KR20090056917A - 활성탄의 제조방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

활성탄의 제조 시스템은 셀룰로오스 아실레이트로서 셀룰로오스 트리아세테이트를 탄소화하는 탄소화기를 포함하여 탄소화물을 생성한다. 분해기가 상기 탄소화물을 분해하여 입자가 얻어진다. 활성화 장치가 입자를 활성화시켜 활성탄을 생성한다. 상기 활성탄의 제조 시스템은 상기 셀룰로오스 트리아세테이트를 복수회 공급하는 디스펜서가 포함된다. 가열 노는 상기 디스펜서 작동 후 마다 작동되어 상기 디스펜서로부터 상기 셀룰로오스 트리아세테이트를 열분해하여 탄소화에 의해 탄소화물을 얻는다. 상기 분쇄기는 상기 탄소화물을 2mm이상 20mm이하의 크기로 분쇄한다. 상기 가열 노의 온도는 300℃이상 600℃이하이다.
활성탄 제조방법

Description

활성탄의 제조방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING ACTIVATED CARBON}
본 발명은 활성탄의 제조방법 및 시스템에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 본 발명은 원료로서 셀룰로오스 아실레이트가 사용될 수 있고, 고흡착력을 지닌 활성탄이 제조될 수 있는 활성탄의 제조방법 및 시스템에 관한 것이다.
폴리머 필름은 광투과율 및 가요성이 우수하고, 박막이면서 경량인 필름을 형성할 수 있다. 이 때문에, 상기 폴리머 필름은 광학 기능성 필름으로서 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 셀룰로오스 아실레이트 등으로 형성된 셀룰로오스 아실레이트 필름은 상기 성능 뿐만 아니라 강인성 및 저복굴절률을 갖는다. 상기 필름은 패널, 즉 최근 시장이 확대되고 있는 액정 표시 장치(LCD)에 조립된 편광 필터용 보호 필름으로서 사용된다.
편광 필터를 제조하는 편광 필터 제조공정에 있어서, 공급 필름 전체량의 약 30%가 폐기되고 있다. 상기 폐기된 필름 또는 폐기 필름은 상기 편광 필터의 빠른 시장 확장에 따라서 급속하게 증가되고 있다. 그러나, 폐지의 재사용 시스템 및 폐플라스틱의 재활용 수지 형성 시스템에 비하여 상기 폐기 필름에 대한 재사용 및 재활용 시스템은 개발되어 있지 않다. 추가 폐기물 처리비로 폐기 필름은 소각되거나 또는 매립지에서 처리된다.
그러나, 상기 폐기 필름의 재사용은 최근 환경 문제와 자원 절약의 관점에서 요구되고 있다. 상기 폐기 필름을 재사용하는 방법으로서, 상기 폐기 필름으로부터 상기 필름의 원료인 셀룰로오스 아실레이트를 선택적으로 단리하는 방법, 상기 폐기 필름이 몰딩용 원료로서 사용되는 방법 등이 있다. 그러나, 전자 방법에 있어서, 상기 필름 제조에 의한 폐기 필름에 함유된 다수의 첨가제가 제거되는 것은 매우 곤란하기 때문에 상기 폐기 필름으로부터 상기 셀룰로오스 아실레이트만을 선택적으로 단리하는 것은 곤란하다. 후자 방법에 있어서, 몰딩용 원료로서 상기 폐기 필름이 사용될 수 없다. 이것은 상기 셀룰로오스 아실레이트의 유리 전이 온도가 분해점 근방이기 때문이다. 셀룰로오스 아실레이트는 용융과 동시에 분해가 개시되는 것을 특징으로 한다.
JP-A 11-171524호는 활성탄의 원료로서 오래된 신문지 등의 폐지를 재사용하는 방법 등이 개시되어 있다. 그러나, 다수의 경우, 폐기물의 탄소화(carbonization)에 의해 발생된 탄소화물은 상기 이유로 인하여 고흡착성을 가질 수 없다. 따라서, 대부분의 이러한 탄소화물은 흡착제가 아닌 토양 개량제, 연료 등으로서 사용된다.
또한, JP-A 7-172808호는 활성탄의 원료로서 페놀 수지계 폐기물을 재사용하는 방법을 개시하고 있다. 가열에 의해 셀룰로오스 아실레이트를 분해하는 공정이 공지되어 있다.
WO 2008/090938호는 주성분으로서 셀룰로오스 아실레이트를 함유하는 유기 재료로부터 고흡착력을 지닌 활성탄을 제조하는 방법이 개시되어 있다.
그러나, WO 2008/090938호의 개시에 따라서는 분말형 활성탄만이 입수될 수 있다. 상기 분말형 활성탄의 공지의 이용은 화학 반응 전에 원료 또는 염료 등의 화합물과 함께 분말형 활성탄을 액체에 첨가하고, 상기 각종 화합물의 탈색 및 불순물의 흡착을 위해서 분산 등으로서 상기 액체를 교반하는 것이다. 상기 분말형 활성탄이 사용되는 바람직한 시스템은 배치(batch) 시스템이다. 그러나, 상기 분말형 활성탄의 용도와 다른 입자형 활성탄의 용도가 바람직한 경우가 있다. 예컨대, 상기 셀룰루오스 아실레이트 필름의 용액 캐스팅 중에서 증발된 가스상 용제로서 활성탄을 사용하여 증기로 용제를 흡착시키기 위한 공지의 흡착 장치에 상기 입자형 활성탄이 바람직하게 사용된다.
이것은 상기 분말형 활성탄이 입자형 활성탄 보다 취급이 더욱 곤란하기 때문이다. 상기 분말형 활성탄은 흡착 장치에 위치시, 흡착을 위해 사용시, 증기를 사용한 흡착시 등에 있어서, 예기치 못하게 흘려 가거나 또는 비산 등이 될 수 있다. 단위 부피 당 표면적이 입자 직경이 작을수록 커진다. 상기 활성탄을 함유하는 상태는 분말 형태로 인하여 흡착 장치의 챔버에 채워진다. 이것은 흡착되는 가스상 물질, 예컨대, 용액 캐스팅 시스템에 있어서, 가스상 용제용 통로 공간을 확보하는 것이 불가능하다. 바인더에 의한 부착으로 분말형 활성탄으로부터 얻어진 입자에 비하여 작은 직경을 지닌 입자의 사용시에 여러가지 문제가 발생한다. 흡착되는 재료와 활성탄의 불충분한 접촉 면적이 문제가 된다. 또한, 흡착되는 재료의 통로에 대하여 바람직하지 않는 저항이 증가하는 경우가 발생하기 쉽다.
입자 형태로 상기 분말형 활성탄을 부착하는 바인더의 예로는 PVA, 콘스타치, 석유 피치 등이 포함된다. 그러나, PVA 또는 콘스타치를 사용함으로써 형성된 입자형 활성탄은 내용제성이 낮고, 내열성이 낮으며 용액 캐스팅 시스템의 흡착 장치에 부적합하다. 이것은 상기 입자형 활성탄이 흡착되는 용제 또는 흡착에 사용되는 증기와 접촉함으로써 분해 또는 파손되는 때문이다. 한편, 석유 피치를 사용하여 형성된 입자형 활성탄은 내용제성이 높고, 내열성이 높다. 그러나, PVA 또는 콘스타치를 사용하는 것에 비하여 환경을 훼손함으로써 석유 피치의 사용에 문제가 있다.
상기 문제들을 고려하여, 본 발명의 목적은 원료로서 셀룰로오스 아실레이트를 사용할 수 있고, 고흡착력을 지닌 활성탄이 제조될 수 있는 활성탄의 제조방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적과 그 밖의 목적 및 이점을 달성하기 위해서, 활성탄 제조 방법이 제공되고, 공급기 및 분해기를 갖는 탄소화 단계를 포함하고, 여기서, 복수의 공급기에 있어서, 가열 노에 상기 셀룰로오스 아실레이트가 공급되고, 상기 공급기 후에 분해기가 각각 설정되어 상기 가열 노의 셀룰로오스 아실레이트를 용융 및 열분해하여 탄소화물이 얻어진다. 냉각 단계에 있어서, 상기 탄소화물은 냉각된다. 분쇄 단계에 있어서, 상기 탄소화물은 분해되어 입자가 얻어진다. 활성 단계에 있어서, 가스상 산화제의 존재하에서 상기 입자를 가열하여 입자에 미세 세공을 형성하여 상기 탄소화물을 산화시킴으로써 상기 입자는 활성화되어 활성탄이 생성된다.
제 2 회째 또는 그 후의 분해기에 있어서, 이전에 제조된 탄소화물은 상기 셀룰로오스 아실레이트의 용해물로 채워진다.
상기 공급기 중 N번째 공급기는 상기 분해기 중 (N-1)번째의 분해기에서 상기 카르복실산의 가스가 생성되는 동안에 개시되고, 여기서, N은 2이상의 정수이다.
탄소화 동안에 가열 노에 존재하는 카르복실산의 카르복실산 농도가 더욱 높아진다. 또한, 복수의 분해기 후에 상기 가열 노 중의 카르복실산 농도가 검출된 다. 상기 카르복실산 농도가 피크를 초과하면, 상기 탄소화 단계는 종료되어 냉각 단계가 개시된다.
상기 카르복실산 농도가 상기 (N-1)번째 분해기에서의 그 피크의 D%이하가 되면, 상기 N번째 공급기가 개시되고, D는 60이하이다.
상기 복수는 적어도 3이다.
