JPH0269312A - 活性コークスの製造方法 - 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） 本発明は活性コークスの製造方法に関する。活る。

（従来の技術） 石炭を原料とした活性コークスは、■冶金用成型コーク
スの製造方法と同様に各種石炭の配合量をコントロール
して粘結剤を添加後に成型炭とした後、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
た混合物を成型し、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粘結剤を添加し、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
する過程で、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ことである。

すなわち、配合原料から生成する活性コークスは、ＳＯ
２吸着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ならない。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、褐
炭あるいは無煙炭の配合、一部の石炭のコークス化ある
いは酸化処理等の不溶融化をした後粘結剤を添加し、成
型炭とし炭化する必要がある。特開昭５７−１２３８０
９号公報では配合炭の粘結性を低いレベルにコントロー
ルするため褐炭あるいは亜壓青炭が配合されている。ま
た、特開昭５７−１００９１０号公報では石炭から半成
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、−成約には粘結炭を酸化して
、乾留過程で成型炭が軟化溶融現象を示さないようにさ
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、高価な粘結剤を使用するため活性
コークスのコストが高くなる。また粘結剤を使用すると
それだけ製造設備が複雑になる。このような公知技術に
対して、粘結剤を使用することなく、安価に製造出来る
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、揮発分２０（％、　ｄ、　ａ、　ｆ　）以上
４０（％、　ｄ、　ａ、　ｆ　）未満および最高流勅度
０６４０（ＤＤＰＭ）以上に調整した石炭を微粉砕し、
粘結剤を添加することなく加圧成型して平均粒度３ＩＩ
Ｉｍ以上　３０ｍｍ未満の塊成炭とし、酸化処理し、次
に炭化することを特徴とする活性コークスの製造方法、
ならびに、揮発分２０（％、　ｄ、　ａ、　ｆ　）以上
　４０（％、　ｄ、　ａ、　ｆ　）未満および最高流動
度０．４０　（Ｄ　Ｄ　Ｐ　Ｍ）以上に調整した石炭を
微粉砕し、粘結剤を添加することなく加圧成型して平均
粒度３ｍｍ以上　３０ｍｌ１１未満の塊成炭とし、酸化
処理し、次に炭化し、この炭化物を賦活することを特徴
とする活性コークスの製造方法である。

（作　用） 本発明者は、粘結剤を使用することなく活性コークスを
製造するための原料炭特性は何かと種々研究を重ねた結
果、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｍ８８１２に規定されてい
る石炭の揮発分が２０（％、　ｄ、　ａ、　ｆ　）以上
　４０（％、　ｄ、　ａ、　ｆ　）未満で、日本工業規
格Ｍ８８０１に規定されている石炭の最高流動度０．４
０　（Ｄ　Ｄ　Ｐ　Ｍ　）以上に調整された石炭が最も
優れていることを見出した。

石炭の揮発分が２０（％、　ｄ、　ａ、　ｆ　）未満ま
たは４０（％、　ｄ、　ａ、　ｆ　）以上であると、石
炭の凝集力が不足し、粘結剤を使用せずに微粉炭を加圧
成型して塊成化しようとすると塊成炭の機械的強度が不
足し、塊成炭を酸化処理あるいは炭化する過程で粉化す
ると共に、生成した活性コークスの機械的強度が弱くな
る。また、石炭の最高流動度０．４０　（Ｄ　Ｄ　Ｐ　
Ｍ　）未満であると塊成炭の炭化過程での石炭粒子相互
の結合力が不足し、活性コークスの機械的強度が不足す
る。このため、粘結剤を使用せず石炭を塊成炭としてか
ら活性コークスを製造する本発明における原料となる調
整された石炭は、日本工業規格Ｍ８８１２に規定されて
いる揮発分が２０（％、　ｄ、　ａ、　ｆ　）以上　４
０（％。

ｄ、　ａ、　ｆ　）未満で日本工業規ｔｇＭ８８０１に
規定されている最高流動度０．４０（ＤＤＰＭ）以上の
ものでなければならない。

上記の範囲の石炭は、微粉砕することによってのみ粘結
剤を使用せず石炭を加圧成型によって塊成炭とすること
が出来る。この場合の微粉炭の粒度は０．３ｍｍ以下に
する必要がある。好ましくは０．１［１１１１１以下が
良い。

微粉炭の塊成化は、ロールコンバクター等の加圧成型機
によって行う。

塊成化された塊成炭は、平均粒径３ｍｍ以上３０ｍｍ未
満とする。塊成炭の平均粒度が３ｍｍ未満と小さい場合
は、活性コークスの粒度は更に小さくなるため脱硫用活
性コークスとして使用できない。また、塊成炭が３０ｍ
ｍ超と大きい場合、酸化処理および炭化過程で塊成炭内
に偏析が起こるため活性コークスの品質が安定しないと
共に、活性コークスの粒度が大きいと、主用途が排煙脱
硫用であるため、活性コークスを脱硫塔に充填したとき
ガスとの接触面積が小さくなり、脱硫効率が低下する。

