JPH0959658A - おからを原料とする高比表面積活性炭の製造方法 - Google Patents
おからを原料とする高比表面積活性炭の製造方法Info
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- JPH0959658A JPH0959658A JP21040095A JP21040095A JPH0959658A JP H0959658 A JPH0959658 A JP H0959658A JP 21040095 A JP21040095 A JP 21040095A JP 21040095 A JP21040095 A JP 21040095A JP H0959658 A JPH0959658 A JP H0959658A
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- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、おからを原料として高比表面積活
性炭を製造することを目的とする。 【構成】 本発明は、おからを原料として、これにおか
らと同量の炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナト
リウムなどのアルカリ金属化合物を含浸させた後、窒素
雰囲気下で炭化・賦活し、洗浄する構成によりなる。 【効果】 市販の活性炭と比べて比表面積が非常に大き
な活性炭を製造することができる。また、含浸させるア
ルカリ金属化合物の重量が従来よりもかなり低減でき、
さらに、使用したアルカリ金属化合物の回収が容易であ
るため、コストの面、及び装置の腐食の面からも有利な
効果を有する。
性炭を製造することを目的とする。 【構成】 本発明は、おからを原料として、これにおか
らと同量の炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナト
リウムなどのアルカリ金属化合物を含浸させた後、窒素
雰囲気下で炭化・賦活し、洗浄する構成によりなる。 【効果】 市販の活性炭と比べて比表面積が非常に大き
な活性炭を製造することができる。また、含浸させるア
ルカリ金属化合物の重量が従来よりもかなり低減でき、
さらに、使用したアルカリ金属化合物の回収が容易であ
るため、コストの面、及び装置の腐食の面からも有利な
効果を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、おからを原料とす
る活性炭の製造方法に関し、特に、廃棄物となるおから
を原料としてアルカリ金属化合物による薬品賦活法によ
って表面積の大きな活性炭を製造する方法に関する。
る活性炭の製造方法に関し、特に、廃棄物となるおから
を原料としてアルカリ金属化合物による薬品賦活法によ
って表面積の大きな活性炭を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】石油コ
−クス，石炭ピッチ，やし殻を原料として、これに水酸
化カリウムを原料の重量の数倍量加えて炭化することに
より高比表面積活性炭を製造する方法が報告されてい
る。
−クス，石炭ピッチ，やし殻を原料として、これに水酸
化カリウムを原料の重量の数倍量加えて炭化することに
より高比表面積活性炭を製造する方法が報告されてい
る。
【０００３】一方、おからは、豆腐の製造の際の副産物
として排出され、その量は豆腐１kgに対して約１．４ｋ
ｇ（水分８０％）にもなる。そして、１年間に排出され
るおからの量は８０万トンという膨大な量になる。この
おからは食用，家畜の飼料，肥料として利用されている
が、その量は僅かであり大部分は不要物として廃棄され
焼却処分されているのが現状である。また、おからの廃
棄処理は運搬，廃棄場所など種々の規制があり、それに
要するコストも高くつく。そのため、おからの有効利用
に関する研究が望まれている。
として排出され、その量は豆腐１kgに対して約１．４ｋ
ｇ（水分８０％）にもなる。そして、１年間に排出され
るおからの量は８０万トンという膨大な量になる。この
