JPH11347398A - 酸性ガス吸着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】活性炭にアルカリ金属炭酸塩10重量％以
上、30重量％以下を担持せしめてなる、ベンゼン吸着量
が20％以上、40％以下であり、充填比重が 0.40 g/ml以
上、0.60 g/ml 以下である、プラスチックから石油系分
解油を製造する工程の酸性ガス吸着剤である。ここで、
アルカリ金属炭酸塩としては炭酸カリウムがより好まし
く、排出ガス中の酸性ガスが塩化水素である場合により
適している。 【効果】活性炭に特定範囲のアルカリ金属炭酸塩を担持
させた、特定範囲のベンゼン吸着量及び充填比重を有す
る吸着剤を、プラスチックから石油系分解油を製造する
工程の酸性ガス吸着剤として使用した場合、高温で塩化
水素および塩基性物質にも安定で且つプラスチックの熱
分解ガス中に含まれる重油、タール、ワックス分等の高
沸点分解油による吸着性能の低下や固化することがな
く、熱分解ガス中の塩化水素等酸性ガスの吸着・除去に
有効である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

【０００２】本発明は酸性ガス吸着剤に関するもので更
に詳しく述べると、活性炭にアルカリ金属炭酸塩を担持
させた酸性ガス吸着剤で、主としてプラスチック廃棄物
を分解して再利用可能な石油系分解油として回収する
際、塩化ビニル或いは塩化ビニリデン等より分解・生成
された塩化水素等酸性ガスの吸着除去用に使用される。

【０００３】

【従来の技術】近年、廃棄物処理問題の深刻化によりリ
サイクルに対する要求が高まっている。廃プラスチック
材については特開平3-86791 号公報に開示されているよ
うに、熱分解して再利用可能な石油系分解油として回収
する技術が注目されている。

【０００４】この方法によると廃プラスチック材は先ず
溶融槽で溶融された後、熱分解槽に導入され熱分解され
てガス状となり次いで、接触分解槽で合成ゼオライト触
媒により軽質化されて低沸点炭化水素ガスとなり、コン
デンサーで冷却され石油系分解油として回収される。

【０００５】しかしながら、廃プラスチック材には塩化
ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂等の塩素含有プラスチ
ックが通常 5〜10数％混入している。このため溶融ある
いは熱分解の過程で塩化水素が発生し、装置の腐食や接
触分解槽の触媒の被毒、更にはこの処理方法で得られた
石油系分解油を燃料としてボイラーで燃焼する際、ボイ
ラー設備の腐食を起こすおそれがあった。廃プラスチッ
ク材の溶融工程で発生する塩化水素はアルカリを含む水
で中和処理して除去されるが、熱分解過程で発生する塩
化水素は除去する必要があり対策が要望されていた。

【０００６】この対策として特開平3-86791 号公報には
熱分解槽と接触分解槽の間に塩化水素を除去する酸性ガ
ス吸着槽を設け、内部に充填した酸化カルシウムによっ
て酸性ガスを吸着・除去する方法が開示されている。

【０００７】しかし、粉末状または細かい粒子状の酸化
カルシウムをそのまま使用した場合、熱分解ガスに含ま
れるミスト状の重油、タール、ワックスなどの高沸点熱
分解油が酸化カルシウムの表面に沈着して酸化カルシウ
ムの粒子間の空隙を閉塞し、酸性ガス吸着槽の通気抵抗
が増大して分解ガスの浄化が困難となる。このため未反
応の酸化カルシウムを残した状態で頻繁に酸化カルシウ
ムを入替える必要があるため、酸性ガス吸着剤の性能が
充分に発揮されなかったり、交換費用等ランニングコス
トが高くなる欠点があった。

【０００８】そこで酸化カルシウムを長期間安定して使
用するため、特開平7-48576 号公報では酸性ガス吸着槽
の少なくとも入口側に無機質粗粒子槽を設ける改良案
や、特開平7-62353 号公報では原料混合槽で溶融状態の
プラスチックに窒素を吹き込み溶融プラスチック中の塩
素を除去する方法が開示されている。

【０００９】また、特開平9-95678 号公報には酸性ガス
吸着槽にアルミナ粒子を使用する方法が開示されてい
る。しかしこの方法では同公報にも記載されているよう
に、発生する塩化アルミニウムを除去する必要が生じ
る。

