JPH09249409A - リグノセルロースをベースとする成形活性炭 - Google Patents
リグノセルロースをベースとする成形活性炭Info
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- JPH09249409A JPH09249409A JP8111855A JP11185596A JPH09249409A JP H09249409 A JPH09249409 A JP H09249409A JP 8111855 A JP8111855 A JP 8111855A JP 11185596 A JP11185596 A JP 11185596A JP H09249409 A JPH09249409 A JP H09249409A
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- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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- C01B32/354—After-treatment
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大部分を占める活性炭粒子と一部分を占める
無機又は有機バインダとから成る押し出されたペレット
が開示される。 【解決手段】 ペレットはその「グリーン」状態（すな
わち、押出機から押し出されたままのものであり、活性
炭、バインダ、及び水を含み、いかなる熱処理（すなわ
ち、乾燥又はか焼）も施されていないもの）においてタ
ンブリング装置によって処理されたときに改善された性
能を発揮する。タンブリング作用はペレットを滑らかに
するとともに高密度化（すなわち、内部の粒子間空隙の
低減）し、それによって、クラックを閉じてその外観を
著しく改善する。
無機又は有機バインダとから成る押し出されたペレット
が開示される。 【解決手段】 ペレットはその「グリーン」状態（すな
わち、押出機から押し出されたままのものであり、活性
炭、バインダ、及び水を含み、いかなる熱処理（すなわ
ち、乾燥又はか焼）も施されていないもの）においてタ
ンブリング装置によって処理されたときに改善された性
能を発揮する。タンブリング作用はペレットを滑らかに
するとともに高密度化（すなわち、内部の粒子間空隙の
低減）し、それによって、クラックを閉じてその外観を
著しく改善する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はリグノセルロース
をベースとする活性炭をバインダ材料とともに押し出す
ことによって調製される活性炭ペレットに関する。さら
に詳しくは、この発明はペレット空隙体積（ｐｅｌｌｅ
ｔ ｖｏｉｄ ｖｏｌｕｍｅ）が低いこと及びダスト損
耗（ｄｕｓｔａｔｔｒｉｔｉｏｎ）が低いことを特徴と
する改良型の活性炭ペレットに関する。
をベースとする活性炭をバインダ材料とともに押し出す
ことによって調製される活性炭ペレットに関する。さら
に詳しくは、この発明はペレット空隙体積（ｐｅｌｌｅ
ｔ ｖｏｉｄ ｖｏｌｕｍｅ）が低いこと及びダスト損
耗（ｄｕｓｔａｔｔｒｉｔｉｏｎ）が低いことを特徴と
する改良型の活性炭ペレットに関する。
【０００２】
【従来の技術】粒状の炭素及び炭素ペレットは主として
ガス及び蒸気システム用、あるいは、多種類の液体処理
用のカラムすなわち層（ｂｅｄ）内で使用される。この
ような炭素は自動車のキャニスタ内で使用されてきた。
キャニスタとはガソリンタンクやキャブレタ内の蒸気が
大気中に放出される前に導入される装置のことである。
このような用途に適合するためには、炭素は連続使用に
よる摩耗に耐え得る十分な機械的強度を有していなくて
はならない。一般的に、粒状の活性炭生成物の機械的強
度とその活性炭の原料物質の機械的強度との間には直接
的な相関関係がある。そのため、石炭をベースとする活
性炭は一般に機械的強度が高く密度も高いが、リグノセ
ルロースをベースとする活性炭は、石炭に比べてかなり
「柔らかい」原料物質から得られ、一般に機械的強度が
低く密度も低い。また、ガスを吸着する活性炭は、吸着
装置用のスペースが小さくて済むように、高い吸着能力
を発揮し得る密度を有している必要がある。しかしなが
ら、加熱による活性化段階において高い吸着能力を得よ
うとすると、機械的強度も密度も低下するため、活性化
が行われる温度の選択にはある程度の譲歩が必要であ
る。このため、リグノセルロース系の原料物質（すなわ
ち、リグノセルロースをベースとする活性炭用の原料物
質）に関しては、問題が倍増される。
ガス及び蒸気システム用、あるいは、多種類の液体処理
用のカラムすなわち層（ｂｅｄ）内で使用される。この
ような炭素は自動車のキャニスタ内で使用されてきた。
キャニスタとはガソリンタンクやキャブレタ内の蒸気が
大気中に放出される前に導入される装置のことである。
このような用途に適合するためには、炭素は連続使用に
よる摩耗に耐え得る十分な機械的強度を有していなくて
はならない。一般的に、粒状の活性炭生成物の機械的強
度とその活性炭の原料物質の機械的強度との間には直接
的な相関関係がある。そのため、石炭をベースとする活
性炭は一般に機械的強度が高く密度も高いが、リグノセ
ルロースをベースとする活性炭は、石炭に比べてかなり
「柔らかい」原料物質から得られ、一般に機械的強度が
低く密度も低い。また、ガスを吸着する活性炭は、吸着
装置用のスペースが小さくて済むように、高い吸着能力
を発揮し得る密度を有している必要がある。しかしなが
ら、加熱による活性化段階において高い吸着能力を得よ
うとすると、機械的強度も密度も低下するため、活性化
が行われる温度の選択にはある程度の譲歩が必要であ
る。このため、リグノセルロース系の原料物質（すなわ
ち、リグノセルロースをベースとする活性炭用の原料物
質）に関しては、問題が倍増される。
【０００３】リグノセルロースをベースとする活性炭に
ついて、機械的強度が低く密度も低いという問題を解消
するために、種々のアプローチがなされてきた。米国特
許第３，８６４，２７７号において、コバック（Ｋｏｖ
ａｃｈ）は次のように主張している。つまり、木材、麦
藁、あるいは低質の褐炭をリグノスルフォナート及びポ
リビニルアルコール等の炭素系バインダの存在下で燐酸
で活性化した後、得られた混合物から固形の粒状体を形
成し、６５０℃未満の温度で熱処理して粒状生成物を得
る場合において、追加バインダを添加すると、８５％よ
り高いボールパン硬度（ｂａｌｌ−ｐａｎｈａｒｄｎｅ
ｓｓ）を有する粒状生成物が得られると主張している。
コバックの開示内容と、原料物質における機械的強度及
び密度と活性炭生成物におけるそれらの特性との関係に
関する知識とを活用して、（米国特許第５，１６２，２
８６号において）マクドゥウォール（ＭａｃＤｏｗａｌ
ｌ）は、燐酸で処理された後に炭化される原料物質とし
て、ナッツの殻、果物の種、アーモンドの殻、ココナッ
