JPH0847638A - 改質活性炭の製造方法 - Google Patents
改質活性炭の製造方法Info
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- JPH0847638A JPH0847638A JP18441594A JP18441594A JPH0847638A JP H0847638 A JPH0847638 A JP H0847638A JP 18441594 A JP18441594 A JP 18441594A JP 18441594 A JP18441594 A JP 18441594A JP H0847638 A JPH0847638 A JP H0847638A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 反応性の高い溶剤含有ガスの処理に好適な触
媒活性が抑制された改質活性炭の製造方法に関する。 【構成】 活性炭を濃度０．５〜５．０重量％の希釈硫
酸に３０〜６０分間浸漬したのち、洗浄水のＰＨが５以
上になるまで水洗し、次いで不活性ガス中で７５０〜９
５０℃で、３０分間〜２時間加熱処理し、得られた加熱
処理活性炭を９０℃以上の熱水により３０〜６０分間処
理した後、乾燥することを特徴とする触媒能を抑制され
た改質活性炭の製造方法。 【効果】 得られる改質活性炭は前記の高吸着能及び低
触媒能に加えて吸着能力劣化率も大巾に低減されてお
り、反応性の高い溶剤を回収する活性炭として好ましい
性状を有する。
媒活性が抑制された改質活性炭の製造方法に関する。 【構成】 活性炭を濃度０．５〜５．０重量％の希釈硫
酸に３０〜６０分間浸漬したのち、洗浄水のＰＨが５以
上になるまで水洗し、次いで不活性ガス中で７５０〜９
５０℃で、３０分間〜２時間加熱処理し、得られた加熱
処理活性炭を９０℃以上の熱水により３０〜６０分間処
理した後、乾燥することを特徴とする触媒能を抑制され
た改質活性炭の製造方法。 【効果】 得られる改質活性炭は前記の高吸着能及び低
触媒能に加えて吸着能力劣化率も大巾に低減されてお
り、反応性の高い溶剤を回収する活性炭として好ましい
性状を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は反応性の高い溶剤含有ガ
スの処理に好適な触媒活性が抑制された改質活性炭の製
造方法に関する。
スの処理に好適な触媒活性が抑制された改質活性炭の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種溶剤類を使用した設備、装置などか
ら排出される溶剤含有ガスから溶剤回収方法の一つとし
て活性炭を使用する方法がある。このような活性炭を用
いた溶剤回収装置の１例のフローシートを図３に示す。
図３の装置において溶剤を含む原ガス１はフィルタＢ、
ブロアＣを通って活性炭７、８が二層に充填された活性
炭充填吸着槽Ａに送られ、溶剤を吸着、除去された後、
排ガス（処理済みガス）２として排出される。活性炭の
脱着は、脱着蒸気入口３から蒸気を導入し、脱着蒸気出
口４から脱着した溶剤を含む蒸気を回収し、コンデンサ
Ｄで凝縮させ、セパレータＥで排水５と回収溶剤６とに
分離することによって行われる。このような溶剤回収方
法においてはヤシ殻、木炭、石炭等（以下、ヤシ殻等と
略称）から製造される活性炭が使用されているが、これ
らの活性炭にはヤシ殻等に含まれるＫ、Ｎａ等の金属元
素又はその酸化物が含まれている。これらの成分はメチ
ルエチルケトン（ＭＥＫ）、シクロヘキサノンなどのケ
トン類、酢酸エチルなどのエステル類などの比較的反応
性の大きい（分解、変質しやすい）溶剤に対する、活性
炭の酸化作用、分解作用等の触媒活性を増大させ回収溶
剤の変質や活性炭の性能劣化の原因となったり、装置の
安全性の低下等の不具合を来すことが知られている。こ
の対策としては従来はＫ，Ｎａ等の含有量の少ないヤシ
殻等を選定するか、活性炭を塩酸洗浄してＮａ，Ｋ等を
除く操作を行ってきた。
ら排出される溶剤含有ガスから溶剤回収方法の一つとし
て活性炭を使用する方法がある。このような活性炭を用
いた溶剤回収装置の１例のフローシートを図３に示す。
図３の装置において溶剤を含む原ガス１はフィルタＢ、
ブロアＣを通って活性炭７、８が二層に充填された活性
炭充填吸着槽Ａに送られ、溶剤を吸着、除去された後、
排ガス（処理済みガス）２として排出される。活性炭の
脱着は、脱着蒸気入口３から蒸気を導入し、脱着蒸気出
口４から脱着した溶剤を含む蒸気を回収し、コンデンサ
Ｄで凝縮させ、セパレータＥで排水５と回収溶剤６とに
分離することによって行われる。このような溶剤回収方
法においてはヤシ殻、木炭、石炭等（以下、ヤシ殻等と
略称）から製造される活性炭が使用されているが、これ
