JPH03164418A - 活性炭の製造方法 - Google Patents

活性炭の製造方法

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JPH03164418A
JPH03164418A JP1303281A JP30328189A JPH03164418A JP H03164418 A JPH03164418 A JP H03164418A JP 1303281 A JP1303281 A JP 1303281A JP 30328189 A JP30328189 A JP 30328189A JP H03164418 A JPH03164418 A JP H03164418A
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JP
Japan
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coal
caking
activated carbon
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granulated
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Application number
JP1303281A
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English (en)
Inventor
Tokuji Yamaguchi
山口 徳二
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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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 木発明は活性炭の製造方法に関する.この方法によって
製造された活性炭は上水および排水中の有害物質の除去
,ガソリン等の揮発性有機物,排ガス中の有毒ガスある
いは臭気を吸収するために使用する. 従来の技術 石炭を原料とした活性炭は,炭化物を製造し、この炭化
物を種々の方法で賦活し製造されている,この場合、良
質活性炭を製造するには原料石炭の遺択および炭化物を
製造する過程において、石炭が軟化溶融し、気孔壁が厚
く、比表面積の小さい炭化物を形威しないように処理す
ることが重要である. このため,従来から種々の方法が提案されている.すな
わち、特開昭50−51998号公報は,粘結性が弱い
か全く無い石炭、例えば加熱しても軟化溶融しない?1
4炭のような低石炭化度炭を選定し活性炭を製造してい
る.しかし,これら?I4炭を原料とする場合は粘結剤
が必要となる.また,特開昭50−125989号公報
には米国アラバマ州産のブラック・クリーク炭を使用し
た例が示されているが、この場合は水の存在下にナフタ
リンスルホン酸ホルマリン縮合物又はその塩を粘結剤と
して使用している.この様に、これらの活性炭の製造法
においては何等かの結合剤が使用されている.結合剤の
使用は活性炭の製造工程を複雑にし、またコストを高く
している. 他方、特開昭50−152993号公報には,粘結炭を
微粉砕し、粘結剤を使用せず、塊成化した造粒炭を酸素
含有ガスで処理し,S化度85以上(ASTXD−72
0−48によるFree−Swelling Inde
xまたはJISM8801−1979のボタン指数で0
に等しい)まで不溶融化した後,炭化賦活する方法が提
案されている.この場合は造粒炭を酸素含有ガスで処理
する必要があるため、大掛かりな装置、酸素濾度調整機
構および正確な温度コントロールが必要になる. 以上のように、現在知られている石炭を原料とした活性
炭の製造方法は、炭化過程で溶融しない石炭を用いる方
法,あるいは粘結炭を用いた場合は酸素含有ガスにより
不溶融化した後,炭化賦活し活性炭を製造する方法であ
る. 発明が解決しようとするam しかしながら、これら公知の活性炭製造方法では,非粘
結炭を使用した場合は粘結剤を使用しなければ蹴らない
欠点がある. 他方、粘結炭を使用した場合は酸素含有ガスによって不
溶融化する必要がある.このため、酸素ガスによる不溶
融化のための大掛かりな装置が必要であるばかりでなく
、品質面からは、造粒炭の表面と内部で酸化の進行状態
が異なり均質な不溶融塊成炭の製造が困難で、もし均質
な不溶融塊成炭を製造しようとすれば,酸化処理時間を
長くする必要があり経済的でない. 以上の点カ)ら、石炭を原料として、機械的強度が高く
