JPS5823326B2 - リユウジヨウカツセイタンノセイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 近時、活性炭原料は従来から用いられている木炭、素灰
、果実殻、石炭などに加えて、パルプ廃液、石油ピッチ
、副生カーボン、各種合成樹脂などが採用されるに至り
極めて多様化してきているが、得られる製品の諸性能は
適用される製造手段によって大きく左右されることから
、使用原料に最も適した製造条件を見出すことが有能な
活性炭を得るための重要な課題とされている。

出願人は、ある範囲以上の表面特性を備えたゴム補強用
あるいは印刷インキ用ファーネスカーボンブラックが活
性炭原料として極めて有効である事実に着目し、すでに
該新規原料を用いた粒状活性炭の製造方法につき提案（
特願昭４８−１３２７７４号、特開昭５０−８３２８６
号）した。

しかしながら、前記先願の製造方法による場合には、製
造工程中とくに賦活時の収率が低いうえに、得られる活
性炭のかさ比重が小さく、またハンドリング時に汚染度
の高い摩損ダストが生じるなどの欠点がある。

賦活収率は最終的に製造原価に影響を与える主因子とな
り、他方、かさ比重が小さいことは吸着槽の活性炭充填
容積を増大させ、また汚染性ダストの発生は通水液への
汚染問題などの原因となり、いずれも実用上無視し得な
い難点となる。

発明者らは、上記欠点を解消すべく鋭意研究を重ねた結
果、製造工程中、焼成前の過程で成粒物を特定温度条件
のもとに二段階の酸化肌理を施すと、賦活収率が大巾に
向上するほか、かさ比重の増大、粒硬度の増強、汚染性
ダストの減少など種種の特性改善効果が現出するとの知
見を得て本発明に至った。

本発明の原料炭は、吸油量（ＪＩＳ−Ｂ法ＣＣ／１００
ｇ）が１００以上でかつよう素吸着量（ｍｖ′、９）と
前記吸油量との積（ＩＡＸＯＡ）が１．３×１０４以上
の特性を有するファーネスカーボンブラックが用いられ
る。

通常ＳＡＦ 、 Ｉ ＳＡＦ 、 ｌｌ５ＡＦなど各種
のゴム補強用ハード系高ストラクチヤーファーネスカー
ボンブラックがこの特性要件を満足し、有効に適用でき
る。

原料カーボンブラックにタールまたはピッチもしくはこ
れらの混合物を結合剤として添加し、捏合機などを用い
て十が混練して粘性捏合物とする。

良好な粘性捏合物を得るためには、原料に対する結合剤
の添加量を原料カーボンブラツ７の吸油量の８０〜ｌｔ
ｏ％（容量）に相当する量とし、８０〜１２０℃の温度
に維持しながら十分に混練することが望ましい。

粘性捏合物は、回転造粒、押出成形、型造成形。

など適宜な手段により所定の粒度に成粒化する。

この場合、一旦比較的大きな団粒に成形した後、これを
所望粒度に破砕、篩分けして成粒化することもできる。

得られた成粒物は、酸化性ガスを接触させながら１００
〜３００℃の温度範囲で一次酸化処理する。

このα哩は、成粒物中に含有される水分およびその他の
揮発性成分を円滑に駆逐除去して均質な細化組織体を形
成する工程で、成粒物を肌理槽にシ充填し予熱した空気
あるいは酸素富化ガスを導入しつつ槽温度を緩徐な昇温
速度で漸次上昇することによっておこなわれる。

成粒物中の揮発分は１００°Ｃ近辺から揮散し始めるが
、肌理温度が３００℃を越えると結合剤の：炭素化残溜
成分までが駆逐されるため均質な細化組織の形成が阻害
され、また処理収率の減少を伴う結果を招く。

なお、肌理槽の構造は、固定層方式、流動層方式のいず
れも適用できるが、この段階では成粒物か弱粒傾向にあ
るうえに粘着性かあ、るため、固定層方式を採用するこ
とが操作の円滑化に有効である。