らの活性炭にはヤシ殻等に含まれるＫ、Ｎａ等の金属元
素又はその酸化物が含まれている。これらの成分はメチ
ルエチルケトン（ＭＥＫ）、シクロヘキサノンなどのケ
トン類、酢酸エチルなどのエステル類などの比較的反応
性の大きい（分解、変質しやすい）溶剤に対する、活性
炭の酸化作用、分解作用等の触媒活性を増大させ回収溶
剤の変質や活性炭の性能劣化の原因となったり、装置の
安全性の低下等の不具合を来すことが知られている。こ
の対策としては従来はＫ，Ｎａ等の含有量の少ないヤシ
殻等を選定するか、活性炭を塩酸洗浄してＮａ，Ｋ等を
除く操作を行ってきた。
【０００３】しかしながら、酸洗浄後、活性炭細孔内に
残存する酸は完全に脱離・除去することは極めて困難で
あり、そのためには多くの時間・費用を必要とする。残
存した酸は使用中に徐々に溶出して装置材料を腐食させ
たり（特に塩酸の場合は腐食作用が強い）、酸存在下に
おけるある種の反応を加速することも知られており、残
存した酸は好ましくなく、除去することが課題とされて
きた。
残存する酸は完全に脱離・除去することは極めて困難で
あり、そのためには多くの時間・費用を必要とする。残
存した酸は使用中に徐々に溶出して装置材料を腐食させ
たり（特に塩酸の場合は腐食作用が強い）、酸存在下に
おけるある種の反応を加速することも知られており、残
存した酸は好ましくなく、除去することが課題とされて
きた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は前記従
来技術における問題点を解決し、活性炭の触媒作用を増
大させるＫ、Ｎａ等の金属元素が完全に除去され、酸洗
浄に起因する酸の残存もない、高い吸着能力は有するが
溶剤類に対する触媒活性が低く、安全に使用できる改質
活性炭の製造方法を提供することにある。
来技術における問題点を解決し、活性炭の触媒作用を増
大させるＫ、Ｎａ等の金属元素が完全に除去され、酸洗
浄に起因する酸の残存もない、高い吸着能力は有するが
溶剤類に対する触媒活性が低く、安全に使用できる改質
活性炭の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題の
解決について総合的に研究を進め、以下に詳述する解決
手段を確立した。すなわち本発明は活性炭を濃度０．５
〜５．０重量％の希釈硫酸に３０〜６０分間浸漬したの
ち、洗浄水のＰＨが５以上になるまで水洗し、次いで不
活性ガス中で７５０〜９５０℃で、３０分間〜２時間加
熱処理し、得られた加熱処理活性炭を９０℃以上の熱水
により３０〜６０分間処理した後、乾燥することを特徴
とする触媒能が抑制された改質活性炭の製造方法であ
る。
解決について総合的に研究を進め、以下に詳述する解決
手段を確立した。すなわち本発明は活性炭を濃度０．５
〜５．０重量％の希釈硫酸に３０〜６０分間浸漬したの
ち、洗浄水のＰＨが５以上になるまで水洗し、次いで不
活性ガス中で７５０〜９５０℃で、３０分間〜２時間加
熱処理し、得られた加熱処理活性炭を９０℃以上の熱水
により３０〜６０分間処理した後、乾燥することを特徴
とする触媒能が抑制された改質活性炭の製造方法であ
る。
【０００６】本発明の概略フローシートを図１に示す。
すなわち本発明では活性炭を、温希硫酸に浸漬する工
程、温水洗浄工程、不活性ガス中での加熱処理工程、熱
水中に浸漬する工程、及び乾燥工程を経て改質活性炭を
製造する。
すなわち本発明では活性炭を、温希硫酸に浸漬する工
程、温水洗浄工程、不活性ガス中での加熱処理工程、熱
水中に浸漬する工程、及び乾燥工程を経て改質活性炭を
製造する。
【０００７】本発明で出発原料として使用する活性炭と
してはヤシ殻、木炭、石炭等から製造される溶剤吸着用
活性炭が使用できる。以下、本発明の方法を操作順に従
って詳細に説明する。
してはヤシ殻、木炭、石炭等から製造される溶剤吸着用
活性炭が使用できる。以下、本発明の方法を操作順に従
って詳細に説明する。
【０００８】先ず前記活性炭を濃度０．５〜５．０重量
％の希硫酸液に３０〜９０℃の温度で３０〜６０分間浸
漬し、触媒作用増大の原因物質であるＫ、Ｎａ、Ｃａ等
の金属元素又はその化合物（灰分）を溶解、溶出させて
除去する。なお、１回の操作で不充分な場合には、必要
によりこの操作をくり返す。硫酸濃度が０．５重量％未
満では脱灰分効果が不充分で、５重量％を超えると活性
炭中への硫酸残留量が多くなるので好ましくない。希硫
酸の使用量は活性炭が浸漬できる量であれば十分である
が、通常は活性炭重量の１〜５倍程度である。
％の希硫酸液に３０〜９０℃の温度で３０〜６０分間浸
漬し、触媒作用増大の原因物質であるＫ、Ｎａ、Ｃａ等
の金属元素又はその化合物（灰分）を溶解、溶出させて
除去する。なお、１回の操作で不充分な場合には、必要