おからは食用，家畜の飼料，肥料として利用されている
が、その量は僅かであり大部分は不要物として廃棄され
焼却処分されているのが現状である。また、おからの廃
棄処理は運搬，廃棄場所など種々の規制があり、それに
要するコストも高くつく。そのため、おからの有効利用
に関する研究が望まれている。
【０００４】本発明者はこのような実状に鑑み，おから
が炭素質であることから活性炭の原料となり得ると考
え、おからの有効利用法のひとつとして、薬品賦活法に
おいて最も一般的に用いられる塩化亜鉛を賦活剤として
用いたおからを原料とした活性炭の製造方法を既に提案
している。これによれば、１０００ｍ2/gの表面積を有
する活性炭を製造することができる。本発明者は、さら
に鋭意研究を進めた結果、表面積のさらに大きい活性炭
を製造する方法を完成するに至ったものである。
が炭素質であることから活性炭の原料となり得ると考
え、おからの有効利用法のひとつとして、薬品賦活法に
おいて最も一般的に用いられる塩化亜鉛を賦活剤として
用いたおからを原料とした活性炭の製造方法を既に提案
している。これによれば、１０００ｍ2/gの表面積を有
する活性炭を製造することができる。本発明者は、さら
に鋭意研究を進めた結果、表面積のさらに大きい活性炭
を製造する方法を完成するに至ったものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、おから
を原料として、これに炭酸カリウム，炭酸ナトリウム，
水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属化合物を含浸した
後、炭化・賦活することを特徴とする活性炭の製造方法
である。
を原料として、これに炭酸カリウム，炭酸ナトリウム，
水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属化合物を含浸した
後、炭化・賦活することを特徴とする活性炭の製造方法
である。
【０００６】本発明の出発物質としては、おからを用い
る。おからは、豆腐の製造時、副産物（豆腐・豆乳の絞
り粕）として大量に得られる。豆腐あるいは豆乳の製造
工程の違いによっておからに多少の違いが生じる。おか
らの一つは、大豆を水に浸漬し膨潤させて蒸煮後機械的
に磨砕し圧搾して豆乳を生産するときに絞り粕として得
られるもので、これを蒸煮搾りおからと呼ぶ。もう一つ
は、水を加えて膨潤状態にある大豆を無加温状態で磨砕
し圧縮して豆乳を生産する際に搾り粕として得られるも
ので、これを生搾りおからと呼んでいる。なお豆乳はそ
のまま食用にされる場合もあるが、さらに凝固剤を加え
て豆腐にされる。本発明は、製造工程の違いによるおか
らの違いによらず、豆腐・豆乳の製造工程で発生する搾
り粕としてのおからを出発原料として活性炭を製造する
ものである。
る。おからは、豆腐の製造時、副産物（豆腐・豆乳の絞
り粕）として大量に得られる。豆腐あるいは豆乳の製造
工程の違いによっておからに多少の違いが生じる。おか
らの一つは、大豆を水に浸漬し膨潤させて蒸煮後機械的
に磨砕し圧搾して豆乳を生産するときに絞り粕として得
られるもので、これを蒸煮搾りおからと呼ぶ。もう一つ
は、水を加えて膨潤状態にある大豆を無加温状態で磨砕
し圧縮して豆乳を生産する際に搾り粕として得られるも
ので、これを生搾りおからと呼んでいる。なお豆乳はそ
のまま食用にされる場合もあるが、さらに凝固剤を加え
て豆腐にされる。本発明は、製造工程の違いによるおか
らの違いによらず、豆腐・豆乳の製造工程で発生する搾
り粕としてのおからを出発原料として活性炭を製造する
ものである。
【０００７】おからは、１１０℃で１２時間乾燥させ、
この乾燥したおからに賦活剤を含浸させる。なお、含浸
率は、（含浸した賦活剤の重量）／（乾燥おからの重
量）で定義される。この含浸したおからを電気炉で、昇
温温度１０℃／分で炭化・賦活温度まで昇温し６０分間
保持する。こうして得られた炭化物を熱水により洗浄し
た後、１１０℃で乾燥して活性炭を得る。
この乾燥したおからに賦活剤を含浸させる。なお、含浸
率は、（含浸した賦活剤の重量）／（乾燥おからの重
