JP2018016737A - Manufacturing method of carbide - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of carbide with shortened manufacturing time while reducing energy consumption for heat supply by shortening carbonization processing time.SOLUTION: In order to solve the above described problem, there is provided a manufacturing method of carbide having a heating process for heating an article to be carbonized by contacting the article to be carbonized with a heating part heated at a temperature of 200 to 500°C, and a rolling process for rolling the article to be carbonized on the heating part. Thereby, there can be provided a manufacturing method of carbide with shortened manufacturing time while reducing energy consumption for heat supply by shortening carbonization processing time. According to the manufacturing method of carbide, carbide with a weak structure such as leaves of woody plants, herbs, cotton-like fiber in rush can be obtained.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、木本、木本の葉、草本等を炭化処理して炭化物を製造する方法に関するものである。更に詳しくは、本発明は、炭化処理時間が短縮化され、省エネルギー性に優れた炭化物の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a carbide by carbonizing wood, leaves, grass and the like. More specifically, the present invention relates to a method for producing a carbide having a shortened carbonization time and excellent energy saving properties.

草本や木本等の炭化物は、硫化水素やアンモニア等のガス吸着剤として利用されている。例えば、特許文献1には、畳表に利用するイグサの炭化物を硫化水素やアンモニア等のガス吸着剤として利用する方法が開示されている。また、この特許文献1では、イグサを不活性ガス雰囲気下で400〜500℃に加熱してイグサ炭化物を得る方法も開示されている。   Carbides such as herbs and woods are used as gas adsorbents such as hydrogen sulfide and ammonia. For example, Patent Document 1 discloses a method of using rush carbide used for a tatami mat as a gas adsorbent such as hydrogen sulfide or ammonia. Further, Patent Document 1 also discloses a method for obtaining rush carbide by heating rush to 400 to 500 ° C. in an inert gas atmosphere.

草本や木本等を加熱して炭化物を得る方法としては、特許文献1にも開示されているように、一般的には電気炉等の炉を用いて行い、400〜800℃で、3時間加熱する。また、発火しないように不活性ガス雰囲気下で炭化処理を行っている。   As a method for obtaining a carbide by heating grass or wood, etc., as disclosed in Patent Document 1, it is generally carried out using a furnace such as an electric furnace at 400 to 800 ° C. for 3 hours. Heat. In addition, carbonization is performed in an inert gas atmosphere so as not to ignite.

その他の炭化物の製造方法としては、下側から加熱された金属製の加熱板上で加熱する方法が知られている。例えば、特許文献2には、断面山型に形成された加熱板にコーンコブの粒状物を載せ、約15時間をかけて炭化する方法が開示されている。また、炭化温度は600〜700℃とし、完全燃焼をさけるために適宜、切り返しをして蒸し焼きとしている。   As another method for producing carbide, a method of heating on a metal heating plate heated from below is known. For example, Patent Document 2 discloses a method in which a corn-cob granule is placed on a heating plate having a mountain-shaped cross section and carbonized over about 15 hours. Further, the carbonization temperature is set to 600 to 700 ° C., and steaming is performed by appropriately turning over to avoid complete combustion.

特開2001−64653号公報JP 2001-64653 A 特開2008−81332号公報JP 2008-81332 A

従来の炭化物の製造方法によれば、長時間加熱するため、熱供給のための燃料や電力を大量に消費する。また、製造時間も長くなり、作業性が悪い。
そこで、本発明の課題は、炭化処理時間を短縮化することにより、熱供給のための消費エネルギーを低減しつつ、製造時間が短縮化された炭化物の製造方法を提供することにある。
According to the conventional method for producing carbide, heating for a long time consumes a large amount of fuel and power for supplying heat. In addition, the manufacturing time becomes long and the workability is poor.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing carbides in which the production time is shortened while reducing the energy consumption for heat supply by shortening the carbonization time.

本発明者は、上記の課題について鋭意検討した結果、被炭化物を200〜500℃の温度に加熱された加熱部の上を転動させることにより、従来の炉内で加熱する炭化物の製造方法と比べて短時間で炭化物を得られることを見出し、本発明を完成した。
具体的には、以下の炭化物の製造方法である。
As a result of earnestly examining the above-mentioned problems, the present inventor, as a result of rolling carbide on a heating section heated to a temperature of 200 to 500 ° C., a method for producing carbide that is heated in a conventional furnace, The present inventors have found that carbide can be obtained in a short time compared to the present invention.
Specifically, it is the following carbide manufacturing method.

上記課題を解決するための炭化物の製造方法は、被炭化物を200〜500℃の温度に加熱された加熱部に接触させることにより前記被炭化物を加熱する加熱工程、及び、前記被炭化物を前記加熱部の上で転動させる転動工程、を備えたことを特徴とする。   The manufacturing method of the carbide | carbonized_material for solving the said subject is the heating process which heats the said to-be-carburized object by making the to-be-carburized object contact the heating part heated at the temperature of 200-500 degreeC, and the said to-be-carburized object is said heating A rolling step of rolling on the part.

この炭化物の製造方法によれば、被炭化物が200〜500℃の温度に加熱された加熱部と接触しているため、加熱部から被炭化物へ効率良く熱が伝わり、従来の炉内で加熱する炭化方法と比べて短時間で炭化物を得ることができる。そのため、熱供給のためのエネルギー消費が低減される。更に、加熱部の温度も200〜500℃と低温であり、より一層の省エネルギー化を実現できる。また、製造時間も短縮化され、作業性に優れた炭化物の製造方法を提供することができる。   According to this method for producing carbide, since the article to be carbide is in contact with the heating part heated to a temperature of 200 to 500 ° C., heat is efficiently transferred from the heating part to the article to be carbide and heated in a conventional furnace. Compared with the carbonization method, carbide can be obtained in a short time. Therefore, energy consumption for heat supply is reduced. Furthermore, the temperature of the heating part is as low as 200 to 500 ° C., and further energy saving can be realized. Further, the manufacturing time can be shortened, and a method for manufacturing a carbide excellent in workability can be provided.

更に、本発明の一実施態様としては、上記炭化物の製造方法において、加熱工程は、加熱部の温度が200〜350℃であり、被炭化物と空気が接触した状態であるという特徴を有する。
この特徴によれば、低温で炭化処理できるため、省エネルギー化の観点で優れた効果を発揮する。また、被炭化物と空気が接触した状態で加熱することにより炭化が速く進行するため、さらに短時間で炭化することができる。
Furthermore, as one embodiment of the present invention, in the method for producing carbide, the heating step is characterized in that the temperature of the heating part is 200 to 350 ° C. and the object to be carbide and air are in contact with each other.
According to this feature, since carbonization can be performed at a low temperature, an excellent effect is exhibited from the viewpoint of energy saving. Moreover, since carbonization advances rapidly by heating in the state which the to-be-carburized object and air contacted, it can carbonize in a further short time.

