JP7439313B2 - 低エミッション、高作業能力吸着体およびキャニスタシステム - Google Patents
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Description
本出願は、2017年9月29日に出願された「LOW EMISSIONS,HIGH WORKING CAPACITY ADSORBENT AND CANISTER SYSTEM」と題する米国仮特許出願第62/565,699号に対する優先権の利益を主張しており、これは、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
分布が含まれる。
ration、N.Charleston、サウスカロライナ州、米国)、CNR115、CNR120、CNR150(Cabot Corporation、ボストン、マサチューセッツ州、米国)、3GX(クラレケミカル株式会社、備前市、日本)、ならびに、KMAZ2およびKMAZ3(Fujian Xinsen Carbon、福建省、中国)が挙げられる。これらの成形活性化製品のBWC特性は、約11g/dL~約17g/dLの範囲である。成形活性化技術は、蒸発エミッション制御用の高作業能力炭素ペレット(例えば、13g/dLを超えるBWC)、ならびにプロセスステップの経済性、製造コストの削減、および最高のBWC特性を注入する効果のための、認可された唯一の商用技術である。キャニスタシステムの高い作業能力の利点には、必要な活性炭の量を低減し、システムの作業能力およびエミッション性能のための重要な要因である利用可能なパージのベッドボリューム(キャニスタシステムのリットルあたりのパージ量)を増大させることで、キャニスタシステムのサイズおよび重量を低減することが含まれる。例えば、SAE paper 2000-01-0895および2001-01-0733を参照されたい。
ってキャニスタのDBLエミッションが20mgを超過しないことを義務づけている。さらに、DBLエミッションに関する規制は、特にパージ空気のレベルが低い場合、蒸発エミッション制御システムに課題をもたらし続けている。例えば、DBLエミッションは、パワートレインが内燃エンジンと電気モータの両方である車両を含むハイブリッド車両(「HEV」)にとってより深刻になる可能性があり、内燃エンジンを自動的にシャットダウンして再始動する始動停止システム/停止始動システムがある車両は、エンジンがアイドリングに費やす時間を短縮し、それにより燃料消費と排気管のエミッションを削減する。そのようなハイブリッド車両では、内燃エンジンは、車両操作中の時間のほぼ半分は停止している。吸着体に吸着された燃料蒸気がパージされるのは、内燃エンジンが動作中のときに限られるので、ハイブリッド車両のキャニスタの中の吸着体が、多くの場合55BV~100BVの範囲の新鮮な空気でパージされる時間は、従来型の車両と比較して半分未満となる。それでも、ハイブリッド車両は、従来の車両とほぼ同じ量の蒸発燃料蒸気を生成する。ハイブリッド車両の低いパージ頻度と容積は、キャニスタ内の吸着体から残留炭化水素ヒールを洗浄するには不十分であり得、結果としてDBLエミッションが多くなる。その他のパワートレインでは、最適な駆動性能、燃料効率、および排気管エミッションのために設計された場合、同様にキャニスタをリフレッシュするための高レベルのパージを提供するための取り組みがなされ、エンジンに最適な混合気および速度を提供するための取り組みがなされる。これらのパワートレインには、ターボ過給エンジンまたはターボアシストエンジン、およびガソリン直接噴射(「GDI」)エンジンが含まれる。
Measurement Methods for Emissions from Light-Duty Vehicles、GB 18352.6-2016を参照されたい)を発表した。この規格は、ハイブリッド電気自動車を含む、常温および低温でのエミッションガスのためのポジティブイグニッションエンジン、実走行エミッション(RDE)、クランクケースエミッション、蒸発エミッションおよび燃料補給エミッション、技術的要件、汚染制御機器の耐久性の測定方法、およびオンボード診断システム(OBD)を搭載した、小型車両の制限および測定方法を規定している。蒸発エミッション制御に加えて、オンボード燃料補給蒸気回収(ORVR)が必要である。蒸発エミッションは、自動車の燃料(ガソリン)システムから排出される炭化水素蒸気として定義され、(1)燃料タンクの温度変化に起因する炭化水素のエミッションである燃料タンクの呼吸損失(昼間損失)と、(2)一定期間運転後の静止車両の燃料システムから生じる炭化水素のエミッションである高温浸漬損失と、を含む。