JPH0243945A - 固形体吸着物質とその製造方法 - Google Patents

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） 本発明はガス相及び液相として存在する悪臭成分、有苺
注の有壁浴剤成分及び屋索ｊ液物及び鈍貫酸化物を吸着
除去する物質及びその製造方法に関する。

（従来の技術） 活性炭で代表される気孔性の吸着剤は産業的に広く使用
されている。しかし、気孔性の吸着剤は常温で物理的扱
者によって悪臭成分の吸着処理を行うが、その気孔分布
、気孔間によって吸着能力が定性的に評価される一方、
更に大川においては仮吸盾物質の物理、化学的条件、レ
リえば原子又は分子の大きさ、分子連動の自由度に大き
く影蓄される。更に吸着糸の条件が面相である場合は上
記気孔性吸着剤の吸着能力は著しく影蓄されるものとな
る。

（発明が解決しようとする課題） そのため、最近公害問題として亜要な課題としているガ
ス相又は液相のハロゲン系、芳香族系又はその他の有機
溶剤、王にガス相として公薔視さｎる窒素酸化物、又は
硫黄「峻化物全吸着処理するには、上記気孔性吸着剤の
有効面倒が小さ過ぎる。従って所有る各物質を吸１ｄ処
理するだめの累材として気孔性の吸４剤は技術的にもコ
ストの面に於いても様々な問題がめった。

不発明は上記間辿点を解決するためになされたものであ
って、その目的は気孔による吸肴ではなく微粒子の表面
によって吸着を行うことにより被吸ｆｔ物質の物理、化
学的条件、壕だ吸Ｙｄ系の条件にろまり影％を受けない
吸着物質及びその製造方法を提供することにめる。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本開明の吸着物質では金属
イオンを吸着した非晶質伏累粒子に缶端ぼ化物成分を混
合した粉末と、この粉末を構成する微粒子の活用表面積
を大きくするため、又は固形化の骨材として非酸化吻糸
或は酸化物系の粉末とを混合して水又はバインダによっ
て固形化なさしめる。

こ−に金属イオンとしてはＮａ　　ＫＳＭｆ。

Ｃａ　ＳＣｒ　、　ＭＦＩ　、　Ｎｉ及び２−の全てを
富むことが好ましく、金属酸化物としてはＡｌ２Ｏ３、
ＳｉＯ２Ｏ３，５ｉＱｚ及びＦｅ２Ｏ３の全てを含むこ
とが望しい。

一方担体又は骨材としての非ｎ　ｒｔ物又は酸化物系と
はシリカ、アルミナ、ゼオライト、茫性伏又は複合成分
の鉱石を粉末状にしたもの！何れかを使用すれば良く、
粒状、球状、ベレット状、又はハニカム状に固形化する
ために使用するバインダーはＡｉＪ記担体又は骨材を使
用することによって水のみで固形１ヒできることもめれ
ば、重数のバインダー金使用する場合もめる。

也方、固形化工程は手作業又はづψ出し成形機全便用す
るか、予め金型を製作しておいて加圧成形しても艮い。

何れも成形後は、強度を高めるためにも、またバインダ
ーの揮発成分金放出させるためにも８００　を以下で力
ロ熱処理を行わしめる。

（作用） ガス相又は液相の悪臭成分、有愼浴剤成分望索嬢化物、
硫黄鹸化物が上記固形化吸着物質に接触すると、その固
形体の表面及び内部へ疹透又は拡叔しながら、固形体を
構成する微粒子の表面に吸着される。

（英１利 以下、本発明の具体化した実施例について詳則睨明する
。

この実施例における吸着性物質は主として非晶′Ｘ炭素
粉末と骨材としての積上及びフェーノｌｖ回指から構成
されている。しかして、非晶買戻′＄扮木の表面には各
側の金属イオンが吸着されると共に、この炭素粉末には
粒子状の各種金属酸化物が混入されている。

金属イオンはＮａ、　Ｋ、　Ｍｆ、Ｃａ、　Ｃｒ、　Ｍ
ｒｒ、Ｎｊ及びシの全てを含み、金属酸化物ば１＝４２
０ｓ及びｐｔ２０５を含み、且つ該金属イオンを吸着し
た非晶質炭素粉末に金属酸化物粒子を混入した粉末は、
入の工程によって作られる。

最初に塊状の石油系非晶貿次紫をエアハンマ方式によっ
て１μｍ以下に粉砕する。そしてこの炭素粉末と、目Ｉ
Ｊ記金属イオンの全てｆ、舌む有機分散剤とを混合して
、金属イオンを炭素粉末の粒子表面に吸着きせる。