量）で定義される。この含浸したおからを電気炉で、昇
温温度１０℃／分で炭化・賦活温度まで昇温し６０分間
保持する。こうして得られた炭化物を熱水により洗浄し
た後、１１０℃で乾燥して活性炭を得る。
【０００８】製造した活性炭の吸着温度７７．４Ｋにお
ける窒素の吸着等温線を定容系吸着量測定装置（ＢＥＬ
ＳＯＲＰ ２８，日本ベル製）を用いて測定する。得ら
れた吸着平衡関係からいわゆるＢ．Ｅ．Ｔ法により活性
炭の表面積を計算する。
ける窒素の吸着等温線を定容系吸着量測定装置（ＢＥＬ
ＳＯＲＰ ２８，日本ベル製）を用いて測定する。得ら
れた吸着平衡関係からいわゆるＢ．Ｅ．Ｔ法により活性
炭の表面積を計算する。
【０００９】アルカリ金属化合物を含浸して炭化・賦活
することにより従来の活性炭の表面積よりはるかに大き
な表面積を有する活性炭を製造することができる。
することにより従来の活性炭の表面積よりはるかに大き
な表面積を有する活性炭を製造することができる。
【００１０】なお、得られる高比表面積活性炭は、その
ままでは粉末状であり強度がないが、圧縮による成形，
ピッチ，タール，デンプン，糖蜜あるいは高分子樹脂な
ど各種の粘結剤を添加しての造粒，あるいはゾル−ゲル
法によるセラミックスとの複合化などにより、強い強度
を有する成形体を製造することができる。
ままでは粉末状であり強度がないが、圧縮による成形，
ピッチ，タール，デンプン，糖蜜あるいは高分子樹脂な
ど各種の粘結剤を添加しての造粒，あるいはゾル−ゲル
法によるセラミックスとの複合化などにより、強い強度
を有する成形体を製造することができる。
【００１１】
【実施例１】以下、本発明の実施例を示すが、本発明は
これに限定されるものではない。おから５０ｇを１１０
℃で１２時間乾燥して１０ｇの乾燥おからを得た。この
乾燥おから１０ｇを炭酸カリウム１０ｇを含む水溶液と
練り合わせたものを、１１０℃で１２時間乾燥して２０
ｇの固形物を得た。これを窒素流通下の管型反応器内で
昇温速度１０℃／分で６００℃から８００℃まで昇温
し、その温度で１時間保持した。この昇温過程を熱天秤
を用いて重量減少の面から検討を行った。おから，炭酸
カリウムを各々単独で測定した重量減少曲線から、おか
らと炭酸カリウムの間には相互作用がないと仮定して計
算した重量減少曲線（破線）と実際のおからと炭酸カリ
ウムの混合物の重量減少曲線（実線）を図１に示した。
この図に示されるように、３００〜５００℃の温度域と
７００℃以上の温度域で破線と実線との間に差が見られ
る。３００〜５００℃の温度域では、炭酸カリウムによ
りおからが低分子化したと思われる。これは、おからの
構成成分であるリグニンはアルカリ水溶液にアルカリリ
グニンとなって溶解することから、この温度域で含浸し
た炭酸カリウムによりリグニンがアルカリリグニンにな
り、低分子化したと考えられる。そのために、おからと
炭酸カリウムの相互作用がないと仮定した場合よりも、
実測値の相対重量が小さくなったと考えられる。そし
て、７００℃以上では、カリウムと炭素との反応により
炭素が消費されたと思われる。炭酸カリウムについて示
したが、炭酸ナトリウム，水酸化ナトリウムなどの他の
アルカリ金属化合物を用いた場合も同様の重量減少挙動
を示した。これを炭酸ナトリウムについては図２に、水
酸化ナトリウムについては図３に示す。
これに限定されるものではない。おから５０ｇを１１０
℃で１２時間乾燥して１０ｇの乾燥おからを得た。この
乾燥おから１０ｇを炭酸カリウム１０ｇを含む水溶液と
練り合わせたものを、１１０℃で１２時間乾燥して２０
ｇの固形物を得た。これを窒素流通下の管型反応器内で
昇温速度１０℃／分で６００℃から８００℃まで昇温
し、その温度で１時間保持した。この昇温過程を熱天秤
を用いて重量減少の面から検討を行った。おから，炭酸
カリウムを各々単独で測定した重量減少曲線から、おか
らと炭酸カリウムの間には相互作用がないと仮定して計
算した重量減少曲線（破線）と実際のおからと炭酸カリ
ウムの混合物の重量減少曲線（実線）を図１に示した。
この図に示されるように、３００〜５００℃の温度域と