によりこの操作をくり返す。硫酸濃度が０．５重量％未
満では脱灰分効果が不充分で、５重量％を超えると活性
炭中への硫酸残留量が多くなるので好ましくない。希硫
酸の使用量は活性炭が浸漬できる量であれば十分である
が、通常は活性炭重量の１〜５倍程度である。
【０００９】浸漬時の希硫酸の温度は３０〜９０℃とす
るのが好ましく、４０〜５５℃が特に好ましい。温度が
低すぎると金属成分の溶出が遅くなり、また、高すぎる
と活性炭の脆化の恐れがあるので好ましくない。なお、
希硫酸への活性炭の浸漬時に吸着熱、溶出するＫ、Ｎａ
等と硫酸の反応による反応熱などにより１０〜２０℃程
度の温度上昇があるので、浸漬前の希硫酸の温度はこの
点を配慮しておく必要がある。また、浸漬時間は活性炭
中の灰分量や溶出の容易さ、希硫酸の濃度、使用量など
他の条件に応じて、３０〜６０分間の範囲内で適宜設定
すればよい。浸漬時間が３０分未満では効果が少なく、
また、６０分を超えてもそれ以上の効果は少なく、活性
炭の脆化の恐れもある。
るのが好ましく、４０〜５５℃が特に好ましい。温度が
低すぎると金属成分の溶出が遅くなり、また、高すぎる
と活性炭の脆化の恐れがあるので好ましくない。なお、
希硫酸への活性炭の浸漬時に吸着熱、溶出するＫ、Ｎａ
等と硫酸の反応による反応熱などにより１０〜２０℃程
度の温度上昇があるので、浸漬前の希硫酸の温度はこの
点を配慮しておく必要がある。また、浸漬時間は活性炭
中の灰分量や溶出の容易さ、希硫酸の濃度、使用量など
他の条件に応じて、３０〜６０分間の範囲内で適宜設定
すればよい。浸漬時間が３０分未満では効果が少なく、
また、６０分を超えてもそれ以上の効果は少なく、活性
炭の脆化の恐れもある。
【００１０】浸漬後の活性炭は液切りした後、３０〜８
０℃の温水で洗浄水のｐＨが５以上となるまで洗浄す
る。洗浄水の温度が３０℃未満では洗浄効率が低く、ま
た、８０℃を超える高温にする必要はない。
０℃の温水で洗浄水のｐＨが５以上となるまで洗浄す
る。洗浄水の温度が３０℃未満では洗浄効率が低く、ま
た、８０℃を超える高温にする必要はない。
【００１１】水洗後の活性炭中にはなお少量の酸が残存
するため、不活性ガス中で７５０〜９５０℃で３０分間
〜２時間加熱して脱離させる。温度が７５０℃未満ある
いは加熱時間が３０分未満では硫酸除去効果が不充分で
あり、９５０℃を超えると活性炭の“燃え”による損耗
が大きくなるので好ましくない。なお、ここでいう不活
性ガスとは活性炭を消耗させる酸素の含有量が少ないガ
ス（１％以下）を意味し、窒素ガスのほか各種燃焼排ガ
スなどが使用できる。適量の水蒸気の存在は賦活効果が
あり、むしろ好ましい。この加熱処理には活性炭の賦活
効果もあり、溶剤に対する吸着性等も改善できる。ま
た、細孔内に残存する硫酸はＳＵＳ材に対し塩素（Ｃ
ｌ）程には強い腐食性を示さないので装置上の問題は少
ない。
するため、不活性ガス中で７５０〜９５０℃で３０分間
〜２時間加熱して脱離させる。温度が７５０℃未満ある
いは加熱時間が３０分未満では硫酸除去効果が不充分で
あり、９５０℃を超えると活性炭の“燃え”による損耗
が大きくなるので好ましくない。なお、ここでいう不活
性ガスとは活性炭を消耗させる酸素の含有量が少ないガ
ス（１％以下）を意味し、窒素ガスのほか各種燃焼排ガ
スなどが使用できる。適量の水蒸気の存在は賦活効果が
あり、むしろ好ましい。この加熱処理には活性炭の賦活
効果もあり、溶剤に対する吸着性等も改善できる。ま
た、細孔内に残存する硫酸はＳＵＳ材に対し塩素（Ｃ
ｌ）程には強い腐食性を示さないので装置上の問題は少
ない。
【００１２】熱処理後の活性炭は著しく疎水性になり溶
剤吸着時に発生する吸着熱を緩和させるための活性炭細
孔内吸着水分の減少を来し活性炭充填層の温度上昇を生
じこり、これにともなう吸着溶剤の分解を加速したりす
る不具合を助長する。そのため加熱処理後の活性炭を９
０℃以上の熱水中、好ましくは煮沸状態で３０〜６０分
間処理することによって疎水性を改善する。処理水の温
度が９０℃未満あるいは処理時間が３０分未満では効果
が不充分である。処理時間が６０分を超えてもそれ以上
の効果は少なく、活性炭の劣化の恐れもある。
剤吸着時に発生する吸着熱を緩和させるための活性炭細
孔内吸着水分の減少を来し活性炭充填層の温度上昇を生
じこり、これにともなう吸着溶剤の分解を加速したりす
る不具合を助長する。そのため加熱処理後の活性炭を９
０℃以上の熱水中、好ましくは煮沸状態で３０〜６０分
間処理することによって疎水性を改善する。処理水の温
度が９０℃未満あるいは処理時間が３０分未満では効果
が不充分である。処理時間が６０分を超えてもそれ以上
の効果は少なく、活性炭の劣化の恐れもある。
【００１３】
【作用】前記のとおり本発明の改質活性炭の製造プロセ