更に、本発明の一実施態様としては、上記炭化物の製造方法において、加熱工程の時間は、60分以内であるという特徴を有する。
この特徴によれば、60分以内の加熱工程により炭化処理することができるため、炭化処理時間を短縮化し、熱供給のための消費エネルギーを低減できるという本発明の効果がより一層発揮される。
Furthermore, as one embodiment of the present invention, the above-described method for producing carbide has a feature that the time of the heating step is within 60 minutes.
According to this feature, carbonization can be performed by a heating process within 60 minutes, so that the effect of the present invention can be further exhibited that the carbonization time can be shortened and the energy consumption for heat supply can be reduced.

更に、本発明の一実施態様としては、上記炭化物の製造方法において、被炭化物は、草本又は木本の葉であるという特徴を有する。
この特徴によれば、本発明の効果をより一層発揮することができる。
Furthermore, as one embodiment of the present invention, in the above-described method for producing a carbide, the object to be carbonized is a herb or a tree leaf.
According to this feature, the effect of the present invention can be further exhibited.

更に、本発明の一実施態様としては、上記炭化物の製造方法において、被炭化物は、イグサであるという特徴を有する。
イグサは、細長い円筒形状の外筒部と、その内部に綿状の繊維を有しており、この内部の綿状の繊維の炭化物には、セシウム吸着能等において優れた効果がある。そして、イグサの炭化処理を高温で行うと、それらの効果の低下が認められる。これは、高温で処理したことにより、内部の綿状の繊維が消失することに起因するものと推察される。しかし、本発明の炭化物の製造方法によれば、低温で炭化処理することができるため、セシウム吸着能等において優れた効果を有する炭化物を得ることができる。
Furthermore, as one embodiment of the present invention, in the above-described carbide production method, the material to be carbonized is rush.
The rush has an elongated cylindrical outer cylinder portion and cotton-like fibers inside thereof, and the carbide of the cotton-like fibers inside has an excellent effect in cesium adsorption capacity and the like. And when the carbonization process of a rush is performed at high temperature, the fall of those effects is recognized. This is presumably due to the disappearance of the internal cotton-like fibers due to the treatment at a high temperature. However, according to the method for producing a carbide of the present invention, the carbonization treatment can be performed at a low temperature, so that a carbide having an excellent effect in cesium adsorption ability and the like can be obtained.

本発明の炭化物の製造方法によれば、炭化処理時間が短縮化され、熱供給のための消費エネルギーを低減しつつ、製造時間が短縮化された炭化物の製造方法を提供することができる。   According to the method for manufacturing a carbide of the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a carbide in which the manufacturing time is shortened while the carbonization time is shortened and energy consumption for heat supply is reduced.

また、本発明の炭化物の製造方法によれば、木本の葉や、草本や、イグサの内部の綿状の繊維のような弱い構造物の炭化物を得ることができる。これにより、イグサの炭化物であって、内部に綿部の炭化物を有するイグサの炭化物を得ることができる。   Moreover, according to the method for producing carbide of the present invention, it is possible to obtain a carbide having a weak structure such as a leaf of wood, a herb, or a cotton-like fiber inside the rush. Thereby, it is possible to obtain a rush of rush, which is a rush of carbide having a cotton part inside.

本発明の第1の実施態様の炭化物の製造方法に用いた炭化処理装置の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the carbonization processing apparatus used for the manufacturing method of the carbide of the 1st embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施態様の炭化物の製造方法に用いた炭化処理装置の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the carbonization processing apparatus used for the manufacturing method of the carbide of the 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施態様の炭化物の製造方法に用いた炭化処理装置の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the carbonization processing apparatus used for the manufacturing method of the carbide of the 3rd embodiment of the present invention. 加熱部の温度が約250℃で炭化した実施例1のイグサ炭化物(試料1)のラマンスペクトルを表す図である。It is a figure showing the Raman spectrum of the rush carbide (Example 1) of Example 1 carbonized at the temperature of the heating part at about 250 degreeC. 加熱部の温度が約450℃で炭化した実施例2のイグサ炭化物(試料2)のラマンスペクトルを表す図である。It is a figure showing the Raman spectrum of the rush carbide (Example 2) of Example 2 carbonized at the temperature of the heating part at about 450 degreeC. 電気炉を用いて、炭化温度480℃、炭化処理時間180分間で炭化した比較例1のイグサ炭化物のラマンスペクトルを表す図である。It is a figure showing the Raman spectrum of the rush carbide of the comparative example 1 carbonized by the carbonization temperature of 480 degreeC and the carbonization process time for 180 minutes using the electric furnace. 電気炉を用いて、炭化温度300℃で炭化した比較例2のイグサ炭化物のラマンスペクトルを表す図である。図7(A)〜(D)は、それぞれ炭化処理時間10分間、20分間、30分間、40分間で処理したイグサ炭化物のラマンスペクトルを示す。It is a figure showing the Raman spectrum of the rush carbide of the comparative example 2 carbonized at the carbonization temperature of 300 degreeC using the electric furnace. FIGS. 7A to 7D show Raman spectra of rush carbides treated with carbonization treatment time of 10 minutes, 20 minutes, 30 minutes, and 40 minutes, respectively. 電気炉を用いて、炭化温度350℃で炭化した比較例3のイグサ炭化物のラマンスペクトルを表す図である。図8(A)〜(D)は、それぞれ炭化処理時間10分間、20分間、30分間、40分間で処理したイグサ炭化物のラマンスペクトルを示す。It is a figure showing the Raman spectrum of the rush carbide of the comparative example 3 carbonized using the electric furnace at the carbonization temperature of 350 degreeC. FIGS. 8A to 8D show Raman spectra of rush carbides treated with carbonization treatment time of 10 minutes, 20 minutes, 30 minutes, and 40 minutes, respectively. イグサの熱重量測定の結果を表す図である。図9(A)は、試料重量(TG)の変化を表す図である。図9(B)は、試料重量の減少速度(DTG)を表す図である。It is a figure showing the result of the thermogravimetric measurement of a rush. FIG. 9A is a diagram showing a change in the sample weight (TG). FIG. 9B is a diagram showing a decrease rate (DTG) of the sample weight.

本発明の炭化物の製造方法は、被炭化物を200〜500℃の温度に加熱された加熱部に接触させることにより被炭化物を加熱する加熱工程と、被炭化物を加熱部上で転動させる転動工程、を備えたものである。   The manufacturing method of the carbide of the present invention includes a heating step of heating the carbide by bringing the carbide into contact with a heating unit heated to a temperature of 200 to 500 ° C., and rolling to roll the carbide on the heating unit. Process.