ツ殻等の天然素材のバインダ内に高い割合（＞３０％）
で含ませた未成長の炭素系の植物生成物を使用すること
によって、リグノセルロースをベースとする活性炭の密
度が増大すると述べている。第３のアプローチは、本願
発明に関係するものであり、マキュー（ＭｃＣｕｅ）外
によって米国特許第４，６７７，０８６号において開示
されている。石炭をベースとする生成物に対して行われ
た機械的強度と密度に関するアプローチを材木をベース
とする活性炭に対して行うために、マキュー外は木材を
ベースとする活性炭をベントナイトクレーとともに押し
出した後に、押し出された活性炭／クレーのペレットを
か焼している。この技術は、本願の出願人であるウェス
トヴァコ・コーポレイションが「ＮＵＣＨＡＲ ＢＡＸ
−９５０」及び「ＮＵＣＨＡＲＢＡＸ−１１００」とい
う商品名で市販している製品のベースとなっている。
ついて、機械的強度が低く密度も低いという問題を解消
するために、種々のアプローチがなされてきた。米国特
許第３，８６４，２７７号において、コバック（Ｋｏｖ
ａｃｈ）は次のように主張している。つまり、木材、麦
藁、あるいは低質の褐炭をリグノスルフォナート及びポ
リビニルアルコール等の炭素系バインダの存在下で燐酸
で活性化した後、得られた混合物から固形の粒状体を形
成し、６５０℃未満の温度で熱処理して粒状生成物を得
る場合において、追加バインダを添加すると、８５％よ
り高いボールパン硬度（ｂａｌｌ−ｐａｎｈａｒｄｎｅ
ｓｓ）を有する粒状生成物が得られると主張している。
コバックの開示内容と、原料物質における機械的強度及
び密度と活性炭生成物におけるそれらの特性との関係に
関する知識とを活用して、（米国特許第５，１６２，２
８６号において）マクドゥウォール（ＭａｃＤｏｗａｌ
ｌ）は、燐酸で処理された後に炭化される原料物質とし
て、ナッツの殻、果物の種、アーモンドの殻、ココナッ
ツ殻等の天然素材のバインダ内に高い割合（＞３０％）
で含ませた未成長の炭素系の植物生成物を使用すること
によって、リグノセルロースをベースとする活性炭の密
度が増大すると述べている。第３のアプローチは、本願
発明に関係するものであり、マキュー（ＭｃＣｕｅ）外
によって米国特許第４，６７７，０８６号において開示
されている。石炭をベースとする生成物に対して行われ
た機械的強度と密度に関するアプローチを材木をベース
とする活性炭に対して行うために、マキュー外は木材を
ベースとする活性炭をベントナイトクレーとともに押し
出した後に、押し出された活性炭／クレーのペレットを
か焼している。この技術は、本願の出願人であるウェス
トヴァコ・コーポレイションが「ＮＵＣＨＡＲ ＢＡＸ
−９５０」及び「ＮＵＣＨＡＲＢＡＸ−１１００」とい
う商品名で市販している製品のベースとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ガソリン蒸気を吸着す
るための蒸気排出制御装置（自動車のキャニスタ）用と
して好ましい機械的強度と密度を有する炭素は、好まし
くは、約１０〜約１７ｇ／１００ｃｃのブタン処理能
（ｂｕｔａｎ ｗｏｒｋｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ）及
び約０．２５〜約０．４０ｇ／ｃｃの見掛け密度（ａｐ
ｐａｒｅｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ）も示す。さらに、ガス
カラム（すなわち、充填層）用のものでは、機械的強度
が高いこと及び密度が高いことに加えて、層の空隙体積
を小さくして層の炭素充填率を高くできるものであるこ
と、及び吸着能力を大きくすることができるものである
ことが望ましい。これは主として炭素の粒子又はペレッ
トの形状によって決まる。実際、粒子状の炭素の形状は
不規則であるため、より良い「充填」のためには、より
規則的な形状に形成されたペレットが好ましい。しかし
ながら、押し出し成形物を不均等に切断してペレットを
形成すると、そのペレットは、実際に、不規則な形状と
なり、ペレットの表面に亀裂や窪みが形成されることが
多い。このことは二つの問題を誘発する。結果として生
じる形状の不規則性によって、層（すなわち、カラム）
の最適な充填が妨げられ、与えられたペレットの体積に
対する炭素充填率の増大化が損なわれる。さらに、表面
が不規則であると、ペレットの表面は損耗を受けやす
い。このような活性炭の損耗は、ペレットを所望の寸法
に切断するときに発生する切断屑の問題以外に、ダスト
の発生という別の問題を引き起こす。典型的には、損耗
によって生成されるダスト、すなわち、損耗ダストはペ
レットの表面にスプレーコーティングを施すことによっ
て抑制又は防止することができる。しかしながら、この
方法は必ずブタン処理能（ｂｕｔａｎｅ ｗｏｒｋｉｎ
ｇ ｃａｐａｃｉｔｙ）を犠牲にするため、活性炭材料
の使用可能時間（ｗｏｒｋｉｇ ｌｉｆｅ）に対する別
の見返り（ｔｒａｄｅ−ｏｆｆ）を与える。
るための蒸気排出制御装置（自動車のキャニスタ）用と
して好ましい機械的強度と密度を有する炭素は、好まし
くは、約１０〜約１７ｇ／１００ｃｃのブタン処理能
（ｂｕｔａｎ ｗｏｒｋｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ）及
び約０．２５〜約０．４０ｇ／ｃｃの見掛け密度（ａｐ
ｐａｒｅｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ）も示す。さらに、ガス
カラム（すなわち、充填層）用のものでは、機械的強度
が高いこと及び密度が高いことに加えて、層の空隙体積
を小さくして層の炭素充填率を高くできるものであるこ
と、及び吸着能力を大きくすることができるものである
ことが望ましい。これは主として炭素の粒子又はペレッ
トの形状によって決まる。実際、粒子状の炭素の形状は
不規則であるため、より良い「充填」のためには、より
規則的な形状に形成されたペレットが好ましい。しかし
ながら、押し出し成形物を不均等に切断してペレットを
形成すると、そのペレットは、実際に、不規則な形状と
なり、ペレットの表面に亀裂や窪みが形成されることが
多い。このことは二つの問題を誘発する。結果として生
じる形状の不規則性によって、層（すなわち、カラム）
の最適な充填が妨げられ、与えられたペレットの体積に
対する炭素充填率の増大化が損なわれる。さらに、表面
が不規則であると、ペレットの表面は損耗を受けやす
い。このような活性炭の損耗は、ペレットを所望の寸法
に切断するときに発生する切断屑の問題以外に、ダスト
の発生という別の問題を引き起こす。典型的には、損耗
によって生成されるダスト、すなわち、損耗ダストはペ
レットの表面にスプレーコーティングを施すことによっ
て抑制又は防止することができる。しかしながら、この
方法は必ずブタン処理能（ｂｕｔａｎｅ ｗｏｒｋｉｎ
ｇ ｃａｐａｃｉｔｙ）を犠牲にするため、活性炭材料
の使用可能時間（ｗｏｒｋｉｇ ｌｉｆｅ）に対する別
の見返り（ｔｒａｄｅ−ｏｆｆ）を与える。
【０００５】カラム又は自動車のキャニスタ等の充填層
