JPH05132306A - 高温ガス流による活性炭の製造方法および装置、並びに活性炭 - Google Patents

高温ガス流による活性炭の製造方法および装置、並びに活性炭

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JPH05132306A
JPH05132306A JP3045371A JP4537191A JPH05132306A JP H05132306 A JPH05132306 A JP H05132306A JP 3045371 A JP3045371 A JP 3045371A JP 4537191 A JP4537191 A JP 4537191A JP H05132306 A JPH05132306 A JP H05132306A
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JP
Japan
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temperature gas
aging
activated carbon
pulp
carbonized
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JP3045371A
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Toshiro Nagashima
敏朗 永島
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OOMURA CONCRETE KK
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OMURA CONCRETE KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、フレーク状、リボン状、ラス状、
小柱状、小管状等に破断または形成した古紙、オガ屑、
籾殻、藁、パルプ・スラッジ、パルプ廃液固化物等の木
質繊維物質並びに古米、石炭等の炭水化物、炭質物質等
の炭素化合物原料を、高温ガス旋回気流中に連続供給浮
遊させて短時間で炭化し、この炭化された炭化物の堆積
層に水蒸気を接触させて賦活、熟成して、活性炭を一貫
して連続的に製造することを特徴とする。 【構成】フレーク状、リボン状、ラス状、小柱状、小管
状等に破断または形成した古紙、オガ屑、籾殻、藁、パ
ルプ・スラッジ、パルプ廃液固化物等の木質繊維物質並
びに古米、石炭等の炭水化物、炭質物質等の炭素化合物
原料を、高温ガス旋回気流中に連続供給浮遊させて短時
間で炭化すると共に、炭化物として堆積して均一な堆積
層を形成し、この形成された炭化物堆積層に水蒸気を接
触させて賦活、熟成して、活性炭を一貫して連続的に製
造することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は高温ガス流による活性
炭の製造方法および装置、並びにこれによって製造され
た活性炭、特に、炭素化合物原料をフレーク状、リボン
状、ラス状、小柱状、小管状等として反応炉内に供給
し、高温ガスの旋回気流によって分散浮遊させることに
より急速に且つ均一に炭化を行い、炭化後の沈降炭素を
賦活、熟成、冷却機能を有する領域で活性炭化する製造
方法および装置、並びにこれによって製造された活性炭
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の活性炭の製造方法および装置にお
いては、微細な原料を扱って活性炭を製造することが困
難であるために、バッチタイプの複数装置によって不連
続に供給、反応、賦活を行うのが一般的であり、従っ
て、原材料としては固形または固形化したものが使用さ
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】併し乍ら、この様な従
来技法においては、固形または固形化した原材料を使用
している結果、反応に長時間を要すると共に、均一な分
解、炭化の機会が得られないために固形物の芯部の反応
の完結に至る間に炭化物の一部に燃焼による灰化を生
じ、損失発生の一因と成っている。
【0004】従って、この発明の目的は、固形または固
形化した原材料以外のフレーク状、リボン状、ラス状、