(被炭化物)
本発明の被炭化物は、特に制限されることなく、加熱することにより炭化物を形成するものであればよい。例えば、イグサや稲わらのような草本、杉チップのような木本、木本の葉、ヤシ殻、紙、プラスチック、乾燥汚泥等が挙げられる。形状は、特に制限されないが、加熱部からの効率良く熱を伝達するという観点から、棒状、粒状であることが好ましい。棒状の場合には、その断面の最大径又は最大の辺の長さが、好ましくは5cm以下であり、より好ましくは3cm以下であり、特に好ましくは1cm以下である。粒状の場合には、最大径が好ましくは20cm以下であり、より好ましくは10cm以下であり、特に好ましくは5cm以下である。
(Carbide)
The carbide to be carbide of the present invention is not particularly limited as long as it forms a carbide by heating. For example, there are herbs such as rush and rice straw, wood such as cedar chips, leaves of wood, coconut shell, paper, plastic, and dried sludge. The shape is not particularly limited, but is preferably rod-like or granular from the viewpoint of efficiently transferring heat from the heating unit. In the case of a rod-like shape, the maximum diameter or the maximum side length of the cross section is preferably 5 cm or less, more preferably 3 cm or less, and particularly preferably 1 cm or less. In the case of a granular shape, the maximum diameter is preferably 20 cm or less, more preferably 10 cm or less, and particularly preferably 5 cm or less.

被炭化物の含水率は、特に制限されないが、好ましくは80質量%以下であり、より好ましくは50質量%以下であり、更に好ましくは30質量%以下であり、特に好ましくは15質量%以下である。被炭化物の含水率は、天日干しや加熱乾燥等の公知の乾燥処理により調整することができる。   The water content of the carbide is not particularly limited, but is preferably 80% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, still more preferably 30% by mass or less, and particularly preferably 15% by mass or less. . The moisture content of the object to be carbonized can be adjusted by a known drying process such as sun drying or heat drying.

本発明の炭化物の製造方法に好適な被炭化物は、木本の葉又は草本であり、草本として特に好適なものは、イグサである。
イグサとは、イグサ科の植物であり、主に、畳表やゴザ等に利用される植物である。イグサの原料としては、特に制限されないが、廃棄物の有効利用という観点から、畳表やゴザ等の製造の際に生じるイグサ廃棄物を利用することが好ましい。
A carbonized material suitable for the method for producing a carbide of the present invention is a leaf or herb of a tree, and rush is particularly suitable as a herb.
The rush is a plant belonging to the rush family, and is mainly used for tatami mats and goza. Although it does not restrict | limit especially as a raw material of a rush, It is preferable to utilize the rush waste generated in the case of manufacture of a tatami mat, a goza, etc. from a viewpoint of effective utilization of a waste.

イグサの茎部は、細長い円筒形状の外筒部と、その内部に綿状の繊維(以下、「綿部」という。)を有している。この綿部を炭化した炭化物は、セシウム吸着能等、特異な吸着性能を示す。この綿部を高温で炭化処理すると、内部の綿状の繊維が消失し、吸着性能が低下する。そのため、高温で長時間の炭化処理を行う従来の炭化処理方法では得ることができなかった。しかし、本発明の炭化物の製造方法によれば、低温、短時間で炭化処理することができるため、綿部の炭化物を得ることができる。   The stem portion of the rush has an elongated cylindrical outer cylinder portion and a cotton-like fiber (hereinafter referred to as “cotton portion”) inside thereof. The carbide obtained by carbonizing the cotton part exhibits unique adsorption performance such as cesium adsorption ability. When this cotton part is carbonized at a high temperature, the internal cotton-like fibers disappear, and the adsorption performance deteriorates. Therefore, it cannot be obtained by the conventional carbonization treatment method in which carbonization treatment is performed at a high temperature for a long time. However, according to the carbide manufacturing method of the present invention, the carbonization treatment can be performed at a low temperature in a short time, so that the carbide of the cotton part can be obtained.

イグサを炭化処理する場合には、イグサの原料を裁断することが好ましく、裁断される長さとしては、長手方向に0.1〜100mmが好ましく、0.2〜50mmが更に好ましく、1〜30mmが特に好ましい。これにより、加熱部から効率良く熱が伝わるため、本発明の効果をより一層発揮することができる。   When carbonizing the rush, it is preferable to cut the rush raw material, and the length to be cut is preferably 0.1 to 100 mm in the longitudinal direction, more preferably 0.2 to 50 mm, and more preferably 1 to 30 mm. Is particularly preferred. Thereby, since heat is efficiently transmitted from the heating unit, the effect of the present invention can be further exhibited.

また、イグサを炭化処理する際に、全草を炭化処理しても、茎部のみを炭化処理してもよい。更には、茎部の外筒部と綿部を分離して炭化処理してもよい。   Further, when the rush is carbonized, the whole plant may be carbonized or only the stem portion may be carbonized. Furthermore, you may carbonize by separating the outer cylinder part and cotton part of a stem part.

また、木本の葉であれば、そのままの形状でもよいし、裁断してもよい。裁断する場合には、最大の辺の長さ又は最大径が、好ましくは20cm以下であり、より好ましくは10cm以下であり、特に好ましくは5cm以下である。   Moreover, as long as it is a woody leaf, the shape may be as it is or may be cut. In the case of cutting, the maximum side length or maximum diameter is preferably 20 cm or less, more preferably 10 cm or less, and particularly preferably 5 cm or less.

次に、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施形態は、本発明を限定するものではない。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that this embodiment does not limit the present invention.

[第1の実施態様]
図1は、本発明の第1の実施態様の炭化物の製造方法に用いた炭化処理装置10の概略説明図である。
この炭化処理装置10は、被炭化物1を載せた加熱部2、加熱部2に熱を供給する熱供給部3、加熱部2の表面の温度を測定する温度センサ4を備えた構成である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a carbonization treatment apparatus 10 used in the carbide production method according to the first embodiment of the present invention.
The carbonization treatment apparatus 10 includes a heating unit 2 on which the object to be carbide 1 is placed, a heat supply unit 3 that supplies heat to the heating unit 2, and a temperature sensor 4 that measures the temperature of the surface of the heating unit 2.

(加熱工程)
加熱工程は、被炭化物1を200〜500℃の温度に加熱された加熱部2に接触させることにより被炭化物1を加熱する工程である。
被炭化物1を加熱部2に接触させることにより、効率的に被炭化物1を加熱することができるため、短時間で炭化物を製造することができる。
(Heating process)
A heating process is a process of heating the to-be-carburized object 1 by making the to-be-carburized object 1 contact the heating part 2 heated by the temperature of 200-500 degreeC.
By bringing the article to be carbide 1 into contact with the heating unit 2, the article to be carbide 1 can be efficiently heated, so that the carbide can be produced in a short time.