【００１０】しかしながら、これらの方法およびそれら
の組み合わせのみでは高沸点熱分解油による酸性ガス吸
着剤粒子間の空隙の閉塞や、高温の塩化水素或いは塩基
性物質による担体の劣化を完全に防止することが困難で
ある。その結果、酸化カルシウム吸着剤の頻繁な交換或
いは、塩化水素の除去率が低い条件での運転に甘んじざ
るを得ない。このため現状では塩化水素残留量の多い低
品質の石油系分解油しか得られていない。

【００１１】本発明者等は先に「触媒」vol.39 No.4 、
311(1997年) において、適当な前処理を施し乾燥された
廃プラスチックをバッチワイズに溶融槽に投入し、溶融
槽でほぼ完全に塩化水素の除去を完了させた後バッチワ
イズに熱分解槽へ送ることにより、熱分解ガス中の塩化
水素濃度を大幅に低減できる装置を開示した。しかし
尚、熱分解ガス中に微量の塩化水素が残留し、また塩化
水素除去装置の機能を長期間持続させることが困難で更
に除去装置の吸着性が低下した場合、吸着剤の吸着槽か
らの取出作業が困難になる等多くの問題点があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は廃プラスチッ
ク材から石油系分解油を製造する装置で発生する塩化水
素等酸性ガスを除去する工程の問題点にかんがみ、熱分
解ガス中の微量の塩化水素を吸着させてほぼ完全に除去
すると共に、吸着剤を長期間使用しても劣化せずまた、
性能が低下した場合の交換作業が容易な酸性ガス吸着剤
を開発して提供しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者等はこれらの課
題を解決するため残留塩化水素が少ない高品質のプラス
チック分解油を得るために必要な、塩化水素等酸性ガス
の吸着・除去剤について研究した。先ず特開平6-296858
号公報で開示されている炭酸カリウム、炭酸ナトリウム
等のアルカリ金属の炭酸塩を、アルミナ、シリカゲル及
びゼオライト等多孔質の担体に担持させた酸性ガス吸着
剤について試験した。これらの吸着剤の脱塩化水素性能
は良好で塩化水素含有量の少ないプラスチック分解油を
得ることが可能であるが、300 ℃以上の高温で使用する
と担体が次第に崩壊して粉末状となり、更に吸着剤粉子
間の空隙に高沸点分解油が沈着するため通気抵抗が増大
し長期間使用することが困難であることが分かった。ま
た、冷却すると蓄積した高沸点分解油が固化するので吸
着剤の交換作業が著しく困難となり、生産工程への適用
性に問題があった。

【００１４】そこで、長期間高い塩化水素除去機能が維
持できると共に、使用後の取出作業も容易な酸性ガス吸
着剤を開発するため更に種々の吸着剤について検討し
た。酸化カルシウム造粒品は塩基性物質含有量が高いた
め酸性ガス吸着機能が高いと予想されたが、塩化水素除
去量は吸着可能容量の計算値よりも大幅に低下するとの
試験結果が得られた。吸着剤は単純に塩基性物質の担持
量を多くするだけではなく、酸性ガスを効果的に吸着で
きるような性状でなければならないと考えられる（比較
例６）。

【００１５】更に酢酸カルシウム水溶液をシリカアルミ
ナまたは活性炭に吸着させた後、熱分解して得られる酸
化カルシウムを担持したシリカアルミナ及び活性炭につ
いても試験した。その結果担体の粉末化は起こらないが
吸着剤の調製工程が煩雑で担体の酸化カルシウム担持量
を高めることが困難であり、充分に塩化水素除去容量を
高めることができなかった（比較例２、３）。

【００１６】アルカリ金属の炭酸塩を担持した活性炭は
以前から酸性ガスの吸収剤として使用できることが知ら
れている。しかしながら、本発明者等は廃プラスチック
材を分解して石油系分解油を得る工程において発生する
酸性ガス、主として塩化水素を吸着除去する際には、共
存する広範囲の高沸点分解油および低沸点分解油と吸着
剤の細孔径及び粒子径、粒子間の空隙との関係が大きく
影響することが分かった。このため、アルカリ金属炭酸
塩−活性炭系の吸着剤において炭酸塩の担持量がごく限
られた範囲を外れると急激に塩化水素吸着・除去機能が
低下し、また炭酸塩担持活性炭のベンゼン吸着量が或る
一定の範囲内のものでないと、高い吸着機能が発揮され
ないことを見出した。更に、これらと吸着剤の粒度分布
(充填比重) 等との関係についても検討した結果本発明
に到達した。

