JP3472393B2 - 二硫化炭素用吸収剤 - Google Patents
二硫化炭素用吸収剤Info
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Landscapes
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、二硫化炭素に対す
る吸着容量が大きい活性炭からなる吸着剤に関する。二
硫化炭素用吸着剤は、ビスコース・レーヨン等の製造現
場において、作業者の防護のために防毒マスク用として
多用されている。
る吸着容量が大きい活性炭からなる吸着剤に関する。二
硫化炭素用吸着剤は、ビスコース・レーヨン等の製造現
場において、作業者の防護のために防毒マスク用として
多用されている。
【０００２】
【従来の技術】活性炭は気体吸収用として良く使用さ
れ、活性炭により有毒ガス・悪臭ガスなどの有毒ガスを
吸収除去することは従来からなされている。活性炭は、
通常、種々の炭素材料を炭化し、次いで賦活することに
より製造される。炭化処理は、炭素材料の炭化度を高め
るために行われ、炭素材料を乾燥し、例えば、６００℃
程度で不活性雰囲気で加熱することで実施される。炭化
後、必要により破砕又は造粒して粒度を揃えた後に賦活
処理が行われる。
れ、活性炭により有毒ガス・悪臭ガスなどの有毒ガスを
吸収除去することは従来からなされている。活性炭は、
通常、種々の炭素材料を炭化し、次いで賦活することに
より製造される。炭化処理は、炭素材料の炭化度を高め
るために行われ、炭素材料を乾燥し、例えば、６００℃
程度で不活性雰囲気で加熱することで実施される。炭化
後、必要により破砕又は造粒して粒度を揃えた後に賦活
処理が行われる。
【０００３】賦活処理は、細孔構造を生成させて吸収能
力を向上させるために行われる。賦活処理にはガス賦活
と薬品賦活の２種類がある。賦活は、ガス賦活は、炭化
した材料を、例えば、水蒸気、二酸化炭素、酸素の混合
雰囲気で８００℃〜１０００℃で加熱することにより行
われる。一方、薬品賦活は、炭化した材料を、化学薬品
（例えば、塩化亜鉛、リン酸、アルカリ塩等）を含浸さ
せて加熱することにより行われる。賦活により得られる
活性炭のＢＥＴ比表面積は、原料の種類にもよるが、通
常８００〜１６００ｍ2 ／ｇである。
力を向上させるために行われる。賦活処理にはガス賦活
と薬品賦活の２種類がある。賦活は、ガス賦活は、炭化
した材料を、例えば、水蒸気、二酸化炭素、酸素の混合
雰囲気で８００℃〜１０００℃で加熱することにより行
われる。一方、薬品賦活は、炭化した材料を、化学薬品
（例えば、塩化亜鉛、リン酸、アルカリ塩等）を含浸さ
せて加熱することにより行われる。賦活により得られる
活性炭のＢＥＴ比表面積は、原料の種類にもよるが、通
常８００〜１６００ｍ2 ／ｇである。
【０００４】ところで、二硫化炭素は、沸点が低く、蒸
気圧が高いことから、活性炭等の吸着剤への吸着力が弱
く、一度吸着しても脱着し易く、吸着剤を充填した吸収
缶内を拡散し易い。そこで、被吸収体が二硫化炭素であ
る場合の吸着剤は、他の有機ガスの場合に比べて、高い
吸着容量を有することが望ましい。通常市販さている吸
着剤用の活性炭は、二硫化炭素の吸着容量が９ｍｍｏｌ
／ｇ未満である。
気圧が高いことから、活性炭等の吸着剤への吸着力が弱
く、一度吸着しても脱着し易く、吸着剤を充填した吸収
缶内を拡散し易い。そこで、被吸収体が二硫化炭素であ
る場合の吸着剤は、他の有機ガスの場合に比べて、高い
吸着容量を有することが望ましい。通常市販さている吸
着剤用の活性炭は、二硫化炭素の吸着容量が９ｍｍｏｌ
／ｇ未満である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、二硫化炭素の吸着容量が９ｍｍｏｌ／ｇ以上、好ま
しくは、１２ｍｍｏｌ／ｇ以上である、従来より優れた
二硫化炭素吸着能力を有する活性炭からなる二硫化炭素
用吸収剤を提供することにある。
は、二硫化炭素の吸着容量が９ｍｍｏｌ／ｇ以上、好ま
しくは、１２ｍｍｏｌ／ｇ以上である、従来より優れた
二硫化炭素吸着能力を有する活性炭からなる二硫化炭素
用吸収剤を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＢＥＴ比表面
積が１９００ｍ2 ／ｇ以上であり、二硫化炭素の吸着容
量が９ｍｍｏｌ／ｇ以上である活性炭からなることを特
徴とする二硫化炭素用吸収剤に関する。本発明の吸収剤
