JPS5814363B2 - 活性炭の処理方法 - Google Patents

活性炭の処理方法

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JPS5814363B2
JPS5814363B2 JP53011626A JP1162678A JPS5814363B2 JP S5814363 B2 JPS5814363 B2 JP S5814363B2 JP 53011626 A JP53011626 A JP 53011626A JP 1162678 A JP1162678 A JP 1162678A JP S5814363 B2 JPS5814363 B2 JP S5814363B2
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JP
Japan
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activated carbon
gas
alkali metal
carbon
treated
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JP53011626A
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西野博
相部紀夫
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Takeda Pharmaceutical Co Ltd
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Takeda Chemical Industries Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

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  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 従来、下水処理場、し尿処理場、その他種々の化学工場
から発生する排ガス中の悪臭成分を除去するため種々の
処理を施した活性炭が用いられている。
たとえば、排ガス中より悪臭成分である硫化水素、硫化
カルボニル、メルカブタンなどのイオウ化合物を効率よ
く除去するものとして活性炭にアルカリ金属化合物を添
着させたものが知られているが、上記イオウ化合物は極
めて低い濃度でも強い悪臭を発するためその悪臭の除去
は充分満足しうるものではない。
本発明者らは上記の点に鑑み種々研究した結果、アルカ
リ金属化合物を含有する活性炭にある処理を施すことに
よりそのイオウ化合物の除去性能を一段と向上せしめる
ことができるという知見を得た。
すなわち本発明は、アルカリ金属化合物を金属として0
.00025〜0.01グラム原子/g含有する活性炭
を水蒸気および/または炭酸ガス含有不活性ガス雰囲気
中450〜700℃で処理することを特徴とする活性炭
の処理方法である。
本発明の方法において用いられるアルカリ金属化合物を
含有する活性炭(以下アルカリ含有炭という)は、活性
炭であってアルカリ金属化合物を含有するものであれば
いかなるものでもよい。
このアルカリ含有炭は、活性炭製造原料(たとえば炭水
化物、穀類、ヤシガラ、ノコクズ、木材、石炭石、油コ
ークスなど)を8000〜1200℃で賦活したものが
好ましい。
アルカリ金属化合物としてはAL11NaIKIRb,
Csの、たとえば炭酸水素塩、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩
、リン酸塩、ハロゲン化物、水酸化物などの無機塩、ギ
酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、安息香酸頃、フェノール類
の塩、スルホン酸類m塩などの有機酸塩などが挙げられ
る。
アルカリ含有炭はたとえばアルカリ金属化合物を水また
は有機溶媒に溶解または懸濁させた液を活性炭に含浸ま
たは散布することによって得ることができるが、あらか
じめ活性炭製造原料にアルカリ金属化合物を混入したの
ちこれを賦活することによっても得ることができる。
アルカリ含有炭中のアルカリ金属化合物の量はアルカリ
金属に換算して活性炭1g当り0.00025〜0.0
1グラム原子、好ましくは0.0005〜0.001グ
ラム原子である。
本発明の方法において被処理物として用いられるアルカ