、比表面積の高い良質活性炭を簡素に、しかも安価な製
造方法の確立は、重要であり切望されている. 課題を解決するための手段 本発明はその目的を達威するために、 粘結炭に非粘結炭を配合し,・配合炭のロガ指数(JI
S M8801−1979テ(7)測定値)をl5以上
、80未満および揮発分(JIS )I−8812−1
972での測定値を純度ベースに換算した値)50%(
d.a.f)未満に調整した微粉炭を粘結剤を使用する
ことなく、加圧威形した後,そのまま/または粒度調整
し、造粒炭とし、この造粒炭を外熱あるいは内熱方式さ
らには外熱と内熱の併用方式で炭化した後、賦活するこ
とを特徴とする. 以下本発明を詳細に説明する. 本発明は,粘結炭を微粉化し粘結炭の比表面積を太き〈
すると共に粘結炭の不溶融化を酸素含有量の多い非粘結
炭を使用し、非粘結炭が発生する酸素含有物質で粘結炭
の熱軟化性を減少させると共に非粘結炭の不溶融物質に
よって粘結炭の融着挙動を低下させる事によって、実質
的に造粒炭の不溶融化処理を行わさせる事を多くの研究
を重ねた結果見出したのである. 本発明による粘結炭は,弱粘結性炭,強粘結性炭で好ま
しくはロガ指数35以上の石炭で,平均粒径50pmよ
り小さく微粉砕された石炭であり、好ましくは10IL
m以下が良い.粘結炭に配合する非粘結炭は、ロガ指数
20未満で,酸素含有量lO重量%(d.a.f.)以
上の石炭が適し,その粒度は、粘結炭の粉#粒度と同等
で良いが,粘結炭よりも小さいほうが好ましい.なお,
非粘結炭の配合量が粘結炭より多い場合は,粘結炭の粒
度は非粘結炭より小さくする事が好ましい. この理由は粘結炭粒子と非粘結炭粒子との接触面積を多
くするためである. 更に作業性を容易にするためには,粘結炭と非粘結炭を
配合した後に微粉砕すると良い.本発明は粘結炭を微粉
化し・粘結炭の比表面積を太き〈すると共に粘結炭の不
溶融化を非粘結炭が発生する酸素含有物質で粘結炭の熱
軟化性を減少させると共に非粘結炭の不溶融物質によっ
て粘結炭の融着挙動を低下させる.この粘結炭の融着挙
動の低下は,実質的に造粒炭の不溶融化処理である.こ
の様にして、石炭粒子相互が接触結合した組織あるいは
気孔壁の薄い組織を有した炭化物を形成させる.なお機
械的強度を十分確保するためには.配合炭のロガ指数は
15以上、80未満の範囲で,かつ揮発分が50%(d
.a.f.)未満である事が必要である. 配合炭のロガ指数を15以上, 80未満と規定したの
は, 15未満では造粒炭の粘結性不足で石炭粒子相互
の結合力が弱まり炭化物の機械的強度が低下する.他方
、上限を80未満と規定したのは80以上では造粒炭の
粘結性が高すぎ炭化過程で軟化溶融現象を起こし造粒炭
相互が融着し、活性炭用炭化物となり得ないためである
. また,造粒炭の揮発分を50%(d.a.L)未満と規
定したのは揮発分が50%(d.a.f.)以上である
と揮発性物質が多くなり、炭化物に生成する空洞が多く
なり機械的強度が低下し、強度の高い活性炭が製造でき
ないためである. なお,配合炭のロガ指数は、各構成石炭のロガ指数と配
合割合に基いて加重計算を行う事によって予測できる場
合もあるが、石炭の特性によっては加重計算で予測した
ロガ指数と実際の配合炭を用いて測定したロガ指数が異
る場合もある.したがって,本発明における配合炭のロ
ガ指数の調整方法は,あらかじめ各構威石炭のロガ指数
と配合割合に基いて加重計算を行う事によってロガ指数
概算値を求めておき,次いで実際に配合炭のロガ指数を
測定する事によって,このロガ指数がl5以」二、80
未満となるように正確に調整することができる.他方、
使用する石炭が限定されている場合は、加重計算値と実
測値の関係を求めておき、加重計3I値で配合炭のロガ
指数の管理ができる.粘結炭と非粘結炭の配合した微粉
炭は,粘結剤を使用すること無く加圧威形し.m形物を
希望の大きさに製粒し造粒炭としてから、回転炉あるい
は流動床で外熱あるいは燃焼排ガスを用いた内熱さらに
は外熱と内熱を併用した方法で700℃程度まで1℃/
sin〜20℃/winの加熱速度で昇温し炭化する. 700℃程度まで炭化した炭化物は,その後通常の手段
でもって賦活し.活性炭を製造する.以上説明したよう
に,木発明は粘結炭に非粘結炭を混合し,配合炭のロガ
指数を15以上,80未満および揮発分を50%(d.
a.f.)未満に調整することによって、造粒炭の不溶
融化をrrN素にし炭化物を製造するものである.本発
明の方法によって製造した炭化物を水蒸気あるいは00
2等の公知の方法で賦活し活性炭とする.なお.賦活速
度をより速めるためには公知のカリウム、ナトリュウム
等触媒を添加すれば良い. 実施例L 次に本発明を実施例に基いて説明する.本発明の方法に
