JPH02302309A

JPH02302309A - 活性コークスの製造方法

Info

Publication number: JPH02302309A
Application number: JP1123880A
Authority: JP
Inventors: Tokuji Yamaguchi; 山口　徳二
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 1990-12-14

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野）本発明は活性コークスの製造方法に関する。

活性コークスは主に廃ガス脱硫用炭材として使用する。

〔従来の技術〕

石炭を原料とした活性コークスは、■冶金用成形コーク
スの製造方法と同様に各種石炭の配置ｉをコントロール
してバインダー添加後に成形炭とした後、乾留賦活して
製造する方法（特開昭５７−１２３８０９号公報）、■
石炭を半成コークスとした後、石炭と混合し粘結剤を加
えた混合物を成形し、この成型炭を乾留賦活して活性コ
ークスを製造する方法（特開昭５７−１００９１０号公
報）、■粘結炭を酸化処理した後バインダーを添加し、
成型炭とし、この成型炭を乾留する方法等によって製造
されている。これら活性コークスの製造方法の特徴は、
成型炭を乾留すろ過程で、成型炭が軟化溶融し膨張現象
を示さないように工夫されている。すなわち、前記の特
開昭５７−１２３８０９号公報は配合炭の粘結性を低・
いレベルにコントロールするため褐炭あφいは亜歴青炭
が配合されている。また特開昭５７−１００９１０号公
報は石炭から半成コークスを製造し、この半成コークス
を主原料にし、成型炭が乾留過程で軟化溶融し膨張現象
を示さないように工夫されている。さらに、一般的には
微粉砕した粘結炭を酸化してからバインダーを添加し加
圧成形して、乾留過程で、成型炭が軟化溶融現象をしめ
さないようにされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように従来技術は、活性コークス製造方法として
優れたものであるが、褐炭あるいは亜歴青炭を配合する
方法は成形炭の乾留過程で収縮量が大きくなり石炭粒子
相互の結合が弱まり活性コークスの機械的強度が低下す
る現象を示し好ましくない、他方、低石炭化度の石炭を
半成コークスとしてから石炭と配合する方法は吸着剤と
して優れた活性コークスが製造されているようであるが
、半成コークスを製造しなければならない緊雑さがある
。

さらに微粉砕した粘結炭の酸化は、特殊な装置が必要で
あると共に危険を伴う。

以上のような公知技術に対して、機械的強度が強く、し
かも安価に、安全に製造出来る活性コークス製造方法の
確立が切望されている。

〔課題を解決するための手段）本発明は、その目的を達成するために、ｌ）灰分４　（
％、　ｄ　）　［（Ｘ、ｄ）はＪＩＳ　Ｍ　８８１０ニ
よる］以上、１５（％、ｄ）未満の石炭を洗炭し、低灰
分炭を回収した残りの高灰分炭を微粉砕し、加圧成形し
た後整粒し造粒炭とし、この造粒炭を炭化し活性コーク
スを製造する。

２）灰分４（％　ｄ）以上、１５（％、ｄ）未満の石炭
を洗炭し、低灰分炭を回収した残りの高灰分炭生機粉砕
し、加圧成形した後整粒し造粒炭とし、この造粒炭を酸
化処理し、引き続き炭化し活性コークスを製造する。

３）灰分４（％、ｄ）以上、１５（％、ｄ）未満の石炭
を洗炭し、低灰分炭を回収した残りの高灰分炭を微粉砕
し、加圧成形した後整粒し造粒炭とし、この造粒炭をそ
のままあるいは酸化処理し、引艶続き炭化賦活し活性コ
ークスを製造するものである。

以下本発明の詳細な説明する。

活性コークスは、種々の石炭と半成コークスを配合した
原料を用いて製造されている。この場合、配合原料から
生成する活性コークスはＳ０２吸看能を高めるため細孔
の発達したもの、すなわち、比表面積の大きいものでな
ければ成らない、この比表面積を大きくするためには、
石炭が乾留過程で、高い軟化溶融現象を示し活性コーク
ス全体が膨張しないように、一部の石炭をコークス化あ
るいは微粉砕粘結炭の酸化処理等の不溶融化が必要であ
る。このため、活性コークスの製造工程が複雑になり製
造コストを邑くしている。

