JPH04154611A - 高強度成型活性炭 - 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１ 本発明は粉粒状活性炭をベントナイト白土等とともに成
型してなる成型活性炭に関するもので、より詳しくは強
度、例えば圧壊強度、耐摩耗強度等を向上させた成型活
性炭に関するものである。

この発明による成型活性炭は、特に種々のプロセスに於
ける吸着や担体としての利用に適している。

［従来の技術］ 粒状活性炭や成型活性炭は、通常、気体や液体の処理に
使用されるが、この際、活性炭は、高い吸着能と十分な
機械的強度が要求される。また、容量ベースでの吸着能
を高めるために嵩密度を高める事が必要である。

従来、このために、成型後に、賦活活性化する方法又は
、賦活活性化後に、有機系バインダーで成型する方法（
特公昭５６−３７１６４号公報、特公昭５５−４３４０
２号公報、特公昭５２−１３５１７号公報）や無機系バ
インダーで成型する方法（特公昭４５−１２５６５号公
報、特開昭６３−２４２３４３号公報）がとられてきた
。

［発明が解決しようとする課題１ 成型後に賦活活性化した場合、高い吸着能を得ようとす
ると、機械的強度や密度が小さくなってしまい、また逆
に吸着能は、強度、密度の面から制約を受けるという課
題があった。

また、賦活活性化後有機系バインダーで成型した場合、
密度が十分なものが得られにくく、無機系バインダーを
使用した場合強度の点で未だ不十分であった。

［課題を解決するための手段ｊ そこで本発明者等は、かかる課題を解決すべく鋭意検討
した結果、粉粒状活性炭をベントナイト白土等とともに
混練する際、特定の化合物を添加することによって、従
来より高強度の成型活性炭が得られることを見い出し本
発明に到達した。

すなわち、本発明の目的は、圧壊強度、耐摩耗強度等の
強度が著しく向上した成型活性炭を提供することにあり
、かかる目的は、粉粒状活性炭１００重量部に対し、ベ
ントナイト白土５〜７５重量部及びほう素化合物１〜３
５重量部を混練、造粒し、４００〜８００℃で焼成する
ことによって容易に達成される。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明で使用される粉粒状活性炭は、石炭系、ヤシガラ
系、木質系、リグニン系等の種々の活性炭を使用するこ
とが８来る。

かかる粉粒状活性炭の粒度は０．５　ｍｍ以下で、好ま
しくは２００メツシュ篩下９０％程度が望ましい。

かかる粉粒状活性炭１００重量部に対して５〜７５重量
部、好ましくは１５〜３０重量部のベントナイト白土、
及び１〜３５重量部、好ましくは２〜１０重量部のほう
素化合物を混合する。この混合に際して、通常、水５０
〜２５０重量部程度が添加される。ベントナイト白土と
してはナトリウムベントナイト、カルシウムベントナイ
ト等種々のものが用いられるが、好ましくはナトリウム
ベントナイトが良い。

これらのベントナイトは、粒径が１−１００μ程である
ため、活性炭の細孔のうち気体や液体の吸着に関連する
３００Å以下の細孔には入らないので、細孔をつぶさず
高吸着能の活性炭成形体を得ることができる。

はう素化合物としては、はう酸、酸化はう素等が望まし
い。

この様にして得られた原料を常温で、ニーダ−等の捏合
機を用いて、混練物が可塑性を生じ、手で握れる状態と
なるまで混練する。

次に、混練物を押出、プレス等適当な成型機によって成
型し、造粒炭を得る。

好ましくは、押出造粒により造粒炭を製造し、必要に応
じこの造粒炭を適当な破砕機を用いて破砕し、整粒後、
所望の粒度範囲の造粒破砕炭としても良い。

続いて、これらの造粒炭又は造粒破砕炭を酸素を含まな
いガス雰囲気下４００〜８００℃１好ましくは６００〜
７００℃で焼成して、目的の成型活性炭とする。

かかる温度範囲で焼成することにより高強度活性炭を得
ることができる。

この様にして得られた、成型活性炭は、はう素化合物を
添加しなかった成型活性炭に比べ、強度が大巾に向上す
る。

［実施例］ 次に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、そ
の要旨をこえない限り以下の実施例に限定されるもので
はない。