スは希硫酸による酸洗浄（図１の工程１、２）酸洗浄後
の加熱処理（図１の工程３）及び熱水処理による疎水性
の改善（図１の工程４、５）の３段階よりなる。これら
の各段階における作用は次のとおりである。 （１）硫酸による酸洗浄 ヤシ殻等の活性炭原料には本来Ｋ、Ｎａ、Ｃａ等が数％
前後含まれる、これらの成分は活性炭中に酸化物、炭酸
塩等の形で存在し、硫酸洗浄によって例えば次式にもと
づく反応により溶解・溶出する。
スは希硫酸による酸洗浄（図１の工程１、２）酸洗浄後
の加熱処理（図１の工程３）及び熱水処理による疎水性
の改善（図１の工程４、５）の３段階よりなる。これら
の各段階における作用は次のとおりである。 （１）硫酸による酸洗浄 ヤシ殻等の活性炭原料には本来Ｋ、Ｎａ、Ｃａ等が数％
前後含まれる、これらの成分は活性炭中に酸化物、炭酸
塩等の形で存在し、硫酸洗浄によって例えば次式にもと
づく反応により溶解・溶出する。
【化１】 Ｋ2 Ｏ＋Ｈ2 ＳＯ4 → Ｋ2 ＳＯ4 ＋Ｈ2 Ｏ Ｎａ2 ＣＯ3 ＋Ｈ2 ＳＯ4 → Ｎａ2 ＳＯ4 ＋Ｈ2
Ｏ＋ＣＯ2 上式の反応により活性炭細孔表面で溶解性硫酸化合物と
なったＫ、Ｎａ等の成分は硫酸液中に溶出し、酸洗浄の
後に温水洗浄を行うことにより脱Ｎａ、Ｋ及び脱酸の目
的を達することができる。通常の活性炭では水洗浄だけ
でも脱Ｎａ、Ｋの効果は少しはあるが充分ではない。
Ｏ＋ＣＯ2 上式の反応により活性炭細孔表面で溶解性硫酸化合物と
なったＫ、Ｎａ等の成分は硫酸液中に溶出し、酸洗浄の
後に温水洗浄を行うことにより脱Ｎａ、Ｋ及び脱酸の目
的を達することができる。通常の活性炭では水洗浄だけ
でも脱Ｎａ、Ｋの効果は少しはあるが充分ではない。
【００１４】（２）酸洗浄後の加熱処理 硫酸洗浄に続いて充分な水洗を実施しても活性炭中に残
存する酸を効率よく除去するのは難しい。また、洗浄廃
水処理の問題もあり無制限な水洗は行えない。また、研
究結果では少量といえども活性炭細孔内に残存する酸は
ある種の化学反応を助長することが知られており可能な
かぎり残存酸の除去が必要である。活性炭中に残存する
酸は加熱することにより次式にもとづきガス化揮散し活
性炭中から除去される
存する酸を効率よく除去するのは難しい。また、洗浄廃
水処理の問題もあり無制限な水洗は行えない。また、研
究結果では少量といえども活性炭細孔内に残存する酸は
ある種の化学反応を助長することが知られており可能な
かぎり残存酸の除去が必要である。活性炭中に残存する
酸は加熱することにより次式にもとづきガス化揮散し活
性炭中から除去される
【化２】 Ｈ2 ＳＯ4 → Ｈ2 Ｏ↑＋ＳＯ2 ↑＋ＣＯ↑ 上式の反応により残存硫酸が分解揮散するとともに一部
活性炭の主成分であるＣを消費（したがって活性炭の賦
活が生じる）して残存酸の効率よい除去が行われる。
活性炭の主成分であるＣを消費（したがって活性炭の賦
活が生じる）して残存酸の効率よい除去が行われる。
【００１５】（３）疎水性の改善 前記の加熱処理によって残存酸は除去できるが、この加
熱処理は活性炭の疎水性を強める作用がある。通常活性
炭は少量の不純物（ＳｉＯ2 、Ｆｅ2 Ｏ3 等の砂成分・
灰分）を含むが主成分は炭素であり、本来疎水性である
ため反応性溶剤の分解抑制、溶剤の吸着による吸着熱除
去等の観点からある程度の親水性を付加する必要があ
る。活性炭の親水性、疎水性の度合に影響を与える因子
の一つに活性炭中に含まれる金属成分の形態がある。本
発明の場合、温希硫酸での洗浄により大部分のＫＮａ等
は除去されるが、なお若干の残留金属は存在するため、
これが疎水性に大きく影響するのである。例えばＫ、Ｎ
ａについて言えば原料の賦活（高温むし焼）・活性炭
化、酸洗、熱処理により次のような挙動を示すと考えら
れる（１例）。
熱処理は活性炭の疎水性を強める作用がある。通常活性
炭は少量の不純物（ＳｉＯ2 、Ｆｅ2 Ｏ3 等の砂成分・
灰分）を含むが主成分は炭素であり、本来疎水性である
ため反応性溶剤の分解抑制、溶剤の吸着による吸着熱除
去等の観点からある程度の親水性を付加する必要があ
る。活性炭の親水性、疎水性の度合に影響を与える因子
の一つに活性炭中に含まれる金属成分の形態がある。本
発明の場合、温希硫酸での洗浄により大部分のＫＮａ等
は除去されるが、なお若干の残留金属は存在するため、
これが疎水性に大きく影響するのである。例えばＫ、Ｎ
ａについて言えば原料の賦活（高温むし焼）・活性炭
化、酸洗、熱処理により次のような挙動を示すと考えら
れる（１例）。
【化３】 これら少量のＭ（金属元素）の形態により活性炭の疎水
性が微妙に変化することが知られている。したがってＭ
Ｏを高温水中で加熱処理してＭＯ＋Ｈ2 Ｏ → Ｍ（Ｏ
Ｈ）2 のような水酸化物に変換することにより著しく疎
水性が改善される。
性が微妙に変化することが知られている。したがってＭ