は、好ましくは、ＢＥＴ比表面積が２１００ｍ2 ／ｇ以
上であり、二硫化炭素の吸着容量が１２ｍｍｏｌ／ｇ以
上である。
積が１９００ｍ2 ／ｇ以上であり、二硫化炭素の吸着容
量が９ｍｍｏｌ／ｇ以上である活性炭からなることを特
徴とする二硫化炭素用吸収剤に関する。本発明の吸収剤
は、好ましくは、ＢＥＴ比表面積が２１００ｍ2 ／ｇ以
上であり、二硫化炭素の吸着容量が１２ｍｍｏｌ／ｇ以
上である。
【０００７】以下、本発明について説明する。本発明の
吸収剤は、通常の活性炭をプラズマ処理することにより
得られる。原料として用いられる活性炭には、従来の活
性炭をそのまま用いることができる。活性炭の原料とな
る炭素材料は、通常は椰子殻であるが、椰子殻以外に、
木炭、のこくず、亜炭、石炭、ピッチ、もみ殻、古タイ
ヤ等であっても良い。さらに、活性炭製造時の賦活方法
にも特に制限はなく、ガス賦活及び薬品賦活のいずれの
方法により賦活された活性炭も用いることができる。さ
らに、活性炭には、通常、形状によって造粒炭、破砕
炭、顆粒炭、球形炭等があるが、本発明では、いずれの
形状の活性炭も処理することができる。
吸収剤は、通常の活性炭をプラズマ処理することにより
得られる。原料として用いられる活性炭には、従来の活
性炭をそのまま用いることができる。活性炭の原料とな
る炭素材料は、通常は椰子殻であるが、椰子殻以外に、
木炭、のこくず、亜炭、石炭、ピッチ、もみ殻、古タイ
ヤ等であっても良い。さらに、活性炭製造時の賦活方法
にも特に制限はなく、ガス賦活及び薬品賦活のいずれの
方法により賦活された活性炭も用いることができる。さ
らに、活性炭には、通常、形状によって造粒炭、破砕
炭、顆粒炭、球形炭等があるが、本発明では、いずれの
形状の活性炭も処理することができる。
【０００８】プラズマ処理は、例えば図１に示すような
装置を用いて行うことができる。図中、１はマイクロ波
発生器、２は導波管、３は石英ガラス製の処理室、４は
アイソレーター、５はスリー・スタブ同調器（Ｔｈｒｅ
ｅ−ｓｔｕｂ ｔｕｎｅｒ）、６はマイクロ波出力計、
７はマイクロ波反射用プランジャ、８はマノメーター、
９は真空計、１０は液体窒素である。マイクロ波反射用
プランジャ７はマイクロ波を反射して処理室３にマイク
ロ波を集中させるために使用される。処理室３の排気ガ
スを液体窒素１０内を通して真空源に導くのは処理室の
真空度を高めるためである。
装置を用いて行うことができる。図中、１はマイクロ波
発生器、２は導波管、３は石英ガラス製の処理室、４は
アイソレーター、５はスリー・スタブ同調器（Ｔｈｒｅ
ｅ−ｓｔｕｂ ｔｕｎｅｒ）、６はマイクロ波出力計、
７はマイクロ波反射用プランジャ、８はマノメーター、
９は真空計、１０は液体窒素である。マイクロ波反射用
プランジャ７はマイクロ波を反射して処理室３にマイク
ロ波を集中させるために使用される。処理室３の排気ガ
スを液体窒素１０内を通して真空源に導くのは処理室の
真空度を高めるためである。
【０００９】プラズマは、励起した分子、原子、イオ
ン、電子など荷電粒子を含み、全体として電気的にほぼ
中性を保つ粒子の集団である。プラズマは、１Ｐａ〜１
ａｔｍ程度の範囲にある気体を極めて高い高温状態にす
るか、あるいは強い磁場又は電磁波のもとにおくと発生
する。本発明においてプラズマ処理とは、このような環
境中に、対象とする材料を一定時間置くことをいう。
ン、電子など荷電粒子を含み、全体として電気的にほぼ
中性を保つ粒子の集団である。プラズマは、１Ｐａ〜１
ａｔｍ程度の範囲にある気体を極めて高い高温状態にす
るか、あるいは強い磁場又は電磁波のもとにおくと発生
する。本発明においてプラズマ処理とは、このような環
境中に、対象とする材料を一定時間置くことをいう。
【００１０】図１に示す上記装置では、プラズマは、処
理室３を真空にし、例えばマイクロ波のような電磁波を
照射することにより、発生させることができる。処理室
３の真空度は、約１トル（Ｔｏｒｒ）以下にすること
が、プラズマの発生を維持するという観点から適当であ
る。また電磁波は、ラジオ波からマイクロ波の範囲が適
当であり、振動数は、おおよそ１ＧＨｚ〜１０００ＧＨ
ｚの範囲、通常は１〜１０ＧＨｚが適当である。
理室３を真空にし、例えばマイクロ波のような電磁波を
照射することにより、発生させることができる。処理室
３の真空度は、約１トル（Ｔｏｒｒ）以下にすること
が、プラズマの発生を維持するという観点から適当であ
る。また電磁波は、ラジオ波からマイクロ波の範囲が適