なお、被炭化物と加熱部を接触させる方法としては、加熱部を200〜500℃に加熱後に被炭化物を接触させてもよいし、被炭化物と加熱部を接触させた後に加熱部を200〜500℃に加熱してもよい。加熱工程の時間を短縮化するという観点から、加熱部を200〜500℃に加熱後に被炭化物を接触することが好ましい。   In addition, as a method of making a to-be-carburized thing and a heating part contact, a to-be-carburized object may be made to contact after heating a heating part to 200-500 degreeC, and after making to-be-carburized and a heating part contact, a heating part is 200-500. You may heat to degreeC. From the viewpoint of shortening the time of the heating step, it is preferable to contact the carbide to be heated after heating the heating section to 200 to 500 ° C.

また、加熱部2の温度は、200〜500℃であり、好ましくは200〜400℃であり、特に好ましくは200〜350℃である。加熱部2の温度を低温とすることにより、被炭化物1と空気が接触した状態で加熱しても発火による燃焼を抑制することができる。また、セシウム吸着能など、特異な吸着性能を有する炭化物を得ることができる。   Moreover, the temperature of the heating part 2 is 200-500 degreeC, Preferably it is 200-400 degreeC, Most preferably, it is 200-350 degreeC. By setting the temperature of the heating unit 2 to a low temperature, combustion due to ignition can be suppressed even if the object to be carbide 1 is heated in contact with air. Moreover, the carbide | carbonized_material which has unique adsorption | suction performances, such as cesium adsorption ability, can be obtained.

被炭化物1と空気が接触した状態とは、大気雰囲気下、すなわち10〜30体積%程度の酸素を含む空気雰囲気下を意味する。このような状態を形成する構成としては、特に制限されないが、例えば、図1に示すように、加熱部2の上方を開放して被炭化物1を加熱する構成や、閉塞した炭化室に空気を供給しながら加熱する構成等が挙げられる。なお、被炭化物1と空気を接触した状態で加熱すると炭化処理が促進されるため、炭化処理時間を短縮化するという効果を奏する。   The state in which the object to be carbide 1 is in contact with air means an air atmosphere, that is, an air atmosphere containing about 10 to 30% by volume of oxygen. The structure for forming such a state is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 1, the structure to heat the object to be carbide 1 by opening the upper part of the heating unit 2, or air to the closed carbonization chamber. The structure etc. which heat while supplying are mentioned. In addition, since it heats in the state which the to-be-carburized object 1 and air contacted, carbonization processing is accelerated | stimulated and there exists an effect of shortening carbonization time.

また、窒素、二酸化炭素、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で加熱してもよい。このような状態を形成する構成としては、特に制限されないが、例えば、蓋で被炭化物1を覆う構成や、不活性ガスを供給する構成等が挙げられる。不活性ガス雰囲気下とすることにより、350℃以上に加熱した際に発火する恐れを低減することができる。   Moreover, you may heat in inert gas atmosphere, such as nitrogen, a carbon dioxide, and argon gas. Although it does not restrict | limit especially as a structure which forms such a state, For example, the structure which covers the to-be-carburized object 1 with a lid | cover, the structure which supplies an inert gas, etc. are mentioned. By using an inert gas atmosphere, the risk of ignition when heated to 350 ° C. or higher can be reduced.

加熱工程の時間は、特に制限されないが、省エネルギーの観点から好ましくは180分以内であり、より好ましくは60分以内であり、更に好ましくは45分以内であり、特に好ましくは30分以内である。なお、加熱工程の終了の目安は、発煙が消えることにより判断することができる。   The time for the heating step is not particularly limited, but is preferably within 180 minutes, more preferably within 60 minutes, still more preferably within 45 minutes, and particularly preferably within 30 minutes from the viewpoint of energy saving. In addition, the standard of completion | finish of a heating process can be judged by smoke disappearing.

加熱部材2は、200〜500℃に加熱可能であれば、どのような材質でもよいが、熱の伝達効率の観点から、鉄等の金属が好ましい。また、形状も特に制限されず、例えば、平板状や、角柱状、円柱状、球形等が挙げられる。その他、皿状、ボウル皿状、円筒状、矩形筒状等の加熱部材や、皿状、ボウル皿状等の加熱部材を回転させる回転パン型や、円筒状、矩形筒状等の加熱部材を回転させる回転ドラム型等でもよい。   The heating member 2 may be any material as long as it can be heated to 200 to 500 ° C., but a metal such as iron is preferable from the viewpoint of heat transfer efficiency. Further, the shape is not particularly limited, and examples thereof include a flat plate shape, a prismatic shape, a cylindrical shape, and a spherical shape. In addition, a heating member such as a dish, bowl dish, cylinder, rectangular cylinder, a rotating pan that rotates a heating member such as a dish, bowl dish, or a heating member such as a cylinder, rectangular cylinder, etc. A rotating drum type that rotates may be used.

また、加熱部2をベルトコンベア状とし、ベルトコンベアの長さや移送速度を調整することにより、加熱工程の時間を調整してもよい。この構成によれば、連続的に炭化物を製造することができる。   Moreover, you may adjust the time of a heating process by making the heating part 2 into the shape of a belt conveyor and adjusting the length and transfer speed of a belt conveyor. According to this configuration, the carbide can be continuously produced.

熱供給部3は、加熱部2に熱を供給するための構成であり、焚き木、ガスバーナー、電熱器等が挙げられる。   The heat supply unit 3 is a configuration for supplying heat to the heating unit 2, and examples include a wood, a gas burner, and an electric heater.

温度センサ4は、加熱部2の表面温度を測定するための構成であり、加熱部2の表面温度の制御に利用される。加熱部2の表面温度を測定することにより、急な温度上昇による発火等を抑制することができる。   The temperature sensor 4 is a configuration for measuring the surface temperature of the heating unit 2 and is used for controlling the surface temperature of the heating unit 2. By measuring the surface temperature of the heating unit 2, it is possible to suppress ignition due to a sudden temperature rise.

(転動工程)
転動工程は、被炭化物1を加熱部2の上で転動させる工程である。被炭化物1を加熱部2の上で転動することにより、被炭化物1を均等に炭化することができる。
被炭化物1を転動させるための構成としては、例えば、加熱部2を上下又は左右に振とうする構成や、回転パンや回転ドラムを回転させる構成等が挙げられる。その他、へら等の撹拌具を用いて被炭化物1を転動させてもよい。
(Rolling process)
The rolling process is a process of rolling the carbide 1 on the heating unit 2. By rolling the object 1 on the heating unit 2, the object 1 can be uniformly carbonized.
As a structure for rolling the to-be-carburized object 1, the structure which shakes the heating part 2 up and down or right and left, the structure which rotates a rotating pan or a rotating drum, etc. are mentioned, for example. In addition, you may roll the to-be-carburized object 1 using stirring tools, such as a spatula.