本発明は、従来技術の欠陥を解消し、簡素な製造方法の
確立と安価な原料石炭の確保について梯々研究を重ねた
結果見出だしたものである。

すなわち、良質活性炭の原料を確保するため灰分４（％
、ｄ）以上、１５（％、ｄ）未満の石炭を洗炭し低灰分
炭を回収した残りの利用価値の低い高灰分炭部分（以後
２号炭と呼ぶ）が、高価な排煙脱硫用活性コークスの原
料になる事を見出だし本発明に至った。

通常、良質活性炭の原料を確保するため石炭を洗炭し低
灰分炭を回収した残りの２号炭部分は利用価値が低く、
その処分に苦慮している。

特に粘結炭からの２号炭はボイラー用としても使用が厄
介いである。

この２号炭の特性を詳細に調査したところ灰分４（％、
ｄ）以上、１５（％、ｄ）未満の石炭を洗炭した時に発
生する２号炭灰分の分布状態は、石灰質に、非常に微細
な状態で混入している。この灰分の混入状態が石炭質と
灰分（Ｋ物買）の分離を困難にしているが、活性コーク
スの製造には好都合である事を見出だした。すなわち、
この様な石炭は炭化の過程で溶融し他の石炭粒子と強固
に融着することが少なく、空隙の多い塊状物を形成する
。また、石炭粒子１個についてみると鉱物質（灰分）と
石炭質この境界は両者の膨張収縮の差あるいは熱分解の
差異によって間隙が生じている。

この空隙の多い塊状物の形成および鉱物質（灰分）と石
灰質この境界に生じる間隙は、ガス吸着用活性コークス
の最も必要な特性である。この特性が灰分４（％、ｄ）
以上、１５（％、ｄ）未満の石炭を洗炭した時に発生す
る２号炭である事を見出だし、本発明に至ったものであ
る。

本発明において灰分４（％、ｄ）以上、１５（％、ｄ）
未満と規定したのは、灰分４（％。

ｄ）以下の石炭は最早低灰分炭であり洗炭して灰分を下
げる必要がなく２号炭が生成しないためであり、１５（
％、ｄ）以上の石炭からの２号炭には鉱物′Ｍ、！１１
−独の粒子が多く混入するため活性コークスのｍ械的強
度が低下する事および灰分が著しく高く成るためである
。

石炭の微粉砕は２号炭の均質化とマクロ気孔を発達させ
るためである。その粒度は７４μｍ以下が好ましい。

微粉炭を加圧成形した後の造粒炭の粒度は５からｌｈａ
程度が好ましい。さらには、炭化温度は６ＱＯ℃〜９０
０℃の範囲が良い。

２号炭の粘結性が高く炭化時に軟化溶融し膨張するとき
は酸素含有ガスで以て石炭を酸化すれば良い、この場合
の酸化は造粒炭である為危険も無（安全に処理できる。

ただし、酸化処理時の造粒炭温度は１００℃以上、４０
０℃未満に保つ必要がある。

１００℃未満では酸化が緩慢であり、４００℃以上では
発熱が急速に進み操業が困難になる。好ましくは１６０
℃から３３０℃の範囲である。

活性コークスは炭化処理のみにて既に活性コークスとし
ての十分な比表面積を有しているが更により高い比表面
積を必要とする場合は通常の水蒸気あるいは炭酸ガスで
賦活すると良い。

なお、２号炭のみでは機械的強度が低い場合は、例えば
タールあるいはピッチ等公知の結合剤が使用することで
高くすることが出来る。

（実　施　例）次に本発明を実施例に基づいて説明する。使用した石炭
の性状を表１に示す。

表　　　　１実施・例１表１の石炭Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの２号炭を一７４μｍ１
００％に粉砕し、加圧成形した後５〜１０ｍ層に整粒し
造粒炭とした。