Ｏを高温水中で加熱処理してＭＯ＋Ｈ2 Ｏ → Ｍ（Ｏ
Ｈ）2 のような水酸化物に変換することにより著しく疎
水性が改善される。
【００１６】
【実施例】以下実施例により本発明の方法をさらに具体
的に説明する。 （硫酸洗浄による脱灰分試験）ヤシ殻活性炭（物性値は
表４に示す）約３０ｇを０．５、１．０、３．０及び
５．０重量％の濃度で温度５０℃の希釈酸それぞれ１０
０ミリリットル中に浸漬し、約５０分間保持した後、液
切りし、７０℃の温水で洗浄水のｐＨが５以上になるま
で洗浄した。洗浄水の必要量は３２０〜４００ミリリッ
トルであった。表１に試験前後の灰分分析値を示す。表
１で知られるようにＫ、Ｎａ等が１／２〜１／１０に減
少している。しかし酸洗による残存硫酸の増加があり後
述する（図２）ように、触媒性の増大が認められた。
的に説明する。 （硫酸洗浄による脱灰分試験）ヤシ殻活性炭（物性値は
表４に示す）約３０ｇを０．５、１．０、３．０及び
５．０重量％の濃度で温度５０℃の希釈酸それぞれ１０
０ミリリットル中に浸漬し、約５０分間保持した後、液
切りし、７０℃の温水で洗浄水のｐＨが５以上になるま
で洗浄した。洗浄水の必要量は３２０〜４００ミリリッ
トルであった。表１に試験前後の灰分分析値を示す。表
１で知られるようにＫ、Ｎａ等が１／２〜１／１０に減
少している。しかし酸洗による残存硫酸の増加があり後
述する（図２）ように、触媒性の増大が認められた。
【００１７】
【表１】
【００１８】表２に硫酸洗浄後の水洗排液中へのＮａ、
Ｋ及びＳＯ4 成分の溶出量の変化を示す。表２からＮ
ａ、Ｋ及びＳＯ4 ともに比較的初期の洗浄液中に含ま
れ、洗浄をくり返すことにより顕著な減少を示している
ことがわかる。
Ｋ及びＳＯ4 成分の溶出量の変化を示す。表２からＮ
ａ、Ｋ及びＳＯ4 ともに比較的初期の洗浄液中に含ま
れ、洗浄をくり返すことにより顕著な減少を示している
ことがわかる。
【００１９】
【表２】
【００２０】（熱処理試験）前記により硫酸洗浄を行っ
た活性炭を賦活炉中でＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ、Ｎ2 主体の燃焼
ガスに水蒸気を付加した不活性ガス（概略の組成はＣＯ
2 ：１０％、Ｈ2 Ｏ：１０％、Ｎ2 ：８０％ 、Ｏ2 ＜
１％）雰囲気下に８００℃で３０分間加熱処理した結
果、残存酸は０．５％硫酸洗浄では０．４８％（ａｓＳ
Ｏ4 ）５％硫酸洗浄では０．５３％（ａｓＳＯ4 ）まで
低減できた。また後述（図２）するように触媒作用も大
巾に改善された。しかしながら得られた加熱処理活性炭
について疎水性評価試験を行ったところ表３に示すよう
に熱処理によって著しく疎水性が増大することがわか
る。なお、疎水性の評価は水沈降法により行った。具体
的には、水液柱１５０ｍｍのシリンダ表面に活性炭粒２
０〜３０個を入れ、５０％の粒子が液面から１０ｍｍ以
上水液中に沈むまでの時間（分）で評価した。なお、参
考のため記載した外国産Ａ社活性炭は主としてガス中の
溶剤吸着用に使用される活性炭である。また、表３から
硫酸洗浄により疎水性が減少するが、加熱処理によって
著しく疎水性化し、さらに後述の熱水処理によって疎水
性が改善（減少）されることがわかる。
た活性炭を賦活炉中でＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ、Ｎ2 主体の燃焼
ガスに水蒸気を付加した不活性ガス（概略の組成はＣＯ
2 ：１０％、Ｈ2 Ｏ：１０％、Ｎ2 ：８０％ 、Ｏ2 ＜
１％）雰囲気下に８００℃で３０分間加熱処理した結
果、残存酸は０．５％硫酸洗浄では０．４８％（ａｓＳ
Ｏ4 ）５％硫酸洗浄では０．５３％（ａｓＳＯ4 ）まで
低減できた。また後述（図２）するように触媒作用も大
巾に改善された。しかしながら得られた加熱処理活性炭
について疎水性評価試験を行ったところ表３に示すよう
に熱処理によって著しく疎水性が増大することがわか
る。なお、疎水性の評価は水沈降法により行った。具体
的には、水液柱１５０ｍｍのシリンダ表面に活性炭粒２
０〜３０個を入れ、５０％の粒子が液面から１０ｍｍ以
上水液中に沈むまでの時間（分）で評価した。なお、参
考のため記載した外国産Ａ社活性炭は主としてガス中の
溶剤吸着用に使用される活性炭である。また、表３から
硫酸洗浄により疎水性が減少するが、加熱処理によって
著しく疎水性化し、さらに後述の熱水処理によって疎水
性が改善（減少）されることがわかる。
【００２１】
【表３】
【００２２】（疎水性の改善試験）前記硫酸洗浄後の加
熱処理により疎水性の増大した活性炭約３０ｇを１００
ミリリットルの水中に入れ、４５分間煮沸したのち、水
切りし温風乾燥した結果表３に示したように疎水性が改
善された。