[第2の実施態様]
図2は、本発明の第2の実施態様の炭化物の製造方法に用いた炭化処理装置11の概略説明図である。
この炭化処理装置11は、第1の実施態様の炭化物の製造方法に用いた炭化処理装置10に、さらに被炭化物1を覆う蓋5を備えた構成である。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of the carbonization processing apparatus 11 used in the carbide manufacturing method according to the second embodiment of the present invention.
This carbonization processing apparatus 11 is the structure provided with the lid | cover 5 which covers the to-be-carburized object 1 further to the carbonization processing apparatus 10 used for the manufacturing method of the carbide | carbonized_material of a 1st embodiment.

第2の実施態様の炭化物の製造方法では、加熱工程において、被炭化物1を蓋5で覆うことにより、不活性ガス雰囲気下を形成している(酸素濃度10体積%未満)。この方法によれば、加熱部2を350〜500℃に加熱した際に、被炭化物1の発火による燃焼を抑制することができる。   In the carbide manufacturing method of the second embodiment, an inert gas atmosphere is formed by covering the object to be carbide 1 with the lid 5 in the heating step (oxygen concentration of less than 10% by volume). According to this method, when the heating unit 2 is heated to 350 to 500 ° C., combustion due to ignition of the article to be carbide 1 can be suppressed.

[第3の実施態様]
図3は、本発明の第3の実施態様の炭化物の製造方法に用いた回転パン型の炭化処理装置12の概略説明図である。
この炭化処理装置12は、開口部6を有するボウル皿状の加熱部2を傾斜して設置し、ボウル皿状の加熱部2の底部の中心を軸に回転する構成である。
[Third Embodiment]
FIG. 3 is a schematic explanatory view of a rotary pan type carbonization processing apparatus 12 used in the carbide manufacturing method of the third embodiment of the present invention.
The carbonization processing apparatus 12 is configured such that the bowl dish-shaped heating unit 2 having the opening 6 is installed at an inclination and rotates around the center of the bottom of the bowl dish-shaped heating unit 2.

第3の実施態様の炭化物の製造方法では、転動工程において、ボウル皿状の加熱部2を回転することにより、内部に載置した被炭化物1を転動させている。より効率的な転動を行うために、ボウル皿状の加熱部2の内壁にバッフル板等の返し部材を設けてもよい。なお、ボウル皿状の加熱部2は、開口部6を有するため被炭化物1と空気が接触した状態となる。   In the carbide manufacturing method of the third embodiment, in the rolling step, the to-be-carburized object 1 placed inside is rolled by rotating the bowl dish-shaped heating unit 2. In order to perform more efficient rolling, a return member such as a baffle plate may be provided on the inner wall of the bowl dish-shaped heating unit 2. In addition, since the bowl dish-shaped heating part 2 has the opening part 6, it will be in the state which the to-be-carburized 1 and air contacted.

[炭化物の製造]
(実施例1)
イグサの乾燥物を3〜10mmに裁断したものを被炭化物として、上記の第1の実施態様の炭化物の製造方法によりイグサ炭化物を製造した。加熱部の温度は約250℃であり、加熱工程の時間は約5分とした。このイグサ炭化物を「試料1」とする。試料1についてラマンスペクトルを測定し、その結果を図4に示す。
[Production of carbide]
Example 1
The rush carbide was produced by the method for producing carbide according to the first embodiment described above, with the dried rush cut into 3 to 10 mm as the article to be carbonized. The temperature of the heating part was about 250 ° C., and the heating process time was about 5 minutes. This rush carbide is referred to as “Sample 1”. The Raman spectrum of sample 1 was measured, and the result is shown in FIG.

(実施例2)
イグサの乾燥物を3〜10mmに裁断したものを被炭化物として、上記の第2の実施態様の炭化物の製造方法によりイグサ炭化物を製造した。加熱部の温度は約450℃であり、加熱工程の時間は約10分とした。このイグサ炭化物を「試料2」とする。試料2についてラマンスペクトルを測定し、その結果を図5に示す。
(Example 2)
A rush carbide was produced by the method for producing a carbide according to the second embodiment described above, with the dried rush cut into 3 to 10 mm as a carbide. The temperature of the heating part was about 450 ° C., and the heating process time was about 10 minutes. This rush carbide is referred to as “Sample 2”. The Raman spectrum of sample 2 was measured, and the result is shown in FIG.

(実施例3)
マキの木の葉(未乾燥物)を被炭化物として、上記の第1の実施態様の炭化物の製造方法によりマキの木の葉の炭化物を製造した。加熱部の温度は約280℃であり、加熱工程時間は約30分とした。このマキの木の葉の炭化物を「MK−1」とする。MK−1についてラマンスペクトルを測定した。
(Example 3)
The charcoal of the leaves of the maki tree was manufactured by the method for manufacturing the charcoal of the first embodiment, using the leaves of the maki tree (undried material) as the object to be carbonized. The temperature of the heating part was about 280 ° C., and the heating process time was about 30 minutes. The carbide of the leaves of this maki tree is referred to as “MK-1.” The Raman spectrum was measured for MK-1.

(実施例4)
マキの木の葉(未乾燥物)を被炭化物として、上記の第1の実施態様の炭化物の製造方法によりマキの木の葉の炭化物を製造した。加熱部の温度は約320℃であり、加熱工程時間は約15分とした。このマキの木の葉の炭化物を「MK−2」とする。MK−2についてラマンスペクトルを測定した。
Example 4
The charcoal of the leaves of the maki tree was manufactured by the method for manufacturing the charcoal of the first embodiment, using the leaves of the maki tree (undried material) as the object to be carbonized. The temperature of the heating part was about 320 ° C., and the heating process time was about 15 minutes. The carbide of the leaves of this maki tree is referred to as “MK-2”. The Raman spectrum was measured for MK-2.

(比較例1)
イグサを3〜10mmに裁断したものを被炭化物として、電気炉を用いて、アルゴン雰囲気下、炭化温度480℃で180分間炭化処理し、イグサ炭化物を製造した。このイグサ炭化物を「480−180」とする。試料1についてラマンスペクトルを測定し、その結果を図6に示す。
(Comparative Example 1)
The rush cut into 3 to 10 mm was used as a material to be carbonized, and carbonized for 180 minutes at a carbonization temperature of 480 ° C. in an argon atmosphere using an electric furnace to produce rush carbide. This rush carbide is referred to as “480-180”. The Raman spectrum of sample 1 was measured, and the result is shown in FIG.

(比較例2)
イグサを3〜10mmに裁断したものを被炭化物として、電気炉を用いて、アルゴン雰囲気下、炭化温度300℃で炭化処理した。炭化処理時間を、10分間、20分間、30分間、40分間とし、各炭化処理時間におけるイグサ炭化処理物についてラマンスペクトルを測定した。その結果を図7に示す。なお、各炭化処理物の試料名は、「300−(炭化処理時間)」で表す。
(Comparative Example 2)
The rush cut into 3 to 10 mm was carbonized and carbonized at a carbonization temperature of 300 ° C. in an argon atmosphere using an electric furnace. The carbonization time was 10 minutes, 20 minutes, 30 minutes, and 40 minutes, and the Raman spectrum was measured for the rush carbonized product at each carbonization time. The result is shown in FIG. Note that the sample name of each carbonized product is represented by “300- (carbonization time)”.