リ含有炭はたとえば硫化水素、硫化力ルボニル、メルカ
プタン類、スルフイツド類などのイオウ化合物、その他
炭化水素類などを吸着したものでもよい。
本発明の方法においてはアルカリ含有炭が水蒸気および
/または炭酸ガス含有不活性ガス中で処理される。
この場合の処理温度は450〜700℃、好ましくは5
50〜650℃である。
この温度範囲外で処理したものは処理活性炭の吸着効果
が無処理のものと比べてあまりよくない。
水蒸気および/または炭酸ガスの活性炭に対する接触割
合は、活性炭1gに対して通常0.1 ̄Jモル以上、好
ましくは0.5 ̄Jモル以上である。
接触時間は通常1分間以上、好ましくは3〜240分間
である。
この場合、水蒸気および/または炭酸ガスを窒素などの
不活性ガスに混合して使用してもよく、水蒸気および/
または炭酸ガスを含有する燃焼ガスを使用してもよい。
不活性ガス中の水蒸気および/または炭酸ガスの濃度は
通常1vol%以上、好ましくは5〜80vol%のも
のが用いられる。
このような処理をすることによって得られる活性炭(以
下処理活性炭という)はイオウ化合物を含有する気体と
接触させると該イオウ化合物を効率よく吸着除去する。
該処理活性炭によって吸着除去されるイオウ化合物とし
ては硫化水素、硫化力ルボニル、メルカプタン類(たと
えばメチルメルカブタン、エチルメルカプタン、プロピ
ルメルカブタンなどのアルキルメル力ブタン、フエニル
メルカブタンなどのアリールメルカブタン)、スルフイ
ツド類(たとえば硫化メチル、硫化エチルなどのアルキ
ルチオエーテル、硫化フエニルなどのアリールチオエー
テルなど)があげられる。
本発明の方法によって得られる処理活性炭とイオウ化合
物含有ガスとを接触させる場合、接触温度は0〜250
℃、好ましくは5〜150℃、接触時間は通常0.1〜
20秒間、好ましくは0.2〜10秒程度である。
接触手段としては固定床、移動床、流動床、気流床など
公知の手段を採用することができる。
接触に際して処理活性炭中の水分を5〜50重量係、好
ましくは10〜40重量係、イオウ化合物含有ガス中の
水分を相対湿度で10〜90チ、好ましくは20〜85
チにしておくとイオウ化合物の除去効率を一段と高める
ことができる。
処理活性炭はたとえば円柱状、破砕状、柱状、繊維状な
ど種々の形状で被処理ガスと接触させることができる。
以下に実施例を記載して本発明をより具体的に説明する
なお実施例において、たとえばuH2S吸着1」とある
のは、H2Sがそのまま、あるいは他の化合物に変って
活性炭に吸着されたものの総量をイオウ基準にしてH2
Sに換算したもので、換言すれば気体中から除去された
H2Sの量である。
また他の化合物の吸着量も同様である。
実施例 1 固定炭素48.3チ、揮発分49.5係、灰分2.2%
(アルカリ金属含量0.094%)の褐炭を微粉砕し、
得られる活性炭中のアルカリ金属含有量が0.0002
5〜0.01グラム原子/gになるように各種のアルカ
リ金属化合物の粉末をそれぞれ微粉末褐炭に添加し、混
合粉砕し、水、ピッチなどを加え練合し、4mtφ円柱
状に加圧成型し、600℃で3時間炭化し、さらに水蒸
気50チを含む燃焼ガス中900℃で2時間賦活し第1
表に記載の活性炭B−Rを得た。
また、アルカリ金属化合物を添加せずに同様な操作で活
性炭Aを製造した。
このようにして得られた18種類の活性炭(水分含量1
〜3重量%)(A−R)251lを4.0(rφの石英
ガラス管に充填し10vol%の水蒸気を含有する窒素
ガスを500ml/minで流通しながら600℃で1
0分間処理した。
水蒸気処理前後の活性炭の各20rlを4.OCrφの
カラムに充填しAH2S−1.0VOl%含有の空気(
温度25℃、相対湿度80%)を線流速40cz/se
cで温度25℃において6時間流通して、H2Sの吸着
実験を行ない、結果を第1表に示した。
実施例 2 固定炭素84.4係、揮発分13.4%、灰分2.2%
(アルカリ金属含量0.22%)のヤシガラを微粉砕し
、得られる活性炭中のアルカリ金属含有量が0.003
グラム原子/gになるように各種のアルカリ金属化合物
含有水溶液、ピッチなどを加え練合し、4mmφ円柱状
に加圧成型し、600℃で3時間炭化し、さらに水蒸気
50%を含む燃焼ガス中900℃で2時間賦活し第2表
に記載の活性炭b−hを得た。
またアルカリ金属化合物を添加せずに同様な操作で活性
炭aを製した。
このようにして得られた8種類の活性炭を実施例1と同
様な操作で水蒸気処理した。
実施例 3 実施例2で得られた活性炭a(水分含量1%)にNaO