塊成炭を酸化する理由は、揮発分が２０（％。

ｄ、　ａ、　ｆ　）以上　４０（％、　ｄ、　ａ、　ｆ
　）未満で、最高流動度０．４０　（Ｄ　Ｄ　Ｐ　Ｍ　
）以上に調整された石炭を使用するため、塊成炭をその
まま炭化すると、塊成炭が軟化溶融し、活性コークスと
なり得ないためである。この塊成炭の酸化は、公知のよ
うに酸化温度１５０℃〜３２０℃、酸素濃度１〜１０容
積％で行うと良い。さらに、炭化はロータリーキルンあ
るいは多段炉で２〜ｂ 熱速度で６００℃〜９００℃まで行えば良い。

以上に説明した本発明の方法によって得られる活性コー
クスの品質特性は、比表面積８０　ｒｎ２／ｇ以上でか
つ摩耗強度２５％以上の優れた値を示し、廃ガス脱硫用
炭材として十分使用出来る。

なお、ＳＯ２吸着能の大きい、すなわち比表面積が３０
０　ｍ２７ｇ以上と大きく、かつ摩耗強度が２５％以上
の活性コークスが必要な場合は、炭化した塊成炭を更に
ＣＯ２，Ｎ２０等で賦活することによって製造できる。

（実施例） 次に、本発明を実施例に基いて説明する。使用した石炭
の性状を表１に示す。

表１ 実施例１ 石炭Ｂを一７４μｍ粉砕し、ロールコンパクタ−で加圧
成型し、平均粒度５ｍｍの塊成炭とした。

この塊成炭３００ｇを回転炭化炉に装入して雰囲気温度
２８０℃に保持し、０２７容積％、Ｎ２９３容積％の混
合ガスを２０１Ｌ　／　ｍｉｎ通し、２時間酸化処理し
、引き続きＮ２を５１／ｗｉｎ通し、３℃／ｍｉｎの加
熱速度で９００℃まで昇温しで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８５　
ｒａ２／ｇで、摩耗強度は２５％であった。

なお、摩耗強度の測定方法は日本工業規格（ＪＩＳ−Ｍ
２ＳＯ４）のロガ試験機を用い、試料！５０ｇ、回転数
１０００００回転後（７）　２　ｍ１ｆ）ｉｉ上に止ま
った量を測定し、次式によって摩耗強度とした。

実施例２ 石炭Ｃを−０，３ｍｍに粉砕し、ロールコンパクタ−で
加圧成型し、平均粒度１２ｍｍの塊成炭とした。

この塊成炭３００ｇを回転炭化炉に装入して雰囲気温度
２８０℃に保持し、０２８容積％、Ｎ２９２容積％の混
合ガスを２０４！　／　Ｉｎ１ｎ通し、２時間酸化処理
し、引き続きＮ、を５ＩＬ／ｗｉｎ通し、２℃／ｍｉｎ
の加熱速度で９００℃まで昇温して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８１　
ｍ”７ｇで、摩耗強度は２７％であった。

実施例３ 石炭りを−０，１ｍｍに粉砕し、ロールコンパクターで
加圧成型し、平均粒度２８ｍ＋＋の塊成炭とした。

この塊成炭３００ｇを回転炭化炉に装入して雰囲気温度
２８０℃に保持し、０，８容積％、Ｎ２９２容積％の混
合ガスを２０ｆＬ／ｌ１ｌｉｎ通し、３時間酸化処理し
、引き続きＮ２を５ＪＬ／ｗｉｎ通し、３℃／ｍｉｎの
加熱速度で９００℃まで昇温して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９０　
ｍ２７ｇで、摩耗強度は３０％であった。

実施例４ 石炭Ｆを一７４μｍに粉砕し、ロールコンパクタ−で加
圧成型し、平均粒度１０ｍｍの塊成炭とした。

この塊成炭３００ｇを回転炭化炉に装入して雰囲気温度
２８０℃に保持し、○２５容積％、Ｎ２９５容積％の混
合ガスを２０ｆｌ／ｍｊｎ通し、２時間酸化処理し、引
き続きＮ２を５ｆｔ／ｍｉｎ通し、２．５℃／ｍｉｎの
加熱速度で９００℃まで昇温して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８５ｍ
２／ｇで、摩耗強度は２５％であった。

実施例５ 石炭Ｆを一７４μｍに粉砕し、ロールコンパクターで加
圧成型し、平均粒度１０ｍｍの塊成炭とした。

この塊成炭３００ｇを回転炭化炉に装入して雰囲気温度
２８０℃に保持し、０２５容積％、Ｎ２９５容積％の混
合ガスを２０．Ｃ７ｕｊｎ通し、２，５時間酸化処理し
、引き続きＮ２を５ｎ／ｍｉｎ通し、２．５℃／ｍｉｎ
の加熱速度で９００’Ｃまで昇温して活性コークスを製
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８６　
ｍ２７ｇで、摩耗強度は２７％であった。