상기 분쇄 단계에 있어서, 상기 탄소화물은 2mm이상 20mm이하의 크기로 분쇄된다.
또한, 상기 셀룰로오스 아실레이트의 필름을 칩으로 커팅하여 상기 가열 노에 공급하기 하는 커팅 단계가 있다.
상기 가열 노의 온도는 300℃이상 600℃이하이다.
상기 분해기에 있어서, 상기 셀룰로오스 아실레이트는 15분이상 60분이하 동안 가열된다.
또한, 상기 활성화 단계 전에 상기 입자를 분급하는 분급 공정이 있다.
하나의 바람직한 실시형태에 있어서, 활성탄 제조 시스템이 제공되고, 셀룰로오스 아실레이트를 탄소화하여 탄소화물을 생성하는 탄소화기, 상기 탄소화물을 분쇄하여 입자를 얻는 분쇄기 및 상기 입자를 활성화하여 활성탄을 생성하는 활성화 장치를 포함한다. 상기 탄소화기는 상기 셀룰로오스 아실레이트를 복수회 공급하는 디스펜서를 포함한다. 상기 디스펜서 작동 후 마다 가열 노가 작동되어 상기 디스펜서로부터 상기 셀룰로오스 아실레이트를 용융 및 열분해하여 상기 탄소화물을 얻는다.
또한, 냉각기는 상기 탄소화기로부터의 탄소화물을 냉각한다. 상기 활성화 장치는 가스상 산화제 및 열을 사용하여 상기 활성탄을 생성한다.
상기 분해기 중 제 2 분해기 또는 그 후에 이전에 제조된 탄소화물이 상기 셀룰로오스 아실레이트의 용해물로 채워진다.
상기 디스펜서의 N번째 공급기는 상기 가열 노의 (N-1)번째 분해기에서 상기 카르복실산의 가스가 생성될 때 개시되고, 여기서, N은 2이상의 정수이다.
상기 가열 노에 존재하의 카르복실산의 카르복실산 농도는 탄소화 동안에 더욱 높아진다. 또한, 상기 가열 노에서의 복수의 분해기 후에 농도 센서가 상기 가열 노의 카르복실산 농도를 검출한다. 상기 카르복실산 농도가 피크를 초과하면, 상기 가열 노는 불활성화 되고, 상기 탄소화물은 냉각기로 반송된다.
상기 카르복실산 농도가 (N-1)번째 분해기의 그 피크의 D%이하가 되면 상기 N번째 공급기가 개시되고, D는 60이하이다.
그 결과, 상기 탄소화 단계에서 공급기 및 분해기의 반복된 순서에 인하여, 원료로서 셀룰로오스 아실레이트를 사용함으로써 고흡착력을 지닌 활성탄이 제조될 수 있다.
본 발명에 있어서의 활성탄의 탄소질 원료가 셀룰로오스 아실레이트이고, 산업 폐기물에서 필름 형태로 될 수 있다. 필름 형태의 재료는 단층 폐기 필름 및 다층 폐기 필름이어도 좋고, 단층 폐기 필름은 셀룰로오스 아실레이트의 1층을 포함하도록 형성되고, 다층 폐기 필름은 적어도 셀룰로오스 아실레이트의 적어도 1층과 복수 층을 포함하도록 형성된다. 상기 필름의 주성분으로서의 셀룰로오스 아실레이트는 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC)이고, 또한 셀룰로오스 디아세테이트(DAC), 트리프로필 셀룰로오스 등일 수 있다. 아실기의 치환도, 아실기의 구체예 등은 특별히 한정하지 않는다. 여기서, 상기 용어 주성분은 필름의 성분 중 최대 중량비를 갖는 것을 의미하는데 사용된다.
셀룰로오스 아실레이트의 상세한 것은 JP-A-2005-104148호에 제시된 각종의 관련 기술에 준한다. 이들 예 및 각종 특징은 본 발명에 사용될 수 있다. 용제, 가소제, 열화 억제제, 자외선(UV) 흡수제, 윤활제, 광학 이방성 조절제, 리타데이션 조절제, 염료, 매트제, 이형제, 박리 촉진제, 및 그외 첨가제를 포함한 폴리머와 관련된 각종의 재료의 사용이 JP-A-2005-104148호에 제안되어 있다. 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트는 이들 첨가제 중 어느 것을 함유해도 좋다.
다층 폐기 필름으로부터 활성탄을 제조하는 방법에 대해서 설명한다. 도 1a 및 도 1b에 있어서, 원료로서의 다층 폐기 필름의 예가 설명된다. 이들 도면 간에 있어서는 공통된 부호가 사용된다. 도 1a의 다층 폐기 필름(11)은 PVA 층(12) 및 셀룰로오스 아실레이트의 셀룰로오스 에스테르 층(13, 14)을 포함한다. PVA 층(12)은 폴리비닐알콜로 형성된다. 상기 셀룰로오스 에스테르 층(13, 14)은 상기 PVA 층(12)의 각 표면에 중첩된다. PVA 층(12), 셀룰로오스 에스테르 층(13, 14)의 각각은 본래 PVA 또는 셀룰로오스 에스테르의 단층 필름 생성물로서 제조된 요소이다. 접착시 이들을 함께 부착함으로써 다층 폐기 필름(11)이 형성된다. 본 발명에 사용되는 PVA 필름 및 셀룰로오스 에스테르 필름의 제조방법은 한정되는 것은 아니 다.
편광판에 사용되는 접착제로서의 PVA 층(12)에는 요오드가 함유되어도 좋다. 셀룰로오스 에스테르 층(13, 14)은 근복적으로 단층 폐기 필름에 함유된 것들과 동일하다. 또한, 셀룰로오스 에스테르 층(13, 14)의 각각은 가소제, 자외선(UV) 흡수제, 그외 첨가제 및 리타데이션 조절제와 같은 각종 화합물을 함유해도 좋다. 상기 셀룰로오스 에스테르 층(14)은 상기 셀룰로오스 에스테르 층(13)과 동일한 성분 및 조성비를 가져도 좋고, 상기 셀룰로오스 에스테르 층(13)과 다른 성분 및 조성물을 가져도 좋다. 셀룰로오스 아실레이트는 아실기의 예 및 아실기의 치환도에 관하여 셀룰로오스 에스테르 층(13, 14)과 달라도 좋다.
도 1b에 있어서, 다층 폐기 필름(17)이 설명된다. 상기 셀룰로오스 에스테르 층(13)과 PVA 층(12) 사이에 접착층(18)이 배치된다. 상기 셀룰로오스 에스테르 층(14)과 상기 PVA 층(12) 사이에 접착층(19)이 배치된다. 이들은 모드 상기 층의 접착을 강고하게 하는 작용을 한다.
편광판으로서 상기 다층 폐기 필름(11, 17)이 사용되는 경우, 상기 PVA 층(12)이 편광 소자이다. 상기 셀룰로오스 에스테르 층(13, 14)은 상기 편광 소자를 보호하는 보호층이다. 활성탄용 다층 폐기 필름(11, 17)의 예로는 PVA 층 및 제 1과 제 2 셀룰로오스 아실레이트 층을 포함하는 연속 다층 필름으로부터 편광판의 부분을 커팅한 후의 잔사부과 품질 검사에 따라서 제조된 편광판으로부터 유래된 결함부도 포함한다. 상기 실시형태의 예는 활성탄의 원료로서 셀룰로오스 아실레이트와 PVA의 층구조로의 다층 폐기 필름(11, 17)의 사용이다. 그러나, 본 발명은 이 들 구조로 한정되지 않는다. 다른 예는 셀룰로오스 아실레이트의 단층 필름 및 PVA의 단층 필름의 조합 사용이다. 이것은 상기 편광판의 제조방법에서 단층 형태로 커팅한 후에 바람직하지 않는 부분이 잔존하는 경우에 발생한다.
도 2에 있어서, 본 발명의 활성탄의 제조 흐름이 설명된다. 제조 방법은 단층 폐기 필름 및 도 1a 또는 1b의 다층 폐기 필름 중 어느 하나를 사용함에 있어서 동일하다. 이하 설명에 있어서, 활성탄(22)은 탄소질 원료로서 도 1b의 다층 폐기 필름(17)을 사용하여 제조된다.
활성탄 제조 방법(21)은 탄소화 단계(32), 냉각 단계(33) 및 분쇄 단계(34)를 포함한다. 상기 탄소화 단계(32)에 있어서, 다층 폐기 필름의 칩 등을 가열하여 분해 및 탄소화에 의해 탄소화물(31)를 형성한다. 상기 냉각 단계(33)에 있어서, 상기 탄소화물(31)가 냉각된다. 상기 분쇄 단계(34)에 있어서, 상기 탄소화물(31)가 분쇄된다. 상기 냉각 단계(33)에서의 냉각 방법의 예로는 냉각기를 사용하여 강제 냉각할 수 있고, 또는 방열법으로 자연 냉각할 수 있다. 상기 냉각 단계(33)는 상기 분쇄 단계(34)의 탄소화물(31)의 분쇄를 용이하게 하는데 효과적이다.
