JPH119992A - ガス吸収剤の製造方法 - Google Patents

ガス吸収剤の製造方法

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JPH119992A
JPH119992A JP9168943A JP16894397A JPH119992A JP H119992 A JPH119992 A JP H119992A JP 9168943 A JP9168943 A JP 9168943A JP 16894397 A JP16894397 A JP 16894397A JP H119992 A JPH119992 A JP H119992A
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岳史 村山
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秀樹 中村
Tomohiro Ishizuka
朋弘 石塚
Tsutomu Yatani
勉 八谷
Shinichiro Nakamura
真一郎 中村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コーヒー成分抽出後のコーヒー豆残渣の有効
な利用方法としてガス吸着剤の製造方法を提供する。 【解決手段】 コーヒー成分抽出後のコーヒー豆残渣を
酸素濃度が1〜10容量%の酸化性雰囲気下で300℃
〜450℃の温度で熱処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業廃棄物として
処理されているコーヒー豆残渣を原料とするガス吸収剤
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、炭素系ガス吸収剤、例えば活性炭
は、石炭、やし殻、木炭等を原料とし、少量のアルミ
ナ、塩化アルミニウム、酸化銅等の粘結防止剤および、
タール、ピッチなどを用いて形成し、炭化、賦活する方
法により製造されている。
【0003】一方、コーヒー成分が抽出された後のコー
ヒー豆残渣は、その有効な利用法が無く、各方面で前記
技術を応用した活性炭化技術、コンポスト化技術などが
研究され、例えば特開昭51−87193、51−17
198あるいは特開平6−9207などの製造技術が提
案されているが、未だ有効な実用技術はなく、大量に産
出される産業廃棄物の一つとして処理されているのが現
状である。この大きな理由は、例えばこれまでのコーヒ
ー豆残渣から活性炭あるいは活性炭類似物質を製造する
技術には、従来の活性炭製造技術と大きな違いがないた
めである。すなわち、これまでに検討されてきたコーヒ
ー豆残渣からなる活性炭は、コーヒー豆残渣を非酸化性
雰囲気中で熱処理(600℃〜1100℃)し成形、賦
活されて製品となるが、得られる活性炭の活性の高さの
割りには処理費用が大きく、これまでに市販されている
非常に高活性な活性炭と比較すると技術面、コスト面で
競争するのは大変難しく、実用域に達する技術に成長し
得なかったのである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、
産業廃棄物であるコーヒー豆残渣の新しい処理方法とし
てガス吸収剤を製造する技術を提供しようとすることに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、コーヒー成分
抽出後のコーヒー豆残渣を、そのままあるいは乾燥後、
酸素濃度が1〜10容量%の酸化性雰囲気下300℃〜
450℃の温度で熱処理することを特徴とするガス吸収
剤の製造方法である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明方法のコーヒー豆残渣の熱
処理方法は、従来の熱処理が非酸化性雰囲気で行なわれ
ていたものが酸化性雰囲気すなわち酸素が1〜10容量
%存在する雰囲気下で行なわれる。また熱処理温度も従
来は600〜1100℃であるが本発明は300〜45
0℃の低温での処理で十分な能力を有するガス吸収剤を
得ることができる。すなわち本発明方法は、従来法と
は、まったく異なる方法によって本発明提案の材料を熱
処理し高効率なガス吸収剤を製造するものである。
【0007】コーヒー豆残渣とは、焙煎、粉砕したコー
ヒー豆から熱湯等で、コーヒー有効成分を抽出した後の
残渣である。通常コーヒー豆は、抽出に先立ち、130
〜200℃程度の温度で焙煎されるが、本発明に用いる
コーヒー豆残渣は、その焙煎温度を特に限定するもので
はない。
【0008】本発明においてコーヒー豆残渣が処理され
る酸化性雰囲気とは、酸素濃度が1〜10容量%であれ
ばよく、各種燃料の燃焼排ガス、例えばボイラー排ガ
ス、工業用熱処理装置の排ガス等を用いることができ
る。
【0009】コーヒー豆残渣の処理ガス中に含まれる前
記酸素は、コーヒー豆残渣中に含まれる油状物質を除去
するために有効であって、1容量%以下では除去が充分
行われ難く、10容量%を超えると、油状物質の除去の
みならずコーヒー豆残渣中の非油状の炭素化合物をも燃
焼し、歩留りを低下させるので好ましくない。
【0010】熱処理の終点は、油状物質が消失する時点
が好ましく前記酸素濃度および熱処理温度によって処理
時間は異る。およその処理時間は上記2條件を決めた上
で、例えば実験室的に処理後のガス中に煙を認めなくな
るまでの時間を測定することによって決めることができ
る。
【0011】本発明によるガス吸収剤をバインダーを用
いて成形し好みの粒径にして用いることもできる。
