JPH0131935B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、かせいアルカリ（caustic）で含浸
した活性炭の再生方法に関するものである。特に
本発明は、高濃度（30〜50％）次に低濃度（５〜
25％）NaOHまたはKOH溶液の両方を使用する
ことを包含する３段階処理によるかせいアルカリ
含浸活性炭の再生に関するものである。 NaOHで含浸した活性炭はシンハ等の米国特
許第4072479号に記載されており、シンハ等の特
許の内容を引用して織り込むことは発明者の意志
である。 KOHで含浸した活性炭はマクネイル等の米国
特許第2872412号およびスウイナルスキ等、
Chem.Stosowana、第49(3)集、第287〜94頁
（1965年）、ケミカルアプストラクト、第64巻、第
1379C頁に記載されている。 かせいアルカリ含浸炭素は悪臭のイオウおよび
有機化合物に対して優れた吸着剤である。本明細
書中で用いられる通り、アルカリ含浸炭素は
NaOHまたはKOHで含浸した炭素に言及する。
それ故かせいアルカリはNaOHまたはKOHとし
て定義され、またあらゆる他のアルカリ金属水酸
化物も包含することができる。典型的な悪臭のイ
オウ含有化合物は主として硫化水素、メルカプタ
ンおよび硫化物を包含する。悪臭の有機化合物は
高級有機化合物、例えば下水処理設備と組合わせ
られた化合物のバクテリア分解によつて生成した
化合物のすべてを包含する。 かかる悪臭化合物の吸着はさらに吸着させるの
に対して炭素の効力を低下させる。ある点でちよ
うどその時（漏出点として知られる）炭素が廃物
となる、即ち吸着するための能力を失う。その点
で炭素は再生されなければならない。 本発明の３段階再生方法の発見に先立つてシン
ハ等によつて記載されたタイプの炭素は廃炭素を
50％NaOH溶液で少なくとも18時間処理し、次
いで１回水ですすぐことによつて再生していた。 最初に廃炭素を水で洗浄し、その後に高濃度か
せいアルカリ洗浄、続いて低濃度アルカリ洗浄を
行なう本発明の方法を用いることによつて先行技
術の方法より10〜20％吸着能の改良された再生を
得る。 本発明の目的は、かせいアルカリで含浸した活
性炭の吸着能の改良再生である。本発明は含浸炭
素のさらに長い有効寿命、安価な試薬および操作
の便利な方法を考慮するものである。 従つて、(a)22〜77℃の温度範囲で廃炭素を水で
洗浄し、(b)洗浄した廃炭素を22〜82℃の温度範囲
で13〜24時間の接触時間30〜50％（高濃度）のか
せいアルカリ溶液で洗浄し、(c)段階(b)からの廃炭
素を22〜82℃の温度範囲で３〜24時間の接触時間
５〜25％（低濃度）のかせいアルカリ溶液で処理
してイオウ汚染物を除去する段階からなる廃アル
カリ含浸活性炭の再生方法を提供するものであ
る。 本発明の方法を経るアルカリ含浸炭素の再生に
おいて４つの要因(a)炭素の水分含有量(b)かせいア
ルカリ溶液温度(c)かせいアルカリ溶液濃度および
(d)接触時間が重要であることを見出した。 アルカリ溶液で再生する前の廃炭素の水分含有
量は本方法の効率に臨界的要素である。吸着の前
あるいは後における活性炭の水分含量にかかわら
ず、炭素は再生に先立つて洗浄しなければならな
い。炭素を洗浄することは有機およびイオウ両汚
染物の除去を増進する。定義によれば洗浄した炭
素は洗浄後炭素に少なくとも25重量％の水分を含
有する。一方典型的な乾燥炭素は18重量％以上の
水分は含有しない。洗浄した炭素の好ましい水分
含有量は30〜40重量％または少なくとも25重量％
である。水の洗浄は22〜77℃の温度範囲で好まし
くは49℃で実施することができる。炭素の再生
後、以下に記載される通り、炭素の水分含有量は
40重量％ほどであることができる。再使用に先立
つてこの水分含有量は18〜25重量％に好ましくは