상기 분쇄 단계(34)에서 얻어진 상기 탄소화물(31)의 입자 직경에 상당한 불균일이 있다. 즉, 상기 입자 직경의 분포가 매우 크다. 특정 목적의 활성탄을 고려하여 상기 활성탄의 입자 직경은 대략 일정한 것이 일반적으로 바람직하다. 따라서, 입자 직경에 따라서 상기 탄소화물(31)를 분급하는데 크기 분급 단계(36)가 부가적으로 사용된다. 이어서, 상기 활성화 단계(37)는 상기 입자 직경의 복수 범위에 대한 크기 분급 단계(36)에서의 크기 분급 후의 상기 탄소화물을 공급하여 상기 탄소화물(31)를 활성화한다. 상기 활성화 단계(37)의 활성화는 수많은 미세 세공을 형성하기 위해서 상기 탄소화물(31)에 가열하는 것이다. 상기 활성화 단계(37)에서 활성탄(22)이 얻어진다. 여기서, 상기 크기 분급 단계(36)는 생락되어도 좋다. 상기 분쇄 단계(34)으로부터의 탄소화물(31)는 활성탄(22)을 형성하기 위한 크기 분급 단계(36) 없이 간단히 활성화 단계(37)로 처리될 수 있다.
상기 다층 폐기 필름(17)의 셀룰로오스 아실레이트가 셀룰로오스 아세테이트 인 경우, 상기 탄소화 단계(32)에서 아세트산 CH3COOH의 열분해 가스가 제조된다. 상기 다층 폐기 필름(17)이 상기 편광판 제조로부터 유래됨으로써, 상기 다층 폐기 필름(17)의 PVA 층에 요오드가 함유된다. 이어서, 상기 탄소화 단계(32)에 있어서, 적어도 하나의 요오드 및 요오드 산화물이 상기 아세트산 이외에 생성된다. 따라서, 상기 열분해 가스(27)는 요오드 또는 요오드 산화물을 함유한다. 혼합 가스로부터 아세트산, 요오드 및 요오드 산화물을 제거하는 공지의 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 열분해 가스(27)는 대기로 방출되기 전에 상기의 방법을 사용하여 세정될 수 있다.
도 3에 있어서, 활성탄 제조 시스템(60)이 설명된다. 도 4a~4c에 있어서, 탄소화기(62)가 설명된다. 상기 활성탄 제조 시스템(60)은 디스펜서(66), 탄소화기(62), 분쇄기(68) 및 활성화 장치(69)를 포함한다. 상기 디스펜서(66)는 편광판 제조 시스템(66)으로부터의 원료로서 다층 폐기 필름(17)을 커팅함으로써 칩(63)을 형성한다. 상기 탄소화기(62)는 상기 디스펜서(66)로부터 상기 칩(63)을 탄소화하 여 탄소화물(31)를 얻는다. 상기 분쇄기(68)는 상기 탄소화물(31)를 분쇄하여 크기 분급에 의해 분급된 입자를 형성한다. 상기 활성화 장치(69)는 입자의 탄소화물(31)를 활성화하여 활성탄(22)을 얻는다. 본 발명의 탄소화는 열분해이어서 탄소질 재료를 열적으로 분해하여 탄소 원자로 구성된 생성물이 일반적으로 얻어진다.
상기 디스펜서(66)는 로터리 커터, 호퍼 및 배치 피드 메카니즘(도시하지 않음)을 포함한다. 상기 로터리 커터는 블레이드를 갖는다. 상기 호퍼는 상기 로터리 커터의 상류단에 배치된다. 상기 배치 피드 메카니즘은 상기 탄소화기(62)를 향하여 상기 로터리 커터로부터 칩(63)을 공급한다.
상기 다층 폐기 필름(17)은 호퍼로 들어가고, 로터리 커터로 반송된다. 상기 호퍼로 들어가기 전에 소정 형태의 다층 폐기 필름(17)은 요구되지 않는다. 상기 다층 폐기 필름(17)의 형태의 예로는 리본 형태, 시트 형태, 및 끈 형태 및 이들의 혼합 형태가 있다. 상기 다층 폐기 필름(17)은 상기 로터리 커터에 의해 약 1cm×1cm의 사각형의 칩(63)으로 커팅된다. 상기 배치 피드 메카니즘은 로터리 커터로부터 하류에 배치되고, 상기 칩(63)을 상기 탄소화기(62)로 반송하다. 여기서, 상기 다층 폐기 필름(17)을 칩(63)으로 절단하는 것은 불필요하다. 상기 다층 폐기 필름(17)은 원래의 형태로 상기 탄소화기(62)에 공급될 수 있다. 그러나, 상기 탄소화기(62)의 탄소화의 효율과 유효성 및 상기 탄소화기(62)에 공급되는 양의 용이한 조절을 고려하여 상기 다층 폐기 필름(17)을 칩(63)으로 절단하는 것이 바람직하다.
상기 탄소화기(62)는 가열 노(71), 가열/냉각기(72) 및 컨트롤러(73)를 포함 한다. 상기 가열 노(71)는 상기 칩(63)이 공급되어 탄소화된다. 상기 가열/냉각기(72)는 상기 가열 노(71)의 내부를 가열 및 냉각하여 일정한 내부 온도를 유지한다. 상기 컨트롤러(73)는 상기 온도 때문에 가열/냉각기(72)를 제어한다.
상기 가열 노(71)는 노 라이닝(furnace lining)(71a) 또는 노 본체 및 노 저부(71b)를 포함한다. 상기 노 라이닝(71a)은 칩(63)을 함유한다. 상기 노 저부(71b)는 탈착 방식으로 상기 노 라이닝(71a)의 에지에 있다. 공급구(76) 및 배출구(77)가 상기 로 라이닝(71a)의 상부에 형성된다. 상기 공급구(76)는 개폐식이고, 상기 칩(63)을 공급하는데 사용된다. 상기 배출구(77)는 개폐식이고, 상기 노 라이닝(71a) 내의 가스를 배출한다. 농도 센서(79)는 상기 배출구(77)에 배치되어 상기 열분해 가스(27)의 아세트산의 농도를 검출한다. 상기 농도 센서(79)는 상기 배출구(77)에서 농도를 검출한 결과로서 상기 컨트롤러(73)로 신호를 보낸다. 상기 신호에 따라서 상기 컨트롤러(73)는 상기 가열/냉각기(72)의 가열을 온오프하거나 또는 타겟 온도를 조절한다.
상기 가열/냉각기(72)는 제 1 커버(72a) 및 개폐식 제 2 커버(72b)를 포함한다. 상기 제 1 커버(72a)는 상기 노 라이닝(71a)의 외부를 커버한다. 상기 제 2 커버(72b)는 상기 노 라이닝(71a)으로부터의 상기 노 저부(71b)의 개폐시에 상기 제 1 커버(72a) 상에 개폐식으로 위치된다. 상기 가열/냉각기(72)의 예로는 전자 히터를 지닌 형태, 버너 가열 형태 등을 포함하고, 이들이 적당하게 선택되거나 또는 함께 조합된다. 상기 칩(63)의 가열은 본 실시형태의 노 라이닝(71a)의 사용에 의해 간접적이어도 좋고, 또는 상기 칩(63)에 대해 직접적이어도 좋다. 상기 가열/냉 각기(72)의 냉각기는 공지의 형태, 예컨대, 불로잉, 냉각제 등의 순환에 의한 것 중 어느 하나이어도 좋다. 혼합기(74)는 상기 노 라이닝(71a) 내부에 배치되어 가열 동안에 상기 칩(63)을 교반해도 좋다. 상기 탄소화는 효율적으로 또한 균일하게 행해질 수 있다. 상기 혼합기(74) 이외에 또는 그 대신에 교반을 위해 가열 노(71)의 상기 칩(63)에 블로잉하는 팬 또는 블로워를 사용할 수 있다. 도 4에 있어서, 간단하게 하는 것을 목적으로 상기 혼합기(74)는 설명되지 않는다.
상기 칩(63)은 일괄 방식으로 또는 분할의 배치식으로 탄소화된다. 복수의 순서에 있어서, 상기 칩(63)은 배치로 공급되고, 이어서, 상기 공급 후마다 탄소화된다. 본 발명에 있어서, 용어 공급기는 상기 노 라이닝(71a)에 상기 칩(63)을 공급하는 제 1 기로서 사용된다. 용어 분해기는 공급 후에 탄소화를 위해 상기 칩(63)을 분해하는 제 2 기로서 사용된다. 구체적으로서, 상기 칩(63)의 제 1 배치는 제 1 공급으로서 상기 노 라이닝(71a)에 공급된다. 상기 제 1 공급의 칩(63)의 탄소화의 완료 전에 상기 칩(63)의 제 2 배치가 상기 제 1 공급에 의해 형성된 탄소화물(31)와 상기 노 라이닝(71a)에 공급된다.