【００１７】すなわち、活性炭にアルカリ金属炭酸塩10
重量％以上、30重量％以下を担持せしめてなる、ベンゼ
ン吸着量が20％以上、40％以下であり、充填比重が 0.4
0 g/ml以上、0.60 g/ml 以下である、プラスチックから
石油系分解油を製造する工程の酸性ガス吸着剤である。

【００１８】ここで、充填比重は 0.45 g/ml以上である
ことがより好ましく、アルカリ金属炭酸塩としては炭酸
カリウムがより好ましい。吸着剤粒子の粒度分布につい
ては粒径 0.500mm以上、4.75mm以下である吸着剤粒子の
重量比率が 95 ％以上であることがより好ましく、更
に、排出ガス中の酸性ガスが塩化水素である場合により
適している。

【００１９】以下、本発明について詳しく説明する。

【００２０】本発明では活性炭にアルカリ金属炭酸塩を
担持させて得られた酸性ガス吸着剤を使用する必要があ
る。ここで担体として使用される活性炭は通常1gあたり
数100 m²或いはそれ以上の大きな表面積を有し、高い吸
着性を示す炭素材料であれば広範囲に使用できる。活性
炭の原料は通常ヤシ殻または木材等の炭化物或いは石炭
が使用されるが何れでもよい。これらの中、硬度が高い
活性炭が得られるヤシ殻がより好ましい。また賦活法も
水蒸気或いは二酸化炭素により高温でまたは塩化亜鉛、
リン酸、濃硫酸処理等いづれの方法により得られたもの
でもよい。

【００２１】また形状は破砕炭或いは顆粒炭の何れでも
効果は認められるが、圧損失及び入替等取扱い上、造粒
炭例えば、球状、円柱状、針状等として使用することも
可能である。造粒炭は常法に従って炭素材料100 部に30
〜60部の石油ピッチ或いはコールタール等をバインダー
として加え混和成型後賦活して調整される。活性炭は無
極性吸着剤として極めて優れた吸着性を有する特異な物
質で、殆どすべてのガス状或いは液状物質に対して高い
吸着性を示す。

【００２２】本発明の酸性ガス吸着剤は活性炭にアルカ
リ金属炭酸塩を10重量％以上、30重量％以下担持させた
ものである必要がある。活性炭の細孔内部は元来疎水性
であるから塩化水素等の酸性ガスよりも熱分解ガスに含
まれる重油、タール、ワックスなどの高沸点分解油がよ
り吸着され易いため、炭酸塩の担持量が10重量％以下で
は廃プラスチック材の熱分解ガス中の塩化水素等酸性ガ
スを中和する能力が不十分となり、酸性ガスの吸着性能
が低下するためと考えられる。

【００２３】また担持量を30重量％以上に増加しても担
持量が増加した割に塩化水素等酸性ガス吸着性能の向上
がみられないのみならず、分解ガス中の塩化水素等の除
去性能はより急激に性能が低下する。これは多量の炭酸
塩の担持により活性炭の細孔が被覆されるため、残存す
る細孔も少量の高沸点分解油の吸着により閉塞され易い
ためと推定される。更に担持量が増加すると炭酸塩を担
持させる工程が煩雑となり、余剰の炭酸塩が粉末となっ
て脱落して、酸性ガス吸着槽の閉塞を起こすおそれがあ
る。これらの点からアルカリ金属の炭酸塩の担持量は本
発明の重要な要件であり、より好ましくは15重量％以上
であり、20重量％以下である。

【００２４】ここでアルカリ金属の種類は特に限定せず
何れも使用可能である。例えば、炭酸リチウム、炭酸ナ
トリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウ
ム等である。これらの中で水への溶解度が高く活性炭へ
の担持加工が容易で安全性の高い炭酸カリウムがより好
ましい。