18重量％以下に低下させるべきである。 イオウおよび有機汚染物は二種の異なるかせい
アルカリ濃度によつて除去する。NaOH濃度５
〜25％、好適濃度15〜20％NaOHがイオウ汚染
物の除去に有効であることがわかつた。有機汚染
物はNaOH濃度30〜50％で、好適濃度50％で除
去された。KOH濃度５〜25％、好適濃度15〜25
％KOHがイオウ汚染物の除去に有効であること
がわかつた。有機汚染物はKOH濃度30〜50％、
好適濃度50％で除去された。 かせいアルカリ溶液の温度は汚染物除去効率に
直接影響する。かせいアルカリ溶液の温度が増大
するにつれて、除去されるイオウおよび有機両汚
染物の割合が増加する。高濃度および低濃度アル
カリ溶液に対する有用な温度範囲は22〜82℃であ
り好適なアルカリ温度は60℃である。 NaOHの２種の溶液に対する接触時間は低濃
度（５〜25％）に対して３〜24時間および高濃度
（30〜50％）に対して13〜24時間と異なる。高濃
度溶液に対する好ましい接触時間は約18時間であ
る。この時間の後は有機汚染物は低下した効率で
除去される。低濃度溶液でイオウ汚染物を除去す
るための好ましい接触時間は５〜10時間である。
KOHの２種の溶液に対する接触時間は低濃度に
対して３〜24時間および高濃度溶液に対して13〜
24時間と異なる。低濃度および高濃度KOH溶液
に対する好ましい接触時間は各々５時間および18
時間である。 接触時間はかせいアルカリ溶液の温度、かせい
アルカリ溶液の濃度および廃炭素のイオウおよび
有機化合物による汚染レベルに依存する。示唆さ
れたそして好適とされた値は当業者に指針として
そしてかせいアルカリ含浸炭素の再生のための要
因として役立つ。 本方法の記載がNaOHまたはKOH溶液でのか
せいアルカリ含浸炭素の再生を要求する一方、
様々な再生の組合わせが炭素吸着の当業者に容易
に明白になろう。例えば、NaOH含浸炭素は
NaOHまたはKOH溶液で再生することができ、
KOH含浸炭素はKOHまたはNaOH溶液で再生す
ることができる。 本発明は、小規模な静的再生計画に関連して例
示するが、本発明の精神が明細書中に示した要因
から大きく逸脱することなく炭素再循環計画また
はあらゆる大“範囲規模”適用に容易に移すこと
は炭素吸着の当業者に容易に理解されるであろ
う。これらの実施例は単に方法を具体的に示すも
のであり、いかなる手段でも本発明の適用を制限
するものではない。 本発明の方法は、アルカリ含浸活性炭の再生時
に上記で論じた４要因の効果を示す次の実施例に
よつて最もよく理解することができる。 一般に再生は静的方法で実施された、廃炭素
250ｇを上部に注入した（異なつた濃度）700mlア
ルカリ溶液の入つた1000mlエルレンマイヤーフラ
スコに装填した。試料を22℃および室の条件下指
示した接触時間維持した。他の温度における試料
を温または冷水溶中で制御した。接触時間が経過
した後、アルカリを除去して、炭素を２回水で洗
浄した。次に炭素試料を乾燥し、除去された汚染
物の割合を分折した。 実施例 １ 廃炭素からのイオウ除去−イオウの除去は５種
の異なるNaOH濃度を用いてすべて包囲温度で
４時間以上の接触時間を用いて比較した。乾燥炭
素に対する結果を以下の表に示す。

【表】 上の数値は除去されたイオウの割合を百分
率で示したものである。
※の条件ではデータをとつていない。
実施例 廃炭素からの有機除去−有機汚染物の除去に対
して最も有効なNaOH濃度を定量するために廃
炭素の２試料をNaOHの異なる濃度で異なる接
触時間処理した。これらの試験結果を表ａ（低
有機レベル）およびｂ（高有機レベル）に示す。
前洗浄を行つた廃炭素からの有機物除去のデータ
を表ｃに示す。

【表】

【表】

【表】 実施例 廃含浸炭素（NaOH）の２試料を(a)NaOH溶
液を用いる本発明の３段階処理および(b)先行技術
の再生処理で処理した。 (a) 水分のない、イオウ7.84重量％および有機汚