H水溶液を散し、NaOH含有量の異なる活性炭3種類
を調製した。
これらNaOH含有活性炭の25rlを4.0zmφの
石英ガラス管に充填し、窒素ガス、10Mol%水蒸気
含有窒素ガス,10vol係炭酸ガス含有窒素ガス,1
0VOI%アンモニアガス含有窒素ガス、10VOl%
一酸化炭素ガス含有窒素ガス、水素ガス70vol%お
よびメタン3ovol%の混合ガスを1t/minで流
通しながら、450℃、550℃、600℃、650℃
、700℃および800℃の各温度、でそれぞれ10分
間処理した。
未処理のNaOH含有活性炭および各種ガスで処理した
NaOH含有活性炭について、実施例1と同様な条件で
H2Sの吸着実験を行ない、その結果を第3表に示した
実施例 4 BET比表面積i1soi2/gの粒状活性炭にNaO
H水溶液を散布して、水分30%、NaOHをナトリウ
ムとして0.00183グラム原子/g含有する活性炭
iを得た。
これを10cmφのカラムに50cr充填し、下水処理
場の沈砂池の排気を温度15〜25℃で線流速30cm
/secで3000時間流通した。
この排気には、硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メ
チル、二硫化ジメチルなどのイオウ化合物が5〜50p
pbが含有され、さらにベンゼン、トルエン、キシレン
、エチルトルエン、ジエチルベンゼンなどの炭化水素類
が10〜50ppb含有されていた。
3000時間の連続運転中活性炭充填層の出口ガス中の
イオウ化合物および炭化水素類の濃度はippb以下で
あった。
使用済のNaOH含有活性炭をカラムから取出しその2
5ゴlを4,0cmφの石英ガラス管に充填し、窒素ガ
ス10vol%水蒸気含有窒素ガス、10volq炭酸
ガス含有窒素ガス10VOl%アンモニアガス含有窒素
ガス,10VOl%一酸化炭素含有窒素ガスを11/m
inで流通しながら、450℃550℃、600℃、6
50℃、および700℃の各温度でそれぞれ10分間処
理して再生した。
また比較例として使用済のNaOH含有活性炭25rl
に5%NaOH水溶液150rlを加え、還流方式で1
時間煮沸して枦過し、110℃で乾燥し再生炭を得た。
これら再生品と未使用活性炭iを16〜24meshに
破砕し、その11.5rlを1.6crφのカラムに充
填し、まず、25℃で相対湿度80lの空気を線流速4
QGm/secで24時間流通せしめ、各活性炭に水を
飽和させた。
つぎに前記のガスにH2Sを26.5ppm混入し、各
活性炭充填層についてのH2S破過率の経時変化および
H2S平衡吸着量を実測した。
結果を第4表にまとめた。
以上、実施例1〜3に示したように、アルカリ含有活性
炭を水蒸気または炭酸ガス含有ガスで450〜700℃
で処理すれば、H2Sの吸着性能は向上し、特に550
〜650℃での処理効果は顕著である。
一方アンモニアガス、一酸化炭素含有ガスまたは窒素ガ
スで同様に処理すれば、H2Sの吸着性能は向上せずに
、高温では、逆に低下する傾向が認められ、水蒸気また
は炭酸ガス処理が非常に効果的であることがわかる。
また実施例4から脱臭に使用したアルカリ金属担持活性
炭を再生する場合にも、水蒸気または炭酸ガスによる4
50〜700℃の再生が、他のガスによる再生に比べて
、非常に効果的であることが認められる。
またアルカリ水溶液による抽出再生炭は、アンモニアガ
ス、一酸化炭素含有ガスまたは窒素ガスによる再生炭よ
りも著しく性能が悪いことがわかる。
実施例 5 実施例4の未使用NaOH含有活性炭iとこれを脱臭に
使用した後、10vol%水蒸気含有窒素ガス10vo
l%炭酸ガス含有窒素ガスおよび窒素ガスで600℃に
おいて10分間再生した活性炭について、つぎのような
CH3SHの吸着テストを行なった。
4種類の活性炭(未使用品1種類と再生品3種類)を1
6/24meshに破砕し、1.6rrφのカラムに0
.7(r充填し、CH3SH−1ppm含有する25℃
の空気(相対湿度80%)を線流速40cy/secで
100時間流通し、CH3SHの平衡吸着量を求めた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 アルカリ金属化合物を金属として0.00025〜
    0.01グラム原子/I含有する活性炭を水蒸気および
    /または炭酸ガス含有不活性ガス雰囲気中450〜70
    0℃で処理することを特徴とする活性炭の処理方法。
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