(比較例3)
イグサを3〜10mmに裁断したものを被炭化物として、電気炉を用いて、アルゴン雰囲気下、炭化温度350℃で炭化処理した。炭化処理時間を、10分間、20分間、30分間、40分間とし、各炭化処理時間におけるイグサ炭化処理物についてラマンスペクトルを測定した。その結果を図8に示す。なお、各炭化処理物の試料名は、「350−(炭化処理時間)」で表す。
(Comparative Example 3)
The rush cut into 3 to 10 mm was carbonized and carbonized using an electric furnace at a carbonization temperature of 350 ° C. in an argon atmosphere. The carbonization time was 10 minutes, 20 minutes, 30 minutes, and 40 minutes, and the Raman spectrum was measured for the rush carbonized product at each carbonization time. The result is shown in FIG. The sample name of each carbonized product is represented by “350- (carbonizing time)”.

(比較例4)
マキの木の葉(未乾燥物)を被炭化物として、電気炉を用いて、アルゴン雰囲気下、炭化温度280℃で30分間炭化処理し、マキの木の葉の炭化物を製造した。このマキの木の葉の炭化物を「MK炉280−30」とする。MK炉280−30についてラマンスペクトルを測定した。
(Comparative Example 4)
Carbide leaves (undried material) were carbonized using an electric furnace in an argon atmosphere at a carbonization temperature of 280 ° C. for 30 minutes to produce charcoal leaves. The carbide of the leaves of this maki tree is referred to as “MK furnace 280-30”. The Raman spectrum was measured for the MK furnace 280-30.

(比較例5)
マキの木の葉(未乾燥物)を被炭化物として、電気炉を用いて、アルゴン雰囲気下、炭化温度280℃で60分間炭化処理し、マキの木の葉の炭化物を製造した。このマキの木の葉の炭化物を「MK炉280−60」とする。MK炉280−60についてラマンスペクトルを測定した。
(Comparative Example 5)
Carbide leaves (undried matter) were carbonized using an electric furnace in an argon atmosphere at a carbonization temperature of 280 ° C. for 60 minutes to produce carbides of the leaves of the persimmon tree. The carbide of the leaves of this maki tree is referred to as “MK furnace 280-60”. The Raman spectrum was measured for the MK furnace 280-60.

[炭化物のラマンスペクトル測定]
ラマンスペクトルの測定条件は以下のとおりである。
測定器:顕微レーザーラマン分光分析装置(レニショー(株)「inVia Reflex」)
レーザー:YAG(ダブリング)、532nm
出力:50mWを5%に減光
対物レンズ:100倍
積算回数:5回
測定範囲:800〜2000cm-1
露光時間:100s
[Raman spectrum measurement of carbides]
The measurement conditions of the Raman spectrum are as follows.
Measuring instrument: Microscopic laser Raman spectroscopic analyzer (Renishaw "inVia Reflex")
Laser: YAG (doubling), 532 nm
Output: 50 mW reduced to 5% Objective lens: 100 times Integration count: 5 Measurement range: 800-2000 cm -1
Exposure time: 100s

実施例および比較例の各試料について、sp3混成軌道に由来する約1400cm-1付近のピーク(Dバンド)と、sp2混成軌道に由来する約1600cm-1付近のピーク(Gバンド)の面積比(ID/IG)を算出し、以下の表1にまとめた。 For each sample of the example and the comparative example, the area ratio of the peak (D band) around 1400 cm −1 derived from the sp3 hybrid orbit and the peak (G band) around 1600 cm −1 derived from the sp2 hybrid orbit ( I D / I G ) was calculated and summarized in Table 1 below.

Figure 2018016737
Figure 2018016737

電気炉を用いて十分に炭化したイグサ炭化物(試料名:480−180)のラマンスペクトルを見ると、DバンドとGバンドが認められ、その面積比は2.6であった。
また、試料1(実施例1)、試料2(実施例2)のラマンスペクトルにおいてもDバンドとGバンドが認められ、その面積比は、それぞれ2.4、2.5であった。すなわち、実施例1、2の炭化物の製造方法によれば、加熱部温度200〜500℃、加熱工程時間20分以内で炭化処理しても、電気炉で十分に炭化した試料「480−180」と同等の炭化物を得られることがわかる。
When the Raman spectrum of the rush carbide (sample name: 480-180) sufficiently carbonized using an electric furnace was observed, a D band and a G band were observed, and the area ratio was 2.6.
In addition, the D band and the G band were also observed in the Raman spectra of Sample 1 (Example 1) and Sample 2 (Example 2), and the area ratios were 2.4 and 2.5, respectively. That is, according to the method of manufacturing carbides of Examples 1 and 2, the sample “480-180” sufficiently carbonized in the electric furnace even when carbonized within a heating part temperature of 200 to 500 ° C. and a heating process time of 20 minutes or less. It can be seen that the same carbide can be obtained.

次に、比較例2、3において、電気炉を用いて、炭化処理温度を300℃、350℃とし、炭化処理時間を10〜40分として炭化処理したイグサ炭化処理物について検討した。その結果、300℃では、40分間加熱してもDバンドとGバンドに十分なピークが形成されなかった。また、350℃では、40分間加熱するとDバンドとGバンドの面積比が試料1、2と同等になったが、Dバンドの半値幅が試料1、2よりやや大きく、加熱時間が不十分であることが認められる。   Next, in Comparative Examples 2 and 3, an rush carbonized product that was carbonized using an electric furnace at carbonization temperatures of 300 ° C. and 350 ° C. and a carbonization time of 10 to 40 minutes was examined. As a result, at 300 ° C., sufficient peaks were not formed in the D band and G band even after heating for 40 minutes. In addition, when heated at 350 ° C. for 40 minutes, the area ratio of the D band to the G band became equal to that of Samples 1 and 2, but the half width of D band was slightly larger than Samples 1 and 2, and the heating time was insufficient It is recognized that there is.

以上の結果から、加熱部温度約250℃、加熱工程時間約5分で処理した実施例1では、電気炉で炭化処理した比較例2、3より、低温かつ短時間でイグサ炭化物が得られたことがわかる。   From the above results, in Example 1 treated at a heating part temperature of about 250 ° C. and a heating process time of about 5 minutes, rush carbide was obtained at a lower temperature and in a shorter time than Comparative Examples 2 and 3 carbonized in an electric furnace. I understand that.