상기 가열 로(71)에서 탄소화되는 전체 재료를 공급함으로서 한번에 탄소화하는 방법은 속도 및 효율성의 점에서만은 바람직하다. 그러나, 한번의 탄소화시에는 다량의 아세트산의 발생으로 인하여 저강성을 지닌 탄소화물만이 얻어질 수 있다. 이것은 가열에 의해 점성 또는 유동성이 되는 상기 칩(63)에 다량의 아세트산이 기포를 갑자기 생성하기 때문이다. 탄소화의 마지막으로 상기 탄소화물은 작은 두께를 지닌 다수의 필름 단편이 된다. 상기 탄소화물이 활성화될 때, 얻어진 입자 형 활성탄은 중량의 인가시에 분말로 쉽게 붕괴될 수 있고, 또는 입자없이 작은 직경의 분발상 활성탄만이 얻어지기 쉽다. 본 발명에 있어서, 상기 탄소화 단계의 공급 및 분해기는 교대로 또한 반복적으로 설정되어 한번으로의 탄소화에 비하여 매우 서서히 아세트산을 발생한다. 분해되는 칩(63)의 아세트산의 기포는 매우 미세하다. 따라서, 조밀한 물성의 탄소화물(31)가 형성되고, 한번으로의 탄소화에 의해 얻어진 것에 비하여 매우 경질로 될 수 있다. 그 결과, 상기 탄소화물(31)로부터의 상기 방식으로 형성된 활성탄(22)은 매우 높은 경도를 가질 수 있다. 상기 활성탄(22)은 중량의 인가시라도 쉽게 붕괴되지 않고, 용액 캐스팅 시스템의 흡착 장치에 함유되는 경우, 원래의 입자 직경을 유지할 수 있다. 상기 활성탄(22)은 상기 용액 캐스팅 시스템의 증기에 의한 흡착 및 탈착을 포함하는 순서 후라도 붕괴에 대한 고경도로 인하여 본래 증기에 대해 높은 내성을 가질 수 있다.
여기서, 상기 활성탄(22)의 입자의 경도는 중량에 대해 그들의 내성을 측정함으로써 평가될 수 있다. 상기 평가에 있어서, 입자는 입자 직경의 소정 범위를 고려하여 샘플링된다. 중량의 부하는 상기 샘플링된 입자에 가해져 이들이 붕괴되는지의 여부를 체크한다. 상기 샘플링된 입자에 대한 중량을 변화시켜 이들이 작게 붕괴될 때의 최대 중량의 레벨을 모니터링한다. 상기 내성은 상기 활성탄(22)의 입자의 경도로서 사용된다. 여기서, 상기 입자의 경도를 평가하는 다른 방법이 사용되어도 좋다.
이하 2개의 기를 포함하는 탄소화의 구체예가 설명된다. 도 4a에 있어서, 탄소화되는 상기 칩(63)의 부분이 상기 가열 노(71)에 공급된다. 이것은 상기 제 1 회째의 공급기이다.
이어서, 상기 제 1 회째의 분해기에 있어서, 상기 제 1 공급의 칩(63)은 탄소화된다. 도 3의 혼합기(74)의 회전에 의해 상기 칩(63)을 교반하는 것이 바람직하다. 상기 칩(63)은 가열 및 분해되어 열분해에 의해 상기 PVA, 셀룰로오스 아실레이트 및 접착제를 탄소화한다. 상기 셀룰로오스 아실레이트는 상기 칩(63)으로 분해된다. 상기 분해의 개시시에 가스상으로 아세트산이 발생된다. 상기 배출구(77)는 상기 분해기에서 개방되어, 상기 가스상 아세트산을 함유하는 열분해 가스(27)를 빼낸다. 요오드, 요오드 이온 및 요오드 산화물이 생성되면, 이들 중 어느 하나는 상기 열분해 가스(27)의 가스상 아세트산에 의해 빼내진다. 상기 셀룰로오스 아실레이트는 원료로서 단층 폐기 필름이 사용되는 경우에 탄소화된다. 상기 셀룰루오스 아실레이트 및 PVA는 원료로서 다층 폐기 필름이 사용되는 경우에 탄소화된다.
상기 배출구(77)에서 상기 열분해 가스(27)의 아세트산의 농도는 상기 농도 센서(79)에 의해 연속적으로 검출되어 상기 컨트롤러(73)에 검출 신호를 보낸다. 처음에 상기 아세트산 농도는 제 1 공급의 탄소화 개시 후에 서서히 증가된 후 피크에 달하고, 그 후 서서히 감소된다. 상기 아세트산 농도가 소정 레벨을 초과한 상승 없이 낮게 유지되면, 상기 컨트롤러(73)는 상기 가열/냉각기(72)를 조절하여 타켓 온도를 보다 높게 설정할 수 있어 바람직하다. 이것은 분해를 촉진시키는데 효과적이어여 효율적으로 탄소화를 행한다.
분해를 종료한 후 또는 아세트산 농도를 0으로 감소시킨 후의 제 2 회째의 공급기의 개시는 상기 탄소화물(31)의 경도를 증가시키는데 효과적이지만, 양호한 생산성의 점에서는 매우 바람직하지 않다. 상기 탄소화물(31)의 충분한 경도 및 생산성을 고려하여, 상기 제 1 회째의 분해기에서 아세트산을 제조하는 동안에 상기 제 2 회째의 공급기를 개시하는 것이 바람직하다. 따라서, 중량에 대하여 높은 내성을 갖는 입자형의 활성탄(22)이 효율적으로 제조될 수 있다. 바람직하게는 상기 아세트산 농도의 피크 후에, 상기 제 2 회째의 공급기가 개시된다. 상기 아세트산 농도의 피크 전에 상기 제 2 회째의 공급기가 개시되면, 상기 제 2 공급에 의한 분해기에서 제조된 아세트산의 양은 상기 제 1 공급에 의해 생성된 아세트산의 양에 더하여 과도하게 되어 탄소화되는 원료의 양을 분할시킴으로써 공급 및 분해기를 반복하는 효과가 감소된다.
따라서, 효율성의 관점에서 상기 아세트산 농도의 피크 후에 또한 아세트산 농도가 0으로 도달되기 전에 상기 제 2 회째의 공급기를 개시하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 아세트산 농도가 피크로부터 상기 아세트산 농도의 점차적인 감소후에 소정값 이하로 되는 경우, 제 2 회째의 공급기를 개시하는 것이 바람직하다. 요컨대, 상기 탄소화의 종료 전에 제 1 회째의 분해기를 종료하는 것이 바람직하다. 상기 제 2 회째의 공급기의 개시는 시간당 얻어진 아세트산의 양에 따라서, 더욱 간단하게는 상기 아세트산 농도에 따라서 결정될 수 있다. 구체적으로는 상기 제 2 회째의 공급기의 개시시의 아세트산 농도가 상기 제 1 회째의 분해기의 그 피크의 약 60%로 설정하는 것이 바람직하다. 상기 아세트산 농도가 (N-1)번째의 분해기에서의 그 피크의 60/100이 될 때 N번째의 공급기가 바람직하게 개시될 수 있다.
상기 아세트산 농도가 피크까지 도달한 후, 감소되어 소정값 이하가 되는 경우, 상기 디스펀서(66)의 배치 피드 메카니즘이 작동하여 상기 농도 센서(79)로부터의 신호에 따라서 다음 공급기에 위한 칩(63)을 공급할 수 있다.
분해로서의 분해기의 탄소화는 열을 발생하는 발열 반응이다. 상기 아세트산 농도는 열량에 비례하다. 상기 아세트산 농도는 열량이 증가함과 동시에 증가한다. 상기 제 2 회째의 공급기의 개시 시점은 상기 농도 센서(79)이 사용없이도 상기 가열 노(71)의 온도로 변화를 모니터링함으로써 검출된 온도에 따라서 결정될 수 있다. 따라서, N번째의 공급기의 개시 시점은 (N-1)번째의 분해기에서의 가열 노(71)의 온도 또는 아세트산 농도에 따라서 얻어질 수 있고, 여기서, N은 2이상의 정수이다. 구체적으로 제 2 또는 제 3 회째의 공급기의 개시 시점은 제 1 또는 제 2 회째의 각각의 분해기에서의 가열 노(71)의 온도 또는 아세트산 농도에 따라서 얻어질 수 있다.
상기 제 2 회째의 공급기에 있어서, 도 4b에 설명한 바와 같이, 상기 제 2 공급의 칩(63)은 상기 제 1 회째의 분해기에 의해 얻어진 상기 탄소화물(31)에 새로이 공급된다. 상기 제 2 공급량은 용융 셀룰로오스 아실레이트를 야기할 정도로 많아 상기 제 2 회째의 분해기의 제 2 공급을 분해시에 상기 탄소화물(31), 상기 제 1 회째의 분해기에 의해 이전에 생성된 탄소화물(31)의 배치에 세공을 채우는 것이 바람직하다. 상기 제 2 공급량이 상기 값 보다 작으면, 상기 제 2 회째의 분해기에서 생성된 아세트산의 양이 감소된다는 점에서 여전히 상기 장점은 존재된다. 그러나, 상기 공급 및 분해기의 횟수는 전체량에 대해 요구되는 탄소화의 조작 을 반복하도록 높게 설정되어 효율성이 낮아진다. 여기서, 상기 탄소화물(31)의 세공은 제 1 회째의 분해기의 아세트산 제조시에 미세 기포에 의해 발생된다. 상기 기포는 상기 전체 칩(63)과 한번에 탄소화하는 방법으로 생성된 기포의 큰 크기와 달리 매우 미세하게만 생성될 수 있다.
상기 용융 셀룰로오스 아실레이트는 제 2 공급에 의해 세공에 퍼져서 상기 제 1 회째의 분해기의 결과로서 배치가 되는 탄소화물(31)가 상기 제 2 공급의 융융 셀룰로오스 아실레이트로 채워진다. 상기 채워진 상태란 상기 탄소화물(31)의 세공의 노출면의 적어도 일부가 상기 용융 셀룰로오스 아실레이트를 접촉하는 것을 의미한다. 상기 세공은 상기 용융 셀룰로오스 아실레이트로 충진된다. 따라서, 상기 세공에 부분적으로 잔존하는 가스를 지닌 상태도 채워진 상태에 포함된다. 상기 세공을 용융 셀룰로오스 아실레이트 충진하는 것이 특히 바람직하다. 여기서, 상기 셀룰로오스 아실레이트의 용해물의 높이가 제 1 회째의 분해기에서 생성된 탄소화물(31)의 배치의 상부 표면의 레벨을 초과하면, 생성된 아세트산의 양은 제 2 회째의 분해기에서 더욱 많아진다. 따라서, 상기 용해물의 높이는 상부 표면의 레벨 이하인 것이 바람직하다.
