより炉室内の活性炭原料ないし活性炭を混
ぜ返すことができ、均質な活性炭を製造することができ
るという効果を得ることができる。

【００４３】本発明において、前記蒸気供給管に導入す
る蒸気を加熱する蒸気加熱手段を備えると共に、該蒸気
供給管の中心部に冷却水が循環する冷却管が配置される
場合には、蒸気供給管を熱で歪ませることなく、蒸気発
生装置で発生する蒸気よりも高温の蒸気を炉室内に供給
できるので、従来よりも一層炉内温度を高くすることが
でき、一層効率良く活性炭を製造することができるとい
う効果を得ることができる。

【００４４】又、本発明において、前記投入端部にダイ
オキシン汚泥を粉砕し、油と混練する粉砕混練機と、粉
砕混練機より油と混練されたダイオキシン汚泥を炉室に
圧送する圧送ポンプとが設けられる場合には、本発明に
よりダイオキシン汚泥のダイオキシン核を再生し、熱分
解して無害にすることができるという効果を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の側面図である。

【図２】本発明を用いた活性炭製造プラントの構成図で
ある。

【図３】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１ 炉体 ２ 蒸気供給管 ３ 外燃式加熱装置 ４ 投入端部 ５ 排出端部 ６ 周壁 １６ 蒸気加熱手段 １７ 噴出口 １８ 冷却管 ４０ 粉砕混練機 ４１ 圧送ポンプ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 賦活する炭素含有物を投入する投入端部
   と、賦活された活性炭を排出する排出端部と、これら投
   入、排出両端部に回転可能に、かつ気密状に接続される
   横軸円筒状の周壁と、この周壁を外側から加熱する加熱
   手段と、前記投入端部、周壁及び排出端部により外部と
   区画される炉室を前記周壁の中心軸心に沿って貫通する
   蒸気供給管とを備え、該蒸気供給管にその内部から炉室
   に上向きに蒸気を噴出させる噴出口が形成されているこ
   とを特徴とする賦活処理装置。
2. 【請求項２】 前記蒸気供給管に導入する蒸気を加熱す
   る蒸気加熱手段を備えると共に、該蒸気供給管の中心部
   に冷却水が循環する冷却管が配置される請求項１に記載
   の賦活処理装置。
3. 【請求項３】 ダイオキシン汚泥を粉砕し、油と混練す
   る粉砕混練機と、この粉砕混練機から油と混練されたダ
   イオキシン汚泥を炉室に圧送する圧送ポンプとが設けら
   れる請求項１又は２に記載の賦活処理装置。