内の損耗ダストは、分解する（ｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔ
ｅ）と考えられる生成物を有することの外に、層の空隙
を満たして著しい圧力低下を招き、処理されるべき蒸気
の通過（ｆｌｏｗ−ｔｈｒｏｕｇｈ）を妨げる。自動車
に使用する場合における特有の問題は、性能をモニタす
るためにキャニスタに接続された種々のセンサに対して
ダストが干渉し、センサの誤動作（ｆａｌｓｅ ｒｅａ
ｄｉｎｇ）を誘発したり、センサ全体の機能を破壊した
りすることである。したがって、この発明の目的は、滑
らかな表面を有するリグノセルロースをベースとする改
良型の活性炭ペレットであって、充填層への充填性に優
れ、高密度で、しかも、損耗ダストを生成しにくい均一
な形状のペレットを開発することである。この発明の別
の目的は、そのような活性炭ペレットの製造方法を開発
することである。
内の損耗ダストは、分解する（ｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔ
ｅ）と考えられる生成物を有することの外に、層の空隙
を満たして著しい圧力低下を招き、処理されるべき蒸気
の通過（ｆｌｏｗ−ｔｈｒｏｕｇｈ）を妨げる。自動車
に使用する場合における特有の問題は、性能をモニタす
るためにキャニスタに接続された種々のセンサに対して
ダストが干渉し、センサの誤動作（ｆａｌｓｅ ｒｅａ
ｄｉｎｇ）を誘発したり、センサ全体の機能を破壊した
りすることである。したがって、この発明の目的は、滑
らかな表面を有するリグノセルロースをベースとする改
良型の活性炭ペレットであって、充填層への充填性に優
れ、高密度で、しかも、損耗ダストを生成しにくい均一
な形状のペレットを開発することである。この発明の別
の目的は、そのような活性炭ペレットの製造方法を開発
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は、大部
分を占める活性炭粒子と一部分を占める無機又は有機バ
インダとから成る押し出されたペレットがその「グリー
ン」状態においてタンブリング装置によって処理された
ときに改善された性能を発揮するということが発見され
たことによって達成されている。グリーンペレットとは
押出機から押し出されたままのものであり、活性炭、バ
インダ、及び水分（重量比で５０〜７０％の含水率）を
含み、いかなる熱処理（すなわち、乾燥又はか焼）も施
されていないものである。タンブリング作用はペレット
を滑らかにするとともに高密度化（すなわち、内部の粒
子間空隙の低減）し、それによって、クラックをシール
するか閉じるかして、その外観を著しく改善する。（興
味深い点は、ペレットを所定の寸法に切断することによ
って発生する屑はペレットのタンブリングによって吸収
されるということである。）改善された性能は、一定の
体積内に充填可能な炭素ペレットの重量を増大させ、そ
れによって、充填層の単位体積当たりの吸着／吸収蒸気
に対する処理能を増大させる能力に起因している。別の
利点は、炭素に関係するダストのレベルが初期ダスト及
び損耗ダストの双方において大幅に減少することであ
る。
分を占める活性炭粒子と一部分を占める無機又は有機バ
インダとから成る押し出されたペレットがその「グリー
ン」状態においてタンブリング装置によって処理された
ときに改善された性能を発揮するということが発見され
たことによって達成されている。グリーンペレットとは
押出機から押し出されたままのものであり、活性炭、バ
インダ、及び水分（重量比で５０〜７０％の含水率）を
含み、いかなる熱処理（すなわち、乾燥又はか焼）も施
されていないものである。タンブリング作用はペレット
を滑らかにするとともに高密度化（すなわち、内部の粒
子間空隙の低減）し、それによって、クラックをシール
するか閉じるかして、その外観を著しく改善する。（興
味深い点は、ペレットを所定の寸法に切断することによ
って発生する屑はペレットのタンブリングによって吸収
されるということである。）改善された性能は、一定の
体積内に充填可能な炭素ペレットの重量を増大させ、そ
れによって、充填層の単位体積当たりの吸着／吸収蒸気
に対する処理能を増大させる能力に起因している。別の
利点は、炭素に関係するダストのレベルが初期ダスト及
び損耗ダストの双方において大幅に減少することであ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】この発明の方法に関し、それぞれ
別の実施例の方法が図面に説明されている。これらの方
法は以下の実例において一層詳細に記載されている。ま
た、この発明における改良点を除けば、この方法は米国
特許第４，６７７，０８６号に開示された方法にほぼ沿
ったものであり、その開示内容はここにおいても引用に
よって開示されている。基本的には、リグノセルロース
をベースとする活性炭と、バインダ材料と、水との混合
物が混合された後押出装置から供給される。一般的な連
続押出物は一定間隔で切断され、長さ及び径においてほ
ぼ均一な円筒状のペレットが形成される。この発明の方
法における改良点には、形成された直後の「グリーン」
ペレットを取り上げて、これらのペレットを所定の時間
にわたってタンブリングする工程を含む。タンブリング
の時間は、ペレットを十分に乾燥したりか焼したりした
ときに、そのペレットが０．１９（実際のペレットの密
度をベースとなるペレットの密度で割った値を１から引
いて得られた値）未満の空隙率を示すとともに、１．２
ｍｇ／１００ｃｃ／ｍｉｎ未満の損耗ダスト生成率を示
すような時間である。この発明の組成物の好ましい実施
例においては、ペレットの空隙率は０．１７未満であ
り、損耗ダスト生成率は１．０ｍｇ／１００ｃｃ／ｍｉ
ｎである。特に、タンブリングする段階が別の装置内で
グリーンペレットを直ちに乾燥する代わりに行われるの
であれば、この段階はこの発明の改良された組成物を生
成させるのに有効であることが分かった。
別の実施例の方法が図面に説明されている。これらの方
法は以下の実例において一層詳細に記載されている。ま
た、この発明における改良点を除けば、この方法は米国
特許第４，６７７，０８６号に開示された方法にほぼ沿
ったものであり、その開示内容はここにおいても引用に
よって開示されている。基本的には、リグノセルロース
をベースとする活性炭と、バインダ材料と、水との混合
物が混合された後押出装置から供給される。一般的な連
続押出物は一定間隔で切断され、長さ及び径においてほ
ぼ均一な円筒状のペレットが形成される。この発明の方
法における改良点には、形成された直後の「グリーン」
ペレットを取り上げて、これらのペレットを所定の時間
にわたってタンブリングする工程を含む。タンブリング
の時間は、ペレットを十分に乾燥したりか焼したりした
ときに、そのペレットが０．１９（実際のペレットの密
度をベースとなるペレットの密度で割った値を１から引
いて得られた値）未満の空隙率を示すとともに、１．２
ｍｇ／１００ｃｃ／ｍｉｎ未満の損耗ダスト生成率を示