熱処理により疎水性の増大した活性炭約３０ｇを１００
ミリリットルの水中に入れ、４５分間煮沸したのち、水
切りし温風乾燥した結果表３に示したように疎水性が改
善された。
【００２３】前記のように硫酸洗浄−加熱処理−熱水処
理を行って得られた改質活性炭についての基本物性測定
値を処理前の原料活性炭についての値と共に表４に示
す。表４から本発明の方法によって改質処理を行った活
性炭は吸着性等の基本物性に重大な変化を来していない
ことがわかる。なお、表４に示した改質活性炭は５％硫
酸で洗浄したものである。
理を行って得られた改質活性炭についての基本物性測定
値を処理前の原料活性炭についての値と共に表４に示
す。表４から本発明の方法によって改質処理を行った活
性炭は吸着性等の基本物性に重大な変化を来していない
ことがわかる。なお、表４に示した改質活性炭は５％硫
酸で洗浄したものである。
【００２４】
【表４】
【００２５】（触媒活性評価試験）本発明の方法によっ
て得られた改質活性炭についてアノン（シクロヘキサノ
ン）の分解試験を行った結果を、原料活性炭、中間処理
品、外国産Ａ社活性炭（気相溶剤吸着用の活性炭）につ
いての試験結果と合わせて図２に示す。試験は、アノン
１０００ppm を含有する空気を０．２５m/s の流速で試
料活性炭を１００ｍｍの高さに充填した吸着塔に導入
し、吸着塔出口でのＣＯ量を測定し、次の反応式に基づ
いてアノンの分解率を測定した。
て得られた改質活性炭についてアノン（シクロヘキサノ
ン）の分解試験を行った結果を、原料活性炭、中間処理
品、外国産Ａ社活性炭（気相溶剤吸着用の活性炭）につ
いての試験結果と合わせて図２に示す。試験は、アノン
１０００ppm を含有する空気を０．２５m/s の流速で試
料活性炭を１００ｍｍの高さに充填した吸着塔に導入
し、吸着塔出口でのＣＯ量を測定し、次の反応式に基づ
いてアノンの分解率を測定した。
【化４】Ｃ6 Ｈ10Ｏ ＋５Ｏ2 → ６ＣＯ ＋ ５Ｈ2
Ｏ ＋ 18600 KJ／Kg（発熱量）
Ｏ ＋ 18600 KJ／Kg（発熱量）
【００２６】図２から明らかなように酸洗浄による残存
硫酸によってアノンの分解（速度）は洗浄前（原料活性
炭）よりも増大する。（これは前記反応式がＨ2 Ｏ生成
反応であるため残存硫酸の脱水作用によって反応が加速
されたと推定される。） しかし、熱処理による硫酸除去によってＮａ、Ｋ等の除
去効果による触媒作用の低下が認められ、処理前に比べ
て1/2 〜1/6 の触媒能抑制効果が認められる。
硫酸によってアノンの分解（速度）は洗浄前（原料活性
炭）よりも増大する。（これは前記反応式がＨ2 Ｏ生成
反応であるため残存硫酸の脱水作用によって反応が加速
されたと推定される。） しかし、熱処理による硫酸除去によってＮａ、Ｋ等の除
去効果による触媒作用の低下が認められ、処理前に比べ
て1/2 〜1/6 の触媒能抑制効果が認められる。
【００２７】（吸着能力劣化率の測定）一般に活性炭に
よりアノンの回収を行った場合、アノン回収量が増加
（稼働時間が経過）すると活性炭の劣化が進むことが知
られている。そこで一定量のアノンを回収した時点でト
ルエンの吸着試験を行い、活性炭の吸着能力劣化率を測
定した結果を表５に示す。表５から本発明の方法によっ
て得られる改質活性炭は吸着能力劣化率も大幅に軽減さ
れ、アノン、ＭＥＫ等の反応性の高い溶剤を回収する活
性炭として好ましい性状を有することがわかる。
よりアノンの回収を行った場合、アノン回収量が増加
（稼働時間が経過）すると活性炭の劣化が進むことが知
られている。そこで一定量のアノンを回収した時点でト
ルエンの吸着試験を行い、活性炭の吸着能力劣化率を測
定した結果を表５に示す。表５から本発明の方法によっ
て得られる改質活性炭は吸着能力劣化率も大幅に軽減さ
れ、アノン、ＭＥＫ等の反応性の高い溶剤を回収する活
性炭として好ましい性状を有することがわかる。
【００２８】ここで試験方法としては、モデル試験装置
を用いて試料活性炭のアノン含有ガスに対する吸・脱着
を繰り返し、単位活性炭重量当たりのアノン回収量が一
定の量に達した時点での吸着能力（トルエン標準ガスに
よる平衡吸着容量）の変化を求め、初期活性炭の吸着能
力に比較して劣化の程度を測定した。繰り返し試験にお
けるテスト条件は次のとおりである。 吸着温度 ２５〜３０℃（外気条件） 吸着ガス アノン １０００ｐｐｍ 脱着ガス 水蒸気 吸着アノン付加 ０．２ｇアノン／ｇ活性炭・サイク
ル 繰り返しテストサイクル 最大約２００サイクル
を用いて試料活性炭のアノン含有ガスに対する吸・脱着
を繰り返し、単位活性炭重量当たりのアノン回収量が一
定の量に達した時点での吸着能力（トルエン標準ガスに
よる平衡吸着容量）の変化を求め、初期活性炭の吸着能
力に比較して劣化の程度を測定した。繰り返し試験にお
