JPH02175607A - 活性炭の製造方法 - Google Patents
活性炭の製造方法Info
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- JPH02175607A JPH02175607A JP63329787A JP32978788A JPH02175607A JP H02175607 A JPH02175607 A JP H02175607A JP 63329787 A JP63329787 A JP 63329787A JP 32978788 A JP32978788 A JP 32978788A JP H02175607 A JPH02175607 A JP H02175607A
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Landscapes
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野］
本発明は活性炭の製造方法に関し、さらに詳しくは、耐
久後の吸着性能の良好な活性炭を生産収率を低下せずに
製造する方法に関する。
久後の吸着性能の良好な活性炭を生産収率を低下せずに
製造する方法に関する。
［従来の技術］
従来より蒸発燃料が大気中に放出されるのを防止するた
めに活性炭を用いた蒸発燃料捕集装置が公知である。こ
の蒸発燃料捕集装置では通常燃料タンク等の燃料系から
発生する蒸発燃料を活性炭に一旦吸着させ、その後外気
を活性炭に導入することによって、活性炭に吸着された
蒸発燃料を脱離させ、脱離した蒸発燃料を機関シリンダ
内に送り込んで燃焼せしめるようにしている。
めに活性炭を用いた蒸発燃料捕集装置が公知である。こ
の蒸発燃料捕集装置では通常燃料タンク等の燃料系から
発生する蒸発燃料を活性炭に一旦吸着させ、その後外気
を活性炭に導入することによって、活性炭に吸着された
蒸発燃料を脱離させ、脱離した蒸発燃料を機関シリンダ
内に送り込んで燃焼せしめるようにしている。
このような装置に用いる活性炭は、通常石炭やヤシ殻か
ら成る炭素を含んだ粒子をそのまま、あるいは、粒子と
バインダーを混合、成形し、次いで加熱、乾留すること
により揮発性物質を放出させ、同時にタール等を炭化さ
せることによって粒子表面に細孔を形成する。次にこの
粒子を水蒸気、炭酸ガス、あるいは空気等の酸化性ガス
雰囲気中で加熱することにより炭素を部分的に燃焼させ
て、細孔内に細孔から周囲に延びる微細孔を形成し、同
時に粒子表面に更に細孔あるいは微細孔を形成するため
、賦活を行なう。このようにして多数の微細孔を有する
活性炭が形成される。
ら成る炭素を含んだ粒子をそのまま、あるいは、粒子と
バインダーを混合、成形し、次いで加熱、乾留すること
により揮発性物質を放出させ、同時にタール等を炭化さ
せることによって粒子表面に細孔を形成する。次にこの
粒子を水蒸気、炭酸ガス、あるいは空気等の酸化性ガス
雰囲気中で加熱することにより炭素を部分的に燃焼させ
て、細孔内に細孔から周囲に延びる微細孔を形成し、同
時に粒子表面に更に細孔あるいは微細孔を形成するため
、賦活を行なう。このようにして多数の微細孔を有する
活性炭が形成される。
［発明が解決しようとする課題］
一般に石炭を原料とした粒子を賦活工程によって形成し
た場合の活性炭の細孔の大きさは、ミクロボア（半径２
０Å以下）の範囲に多く形成されている。このようなミ
クロポアを有する活性炭においては、初期の吸着性能は
良いが、耐久中にガソリン成分等がミクロポアに残存し
てミクロポアを閉塞するため、耐久後の吸着性能が低下
するという問題があった。
た場合の活性炭の細孔の大きさは、ミクロボア（半径２
０Å以下）の範囲に多く形成されている。このようなミ
クロポアを有する活性炭においては、初期の吸着性能は
良いが、耐久中にガソリン成分等がミクロポアに残存し
てミクロポアを閉塞するため、耐久後の吸着性能が低下
するという問題があった。
一方賦活時間を長くすると、ミクロ域の細孔半径が、徐
々に大きく拡張され、ミクロ域の細孔分布が細孔半径の
大きい側に移動するが、炭素質が減少するため、生産収
率が低下し、量産性、製造コストの面で大変不利になる
という問題が生じる。
々に大きく拡張され、ミクロ域の細孔分布が細孔半径の
大きい側に移動するが、炭素質が減少するため、生産収