【0012】
【実施例】
実施例1〜実施例4 コーヒー豆から成分抽出後、湿潤状態(水分量約70
%)にあるコーヒー豆残渣を、そのまま流動式炭化炉に
投入し酸素濃度3容量%の酸化性雰囲気中で300℃
(実施例1)、350℃(実施例2)、400℃(実施
例3)、450℃(実施例4)の温度で各々1時間処理
した。このようにして得られた顆粒状吸収剤の製品歩留
まり(容積比)、比表面積、充填密度などの物性および
アンモニアガス吸収性能は、表1に示した。また350
℃1時間空気気流下において熱処理したコーヒー豆残渣
の粒径分布を表2に示す。
【0013】
【表1】
【0014】
【表2】 アンモニア吸収能は、次のようにして測定した。熱処理
後のコーヒー豆残渣(吸収剤)30mlを直径27m
m、長さ300mmのガラスカラムに充填した。次に窒
素ガスで希釈した1%アンモニアガスをSV(空塔速
度)2000h-1の速度で通過させカラム出口のアンモ
ニアガスを測定した。吸収剤の性能は、通ガス後、カラ
ム出口にアンモニアが検知されるに要する時間(秒)を
吸収剤1ml当たりで表示した。なお供試吸収剤の粒径
は、各実施例および比較例とも0.5〜1mmであっ
た。
【0015】さらに、実施例2の吸収剤については硫化
水素吸収性能を、次のようにして測定した。供試用コー
ヒー豆残渣吸収剤を一定容量(30ml)を直径27m
m、長さ300mmのガラスカラムに充填し、窒素ガス
で2400ppmに希釈した硫化水素ガスをSV(空塔
速度)2000h-1の速度で、5l通過させた時点のカ
ラム出口の硫化水素ガスを測定しカラム入口、出口で測
定した硫化水素濃度から脱硫化水素率を算出して評価し
た。
【0016】実施例5 実施例2において酸化性雰囲気の酸素濃度を5容量%に
変えた以外は、実施例と同様にコーヒー豆残渣を処理
し、得られた吸収剤の物性および性能等を同様に測定し
て表1に示した。
【0017】実施例6〜実施例7 前処理(事前乾燥など)の効果を把握するためコーヒー
豆から成分抽出後、湿潤状態(水分量約70%)のコー
ヒー豆残渣を、80℃(実施例6)および200℃(実
施例7)の酸化性雰囲気(酸素濃度5容量%)中で熱処
理を1時間行ない、その後350℃1時間再度酸化性雰
囲気中で熱処理を行った。このようにして得られた顆粒
状吸収剤の物性およびアンモニア吸収性能等を実施例1
と同様に測定し結果を表1に示した。
【0018】比較例1〜比較例4 処理温度を200℃(比較例1)、250℃(比較例
2)、500℃(比較例3)、600℃(比較例4)に
変えた以外は、実施例1〜4と同様にして吸収剤を得、
実施例1〜5と同様に物性の測定、性能評価等を行い、
表1に結果を示した。
【0019】比較例5 酸素濃度が約15%である酸化性雰囲気の中で温度35
0℃で処理した以外は比較例1〜4と同様にして吸収剤
を得、物性の測定、性能評価等を行い、表1に示した。
【0020】比較例6〜比較例9 熱処理を非酸化性雰囲気で行い、処理温度・時間は20
0℃,1時間(比較例6)、350℃,1時間(比較例
7)、400℃,1時間(比較例8)、900℃,30
分(比較例9)として、実施例1〜5と同様のコーヒー
豆残渣を同じ流動式炭化炉で処理し、吸収剤を得た。こ
れらについて実施例1〜5と同様に物性の測定、性能評
価等を行い、表1に結果を示した。
【0021】比較例10〜比較例12 市販の活性炭A(比較例10)、活性炭B(比較例1
1)、ゼオライト(比較例12)について、熱処理を行
うことなく実施例1〜5と同様のアンモニア吸収能等の
性能試験を行い、結果を表1に示した。但し、表中「熱
処理後の物性」は供試品の物性と読み替えるものとす
る。
【0022】表1より、本願発明の吸収剤は、 (1)酸化性雰囲気中で300℃〜450℃で処理する
と、この範囲以下の温度で処理するものよりも性能がす
ぐれていること、および上記温度以上で処理すると歩留
りが極端に低下して適当でないこと (2)非酸化性雰囲気中で同温度の処理品よりも吸収性
能が優れていること (3)市販品と比較して優れた性能を有するものが得ら
れることが明らかである。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明の方法によれば、産
業廃棄物であるコーヒー豆残渣を酸化性雰囲気下で30
0〜450℃で熱処理し優れたアンモニアなどの吸収能
力を有するガス吸収剤が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C01B 31/10 B09B 3/00 302Z // A23F 5/00 (72)発明者 中村 秀樹 北海道江別市対雁2−1 北海道電力株式 会社総合研究所内 (72)発明者 石塚 朋弘 北海道江別市対雁2−1 北海道電力株式 会社総合研究所内 (72)発明者 八谷 勉 北海道江別市対雁2−1 北海道電力株式 会社総合研究所内 (72)発明者 中村 真一郎 北海道江別市対雁2−1 北海道電力株式 会社総合研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コーヒー成分抽出後のコーヒー豆残渣
    を、そのままあるいは乾燥後、酸素濃度が1〜10容量
    %の酸化性雰囲気下300℃〜450℃の温度で熱処理
    することを特徴とするガス吸収剤の製造方法。
  2. 【請求項2】 酸化性雰囲気が、ボイラー排ガスである
    請求項1記載の製造方法。
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