JP7421746B2 - カーボンブラックの製造方法 - Google Patents
カーボンブラックの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7421746B2 JP7421746B2 JP2019216485A JP2019216485A JP7421746B2 JP 7421746 B2 JP7421746 B2 JP 7421746B2 JP 2019216485 A JP2019216485 A JP 2019216485A JP 2019216485 A JP2019216485 A JP 2019216485A JP 7421746 B2 JP7421746 B2 JP 7421746B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating furnace
- tar
- carbon black
- less
- activated carbon
- 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.)
- Active
Links
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 title claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 12
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 8
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 2
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 7
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 4
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 3
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000872198 Serjania polyphylla Species 0.000 description 2
- 239000011294 coal tar pitch Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- WHRZCXAVMTUTDD-UHFFFAOYSA-N 1h-furo[2,3-d]pyrimidin-2-one Chemical compound N1C(=O)N=C2OC=CC2=C1 WHRZCXAVMTUTDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000006173 Larrea tridentata Nutrition 0.000 description 1
- 244000073231 Larrea tridentata Species 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 229960002126 creosote Drugs 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Description
本実施形態では、海洋から回収されて破砕されたプラスチックを原料とした導電性材料の製造方法を示す。つまり、本実施形態の方法では、海洋から回収されて破砕されたプラスチックから活性炭を得るとともに、この活性炭を得るための一工程である炭化工程で生じたタールを原料として用いて、カーボンブラックを製造する。
図1に示すように、実施形態の導電性材料の製造方法では、先ず、海洋から回収されたプラスチックごみ1を粉砕して、最大寸法が10mm~50mm程度の大きさの破片11とする。次に、破片11を水が入った容器2に入れて、分離工程を行う。これにより、水より比重の小さな破片11は浮遊物111となり、水より比重の大きな破片11は沈降物112になる。
次に、塩素が除去された浮遊物111aを乾燥機41のホッパー41aに導入する。乾燥機41の下流には、炭化炉として、第一の加熱炉42および第二の加熱炉43が接続されている。第二の加熱炉43の下流には、磁気分離器44、サイクロン分級器45、および粉体落下装置46が、この順に接続されている。
サイクロン分級器45に入った炭化物は比重で分級されて、塊状の炭化物がボトムノズルから排出され、粒状の炭化物がトップノズルから粉体落下装置46に入る。サイクロン分級器45および粉体落下装置46の下方となる部分に、ジェットミル5に向かうベルトコンベヤ15が配置されている。サイクロン分級器45のボトムノズルから排出された塊状の炭化物は、最大寸法が0.5mm~1.0mm程度の大きさ(粒状)に粉砕された後に、ベルトコンベヤ15に載る。また、粉体落下装置46から落下した粒状の炭化物もベルトコンベヤ15に載る。
得られた活性炭61は、塩酸による中和処理、純水による洗浄処理が行われた後、乾燥工程を経て、ジェットミル5に入って、粉砕される。
その後、加熱炉71内に二酸化炭素ボンベ73から二酸化炭素を供給速度700mL/minで供給しながら、850℃で60分間加熱することにより、炭化物が賦活されて、カーボンブラックが得られる。この工程が、カーボンブラックを得るための賦活工程である。
本実施形態における、タールを原料として用いたカーボンブラックの製造方法によれば、導電性材料として市販されているアセチレンブラックやケッチェンブラックと比較して、嵩密度に優れたカーボンブラックが得られる。
また、分離工程により、ポリ塩化ビニルからなる破片11は沈降物112になるため、ポリ塩化ビニルは活性炭ろ過装置3に導入されない。よって、ポリ塩化ビニルは第一の加熱炉42および第二の加熱炉43に導入されない。また、浮遊物111に付着している塩素も活性炭ろ過装置3で除去されるため、第一の加熱炉42および第二の加熱炉43に導入されない。これにより、塩素による第一の加熱炉42および第二の加熱炉43の破壊が防止できる。
また、「海洋から回収されて破砕されたプラスチックを水中に入れて、浮遊物と沈降物とに分離する分離工程」以外に、プラスチックを種類(材質)で分離する工程を行わないため、プラスチックを種類で分離する手間が軽減できる。
さらに、本実施形態の方法で得られた活性炭61は、カルボキシル基の数が多く、比表面積も大きいため、電極用として好適なものとなる。
11 プラスチックごみの破片
111 浮遊物
111a 塩素が除去された浮遊物
112 沈降物
2 水が入った容器
3 活性炭ろ過装置
41 乾燥機
41a 乾燥機のホッパー
42 第一の加熱炉
43 第二の加熱炉
44 磁気分離器
45 サイクロン分級器
46 粉体落下装置
5 ジェットミル
6 粒状の炭化物
61 活性炭
7 チャンバー
70 タール排出管
71 加熱炉
72 窒素ボンベ
73 二酸化炭素ボンベ
74 一酸化炭素排出管
81 燃焼チャンバー
82 ウォータービット
83 高温空気発生器
84 蒸気タービン
85 発電機
15 ベルトコンベヤ
Claims (2)
- タールを入れた加熱炉内に、供給速度500mL/min以上1000mL/min以下で不活性ガスを供給しながら、温度400℃以上800℃以下、時間30min以上90min以下の条件で、前記タールを加熱する炭化工程と、