なお、強度の指標として造粒活性炭については、圧壊強
度、振動粉化率、硬さの値を測定した。

また吸着性能の指標として、比表面積の値を測定した。

その他、嵩密度を測定した。

圧壊強度、振動粉化率、硬さ、比表面積、嵩密度は下記
の測定方法により求めた。

［圧壊強度］ 本屋式硬度計を使用して造粒活性炭が、圧壊した時の値
（ｋｇ）を圧壊強度とした。

［振動粉化率Ｊ 容積４６　ｃｃのプラスチック共栓付ガラスビンに試料
１０ｃｃを入れ、ペイントコンディショナー（レッドデ
ビル類）に配置し、１５分間振動させる。

次いで試料を６０メツシユの篩で篩分して発生微粉量を
測定し、供試試料に対する６０メツシユ下の微粉量の重
量％を粉化率とする。

［硬さ１ １３ｍｍ≠の鋼球２０個が入ったステンレス製ポット（
容積１５０　ｃｃ　）に試料１ｇを入れ１２Ｏｒｐｍで
１５分間回転させる。

次いで試料を６０メソシユの篩で篩分して篩上の試料重
量を測定し、供試試料に対する篩上試料の重量％を硬さ
とする。

Ｃ比表面積］ 液体窒素温度下において窒素の吸着等混練を求め、ＢＥ
Ｔ式を適用して、比表面積を算出する。

［嵩密度］ ２００　ｃｃメスシリンダー上に漏斗を置き、その上か
ら試料を少量づつ落下させて測定した。

実施例１〜３ 石炭系粒状活性炭をサンプルミルを使用して６０メツシ
ュ篩全通、２００メツシユ篩下が９０％となる様粉砕し
た。

この粉末活性炭１００重量部とベントナイト（Ｗｅｓｔ
ｅｒｎ　、　Ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ　）１５重量部をニー
ダ−（回転数３５ｒｐｍ）で１０分間圧合した後、水７
５重量部にほう酸又は酸化はう素を（表−１）に示す所
定量を溶解した水溶液を添加し、さらに６０分間混練し
た。

得られた混練物をディスクペレッターを用いて直径４．
５ｍｍ、長さ６ｍｍ程度の円柱型に成型した。

この造粒炭を一旦、１１５℃の熱風乾燥機中で１２時間
乾燥した。

次いでロータリーキルンを使用して、窒素ガスを１ｅ　
／　ｍｉｎ通気し、８℃／　ｍｉｎの昇温速度で２００
℃から所定の焼成温度まで焼成した。

焼成後の造粒活性炭については、嵩密度、圧壊強度、比
表面積を測定し、その結果を〔表−１］に示す。

比較例１ はう酸又は酸化はう素を添加しない以外は、実施例１〜
３と同一条件にて造粒活性炭を製造し、その結果を［表
−１］に示す。

実施例４〜６ 木質系活性炭をサンプルミルを使用して６０メツシュ篩
全通、２００メツシユ篩下が９０％となる様粉砕した。

この粉末活性炭１００重量部とベントナイト（Ｗｅｓｔ
ｅｒｎ　Ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ　）３０重量部をニーダ−
（回転数３５ｒｐｍ）で１０分間圧合した後、水１２３
重量部にほう酸を（表−２］に示す所定量溶解した水溶
液を添加し、さらに６０分間混練した。

得られた混練物をディスクペレツターを用いて直径２．
５ｍｍφ、長さ４ｍｍ程度の円柱型に成型した。

この造粒炭を一旦、１１５℃の熱風乾燥機中で１２時間
乾燥した。

次いで、ロータリーキルンを使用して、窒素ガスをＲ／
　ｍｉｎ通気し、８℃／　ｍｉｎの昇温速度で２００’
Ｃから所定の焼成温度まで焼成した。

焼成後の造粒活性炭については、嵩密度、振動粉化率、
硬さ、比表面積を測定し、その結果を［表−２］に示す
。

比較例２ はう酸を添加しない以外は、実施例４〜６と同一条件に
て造粒活性炭を製造し、その結果を［表−２］に示す。

［発明の効果１ 本発明により強度の優れた成型活性炭を得ることができ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）粉粒状活性炭１００重量部、ベントナイト白土５
   〜７５重量部及びほう素化合物１〜３５重量部を混練、
   造粒し、４００〜８００℃で焼成してなることを特徴と
   する成型活性炭。