また、マキの木の葉の炭化物のラマンスペクトルの結果では、MK−1のID/IGは1.66、MK−2のID/IGは1.40であった。一方、MK炉280−30、MK炉280−60では、DバンドとGバンドが認められなかった。本発明の炭化物の製造方法により、短時間でマキの木の葉の炭化物を得られることがわかる。 Further, in the Raman spectrum result of Maki foliage carbide, I D / I G of MK-1 is 1.66, I D / I G of MK-2 was 1.40. On the other hand, D band and G band were not recognized in MK furnace 280-30 and MK furnace 280-60. It can be seen that the carbide of the leaves of the maki tree can be obtained in a short time by the method for producing carbide of the present invention.

[吸着試験]
以下の試料3〜8のイグサ炭化物、試料9のイグサについて、セシウム又は硫化水素の吸着試験を行った。結果は、表2、3に記載した。
試料3:イグサの全茎(地上部)を3〜10mmに裁断したものを被炭化物とし、実施例1と同様にイグサ炭化物を製造した。
試料4:イグサの茎の外筒部を剥がして茎内部の綿部を取り出し、3〜10mmに裁断したものを被炭化物とし、実施例1と同様にイグサ炭化物を製造した。
試料5:イグサの茎の外筒部を剥がして茎内部の綿部を取り出し、約3mmに裁断したものを被炭化物とし、実施例1と同様にイグサ炭化物を製造した。
試料6:イグサの全茎(地上部)を10〜20mmに裁断したものを被炭化物とし、実施例2と同様にイグサ炭化物を製造した。
試料7:イグサの全茎(地中部)を10〜20mmに裁断したものを被炭化物とし、実施例2と同様にイグサ炭化物を製造した。
試料8:イグサの全草(球根部も含む。)を10〜20mmに裁断したものを被炭化物とし、実施例2と同様にイグサ炭化物を製造した。
試料9:イグサの全茎(地上部)を3〜10mmに裁断し、加熱せずに、そのまま使用した。
[Adsorption test]
The cesium or hydrogen sulfide adsorption test was performed on the rush carbides of the following samples 3 to 8 and the rush of sample 9. The results are shown in Tables 2 and 3.
Sample 3: A rush charcoal was produced in the same manner as in Example 1 except that the whole stem (ground part) of the rush was cut into 3 to 10 mm to be carbonized.
Sample 4: The outer cylinder part of the stem of the rush was peeled off, the cotton part inside the stem was taken out, and what was cut into 3 to 10 mm was made to be carbonized, and the rush carbide was produced in the same manner as in Example 1.
Sample 5: The outer cylinder part of the stem of the rush was peeled off, the cotton part inside the stem was taken out, and what was cut into about 3 mm was used as the article to be carbonized, and the rush carbide was produced in the same manner as in Example 1.
Sample 6: A rush charcoal was produced in the same manner as in Example 2 except that the whole stem (above ground) of the rush was cut into 10 to 20 mm to be carbonized.
Sample 7: A rush charcoal was produced in the same manner as in Example 2 except that the whole stem (underground) of the rush was cut into 10 to 20 mm to be carbonized.
Sample 8: A rush carbide was produced in the same manner as in Example 2 except that the whole grass of rush (including the bulb part) was cut into 10 to 20 mm to be carbonized.
Sample 9: The whole stem (above ground) of rush was cut into 3 to 10 mm and used as it was without heating.

[セシウム吸着試験]
セシウム吸着試験の処理操作:試料1gに100mLの水を加え3時間以上撹拌し、水になじませた。マグネチックスターラで撹拌しながら安定セシウムを1mg/Lとなるように投入し試験を開始した。室温で撹拌し、0.5時間後、1時間後、2時間後に試験液を採取した。採取した試験液は、孔径0.45μmのフィルタでろ過し、ろ液を分析試料とした。分析は、誘導結合プラズマ質量分析計(ICP−MS)により行った。結果は、開始時の濃度を100%とし、試験液に残存するセシウムの割合を表示した。
[Cesium adsorption test]
Processing operation of cesium adsorption test: 100 mL of water was added to 1 g of a sample, and the mixture was stirred for 3 hours or more and allowed to adjust to water. While stirring with a magnetic stirrer, stable cesium was added to 1 mg / L and the test was started. The mixture was stirred at room temperature, and the test solution was collected after 0.5 hour, 1 hour, and 2 hours. The collected test solution was filtered with a filter having a pore diameter of 0.45 μm, and the filtrate was used as an analysis sample. The analysis was performed with an inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS). As a result, the concentration at the start was defined as 100%, and the ratio of cesium remaining in the test solution was displayed.

Figure 2018016737
Figure 2018016737

表2を見ると、加熱処理をしていない試料9は、セシウム吸着能が低かった。一方、本発明の炭化物の製造方法により得られたイグサ炭化物は、高いセシウム吸着能を有することが認められた。
更には、約250℃で炭化したイグサ炭化物は、約450℃で炭化したイグサ炭化物より高いセシウム吸着能を有することが認められた。
When Table 2 was seen, the sample 9 which was not heat-processed had low cesium adsorption ability. On the other hand, it was confirmed that the rush carbide obtained by the method for producing carbide of the present invention has a high cesium adsorption ability.
Furthermore, rush carbides carbonized at about 250 ° C. were found to have a higher cesium adsorption capacity than rush carbides carbonized at about 450 ° C.

本発明の炭化物の製造方法によれば、約250℃の低温でも炭化物を製造することが可能であり、高いセシウム吸着能を有する炭化物等、従来に無い新たな性質を有する炭化物を得ることができた。   According to the method for producing a carbide of the present invention, it is possible to produce a carbide even at a low temperature of about 250 ° C., and it is possible to obtain a carbide having a new property that has not existed in the past, such as a carbide having a high cesium adsorption ability. It was.

試料3〜5を見ると、イグサの茎の外筒部を剥がして、綿部のみを炭化した試料4,5の方が、全茎を炭化した試料3より優れたセシウム吸着能が認められた。また、試料6〜8を参照しても、綿部の少ない地中部や球根部を含む全草の方が、セシウム吸着能が低下することから、イグサの茎内部の綿部を低温で炭化した炭化物は高いセシウム吸着能を有していることがわかる。   Looking at Samples 3 to 5, samples 4 and 5 in which the outer cylinder portion of the rush stem was peeled off and carbonized only in the cotton portion were found to have a better cesium adsorption ability than Sample 3 in which the whole stem was carbonized. . Moreover, even if it refers to the samples 6-8, since the whole plant including the underground part and bulb part with few cotton parts reduces the cesium adsorption ability, the cotton part inside the rush stem was carbonized at low temperature. It can be seen that the carbide has a high cesium adsorption capacity.