상기 제 2 회째의 공급기 후에 제 2 공급의 칩(63)이 탄소화된다. 제 1 회째의 분해기로부터 형성된 탄소화물(31)가 셀룰로오스 아실레이트의 용해물로 채워지는 경우, 상기 탄소화물(31)는 상기 용융 셀룰로오스 아실레이트에 의해 파손되거나 접촉된다. 가열에 있어서, 상기 제 2 공급의 칩(63)이 탄소화된다. 제 1 공급으로부터 형성되고, 상기 제 2 공급의 칩(63)을 접촉하는 상기 탄소화물(31)의 일부 는 탄소 비율의 증가로 인하여 제 2 회째의 분해기의 개시시 보다 더욱 경질로 된다. 도 4c에 있어서, 파선(L1)은 제 1 회째의 분해기에서 얻어진 탄소화물(31)의 레벨을 나타낸다. 파선(L2)은 제 2 회째의 분해기에서 얻어진 탄소화물(31)의 레벨을 나타낸다. 여기서, 도 4a~4c에 있어서, 제 2 회째의 분해기에서 얻어진 탄소화물(31)는 상기 제 1 회째의 분해기에서 얻어진 것 상부에 위치된다. 그러나, 상기 제 2 회째의 분해기에서 새로이 제조된 탄소화물(31) 부분은 제 1 회째의 분해기에서 얻어진 탄소화물(31)에 포함된다. 도 3에 있어서, 상기 혼합기(74)는 상하로 이동할 수 있다. 제 2 회째의 분해기에 있어서, 상기 혼합기(74)는 제 2 공급으로부터 형성된 것에 더하여 제 1 공급으로부터 형성된 탄소화물(31)내에서 회전되도록 조정 및 위치되어야 한다.
제 3 회째의 공급기는 제 2 회째의 공급기와 동일한 방식으로 제 2 회째의 분해기에서의 열분해 가스(27)의 아세트산 농도가 0으로 감소되기 전에 개시된다. 상기 제 3 회째의 공급기의 칩(63)의 새로운 부분의 양은 상기 제 2 회째의 분해기에 의해 얻어진 탄소화물(31)를 분해시에 용융 셀룰로오스 아실레이트에 의해 채워지도록 결정된다. 여기서, 이것은 최저 요구량이다. 상기 칩(63)의 새로운 부분은 용융 셀룰로오스 아실레이트로 상기 탄소화물(31)의 얻어진 부분 모두를 채우도록 하는 것이 바람직하다. 레벨 L1 및 L2간의 탄소화물(31)의 부분은 제 3 회째의 분해기에서 용융된 셀룰로오스 아실레이트에 의해 접촉되는 것이 바람직하다. 레벨 L2 이하의 총 탄소화물(31)는 제 3 회째의 분해기에서 용융된 셀룰루오스 아실레이트에 의해 접촉되는 것이 바람직하다. 도 3의 혼합기(74)는 레벨 L2이하의 탄소화 물(31), 즉, 제 2 공급에 따라서 생성된 탄소화물(31)의 적어도 일부분에서 회전되도록 배치되는 것이 바람직하다.
따라서, 제조시의 탄소화물(31)는 잇따른 순서의 분해기에서 융융된 셀룰로오스 아실레이트로 채워지고, 상기 탄소화물(31) 또는 활성탄(22)의 경도가 상승되도록 강화된다. 상기 공급 및 분해기를 포함하는 순서를 반복하는 것이 바람직하다. 상기 공급기에서의 칩(63)에 관련하여, 그 공급량은 제 2 및 제 3 회째의 공급기까지는 서서히 증가되지만 일정하게 유지된 후, 제 2 또는 제 3 최종 회째의 공급기에서 점차적으로 감소된다. 상기 공급기의 공급 횟수의 점차적인 증가 또는 감소의 정도는 탄소화를 위한 가열 노의 용량 및 다른 특성에 따라서 변화될 수 있다. 상기 아세트산 농도의 피크 후에 최종 순서의 분해기를 종료하는 것이 바람직하다. 상기 분해기의 종료 시점은 아세트산 농도 및 가열 노의 온도에 따라서 결정될 수 있다.
상기 분해기에서의 칩(63)의 가열에 있어서, 상기 가열 노(71)의 내부 온도는 300℃이상의 범위, 바람직하게는 350℃이상 600℃이하의 범위, 보다 바람직하게는 400℃이상 600℃이하의 범위로 상기 가열/냉각기(72)에 의해 조절된다. 상기 분해기의 시간은 15분이상 60분이하가 바람직하다. 상기 가열 노(71)의 내부 온도 및 상기 공급기의 칩(63)의 양은 잇따른 순서의 공급기를 개시하기 위해 조절될 수 있다. 탄소화를 위하여 상기 시간이 15분 미만이면, 분해가 지나치게 빨라서 기포 상기 가열 노(71)의 배출구를 통하여 빠져 나가게 된다. 탄소화를 위하여 상기 시간이 60분을 초과하면, 생산성이 심각하게 저하된다.
총량의 탄소화 후에 즉시 상기 탄소화물(31)는 300~600℃의 온도 범위가 된다. 이 때, 상기 탄소화물(31)는 강고한 고체 형태를 갖는다. 따라서, 상기 탄소화물(31)는 노 저부(71b)가 제거되기 전에 상기 가열 노(71) 내에 위치된 상태로 냉각된다. 상기 탄소화물(31)는 상기 가열 로(71)의 하방 측을 통하여 접근됨으로써 분쇄되고 제거된다.
상기 분쇄기(68)는 분쇄밀 및 분급기를 포함한다. 상기 분쇄밀은 상기 탄소화물(31)를 분쇄한다. 상기 분급기는 입자 직경의 평가를 위하여 상기 탄소화물(31)의 분쇄 후의 입자를 분급한다. 상기 분쇄밀은 소정값 이하의 직경으로 상기 탄소화물(31)를 분쇄한다. 상기 탄소화물(31)의 분쇄된 입자의 평균 직경은 2mm이상 20mm이하의 범위, 보다 바람직하게는 2~15mm의 범위, 더욱 바람직하게는 2~10mm의 범위이다. 상기 분쇄의 결과, 다른 직경을 지닌 입자의 혼합물이 얻어진다. 바꿔 말하면, 상기 입자 직경의 분포가 크다. 상기 직경의 복수 범위 마다 상기 입자를 분급하는 것이 바람직하다. 그것은 그것의 용도 및 목적에 따라서 상기 활성탄(22)의 적절한 입자 직경이 있기 때문이다. 상기 분급기는 복수개 필터를 포함한다. 첫번재 필터에서 하류에 배치되는 두번째 필터는 상기 첫번째 필터 보다 미세한 크기를 지닌 다수의 세공을 갖는다. 상기 탄소화물(31)는 상기 입자 직경의 복수 범위로 분급된다.
여기서, 입자는 활성화 단계 후에 분급되어도 좋지만, 활성화 단계 전에 또는 활성화 단계 전과 후에 분급되어도 좋다. 이것은 상기 입자 직경의 분포의 미소에 따라서 상기 활성화가 효과적이고 효율적이기 때문이다.
본 발명에 있어서, 바인더를 사용하지 않고 소망의 고경도로, 높은 내용제성 및 높은 내열성으로 또한 환경으로의 영향을 매우 작게 상기 입자형 활성탄을 형성할 수 있다. 특정 용도에 적당한 활성탄의 입자 직경은 용이하게 형성될 수 있다. 본 발명의 제조 방법은 상기 분말형 활성탄과 첨가제로서의 바인더를 결합하는 입자화 단계를 사용하는 것이 불필요하므로 효율성의 관점에서 입자형 활성탄의 공지의 제조 방법을 초과하는 이점이 있다. 본 발명에 있어서, 산업적으로 폐기되는 셀룰로오스 아실레이트로부터 활성탄이 제조될 수 있다.
상기 실시형태에서 탄소화기(62)로부터 추출된 열분해 가스(27)가 대기 중으로 안전하게 배출되기 위해서 가스 처리기(도시하지 않음)로 처리된다. 상기 가스 처리기는 버너 조립체(81) 및 제 1 열교환기(82)를 포함한다. 상기 버너 조립체(81)는 산성 가스를 연소하여 연소 가스(42)를 제조한다. 제 1 열교환기(82)는 상기 버너 조립체(81)로부터 상기 연소 가스(42)를 냉각한다. 요오드가 상기 칩(63)에 함유되면, 상기 연소 가스(42)는 요오드와 요오드 산화물의 성분을 함유한다. 제 1 열교환기(82)로부터 상기 연소 가스(42)를 세정하기 위하여 세정기(83)가 사용되는 것이 바람직하다. 상기 세정기(83)는 상기 연소 가스(42)에 함유된 요오드 또는 요오드 산화물을 흡착하기 위해 흡착액을 함유한다. 제 2 열교환기(85)는 상기 세정기(83)로부터의 배출 가스(28) 및 상기 버너 조립체(81)로부터의 가스상 이산화 탄소를 냉각하기 위해 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 제거를 위하여 미량의 요오드 또는 요오드 산화물을 흡착 또는 흡수하여 제거하기 위하여 제 2 열교환기(85)로부터 하류에 제거기가 배치되는 것이 바람직하다.