７００℃以上の温度域で破線と実線との間に差が見られ
る。３００〜５００℃の温度域では、炭酸カリウムによ
りおからが低分子化したと思われる。これは、おからの
構成成分であるリグニンはアルカリ水溶液にアルカリリ
グニンとなって溶解することから、この温度域で含浸し
た炭酸カリウムによりリグニンがアルカリリグニンにな
り、低分子化したと考えられる。そのために、おからと
炭酸カリウムの相互作用がないと仮定した場合よりも、
実測値の相対重量が小さくなったと考えられる。そし
て、７００℃以上では、カリウムと炭素との反応により
炭素が消費されたと思われる。炭酸カリウムについて示
したが、炭酸ナトリウム，水酸化ナトリウムなどの他の
アルカリ金属化合物を用いた場合も同様の重量減少挙動
を示した。これを炭酸ナトリウムについては図２に、水
酸化ナトリウムについては図３に示す。
【００１２】図４に、炭酸カリウム，炭酸ナトリウム，
水酸化ナトリウムを用いて活性炭を製造した場合に炭化
・賦活温度が活性炭の表面積に及ぼす影響について示し
た。どのアルカリ金属化合物の場合でも７００℃以上で
急激な表面積の上昇が見られる。このことからも、アル
カリ金属と炭素との反応により炭素が消費され、表面積
が増加すると思われる。高比表面積の活性炭を得るに
は、炭化・賦活温度を８００℃にすることが望ましいと
思われる。なお、８００℃及び９００℃のときのＮａＯ
Ｈのデータがないのは、ＮａＯＨを含浸したおからは非
常に反応性が高いため、８００℃，９００℃で炭化・賦
活した場合、おからがすべて反応してしまい、活性炭と
して残らなかったためである。従って、ＮａＯＨを含浸
する場合には、含浸率を下げるか、または炭化・賦活温
度を８００℃未満の温度にすることによって、高比表面
積の活性炭を得ることができる。
水酸化ナトリウムを用いて活性炭を製造した場合に炭化
・賦活温度が活性炭の表面積に及ぼす影響について示し
た。どのアルカリ金属化合物の場合でも７００℃以上で
急激な表面積の上昇が見られる。このことからも、アル
カリ金属と炭素との反応により炭素が消費され、表面積
が増加すると思われる。高比表面積の活性炭を得るに
は、炭化・賦活温度を８００℃にすることが望ましいと
思われる。なお、８００℃及び９００℃のときのＮａＯ
Ｈのデータがないのは、ＮａＯＨを含浸したおからは非
常に反応性が高いため、８００℃，９００℃で炭化・賦
活した場合、おからがすべて反応してしまい、活性炭と
して残らなかったためである。従って、ＮａＯＨを含浸
する場合には、含浸率を下げるか、または炭化・賦活温
度を８００℃未満の温度にすることによって、高比表面
積の活性炭を得ることができる。
【００１３】炭化・賦活温度で所定時間保持した後、窒
素雰囲気下で室温まで炭化物を冷却し、その後、熱水で
洗浄して１ｇの活性炭を得た。得られた活性炭の表面積
については、液体窒素温度での窒素の吸着等温線を測定
しこれにＢ．Ｅ．Ｔ法を適用して表面積を計算すると、
炭酸カリウムを用いて炭化・賦活温度８００℃で１時間
保持して得られた活性炭の場合、２６００ｍ2/g以上と
いう非常に大きな表面積を有していた。従来の活性炭の
表面積が１０００ｍ2/g前後であることからも、この活
性炭は、非常に大きな吸着容量を有していることがわか
った。
素雰囲気下で室温まで炭化物を冷却し、その後、熱水で
洗浄して１ｇの活性炭を得た。得られた活性炭の表面積
については、液体窒素温度での窒素の吸着等温線を測定
しこれにＢ．Ｅ．Ｔ法を適用して表面積を計算すると、
炭酸カリウムを用いて炭化・賦活温度８００℃で１時間
保持して得られた活性炭の場合、２６００ｍ2/g以上と
いう非常に大きな表面積を有していた。従来の活性炭の
表面積が１０００ｍ2/g前後であることからも、この活
性炭は、非常に大きな吸着容量を有していることがわか
った。
【００１４】図５には含浸する炭酸カリウムと乾燥おか
らとの重量比が表面積に及ぼす影響について示した。同
図によれば、乾燥おからに対する炭酸カリウムの重量比
が１／４程度の小さい値の場合でも市販の活性炭よりも
高い表面積の活性炭が得られるが、その重量比の値が１
程度に炭酸カリウムを加えた場合に表面積は最大とな