率が低下し、量産性、製造コストの面で大変不利になる
という問題が生じる。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、耐久
後の吸着性能を低下させないトラディショナルポア（半
径２０〜１０００人の細孔）を有する活性炭の製造方法
を提供するものである。
後の吸着性能を低下させないトラディショナルポア（半
径２０〜１０００人の細孔）を有する活性炭の製造方法
を提供するものである。
［課題を解決するための手段］
前記課題を解決するため、すなわち耐久後の吸着性能が
低下しない活性炭の製造方法を提供するため本発明はな
されたものである。しかして本発明の活性炭の製造方法
は、活性炭原料と、該原料１重量部に対して０．０５〜
０．２重量部の多孔質材、およびバインダーを混合し、
成形、乾留、賦活して細孔半径２０Å以上のトラディシ
ョナルポアを多く有する活性炭を製造することを特徴と
するものである。原料は一般に石炭およびヤシ殻等を用
い、多孔質材としては一般にアルミナ、シリカおよびム
ライト等を用いる。ここで、多孔質材が原料１重量部に
対して０．０５重量部より少ない割合で混合されると、
トラディショナルボアの形成が少なく、０．２重量部よ
り多い割合で混合されるとミクロポアが減少し、初期の
吸着性能が低下してしまう。
低下しない活性炭の製造方法を提供するため本発明はな
されたものである。しかして本発明の活性炭の製造方法
は、活性炭原料と、該原料１重量部に対して０．０５〜
０．２重量部の多孔質材、およびバインダーを混合し、
成形、乾留、賦活して細孔半径２０Å以上のトラディシ
ョナルポアを多く有する活性炭を製造することを特徴と
するものである。原料は一般に石炭およびヤシ殻等を用
い、多孔質材としては一般にアルミナ、シリカおよびム
ライト等を用いる。ここで、多孔質材が原料１重量部に
対して０．０５重量部より少ない割合で混合されると、
トラディショナルボアの形成が少なく、０．２重量部よ
り多い割合で混合されるとミクロポアが減少し、初期の
吸着性能が低下してしまう。
［作用コ
本発明方法においては、活性炭原料と、該原料１重量部
に対して０．０５〜０．２重量部の多孔質材、およびバ
インダーを混合し、成形、乾留、賦活するので、細孔半
径２０Å以上のトラディショナルポアの多い活性炭を製
造することができる。
に対して０．０５〜０．２重量部の多孔質材、およびバ
インダーを混合し、成形、乾留、賦活するので、細孔半
径２０Å以上のトラディショナルポアの多い活性炭を製
造することができる。
これは、アルミナ、シリカ等の多孔質体の細孔がトラデ
ィショナルポアとして残るためと思われる。
ィショナルポアとして残るためと思われる。
そしてこのトラディショナルポアにおいては、ミクロポ
アのように、ガソリン成分等の吸着、残存による閉塞が
少ないので、耐久後の吸着性能の低下が抑えられる。
アのように、ガソリン成分等の吸着、残存による閉塞が
少ないので、耐久後の吸着性能の低下が抑えられる。
［実施例］
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。
れるものではない。
実施例１
原料である石炭１００重量部、多孔質材である活性アル
ミナ１０重量部およびバインダーであるピッチ２０重量
部を混練し、直径３ｍｍ５長さ１０ｍｍの形状に押出し
成形した。この成形炭を乾留し、更に温度９５０℃、乾
留炭１ｇに対する水蒸気量０．６６ｇ／時間の条件で外
熱式回転炉に於いて６時間賦活し活性炭を得た。
ミナ１０重量部およびバインダーであるピッチ２０重量
部を混練し、直径３ｍｍ５長さ１０ｍｍの形状に押出し
成形した。この成形炭を乾留し、更に温度９５０℃、乾
留炭１ｇに対する水蒸気量０．６６ｇ／時間の条件で外
熱式回転炉に於いて６時間賦活し活性炭を得た。
実施例２
活性アルミナを１５重量部にした以外は、実施例１と同
様に行ない活性炭を得た。
様に行ない活性炭を得た。
実施例３
活性アルミナを５重量部にした以外は、実施例１と同様
に行ない活性炭を得た。
に行ない活性炭を得た。
実施例４
活性アルミナをシリカに変えた以外は、実施例１と同様
に行ない活性炭を得た。
に行ない活性炭を得た。
実施例５
活性アルミナをムライトに変えた以外は、実施例１と同
様に行ない活性炭を得た。
様に行ない活性炭を得た。