この造粒炭４００ｇを内容積６５１の燃焼排ガスによる
直接加熱炭化炉で、２００℃に保定した炭化室に装入し
、２．５℃／ａｋｉｎの加熱速度でｇ００℃まで昇温し
活性コークスを製造した。

生成した活性コークスの比表面積を測定した結果、Ａ　
５５ｍ’／ｇ、Ｂ　　７３ｍ２／ｇ、ＣＢｏＩ１１’／
ｇおよびＤ　Ｂ５ｔｎ２７ｇであった。但しＤ２２号炭
機械的強度が著しく低いため活性コークスとはなりえな
かった。なお、市販活性コークスの比表面積はｏｎ２／
ｇであった。

実施例２実施例１で造粒した造粒炭Ｂを用いて、この造物炭３０
０ｇを内容積３．４１の回転炉に装入し１８０℃で酸素
濃度８％のガスで以て１時間酸化処理し引き続き窒素雰
囲気で２．５℃／ｓｉｎの加熱速度で９００℃まで昇温
し活性コークスを製造した。

生成した活性コークスの比表面積を測定した結果１４１
ｍ２７ｇであった。

実施例３実施例１および２で製造した活性コークスを内容積３．
４１の回転炉に装入し、温度９００℃で水蒸気で以て４
時間哄活処理し活性コークスを製造した。実施例１の各
活性コークスを賦活した場合の比表面積を測定した結果
、Ａ　２１Ｑ＋ａ２／ｇ。

Ｂ　３３０ｍ２／ｇ、　Ｃ３８１ａ＋２／ｇであり、実
施例２の酸化処理した活性コークスの場合は４３５ｍ’
／ｇと高い比表面積を示した。

比較例１市販活性コークスの比表面積を測定した結果Ａ社３２ｍ
２７ｇおよびＢ社２５ｈ’／ｇであった。

（発明の効果）実施例および比較例に示したように、本発明の方法、す
なわち、　ｌ）灰分４（％、ｄ）以上、１５（％、（１
）未満の石炭を洗炭し、低灰分炭を回収した残りの高灰
分炭を微粉砕し、加圧成形した後整粒し造粒炭とし、こ
の造粒炭を炭化することを特徴とする活性コークスの製
造方法、２）灰分４（％、ｄ）以上、１５（％。

ｄ）未満の石炭を洗炭し、低灰分炭を回収した残りの高
灰分炭を微粉砕し、加圧成形した後整粒し造粒炭とし、
この造粒炭を酸化処理し、引き続き炭化することを特徴
とする活性コークスの製造方法および３）灰分４（％、
ｄ）以上、１５（％、ｄ）未満の石炭を洗炭し、低灰分
炭を回収した残りの高灰分炭を微粉砕し、加圧成形した
後整粒し造粒炭とし、この造粒炭をそのままあるいは酸
化処理し、引き続き炭化哄活することを特徴とする活性
コークスの製造方法によって比表面積の大きい活性コー
クスが、従来の方法より簡素にしかも安価に製造出来る
ことが明らかである。

他４名

Claims

【特許請求の範囲】１　灰分４（％、ｄ）以上、１５（％、ｄ）未満の石炭
を洗炭し、低灰分炭を回収した残りの高灰分炭を微粉砕
し、加圧成形した後整粒し造粒炭とし、この造粒炭を炭
化することを特徴とする活性コークスの製造方法２　灰分４（％、ｄ）以上、１５（％、ｄ）未満の石炭
を洗炭し、低灰分炭を回収した残りの高灰分炭を微粉砕
し、加圧成形した後整粒し造粒炭とし、この造粒炭を酸
化処理し、引き続き炭化することを特徴とする活性コー
クスの製造方法３　灰分４（％、ｄ）以上、１５（％、ｄ）未満の石炭
を洗炭し、低灰分炭を回収した残りの高灰分炭を微粉砕
し、加圧成形した後整粒し造粒炭とし、この造粒炭をそ
のままあるいは酸化処理し、引き続き炭化賦活すること
を特徴とする活性コークスの製造方法