けるテスト条件は次のとおりである。 吸着温度 ２５〜３０℃（外気条件） 吸着ガス アノン １０００ｐｐｍ 脱着ガス 水蒸気 吸着アノン付加 ０．２ｇアノン／ｇ活性炭・サイク
ル 繰り返しテストサイクル 最大約２００サイクル
【００２９】
【表５】 注）劣化率（％）＝｛１−（アノン回収後のトルエン平衡吸着率）／（初期 のトルエン平衡吸着率）｝×１００
【００３０】
【発明の効果】本発明の方法によれば、改質前の活性炭
と同等以上の吸着能力を保持しながら、反応性の高い溶
剤類の分解反応に対する触媒能が大幅に低減された改質
活性炭を得ることができる。このことは溶剤回収時の溶
剤類の損失が大幅に軽減できると同時に分解による熱の
発生、酸の生成等も大巾に軽減されることを示してい
る。また、得られる改質活性炭は前記の高吸着能及び低
触媒能に加えて吸着能力劣化率も大巾に低減されてお
り、アノン、ＭＥＫ等の反応性の高い溶剤を回収する活
性炭として好ましい性状を有するものである。
と同等以上の吸着能力を保持しながら、反応性の高い溶
剤類の分解反応に対する触媒能が大幅に低減された改質
活性炭を得ることができる。このことは溶剤回収時の溶
剤類の損失が大幅に軽減できると同時に分解による熱の
発生、酸の生成等も大巾に軽減されることを示してい
る。また、得られる改質活性炭は前記の高吸着能及び低
触媒能に加えて吸着能力劣化率も大巾に低減されてお
り、アノン、ＭＥＫ等の反応性の高い溶剤を回収する活
性炭として好ましい性状を有するものである。
【図１】本発明の改質活性炭製造方法によるプロセスフ
ロー図。
ロー図。
【図２】本発明に係る活性炭について、温度とアノン分
解速度との関係を示すグラフ。
解速度との関係を示すグラフ。
【図３】活性炭を用いた溶剤回収装置の１例を示すフロ
ーシート。
ーシート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野呂 忠民 神奈川県横浜市鶴見区寛政町25番３号 株 式会社ツルミコール内 (72)発明者 熊谷 善次 神奈川県横浜市鶴見区寛政町25番３号 株 式会社ツルミコール内
Claims (1)
- 【請求項１】 活性炭を濃度０．５〜５．０重量％の希
釈硫酸に３０〜６０分間浸漬したのち、洗浄水のＰＨが
５以上になるまで水洗し、次いで不活性ガス中で７５０
〜９５０℃で、３０分間〜２時間加熱処理し、得られた
加熱処理活性炭を９０℃以上の熱水により３０〜６０分
間処理した後、乾燥することを特徴とする触媒能が抑制
された改質活性炭の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06184415A JP3132962B2 (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 改質活性炭の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06184415A JP3132962B2 (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 改質活性炭の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0847638A true JPH0847638A (ja) | 1996-02-20 |
| JP3132962B2 JP3132962B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=16152774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06184415A Expired - Fee Related JP3132962B2 (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 改質活性炭の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3132962B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999058448A1 (en) * | 1998-05-14 | 1999-11-18 | Calgon Carbon Corporation | Carbonaceous chars having reduced catalytic activity |
| WO2002022254A2 (en) * | 2000-09-14 | 2002-03-21 | Showa Denko K. K. | Adsorbent for purifying perfluorocarbon, process for producing same, high purity octafluoropropane and octafluorocyclobutane, and use thereof |