すような時間である。この発明の組成物の好ましい実施
例においては、ペレットの空隙率は０．１７未満であ
り、損耗ダスト生成率は１．０ｍｇ／１００ｃｃ／ｍｉ
ｎである。特に、タンブリングする段階が別の装置内で
グリーンペレットを直ちに乾燥する代わりに行われるの
であれば、この段階はこの発明の改良された組成物を生
成させるのに有効であることが分かった。
【０００８】グリーンペレットの含水率はタンブリング
する段階の有効性において重要であり、臨界含水率（ｃ
ｒｉｔｉｃａｌ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｌｅｖｅ）はダス
ト生成率の増減が起こらない水準を下回ってもよいと思
われる。結果的に、この発明の別の実施例においては、
乾燥率が十分低い値に維持され、臨界含水率に到達する
前に十分な滞留時間（ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ ｔｉｍｅ）
が付与される場合には、タンブリング装置はグリーンペ
レットを乾燥させるのにも使用され得る。臨界含水率は
重量比で５０〜７０％である。好ましい含水率は重量比
で５５〜６５％である。グリーンペレットに対するタン
ブリング操作のための最も好ましい含水率は重量比で５
８〜６２％である。処理される物質の性質及び体積によ
っては、市販のタンブリング装置の中にも、この発明の
方法における使用に適したものもあると考えられる。ま
た、この方法はバッチ法又は連続法においても実施可能
である。その場合には、使用される装置は特別なものに
限られる。バッチ法においては、好ましいタンブリング
装置は、以下の実例において使用されているような、デ
ィスクパンペレタイザ（ｄｉｓｃｐａｎ ｐｅｌｌｅｔ
ｉｚｅｒ）及び回転ドラムを含む。一方、連続法におい
ては、好ましいタンブリング装置は、マンソン（Ｍｕｎ
ｓｏｎ）ブレンダ（本来は攪拌／混合用として使用され
る）等の連続回転タンブリング装置、及び振動／螺旋ス
クリーニング装置、たとえば、スウェコ（Ｓｗｅｃｏ）
によって製造されている装置を含んでいる。なお、この
発明の方法の利点を引き出すことが予想されるととも
に、この発明の組成物を生成させることが予想されるも
のであれば、他のいかなる装置も上記装置と同等と考え
られる。タンブリング操作は最高３０分まで可能であ
る。また、この方法は、ペレットの含水率が著しく低下
した場合には、ほとんど又は全く利点はないものと考え
られる。
する段階の有効性において重要であり、臨界含水率（ｃ
ｒｉｔｉｃａｌ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｌｅｖｅ）はダス
ト生成率の増減が起こらない水準を下回ってもよいと思
われる。結果的に、この発明の別の実施例においては、
乾燥率が十分低い値に維持され、臨界含水率に到達する
前に十分な滞留時間（ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ ｔｉｍｅ）
が付与される場合には、タンブリング装置はグリーンペ
レットを乾燥させるのにも使用され得る。臨界含水率は
重量比で５０〜７０％である。好ましい含水率は重量比
で５５〜６５％である。グリーンペレットに対するタン
ブリング操作のための最も好ましい含水率は重量比で５
８〜６２％である。処理される物質の性質及び体積によ
っては、市販のタンブリング装置の中にも、この発明の
方法における使用に適したものもあると考えられる。ま
た、この方法はバッチ法又は連続法においても実施可能
である。その場合には、使用される装置は特別なものに
限られる。バッチ法においては、好ましいタンブリング
装置は、以下の実例において使用されているような、デ
ィスクパンペレタイザ（ｄｉｓｃｐａｎ ｐｅｌｌｅｔ
ｉｚｅｒ）及び回転ドラムを含む。一方、連続法におい
ては、好ましいタンブリング装置は、マンソン（Ｍｕｎ
ｓｏｎ）ブレンダ（本来は攪拌／混合用として使用され
る）等の連続回転タンブリング装置、及び振動／螺旋ス
クリーニング装置、たとえば、スウェコ（Ｓｗｅｃｏ）
によって製造されている装置を含んでいる。なお、この
発明の方法の利点を引き出すことが予想されるととも
に、この発明の組成物を生成させることが予想されるも
のであれば、他のいかなる装置も上記装置と同等と考え
られる。タンブリング操作は最高３０分まで可能であ
る。また、この方法は、ペレットの含水率が著しく低下
した場合には、ほとんど又は全く利点はないものと考え
られる。
【０００９】タンブリング操作の後に、ペレットは最高
３７０℃（７００°Ｆ）の乾燥温度下において、ペレッ
トから水分を十分に除去し得る時間にわたって処理され
る。（２６０℃（５００°Ｆ）を超える温度において
は、炭素の燃焼（ｉｇｎｉｔｉｏｎ）を防止するため
に、加熱は不活性雰囲気内で行われるべきである。）好
ましくは、乾燥段階は約１２０℃〜約２６０℃（約２５
０゜Ｆ〜約５００゜Ｆ）の温度下で約０．５〜約５時間
にわたって実施される。乾燥段階に続いて、乾燥された
活性炭ペレットは約３７０℃〜約９８２℃（約７００°
Ｆ〜約１８００°Ｆ）の温度下において、クレーバイン
ダ（ｃｌａｙ ｂｉｎｄｅｒ）をか焼すなわち固定し得
る時間にわたって熱処理される。好ましくは、か焼の段
階は約５３８℃〜約７０５℃（約１０００°Ｆ〜約１３
００°Ｆ）の温度下で実施される。リグノセルロースを
ベースとする活性炭のためのリグノセルロース系の原料
物質、つまり、この発明の調合物を生成させるためのこ
の発明の方法において使用される原料物質は、木屑（ｗ
ｏｏｄ ｃｈｉｐｓ）、木粉（ｗｏｏｄ ｆｌｏｕ
ｒ）、おが屑、ココナッツ殻（ｃｏｃｏｎｕｔ ｓｈｅ
ｌｌ）、ナッツ殻（ｎｕｔ ｓｈｅｌｌｓ）、果物の種
（ｆｒｕｉｔ ｐｉｔｓ）、穀粒（ｋｅｒｎａｌ）、オ
リーブの種（ｏｌｉｖｅ ｓｔｏｎｅ）及びアーモンド
の殻（ａｌｍｏｎｄ ｓｈｅｌｌ）より成る群から選択
される。バインダ材料はベントナイトクレー又は化学的
に改質されたベントナイトクレーを含む。
３７０℃（７００°Ｆ）の乾燥温度下において、ペレッ
トから水分を十分に除去し得る時間にわたって処理され
る。（２６０℃（５００°Ｆ）を超える温度において
は、炭素の燃焼（ｉｇｎｉｔｉｏｎ）を防止するため
に、加熱は不活性雰囲気内で行われるべきである。）好
ましくは、乾燥段階は約１２０℃〜約２６０℃（約２５
０゜Ｆ〜約５００゜Ｆ）の温度下で約０．５〜約５時間
にわたって実施される。乾燥段階に続いて、乾燥された
活性炭ペレットは約３７０℃〜約９８２℃（約７００°
Ｆ〜約１８００°Ｆ）の温度下において、クレーバイン
ダ（ｃｌａｙ ｂｉｎｄｅｒ）をか焼すなわち固定し得
る時間にわたって熱処理される。好ましくは、か焼の段
階は約５３８℃〜約７０５℃（約１０００°Ｆ〜約１３
００°Ｆ）の温度下で実施される。リグノセルロースを
ベースとする活性炭のためのリグノセルロース系の原料
物質、つまり、この発明の調合物を生成させるためのこ
の発明の方法において使用される原料物質は、木屑（ｗ
ｏｏｄ ｃｈｉｐｓ）、木粉（ｗｏｏｄ ｆｌｏｕ