り、重量比１以上に炭酸カリウムを加えても表面積は増
加しない。このことから高比表面積の活性炭を得るには
含浸する炭酸カリウムの重量は、原料の乾燥おからの重
量と同程度が望ましいといえる。これは、石油コ−ク
ス，石炭ピッチ，やし殻などに水酸化カリウムを含浸し
て高比表面積活性炭を得る従来の方法に比べて、含浸す
る薬品の量を大幅に減少できることを示している。ま
た、図５は、含浸する炭酸カリウムの量が乾燥おからの
量よりも少ない場合でも、従来の活性炭の表面積と同等
あるいはそれ以上の表面積を有する活性炭を得ることが
できることを示している。
らとの重量比が表面積に及ぼす影響について示した。同
図によれば、乾燥おからに対する炭酸カリウムの重量比
が１／４程度の小さい値の場合でも市販の活性炭よりも
高い表面積の活性炭が得られるが、その重量比の値が１
程度に炭酸カリウムを加えた場合に表面積は最大とな
り、重量比１以上に炭酸カリウムを加えても表面積は増
加しない。このことから高比表面積の活性炭を得るには
含浸する炭酸カリウムの重量は、原料の乾燥おからの重
量と同程度が望ましいといえる。これは、石油コ−ク
ス，石炭ピッチ，やし殻などに水酸化カリウムを含浸し
て高比表面積活性炭を得る従来の方法に比べて、含浸す
る薬品の量を大幅に減少できることを示している。ま
た、図５は、含浸する炭酸カリウムの量が乾燥おからの
量よりも少ない場合でも、従来の活性炭の表面積と同等
あるいはそれ以上の表面積を有する活性炭を得ることが
できることを示している。
【００１５】得られた活性炭の表面積を測定した。併せ
て数種類の市販の活性炭の表面積についても測定した。
その結果を表１に示す。この表からも明らかなように、
本発明にかかる実施例品は、従来の市販の活性炭と比べ
て非常に高比表面積である。 測定結果：表１
て数種類の市販の活性炭の表面積についても測定した。
その結果を表１に示す。この表からも明らかなように、
本発明にかかる実施例品は、従来の市販の活性炭と比べ
て非常に高比表面積である。 測定結果：表１
【表１】
【００１６】
【実施例２】おから５０ｇを乾燥せずに水分８０％を含
んだままで炭酸カリウム１０ｇと練り合わせた。これを
窒素流通下の管型反応器内で昇温速度１０℃／分で８０
０℃まで昇温し、その温度で１時間保持した。その後、
窒素流通下で室温まで冷却して炭化物を取り出した。そ
の炭化物を熱水で洗浄して１ｇの活性炭を得た。
んだままで炭酸カリウム１０ｇと練り合わせた。これを
窒素流通下の管型反応器内で昇温速度１０℃／分で８０
０℃まで昇温し、その温度で１時間保持した。その後、
窒素流通下で室温まで冷却して炭化物を取り出した。そ
の炭化物を熱水で洗浄して１ｇの活性炭を得た。
【００１７】得られた活性炭の表面積を測定した。その
結果を表１に併せて示す。この表からも明らかなよう
に、本発明にかかる実施例品は、乾燥おからから製造し
た場合よりも表面積は減少したが、従来の市販の活性炭
と比べて非常に高比表面積であった。
結果を表１に併せて示す。この表からも明らかなよう
に、本発明にかかる実施例品は、乾燥おからから製造し
た場合よりも表面積は減少したが、従来の市販の活性炭
と比べて非常に高比表面積であった。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば以上の次第で、おからに
アルカリ金属化合物を含浸して、炭化・賦活を行うこと
により、市販の活性炭と比べて表面積が非常に大きな活
性炭を製造することができる。しかも、現在廃棄処分さ
れているおからを原料として用いるために、廃棄物の有
効利用となるだけでなく、極めて低コストで製造するこ
とができる。また、含浸するアルカリ金属化合物の重量
が従来よりもかなり低減でき、更に使用したアルカリ金
属化合物の回収が容易であることが、コストの面，およ
び装置の腐食の面からも従来のものに比べて優れてい
る。
アルカリ金属化合物を含浸して、炭化・賦活を行うこと
により、市販の活性炭と比べて表面積が非常に大きな活
性炭を製造することができる。しかも、現在廃棄処分さ
れているおからを原料として用いるために、廃棄物の有