상기 버너 조립체(81)는 연소탑 및 버너를 포함한다. 상기 연소탑은 열분해 가스(27)를 공급하고 그것을 연소한다. 상기 버너는 상기 열분해 가스(27)를 연소하는 속도를 상승시키기 위한 보조적인 열원이다. 아세트산은 열분해 가스(27)의 공급시에 850℃이상 1000℃이하의 온도에서 연소된다. 상기 연소 단계에 있어서, 상기 아세트산은 충분히 산화되어 가스상 이산화 탄소를 제조한다. 요오드 성분으로서 요오드, 요오드 이온, 요오드 산화물의 존재하에 상기 열분해 가스(27) 중의 성분의 산화가 상기 온도 범위로 상기 아세트산을 산화하는 조건 하에서도 행해진다. 여기서, 다른 물질이 상기 열분해 가스(27)에 함유되기 쉽다. 탄소를 함유하는 경우의 이와 같은 물질은 반응하여 가스상 이산화 탄소를 제조한다.
상기 가스상 이산화 탄소 및 요오드 성분을 함유하는 연소 가스(42)의 온도로서 850~1,000℃이고, 표준 상태에서 상기 세정액(83)이 들어가도록 상기 제 1 열교환기(82)가 상기와 같은 저온까지 하강함으로써 상기 연소 가스(42)는 냉각된다.
상기 세정기(83)는 용기(도시하지 않음), 제 1 배관(도시하지 않음) 및 제 2 배관(도시하지 않음)을 포함한다. 가스상 이산화 탄소 및 요오드 성분을 흡수하기 위해 상기 용기는 흡수액을 함유한다. 상기 제 1 배관은 연소 가스(42)를 추출하여 상기 용기의 흡수액에 유동시킨다. 상기 제 1 배관은 상기 용기의 액체면 보다 높이 위치된 말단을 갖고, 상기 용기 내부의 가스를 추출하여 상기 세정기(83)의 외부로 유동시킨다. 상기 제 1 배관은 상기 흡수액에 위치된 한단을 갖는다. 제 1 열교환기(82)로부터 연소 가스(82)가 제 1 배관에 의해 추출되고, 상기 흡수액에서 버블링된다. 따라서, 상기 흡수액은 상기 연소 가스(42) 중의 성분으로서 가스상 이산화탄소 및 요오드 성분을 흡수하게 된다. 상기 흡수액의 바람직한 예로는 수산화 나트륨의 수용액, 수산화 칼륨의 수용액 및 공지의 기타 알칼리 수용액이다.
다른 바람직한 세정 공정에 있어서, 공지의 스크러버가 액조(liquid bath) 대신에 사용된다. 상기 스크러버의 예로는 가스 입구 및 샤워를 포함하는 흡수탑이다. 상기 가스 입구는 적당한 유량으로 상기 연소 가스(42)를 공급한다. 상기 샤워는 상기 가스 입구 보다 높이 배치되고, 액적으로서 흡수액을 공급한다.
상기 연소 가스(42)는 가스상 이산화 탄소 및 요오드 성분의 흡수에 의해 세정되어 상기 배출 가스(28)가 얻어지고, 대기로 방출된다. 또한, 제 2 열교환기(85)는 상기 배출 가스(28)가 공급된다. 제 2 열교환기(85)내에서 열교환이 배출 가스(28) 및 열교환 매체 또는 유체로 행해져 상기 연소 가스(42)로부터 유래된 높은 에너지를 효율적으로 사용하게 된다.
도 5에 있어서, 상기 활성화 장치(69)가 개략적으로 설명된다. 상기 활성화 장치(69)는 로터리 킬른(91) 및 상기 로터리 킬른으로 가스상 매체를 공급하는 가스원(92)을 포함한다. 상기 로터리 킬른(91)의 킬른 본체(93)는 단면으로 보았을 때 원형인 배관 형태를 갖는다. 상기 킬른 본체(93)의 입구는 상기 탄소화물(32)를 수용한다. 상기 킬른 본체(93)의 출구는 상기 활성탄(22)을 배출하도록 한다. 셔터(97, 98)는 입구 및 출구 각각에 배치되어 개폐된다. 상기 활성화에 대해서, 상기 셔터(97, 98)는 상기 입구 및 출구를 폐쇄하여 상기 로터리 킬른(91)의 내부를 밀폐시킨다.
롤러(99)가 그 축에 대하여 회전가능한 방식으로 상기 킬른 본체(93)를 지지 하도록 배치된다. 스프로켓 휠(100)이 상기 킬른 본체(93)로부터 도출되도록 배치된다. 상기 구동 메카니즘(101)은 상기 킬른 본체(93)가 회전하도록 상기 스프로켓 휠(100)과 맞물려 있다. 혼합 블레이드(106)는 상기 킬른 본체(93)의 내부에서 회전되어 하류 방향으로 유동 동안에 상기 탄소화물(31)를 교반한다.
상기 전기 히터(103)는 상기 킬른 본체(93)에 배치되어 내부 공간을 가열한다. 온도 센서(도시하지 않음)는 상기 킬른 본체(93)에 배치되고, 그 내부 온도를 검출한다. 컨트롤러(도시하지 않음)는 상기 킬른 본체(93) 외부에 배치되고, 온도 센서의 검출된 결과에 따라서 온도를 조절한다.
상기 활성화 장치(69)는 상기 탄소화물(31)를 활성화시키고, 다수의 미세 세공을 형성하여 상기 탄소화물(31)의 총표면적을 상기 활성화 전 보다 크게 확장한다. 상기 탄소화물(31)가 상기 킬른 본체(93)에 들어가면, 상기 혼합 블레이드(106)는 상기 킬른 본체(93)에서 회전되고 상기 탄소화물(31)를 교반한다. 상기 킬른 본체(93)의 내부 공간은 전기 히터(103)로 가열되어 소정 레벨의 온도로 상기 탄소화물(31)를 가열한다.
상기 킬른 본체(93)에 있어서, 상기 탄소화물(31)의 온도는 750℃이상 950℃이하의 범위가 바람직하다. 상기 킬른 본체(93)의 내부 온도가 상기 탄소화물(31)의 온도로서 간주되면, 상기 전기 히터(103)는 온도를 조절하여 상기 범위로 내부 온도를 제어한다. 상기 킬른 본체(93)에 의한 활성화 단계에 있어서, 상기 탄소화물(31)는 산화된다. 구체적으로는 상기 탄소화물(31)의 탄소 원자 이외의 원자 또는 원자단이 산화되고 제거된다. 또한, 상기 탄소화물(31)의 탄소 원자 부분이 산 화되어 이산화 탄소 또는 일산화 탄소의 형태로 제거된다. 이것은 작은 직경의 탄소화물(31)의 미세 세공을 형성하여 활성탄(22)을 얻는다.
상기 활성화 단계는 열을 흡수하는 흡열 반응이므로, 필요 시간이 상기 탄소화물(31)에 소정 열에너지를 가하기 위하여 단위 시간당 열에너지의 미소에 따라서 길어진다. 상기 탄소화물(31)를 활성화하는 시간은 상기 킬른 본체(93)의 내부 온도의 최저점에 따라서 길어진다. 상기 탄소화물(31)의 온도가 750℃ 미만이면, 활성화가 일어나지 않아 흡착력을 지닌 활성탄(22)이 얻어질 수 없다. 상기 탄소화물(31)의 온도가 950℃를 초과하면, 상기 로터리 킬른(91)의 제조 비용이 매우 높아진다. 상기 탄소화물(31)에 함유된 탄소 원자 중, 이산화 탄소, 일산화 탄소 등의 산화된 형태로 제거되는 탄소 원자의 수가 지나치게 크게 된다. 상기 활성탄(22)의 수율은 제거되는 탄소 원자의 수가 크게 될수록 저하된다. 따라서, 상기 킬른 본체(93)의 탄소화물(31)의 적당한 범위의 온도는 상기 범위로서 결정된다.
상기 가스원(92)으로부터 가스상 이산화 탄소(105)(CO2)가 상기 로타리 킬른(93)으로 공급구(107) 또는 가스 도관을 통하여 유동된다. 상기 가스상 이산화 탄소의 공급량은 상기 탄소화물(31)의 양에 따라서 달라진다. 바꿔 말하면, 상기 가스상 이산화 탄소의 양은 상기 탄소화물(31)의 양이 많을수록 많아진다. 상기 가스상 이산화 탄소의 공급은 활성화의 개시 또는 활성화 기간 전체 또는 활성화 동안에 연속적으로 행해질 수 있다. 상기 킬른 본체(93)의 가스는 이산화 탄소로 한정되지 않고, 자신의 환원에 의해 탄소화물(31)를 산화하는 산화제 가스일 수 있 다. 산화제 가스의 예로는 이산화 탄소, 증기, 공기 등, 그리고 이들 중 2종이상의 혼합물이 포함된다.
활성화 시간은 상기 활성화 탄소(22)의 수욜이 50%로 설정되도록 조절된다. 상기 활성화 탄소(22)의 수욜은 100×B/A로서 정의되고, A는 활성화를 위한 탄소화물(22)의 중량이고, B는 활성화에 의해 얻어진 활성탄의 중량이다. 또한, 활성화 시간은 전기 히터(103)의 가열 성능 및 킬른 본체의 회전 속도에 의해서도 조절될 수 있다.