ｒ）、おが屑、ココナッツ殻（ｃｏｃｏｎｕｔ ｓｈｅ
ｌｌ）、ナッツ殻（ｎｕｔ ｓｈｅｌｌｓ）、果物の種
（ｆｒｕｉｔ ｐｉｔｓ）、穀粒（ｋｅｒｎａｌ）、オ
リーブの種（ｏｌｉｖｅ ｓｔｏｎｅ）及びアーモンド
の殻（ａｌｍｏｎｄ ｓｈｅｌｌ）より成る群から選択
される。バインダ材料はベントナイトクレー又は化学的
に改質されたベントナイトクレーを含む。
【００１０】以下の実施例においては、この発明の生成
物及び方法の利点を決定するための測定において、次の
ような種々の分析が実施された。 見掛け密度（ＡＤ）−ＩＳＯ Ｎｏ．９６０−０５０：
炭素層の単位体積あたりの乾燥炭素の重量。 ブタン処理能（ＢＷＣ）−ＩＳＯ Ｎｏ．９６０−０８
０：ブタンで飽和させられた後における乾燥された炭素
の試料から放出されるブタンの重量であって、炭素層の
単位体積あたりの値。 損耗ダスト量（ＤＡ）−ＩＳＯ Ｎｏ．９６０−３８
０：炭素の試料１００ｍｌから単位時間あたりに損耗生
成されたダストの重量。 初期ダスト（ＩＤ）−損耗ダスト量に同じ：損耗テスト
以前に、炭素の試料１００ｍｌ中に初めから存在するダ
ストの重量。 実ペレット密度（ＡＰＤ）：全炭素ペレットの単位体積
あたりの乾燥炭素の重量。水銀多孔度測定法を用いて測
定される。 ベースペレット密度（ＢＰＤ）：直径０．５×１０−６
ｍ（０．５ミクロン）未満の孔空間のみを含む炭素ペレ
ットの単位体積あたりの乾燥炭素の重量。水銀多孔度測
定法を用いて測定される。 層空隙フラクション（ＢＶＦ）：炭素ペレット間の空間
の体積であって、炭素層の単位体積あたりの値。式１−
（ＡＤ／ＡＰＤ）によって算出される。 ペレット空隙フラクション（ＰＶＦ）（ペレット間空隙
フラクション）：直径０．５×１０−６ｍ（０．５ミク
ロン）より大きい孔空間のみを含む炭素ペレット内の空
間の体積であって、全炭素ペレットの単位体積あたりの
値。式１−（ＡＰＤ／ＢＰＤ）によって算出される。こ
の発明の方法及び調合物は以下の特定の実施例において
さらに述べられている。
物及び方法の利点を決定するための測定において、次の
ような種々の分析が実施された。 見掛け密度（ＡＤ）−ＩＳＯ Ｎｏ．９６０−０５０：
炭素層の単位体積あたりの乾燥炭素の重量。 ブタン処理能（ＢＷＣ）−ＩＳＯ Ｎｏ．９６０−０８
０：ブタンで飽和させられた後における乾燥された炭素
の試料から放出されるブタンの重量であって、炭素層の
単位体積あたりの値。 損耗ダスト量（ＤＡ）−ＩＳＯ Ｎｏ．９６０−３８
０：炭素の試料１００ｍｌから単位時間あたりに損耗生
成されたダストの重量。 初期ダスト（ＩＤ）−損耗ダスト量に同じ：損耗テスト
以前に、炭素の試料１００ｍｌ中に初めから存在するダ
ストの重量。 実ペレット密度（ＡＰＤ）：全炭素ペレットの単位体積
あたりの乾燥炭素の重量。水銀多孔度測定法を用いて測
定される。 ベースペレット密度（ＢＰＤ）：直径０．５×１０−６
ｍ（０．５ミクロン）未満の孔空間のみを含む炭素ペレ
ットの単位体積あたりの乾燥炭素の重量。水銀多孔度測
定法を用いて測定される。 層空隙フラクション（ＢＶＦ）：炭素ペレット間の空間
の体積であって、炭素層の単位体積あたりの値。式１−
（ＡＤ／ＡＰＤ）によって算出される。 ペレット空隙フラクション（ＰＶＦ）（ペレット間空隙
フラクション）：直径０．５×１０−６ｍ（０．５ミク
ロン）より大きい孔空間のみを含む炭素ペレット内の空
間の体積であって、全炭素ペレットの単位体積あたりの
値。式１−（ＡＰＤ／ＢＰＤ）によって算出される。こ
の発明の方法及び調合物は以下の特定の実施例において
さらに述べられている。
【００１１】
【実施例】実施例１ 粉砕された木材をベースとする活性炭がミュラーミキサ
（混和装置）内でベントナイトクレー及び水と混合され
た。クレーの混合率は乾燥重量ベースで１４重量％であ
った。混合物は押出可能なコンシステンシーに達するま
で混和された。混合物は二枚スクリュー式のオーガー押
出機によって２ｍｍの孔を有するダイプレートを通じて
押し出され、ダイプレートから押し出された時点で切断
されて長さ２〜６ｍｍの範囲の「グリーン」ペレットを
得た。グリーンペレットは約５５〜６０重量％（湿潤重
量ベース）の含水率を有していた。押出に続いて、グリ
ーンペレットの一部が回転ディスクパンペレタイザ（ｒ
ｏｔａｔｉｎｇ ｄｉｓｃｐａｎ ｐｅｌｌｅｔｉｚｅ
ｒ）にかけられ、タンブリングされた。パンはペレット
を保持するために水平面に対して上方へ傾斜されてお
り、１５ｒｐｍで５分間回転された。５分後、ペレット
はパンから回収され、一つのバッチとして対流オーブン
内で乾燥された。タンブリングに供されなかったグリー
ンペレットの一部も同様なオーブン内で同一時間にわた
って乾燥された。二つのバッチの乾燥されたペレット
は、バッチ間接加熱式の回転炉（ｂａｔｃｈ ｉｎｄｉ
ｒｅｃｔ−ｆｉｒｅｄ ｒｏｔａｒｙ ｆｕｒｎａｃ
ｅ）内において、６４８℃（１２００°Ｆ）で１５分間
にわたって別々にか焼された。か焼に続いて、これらの
ペレットは取り出され、窒素置換雰囲気（ｎｉｔｒｏｇ
ｅｎ ｐｕｒｇｅ）中で別々に乾燥された後、分析に供
された。各生成物の付帯特性は表１に示されている。こ
のデータから、ＢＷＣが７．５％増加し、見掛け密度が
９．２％増加し、初期ダストが７０％減少し、損耗ダス
ト量が４５％（２．１６から１．１９へ）減少したとい
うことが分かる。
（混和装置）内でベントナイトクレー及び水と混合され
た。クレーの混合率は乾燥重量ベースで１４重量％であ
った。混合物は押出可能なコンシステンシーに達するま
で混和された。混合物は二枚スクリュー式のオーガー押
出機によって２ｍｍの孔を有するダイプレートを通じて
押し出され、ダイプレートから押し出された時点で切断
されて長さ２〜６ｍｍの範囲の「グリーン」ペレットを
得た。グリーンペレットは約５５〜６０重量％（湿潤重
量ベース）の含水率を有していた。押出に続いて、グリ
ーンペレットの一部が回転ディスクパンペレタイザ（ｒ
ｏｔａｔｉｎｇ ｄｉｓｃｐａｎ ｐｅｌｌｅｔｉｚｅ
ｒ）にかけられ、タンブリングされた。パンはペレット
を保持するために水平面に対して上方へ傾斜されてお
り、１５ｒｐｍで５分間回転された。５分後、ペレット
はパンから回収され、一つのバッチとして対流オーブン
内で乾燥された。タンブリングに供されなかったグリー
ンペレットの一部も同様なオーブン内で同一時間にわた
って乾燥された。二つのバッチの乾燥されたペレット
は、バッチ間接加熱式の回転炉（ｂａｔｃｈ ｉｎｄｉ
ｒｅｃｔ−ｆｉｒｅｄ ｒｏｔａｒｙ ｆｕｒｎａｃ
ｅ）内において、６４８℃（１２００°Ｆ）で１５分間
にわたって別々にか焼された。か焼に続いて、これらの
ペレットは取り出され、窒素置換雰囲気（ｎｉｔｒｏｇ
ｅｎ ｐｕｒｇｅ）中で別々に乾燥された後、分析に供
された。各生成物の付帯特性は表１に示されている。こ
のデータから、ＢＷＣが７．５％増加し、見掛け密度が
９．２％増加し、初期ダストが７０％減少し、損耗ダス
ト量が４５％（２．１６から１．１９へ）減少したとい
うことが分かる。
【００１２】
【００１３】実施例２ 粉砕されたリグノセルロースをベースとする活性炭がミ
