JP2009132559A - 活性炭の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】活性炭製造設備60は炭素化装置62と賦活装置69とを備える。炭素化装置62は加熱炉71を有し、賦活装置69はロータリキルン91とガス供給源92とを有する。炭素化工程では、炭素化すべきチップ63を数回に分けて、加熱炉71にチップ63を供給する第一工程と、供給されたチップ63を炭素化する第2工程とを繰り返し行う。前回の第2工程で生成した炭素化物31が次の供給分の溶融物に取り込まれるように、次回の供給分の量が決定される。炭素化物31は、砕かれた後、ロータリキルン51に送り込まれると、羽根56の回転により攪拌されながら、賦活される。これにより、炭素化物31は活性炭22となる。
【選択図】図3
Description
単層のセルロースアシレートフイルムである単層廃棄フイルムを、ロータリカッタにより1cm×1cm程度の大きさのチップとした。このチップを原料として、活性炭を以下の条件で製造した。炭素化工程では、炭素化すべきチップを全量、加熱炉71に入れて一度に全量を炭素化した。加熱炉71の内部温度は350℃以上600℃以下の範囲とし、加熱時間は15分とした。微細孔形成工程37では、900℃で90分間の加熱を実施した。賦活装置69へはガス供給源92から炭酸ガス105を供給した。炭酸ガス105の流量は、1リットル/分とした。また、賦活装置69における羽根106の回転速度は0.75rpmとした。
(a)耐荷重性・・・得られた活性炭から粒径が略一定のものをサンプリングし、このサンプルをガラス板の上に密に広げ、その面積が1cm2となるようにした。広げたサンプルの上に面積1cm2のステンレス板を載せ、このステンレス板の上に分銅を1分間載せた。サンプルの粒のつぶれ具合を目視で観察した。そして、細かくつぶれた分の重量割合が0%以上10%以下である場合を「○」、10%よりも大きい場合を「×」とし、「○」の評価が得られる分銅の質量の最大値を求めてこれを耐荷重性の評価結果とした。
(b)スチーム耐性・・・得られた活性炭から粒径が略一定のものを約15gサンプリングした。水が透過するように濾紙で作られた箱状容器に、サンプルを入れた。サンプルが飛び散らないように、かつ、サンプルがスチーム(水蒸気)に十分さらされるように、スチーム量を調整し、30分間スチームをサンプルに吹きつけた。吹きつけの後、サンプルの外観を目視で観察し、サンプルのうち細かくなったものの重量割合が50%未満である場合を「○」、50%以上である場合を「×」とした。
(c)ヨウ素の吸着性能・・・JIS(K1474)の方法に従って測定した。この値は、活性炭1gにつき、吸着されたヨウ素の質量(mg)を表す。
(d)ジクロロメタンの吸着性能・・・JIS(K1474)の方法に従って測定した。この値は、活性炭1gにつき、吸着されたジクロロメタンの質量(g)を表す。
なお、吸着と水蒸気による脱着とに供した活性炭につき耐荷重性及び吸着性能を評価する場合には、150℃で1時間乾燥したした後に上記(a),(c),(d)の方法により評価する。
比較実験1の炭素化工程を、以下の方法に代えて実施した。炭素化工程32では、炭素化すべきチップ63を10回にわけ、第1工程と第2工程とを10回繰り返し実施してチップ63を炭素化した。各第2工程における加熱炉91の内部温度は、各回とも350℃以上600℃以下の範囲とし、また各第2工程の時間は15分とした。賦活工程37の条件は比較実験1と同じである。以上の条件により平均粒径が5mmの活性炭を製造した。
比較実験1で得られた粉状の活性炭を、バインダを用いて粒状に固めて平均粒径5mmの粒状活性炭とした。バインダとしてはコーンスターチを用いた。得られた粒状活性炭につき、(a)〜(d)の評価を実施した。評価結果は表1に示す。なお、本比較実験2で得られた活性炭は粒状であったので、ハンドリング性はよく「○」と評価した。また、バインダがコーンスターチであるので、環境への悪影響は少ないといえる。
実験1の単層廃棄フイルムを複層廃棄フイルム17に代えて、この複層廃棄フイルム17を原料として平均粒径が5mmの活性炭22を製造した。この複層廃棄フイルム17は、偏光板の廃棄物である。得られた活性炭22につき、(a)〜(d)の評価を実施した。評価結果は表1に示す。表1の「活性炭原料」欄においては、複層廃棄フイルムを単に「複層フイルム」と記す。なお、本実験2で得られた活性炭は粒状であったので、ハンドリング性に優れており、「○」と評価した。
ヤシガラを原料にして製造された市販のいわゆるヤシガラ活性炭(商品名;シラサギ,タケダ薬品(株)製)であり、これについて(a)〜(d)の評価を実施した。評価結果は表1に示す。なお、本参考実験のヤシガラ活性炭は粒状であったので、ハンドリング性は優れており、このため表1の「ハンドリング性」は「○」と評価したが、このヤシガラ活性炭のバインダは石油ピッチであるので、環境への影響という点で好ましいものとはいえないことは前述の通りである。
22 活性炭
27 ガス
31 炭素化物
60 活性炭製造設備
62 炭素化装置
68 粒化装置
69 賦活装置
Claims (3)
- セルロースアシレートを加熱炉の中に入れる第1工程と、前記加熱炉中で、前記セルロースアシレートを溶融し炭素化して炭素化物とする第2工程とを交互に繰り返す炭素化工程と、
前記炭素化物を冷却する冷却工程と、
前記冷却工程後の前記炭素化物を砕く砕き工程と、
前記砕き工程後の前記炭素化物に微細孔が形成されるまで、前記炭素化物を酸化する気体の存在下で、前記炭素化物を加熱する微細孔形成工程と、
を有することを特徴とする活性炭の製造方法。 - 2回目以降の前記各第2工程では、溶融させた前記セルロースアシレートで、前回の前記第2工程で生成した前記炭素化物を浸すことを特徴とする請求項1記載の活性炭の製造方法。
- 2回目以降の前記第1工程を、前回の前記第2工程で気体のカルボン酸が発生している間に開始することを特徴とする請求項1または2記載の活性炭の製造方法。
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