상기 활성화 장치(69)의 탄소화물(31)의 활성화는 바람직하지 않은 매우 미세한 입자가 제거된다. 상기 활성탄(22)은 다수의 미세 세공을 지녀 매우 넓은 표면적을 가질 수 있다. 상기 활성탄(22)의 흡착력은 상기 탄소화물(31) 보다 매우 높다. 상기 로터리 킬른(91)에 의해 회전되면서 상기 탄소화물(31)가 활성화되기 때문에, 공지의 코코넛 껍질 활성탄의 것과 거의 동일한 레벨로 흡착력을 지닌 활성탄(22)이 효율적으로 제조될 수 있다. 상기 활성화 후, 상기 킬른 본체(93)의 셔터(98)가 개방되어 상기 활성탄(22)이 방출된다. 여기서, 상기 셔터(97)는 다음 작동을 위한 상기 탄소화물(31)의 새로운 공급을 위하여 상기 킬른 본체(93)에서 개방될 수 있다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 활성화 도중에 상기 탄소화물(31)를 교반하기 위하여 로터리 킬른(91)이 사용된다. 그러나, 상기 탄소화물(31)에 대하여 열전도 및 가스상 이산화 탄소(105)와의 접착 효율성을 얻기 위하여 다른 구조를 사용할 수 있다. 예컨대, 탄소화물(31)를 함유하는 용기에 가스상 산화제를 블로잉하여 가 스 유동에 의해 교반할 수 있다. 또한, 상기 용기는 진동시키거나 흔들어서 상기 탄소화물(31)를 교반해도 좋다.
상기 방법의 측정에 따라서, JIS K1474에 따른 디클로로메탄의 흡착력은 약 0.6g/g이다. 상기 용액 캐스팅 시스템에 있어서, 상기 흡착 장치의 증기에 의한 탈착으로 인한 열화 및 용제로 인한 열화가 발생되지 않는다. 여기서, 흡착력의 값은 상기 활성탄의 1g 당 흡착된 디클로메탄의 중량(g)이다.
상기 탄소화에서 생성된 가스는 가스상 아세트산이다. 이것은 아세틸 셀룰로오스가 도 1의 다층 폐기 필름(17)의 제 1 및 제 2 셀룰로오스 아실레이트 층의 셀룰로오스 아실레이트로서 함유되기 때문이다. 상기 아세틸기 이외에 아실기가 상기 셀룰로오스 아실레이트에 함유되면, 프로피온산 및 부티르산 등의 상기 아세트산 이외의 카르복실산이 상기 아세트산 대신에 또는 그 이외로 발생될 수 있다.
여기서, 활성탄에 대한 탄소질 원료로서의 셀룰로오스 아실레이트의 상태가 칩형상으로 제한되는 것은 아니다. 상기 셀룰로오스 아실레이트의 다른 형태의 예로는 폴리머 도프를 제조하는데 있어서 로스로서 회수되는 성분인 건조 상태의 입자형, 분말형 등이고, 또한 및 단편, 블록 등을 형성한다. 활성탄은 편광판의 각종 폐기 재료 및 상기 편광판을 제조할 때에 폐기된 중간 생성물로부터 제조될 수 있다.
[실시예]
본 발명의 실시예는 이하에 기재된다. 비교예 1 및 비교예 2, 및 참조예와 함께 실시예 1 및 실시예 2에 대한 실험이 행해졌다.
[비교예 1]
셀룰로오스 아실레이트의 단층 폐기 필름은 로터리 커터에 의해서 커팅되어 약 1cm×1cm 크기의 칩이 형성되었다. 활성탄은 이하 조건에서 상기 칩으로부터 제조되었다. 탄소화에 있어서, 상기 칩은 모두 가열 노(71)에 공급되었고, 한번에 함께 탄소화되었다. 상기 가열 노(71)의 내부 온도는 350℃이상 600℃이하였다. 가열 시간은 15분이었다. 활성화 단계(37)에 있어서, 가열이 900℃에서 90분 동안 행해졌다. 활성화 장치(69)는 가스 공급원(92)에 의해서 가스상 이산화 탄소(105)가 공급되었다. 상기 이산화 탄소 가스(105)의 유속은 1L/분이었다. 상기 활성화 장치(69)의 혼합 블레이드(106)의 회전 속도는 0.75rpm이었다.
상기 활성탄에 관해서, 중량에 대한 내성, 증기에 대한 내성, 요오드 흡착성, 및 디클로로메탄 흡착성에 대한 평가가 행해졌다. 상기 중량에 대한 내성은 상기 활성탄 입자의 경도이다. 상기 증기에 대한 내성은 증기의 탈착시에 상기 활성탄 입자의 경도에 관한 저분해도이다. 상기 평가 방법의 상세 설명은 이하와 같다.
a. 중량에 대한 내성. 일정 직경의 입자는 상기로 얻어진 활성탄로부터 샘플링되었다. 상기 샘플링된 입자는 1㎠의 영역의 유리 플레이트 상에 두껍게 스프레딩되었다. 1㎠의 영역의 스테인레스 플레이트는 상기 펼쳐진 입자 상에 놓여졌다. 중량은 상기 스테인레스 플레이트 상에 1분 동안 가해졌다. 상기 샘플링된 입자의 붕괴 상태는 육안으로 관찰되었다. 상기 내성은 상기 붕괴된 입자의 중량비가 0%이상 10%이하인 경우에 "양호"로 평가되었고, 상기 비가 10%를 초과하는 경우에 "열악"으로 평가되었다. "양호"로 평가된 경우에 가해진 질량의 최대값이 얻어졌고, 상기 평가의 결과로서 사용되었다.
b. 증기에 대한 내성. 약 15g의 소정 직경의 입자가 상기로 얻어진 활성탄로부터 샘플링되었다. 상기 샘플링된 입자는 물에 대해 투과성을 갖는 필터 용지로 이루어진 박스 형태의 용기에 놓여졌다. 증기는 상기 샘플링된 입자에 상기 증기의 양을 조절하여 충분하게 상기 샘플링된 입자가 분산되지 않게 유지하면서 30분 동안 블로잉되었다. 상기 블로잉 후, 상기 샘플링된 입자의 외형은 육안으로 관찰되었다. 상기 내성은 보다 미세하게 붕괴된 입자의 비가 50% 미만인 경우에 "양호"로 평가되었고, 보다 미세하게 붕괴된 입자의 비가 50%이상인 경우에 "열악"으로 평가되었다.
c. 요오드 흡착성. JIS K1474의 방법에 의해서 측정되었다. 상기 측정값은 상기 활성탄 1g 당 흡착된 요오드의 중량(mg)이었다.
d. 디클로로메탄 흡착성. JIS K1474의 방법에 의해서 측정되었다. 상기 측정값은 상기 활성탄 1g 당 흡착된 디클로로메탄의 중량(mg)이었다.
또한, 증기으로 흡착 및 탈착이 행해진 활성탄은 중량에 대한 내성 및 흡착성이 평가되었다. 이를 종료하기 위해서, 상기 활성탄은 150℃에서 1시간 동안 건조되었고, 상기 평가 방법 a, c 및 d로 평가되었다.
비교예 1에 의해서 얻어진 상기 활성탄의 평가 결과는 표 1에 나타내어진다. 표 1의 용어 단층 필름은 단층 폐기 필름으로 사용된다. 탄소화의 횟수는 공급 단계와 분해 단계의 반복 횟수를 의미한다. 비교예 1에 있어서, 상기 칩이 모두 상기 가열 노에 공급되고 한번에 탄소화되는 경우, "1회"는 탄소화의 횟수로 나타내어진 다. 표 1의 부호 a, b, c 및 d는 상술의 평가 방법에 상응한다. 비교예 1에 관해서, 상기 활성탄은 중량에 대한 내성(a)이 측정되지 않도록 200~300미크론의 평균 직경을 갖는 입자가었다. 표 1에 없음 표시로 나타내어진다. 증기(b)에 관해서, 증기으로 인한 외형의 변화는 비교예 1에서 발견되지 않았다. 이러한 결과는 본 발명과의 비교에 관하여 고려하지 않은 것이므로 표 1에 없음 표시로 나타내어진다. 표 1에 취급성도 나타내어진다.
비교예 1로 얻어진 활성탄은 분말 형태였다. 흡착 장치에의 수용시에 상기 활성탄의 분산이 발생되었다. 상기 활성탄의 수용된 상태는 분말 형태로 인하여 상기 흡착 장치의 챔버 내에서 현저한 갭이 없이 매우 조밀하였다. 흡착된 가스 용제의 접촉 영역은 입자형 활성탄에 의한 접촉 영역에 비하여 좁았다. 증기를 사용하여 탈착이 행해지는 경우, 챔버 내의 압력은 증가되었고, 상기 챔버로부터 활성탄 일부가 방출되었다. 이것은 표 1에서 취급성 열악으로 평가되었다.
[실시예 1]
이하를 제외하고 비교예 1의 활성탄 제조가 반복되었다. 탄소화 단계(32)에 있어서, 칩(63)은 10개의 군으로 나누어졌고, 10회의 공급기 및 분해기를 행함으로써 탄소화되었다. 상기 분해기의 회전 가마(91)의 내부 온도는 일반적으로 350℃이상, 600℃ 이하로 설정되었다. 상기 분해기의 길이는 15분이었다. 상기 비교예 1의 활성화 단계(37)의 조건이 반복되었다. 따라서, 평균 입자 직경 5mm의 입자형 활성탄이 제조되었다.