車両全体の試験に関する試験プロトコルとエミッションガス制限が提供されているが、総エミッションに寄与するコンポーネントの設計制限(例えば、蒸発ガスエミッション制御キャニスタシステム、燃料タンクの壁、ホース、チューブなど)については、車両メーカーによる割り当てには余裕がある。割り当てのうち、蒸発エミッション制御キャニスタシステムの制限は、一般に、中国6規制の車両要件全体を満たすための設計バランスの一部として、燃料システムおよび車両設計プロセスで2日目のDBLエミッションが100mg未満になるように設定されている。
C活性炭の比較および発明データ)を参照されたい。
ると、高作業能力と最大許容DBLエミッション目標の両方を満たすキャニスタシステムのサイズと重量に過度の負担がかかると主張されている。US9,322,368で教示されている代替の解決策は、中空ペレットを含むキャニスタシステムの通気孔側に向かって容積を持たせることであり、ペレット構造内のマクロ細孔サイズ範囲の細孔容積は、実施例では合計(0.05~100ミクロンサイズ)の約50%が0.5ミクロン(0.05~0.5ミクロン)より小さいサイズに制御されている。’368号は、細孔内の総マクロ細孔容積の90+%が0.05~0.5ミクロンの場合、脱着性能が劣ることを開示している。これらの実施例は、マクロ細孔容積を生成するためにプロセス加熱時に分解する粉末成分を含む粉砕結合プロセスによって調製される。
書に記載の、例えば約80%よりも大きい、0.05~100ミクロンに対する0.05~1ミクロンの細孔容積の比を含む。
孔側吸着体容積とを含む蒸発エミッション制御キャニスタシステムを提供し、少なくとも1つの燃料側または少なくとも1つの通気孔側吸着体容積のうちの少なくとも1つが、本明細書に記載の成形吸着体材料を含む。
f」、または、特許請求の範囲において用いられるとき、「consisting of」等の、逆に明確に示された用語のみが、多数の要素または要素のリストの内の厳密に1つの要素の包含を指すことになる。一般的に、本明細書で用いられるような用語「or」は、「either」、「one of」、「only one of」または「exactly one of」等の、排他性の用語によって先行されるとき、排他的な選択肢(つまり、「one or the other but not both」)を示すものとしてのみ解釈されるものとする。
United States Patent Office Manual of Patent Examining Procedures,Section 2111.03において規定されるように、それぞれ、クローズドのまたはセミクローズドの移行句であるものとする。
に指す「成形活性化(shaped and activated)」材料への説明の参照と区別されるべきである。
BWCを有する。
と大きなメソ細孔(細孔幅=5~50nm)にさらに分割できる。
プロピレン、もしくはペルフルオロアルコキシアルカン)、ポリアミドとのコポリマー(例えば、ナイロン-6,6’またはナイロン-6)、ポリイミドとのコポリマー、高性能プラスチック(ポリフェニレンスルフィドなど)とのコポリマーまたはその組み合わせなどの非水性結合剤を含むことができる。
着体前駆体(例えば、活性炭などの本明細書に記載の活性炭前駆体)を提供することと、(b)活性吸着体前駆体を粉末に粉砕することであって、粉末が、少なくとも約50g/100gのpBACTを有する、粉砕することと、(c)粉末を結合剤材料と混合することと、(d)粉末と結合剤材料との混合物を形状に成形することであって、成形吸着体材料が、本明細書に記載のASTM BWC、例えば少なくとも13g/dLを有する、成形することと、を含むステップに従って作製された成形吸着体材料を提供する。特定の実施形態では、成形吸着体材料は、(i)本明細書に記載の、例えば、約80%より大きい、0.05~100ミクロンに対する0.05~1ミクロンの細孔容積の比、(ii)本明細書に記載の、例えば、約50%より大きい、0.05~100ミクロンに対する0.05~0.5ミクロンの細孔容積の比、または(iii)それらの組み合わせ、のうちの少なくとも1つをさらに有する。特定の実施形態では、成形工程は押出により実施される。