【００２５】本発明の吸着剤のベンゼン吸着量の下限は
20％であり、上限は40％である必要がある。一定の条件
下で測定されたベンゼン吸着量は、活性炭系吸着剤の細
孔容積の指標として広く使用されている。活性炭の細孔
内部は元来疎水性であるから塩化水素等の酸性ガスより
も熱分解ガスに含まれる重油、タール、ワックス等の高
沸点分解油がより吸着され易い性質をもっている。この
ため高沸点分解油の吸着による細孔閉塞を防止するため
には、適当な細孔容積を有している必要がある。ベンゼ
ン吸着量が20％より小さいと少量の高沸点分解油により
細孔閉塞が起こり易く、また、吸着量が 40 ％より大き
くなると充填比重が低くなるため、塩化水素等酸性ガス
の吸着容量が低下する傾向が認められる。これらの観点
からベンゼン吸着量はより好ましくは25％以上、37％以
下である。

【００２６】本発明の吸着剤の充填比重は下限が0.40 g
/ml 、上限が0.60 g/ml である必要がある。充填比重が
0.40 g/ml 以下になると一定容積の塩化水素吸着槽への
充填量が減少すること等のため吸着機能の低下が認めら
れる。このため吸着剤の充填比重は 0.45 g/ml以上であ
ることがより好ましい。また、充填比重が0.60 g/ml以
上になると高沸点分解油による細孔閉塞を起こし易く充
分な酸性ガスの吸着機能が発揮されない。

【００２７】また、酸性ガス吸着槽に本発明の吸着剤を
充填して使用する場合、粒径が0.50mm以上、4.75mm以下
である活性炭粒子の重量比率が95％以上であることが好
ましいとの結果が得られた。更に、粒径が 1.00mm 以上
であればより好ましく、3.35mm以下であればより好まし
い。本発明者等の検討によれば粒度が小さいと処理ガス
量を大きくすることが困難になるため経済的な運転がで
きなくなり、粒度が大きいと高沸点分解油の吸着により
酸性ガス吸着剤の表面が覆われ易くアルカリ金属の含有
量に相関した塩化水素等酸性ガスの吸着性能が発揮され
ない。

【００２８】ここで、活性炭粒子の材質が総て同一であ
り形状が同一または相似形であれば、すなわち、粒径分
布も同一であれば活性炭の充填比重と平均粒径は一定の
関係を有する筈である。しかし、実際には材質も粒径分
布も粒子形状もそれぞれ異なるため充填比重のみで律す
ることはできないと考えられる。

【００２９】本発明の酸性ガス吸着剤はプラスチックか
らの石油系分解油を製造する工程で発生する酸性ガスを
吸着・除去するために使用される。ここで原料のプラス
チックは特に限定しないが、主として廃棄物処理の一環
として処理される廃プラスチック材である。ここで、
「プラスチックから石油系分解油を製造する工程」と
は、プラスチックを分解して原油分留或いはその分解成
分または石油化学製品中間体等に含まれる成分からなる
分解油が得られる工程であれば、広く適用され特に限定
しない。現状では熱分解及び触媒による接触分解を含む
工程が多く採用されている。また、分解油はガソリン及
び灯油、軽油の混合物のような常温で液体の油であり、
塩素含有率が低いのでボイラー、加熱炉等の燃料として
使用可能である。

【００３０】廃プラスチック材には通常 5〜10数％の塩
化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂等の塩素含有プラス
チックが混入している。従って、これらの工程で分解さ
れた塩化水素が発生し装置の腐食や接触分解槽の触媒の
被毒、更には得られた石油系分解油を燃料としてボイラ
ーで燃焼する際ボイラー設備の腐食を起こすおそれがあ
る。本発明の酸性ガス吸着剤はこれらの工程で発生する
主として塩化水素等酸性ガスを吸着・除去するために使
用される。これらの分解ガスの組成から本発明の吸着剤
で吸着・除去すべき酸性ガスの中塩化水素が最も重要な
対象となっている。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の酸性ガス吸着剤の使用態
様は特に限定しないが、好ましい態様としてはプラスチ
ック材の溶融、熱分解及び触媒による接触分解を含む工
程において、熱分解槽と接触分解槽の間に設置される酸
性ガス吸着槽に充填して使用される。以下、実施例を挙
げて本発明を更に具体的に説明する。

【００３２】

【実施例】（実施例１）活性炭 (クラレケミカル (株)
製、商品名「クラレコールGG」) に、炭酸カリウム水溶
液を吸収させた後に乾燥する操作を繰り返して炭酸カリ
ウム担持量15重量％ (以下、単に％という) 、灰分18.4
％、粒径の1.40〜3.35mmの活性炭粒子の重量比が98.1％
であり、ベンゼン吸着量27.6％、充填比重0.527 g/mlの
吸着剤を得た。