使用した粘結炭および非粘結炭の性状を表lに示す. なお、表1の揮発分%(d.a.f.)はJISM88
12−1972に従って測定した揮発分を純炭ベースに
換算した値.ロガ指数はJIS l’!$801−19
79に従って測定したf直である. 表lの粘結炭および非粘結炭を用いて表2に示す配合割
合でもって配合し配合炭とした.各配合炭の粉砕粒度は
,実施MO.3およびNO.4では、粘結炭と非粘結炭
を混合した後、平均粒度20pmに粉砕し、実施NO.
1,および2では粘結炭を平均粒度20ILmに粉砕し
た微粉炭に,平均粒径9Bmに微粉砕した非粘結炭を混
合し、実施NO.5.6,および7では粘結炭を平均粒
度31gmに粉砕した微粉炭に平均粒径8pLmに微粉
砕した非粘結次を配合し配合炭とした.これらの配合炭
を加圧成壓し塊成炭とした後、l〜4■に粒度調整し、
造粒炭とした. 実施NO.1から7の造粒炭をそれぞれ内容積2200
.1の炭化炉に400g装入し.N2ガスを吹込みなが
ら室温から3℃/winの加熱速度で850℃まで昇温
し30分保定抜取り出し炭化物とした.但し実施MO.
7は炭化過程で融着現象を起こして活性炭用炭化品とは
なり得なかったが,比較のためl〜4■に粒度調整し炭
化物とした. 実施NO.1から7の生成した炭化物200gを,内容
積2200,allの反応管に装入し、300℃でもっ
て水蒸気量7g/winで4時間賦活し活性炭とした.
生成した活性炭の性状を表3に示した. なお、比表面積はBET法で測定した値であり,マイク
ロ強度は、内径25mm、長さ305■のステンレス管
に.直径8■のステンレス鋼球10個と0.60以上の
活性炭10gを入れ、回転数25rpmで40分間回転
させた後の活性炭のQJ5mm以上の歩留であり、活性
炭の機械的強度をあらわす指数である. 表3の結果から比表面積はロガ指数が低下するに従い大
きくなり活性炭としては好ましい.しかし、マイクロ強
度はロガ指数が低下するに従い低下する.これらの結果
を市販活性炭と比較すると比表面積からは配合炭のロガ
指数は80未満であり、マイクロ強度の面からは配合炭
のロガ指数は15以上である. 実施例2 表4の粘結炭および非粘結炭を用いて表5に示す配合割
合でもって配合し配合炭とした.粉砕粒度は配合前に3
5gm以下に粉砕した.配合炭は厚さ2■、直径4■の
円盤状に加圧成型し見掛け比重1.00〜1.15の造
粒炭とした.実施NO.8および9の造粒炭を実施例1
と同様にして活性炭を製造した.製造した活性炭の性状
を表6に示す. 表6の結果から実施NO.8は比表面積およびマイクロ
強度共市販活性炭より優れているが、実施NO.3では
、マイクロ強度が43%と著しく低くなっている.この
原因はロガ指数は1Bで満足しているけれども揮発分が
50%(d.a−f.)以上であるため活性炭の強度が
低下したものである. 表 l 表 2 表 3 表 4 表 5 表 6 発明の効果 以上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,配合炭のロガ指数を15以上80未満および
揮発分を50%(d.a.L)未満に調整することによ
って,活性炭用炭化物を閤素に製造することが出来る. 本発明の方法の炭化物から製造した活性炭は水処理用活
性炭,溶剤吸着,ガソリン、あるいは脱臭剤として使用
できる.

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 粘結炭に非粘結炭を配合し、配合炭のロガ指数を15以
    上、80未満および揮発分を50%(d.a.f)未満
    に調整した微粉炭を粘結剤を使用することなく、加圧成
    形した後、そのまま/または粒度調整し、造粒炭とし、
    炭化した後、賦活することを特徴とする活性炭の製造方
    法。
JP1303281A 1989-11-24 1989-11-24 活性炭の製造方法 Pending JPH03164418A (ja)

Priority Applications (1)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0765841A3 (ja) * 1995-09-26 1997-04-09 Mitsubishi Chem Corp

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0765841A3 (ja) * 1995-09-26 1997-04-09 Mitsubishi Chem Corp

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