ュラーミキサ（混和装置）内でベントナイトクレー及び
水と混合された。クレーの混合率は乾燥重量ベースで９
重量％であった。混合物は押出可能なコンシステンシー
に達するまで混和された。混合物は一枚スクリュー式の
オーガー押出機によって２ｍｍの孔を有するダイプレー
トを通じて押し出され、ダイプレートから押し出された
時点で切断されて長さ２〜６ｍｍの範囲の「グリーン」
ペレットを得た。グリーンペレットは約５５〜６０重量
％（湿潤重量ベース）の含水率を有していた。押出に続
いて、グリーンペレットの一部が取り出され、直径６１
ｃｍ（２４インチ）、深さ４８ｃｍ（１９インチ）の回
転ドラムにかけられ、タンブリングされた。パンはペレ
ットを保持するために水平面に対して上方へ傾斜されて
おり、１５ｒｐｍで５分間回転された。５分後、ペレッ
トはドラムから回収され、一つのバッチとして対流オー
ブン内で乾燥された。タンブリングに供されなかったグ
リーンペレットの一部も同様なオーブン内で同一時間に
わたって乾燥された。二つのバッチの乾燥されたペレッ
トは、バッチ間接加熱式の回転炉（ｂａｔｃｈ ｉｎｄ
ｉｒｅｃｔ−ｆｉｒｅｄ ｒｏｔａｒｙ ｆｕｒｎａｃ
ｅ）内において、６４８℃（１２００゜Ｆ）で１５分間
にわたって別々にか焼された。か焼に続いて、二つのバ
ッチのペレットは取り出され、窒素置換雰囲気（ｎｉｔ
ｒｏｇｅｎ ｐｕｒｇｅ）中で別々に乾燥された後、分
析に供された。各生成物の付帯特性は表２に示されてい
る。このデータから、炭素ペレットの性能は実施例１と
同様に向上したということが分かる。特に、ＢＷＣが
９．０％増加し、見掛け密度が８．０％増加し、初期ダ
ストが７４％減少し、損耗ダスト量が８４％（２．７２
から０．４２６へ）減少した。
ュラーミキサ（混和装置）内でベントナイトクレー及び
水と混合された。クレーの混合率は乾燥重量ベースで９
重量％であった。混合物は押出可能なコンシステンシー
に達するまで混和された。混合物は一枚スクリュー式の
オーガー押出機によって２ｍｍの孔を有するダイプレー
トを通じて押し出され、ダイプレートから押し出された
時点で切断されて長さ２〜６ｍｍの範囲の「グリーン」
ペレットを得た。グリーンペレットは約５５〜６０重量
％（湿潤重量ベース）の含水率を有していた。押出に続
いて、グリーンペレットの一部が取り出され、直径６１
ｃｍ（２４インチ）、深さ４８ｃｍ（１９インチ）の回
転ドラムにかけられ、タンブリングされた。パンはペレ
ットを保持するために水平面に対して上方へ傾斜されて
おり、１５ｒｐｍで５分間回転された。５分後、ペレッ
トはドラムから回収され、一つのバッチとして対流オー
ブン内で乾燥された。タンブリングに供されなかったグ
リーンペレットの一部も同様なオーブン内で同一時間に
わたって乾燥された。二つのバッチの乾燥されたペレッ
トは、バッチ間接加熱式の回転炉（ｂａｔｃｈ ｉｎｄ
ｉｒｅｃｔ−ｆｉｒｅｄ ｒｏｔａｒｙ ｆｕｒｎａｃ
ｅ）内において、６４８℃（１２００゜Ｆ）で１５分間
にわたって別々にか焼された。か焼に続いて、二つのバ
ッチのペレットは取り出され、窒素置換雰囲気（ｎｉｔ
ｒｏｇｅｎ ｐｕｒｇｅ）中で別々に乾燥された後、分
析に供された。各生成物の付帯特性は表２に示されてい
る。このデータから、炭素ペレットの性能は実施例１と
同様に向上したということが分かる。特に、ＢＷＣが
９．０％増加し、見掛け密度が８．０％増加し、初期ダ
ストが７４％減少し、損耗ダスト量が８４％（２．７２
から０．４２６へ）減少した。
【００１４】
【００１５】実施例３ 粉砕されたリグノセルロースをベースとする活性炭がミ
ュラーミキサ（混和装置）内でベントナイトクレー及び
水と混合された。クレーの混合率は乾燥重量ベースで１
４重量％であった。混合物は押出可能なコンシステンシ
ーに達するまで混和された。混合物は二枚スクリュー式
のオーガー押出機によって２ｍｍの孔を有するダイプレ
ートを通じて押し出され、ダイプレートから押し出され
た時点で切断されて長さ２〜６ｍｍの範囲の「グリー
ン」ペレットを得た。グリーンペレットは約５５〜６０
重量％（湿潤重量ベース）の含水率を有していた。押出
に続いて、グリーンペレットが連続回転シリンダ（ｃｏ
ｎｔｉｎｕｏｕｓ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｃｙｌｉｎｄｅ
ｒ）によってタンブリングされた。この場合において、
供給速度、層の深さ、回転速度、及び内部フライト（ｉ
ｎｔｅｒｎａｌ ｆｌｉｇｈｔｓ）の設計を変更するこ
とによって、異なるタンブリングの条件が設定された。
テストに使用された異なる内部フライト（ｉｎｔｅｒｎ
ａｌｓ）は（１）何もないもの（滑らかな壁面）、
（２）縦のリフター（ｌｉｆｔｅｒ）を有するもの、及
び（３）ジクザク状のリフターを有するものであった。
滞留時間はパラメータが変更されたときに測定された。
それぞれの条件において、タンブリングされたペレット
が取り出し部から回収され、一つのバッチとして対流オ
ーブン内で乾燥された。タンブリングに供されなかった
グリーンペレットの一部も同様なオーブン内で同一時間
にわたって乾燥された。二つのバッチの乾燥されたペレ
ットは、バッチ間接加熱式の回転炉（ｂａｔｃｈ ｉｎ
ｄｉｒｅｃｔ−ｆｉｒｅｄ ｒｏｔａｒｙ ｆｕｒｎａ
ｃｅ）内において、６４８℃（１２００°Ｆ）で１５分
間にわたって別々にか焼された。か焼に続いて、ペレッ
トは取り出され、窒素置換雰囲気（ｎｉｔｒｏｇｅｎ
ｐｕｒｇｅ）中で別々に乾燥された後、分析に供され
た。各生成物の付帯特性は表３に示されている。このデ
ータから、内部フライトの使用による利点はないという
こと、及び、ダム（ｄａｍ）の高さが７．６から１２．
７ｃｍ（３から５インチ）までの間で変化するときに
は、層の深さは要因（ｆａｃｔｏｒ）とはならないとい
うことが分かる。さらに、テストされた全条件にわたっ
て、滞留時間はＢＷＣ、初期ダスト、又は損耗ダスト量
の改良に対しては顕著な影響を及ぼさなかった。一連の
テストユニット（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｕｎｉｔ）の平
均では、ＢＷＣが４％増加し、見掛け密度が５％増加
し、初期ダストが６９％減少し、損耗ダスト量が７３％
（最低で０．１９へ）減少した。
ュラーミキサ（混和装置）内でベントナイトクレー及び
水と混合された。クレーの混合率は乾燥重量ベースで１
４重量％であった。混合物は押出可能なコンシステンシ
ーに達するまで混和された。混合物は二枚スクリュー式
のオーガー押出機によって２ｍｍの孔を有するダイプレ
ートを通じて押し出され、ダイプレートから押し出され
た時点で切断されて長さ２〜６ｍｍの範囲の「グリー
ン」ペレットを得た。グリーンペレットは約５５〜６０
重量％（湿潤重量ベース）の含水率を有していた。押出
に続いて、グリーンペレットが連続回転シリンダ（ｃｏ
ｎｔｉｎｕｏｕｓ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｃｙｌｉｎｄｅ
ｒ）によってタンブリングされた。この場合において、
供給速度、層の深さ、回転速度、及び内部フライト（ｉ
ｎｔｅｒｎａｌ ｆｌｉｇｈｔｓ）の設計を変更するこ
とによって、異なるタンブリングの条件が設定された。
テストに使用された異なる内部フライト（ｉｎｔｅｒｎ
ａｌｓ）は（１）何もないもの（滑らかな壁面）、
（２）縦のリフター（ｌｉｆｔｅｒ）を有するもの、及
び（３）ジクザク状のリフターを有するものであった。
滞留時間はパラメータが変更されたときに測定された。
それぞれの条件において、タンブリングされたペレット
が取り出し部から回収され、一つのバッチとして対流オ
ーブン内で乾燥された。タンブリングに供されなかった
グリーンペレットの一部も同様なオーブン内で同一時間
にわたって乾燥された。二つのバッチの乾燥されたペレ
ットは、バッチ間接加熱式の回転炉（ｂａｔｃｈ ｉｎ
ｄｉｒｅｃｔ−ｆｉｒｅｄ ｒｏｔａｒｙ ｆｕｒｎａ
ｃｅ）内において、６４８℃（１２００°Ｆ）で１５分
間にわたって別々にか焼された。か焼に続いて、ペレッ
トは取り出され、窒素置換雰囲気（ｎｉｔｒｏｇｅｎ
ｐｕｒｇｅ）中で別々に乾燥された後、分析に供され
た。各生成物の付帯特性は表３に示されている。このデ
ータから、内部フライトの使用による利点はないという
こと、及び、ダム（ｄａｍ）の高さが７．６から１２．
７ｃｍ（３から５インチ）までの間で変化するときに
は、層の深さは要因（ｆａｃｔｏｒ）とはならないとい
うことが分かる。さらに、テストされた全条件にわたっ
て、滞留時間はＢＷＣ、初期ダスト、又は損耗ダスト量
の改良に対しては顕著な影響を及ぼさなかった。一連の
テストユニット（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｕｎｉｔ）の平
均では、ＢＷＣが４％増加し、見掛け密度が５％増加
し、初期ダストが６９％減少し、損耗ダスト量が７３％
（最低で０．１９へ）減少した。
【００１６】
【００１７】実施例４ 粉砕されたリグノセルロースをベースとする活性炭がミ
ュラーミキサ（混和装置）内でベントナイトクレー及び
水と混合された。クレーの混合率は乾燥重量ベースで１
４重量％であった。混合物は押出可能なコンシステンシ
ーに達するまで混和された。混合物は二枚スクリュー式
のオーガー押出機によって２ｍｍの孔を有するダイプレ
ートを通じて押し出され、ダイプレートから押し出され
た時点で切断されて長さ２〜６ｍｍの範囲の「グリー
ン」ペレットを得た。グリーンペレットは約５５〜６０
重量％（湿潤重量ベース）の含水率を有していた。押出
に続いて、グリーンペレットの一部が取り出され、回転
ディスクパンペレタイザにかけられ、タンブリングされ
た。パンはペレットを保持するために水平面に対して上
方へ傾斜されており、１５ｒｐｍで回転された。５分
後、ペレットはパンから回収され、一つのバッチとして
対流オーブン内で乾燥された。タンブリングに供されな
かったグリーンペレットの一部も同様なオーブン内で同
一時間にわたって乾燥された。バッチの乾燥されたペレ
ットは、バッチ間接加熱式の回転炉内において、６４８
℃（１２００°Ｆ）で１５分間にわたって別々にか焼さ
れた。か焼に続いて、これらのペレットは取り出され、
窒素置換雰囲気中で別々に乾燥された後、分析に供され
た。各生成物の付帯特性は表４に示されている。このデ
ータから、平均では、ＢＷＣが６．５％増加し、見掛け
密度が１１．３％増加し、実ペレット密度が７．１％増
加し、ベースペレット密度がほぼ一定に保たれ、ペレッ
ト空隙フラクションが３０％減少し、層空隙フラクショ
ンが５．３％減少したということが分かる。タンブリン
グ操作によって、個々のペレット空隙フラクションが平
均で０．２１から０．１４まで減少した。また、（試料
の）平均の層空隙フラクションは０．３８から０．３６
まで減じられた。
ュラーミキサ（混和装置）内でベントナイトクレー及び
水と混合された。クレーの混合率は乾燥重量ベースで１
４重量％であった。混合物は押出可能なコンシステンシ
ーに達するまで混和された。混合物は二枚スクリュー式
のオーガー押出機によって２ｍｍの孔を有するダイプレ
ートを通じて押し出され、ダイプレートから押し出され
た時点で切断されて長さ２〜６ｍｍの範囲の「グリー
ン」ペレットを得た。グリーンペレットは約５５〜６０
重量％（湿潤重量ベース）の含水率を有していた。押出
に続いて、グリーンペレットの一部が取り出され、回転
ディスクパンペレタイザにかけられ、タンブリングされ
た。パンはペレットを保持するために水平面に対して上
方へ傾斜されており、１５ｒｐｍで回転された。５分
後、ペレットはパンから回収され、一つのバッチとして
対流オーブン内で乾燥された。タンブリングに供されな
かったグリーンペレットの一部も同様なオーブン内で同
一時間にわたって乾燥された。バッチの乾燥されたペレ
ットは、バッチ間接加熱式の回転炉内において、６４８
℃（１２００°Ｆ）で１５分間にわたって別々にか焼さ
れた。か焼に続いて、これらのペレットは取り出され、
窒素置換雰囲気中で別々に乾燥された後、分析に供され
た。各生成物の付帯特性は表４に示されている。このデ
ータから、平均では、ＢＷＣが６．５％増加し、見掛け
密度が１１．３％増加し、実ペレット密度が７．１％増
加し、ベースペレット密度がほぼ一定に保たれ、ペレッ
ト空隙フラクションが３０％減少し、層空隙フラクショ
ンが５．３％減少したということが分かる。タンブリン
グ操作によって、個々のペレット空隙フラクションが平
均で０．２１から０．１４まで減少した。また、（試料
の）平均の層空隙フラクションは０．３８から０．３６
まで減じられた。
【００１８】
【００１９】表に示された種々の試料に関するデータか
ら注目されるべきことは、ペレット空隙フラクションが
減じられるとともに損耗ダスト量が減じられるというこ
の発明の利点に加え、この発明の炭素ペレットは約１０
から約１７ｇ／１００ｃｃのブタン処理能及び約０．２
５から約０．４０ｇ／ｃｃの見掛け密度を示すというこ
とである。当業者であれば認識できるであろうが、この
発明はその精神すなわち本質的な属性から逸脱しない限
り他の特別な形態で実施可能である。したがって、この
発明の範囲は、前述の明細書ではなく、添付の特許請求
の範囲に基づいて判断されるべきものである。
ら注目されるべきことは、ペレット空隙フラクションが
減じられるとともに損耗ダスト量が減じられるというこ
の発明の利点に加え、この発明の炭素ペレットは約１０
から約１７ｇ／１００ｃｃのブタン処理能及び約０．２
５から約０．４０ｇ／ｃｃの見掛け密度を示すというこ
とである。当業者であれば認識できるであろうが、この
発明はその精神すなわち本質的な属性から逸脱しない限
り他の特別な形態で実施可能である。したがって、この
発明の範囲は、前述の明細書ではなく、添付の特許請求
の範囲に基づいて判断されるべきものである。
【図１】この発明の方法のブロック図であって、グリー
ン押出物に対してタンブリングが行われた後に乾燥及び
か焼が行われる場合を示す図である。
ン押出物に対してタンブリングが行われた後に乾燥及び