【００３３】プラスチック材の溶融工程、熱分解工程、
酸化ガス吸着工程及び触媒による接触分解工程を含む石
油系分解油製造装置のパイロットプラントを使用し、そ
の酸性ガス吸着槽に前記で得られた酸性ガス吸着剤 30k
g を充填して、塩化ビニル樹脂を約10％含む廃プラスチ
ック材を処理して石油系分解油の製造試験を実施した。
この試験で酸性ガス吸着槽の出口から初めて塩化水素が
検知される迄に廃プラスチック材 831.5kgを処理でき
た。それ迄に熱分解工程から発生した塩化水素量は2.41
kgと推定されるため、酸性ガス吸着槽で吸着・除去され
た塩化水素量はほぼ吸着可能量の計算値に相当する。ま
た、吸着槽から塩化水素がリークする状態で運転を継続
したが、吸着剤の固化及び取出作業の支障は認められな
かった。更に、塩化水素の通気試験の結果を図１に示
す。破過時間は57分であった。

【００３４】尚、前記の実施例及び以下の実施例、比較
例において、活性炭の炭酸カリウム含有量は吸着剤の調
製方法より計算した値で示した。分析方法としては室温
の蒸留水で60分間抽出した溶液のイオンクロマト分析か
ら求めることができ、前記の計算値がこの分析値と分析
誤差の範囲内で一致することを確認している。

【００３５】また、吸着剤の灰分、粒度、ベンゼン吸着
量、充填比重はJIS-K1474 「粒状活性炭試験方法」によ
って求めた値である。すなわち、灰分は活性炭を坩堝中
で高温空気中で燃焼させて残った灰の重量から求め、粒
度は篩い分け後に各篩い上に残った吸着剤粒子の重量か
ら求め、ベンゼン吸着量は吸着剤に所定条件でベンゼン
を吸着させた前後での重量増加から求め、充填比重は振
動させながら100 mlメスシリンダーに充填したときの重
量から求めた。

【００３６】また、塩化水素吸着量はガラスデシケータ
中に吸着剤を静置し、塩酸を注入して25℃で24時間後に
検知管で濃度を測定して求めた。塩酸中和量は、吸着剤
10.0g を蒸留水50mlで30分振り混ぜた後、濾過して濾液
10mlを0.1 規定塩酸で中和滴定した時の塩酸量(ml)を求
めた。塩化水素通気試験は20mmΦ×50mmカラムに吸着剤
を充填して、20℃、相対湿度50％、カラム入口濃度5000
ppm 、ガス流量 500ml/ 分/cm²で通気したときのカラム
出口濃度を検知管で測定した。塩化水素通気試験の破過
時間は出口濃度が入口濃度の10％を越えた時間とした。

【００３７】（実施例２）実施例１と同様な操作で、炭
酸カリウム担持量20％、灰分21.8％、粒径の1.40〜3.35
mmの活性炭粒子の重量比が99.4％であり、ベンゼン吸着
量28.2％、充填比重0.535 g/mlの酸性ガス吸着剤を得
た。

【００３８】酸性ガス吸着槽には前記で得られた吸着剤
を充填した他、実施例１と同様に塩化ビニル樹脂を約10
％含む廃プラスチック材を処理して石油系分解油を得
た。酸性ガス吸着槽の出口ガス中から塩化水素が検知さ
れる迄に廃プラスチック材870.0kg を処理することがで
きた。炭酸カリウムの含有量を増加しても処理可能な廃
プラスチック材の量は実施例１と比較して、炭酸塩担持
量の増加分に相当するだけの吸着性能の向上は認められ
なかった。このときに熱分解槽から発生した塩化水素量
は2.53kgと推定され、吸着可能容量の計算値の約80％で
あった。

【００３９】（実施例３）実施例１で用いた活性炭 (ク
ラレケミカル (株) 製、商品名「クラレコールGG」) を
再賦活して得た活性炭に炭酸カリウム水溶液を吸収乾燥
させ、炭酸カリウム担持量13％、灰分14.6％、粒径の1.
70〜3.35mmの活性炭粒子の重量比が97.6％であり、ベン
ゼン吸着量35.7％、充填比重0.483 g/mlの吸着剤を得
た。この吸着剤の塩化水素の吸着量及び塩酸中和量はそ
れぞれ0.113 g/g 及び41.19 ml/ 10gであった。