当であり、振動数は、おおよそ１ＧＨｚ〜１０００ＧＨ
ｚの範囲、通常は１〜１０ＧＨｚが適当である。
【００１１】尚、本発明におけるプラズマは、減圧下で
ラジオ波やマイクロ波などの電磁波を利用するいわゆる
低温プラズマである。
ラジオ波やマイクロ波などの電磁波を利用するいわゆる
低温プラズマである。
【００１２】尚、上記プラズマ処理の前に、活性炭をア
ルカリ処理することもできる。ここでアルカリ処理と
は、活性炭をアルカリ水溶液に一定時間浸漬する処理で
ある。アルカリ水溶液に含まれるアルカリ成分としては
特に制限はないが、アルカリ金属水酸化物（例えば、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム
等）、アルカリ土類金属水酸化物（例えば、水酸化カル
シウム、水酸化バリウム、水酸化ストロンチウム等）、
アンモニア、アミン類等を挙げることができる。アルカ
リ成分の濃度は、アルカリの種類、原料、及び原料の量
等を考慮して適宜決定されるが、通常０．１〜２モル／
リットルの範囲とすることが適当である。
ルカリ処理することもできる。ここでアルカリ処理と
は、活性炭をアルカリ水溶液に一定時間浸漬する処理で
ある。アルカリ水溶液に含まれるアルカリ成分としては
特に制限はないが、アルカリ金属水酸化物（例えば、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム
等）、アルカリ土類金属水酸化物（例えば、水酸化カル
シウム、水酸化バリウム、水酸化ストロンチウム等）、
アンモニア、アミン類等を挙げることができる。アルカ
リ成分の濃度は、アルカリの種類、原料、及び原料の量
等を考慮して適宜決定されるが、通常０．１〜２モル／
リットルの範囲とすることが適当である。
【００１３】活性炭をアルカリ水溶液へ浸漬する時間
は、アルカリの種類、原料、及び原料の量等を考慮して
適宜決定されるが、例えば１０分間〜２時間程度とする
ことができる。また、浸漬時のアルカリ水溶液の温度
は、特に制限はないが、処理時間の短縮等を考慮すると
４０〜８０℃の範囲の加熱下で行うことが適当である。
この加熱処理は、例えばエバポレーターを用いて吸引脱
水しながら行うことができる。
は、アルカリの種類、原料、及び原料の量等を考慮して
適宜決定されるが、例えば１０分間〜２時間程度とする
ことができる。また、浸漬時のアルカリ水溶液の温度
は、特に制限はないが、処理時間の短縮等を考慮すると
４０〜８０℃の範囲の加熱下で行うことが適当である。
この加熱処理は、例えばエバポレーターを用いて吸引脱
水しながら行うことができる。
【００１４】尚、アルカリ水溶液への浸漬前に、処理対
象である活性炭を真空下で加熱して脱水することで、ア
ルカリ処理の効果を高めることができることから好まし
い。この真空加熱処理は、例えば温度１２０〜６００
℃、真空度１ｔｏｒｒ以下、処理時間１〜５時間の条件
で行うことができる。アルカリ水溶液への浸漬処理が済
んだ活性炭は、水分を除去した後、プラズマ処理を施
す。プラズマ処理後の活性炭は、好ましくは水洗等によ
り、付着したアルカリ分を除去することが好ましい。
象である活性炭を真空下で加熱して脱水することで、ア
ルカリ処理の効果を高めることができることから好まし
い。この真空加熱処理は、例えば温度１２０〜６００
℃、真空度１ｔｏｒｒ以下、処理時間１〜５時間の条件
で行うことができる。アルカリ水溶液への浸漬処理が済
んだ活性炭は、水分を除去した後、プラズマ処理を施
す。プラズマ処理後の活性炭は、好ましくは水洗等によ
り、付着したアルカリ分を除去することが好ましい。
【００１５】上記製造方法により、プラズマ処理前に比
べてＢＥＴ比表面積が格段に高められた活性炭が得られ
る。得られる活性炭のＢＥＴ比表面積は、アルカリ処理
条件やプラズマ処理条件により変化し、特に、電磁波の
波長及び出力が一定の場合、処理時間を制御することに
より、ＢＥＴ比表面積が１９００ｍ2 ／ｇ以上である活
性炭を得ることができる。上記製造方法によれば、好ま
しくはＢＥＴ比表面積が２１００ｍ2 ／ｇ以上、より好
ましくはＢＥＴ比表面積が２３００ｍ2 ／ｇ以上の活性
炭を製造することができる。
べてＢＥＴ比表面積が格段に高められた活性炭が得られ
る。得られる活性炭のＢＥＴ比表面積は、アルカリ処理
条件やプラズマ処理条件により変化し、特に、電磁波の
波長及び出力が一定の場合、処理時間を制御することに
より、ＢＥＴ比表面積が１９００ｍ2 ／ｇ以上である活
性炭を得ることができる。上記製造方法によれば、好ま
しくはＢＥＴ比表面積が２１００ｍ2 ／ｇ以上、より好
ましくはＢＥＴ比表面積が２３００ｍ2 ／ｇ以上の活性
炭を製造することができる。
【００１６】本発明の活性炭からなる二硫化炭素用吸収
剤は、ＢＥＴ比表面積が１９００ｍ2 ／ｇ以上であり、
かつ二硫化炭素の吸着容量が９ｍｍｏｌ／ｇ以上であ
る。二硫化炭素の吸着容量は、プラズマ処理の条件やア
ルカリ処理の有無により異なるが、条件によっては、１
２ｍｍｏｌ／ｇ以上の二硫化炭素の吸着容量を有する活
性炭を得ることもできる。
剤は、ＢＥＴ比表面積が１９００ｍ2 ／ｇ以上であり、
かつ二硫化炭素の吸着容量が９ｍｍｏｌ／ｇ以上であ
る。二硫化炭素の吸着容量は、プラズマ処理の条件やア
ルカリ処理の有無により異なるが、条件によっては、１
２ｍｍｏｌ／ｇ以上の二硫化炭素の吸着容量を有する活
性炭を得ることもできる。
【００１７】
【実施例】以下本発明を実施例によりさらに説明する。
実施例１
〔活性炭のプラズマ処理〕図１に概略説明図を示す装置
を用いて活性炭のプライマ処理を行った。即ち、市販の
椰子殻活性炭（ＢＥＴ比表面積１８３２ｍ2 ／ｇ）１０
ｇを処理室３に充填し、次いで真空ポンプにより処理室
３内を約０．１〜０．０１に減圧した。所定の圧力にま
で減圧した後、３００Ｗのマイクロ波（２．４５ＧＨ
ｚ）を処理室に照射して処理室内をプラズマ状態にし
た。２分間経過後、マイクロ波の照射をやめ、活性炭を
処理室から取り出した。
を用いて活性炭のプライマ処理を行った。即ち、市販の
椰子殻活性炭（ＢＥＴ比表面積１８３２ｍ2 ／ｇ）１０
ｇを処理室３に充填し、次いで真空ポンプにより処理室
３内を約０．１〜０．０１に減圧した。所定の圧力にま
で減圧した後、３００Ｗのマイクロ波（２．４５ＧＨ
ｚ）を処理室に照射して処理室内をプラズマ状態にし
た。２分間経過後、マイクロ波の照射をやめ、活性炭を
処理室から取り出した。
【００１８】〔各種物性の測定〕実施例１で得た活性炭
および未処理椰子殻活性炭について、ＢＥＴ比表面積お
よび二硫化炭素の吸着容量を測定し、結果を表１に示
す。尚、ＢＥＴ比表面積の測定は、常法により行った。
また、二硫化炭素の吸着容量を測定は図２に示す装置を
用いて、以下の要領で行った。
および未処理椰子殻活性炭について、ＢＥＴ比表面積お
よび二硫化炭素の吸着容量を測定し、結果を表１に示
す。尚、ＢＥＴ比表面積の測定は、常法により行った。
また、二硫化炭素の吸着容量を測定は図２に示す装置を
用いて、以下の要領で行った。
【００１９】（１）液体窒素トラップのところで、二硫
化炭素を凍らせる。 （２）スプリングにつるしたバケットに活性炭を入れ
る。 （３）Ｖ１〜Ｖ７を開き系内を減圧する。 （４）Ｖ１、Ｖ５〜Ｖ７を閉じる。 （５）予め液体窒素トラップのところで凍らせておいた
二硫化炭素から、液体窒素を取り除き、二硫化炭素蒸気
を発生させる。 （６）Ｖ３を閉じる。 （７）Ｖ１を開くと、活性炭が二硫化炭素蒸気を吸着し
重量か増加することによってスプリングが伸び、活性炭
を入れたバケットの位置が変化する。 （８）（７）でＶ１を開いてから１５分以上経過した
ら、デジタルマノメータの表示した圧力とバケットの高
さを記録する。 （９）Ｖ１を閉じる。 （10）Ｖ３を閉じる。 （11）高さの変化が認められなくなるまで、（６）〜
（10）を繰り返す。 （12）高さの変化が認められなくなったときの高さの全
変化量、即ちスプリングの伸びから活性炭が吸着した二
硫化炭素の質量を求める。
化炭素を凍らせる。 （２）スプリングにつるしたバケットに活性炭を入れ
る。 （３）Ｖ１〜Ｖ７を開き系内を減圧する。 （４）Ｖ１、Ｖ５〜Ｖ７を閉じる。 （５）予め液体窒素トラップのところで凍らせておいた
二硫化炭素から、液体窒素を取り除き、二硫化炭素蒸気
を発生させる。 （６）Ｖ３を閉じる。 （７）Ｖ１を開くと、活性炭が二硫化炭素蒸気を吸着し
重量か増加することによってスプリングが伸び、活性炭
を入れたバケットの位置が変化する。 （８）（７）でＶ１を開いてから１５分以上経過した
ら、デジタルマノメータの表示した圧力とバケットの高
さを記録する。 （９）Ｖ１を閉じる。 （10）Ｖ３を閉じる。 （11）高さの変化が認められなくなるまで、（６）〜
（10）を繰り返す。 （12）高さの変化が認められなくなったときの高さの全
変化量、即ちスプリングの伸びから活性炭が吸着した二
硫化炭素の質量を求める。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、二硫化炭素の吸着容量
が９ｍｍｏｌ／ｇ以上、好ましくは１２ｍｍｏｌ／ｇ以
上である活性炭からなる二硫化炭素用吸収剤を提供する
ことができる。
が９ｍｍｏｌ／ｇ以上、好ましくは１２ｍｍｏｌ／ｇ以
上である活性炭からなる二硫化炭素用吸収剤を提供する
ことができる。
【図１】 本発明の吸着剤の製造方法を実施する装置の
一例の説明図。
一例の説明図。
【図２】 二硫化炭素の吸着容量の測定装置の説明図。
【符号の説明】
１ マイクロ波発生器
２ 導波管
３ 処理室
４ アイソレーター
５ スリー・スタブ同調器
６ マイクロ波出力計
７ マイクロ波反射用プランジャ
８ マノメータ
９ 真空計
１０ 液体窒素
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−187636（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−112286（ＪＰ，Ａ)
特公 昭38−3405（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01J 20/20
A62B 18/02
C01B 31/08
C01B 31/26
Claims (4)
- 【請求項１】 ＢＥＴ比表面積が１９００ｍ2 ／ｇ以上
であり、二硫化炭素の吸着容量が９ｍｍｏｌ／ｇ以上で
ある活性炭からなることを特徴とする二硫化炭素用吸収
剤。 - 【請求項２】 ＢＥＴ比表面積が２１００ｍ2 ／ｇ以上
であり、二硫化炭素の吸着容量が１２ｍｍｏｌ／ｇ以上
である請求項１記載の吸収剤。 - 【請求項３】 活性炭をプラズマ処理することにより得
られる請求項１または２記載の吸収剤。 - 【請求項４】 プラズマ処理が、低温プラズマ処理であ
る請求項３記載の吸収剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20860895A JP3472393B2 (ja) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | 二硫化炭素用吸収剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20860895A JP3472393B2 (ja) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | 二硫化炭素用吸収剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0952042A JPH0952042A (ja) | 1997-02-25 |
| JP3472393B2 true JP3472393B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=16559035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20860895A Expired - Lifetime JP3472393B2 (ja) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | 二硫化炭素用吸収剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3472393B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103551111A (zh) * | 2013-09-25 | 2014-02-05 | 蚌埠首创滤清器有限公司 | 一种汽车尾气吸附用活性炭及其制备方法 |
-
1995
- 1995-08-16 JP JP20860895A patent/JP3472393B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103551111A (zh) * | 2013-09-25 | 2014-02-05 | 蚌埠首创滤清器有限公司 | 一种汽车尾气吸附用活性炭及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0952042A (ja) | 1997-02-25 |
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