4.0重量%~約8重量%であり、その間のすべての値を含む。特定の実施形態では、結合剤はCMCであり、約8重量%未満、例えば約0.05重量%~約8重量%、約0.1重量%~約8重量%、約0.5重量%の量%~約8重量%、約1.0重量%~約8重量%、約1.5重量%~約8重量%、約2.0重量%~約8重量%、約2.5重量%~約8重量%、約3.0重量%~約8重量%、約3.5重量%~約8重量%、または約4.0重量%~約8重量%で存在し、その間のすべての値を含む。請求された量の結合剤で、得られた成形吸着体は、驚くほどかつ予想外に有利なBWCと比較的低いDBLを提供することが観察された。
g~約70mg、約20mg~約60mg、約20mg~約50mg、約20mg~約40mg、約20mg~約30mg、約30mg~約100mg、約30mg~約90mg、約30mg~約80mg、約30mg~約70mg、約30mg~約60mg、約30mg~約50mg、約30mg~約40mg、約40mg~約100mg、約40mg~約90mg、約40mg~約80mg、約40mg~約70mg、約40mg~約60mg、約40mg~約50mg、約50mg~約100mg、約50mg~約90mg、約50mg~約80mg、約50mg~約70mg、約50mg~約60mg、約60mg~約100mg、約60mg~約90mg、約60mg~約80mg、約60mg~約70mg、約70mg~約100mg、約70mg~約90mg、約70mg~約80mg、約80mg~約100mg、約80mg~約90mg、または約90mg~約100mgの2日間のDBLブリードエミッション性能を実証し、重複するすべての範囲、含まれる範囲、およびその間の値を含む。
5%、約20%~約70%、約20%~約65%、約20%~約60%、約20%~約55%、約20%~約50%、約20%~約45%、約20%~約40%、約20%~約35%、約20%~約30%、約20%~約25%、約30%~約95%、約30%~約90%、約30%~約85%、約30%~約80%、約30%~約75%、約30%~約70%、約30%~約65%、約30%~約60%、約30%~約55%、約30%~約50%、約30%~約45%、約30%~約40%、約30%~約35%、約40%~約95%、約40%~約90%、約40%~約85%、約40%~約80%、約40%~約75%、約40%~約70%、約40%~約65%、約40%~約60%、約40%~約55%、約40%~約50%、約40%~約45%、約50%~約95%、約50%~約90%、約50%~約85%、約50%~約80%、約50%~約75%、約50%~約70%、約50%~約65%、約50%~約60%、または約50%~約55%またはそれ以上低減された、2012BETPにより決定される、40g/時間のブタン装填ステップの後に適用される315Lまたは150BVの2日間のDBLを有し、重複するすべての範囲、含まれる範囲、およびその間の値を含む。
は約10mg以下の2日間の終日保管時排出(DBL)エミッションを有する。特定の実施形態では、2012BETPにより決定される上記の2日間のDBLエミッションを提供するパージ量は、約50リットル~約315リットル、約75リットル~約315リットル、約100リットル~約315リットル、約125リットル~約315リットル、約150リットル~約315リットル、約175リットル~約315リットル、約200リットル~約315リットル、約210リットル~約315リットル、約220リットル~約315リットル、約230リットル~約315リットル、約240リットル~約315リットル、または約250リットル~約315リットルであり、重複するすべての範囲、含まれる範囲、およびその間の値を含む。
は後続の吸着体容積を含み得る。例えば、図2に示されるように、通気孔側吸着体容積201は、支持スクリーン102の前に追加のまたは複数の通気孔側吸着体容積202を有してもよい。追加の通気孔側吸着体容積203および204は、分割壁の反対側に見られてもよい。
たは拡散できるように、初期の吸着体容積へ接続され、システム内の吸着体容積のうちの少なくとも1つは、13g/dLを超えるASTM