なお、上記比較例1で得られたイグサ炭化物(電気炉、480℃、180分間)について、イグサの茎内部を観察すると、綿部の形跡がなくなっていた。電気炉を用いて炭化処理すると、イグサ全体を、時間をかけて加熱する必要がある。そのため、綿部に多量の熱がかかり、外筒部が炭化する時には、綿部は消失すると推察される。すなわち、本発明の炭化物の製造方法により、綿部の繊維のような弱い構造物の炭化物を得ることが可能となったといえる。   In addition, about the rush carbide (electric furnace, 480 degreeC, 180 minutes) obtained in the said comparative example 1, when the inside of the rush stalk was observed, the trace of the cotton part was lose | eliminated. When carbonizing using an electric furnace, the entire rush needs to be heated over time. Therefore, when a large amount of heat is applied to the cotton part and the outer cylinder part is carbonized, it is assumed that the cotton part disappears. That is, it can be said that the carbide manufacturing method of the present invention makes it possible to obtain a carbide having a weak structure such as a fiber of a cotton part.

[硫化水素吸着試験]
硫化水素吸着試験の処理操作:濃度100ppmの硫化水素ガスを満たした5Lの容器内に、試料1gを置き、0.5時間後、2時間後、6時間後に容器内の気体を採取して、硫化水素の濃度を測定した。
[Hydrogen sulfide adsorption test]
Treatment operation for hydrogen sulfide adsorption test: 1 g of a sample was placed in a 5 L container filled with hydrogen sulfide gas having a concentration of 100 ppm, and the gas in the container was collected after 0.5 hours, 2 hours, and 6 hours, The concentration of hydrogen sulfide was measured.

Figure 2018016737
Figure 2018016737

表3を見ると、本発明の炭化物の製造方法により得られた試料6は優れた硫化水素吸着能を有することが認められた。   When Table 3 was seen, it was recognized that the sample 6 obtained by the manufacturing method of the carbide | carbonized_material of this invention has the outstanding hydrogen sulfide adsorption ability.

[イグサの熱重量測定]
上記の吸着試験の効果を検証するべく、イグサ(茎部)の熱重量測定を行い、イグサ炭化物の形成過程を調べた。熱重量測定は、昇温温度10℃/min、窒素雰囲気下の条件で行った。その結果を図9に示す。図9(A)は、試料重量(TG)の変化を表す図である。図9(B)は、試料重量の減少速度(DTG)を表す図である。
[Thermogravimetry of rush]
In order to verify the effect of the above adsorption test, thermogravimetry of rush (stem) was performed to examine the formation process of rush carbide. The thermogravimetric measurement was performed under conditions of a temperature rising temperature of 10 ° C./min and a nitrogen atmosphere. The result is shown in FIG. FIG. 9A is a diagram showing a change in the sample weight (TG). FIG. 9B is a diagram showing a decrease rate (DTG) of the sample weight.

図9(B)を見ると、210〜300℃付近に第1のピーク、300〜380℃付近に第2のピークが認められる。これは、外筒部と綿部の炭化温度の違いにより生じていると推察される。また、その重量の残分は、開始時の試料重量を100%として、210℃における重量残分は93%であり、第1のピークを越えると68%(300℃)まで低下し、更に第2のピークを越えると36%(380℃)まで低下した。   When FIG. 9 (B) is seen, the 1st peak is recognized by 210-300 degreeC vicinity, and the 2nd peak is recognized by 300-380 degreeC vicinity. It is inferred that this is caused by a difference in carbonization temperature between the outer tube portion and the cotton portion. Moreover, the weight residue is 93% at 210 ° C. with the sample weight at the start as 100%, and when the first peak is exceeded, it decreases to 68% (300 ° C.). When the peak of 2 was exceeded, it decreased to 36% (380 ° C.).

本発明の炭化物の製造方法によれば、炭化処理時間が短縮化され、熱供給のための消費エネルギーを低減しつつ、製造時間が短縮化された炭化物の製造方法を提供することができる。   According to the method for manufacturing a carbide of the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a carbide in which the manufacturing time is shortened while the carbonization time is shortened and energy consumption for heat supply is reduced.

また、本発明の炭化物の製造方法により得られた炭化物は、セシウムや硫化水素等の吸着において特異な吸着性能を有することから、新たな性質の吸着剤の開発に利用することができる。   Further, since the carbide obtained by the method for producing carbide according to the present invention has a specific adsorption performance in adsorption of cesium, hydrogen sulfide and the like, it can be used for developing an adsorbent having a new property.

10,11,12…炭化処理装置、1…被炭化物、2…加熱部、3…熱供給部、4…温度センサ、5…蓋、6…開口部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 11, 12 ... Carbonization processing apparatus, 1 ... Carbide, 2 ... Heating part, 3 ... Heat supply part, 4 ... Temperature sensor, 5 ... Cover, 6 ... Opening part

(比較例1)
イグサを3〜10mmに裁断したものを被炭化物として、電気炉を用いて、アルゴン雰囲気下、炭化温度480℃で180分間炭化処理し、イグサ炭化物を製造した。このイグサ炭化物を「480−180」とする。480−180についてラマンスペクトルを測定し、その結果を図6に示す。
(Comparative Example 1)
The rush cut into 3 to 10 mm was used as a material to be carbonized, and carbonized for 180 minutes at a carbonization temperature of 480 ° C. in an argon atmosphere using an electric furnace to produce rush carbide. This rush carbide is referred to as “480-180”. The Raman spectrum was measured for 480-180 , and the result is shown in FIG.

Claims (6)

被炭化物を200〜500℃の温度に加熱された加熱部に接触させることにより前記被炭化物を加熱する加熱工程、及び、
前記被炭化物を前記加熱部の上で転動させる転動工程、を備えたことを特徴とする炭化物の製造方法。
A heating step of heating the carbide by bringing the carbide to be heated into contact with a heating unit heated to a temperature of 200 to 500 ° C; and
A rolling method for rolling the carbide to be rolled on the heating unit.
前記加熱工程は、前記加熱部の温度が200〜350℃であり、前記被炭化物と空気が接触した状態であることを特徴とする請求項1に記載の炭化物の製造方法。   The said heating process is a state whose temperature of the said heating part is 200-350 degreeC, and the said to-be-carburized object and air contacted, The manufacturing method of the carbide | carbonized_material of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記加熱工程の時間は、60分以内であることを特徴とする請求項1又は2に記載の炭化物の製造方法。   The method for producing a carbide according to claim 1 or 2, wherein the time of the heating step is within 60 minutes. 前記被炭化物は、草本又は木の葉であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の炭化物の製造方法。   The method for producing a carbide according to any one of claims 1 to 3, wherein the carbide is a herb or a leaf of a tree. 前記被炭化物は、イグサであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の炭化物の製造方法。   The said to-be-carburized object is an rush, The manufacturing method of the carbide | carbonized_material in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. イグサの炭化物であって、内部に綿部の炭化物を有することを特徴とするイグサの炭化物。   A rush of carbide of rush, characterized by having a cotton carbide inside.
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