効利用となるだけでなく、極めて低コストで製造するこ
とができる。また、含浸するアルカリ金属化合物の重量
が従来よりもかなり低減でき、更に使用したアルカリ金
属化合物の回収が容易であることが、コストの面，およ
び装置の腐食の面からも従来のものに比べて優れてい
る。
【図１】炭酸カリウムを含浸したおからの重量減少挙動
を示す。
を示す。
【図２】炭酸ナトリムを含浸したおからの重量減少挙動
を示す。
を示す。
【図３】水酸化ナトリウムを含浸したおからの重量減少
挙動を示す。
挙動を示す。
【図４】活性炭表面積に対する炭化・賦活温度の影響を
示す。
示す。
【図５】含浸率が活性炭表面積に及ぼす影響を示す。
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 淳之 兵庫県神戸市須磨区北落合２丁目12番35号
Claims (4)
- 【請求項１】 おからにアルカリ金属化合物を含浸して
炭化することにより高比表面積活性炭を製造する方法。 - 【請求項２】 前記アルカリ金属化合物が、炭酸カリウ
ムである請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記アルカリ金属化合物が、炭酸ナトリ
ウムである請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記アルカリ金属化合物が、水酸化ナト
リウムである請求項１記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21040095A JPH0959658A (ja) | 1995-08-18 | 1995-08-18 | おからを原料とする高比表面積活性炭の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21040095A JPH0959658A (ja) | 1995-08-18 | 1995-08-18 | おからを原料とする高比表面積活性炭の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0959658A true JPH0959658A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=16588697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21040095A Withdrawn JPH0959658A (ja) | 1995-08-18 | 1995-08-18 | おからを原料とする高比表面積活性炭の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0959658A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008194600A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Miyazaki Tlo:Kk | 廃棄物を原料とした高比表面積活性炭からなる吸着材 |
| JP2011121785A (ja) * | 2009-12-08 | 2011-06-23 | Habikkusu Kk | 活性炭化物 |
-
1995
- 1995-08-18 JP JP21040095A patent/JPH0959658A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008194600A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Miyazaki Tlo:Kk | 廃棄物を原料とした高比表面積活性炭からなる吸着材 |
| JP2011121785A (ja) * | 2009-12-08 | 2011-06-23 | Habikkusu Kk | 活性炭化物 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021105 |