JPS589763B2 - チユウワサレタ スイジヨウキフカツリユウジヨウカツセイタン ノ セイゾウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水蒸気賦活粒状活性炭と炭酸ガスを水の存在
下に接触させることを特徴とする中和された水蒸気賦活
粒状活性炭の製造法に関するものである。

水蒸気賦活により粒状活性炭を製造する際には６００〜
９００℃の高温雰囲気に於て活性化されるが、製造後の
粒状活性炭を水に浸漬した場合、水のｐＨが９〜１２の
アルカリ性を示す。

従って化学工業、食品工業などに利用するときは、使用
に先立ち塩酸や硫酸で酸可溶性物質を溶出させそのあと
水洗によって中性化するのが通常である。

また、廃水処理用などの公害防止分野に活性炭を使用す
る場合には、安価な活性炭が望まれるので酸による洗浄
を省略することがある。

このため、製造工程で酸洗浄処理を行なわなかった活性
炭を用いて水中の有機性物質吸着を実施した場合には、
活性炭充填後約１日ｐＨ値が１２〜８を示し、排水規制
ｐＨ値（ｐＨ５．８〜８．６）から外れアルカリ側を示
す。

また、吸着物を包含した使用済み活性炭は、通常活性化
するときと同じ様に６００〜９００℃で酸素を制限した
雰囲気で加熱することによって再生されるのが通常であ
るが、再生後の活性炭は製造のときと同様に水に浸漬し
た場合、水のｐＨ値が８〜１１のアルカリ性を示すこと
が判っている。

従来、中和された水蒸気賦活粒状活性炭を製造するため
には、大量の水で洗浄するか、硫酸、塩酸等の鉱酸によ
り中和していたが、前者は活性炭の約４００〜５００倍
（体積）の水を要し、後者はｐＨの過剰低下、装置の腐
蝕等の問題があり、簡易かつ低コストの方法が望まれて
いた。

本発明者らは、このような現状に鑑み種々検討の結果、
水蒸気賦活粒状活性炭と炭酸ガスを水の存在下に接触さ
せることにより、容易に短時間で中和された活性炭を製
造でき、かつ従来法の欠点も有しないことを知り、これ
に基づいて本発明を完成した。

本発明方法の原料として用いられる水蒸気賦活粒状活性
炭は、水蒸気賦活法によって得られた破砕炭．成型炭等
の粒状活性炭であって、特にｐＨ調製していないものを
意味する。

このような水蒸気賦活粒状活性炭は、水に湿潤ないし浸
漬された状態で炭酸ガスと接触させられる。

水は、活性炭のアルカリを中和するに充分な炭酸塩を生
成せしめうる量以上を要する。

反応温度は、室温で充分であるが、必要に応じ加熱また
は冷却してもよい。

炭酸ガスは、純粋な２酸化炭素を用いてもよいが、窒素
ガス、空気等と混合希釈して用いてもよく、あるいは活
性炭の使用目的によっては、煙道廃ガス、火山ガス、燃
焼ガス、空気等の炭酸ガスを含む気体を適宜用いること
もできる。

炭酸ガスは、充分水および活性炭と接触するよう分散供
給したり、処理装置の上部を密閉したりすることにより
達成できる。

本発明方法は、活性炭充填塔を用いる水処理用活性炭の
製造に特に適している。

たとえば、第１図に示すごとき吸着塔を用いる場合につ
いて説明する。

図中の記号は、下記の意義を有する。１：液相用吸着塔
、２：粒状活性炭充填層、３：ろ床、４：炭酸ガス入口
、５：処理原水入口、６：分散管、７：分散管、８：過
剰ガス排出口、９：下向流通水用入口バルブ、１０：上
向流溢流水出口バルブ、１１：溢流水出口、１２：上向
流処理水入口バルブ、１３：下向流処理水出口バルブ、
１４：使用済活性炭取出口、１５：塔上部ガス導入用バ
ルブ、１６：塔下部ガス導入用バルブ、１７：下向流処
理水出口、１８：活性炭供給口。

供給口１８′から水蒸気賦活活性炭を直接又は水と共に
吸着塔１に充填したのちガス分散管６または７から炭酸
ガスを含む気体を通じ、活性炭層のアルカリを中和する
。

中和後炭酸ガスの供給を中止してから吸着処理する原水
を５から９を経て塔内に通水しバルブ１３を経て１７へ
と放出する。

バルプ１２，１０は活性炭層に懸濁物が蓄積して圧損失
が増大した時の上向流による逆洗操作に使用してもよく
、また活性炭を充填時処理原水を上向流で神じながら、
７から炭酸ガスを含む気体を通じ、１１から活性炭吸着
処理水の放流口としてもよい。