BWCを有する本明細書に記載の成形吸着体材料であり、成形吸着体材料は、本明細書に記載の例えば約80%より大きい0.05~1ミクロン対0.05~100ミクロンの細孔容積の比を有し、キャニスタシステムは、BETPにより試験される場合、2012年カリフォルニアブリードエミッション試験方法(BETP)で決定される、40g/時間のブタン装填ステップの後に適用される150ベッドボリュームのパージで、20mg以下の2日間の終日保管時排出(DBL)エミッション、または、2012BETPにより決定される、40g/時間のブタン装填ステップの後に適用される150ベッドボリュームのパージで90mg以下のDBL、または、2012BETPにより決定される、40g/時間のブタン装填ステップの後に適用される150ベッドボリュームのパージで80mg以下のDBL、または、2012BETPにより決定される、40g/時間のブタン装填ステップの後に適用される150ベッドボリュームのパージで70mg以下のDBL、または、2012BETPにより決定される、40g/時間のブタン装填ステップの後に適用される150ベッドボリュームのパージで60mg以下のDBL、または、2012BETPにより決定される、40g/時間のブタン装填ステップの後に適用される150ベッドボリュームのパージで50mg以下のDBLを有し、その間にあるすべての値を含む。
、約36、約35、約34、約23、約22、約21、約20、約19、約18、約17、約16、約15、約14、約13、約12、約11、約10、約9、約8、約7、約6、約5、約4、約3、約2、または約1g/Lの25℃での増分吸着容量を有する少なくとも1つの通気孔気側吸着体容積を含む。
The Bonnot Company、Akron、オハイオ州)を使用して、ペレットに成形した。得られたペレットをバッチ回転式パンペレタイザーで4分間タンブリングし、110℃のトレイオーブンで約16時間静的ベッドとして乾燥させ、その後、150℃で3時間、再循環空気中で静的ベッドとして硬化した。実施例10の調製では、以下の相違点を除いて、実施例9と同じプロセスを使用した。1)CMC結合剤の代わりに、ベントナイト粘土結合剤(Bentonite Performance Minerals LLCのNATIONAL(登録商標)STANDARD SPCL GRINDグレード)を81重量%の炭素と19%粘土の乾燥成分配合で使用し、2)硬化の代わりに、得られた乾燥物ペレットは、垂直石英管炉内の流動層内で窒素気流中、650℃で30分間焼成した。
における、活性炭粉末成分のブタン活性と、得られた最終結合ペレットのASTM BWCとの相関関係を示す。例えば、ブタン活性が50g/100gを超える活性炭粉末は、ASTM BWCが13g/dLを超えるペレットに必要であるという傾向が示されている。
L容積充填例、およびUS‘844粉砕結合通気孔側の交換例、11~12g/dL BWC範囲のすべてが、2日目のDBLエミッションに対する調製方法の影響を示さず、すべて約70~90mgの範囲内にあることである。そのため、特定のメインキャニスタ設計のトレードオフは、その作業能力のレベルに依存する単一タイプの吸着体充填物のDBLエミッションレベル、または連続するチャンバ内もしくは直列に追加されたチャンバ内の複数のタイプの吸着体による吸着体充填物の複雑さとなる。
ない比較例とは対照的に、0.05~0.5ミクロンサイズの細孔内の全マクロ細孔容積の約50%を提供する実施例を有する。
細孔の総容積がDBLエミッション性能の予測因子ではないことを示す。低エミッションの13+g/dL BWC粉砕結合例11~16は、cc/g炭素ベースとcc/cc粒子ベースの両方で、13+g/dL ASTM BWCの高いDBLエミッションを持つが成形活性化プロセスによって製作される比較例4から8と同じ範囲の総マクロ細孔容積を有する。US’195では、0.1~100ミクロンのサイズの総マクロ細孔容積と0.1ミクロン未満のサイズの「ミクロ細孔」容積との比は、大気ポートの近くで使用される吸着体に対して65~150%の範囲内で最適化されると教示される。ただし、図16に示すように、低DBLエミッションの粉砕結合例のM/m特性は、比較例のものと同じである。低DBLエミッションは、最適な65~150%M/mの範囲外で得られた。特に、図16で強調されているように、低DBLエミッションの粉砕結合例15は、その前駆体炭素である比較例6と比較して、実際には最適なM/m範囲から遠く離れたものであった。さらに、大気ポートの近くで使用される吸着体の1.7g/dLの最大保持力目標がUS‘195に引用されている。しかしながら、図17に示されるように、粉砕結合実施例9~16および比較例1~8は、約2~3g/dLの同様の範囲の保持力を有する。特に、図17で強調されているように、低DBLエミッションの粉砕結合例15は、その前駆体炭素である比較例6と比較して、実際に保持力が高くなっている。
標準方法ASTM D 2854(以下「標準方法」)は、燃料システムの蒸発エミッション制御のために一般的に用いられるサイズおよび成形の、粒状吸着体、ペレット化吸着体などの粒子吸着体の呼び容積の見掛け密度を求めるのに用いられ得る。