【００４０】実施例１に記載した石油系分解油製造装置
のパイロットプラントを使用して、酸性ガス吸着槽には
前記で得られた吸着剤 2 kg を充填し、塩化ビニル樹脂
0.5kgと灯油 1.9 kg と軽油 7.6 kg を加熱分解槽で加
熱したときに発生するガス中の塩化水素の除去試験をし
た。酸性ガス吸着槽での塩化水素吸着量は137.3 g/2kg
でありほぼ吸着可能容量の計算値に相当した。試験後の
吸着剤の塩化水素の吸着量及び塩酸中和量はそれぞれ
0.001 g/g (残存性能１％) および0.36 ml/10g(残存性
能0.9 ％) であった。

【００４１】（実施例４）実施例３と同様にして炭酸カ
リウム担持量15％、灰分16.1％、粒径 1.70 〜3.35mmの
活性炭粒子の重量比が97.5％であり、ベンゼン吸着性能
35.3％、充填比重 0.502 g/ml の活性炭を得た。この吸
着剤の塩化水素の吸着量及び塩酸中和量はそれぞれ0.12
5 g/g 及び43.27 ml/10g であった。

【００４２】実施例３と同様に石油系分解油製造装置の
パイロットプラントを使用して、酸性ガス吸着槽には前
記で得られた吸着剤を充填し、実施例３と同様にして発
生するガス中の塩化水素の除去試験をした。酸性ガス吸
着槽の塩化水素吸着量は137.3 g/2 kgであり、ほぼ吸着
可能容量の計算値に相当した。試験後の吸着剤の塩化水
素吸着量及び塩酸中和量はそれぞれ 0.001 g/g (残存性
能１％) 及び 0.25 ml/10g(残存性能0.6 ％) であっ
た。

【００４３】（実施例５）炭酸カリウムの代わりに炭酸
ナトリウムを使用した以外は実施例３と同様にして、炭
酸ナトリウム担持量12％、灰分12.3％、粒径 1.70 〜3.
35mmの吸着剤粒子の重量比率が98.1％であり、ベンゼン
吸着性能 27.0 ％、充填比重 0.527 g/mlの活性炭を得
た。この吸着剤の塩化水素の吸着量及び塩酸中和量はそ
れぞれ0.128 g/g 及び52.70 ml/10g であった。

【００４４】実施例３と同様に石油系分解油製造装置の
パイロットプラントを使用して、酸性ガス吸着槽には前
記で得られた吸着剤を充填し、実施例３と同様にして発
生するガス中の塩化水素の除去試験をした。酸性ガス吸
着槽の塩化水素吸着量は137.2 g/2 kgであり、ほぼ吸着
可能容量の計算値に相当した。試験後の吸着剤の塩化水
素吸着量及び塩酸中和量はそれぞれ 0.001 g/g (残存性
能１％) 及び 0.25 ml/10g(残存性能0.6 ％) であっ
た。

【００４５】（比較例１）アルミナ (住友化学 (株)
製、NKH 1-24) に炭酸カリウム水溶液を吸着させた後、
乾燥して炭酸カリウム担持量26％、充填比重0.790 g/ml
のアルミナを得た。このようにして得られた吸着剤を酸
性ガス吸着用に使用した。

【００４６】前記で得られた吸着剤50.4kgを実施例１と
同様にして酸性ガス吸着槽に充填し、石油系分解油製造
装置のパイロットプラントを使用して、廃プラスチック
材の処理試験をした。酸性ガス吸着槽の出口ガス中から
塩化水素が検知される迄の廃プラスチック材の処理量は
1,308 kg で良好であったが、吸着剤が劣化して固化し
入替作業が困難となり、実際の製造装置には使用できな
い。塩化水素の通気試験の結果を図１に示す。破過時間
は15分であった。

【００４７】（比較例２）シリカアルミナ (水澤化学
製、ネオビードSA) に酢酸カルシウム水溶液を吸着させ
た後、乾燥・熱分解して酸化カルシウム担持量６％、充
填比重0.806 g/mlのシリカアルミナを得た。このように
して得られたシリカアルミナを酸性ガス吸着剤として使
用した。