| JP2006000693A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Japan Enviro Chemicals Ltd | 水処理用粉末活性炭およびその製造方法 |
| JP2006167621A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Kuraray Chem Corp | 有機ガス吸収剤及びその製造方法、並びに有機ガス吸収用マスク |
| KR100669490B1 (ko) * | 2005-11-30 | 2007-01-16 | 주식회사 케이티앤지 | 활성탄의 표면개질 방법 |
| CN114229843A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-03-25 | 贵州重力科技环保有限公司 | 一种废汞触媒无害化处理后的废活性炭活化再生处理方法 |
-
1994
- 1994-08-05 JP JP06184415A patent/JP3132962B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999058448A1 (en) * | 1998-05-14 | 1999-11-18 | Calgon Carbon Corporation | Carbonaceous chars having reduced catalytic activity |
| US6514906B1 (en) | 1998-05-14 | 2003-02-04 | Calgon Carbon Corporation | Carbonaceous chars having reduced catalytic activity |
| WO2002022254A2 (en) * | 2000-09-14 | 2002-03-21 | Showa Denko K. K. | Adsorbent for purifying perfluorocarbon, process for producing same, high purity octafluoropropane and octafluorocyclobutane, and use thereof |
| WO2002022254A3 (en) * | 2000-09-14 | 2002-10-10 | Showa Denko Kk | Adsorbent for purifying perfluorocarbon, process for producing same, high purity octafluoropropane and octafluorocyclobutane, and use thereof |
| US7094935B2 (en) | 2000-09-14 | 2006-08-22 | Showa Denko K.K. | Adsorbent for purifying perfluorocarbon, process for producing same, high purity octafluoropropane and octafluorocyclobutane, and use thereof |
| JP2006000693A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Japan Enviro Chemicals Ltd | 水処理用粉末活性炭およびその製造方法 |
| JP2006167621A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Kuraray Chem Corp | 有機ガス吸収剤及びその製造方法、並びに有機ガス吸収用マスク |
| KR100669490B1 (ko) * | 2005-11-30 | 2007-01-16 | 주식회사 케이티앤지 | 활성탄의 표면개질 방법 |
| CN114229843A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-03-25 | 贵州重力科技环保有限公司 | 一种废汞触媒无害化处理后的废活性炭活化再生处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3132962B2 (ja) | 2001-02-05 |
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