比較例１
原料である石炭１００重量部、およびバインダであるピ
ッチ２０重量部を混練し、直径３ｍｍ５長さ１０Ｉｌｌ
Ｉｎの形状に押出し成形した。この成形炭を乾留し、更
に温度９５０℃、乾留炭１ｇに対する水蒸気量０．６６
ｇ／時間の条件で外熱式回転炉に於いて６時間賦活し活
性炭を得た。
ッチ２０重量部を混練し、直径３ｍｍ５長さ１０Ｉｌｌ
Ｉｎの形状に押出し成形した。この成形炭を乾留し、更
に温度９５０℃、乾留炭１ｇに対する水蒸気量０．６６
ｇ／時間の条件で外熱式回転炉に於いて６時間賦活し活
性炭を得た。
比較例２
原料である石炭１００重量部、多孔質材である活性アル
ミナ３０重量部、およびバインダーであるピッチ２０重
量部を混練し、直径３■、長さ１０ｍｍの形状に押出し
成形した。この成形炭を比較例１と同様に乾留、賦活し
て活性炭を得た。
ミナ３０重量部、およびバインダーであるピッチ２０重
量部を混練し、直径３■、長さ１０ｍｍの形状に押出し
成形した。この成形炭を比較例１と同様に乾留、賦活し
て活性炭を得た。
比較例３
活性アルミナを２重量部にした以外は、実施例１と同様
に行い活性炭を得た。
に行い活性炭を得た。
実施例１および比較例］て得られた活性炭の細孔分布を
メタノール吸着法により測定した結果を第１図に示す。
メタノール吸着法により測定した結果を第１図に示す。
（メタノール吸着測定は、株式会社田中科学機器製作所
製、自動吸着量測定装置で行なった。） 第１図に示すように、本発明の実施例１の活性炭は比較
例１の活性炭と同じように、ミクロポアを有し、かつ半
径４０〜１０００人のトラディショナルポアが多いこと
が判る。
製、自動吸着量測定装置で行なった。） 第１図に示すように、本発明の実施例１の活性炭は比較
例１の活性炭と同じように、ミクロポアを有し、かつ半
径４０〜１０００人のトラディショナルポアが多いこと
が判る。
また、実施例１〜５および比較例１〜３で得た活性炭の
耐久試験およびＢＷＣ（ブタンワーキングキャパシティ
）の吸着性能調査を第２図および第３図に示す装置によ
り行なった。
耐久試験およびＢＷＣ（ブタンワーキングキャパシティ
）の吸着性能調査を第２図および第３図に示す装置によ
り行なった。
第２図は、通常キャニスタと称される蒸発燃料捕集装置
１を示す。蒸発燃料捕集装置１は、そのケーシング２内
に一対の多孔板３．４を具備し、これら多孔板３．４に
よって、ケーシング２の内部は活性炭充填室５と、蒸発
燃料室６と、大気室７とに分離される。蒸発燃料室６は
一方では蒸発燃料流入ポート８を介して燃料タンク９に
接続され、他方では蒸発燃料流出ポート１０を介して内
燃機関１１の吸気通路］２に接続される。大気室７は大
気ポート１３を介して大気に開放されている。各多孔板
３．４の内側面上にはフィルタ１４．１４が配置され、
これらフィルタ１４．１４間に多数の活性炭１５が充填
される。蒸発燃料の吸着時には燃料タンク９内で発生し
た蒸発燃料が蒸発燃料流入ポート８を介して蒸発燃料室
６内に送り込まれ、次いで活性炭充填室５内に送り込ま
れて活性炭１５に吸着される。次いで燃料成分が除去さ
れた空気が大気ポート１３から外気中に放出される。一
方、蒸発燃料の脱離時には、外気が大気ポート１３を介
して大気室７内に流入し、次いで活性炭充填室５内に送
り込まれて活性炭１５に吸着された蒸発燃料が脱離せし
められる。そして燃料成分を含んだ空気は蒸発燃料室６
を通って蒸発燃料流出ポートｌｏから機関吸気通路１２
内に送り込まれ、機関シリンダ内において燃焼せしめら
れる。この工程を１サイクルとし、この工程を］００サ
イクル行なった。
１を示す。蒸発燃料捕集装置１は、そのケーシング２内
に一対の多孔板３．４を具備し、これら多孔板３．４に
よって、ケーシング２の内部は活性炭充填室５と、蒸発
燃料室６と、大気室７とに分離される。蒸発燃料室６は
一方では蒸発燃料流入ポート８を介して燃料タンク９に
接続され、他方では蒸発燃料流出ポート１０を介して内
燃機関１１の吸気通路］２に接続される。大気室７は大
気ポート１３を介して大気に開放されている。各多孔板
３．４の内側面上にはフィルタ１４．１４が配置され、
これらフィルタ１４．１４間に多数の活性炭１５が充填
される。蒸発燃料の吸着時には燃料タンク９内で発生し
た蒸発燃料が蒸発燃料流入ポート８を介して蒸発燃料室
６内に送り込まれ、次いで活性炭充填室５内に送り込ま