小柱状、小管状等の炭素化合物原料を用いて高温ガス流
によって活性炭を一貫して連続的に製造する方法および
装置、並びに活性炭を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】従って、この発明に依れ
ば、従来における課題を解決すると共に、上述の目的を
達成するために、活性炭の製造方法は、フレーク状、リ
ボン状、ラス状、小柱状、小管状等に破断または形成し
た古紙、オガ屑、籾殻、藁、パルプ・スラッジ、パルプ
廃液固化物等の木質繊維物質並びに古米、石炭等の炭水
化物、炭質物質等の炭素化合物原料を高温ガス旋回気流
中に連続供給浮遊させて短時間で炭化し、炭化物として
堆積して均一な堆積層を形成し、この通気抵抗の少ない
炭化物堆積層に水蒸気を接触させて賦活、熟成して、活
性炭を一貫して連続的に製造することを特徴とするもの
である。
【0006】また、この発明に依れば、活性炭の製造装
置は、フレーク状、リボン状、ラス状、小柱状、小管状
等に破断または形成した古紙、オガ屑、籾殻、藁、パル
プ・スラッジ、パルプ廃液固化物等の木質繊維物質並び
に古米、石炭等の炭水化物、炭質物質等の炭素化合物原
料を高温ガス旋回気流中に浮遊させて短時間に加熱、分
解、乾留反応を経て炭化するサイクロン反応炉、該サイ
クロン反応炉に前記炭素化合物原料を連続供給する供給
装置、前記サイクロン反応炉に高温ガスを供給する燃焼
炉から成り、炭化された炭化物の堆積層に水蒸気を接触
させて賦活、熟成するためのノズルを有する賦活、熟
成、冷却領域をサイクロン反応炉に設けたことを特徴と
している。
【0007】更に、この発明に依れば、活性炭は、フレ
ーク状、リボン状、ラス状、小柱状、小管状等に破断ま
たは形成した古紙、オガ屑、籾殻、藁、パルプ・スラッ
ジ、パルプ廃液固化物等の木質繊維物質並びに古米、石
炭等の炭水化物、炭質物質等の炭素化合物原料を高温ガ
ス旋回気流中に連続供給浮遊させて短時間で炭化し、炭
化物として堆積して均一な堆積層を形成し、この通気抵
抗の少ない炭化物堆積層に水蒸気を接触させて賦活、熟
成して造られたことを特徴としている。
【0008】この発明の他の目的や特徴および利点は以
下の添付図面に沿っての詳細な説明から明らかになろ
う。
【0009】
【実施例】図1および図2は、この発明の活性炭の製造
方法を実施するための製造装置の一例を示すもので、こ
の発明の活性炭製造装置は、炭素化合物原料を高温ガス
旋回気流中に浮遊させて短時間に炭化し、この炭化物の
堆積層に水蒸気を接触させるためのノズルを有する賦活
熟成冷却領域が形成されたサイクロン反応炉1と、この
サイクロン反応炉1に炭素化合物原料を連続供給する供
給装置2、サイクロン反応炉1に高温ガスを供給する燃
焼炉3から主に構成されている。
【0010】図示される様に、活性炭製造装置のサイク
ロン反応炉1は外筒部5と内筒部6と下部円錐部7とか
ら成り、外筒部5の上部の開口8に高温ガスを接線方向
に吹き込んで供給するための燃焼炉3が接続されると共
に、頂部に炭素化合物原料を供給するためのホッパー1
0と定量供給機11が設けられている。また、内筒部6
の上部は分岐管12を介して燃焼炉3のインジェクタ1
4に接続されている。更に、サイクロン反応炉1の下部
円錐部7は炭化物の賦活、熟成および冷却機能を有した
賦活、熟成、冷却領域15を形成しており、賦活冷却用
の水を噴出供給する複数個のノズル16が設けられてい
て、水を霧状に噴霧するように成っており、下部円錐部
7の底部に活性炭取出のための排出機17が設けられて
いる。
【0011】この様に構成されたこの発明の活性炭製造
装置に依れば、フレーク状、リボン状、ラス状、小柱
状、小管状等に破断または形成した古紙、オガ屑、籾
殻、藁、パルプ・スラッジ、パルプ廃液固化物等の木質
繊維物質並びに古米、石炭等の炭水化物、炭質物質等の
炭素化合物原料が供給装置2のホッパー10から定量供
給機11を経て常に一定量がサイクロン反応炉1の外筒
部5の上部に供給される。このサイクロン反応炉1の外
筒部5の上部に供給された炭素化合物原料は、サイクロ
ン反応炉1の外筒部5の開口8を経て接線方向に吹き込
まれた燃焼炉3からの高温ガスの旋回流に載って浮遊し
乍らサイクロン反応炉1の外筒部5と内筒部6の間の反
応領域9を旋回降下する際に熱分解されて炭化され、炭
化物として壁面に沿って逐次降下して下部円錐部7の賦