【００４８】前記で得られた吸着剤51.4kgを実施例１と
同様にして酸性ガス吸着槽に充填し、石油系分解油製造
装置のパイロットプラントを使用して、廃プラスチック
材の処理試験をした。廃プラスチック材167.5kg は酸性
ガス吸着槽出口から塩化水素がリークすることなしに処
理できたが、更に廃プラスチック材を追加すると酸性ガ
ス吸着槽出口から塩化水素ガスが検出され、酸性ガス吸
着容量が不十分であった。塩化水素の通気試験の結果を
図１に示す。破過時間は２分であった。

【００４９】（比較例３）活性炭 (クラレケミカル
(株) 製、商品名「クラレコールGG」) に酢酸カルシウ
ム水溶液を吸着させた後、乾燥熱・分解して酸化カルシ
ウム担持量９％、灰分11.4％、粒径 1.70 〜4.75mmの活
性炭粒子の重量比が98.2％であり、ベンゼン吸着量27.4
％、充填比重0.495 g/mlの吸着剤を得た。

【００５０】前記で得られた吸着剤66kgを実施例１と同
様にして酸性ガス吸着槽に充填し、石油系分解油製造装
置のパイロットプラントを使用して、廃プラスチック材
の処理試験をした。廃プラスチック材 422kgは酸性ガス
吸着槽出口から塩化水素がリークすることなしに処理で
きたが、更に廃プラスチック材を追加すると酸性ガス吸
着槽出口から塩化水素ガスが検出され、酸性ガス吸着容
量が不十分であった。塩化水素の通気試験の結果を図１
に示す。破過時間は11分であった。

【００５１】（比較例４）活性炭 (クラレケミカル
(株) 製、商品名「クラレコールGG」) に炭酸カリウム
水溶液を吸着させた後、乾燥して炭酸カリウム含有量８
％、灰分9.4 ％、粒径の1.70〜4.75mmの活性炭粒子の重
量比が96.9％であり、ベンゼン吸着量26.6％、充填比重
0.578 g/mlの吸着剤を得た。

【００５２】前記で得られた吸着剤を実施例１と同様に
して酸性ガス吸着槽に充填し、石油系分解油製造装置の
パイロットプラントを使用して、廃プラスチック材の処
理試験をした。しかし、分解油が生成するとほぼ同時に
酸性ガス吸着槽出口から塩化水素ガスが検出されたので
試験を停止した。塩化水素の通気試験の結果を図１に示
す。破過時間は37分であった。

【００５３】（比較例５）活性炭 (クラレケミカル
(株) 製、商品名「クラレコールGG」) に、炭酸カリウ
ム水溶液を吸着させた後に乾燥する操作を繰り返して炭
酸カリウム担持量40％、灰分42.8％、粒径1.40〜3.35mm
の活性炭粒子の重量比が97.2％であり、ベンゼン吸着量
10.2％、充填比重0.618 g/mlの吸着剤を得た。

【００５４】前記で得られた吸着剤を実施例１と同様に
して酸性ガス吸着槽に充填し、石油系分解油製造装置の
パイロットプラントを使用して、廃プラスチック材の処
理試験をした。しかし、分解油が生成するとほぼ同時に
酸性ガス吸着槽出口から塩化水素ガスが検出されたので
試験を停止した。

【００５５】（比較例６）活性炭 (クラレケミカル
(株) 製、商品名「クラレコールGG」) に、炭酸カリウ
ム水溶液を吸着させた後に乾燥する操作を繰り返して炭
酸カリウム担持量34％、灰分36.4％、粒径1.40〜3.35mm
の活性炭粒子の重量比が97.0％であり、ベンゼン吸着量
20％、充填比重0.570 g/mlの吸着剤を得た。

【００５６】前記で得られた吸着剤を実施例１と同様に
して酸性ガス吸着槽に充填し、石油系分解油製造装置の
パイロットプラントを使用して、廃プラスチック材の処
理試験をした。酸性ガス吸着槽の出口から初めて塩化水
素が検知される迄に廃プラスチック材 215.5kgを処理で
きた。

【００５７】（比較例７）活性炭 (クラレケミカル
(株) 製、商品名「クラレコールGG」) に、炭酸カリウ
ム水溶液を吸着させて乾燥し炭酸カリウム担持量 5％、
灰分 5.4％、粒径1.40〜3.35mmの活性炭粒子の重量比が
95.5％であり、ベンゼン吸着量 42.0 ％、充填比重0.45
0 g/mlの吸着剤を得た。