久に金属イオン′ｆ：吸着した炭素粉末を５００℃以下
の温度で加熱乾燥きせるのであシ、該乾燥工程中戻素粉
末が部分的に凝集して、その粒子径が増加し、全渾とし
てＰｉ度が０．５μｍ〜５μｍのものが得られる。しか
して、これに粒度が１μｍ以下の金属＋Ｍ化物粒子を混
入して構成するのである。斯くして製造された粉末の分
析結果は次表（表１）の通っでろる。

表１．粉末の成分（亜量％） 炭　　累　　　　　　　９２．Ｏ 金属イオン ＮａＯ，２〜０．３ Ｋ　　　　　Ｏ１１〜０．２ ＭＦ　　　　　　０．８−０．４ ０ａ０．２〜０．８ ０ｒ　　　　　　Ｏ，０１ Ｍｌｌ　　　　　　０．０１ Ｎ；　　　　　　ｏ、ｏｔ Ｚｒ　　　　　　Ｏ，１〜０．２ 金属酸化物 に１！２０ｓ　　　　１．０−１．５ Ｓｒ○２　　　２，０〜４．０ Ｆ１２Ｑｘ　　　　２．５〜３．０ 次に担゛体として使用する積土はカオリナイトでめ）、
該カオリナイトは上記幼木を固形比する際、その固形の
結合を強める作用を呈する。このさい、カオリナイトの
点は剖に己炭紫粉本に対して８０ｆｆｉ量％程度混入可
能であるが、多過ぎると板層能力が低下するのであって
８■拭％程度とすることが好ましい。カオリナイト以外
の積上を同程度に使用しても良く、ノリ力、活性炭など
の気孔性のものを使用することもできる。

次にバインダとしてはフェノールｍ　１ｌｌｉを前記粉
本に対し２０重量％使用する。この樹１指の混入量は水
に対して可塑性を持つ積土や、他の非酸化物又Ｖ′ｉ酸
（ヒ物の担体を多く使う場合は、大１１〕に減らすか、
或いは使用しなくても艮い。またバインダはフェノ−７
１／ｌ’ｆＪ指以外のものを使用することも１１１Ｉ工
ら差支えないことは言うまでもない。

次ンこ固形１に工程全説明する。

上記幼木に積土やバインダーとしてのフェノール伺脂に
水を加えながらミキサーなどで均等に混練したものを、
市販の押出し遺粒城で粒状又はベレット状に成形する。

このざい、その大きさは任ｔに設計することができるが
、枝状の場合は１〜５χ、ベレット伏の場合は直径が３
〜４χ、長さが４〜５′χ程度となしたものが使用し易
い。球状にする場合で手作業によらない場合は金型を製
作し、加圧成形するこ、とにより行う。

次に成形したものを乾燥する工程を説明する。成形して
直ぐに加熱炉にて加熱する必要はなく、暫らく放置し目
然乾嫌を行った後に出来るだけ酸素と接しないようにし
て乾燥炉にてＭＪ熱する。乾燥はバインダーを放出させ
るためにゆっくりと温度を上げ８００℃以下で行う。こ
のとき出来るだけ酸素に按しないようにするため、鉄製
又は１町圧谷４に児全腎閉ではなく普ｄの霊をすれば艮
い。加熱温度を１時間に１００℃の速度で６００℃程度
まで上げ、６時間程度なら数に９人シの容器−杯の固形
体に含まれるバインダー（揮開成分）がはソ児全に■出
される０で、その後は７１０熱を止め放冷することによ
って製品とする。

上記で昇温速度、一定温度での医持時間、放冷時間など
は乾燥しようとする固形体の大きさ、型、使用するバイ
ンダーなどによって異る。

次表（表２）に上記の如くしてＮ造した粒状製品の物理
的注質全示す。

表２．　粒状吸７ａ物質の物理的性質 話比厘Ｃｙ／ｍＬ） Ｐ、Ｈ 硬度　（％） 粒度分布 ６〜８　メンニーＧの ８〜ＩＯメシユーＱ紛 １α〜１４メシユー　（ハ） １４〜２０メシユー　鰻） ２任〜２４メシユーＱθ ２４、〜３２メシュー（％） ３２　メジ５４以上０肋 ０．４０ ９．２ ０．８ ３２．０ ３４．３ １７．２ ８．０ ２．５ ２．０ ４．０ 次にガス伏物質の板層能力の測定試験について説明する
。

第ｌｌＳ：Ｉに於いて被吸着物質の入れられた容器１の
原液がガス化して蒸発するとポンプ３の運転で吸着物質
の充填塔２側へ引込ましめる。しかして、サンプリング
口２ａでは吸着前（入口）のガス濃度を、同２ｂでは吸
着が行われた後（出口）の残存ガス濃度を測定する。

このさい充填塔２には上記吸着物質の５００１が充填さ
れてあシ、１時間に３１！の緩徐な流速で被吸着物質と
引込み、３０分程度経過した後、２ａの入口濃度と２ｂ
の出口濃度を測定し、上記吸着物質の吸着能力を評価し
た。表３．４及び５はその結果を示す。