活熟成冷却領域15に堆積され、均一な堆積体を形成す
る。
【0012】次いで、サイクロン反応炉1の下部円錐部
7の賦活、熟成、冷却領域15に堆積された炭化物はこ
ゝで賦活熟成される。この賦活、熟成、冷却領域15の
下部には賦活熟成冷却に必要とされる水を噴出するため
のノズル16が設けられているので、このノズル16か
ら噴出された水が霧状となって温度が数百度の炭化物と
接触して熱交換を行い乍ら蒸気化し、逐次堆積部上部高
熱帯を経由して賦活熟成に寄与した後に放出され、燃焼
ガスの炭素化合物原料分解乾留未燃ガスと共に混合気と
してサイクロン反応炉1の内筒部6を経て分岐管12に
至り、この分岐管12から、一部は廃ガスとして排気口
18から排出されて、残部は可燃昇温ガスとして回収さ
れる。このガスは未利用可燃ガス用のインジェクタ14
を介して燃焼炉3からの制御された量の高温ガスと混合
され、付加燃料ガスとしてサイクロン反応炉1内に再び
吹き込まれて利用される。賦活、熟成、冷却された活性
炭は排出機17によって製品として取り出される。ま
た、炭化工程に引き続き賦活工程を別に設け、炭化工程
と賦活工程のガス流を分離することも可能である。
【0013】この様に、この発明においては、反応領域
9で熱分解されて炭化された炭化物は、サイクロン反応
炉1の下部の賦活、熟成、冷却領域15を通過する際
に、下部のノズル16からの噴霧された水との接触によ
って水が気化されて、その吸熱によって冷却機能を果す
と共に、水蒸気が高温の堆積された炭化物と熱交換を行
うことによって逐次昇温し乍ら賦活適温に達して賦活機
能を果すことによって、賦活適温に達した炭化物堆積体
が部分酸化されて熟成され、賦活反応によって活性炭が
形成される。賦活、熟成、冷却領域15でのこの過程に
おいて、炭化物がフレーク状、リボン状、ラス状、小柱
状、小管状等の鱗片状であるために、炭化物堆積層を水
蒸気が通過する時に、通気抵抗が少なく所期の目的を達
成することが出来る。もし、炭化物が塊状や粉状である
場合には、吹き抜け、賦活の不均一、従って酸化ロスの
増大、賦活の長時間化等、一貫製造に困難な状況が生
じ、この様な所期の目的は達成され難い。
【0014】上述したこの発明の炭化物製造方法におい
ては、サイクロン反応炉における高温ガスが熱分解後の
炭素化した炭素化合物原料を酸化し灰化させることの無
いように酸素濃度の調節を行うこと、また炭素化合物原
料が高温ガス気流中に浮遊している間に加熱分解をほゞ
完了するようガス量とガス速度とを調整すると共に、飛
散逸失する炭化物粒子を制限すること等が技術的に大切
である。
【0015】更に、回収可燃混合排ガスを最大限に利用
するよう燃焼、流体、反応、制御等の複合技術を駆使す
ることが肝要である。
【0016】また、サイクロン反応炉は炭素化合物原料
を炭化して捕集するだけにして、このサイクロン反応炉
に続いて賦活、熟成、冷却装置を別に設けて、賦活、熟
成、冷却作用をこの賦活、熟成、冷却装置において行う
ようにすることも出来る。
【0017】
【発明の効果】斯様に、この発明の活性炭製造方法およ
び製造装置、並びに活性炭に依れば、フレーク状、リボ
ン状、ラス状、小柱状、小管状等に破断または形成した
古紙、オガ屑、籾殻、藁、パルプ・スラッジ、パルプ廃
液固化物等の木質繊維物質並びに古米、石炭等の炭水化
物、炭質物質等の炭素化合物原料を、高温ガス旋回気流
中に連続供給浮遊させて短時間で炭化すると共に、炭化
物として堆積して均一な堆積層を形成し、この形成され
た炭化物堆積層に水蒸気を接触させて賦活、熟成して、
活性炭を一貫して連続的に製造することが出来、更にま
た、スラッジ、パルプ廃液固化物、古米、石炭等の産業
廃棄物化される対象原料である炭素化合物の処理と、有
用な資源としての利用等の効果を奏することが出来る。
【0018】次いで、この様なこの発明の実際の具体的
な例を示せば、図1および図2に示される製造装置を用
いて、内径200mm、内筒部直径60mm、高さ2000
mmのサイクロン反応炉に、短リボン状に裁断された古紙
(古新聞紙)を定量供給機から10kg/時の割合で投入
して1.89kgの活性炭を得た。製造の際に、ノズルか
ら水約1800cc/時を注入して賦活、冷却に供した。
得られた活性炭はBET比表面積(N2吸着比表面積)
が920m2/gであった。操業時の各部温度は内筒部上端
高温ガスT11200℃、下部堆積炭化物の表面温度T2
920℃、排出直前下端冷却終了部活性炭温度T398
℃であった。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の活性炭製造方法を実施するための製
造装置の縦断面概要図である。
【図2】図1の製造装置の横断面図である。
【符号の説明】
1 サイクロン反応炉 2 供給装置 3 燃焼炉 5 外筒部 6 内筒部 7 下部円錐部 8 開口 9 反応領域 10 ホッパー 11 定量供給機 12 分岐管 14 インジェクタ 15 賦活、熟成、冷却領域 16 ノズル 17 排出機 18 排気口
【手続補正書】
【提出日】平成4年11月16日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図2
【補正方法】削除

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フレーク状、リボン状、ラス状、小柱
    状、小管状等に破断または形成した古紙、オガ屑、籾
    殻、藁、パルプ・スラッジ、パルプ廃液固化物等の木質
    繊維物質並びに古米、石炭等の炭水化物、炭質物質等の
    炭素化合物原料を高温ガス旋回気流中に連続供給浮遊さ
    せて短時間で炭化すると共に、炭化物として堆積して均
    一な堆積層を形成し、この形成された炭化物堆積層に水
    蒸気を接触させて賦活、熟成して、活性炭を一貫して連
    続的に製造することを特徴とする活性炭の製造方法。
  2. 【請求項2】 フレーク状、リボン状、ラス状、小柱
    状、小管状等に破断または形成した古紙、オガ屑、籾
    殻、藁、パルプ・スラッジ、パルプ廃液固化物等の木質
    繊維物質並びに古米、石炭等の炭水化物、炭質物質等の
    炭素化合物原料を高温ガス旋回気流中に浮遊させて短時
    間に加熱、分解、乾留反応を経て炭化するサイクロン反
    応炉、該サイクロン反応炉に前記炭素化合物原料を連続
    供給する供給装置、前記サイクロン反応炉に高温ガスを
    供給する燃焼炉から成り、炭化された炭化物の堆積層に
    水蒸気を接触させて賦活、熟成するためのノズルを有す
    る賦活、熟成、冷却領域をサイクロン反応炉に設けたこ
    とを特徴とする活性炭を連続的に製造する装置。
  3. 【請求項3】 フレーク状、リボン状、ラス状、小柱
    状、小管状等に破断または形成した古紙、オガ屑、籾
    殻、藁、パルプ・スラッジ、パルプ廃液固化物等の木質
    繊維物質並びに古米、石炭等の炭水化物、炭質物質等の
    炭素化合物原料を高温ガス旋回気流中に連続供給浮遊さ
    せて短時間で炭化し、炭化物として堆積して均一な堆積
    層を形成し、この通気抵抗の少ない炭化物堆積層に水蒸
    気を接触させて賦活、熟成して造られたことを特徴とす
    る活性炭。
JP3045371A 1991-02-19 1991-02-19 高温ガス流による活性炭の製造方法および装置、並びに活性炭 Pending JPH05132306A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004085027A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Kawasaki Heavy Ind Ltd 乾燥汚泥を利用する廃棄物焼却炉の運転方法及び乾燥汚泥熱分解装置
WO2008083704A1 (de) * 2006-12-28 2008-07-17 Jochen Zingelmann Verfahren zur erzeugung von aktivkohle aus kompaktierten organischen abfallstoffen
US8980196B2 (en) 2009-03-13 2015-03-17 University Of Utah Research Foundation Fluid-sparged helical channel reactor and associated methods
CN113275306A (zh) * 2021-04-19 2021-08-20 龙岩市华研活性炭科技有限公司 动态旋流活性炭酸洗机

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