一次酸化処理された成粒物は次いで酸化性ガスを接触さ
せながら３１０〜４００°Ｃの温度範囲で二次酸化処理
される。

この処理により結合剤成分、は分子間架橋が促進されて
不融化状態に移行し、結果的に粒強度を高める作用を営
むが、肌理温度が４００°Ｃを越えると成粒物が酸化消
耗したり、あるいは亀裂破損が生じるなど不都合な事態
を起生ずる。

二次酸化処理の操作は、一次酸化肌理と同様に成粒物を
肌理槽に充填し、空気あるいは酸化富化ガスを導入しな
から槽温度を漸次上昇することによっておこなわれるが
、この段階では成粒物が比較的強固であるため流動槽方
式の肌理槽またはロータリーキルンを用いて肌理するこ
とが望ましい。

一次および二次酸化処理された成粒物は、常法により不
活性雰囲気中で５００〜９００°Ｃで焼成炭化し、つい
でＨ２Ｏ、Ｃｏ ２． Ｃｏあるいはこれらの混合ガス
を用いて７００〜９００℃で賦活する。

本発明においては上記二段階の酸化処理を適用すること
により、賦活時の収率が、先願方法に比べ実用的吸着能
領域（よう素吸着量８００〜９００■／ｇ）で約１５係
の向上効果が認められる。

そのうえ、得られる活性炭のかさ比重も２０〜３０係増
大し、同時に粒硬度および摩損性の改善効果と相俟って
摩損ダスト量も減少し、ダストの状態も汚染度が少なく
分離し易い形態になる等、実用性能が極めて向上する第
１」益がある。

実施例 よう素吸着量１０２ｍ９／ｇ、吸油量１４０ｃｃ／１０
０ｇの特性を有するファーネスカーボンブラック（ＩＡ
ＸＯＡ値、１．４２Ｘ １０’）を原料とし、これに結
合剤として石炭タール６０部、石炭ピッチ４０部からな
る混合物を添加し、捏合機を用いて混練した。

結合剤の添加量は、原料カーボンブラック吸油量（ＪＩ
Ｓ−Ｂ法、ＣＣ／１００ｇ）値の１１０％（容量）に相
当する量で加え、１２０°Ｃの温度で均質な粘性捏合物
が得られるまで十分に混練した。

捏合物を加圧押出成形機により直径１ｍｒＩＬの円柱状
に押出し、これを２〜３ｍｍの長さに切断して成粒物を
得た。

得られた成粒物を円笥状加熱肌理槽に充填し、固定槽状
態で底部から予熱空気を導入して層内に拡散させながら
１２０°Ｃから３００°Ｃまで漸次昇温させて一次酸化
肌理した。

一次酸化肌理後の成粒物を外熱式ロータリーキルンに移
し、冷空気を導入しながら３１０°Ｃから３５０℃まで
漸次昇温し、３５０°Ｃ到達後、該温度に４時間保持し
て二次酸化肌理した。

ついで導入ガスを窒素に切換えてロータリーキルン内を
十分不活性雰囲気に保持し、炉内温度を８００°Ｃに昇
温して成粒物を焼成炭化した。

炭化物は引続き内燃式流動賦活炉に移し、９００℃で賦
活処理して粒状活性炭を得た。

比較のために、先願製造方法として一次酸化肌理および
二次酸化処理をおこなわず、その他は上記と同−条件を
適用して粒状活性炭を製造した。

両製潰方法におけるよう素吸着量８００ｍＩ？／ｇおよ
び９００Ｔｎ９／ｇレベルの賦活収率ならびに得られた
活性炭の緒特性を対比して下表に示した。

なお、参考のために市販の水処理用粒状活性炭の特性を
併載した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸油量（ＪＩＳ−Ｂ法ＣＣ／１００ｇ）が１００以
   上で、かつよう素吸着量（Ｔｆｖ′ｇ）と前記吸油量と
   の積（ＩＡＸＯＡ）が１．３×１０４以上の特性を有す
   るファーネスカーボンブラックを原料とし、該原料にタ
   ールまたはピッチもしくはこれらの混合物を添加混線し
   成粒化した後、成粒物に酸化性ガスを接触させつつ１０
   ０〜３００℃の温度範囲で一次酸化肌理し、次いで３１
   ０〜４００°Ｃの温度範囲で二次酸化肌理し、しかる後
   常法により焼成、賦活することを特徴とする粒状活性炭
   の製置方法。