吸着体を含有している吸着体容積の呼び容積のブタン作業能力(BWC)を求めるのに用いられ得る。ブタン保持力は、体積ブタン活性(すなわち、g/cc見掛け密度にg/100gブタン活性を乗じたもの)とg/dL BWCとの差(g/dL単位)として計算される。
実施例の蒸発エミッション制御システムは、以下を含むプロトコルで試験した。図5および6のデータを生成するために使用される定義済み2.1Lキャニスタ(本明細書およびクレームにおける「定義済みキャニスタ」)は、図1に示すように、支持スクリーン102の上に約19.5cmの高さ(例えば「h」)を有する1.4Lの吸着体容積201、加えて、支持スクリーン102の上に約19.5cmの高さを有する0.7Lの吸着体容積202を有する。1.4Lの吸着体容積201は、分割壁103からキャニスタの側壁までの平均幅が9.0cm(例えば「w」)であり、0.7Lの吸着体容積202は、分割壁103からその側壁までの平均幅が4.5cmである。吸着体容積201および202の両方は、8.0cmの同様の深さ(図1のページ内)を有する。
作業能力が実際に活用されるサイズの燃料タンクのキャニスタシステムに適切に取り組むために(すなわち、より現実的な昼間の蒸気装填を提供し、それによって適切に同等のエミッションデータを生成することにより)、より小さなアレージを備えたより小さな燃料タンクが、<12.6g/dL ASTM BWCの実施例を含むキャニスタシステムに採用された。すなわち、13+g/dL ASTM BWCを備えたキャニスタシステムは、接続された大型タンクと大型アレージのために、すなわち、所定のASTM BWC充填のために、エミッション制御の昼間試験中に適切に大きな装填の課題があり、それ以外の場合では、過小タンクシステムが十分に機能しない。詳細には、<12.6g/dL ASTM BWCキャニスタシステムの実施例は、4ガロンの液体燃料(11.0ガロンのアレージ)で充填された15ガロンのタンクに接続された。13.7~16.1g/dL ASTM BWCキャニスタシステムの実施例は、7.2ガロンの液体燃料(12.8ガロンのアレージ)で充填された20ガロンのタンクに接続された。17.1g/dL ASTM BWCキャニスタシステムの実施例は、5.6ガロンの液体燃料(14.4ガロンのアレージ)で充填され、それにより、この非常に高いASTM BWCキャニスタの充填に必要な大きなアレージスペースを提供する20ガロンのタンクに接続されたが、既存の20ガロンサイズのタンクを伴う。
and Control of Canister Bleed Emissions」と題する、SAE Technical Paper 2001-01-0733、およびCARBのLEV III BETPプロシージャ(section D.12 in California Evaporative Emissions Standards and Test Procedures for 2001 and Subsequent Model Motor Vehicles、2012年3月22日)に説明されている。
事前調整ステップ。キャニスタシステムは、38℃に加熱された2リットルのEPA Tier III燃料(9RVP、10%エタノール)を通して200ml/minの速度で空気をバブリングすることによりエージングされる。空気流量は、マスフローコントローラを使用して制御される。これらの条件下では、蒸気発生率は約40g/hで、炭化
水素濃度は約50%(容積)であった。これらの蒸気は、大気ポートで5000ppmのブレークスルーが検出されるまでキャニスタに導入される(90分後にブレークスルーが検出されない場合、ガソリンが交換される)。2分以内に、キャニスタシステムは、加圧乾燥空気で大気ポートにパージされ、パージ(エンジン)ポートから300ベッドボリュームに対して22.7リットル/分の速度でパージされる。このシーケンスは、合計で少なくとも35サイクル繰り返される。結果として得られたGWCは、最後の3つの装填およびパージサイクルの平均として計算され、2gのブレークスルーは含まれない。次に、試験キャニスタに、ブタン-窒素を40g/hの速度で50:50vol%のブタンで装填し、2gのブレークスルー相当量にする。
細孔容積(PV)<1.8nm~100nmのサイズは、Micromeritics