表３．　測定結果 ｍｌｌｌｌ性 １汲ｊｄ物質 試料ガス 入口順度（ＰＰＭ　） 吸着率（至） ７９％ ５０１　　室　　温 スチレン 出口濃度（ＰＰＭ　） 平均吸着率 表４．測定結果 測定条件 吸着物質　５０　ｆ　　室　温 試料ガス　　　　アンモニア 入口濃度（ＰＰＭ）　　出口濃度（ＰＰＭ）吸着率（％
）平均吸肩率　６６％ 表　５．　　　を則定ホ吉果 祠に条件 吸着部質　　５０　（／　　　室　　温試料ガヌ　　　
　　ＳＯＸ　ＮＯＸ ガス　　入口濃度（ＰＰＭ　）出口濃度（ＰＰＭ　）吸
Ｊｄ率ＮＯＸ　　　５０　　　　　　１５　　　　　　
’６０ＳＯＸ　　　６０　　　　　　１６　　　　　　
７３次に水に含まれている有壁溶剤成分の吸着能力の測
定方法について説明する。第２図に示す如くガラヌ材の
バッチ５にテトラクロロエチレン２４０−ｆ／ｌのｆｆ
ｌ／］の水（４液１００−ｅ　６（熾 全入れ、その浴液中に本吸看物質１００１７を入れた。

水浴液中のテトラクロロエチレンは時間がたつにつｔ″
Ｌ吸者吸質物質７着され１５０＃￥ｊ１にＪ程度ではソ
児全に吸着し水を浄化した。

吸着量の測定はある一定の時間の吸着時間毎に浴液６に
残留するテトラクロロエチレンをガスクロによって分析
した。吸着試中には被板１ｄ物′ぼが蒸発又は分解しな
いように不透明な蓋８を使用した。測定結果は火器（表
６）の通シである。

表６．　　水（４１Ｍ中のテトラクロロエチレンの吸着
測定条件　パッチ式　　室　温 被吸着物質　テトラクロロエチレン　２４０Ｍｆ／／ｌ
の水浴液吸着物質の討　　１００１／ｌ（水浴液）経　
時　　残留濃度Ｃ−ｆ／−／１１）　　吸着率　（％）
１．５分　　　１９７　　　　　　　１８４０分　１８
０　　　　２５ １００分　１４０　　　　４６ ２４時間　　　　３４　　　　　　　　８６１５０時聞
　　時間　０　　　　　　　　１００最高吸眉麓　２．
４　　ｎｇｆ／ｆ （発明の効果） 以上の谷器（測定結果）から明らかなように、不９’を
明の表面吸着物質はガス相又は准相の悪臭成分、有害の
有壁浴剤成分及び窒素鹸化物及び髄質酸化物の吸着除去
能力に優れておシ、また気化性の吸着剤と異なシ、水浴
液中でも効果を発揮する。このさい吸着物質が粒状であ
るため、浴液に拡散しで行くだめの時間が必要であるけ
れども、これに関しては最大吸ｊｄ量が大であることか
らさほどの影響７受けるものとはならない。

【図面の簡単な説明】

２　・・・吸眉物質充填梧　　　３　・・・ポンプ５・
・・パッチ　　　　７・・・吸着物質持杼出−人 代　理　人　弁理士 桜井 洋　　熊 木 姫外１名 弘　　４

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属イオンを吸着した非晶質炭素粒子に金属酸化
   物成分を混合した粉末と担体及びバインダーと混合し、
   顆粒伏、球状、ペレット状又はハニカム状に成形してな
   る固形体吸着物質。
2. （２）金属イオンがＮａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｎ
   、Ｎｉ及びＺｎを含むことを特徴とする請求項１に記載
   の固形体吸着物質。
3. （３）金属酸化物がＡｌ＿２Ｏ＿３、ＳｉＯ＿２及びＦ
   ｅ＿２Ｏ＿３を含むことを特徴とする請求項１に記載の
   固形体吸着物質。
4. （４）金属イオンを非晶質炭素粒子に吸着させ、その炭
   素粒子に金属酸化成分を混入して粉末を調整し、その粉
   末と固形粉末の非酸化物又は酸化物或は活性炭のような
   担体とを混合し、水又は他のバインダーで固め、これを
   ８００℃以下で加熱することを特徴とする非焼結体の固
   形体吸着物質を製造する方法。
5. （５）金属イオンがＮａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｎ
   、Ｎｉ及びＺｎを含むことを特徴とする請求項４に記載
   の固形体吸着物質を製造する方法。
6. （６）金属酸化物はＡｌ＿２Ｏ＿３、ＳｉＯ＿２及びＦ
   ｅ＿２Ｏ＿３を含むことを特徴とする請求項４に記載の
   固形体吸着物質を製造する方法。