なお、第１図において炭酸ガスを塔上からと下部からと
両方に吹き込み口が設けてあるが、いずれが一方のみで
よいこともある。

また、分散管６，７は、必ずしも必要でないことが多い
。

本発明においては、たとえばアルカリ性を示す粒状活性
炭や再生炭を吸着塔に水と共に充填し、これに炭酸ガス
または炭酸ガスを含む煙道廃ガス等を活性炭層に下部か
ら上向きに吹込み中和された活性炭が得られるので、直
ちにまたは水洗後、水処理に使用することができる。

すなわち、活性炭と共に入れた水のｐＨが６〜７に低下
するまで炭酸ガスを含む気体を吹込み、その後吸着させ
るべき処理水を所定流速で活性炭塔に流し、流出水はそ
のまま放流すればよいのである。

しかも、炭酸ガスは液中にいくら注入してもｐＨ値が５
〜５．５の一定で過剰の炭酸ガスは大気中に逸散するの
でｐＨ５以下になることがない利点がある。

炭酸ガスまたは炭酸ガスを含む煙道排ガスを粒状活性炭
充填塔に導入すれば、 ■ 通水中流出液のｐＨ調整の必要がない、■ 塔内で
活性炭を中和できる、 ■ 無機酸にくらべｐＨの過剰な低下がない、■ 無機
酸にくらべ装置の腐蝕がない、 ■ 水のｐＨ調整槽が不要、 ■ 廃ガスの有効利用、 ■ 管理費安い、 ■ 酸の貯槽が不要、 ■ 酸取扱いの危険がない、 等の利点がある。

本発明方法により製造した活性炭を用いて通水を開始す
ると、徐々にｐＨが上昇しはじめｐＨ ８以上に達する
ことがある。

この時は通水を中断し炭酸ガスを含む気体を導入し再び
中和することによりｐＨ上昇を防止できる。

また、通水の初期に・炭酸ガスの導入と通水を同時に行
なってもよい。

実施例 １ 加熱再生粒状活性炭（水蒸気賦活）１ｋｇを、水３ｌに
浸漬したのち、直径７ｃｍのカラムに充填した。

上澄液のｐＨは９．１であった。これに炭酸ガスと窒素
ガスを１：４の割合で混合し、０．５．ｌ／ｍｉｎの流
速でカラム下部に吹込んだところ、上澄液のｐＨは６．
０となった。

その後水道水を２０ｌ／時の流速でカラムに流した結果
、通過水のｐＨは徐々に上昇し７．８に達したが、それ
以上上昇せずそれ以後、水道水のｐＨに近づいていった
。

対照として炭酸ガスを混合しないで窒素ガスのみを同様
に処理したカラムでは、ｐＨは９．２を示し、水道水を
流し始めるとｐＨは最高９．８まで上昇し、ｐＨ８以上
の期間が１５時間も経過した。

比較のため第２図にｐＨ変化を図示した。

図中、実線は本発明品、点線は未処理品を示す。

実施例 ２ 水蒸気賦活球状活性炭市販品５００Ｐを水２ｌに浸漬し
たのち、直径５ｃｍ．のガラスカラムに全量充填した。

上澄液のｐＨを測定したところ１０．７を示した。

カラムの下端から炭酸ガスを５０ｍｌ／ｍｉｎの流速で
１．５時間導入したところカラム内の液のｐＨは６．２
にまで低下した。

次いでカラムに水道水を２０ｌ／Ｈの流速で流したとこ
ろ、流出水のｐＨは徐々に上昇して２．５時間でｐＨ８
．０となった。

通水を中断しカラム下部から再び炭酸ガスを５０ｍｌ／
ｍｉｎの流速で１時間導入したところ上澄液のｐＨは６
．０となった。

その後再び水道水を２０ｌ／Ｈの流速でカラムに流した
ところｐＨは徐々に上昇し８．２まで達したが、その後
水道水のｐＨに漸近していった。

対照として炭酸ガスを導入しないで水道水を２０ｌ／Ｈ
で流通した場合はｐＨ１０〜８の期間が２０時間継続し
た。

第３図にｐＨの変動を示した。

図中、実線は本発明品を、点線は未処理品を示す。

実施例 ３ 実施例２と同様に炭酸ガスを５０ｍｌ／ｍｉｎで１．５
時間導入しｐＨ６．２まで低下させたあと、水道水を２
０ｌ／Ｈで下向流で通水した。

通水開始と共に炭酸ガスを１０ｍｌ／ｍｉｎでカラム上
部を密閉して吹込み７時間通水した。

流出液のｐＨは６〜６．５の範囲であり７時間経過後、
炭酸ガス導入を中止してもその後ｐＨ８以上に上昇する
ことなく、ｐＨ調整の必要がなかった。

（第４図参照）

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法に使用する装置のダイヤグラムの
例を、第２〜４図は本発明方法で得られた活性炭による
通水試験結果を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水蒸気賦活粒状活性炭と炭酸ガスを水の存在下に接
   触させることを特徴とする中和された水蒸気賦活粒状活
   性炭の製造法。