染物9.98重量％の廃炭素（NaOH）を22℃にお
いて１床容量の水で洗浄した。水を排水し、吸
着装置を直ちに１床容量の50％NaOH溶液で
充填した。かせいアルカリ溶液温度を接触時間
約18時間22℃に維持した。かせいアルカリ溶液
を1/4床用量を残して除去した。吸着装置を15
％NaOH溶液を生成する3/4床容量の水で充填
し、イオウ除去接触時間を22℃の温度で５時間
とした。かせいアルカリを除去し、吸着装置を
水２床容量で洗浄した。炭素を空気乾燥し再使
用のために準備した。イオウ除去は97.5％およ
び有機除去は100％であつた。 (b) 水分のないイオウ7.84重量％および有機汚染
物9.98重量％を含有する廃炭素（NaOH）を50
％NaOH溶液１床容量で処理した。かせいア
ルカリ溶液温度を22℃で接触時間18時間維持し
た。かせいアルカリ溶液を除去し、吸着剤を水
１床容量で洗浄した。炭素を空気乾燥し、再使
用のために準備した。イオウ除去は58.6％およ
び有機除去は98.9％であつた。 実施例 廃含浸炭素（NaOH）の２試料を(a)KOH溶液
を用いる本発明の３段階処理および(b)先行技術の
再生処理で処理した。 (a) イオウ16.0重量％および有機汚染物8.76重量
％を含有する水分のない廃炭素（NaOH）を
77℃において１床容量で洗浄した。水を排水
し、直ちに吸着装置を50％KOH溶液１床容量
で充填した。かせいアルカリ溶液を22℃で接触
時間18時間維持した。KOH溶液を除去した。
吸着装置を15％KOH溶液で充填し、イオウ除
去接触時間と22℃の温度で５時間とした。かせ
いアルカリを除去し、吸着剤を２床容量の水で
洗浄した。炭素を空気乾燥し、再使用のために
準備した。イオウ除去は81.4％であり、有機除
去は43.2％であつた。 (b) イオウ16.0重量％および有機汚染物8.76重量
％を含有する水分のない廃炭素（NaOH）77
℃において１床容量の水で洗浄した。水を排水
し、吸着装置を直ちに15％KOH溶液１床容量
で充填した。かせいアルカリ溶液を22℃で接触
時間18時間維持した。かせいアルカリを除去
し、炭素を空気乾燥して再使用のために準備し
た。イオウ除去は47.8％であり、有機除去は
0.05％であつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 22〜77℃の温度範囲で廃炭素を水で洗浄
   し、 (b) 洗浄した廃炭素を22〜82℃の温度範囲で13〜
   24時間の接触時間30〜50％かせいアルカリ溶液
   で処理して有機汚染物を除去し、そして (c) 段階(b)からの廃炭素を22〜82℃の温度範囲で
   13〜24時間の接触時間５〜25％かせいアルカリ
   溶液で処理してイオウ汚染物を除去する段階か
   らなることを特徴とするアルカリ含浸活性炭の
   再生方法。 ２ 有機汚染物を除去するのに十分なアルカリの
   濃度が50％であり、接触時間が60℃の温度で約18
   時間である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ イオウ汚染物を除去するのに十分なアルカリ
   の濃度が15〜20％であり、接触時間が60℃の温度
   で５〜10時間である特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ４ かせいアルカリがNaOHである特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ５ かせいアルカリがKOHである特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ６ 廃炭素を洗浄するための水の温度は49℃であ
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。