ASAP 2420(ノークロス、ジョージア州)を使用した窒素ガス吸着法ISO15901-2:2006による窒素吸着ポロシメトリによって測定される。ASTM BWCのサイズが1.8~5.0nmの細孔と相関があるため、本明細書の総メソ細孔の定義は、サイズが2.0~50nmの細孔としてのIUPAC定義の総メソ細孔と比較して、サイズが1.8~50nmの細孔(サイズが1.8~5nmの小さなメソ細孔とサイズが5~50nmの大きなメソ細孔に分割)である。したがって、本明細書のミクロ細孔の
定義は、サイズが2.0nm未満の細孔のIUPAC定義と比較して、サイズが1.8nm未満の細孔である。細孔容積値「m」についてUS9,174,195で言及されている「ミクロ細孔」は、約100nm未満のサイズの細孔である。窒素吸着試験の試料調製方法は、10μmHg未満の圧力まで脱気することであった。サイズが<1.8nmから100nmの細孔の細孔容積の決定は、0.1gの試料の77K等温線の脱着分岐からのものであった。窒素吸着等温線データをKelvinおよびHalseyの方程式で分析して、Barrett、Joyner、およびHalendaのモデル(「BJH」)に従って、円筒形細孔の細孔サイズを伴う細孔容積の分布を決定した。非理想係数は0.0000620であった。密度変換係数は0.0015468であった。熱蒸散剛体球の直径は3.860Åであった。分子断面積は0.162nm2であった。計算に使用された細孔サイズ(D、Å)に関連する凝縮層の厚さ(Å)は、0.4977[ln(D)]2-0.6981ln(D)+2.5074であった。等温線の目標相対圧力は次のとおりである。0.04、0.05、0.085、0.125、0.15、0.18、0.2、0.355、0.5、0.63、0.77、0.9、0.95、0.995、0.95、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.45、0.4、0.35、0.3、0.25、0.2、0.15、0.12、0.1、0.07、0.05、0.03、0.01。実際のポイントは、それぞれ5mmHgまたは5%のいずれか厳しい方の絶対または相対圧力許容範囲内で記録した。平衡化中の連続する圧力測定間の時間は10秒であった。ccペレットあたりのcc単位の体積の細孔容積は、Hgポロシメトリによって得られるように、cc/g単位の重量細孔容積にg/cc単位の<サイズが100ミクロンの粒子密度を乗じることによって得られた。
マクベイン法。代表的な吸着体成分の試料(「吸着体試料」)を、110℃で3時間を超える時間にわたってオーブン乾燥させてから、試料管の内部のばねに取り付けられた試料パン上に装填する。次に、試料管を記載の装置に取り付ける。見掛け密度値の決定が、その質量の分子に、不活性の結合剤、充填剤および構成要素の質量を等しく含んでいるとき、吸着体試料は、吸着体成分の呼び容積の中に、代表的な量の任意の不活性の結合剤、充填剤および構成要素も含むべきである。反対に、見掛け密度値が、その分子において、不活性の結合剤、充填剤、および構成要素の質量を等しく排除するとき、吸着体試料は、これらの不活性の結合剤、充填剤、および構成要素を排除すべきである。普遍概念は、呼び容積内に、ブタンに対する吸着特性を容積ベースで正確に定義することである。
タンを試料管に導入する。それぞれが約38torrおよび約380torrで取得された、4つの選択された平衡圧の2つのデータの組に対して試験を実施する。n-ブタンの濃度は、試料管の内部の平衡圧力に基づいている。選択された平衡圧における各試験の後、カセトメータを使用して、ばねの伸張量に基づいて吸着体試料の質量を測定する。吸着体試料の増加した質量は、吸着体試料が吸着したn-ブタンの量である。各試験について、異なるn-ブタン平衡圧で、吸着体試料の質量(グラム)当りの吸着されたn-ブタンの質量(グラム)を求め、n-ブタンの濃度(%容積)の関数としてグラフにプロットする。常圧における5vol%のn-ブタン濃度(容積濃度)が、試料管の内部の38torrの平衡圧によって与えられる。常圧における50vol%のn-ブタン濃度が、試料管の内部の380torrの平衡圧によって与えられる。38torrおよび380torrにおける正確な平衡は、容易には達成され得ないので、5vol%のn-ブタン濃度および50vol%のn-ブタン濃度における吸着体試料の質量当りの吸着されたn-ブタンの質量は、目標の38torrおよび380torrの圧力のあたりで収集されたデータポイントを用いてグラフから補間する。あるいは、増分のブタン吸着容量を求めるのに、マクベインの方法の代わりに粉体工学(ASAP2020などの粉体工学)を用いてもよい。