실시예 1의 활성탄(22)은 상기 비교예 1과 동일한 방법인 평가 방법 a, b, c 및 d로 평가되었다. 그 결과는 표 1에 나타내어진다. 실시예 1에 의해서 얻어진 활성탄의 취급성은 실시예 1의 활성탄이 입자형이었으므로 상기 비교예 1에서의 분말형 활성탄의 열악한 취급성과는 다르게 양호하였다. 흡착 장치에의 수용이나 흡착, 탈착도 양호하게 행해질 수 있었다. 표 1에서의 "취급성"의 평가는 양호하였다.
[비교예 2]
분말형 활성탄이 바인더와 함께 가공되어 평균 입자 직경 5mm의 입자를 제조한 점이 다르게 상기 비교예 1이 반복되었다. 상기 바인더는 옥수수 전분이었다. 활성탄(22)은 상기 평가 방법 a~d에 의해서 평가되었다. 상기 평가의 결과는 표 1에 나타내어진다. 실시예 2에서 얻어진 활성탄(22)은 입자형이었다. 상기 활성탄(22)의 취급성은 양호한 것으로 밝혀졌다. 바인더로서 옥수수 전분이 사용되었으므로 환경에 대한 바람직하지 않은 영향이 적어지는 것으로 추측되었다.
[실시예 2]
상기 단층 폐기 필름 대신에 다층 폐기 필름(17)이 사용된 점이 다르게 상기 실시예 1이 반복되었다. 활성탄(22)은 상기 다층 폐기 필름(17)으로부터 평균 입자 직경 5mm로 제조되었다. 상기 다층 폐기 필름(17)은 편광 플레이트의 폐기 물질이었다. 상기 활성탄(22)은 상기 평가 방법 a~d에 의해서 평가되었다. 실시예 2에서 얻어진 활성탄(22)은 입자형이었다. 상기 활성탄(22)의 취급성은 양호한 것으로 밝혀졌고, 이것은 표 1에 나타내어진다.
[참조예]
Takeda Pharmaceutical Co., Ltd. 제품인 상표명 Shirasagi의 시판의 야자 껍질 활성탄이 사용된 점이 다르게 상기 비교예 1이 반복되었다. 활성탄은 상기 평가 방법 a~d에 의해서 평가되었다. 상기 평가의 결과는 표 1에 나타내어진다. 야자 껍질 활성탄은 입자형이었다. 그 취급성은 양호한 것으로 밝혀졌다. 그러나, 석유 피치가 상기 야자 껍질 활성탄의 바인더로서 사용되었고, 이것은 환경에 바람직하지 않은 영향으로서 여겨져야 한다.
Figure 112008082512897-PAT00001
Figure 112008082512897-PAT00002
주석.
*1 바인더를 사용하여 비교예 1에 의해서 분말형 활성탄로부터 얻어진 입자형.
*2 바인더를 사용하여 분말형 활성탄로부터 얻어진 시판 입자형 활성탄.
표 1에서 관찰된 바와 같이, 본 발명에 의해서 제조된 활성탄은 시판 코코넛 껍질 활성탄의 흡착성 이상의 흡착성을 가질 수 있다. 셀룰로오스 아실레이트를 사용하여 흡착 고품질의 활성탄을 제조할 수 있다. 대량으로 폐기되는 필름, 편광판 등은 활성탄의 형태로 재사용될 수 있다. 또한, 입자형 활성탄은 취급이 용이할 수 있다. 또한, 본 발명의 활성탄은 흡착 이외에 중량에 대한 높은 내성 및 증기에 대한 높은 내성을 갖는다. 본 발명의 활성탄의 사용에 있어서, 환경에의 영향은 매우 작아질 수 있다.
본 발명은 수반되는 도를 참조하여 그들의 바람직한 실시형태의 방법에 의해서 완전하게 설명되지만, 당해 업자에게는 각종 변화 및 변경이 명백할 것이다. 따라서, 이들 변화 및 변경이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 그들은 그 안에 포함되는 것으로 구성되어야 한다.
본 발명의 상기 목적 및 이점이 첨부된 도면과 연관되어 이해될 때, 하기 상세한 설명으로부터 더욱 명백하게 될 것이다.
도 1a는 탄소질 원료로서 다층 폐기 필름을 나타내는 단면도이다;
도 1b는 다른 다층 폐기 필름을 나타내는 단면도이다;
도 2는 활성탄의 제조방법을 나타내는 플로우 차트이다;
도 3은 활성탄의 제조 시스템을 나타내는 블록도이다;
도 4a는 탄소화의 제 1 회째에서의 가열 노의 상태를 나타내는 설명도이다;
도 4b는 탄소화의 제 2 회째의 공급기에서의 가열 노의 상태를 나타내는 설명도이다;
도 4c는 탄소화 3 회째의 공급기에서의 가열 노의 상태를 나타내는 설명도이다;
도 5는 활성화 장치를 설명하는 설명도이다.

Claims (20)

  1. 공급기 및 분해기를 갖는 탄소화 단계로서, 상기 복수의 공급기에서 셀룰로오스 아실레이트가 가열 노에 공급되고, 상기 분해기는 상기 공급기 후에 각각 설정되어 상기 가열 노에서 상기 셀룰로오스 아실레이트를 용융 및 열분해하여 탄소화물을 얻는 탄소화 단계;
    상기 탄소화물을 냉각하는 냉각 단계;
    상기 탄소화물을 분쇄하여 입자를 얻는 분쇄 단계; 및
    가스상 산화제의 존재하에 상기 입자에 열을 가하여 상기 입자에 미세 세공을 형성하여 상기 탄소화물을 산화시킴으로써, 상기 입자를 활성화시켜 활성탄을 생성하는 활성화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 2 회째 또는 후의 상기 분해기에서, 이전에 제조된 상기 탄소화물은 상기 셀룰로오스 아실레이트의 용해물로 채워지는 것을 특징으로 하는 활성탄 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 공급기 중 N번째[여기서, N은 2이상의 정수] 공급기는 상기 카르복실산의 가스가 상기 분해기 중 (N-1)번째 분해기에서 생성되는 동안에 개시되는 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가열 노에 존재하는 카르복실산의 카르복실산 농도는 탄소화 동안에 더욱 높아지고;
    상기 복수의 분해기 후에 상기 가열 노 중의 상기 카르복실산 농도를 검출하는 단계를 더 포함하고;
    상기 카르복실산 농도가 피크를 초과하게 되면, 상기 탄소화 단계는 종료되고 상기 냉각 단계가 개시되는 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 카르복실산 농도가 상기 (N-1)번째 분해기에서의 그 피크의 D%[D는 60이하임]이하가 되면, 상기 N번째 공급기가 개시되는 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수는 3이상인 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 분쇄 단계에 있어서, 상기 탄소화물은 2mm이상 20mm이하의 크기로 분쇄되는 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 아실레이트의 필름을 칩으로 커팅하여 상기 가열 노에 공급하는 커팅 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열 노의 온도는 300℃이상 600℃이하인 것을 특징으로 하는 활성탄 의 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 분해기에 있어서, 상기 셀룰로오스 아실레이트는 15분이상 60분이하 동안 가열되는 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 활성화 단계 전에 상기 입자를 분급하는 분급 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조방법.
  12. 셀룰로오스 아실레이트를 탄소화하여 탄소화물을 생성하는 탄소화기;
    상기 탄소화물을 분쇄하여 입자를 얻는 분쇄기;
    상기 입자를 활성화하여 활성탄을 생성하는 활성화 장치를 포함하는 활성탄 제조 시스템에 있어서:
    상기 탄소화기는 상기 셀룰로오스 아실레트를 복수회 공급하는 디스펜서; 및
    상기 디스펜서 작동 후 마다 작동되어 상기 디스펜서로부터 상기 셀룰로오스 아실레이트를 용융 및 열분해하여 상기 탄소화물을 얻는 가열 노를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 탄소화기로부터 상기 탄소화물을 냉각하는 냉각기를 더 포함하고;
    상기 활성화 장치는 가스상 산화제 및 열을 사용하여 상기 활성탄을 생성하는 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 분해기 중 제 2 분해기 또는 그 후에 이전에 제조된 상기 탄소화물은 상기 셀룰로오스 아실레이트의 융융물로 채워지는 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조 시스템
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 디스펜서의 N번째 공급기는 상기 카르복실산의 가스가 상기 가열 노의 (N-1)번째[여기서, N은 2이상의 정수] 분해기에서 생성되는 동안 개시되는 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 가열 노에 존재하는 카르복실산의 카르복실산 농도가 탄소화 동안에 더욱 높아지고;
    상기 가열 노에서의 상기 복수의 분해기 후에 상기 가열 노 중의 상기 카르복실산 농도를 검출하는 농도 센서를 더 포함하고;
    상기 카르복실산 농도가 피크를 초과하게 되면, 상기 가열 노가 불활성이 되고, 상기 탄소화물은 상기 냉각기로 반송되는 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 카르복실산 농도가 상기 (N-1)번째 분해기의 그 피크의 D%[D는 60이하임]이하가 되면 상기 N번째 공급기가 개시되는 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 복수는 3이상인 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조 시스템.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 분쇄기는 상기 탄소화물을 2mm이상 20mm이하의 크기로 분쇄하는 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조 시스템.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 가열 노의 온도는 300℃이상 600℃이하인 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조 시스템.
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