か焼が行われる場合を示す図である。
【図２】この発明の方法のブロック図であって、グリー
ン押出物の乾燥時にそのグリーン押出物に対してタンブ
リングが行われ、その後にか焼が行われる場合を示す図
である。
ン押出物の乾燥時にそのグリーン押出物に対してタンブ
リングが行われ、その後にか焼が行われる場合を示す図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート・ケイ・ベックラー アメリカ合衆国 24450 ヴァージニア, レキシントン，サウス・メイン・ストリー ト 514 (72)発明者 ジェイン・エフ・バイルン アメリカ合衆国 29464 サウス・カロラ イナ，マウント・プレザント，スプーン・ コート 1223 (72)発明者 ロバート・シー・フロウ アメリカ合衆国 29455 サウス・カロラ イナ，ジョンズ・アイランド，パームクレ スト・ドライヴ 1399 (72)発明者 デイヴィッド・イー・ソーリオル アメリカ合衆国 24426 ヴァージニア, コヴィントン，メイプル・レーン 111 (72)発明者 ツィクァン・クエンティン・ヤン アメリカ合衆国 29464 サウス・カロラ イナ，マウント・プレザント，プロスペク ト・ヒル・ドライヴ 2056
Claims (27)
- 【請求項１】 活性炭ペレットを製造するための改良さ
れた方法であって、（ａ）粒状の活性化されたリグノセ
ルロースをベースとする炭素を粉砕して微細粉末を生成
させる段階と、（ｂ）活性化されたリグノセルロースを
ベースとする炭素の粉末を水の存在下でベントナイトク
レー及び化学的に改質されたベントナイトクレーより成
る群から選択されるできるだけ少量のバインダ材料と混
合する段階と、（ｃ）混合物を押し出して押出物を形成
し、その押出物を切断して重量比による含水率５０〜７
０％のグリーンペレットを形成する段階と、（ｄ）ペレ
ットをそこから水分を除去するのに十分な温度下に置く
段階と、（ｅ）約３７０℃から約９８２℃（約７００°
Ｆから約１８００°Ｆ）の温度下で不活性雰囲気内にお
いて、乾燥されたペレットをそのバインダ部分をか焼す
るのに十分な時間にわたって熱処理する段階と、を有
し、改良点として段階（ｃ）のグリーンペレットに最高
約３０分間にわたってタンブリング操作を加えて最終生
成物である活性炭ペレットを生成させる段階を含み、生
成される活性炭ペレットがコーティングを施さない状態
において０．１９未満のペレット空隙フラクション及び
１．２ｍｇ／１００ｃｃ／ｍｉｎ未満の損耗ダスト量に
よって特徴づけられている改良された方法。 - 【請求項２】 タンブリング操作が段階（ｄ）の前に実
施される請求項１に記載の改良された方法。 - 【請求項３】 タンブリング操作が段階（ｄ）と同時に
実施される請求項１に記載の改良された方法。 - 【請求項４】 バインダ材料がナトリウムベントナイト
及びカルシウムベントナイトより成るベントナイトクレ
ーの群から選択される請求項１に記載の改良された方
法。 - 【請求項５】 バインダ材料が重量比で約５％から約３
０％である請求項１に記載の改良された方法。 - 【請求項６】 活性炭ペレットが約１０から約１７ｇ／
１００ｃｃのブタン処理能及び約０．２５から約０．４
０ｇ／ｃｃの見掛け密度によってさらに特徴付けられて
いる請求項１に記載の改良された方法。 - 【請求項７】 活性炭ペレットが０．１７未満のペレッ
ト空隙フラクション及び１．０ｍｇ／１００ｃｃ／ｍｉ
ｎ未満の損耗ダスト量によって特徴づけられている請求
項１に記載の改良された方法。 - 【請求項８】 活性炭ペレットが０．１５未満のペレッ
ト空隙フラクション及び０．８ｍｇ／１００ｃｃ／ｍｉ
ｎ未満の損耗ダスト量によって特徴づけられている請求
項７に記載の改良された方法。 - 【請求項９】 段階（ｄ）が最高３７０℃（７００°
Ｆ）の温度下で実施される請求項１に記載の改良された
方法。 - 【請求項１０】 段階（ｄ）が約１２０℃から約２６０
℃（約２５０°Ｆから約５００°Ｆ）の温度下で約０．
５から約５．０時間にわたって実施される請求項９に記
載の改良された方法。 - 【請求項１１】 段階（ｅ）が約５３８℃から約７０５
℃（約１０００°Ｆから約１３００°Ｆ）で実施される
請求項１に記載の改良された方法。 - 【請求項１２】 タンブリング操作がバッチ法として実
施される請求項１に記載の改良された方法。 - 【請求項１３】 タンブリング操作が回転ディスクパン
ペレタイザ内において実施される請求項１に記載の改良
された方法。 - 【請求項１４】 タンブリング操作が回転ドラム内にお
いて実施される請求項１２に記載の改良された方法。 - 【請求項１５】 タンブリング操作が連続法として実施
される請求項１に記載の改良された方法。 - 【請求項１６】 タンブリング操作が回転タンブリング
装置内において実施される請求項１５に記載の改良され
た方法。 - 【請求項１７】 タンブリング操作が振動／螺旋スクリ
ーニング装置内において実施される請求項１５に記載の
改良された方法。 - 【請求項１８】 グリーンペレットが重量比で５５〜６
５％の含水率によって特徴付けられている請求項１に記
載の改良された方法。 - 【請求項１９】 グリーンペレットが重量比で５８〜６
２％の含水率によって特徴付けられている請求項１８に
記載の改良された方法。 - 【請求項２０】 タンブリング操作が最高１５分間実施
される請求項１に記載の改良された方法。 - 【請求項２１】 活性炭ペレットの改良された調合物で
あって、活性化されたリグノセルロースをベースとする
炭素の粉末を水の存在下でバインダ材料とともに連続的
に押し出し、押し出されたペレットをか焼温度下に置く
ことによって調製され、その改良点がコーティングを施
さない状態において０．１９未満のペレット空隙フラク
ション及び１．２ｍｇ／１００ｃｃ／ｍｉｎ未満の損耗
ダスト量を有することである改良された調合物。 - 【請求項２２】 バインダ材料がベントナイトクレー及
び化学的に改質されたベントナイトクレーより成る群か
ら選択される請求項２１に記載の改良された調合物。 - 【請求項２３】 バインダ材料がナトリウムベントナイ
ト及びカルシウムベントナイトより成るベントナイトク
レーの群から選択される請求項２２に記載の改良された
調合物。 - 【請求項２４】 バインダ材料が重量比で約５％から約
３０％である請求項２１に記載の改良された調合物。 - 【請求項２５】 約１０から約１７ｇ／１００ｃｃのブ
タン処理能及び約０．２５から約０．４０ｇ／ｃｃの見
掛け密度によってさらに特徴付けられている請求項２１
に記載の改良された調合物。 - 【請求項２６】 ペレット空隙フラクションが０．１７
未満であり、損耗ダスト量が１．０ｍｇ／１００ｃｃ／
ｍｉｎ未満である請求項２１に記載の改良された調合
物。 - 【請求項２７】 ペレット空隙フラクションが０．１７
未満であり、損耗ダスト量が０．８ｍｇ／１００ｃｃ／
ｍｉｎ未満である請求項２６に記載の改良された調合
物。
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