れて活性炭１５に吸着される。次いで燃料成分が除去さ
れた空気が大気ポート１３から外気中に放出される。一
方、蒸発燃料の脱離時には、外気が大気ポート１３を介
して大気室７内に流入し、次いで活性炭充填室５内に送
り込まれて活性炭１５に吸着された蒸発燃料が脱離せし
められる。そして燃料成分を含んだ空気は蒸発燃料室６
を通って蒸発燃料流出ポートｌｏから機関吸気通路１２
内に送り込まれ、機関シリンダ内において燃焼せしめら
れる。この工程を１サイクルとし、この工程を］００サ
イクル行なった。
第３図は燃料としてｎ−ブタンを用いて活性炭の吸着能
力を調べる実験装置を示している。この装置は流量計２
０を介して蒸発燃料流入ポート８に接続されたｎ−ブタ
ンタンク２１と、流量計２２および三方切換弁２３を介
して大気ポート１３に接続された圧縮空気ボンベ２４と
、蒸発燃料流出ボー）１０に接続された弁２５を具備す
る。
力を調べる実験装置を示している。この装置は流量計２
０を介して蒸発燃料流入ポート８に接続されたｎ−ブタ
ンタンク２１と、流量計２２および三方切換弁２３を介
して大気ポート１３に接続された圧縮空気ボンベ２４と
、蒸発燃料流出ボー）１０に接続された弁２５を具備す
る。
このような装置を用い、先ず三方切換弁２３を介して一
定濃度のｎ−ブタンが流出するまで、即ち吸着能力が飽
和するまで、ｎ−ブタンタンク２１からｎ−ブタンを活
性炭充填室５内に供給し、その後蒸発燃料捕集装置１の
重ｆＡ ｉ！Ｉす定を行なう。そして圧縮空気を圧縮空
気ボンベ２４より活性炭充填室５内に一定量供給してｎ
−ブタンを脱離させ、その後蒸発燃料捕集装置１の重量
測定を行なう。
定濃度のｎ−ブタンが流出するまで、即ち吸着能力が飽
和するまで、ｎ−ブタンタンク２１からｎ−ブタンを活
性炭充填室５内に供給し、その後蒸発燃料捕集装置１の
重ｆＡ ｉ！Ｉす定を行なう。そして圧縮空気を圧縮空
気ボンベ２４より活性炭充填室５内に一定量供給してｎ
−ブタンを脱離させ、その後蒸発燃料捕集装置１の重量
測定を行なう。
これらの重量の差は飽和ＢＷＣ（ブタンワーキングキャ
パシティ）と称され、活性炭１５の吸着能力を表わして
いる。
パシティ）と称され、活性炭１５の吸着能力を表わして
いる。
第１表に実施例１〜５および比較例１〜３で得た活性炭
の初期および耐久後の飽和ＢＷＣを示した。
の初期および耐久後の飽和ＢＷＣを示した。
第 １
表
第１表から明らかなように、原料１重量部に対して０．
０５〜０．２重量部の多孔質材およびバインダーを原料
に加えた実施例１〜５では多孔質材を全く含まず、バイ
ンダーのみを原料に加えた比較例１に比べ、初期の吸着
性能は同等であるが、耐久後（１００サイクル終了後）
の吸着性能が高いことがわかる。そして、実施例１〜５
ではいずれも耐久後の飽和ＢＷＣ数値が初期飽和ＢＷＣ
に比べほとんど落ちていないことがわかる。また、多孔
質材として活性アルミナ以外にシリカ、ムライトを用い
た場合でも同様の結果が生じている。
０５〜０．２重量部の多孔質材およびバインダーを原料
に加えた実施例１〜５では多孔質材を全く含まず、バイ
ンダーのみを原料に加えた比較例１に比べ、初期の吸着
性能は同等であるが、耐久後（１００サイクル終了後）
の吸着性能が高いことがわかる。そして、実施例１〜５
ではいずれも耐久後の飽和ＢＷＣ数値が初期飽和ＢＷＣ
に比べほとんど落ちていないことがわかる。また、多孔
質材として活性アルミナ以外にシリカ、ムライトを用い
た場合でも同様の結果が生じている。
また、原料１重量部に対して、０．２重量部をこえる多
孔質材を原料に加えた比較例２および原料１重量部に対
して０．０５重量部未満の多孔質材を原料に加えた比較
例３では、原料１重量部に対して０．０５〜０．２重量
部の多孔質材、およびバインダーを原料に加えた実施例
１〜５に比べ、初期の吸着性能は同等であるが、耐久後
の飽和ＢＷＣ数値が低く、耐久後の吸着性能が劣ること
がわかる。
孔質材を原料に加えた比較例２および原料１重量部に対
して０．０５重量部未満の多孔質材を原料に加えた比較
例３では、原料１重量部に対して０．０５〜０．２重量
部の多孔質材、およびバインダーを原料に加えた実施例
１〜５に比べ、初期の吸着性能は同等であるが、耐久後
の飽和ＢＷＣ数値が低く、耐久後の吸着性能が劣ること
がわかる。
［発明の効果］
以上説明したごとく、本発明に係る活性炭の製造方法は