実施例６ 石炭りを−０，１ｍｍに粉砕し、ロールコンパクタ−で
加圧成型し、平均粒度２０ｍｍの塊成炭とした。

この塊成炭３００ｇを回転炭化炉に装入して雰囲気温度
２８０℃に保持し、０２８容積％、　Ｎ２９２容積％の
混合ガスを２０１１　／　ｍｉｎ通し、２時間酸化処理
し、引き続きＮ２を５１／ｍｉｎ通し、２．５℃／ｍｉ
ｎの加熱速度で９００℃まで昇温しで活性コークスを製
造し、さらに９００℃で８２０を７．１ｇ７ｕｊｎ通し
ながら２時間賦活した。

生成した活性コークスの比表面積を測定した結果３２０
　ｍ’／ｇで、摩耗強度は２６％であフた。

実施例７ 石炭Ｃを−０，１ｍｍに粉砕し、ロールコンパクターで
加圧成型し、平均粒度２５ｍｍの塊成炭とした。

この塊成炭３００ｇを回転炭化炉に装入して＝囲気温度
２８０℃に保持し、０２５容積％、Ｎ２９５容積％の混
合ガスを２０β／ｍａｎ通し、２時間酸化処理し、引き
続きＮ２を５ｕ／ｍｉｎ通し、３℃／ｍｉｎの加熱速度
で９００℃まで昇温して活性コークスを製造し、さらに
９００℃でＨ２Ｏを７．７ｇ／ｍｉｎ通しながら２時間
賦活した。

生成した活性コークスの比表面積を測定した結果３３５
　ｍ２７ｇで、摩耗強度は２５％であフた。

比較例１ 石炭Ａを−０，３ｍｍに粉砕し、ロールコンパクターで
加圧成型し、平均粒度１０ｍｍの塊成炭とした。

この塊成炭３００ｇを回転炭化炉に装入して雰囲気温度
２８０℃に保持し、０２５容積％、Ｎ２９５容積％の混
合ガスを２０　Ｊ：ｌ／　１ｕｊｎ通し、２５時間酸化
処理し、引き続きＮ２を５ｆ１．７ｕｊｎ通し、２．５
℃／ｍｉｎの加熱速度で９００ｔまで昇温しで活性コー
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８６　
ｍ’／ｇで、摩耗強度は１２％で、摩耗強度が低い活性
コークスであった。

比較例２ 石炭Ｇを−０，１ｍｍに粉砕し、ロールコンパクタ−で
加圧成型し、平均粒度１０ｍｍの塊成炭とした。

この塊成炭３００ｇを回転炭化炉に装入して雰囲気温度
２８０℃に保持し、０□８容積％、Ｎ２９２容積％の混
合ガスを２０℃／ｍｉｎ通し、３時間酸化処理し、引き
続きＮ２を５ｊ２／ｗｉｎ通し、２．５℃／ｍｉｎの加
熱速度で９００℃まで昇温しで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１０６
ｍ２７ｇで、摩耗強度は６％で、摩耗強度が低い活性コ
ークスであった。

比較例３ 石炭Ｅを一７４μｍに粉砕し、ロールコンパクタ−で加
圧成型し、平均粒度１０ｎ＋ｍの塊成炭とした。

この塊成炭３００ｇを回転炭化炉に装入して雰囲気温度
２８０℃に保持し、０２８容積％、Ｎ２９２容積％の混
合ガスを２０１／ｍｉｎ通し、３時間酸化処理し、引き
続きＮ２を５℃／ｍｉｎ通し、２．５℃／ｍｉｎの加熱
速度で９００℃まで昇温して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８７　
ｍ２７ｇで、摩耗強度は１６％で、摩耗強度が低い活性
コークスであった。

（発明の効果） 実施例にも示したように、本発明の方法によって、粘結
剤を使用することなく、比表面積が大きくて摩耗強度の
強い活性コークスが製造出来る。

この活性コークスは廃ガス脱硫用炭材として使用できる
。

代　　理　　人　　　弁理士　　秋　　沢　　政　　光
他１名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）揮発分２０（％．ｄ．ａ．ｆ）以上４０（％．ｄ
   ．ａ．ｆ）未満および最高流動度０．４０（ＤＤＰＭ）
   以上に調整した石炭を微粉砕し、粘結剤を添加すること
   なく加圧成型して平均粒度３ｍｍ以上３０ｍｍ未満の塊
   成炭とし、酸化処理し、次に炭化することを特徴とする
   活性コークスの製造方法。
2. （２）揮発分２０（％．ｄ．ａ．ｆ）以上４０（％．ｄ
   ．ａ．ｆ）未満および最高流動度０．４０（ＤＤＰＭ）
   以上に調整した石炭を微粉砕し、粘結剤を添加すること
   なく加圧成型して平均粒度３ｍｍ以上３０ｍｍ未満の塊
   成炭とし、酸化処理し、次に炭化し、この炭化物を賦活
   することを特徴とする活性コークスの製造方法。