一態様では、本説明は、結合剤と、活性吸着体前駆体を粉砕することにより調製された活性吸着体粉末との混合物を含む成形吸着体材料であって、混合物が、形状に成形され、成形吸着体材料が、少なくとも13g/dLのASTM BWCを含む成形吸着体材料を提供する。
stone)、ナッツ殻、ナッツの核(pit)、おがくず、ヤシ、野菜、合成高分子、天然高分子、リグノセルロース材料、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つに由来する。
Claims (14)
- 結合剤と、活性吸着体前駆体を粉砕することにより調製された活性吸着体粉末との混合物を含む成形吸着体材料であって、前記活性吸着体粉末が、少なくとも50g/100gのブタン活性(pBACT)を有し、前記混合物が、形状に成形され、前記成形吸着体材料が、少なくとも13g/dLの標準方法ASTM D5228におけるブタン作業能力(BWC)を有し、前記成形吸着体材料が、(i)80%よりも大きい、0.05~100ミクロンの幅に対する0.05~1ミクロンの幅の細孔容積の比、かつ(ii)50%よりも大きい、0.05~100ミクロンの幅に対する0.05~0.5ミクロンの幅の細孔容積の比を有する、成形吸着体材料。
- 前記活性吸着体前駆体が、活性炭前駆体である、請求項1に記載の成形吸着体材料。
- 前記結合剤が、有機結合剤、無機結合剤、または有機結合剤と無機結合剤との組み合わせのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の成形吸着体材料。
- 前記有機結合剤が、カルボキシメチルセルロース(CMC)、合成有機結合剤、またはその両方のうちの少なくとも1つである、請求項3に記載の成形吸着体材料。
- 前記無機結合剤が、粘土である、請求項3に記載の成形吸着体材料。
- 前記活性炭前駆体が、木材、木材粉塵、木粉、綿花リンター、泥炭、石炭、ココナッツ、亜炭、炭水化物、石油ピッチ、石油コークス、コールタールピッチ、果物の核(pit)、果物の核(stone)、ナッツ殻、ナッツの核(pit)、おがくず、ヤシ、野菜、合成高分子、天然高分子、リグノセルロース材料、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つに由来する、請求項2に記載の成形吸着体材料。
- 前記形状が、ペレット、顆粒、球体、ハニカム、モノリス、シリンダー、微粒子、中空シリンダー、星形、ねじれらせん、アスタリスク、形成リボン、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項3に記載の成形吸着体材料。
- 結合剤と、活性吸着体前駆体を粉砕することにより調製された活性吸着体粉末との混合物を含む成形吸着体材料であって、前記活性吸着体粉末が、少なくとも50g/100gのブタン活性(pBACT)を有し、前記混合物が、形状に成形され、前記成形吸着体材料が、(i)80%よりも大きい、0.05~100ミクロンの幅に対する0.05~1ミクロンの幅の細孔容積の比、かつ(ii)50%よりも大きい、0.05~100ミクロンの幅に対する0.05~0.5ミクロンの幅の細孔容積の比を有する、成形吸着体材料。
- 前記活性吸着体前駆体が、活性炭前駆体である、請求項8に記載の成形吸着体材料。
- 前記結合剤が、有機結合剤、無機結合剤、または有機結合剤と無機結合剤との組み合わせのうちの少なくとも1つを含む、請求項8に記載の成形吸着体材料。
- 前記有機結合剤が、カルボキシメチルセルロース(CMC)、合成有機結合剤、またはその両方のうちの少なくとも1つである、請求項10に記載の成形吸着体材料。
- 前記無機結合剤が、粘土である、請求項10に記載の成形吸着体材料。
- 前記活性炭前駆体が、木材、木材粉塵、木粉、綿花リンター、泥炭、石炭、ココナッツ、亜炭、炭水化物、石油ピッチ、石油コークス、コールタールピッチ、果物の核(pit)、果物の核(stone)、ナッツ殻、ナッツの核(pit)、おがくず、ヤシ、野菜、合成高分子、天然高分子、リグノセルロース材料、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つに由来する、請求項9に記載の成形吸着体材料。
- 前記形状が、ペレット、顆粒、球体、ハニカム、モノリス、シリンダー、微粒子、中空シリンダー、星形、ねじれらせん、アスタリスク、形成リボン、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項10に記載の成形吸着体材料。
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