前記炭化工程で得られた炭化物を賦活する賦活工程、と、
を有し、
前記賦活工程は、前記加熱炉内に二酸化炭素を供給速度500mL/min以上700mL/min以下で供給しながら、温度600℃以上900℃以下、時間60min以上180min以下の条件で行うカーボンブラックの製造方法。 - 前記タールは、海洋から回収されて破砕されたプラスチックから活性炭を得るための炭化工程で生じたタールである請求項1記載のカーボンブラックの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019216485A JP7421746B2 (ja) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | カーボンブラックの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019216485A JP7421746B2 (ja) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | カーボンブラックの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021084996A JP2021084996A (ja) | 2021-06-03 |
JP7421746B2 true JP7421746B2 (ja) | 2024-01-25 |
Family
ID=76086847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019216485A Active JP7421746B2 (ja) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | カーボンブラックの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7421746B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013520382A (ja) | 2010-02-19 | 2013-06-06 | キャボット コーポレイション | 予備加熱原料を用いたカーボンブラックの作製方法、およびそのための装置 |
JP2017080662A (ja) | 2015-10-27 | 2017-05-18 | 株式会社Kri | バイオマスと廃プラスチック混合物の処理方法 |
-
2019
- 2019-11-29 JP JP2019216485A patent/JP7421746B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013520382A (ja) | 2010-02-19 | 2013-06-06 | キャボット コーポレイション | 予備加熱原料を用いたカーボンブラックの作製方法、およびそのための装置 |
JP2017080662A (ja) | 2015-10-27 | 2017-05-18 | 株式会社Kri | バイオマスと廃プラスチック混合物の処理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021084996A (ja) | 2021-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2011269715B2 (en) | Method of and system for grinding pyrolysis of particulate carbonaceous feedstock | |
KR101343979B1 (ko) | 탄소질 물질의 증기 개질방법 | |
CN101462721B (zh) | 褐煤清洁制造活性炭和活性焦的工艺方法 | |
FR2498957A1 (fr) | Procede et appareil pour regenerer du sable de fonderie use | |
JP2007131463A (ja) | 炭素繊維を含む廃プラスチックの処理方法 | |
WO2019181619A1 (ja) | フライアッシュの改質方法 | |
WO1980002153A1 (en) | Improved method of removing gangue materials from coal | |
TWI483918B (zh) | 水泥製造方法 | |
JP7421746B2 (ja) | カーボンブラックの製造方法 | |
JP5759097B2 (ja) | 固体燃料 | |
JP2012087222A (ja) | 炭素質原料の処理方法及び処理装置 | |
JP6172532B2 (ja) | 有機物質の低分子化処理及び廃棄物の処理方法 | |
CA2981611C (en) | Process for upgrading asbestos tailings | |
JP2014181887A (ja) | 湿潤燃料流動層乾燥装置及びその乾燥方法 | |
JP2001517270A (ja) | 金属および有機物質を含有する材料の金属分離を含む処理工程 | |
JP4191636B2 (ja) | 塊状バイオマスを利用する廃棄物溶融処理方法 | |
CN104774631A (zh) | 一种粉煤生产无烟煤的回转炉除尘工艺 | |
CN112453026A (zh) | 一种生活垃圾资源化利用综合处理工艺 | |
JPH04350408A (ja) | 廃棄物処理装置 | |
JP2021084840A (ja) | 活性炭の製造方法 | |
WO2019098890A1 (ru) | Способ получения восстановителя для производства технического кремния | |
US1782556A (en) | Coke and process of producing the same | |
JPH09236223A (ja) | 廃棄物処理装置における熱分解残留物分離装置 | |
JP6521259B2 (ja) | 焼結鉱製造用焼結原料の製造方法 | |
CN107841330A (zh) | 一种小颗粒油母页岩的冶炼系统及其循环冶炼方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221128 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20221128 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230802 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230926 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231115 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231228 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7421746 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |