JPH06129312A - アルコール系燃料蒸発ガス用吸着剤 - Google Patents

アルコール系燃料蒸発ガス用吸着剤

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JPH06129312A
JPH06129312A JP15910492A JP15910492A JPH06129312A JP H06129312 A JPH06129312 A JP H06129312A JP 15910492 A JP15910492 A JP 15910492A JP 15910492 A JP15910492 A JP 15910492A JP H06129312 A JPH06129312 A JP H06129312A
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JP
Japan
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adsorbent
activated carbon
weight
alcohol
adsorption
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JP15910492A
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English (en)
Inventor
Akira Enomoto
晃 榎本
Kunio Kawada
邦男 川和田
Masahiko Mitsuzuka
匡彦 三塚
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NIIGATA KINZOKU KK
Taiheiyo Kinzoku KK
Pacific Metals Co Ltd
Original Assignee
NIIGATA KINZOKU KK
Taiheiyo Kinzoku KK
Pacific Metals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】アルコール単独あるいはアルコールとガソリン
の混合物を燃料とする車輌のキャニスターなどに使用で
きる、吸着性能に優れた吸着剤。 【構成】粉末活性炭30〜80重量%と、20〜70重
量%の粉末活性アルミナあるいは粉末活性シリカあるい
は粉末活性アルミナと粉末シリカの混合物とを、混合、
成型、焼成する。更に粉末活性炭の粒度を3〜20μm
に、粉末活性アルミナ等の粒度を2〜10μmに調整
し、これ等を上記の割合で混合、成型、焼成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアルコール単独あるいは
アルコールとガソリンの混合物(ガスホール)を燃料と
する車輌のキャニスターなどに使用するアルコール系燃
料蒸発ガス用吸着剤に関する。本発明においてアルコー
ル系燃料とはアルコール単独およびアルコールとガソリ
ンの混合物を総称する。
【0002】
【従来の技術】近年、大都市においては車の排気ガスに
よる人体及び環境への悪影響が懸念されており、排ガス
規制もさらに強化する方向で検討されている。一方、こ
れらの対策の一環としてガソリンより低公害なアルコー
ル系燃料がガソリン代替クリーンエネルギーとして注目
されている。
【0003】キャニスター用吸着剤としてはゼオライト
による方法(特開平3−288544号)或いは活性炭
及びシリカゲル等による二層吸着法(特開昭59−22
6263号)があるが、ゼオライト及びシリカゲルにつ
いては極性物質すなわちアルコールに対して選択的吸着
を示すが有効吸着量が小さく、活性炭については非極性
物質すなわちガソリンに対しては優れた吸着能を示す
が、極性物質すなわちアルコールに対しては吸着能が低
いため、いずれの方法でもアルコール系燃料キャニスタ
ー用としては難点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の方法
では、アルコール系燃料キャニスター用吸着剤としては
不十分であり、好適な吸着剤の出現が望まれていた。本
発明はこれ等の問題点を有利に解決するためになされた
もので、アルコール系燃料蒸発ガスに対して優れた吸着
脱離性能を有する吸着剤を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、
(1)粉末活性炭30から80重量%と、20から70
重量%の粉末活性アルミナとの混合物を成型、焼成して
なるアルコール系燃料蒸発ガス用吸着剤であり、また
(2)粉末活性炭30から80重量%と20から70重
量%の粉末活性シリカとの混合物を成型、焼成してなる
アルコール系燃料蒸発ガス用吸着剤であり、また(3)
粉末活性炭30から80重量%に粉末活性アルミナと粉
末活性シリカとの混合物20から70重量%を混ぜて成
型、焼成してなるアルコール系燃料蒸発ガス用吸着剤で
あり、また(4)上記の(1)、(2)、(3)に記載
の粉末活性炭の平均粒径が3〜20μmで粉末活性アル
ミナおよび粉末活性シリカの平均粒径が2〜10μmで
あることを特徴とするアルコール系燃料蒸発ガス用吸着
剤である。
【0006】本発明の吸着剤の第1の特徴は、活性炭と
他の吸着剤とを組み合せた複合吸着剤であって、結合の
みを目的とするバインダーは使用しないで、成型焼成し
て形成されている点にある。従来の活性炭と他の吸着剤
とを組み合せた複合吸着剤は、その強度を確保するため
に、多孔質ではない有機質あるいは無機質のバインダー
を20〜30%添加している。しかし従来のバインダー
を添加した複合吸着剤は、バインダーが吸着剤の孔隙を
閉塞して、吸着剤の性能を低下させるという問題点があ
る。
【0007】本発明では吸着剤として活性アルミナ、活
性シリカを使用するが、これ等はガスを吸着する性能を
有すると共に、成型、焼成の際にバインダーとしての性
能も発揮する。本発明では結合のみを目的とするバイン
ダーを使用しないため吸着剤の孔隙が閉塞する事がな
く、このために高い吸着性能を有する。平均粒径が3〜
20μmの範囲の更に好ましくは5〜15μmの範囲の
活性炭と、平均粒径が2〜10μmの範囲の更に好まし
くは3〜8μmの範囲の活性アルミナあるいは活性シリ
カを用いて、後で述べる配合割合で、均質に混練後、成
型焼成を行うと、十分な強度を有する複合吸着剤が得ら
れるが、この際活性アルミナあるいは活性シリカはポー
ラスであるため、活性炭の孔隙を閉塞することがない。
【0008】本発明による吸着剤がアルコール系燃料蒸
発ガスに対し優れた吸着脱離性能を示すという理由は次
のようなことと推察される。まず、キャニスター内の吸
着作用について、60℃前後に加熱された燃料ガスがキ
ャニスターで吸着されると燃料ガス温度と吸着熱によ
り、吸着剤の充填量が大きい場合は100℃以上にもな
り、吸着量が常温時に比べかなり低い値しか得られな
い。特に、活性炭によるガソリンの吸着熱が大きいた
め、活性炭の配合比が大きく、ガソリンの混合比が大き
い場合、その傾向が顕著である。
【0009】その対策として、ガソリンについては活性
炭に比熱の高い粒状物質を混在させ、温度上昇を抑制し
吸着効果を高める(特開昭62−38468号)方法も
提案されているが、活性アルミナなどの本発明で用いる
無機吸着剤は蒸発ガスの吸着に際し、活性炭のようにサ
ブミクロポア(1nm以下)が存在しないため、吸着に
よる発熱は活性炭に比べ極端に小さく、結果として温度
上昇を抑制し吸着量を高める方向に働く。このように本
発明で用いる無機吸着剤は温度抑制剤としての機能を備
えていると共に、極性物質(アルコール)に対しては優
れた吸着剤であり、更に活性炭についても非極性物質
(ガソリン)に対して優れた吸着剤であることから、そ
れぞれ単独の物質としての作用に比べ、相乗効果がでた
ものと思われる。
【0010】また、脱離(再生)作用における個々の粒
子の働きを見ると、微粉粒子それぞれが吸着、脱離作用
を繰り返していることになり、活性炭粒子の場合、脱離
時には吸着時とは逆に、その吸着熱が解離エネルギーを
増大し、再生効果を高める方向に働くことから、総合的
結果として優れた吸着、脱離性能を示すものと推察され
る。本発明の原料配合比率は粉末活性炭が30から80
重量%特に40から70重量%、無機吸着剤が20から
70重量%特に30から60重量%が有効であり、本領
域を外れると、硬度および有効吸着量に低下の傾向が見
られる。
【0011】
【実施例】
(実施例1)表面積:1200m2/g、平均粒径:8
μmの粉末活性炭(塩化亜鉛賦活木質活性炭)と表面
積:300m2/g、平均粒径:3μmの粉末活性アル
ミナを表1の割合で混合し、十分に加水混練した後、押
し出し成型機あるいは転動造粒機で造粒成型し、300
℃の温度にて焼成し、粒径が約1〜数mmの本発明の粒
状成型吸着剤を製造した。表2でNo.1−1,1−2,
1−3は粉末活性炭の配合比がそれぞれ40,55,7
0重量%の吸着剤である。
【0012】(実施例2)表面積:1200m2/g、
平均粒径:8μmの塩化亜鉛賦活木質活性炭80重量%
と表面積:1200m2/g、平均粒径:8μmの水蒸
気賦活石炭系活性炭20重量%との混合活性炭を粉末活
性炭として用いた。この粉末活性炭と表面積:400m
2/g、平均粒径:3μmに粉砕された粉末活性シリカ
を表1の割合で混合し、実施例1で述べたと同じ方法で
本発明の粒状成型吸着剤を製造した。表2でNo.2−
1,2−2,2−3は粉末活性炭の配合比がそれぞれ4
0,55,70重量%である。
【0013】(実施例3)表面積:1200m2/g、
平均粒径:8μmの塩化亜鉛賦活木質活性炭80重量%
と表面積:1700m2/g、平均粒径:7μmの水蒸
気賦活ヤシガラ活性炭20重量%との混合活性炭を粉末
活性炭として用いた。また表面積:300m2/g、平
均粒径:3μmの活性アルミナ80重量%と表面積:4
00m2/g、平均粒径:3μmの活性シリカ20重量
%との混合物(活性アルミナシリカ)を粉末無機吸着剤
として用いた。この粉末活性炭と粉末無機吸着剤を表1
の割合に混合し、実施例1で述べたと同じの方法で、本
発明の粒状成型吸着剤を製造した。表2でNo.3−1,
3−2,3−3は粉末活性炭の配合比がそれぞれ40,
55,70重量%である。
【0014】(比較例および吸着脱離試験方法)表2の
比較例は、上記の実施例で使用したそれぞれの原料の粒
状単体品の例である。吸着脱離試験は図1の試験装置を
用いて行った。560mlの内容積を持つ円筒状キャニ
スター6に吸着剤を充填し、25℃の恒温槽9にセット
する。丸底フラスコ5にメタノール又はガスホールを3
00ml入れ、65℃に加熱する。3.8l/分の空気
を燃料溶液に通し、発生したガスをキャニスター6に吸
着させ、破過量が0.2gに達したら通気を止めキャニ
スターの重量を測定する。次に、吸着口7を閉じ、脱離
口8より吸引空気を−15mmHgで120l吸引し、
キャニスター6の再生を行い再びキャニスターの重量を
測定する。
【0015】上記の操作を9サイクル行い、後半の3サ
イクルの平均脱離量を有効吸着量とした。試験に使用し
た燃料蒸発ガスは、現在最も実用性が高いといわれてい
るM85(メタノール85%とガソリン15%のガスホ
ール燃料)を中心とし、M75およびメタノール100
%で、吸着剤100ml当りの有効吸着量を求めた。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】(吸着・脱離試験結果)実施例1,2,3
および比較例の、吸着・脱離試験結果を表2および図2
に示した。尚図2で、活性炭100%、無機吸着剤10
0%例は、比較例の各吸着剤単体の例である。また活性
炭配合比20%,40%,80%の例は、実施例1〜3
を行う前の予備実験の結果である。
【0019】実施例1では、表2、図2から明らかなよ
うに活性炭と活性アルミナの最適配合比は活性炭55
%,活性アルミナ45重量%であり、燃料についてはガ
ソリンの混合比率の高い程、高い有効吸着量を示した。
また比較例の木質活性炭および活性アルミナ単体品との
有効吸着量を比較すると大きな差が出ており、本発明に
係る効果が顕著に現われている。
【0020】実施例2は複合成型が容易な造粒品であ
り、使用原料の配合方法によって、吸着物質と関係の深
い平均細孔径が移動可能なことから、実施例1で使用し
た木質活性炭および活性アルミナよりも平均細孔径の小
さい石炭系活性炭および活性シリカを使用することによ
り、吸着剤単位重量当りの有効吸着量がM85燃料の場
合9.3g/100g(4.1g/100ml)と高い値が
得られた。
【0021】実施例3で使用したヤシガラ活性炭は他の
活性炭に比べて2nm以下のマイクロポアが発達してい
るため、キャニスター用吸着剤としては高い吸着性を示
すが、脱離性が悪く、キャニスター用としては十分な機
能を発揮出来なかった。そこで、より脱離性の高い木質
活性炭および活性アルミナ、活性シリカの混合物をヤシ
ガラ活性炭と組み合わせたところ、表2、図2から明ら
かなように、ヤシガラ活性炭単体の性能に比べて顕著な
差がでた。
【0022】
【発明の効果】クリーンエネルギーとして注目されてい
るアルコール系燃料蒸発ガスに対し、本発明の吸着剤は
活性炭あるいは無機吸着剤の単体では十分成し得なかっ
た特性を複合成型品にすることにより、相乗効果が発揮
され性能の大幅向上が図られた。また、成型原料である
活性炭および無機吸着剤を微粉化することにより、他の
バインダーなしで優れた機械的強度が得られたことから
本発明品は、特に自動車用キャニスターに使用した場
合、その貢献は大いなるものがある。
【図面の簡単な説明】
図1は吸着剤の吸着脱離試験装置の説明図、図2は実施
例および比較例の吸着脱離試験結果を示す図、である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三塚 匡彦 新潟県新潟市太郎代山辺(番地なし) 大 平洋金属株式会社新潟工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粉末活性炭30から80重量%と、20か
    ら70重量%の粉末活性アルミナとの混合物を成型、焼
    成してなるアルコール系燃料蒸発ガス用吸着剤。
  2. 【請求項2】粉末活性炭30から80重量%と、20か
    ら70重量%の粉末活性シリカとの混合物を成型、焼成
    してなるアルコール系燃料蒸発ガス用吸着剤。
  3. 【請求項3】粉末活性炭30から80重量%に、粉末活
    性アルミナと粉末活性シリカとの混合物20から70重
    量%を混ぜて成型、焼成してなるアルコール系燃料蒸発
    ガス用吸着剤。
  4. 【請求項4】請求項(1)または(2)または(3)に記載の
    粉末活性炭の平均粒径が3〜20μmで、粉末活性アル
    ミナおよび粉末活性シリカの平均粒径が2〜10μmで
    あることを特徴とするアルコール系燃料蒸発ガス用吸着
    剤。
JP15910492A 1992-06-18 1992-06-18 アルコール系燃料蒸発ガス用吸着剤 Pending JPH06129312A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008043846A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Cosmo Engineering Co Ltd シリカゲル活性炭複合体、その製造方法、揮発性有機化合物の除去方法、沸点が−164〜400℃である有機化合物の除去方法、圧力スイング吸着法、及び圧力スイング吸着装置
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