【００５８】前記で得られた吸着剤を実施例１と同様に
して酸性ガス吸着槽に充填し、石油系分解油製造装置の
パイロットプラントを使用して、廃プラスチック材の処
理試験をした。酸性ガス吸着槽の出口から初めて塩化水
素が検知される迄に廃プラスチック材 272.1kgを処理で
きた。

【００５９】（比較例８）粒径1.40〜3.35mmの粒子の重
量比が95.4％である水酸化カルシウム造粒品について、
塩化水素の通気試験の結果を図１に示す。破過時間は２
分であった。

【００６０】前記の実施例１、比較例１〜４、８の塩化
水素の通気試験の結果を図１に示す。この図より実施例
１の活性炭にアルカリ金属炭酸塩を担持させた吸着剤の
機能は、比較例１〜４、８のアルミナ系及びネオビード
系、酸化カルシウム系の吸着剤の機能より遙かに優れて
いることが認められる。

【００６１】図２に実施例１〜４及び比較例４〜７で使
用した吸着剤の炭酸カリウム担持量と塩化水素吸着量の
関係を示す。また、図３に実施例１〜４及び比較例４〜
７で使用した吸着剤のベンゼン吸着量と塩化水素吸着量
の関係を示す。これらの図において実施例のデータは●
で、比較例のデータは○で示した。

【００６２】図２においてはそれぞれのデータのベンゼ
ン吸着量がばらついており、また、図３ではそれぞれの
データの炭酸塩担持量がばらついているため、図２及び
図３それぞれのデータはかなりばらつきがあるが、両図
を併せて更に実施例１、２及び比較例４〜７で廃プラス
チック材を処理した場合の塩化水素がリークする迄の処
理可能量も考慮すれば、処理工程に存在する広範囲の高
沸点分解油および低沸点分解油の影響は意外に大きく、
本発明の吸着剤におけるアルカリ金属炭酸塩の担持量及
びベンゼン吸着量の数値限定の顕著な臨界性を有するこ
とが認められる。

【００６３】

【発明の効果】活性炭に特定範囲のアルカリ金属炭酸塩
を担持させた、特定範囲のベンゼン吸着量及び充填比重
を有する吸着剤を、プラスチックから石油系分解油を製
造する工程の酸性ガス吸着剤として使用した場合、高温
で塩化水素および塩基性物質にも安定で且つプラスチッ
クの熱分解ガス中に含まれる重油、タール、ワックス分
等の高沸点分解油による吸着性能の低下や固化すること
がなく、熱分解ガス中の塩化水素等酸性ガスの吸着・除
去に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１及び比較例１〜３、８で得られた吸着
剤を使用した塩化水素の通気試験における、通気時間と
通過ガス中の塩化水素濃度の関係を示す。

【符号の説明】

1 実施例 1 2 比較例 1 3 〃 2 4 〃 3 5 〃 8

【図２】実施例１〜４、比較例４〜７で得られた吸着剤
の炭酸カリウム担持量と塩化水素吸着量の関係を示す。

【図３】実施例１〜４、比較例４〜７で得られた吸着剤
の炭酸カリウム担持量と塩化水素吸着量の関係を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 活性炭にアルカリ金属炭酸塩10重量％以
   上、30重量％以下を担持せしめてなる、ベンゼン吸着量
   が20％以上、40％以下であり、充填比重が0.40 g/ml 以
   上、0.60 g/ml 以下である、プラスチックから石油系分
   解油を製造する工程の酸性ガス吸着剤。
2. 【請求項２】 アルカリ金属炭酸塩が炭酸カリウムであ
   る、請求項１記載のプラスチックから石油系分解油を製
   造する工程の酸性ガス吸着剤。
3. 【請求項３】 粒径 0.500mm以上、4.75mm以下である吸
   着剤粒子の重量比率が95％以上である、請求項１記載の
   プラスチックから石油系分解油を製造する工程の酸性ガ
   ス吸着剤。
4. 【請求項４】 排出ガス中の酸性ガスが塩化水素であ
   る、請求項１記載のプラスチックから石油系分解油を製
   造する工程の酸性ガス吸着剤。