、耐久後の吸着性能を低下させない細孔半径２０Å以上
のトラディショナルポアを多く有する活性炭の製造を可
能とするものである。
、耐久後の吸着性能を低下させない細孔半径２０Å以上
のトラディショナルポアを多く有する活性炭の製造を可
能とするものである。
第１図は、実施例１と比較例１とにおいて得られた活性
炭の細孔半径と細孔容積の関係を示す曲線図、第２図は
、蒸発燃料捕集装置を示す説明図および第３図は、活性
炭の吸着能力を調べるための実験装置を示す説明図であ
る。 １・・・蒸発燃料捕集装置、３．４・・・多孔板、５・
・・活性炭充填室、９・・・燃料タンク、１２・・・吸
気通路、１５・・・活性炭。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
炭の細孔半径と細孔容積の関係を示す曲線図、第２図は
、蒸発燃料捕集装置を示す説明図および第３図は、活性
炭の吸着能力を調べるための実験装置を示す説明図であ
る。 １・・・蒸発燃料捕集装置、３．４・・・多孔板、５・
・・活性炭充填室、９・・・燃料タンク、１２・・・吸
気通路、１５・・・活性炭。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 活性炭原料と、該原料１重量部に対して ０．０５〜０．２重量部の多孔質材、およびバインダー
を混合し、成形、乾留、賦活して細孔半径２０Å以上の
トラディショナルポアを多く有する活性炭を製造するこ
とを特徴とする活性炭の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63329787A JPH02175607A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 活性炭の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63329787A JPH02175607A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 活性炭の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02175607A true JPH02175607A (ja) | 1990-07-06 |
Family
ID=18225258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63329787A Pending JPH02175607A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 活性炭の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02175607A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011026144A (ja) * | 2009-07-21 | 2011-02-10 | Tokyo Gas Co Ltd | 燃料ガスの熱量変動抑制用活性炭、熱量変動抑制方法及び熱量変動抑制システム |
| JP2017179616A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 株式会社アドール | 金属単体及び金属化合物の少なくとも一方を含有する活性炭の製造方法 |
-
1988
- 1988-12-27 JP JP63329787A patent/JPH02175607A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011026144A (ja) * | 2009-07-21 | 2011-02-10 | Tokyo Gas Co Ltd | 燃料ガスの熱量変動抑制用活性炭、熱量変動抑制方法及び熱量変動抑制システム |
| JP2017179616A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 株式会社アドール | 金属単体及び金属化合物の少なくとも一方を含有する活性炭の製造方法 |
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