JPH04182308A - 活性炭の製造方法 - Google Patents

活性炭の製造方法

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JPH04182308A
JPH04182308A JP2307194A JP30719490A JPH04182308A JP H04182308 A JPH04182308 A JP H04182308A JP 2307194 A JP2307194 A JP 2307194A JP 30719490 A JP30719490 A JP 30719490A JP H04182308 A JPH04182308 A JP H04182308A
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JP
Japan
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coal
activated carbon
granulated
granulated coal
coated
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JP2307194A
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Tokuji Yamaguchi
山口 徳二
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は活性炭の製造方法に関する。この方法によって
製造された活性炭は上水および排水中の有害物質の除去
、ガソリン等の揮発性有機物、排ガス中の有毒ガスある
いは臭気を吸収するために使用する。
(従来の技術) 従来、石炭を原料とする活性炭は、石炭を微粉砕し、こ
の微粉炭を造粒炭とした後、炭化賦活するプロセスによ
って製造されている。
この場合、機械的強度の強い良質活性炭を製造するには
、原料石炭として粘結炭を選択する事が必要である。
粘結炭を用いて活性炭の前駆体である炭化物を製造する
には、炭化過程において、造粒炭が軟化溶融し造粒炭相
互が融着しないように処理することが重要である。
このための手段として、従来から種々の方法が提案され
ている。たとえば、特開昭5Q−152993号公報に
は、粘結炭を微粉砕し、塊成化した造粒炭を酸素含有ガ
スで処理し、酸化度85以上(ASTM  D−720
−4,6によるFree −5tielljng In
dexまたはJIS  M880]、−1979のボタ
ン指数でOに等しい)まで不溶融化した後、炭化賦活す
る方法が提案されている。
この技術による場合、造粒炭を酸素含有ガスで石炭の粘
結性を公報に記載されているように、酸化度85以上と
十分に酸化処理するためには、大掛かりな装置および長
時間の酸化処理時間が必要となる。また、この様に粘結
炭を十分に酸化させると、活性炭の機械的強度が著しく
低下する欠点がある。ただし、造粒炭相互の融着は完全
に防止できる。
他方、特開昭47−17396号公報には、粘結性を有
する炭素物質の細粒に石炭系、木質系あるいは繊維系の
非粘性物質細粒、すなわち加熱しても軟化溶融しない物
質を混合して炭化する方法が開示されている。この先行
技術による場合、粘性粒子の相互融着を防止するには、
30%から50%の非粘性物質の混合が必要であり、本
来炭化すべき粘結性を有する炭素物質粒子の処理量が減
少し生産性が低下すると共に炭素物質粒子と非粘性物質
細粒の物性が異なるためか均一混合が達成されず粘結炭
粒子相互の融着が起こる事がある。
成上のように、現在知られている粘結炭あるいは粘結性
を有する炭素物質を原料とする高品質の活性炭の製造方
法は、粘結炭を酸化処理し炭化過程で溶融しない石炭に
転換する方法あるいは粘結性粒子と非粘性物質細粒を混
合して炭化した後、賦活し活性炭を製造する方法である
。
(発明が解決しようどする課題) これら公知の活性炭製造方法では、酸素含有カスによる
長時間の不融化が必要であるため大掛がすな装置が必要
であるばかりでなく、品質面からは、活性炭の機械的強
度の高い活性炭が製造できない。他方、粘結性を有する
粘性物質細粒と非粘性物質細粒を混合して炭化した後、
賦活し活性炭を製造する方法では、粘結性物質細粒子相
互の融着が起こるとともに生産性が阻害される欠点があ
る。
本発明は、粘結炭を原料として、機械的強度が高く、比
表面積の大きな良質活性炭を、簡潔なプロセスで、しか
も安価な製造方法を提供することを目的としてなされた
。
(課題を解決するための手段) 本発明は、その目的を達成するために、粘結性を有する
造粒炭を炭化し、その後賦活処理し活性炭を製造する方
法において、造粒炭の表面に微粉砕した非溶融物質を被
覆し炭化する。または造粒炭の表面に微粉砕した非溶融
物質を被覆した後、短時間の酸化処理を行い、しかる後
に炭化することを特徴とする。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明者は粘結性を有した造粒炭から造粒炭相互の融着
が無く造粒炭単粒子の炭化物を生成させるために種々の
研究を重ねた結果、粘結性を有する造粒炭の表面に非溶
融物質を被覆し、炭化することによって造粒炭相互の融
着を防止し得ることを見出だし本発明に至ったものであ
る。
本発明における粘結性を有する造粒炭とは、JIS−M
880]にしたがって測定されるロガ指数35以上の造
粒炭で、粘結炭単独あるいは粘結炭と非溶融炭素含有物
質の混合炭である。
他方、非溶融物質とは炭化過程で溶融現象を示さない炭
素物質あるいは石炭類にあってはロガ指数20未満の非
粘結炭類である。
粘結性を有する造粒炭に被覆する非溶融物質は、微粉砕
されたものであり、好ましくは74μl1180%以上
の粒度に粉砕されたものが良い。造粒炭への非溶融物質
の被覆はバインダーを用いて行う。バインダーとしては
、水溶性のPVA、パルプ廃液、澱粉、廃!ll!!蜜
あるいはタール・ピッチ等が使用できる。
造粒炭への非溶融物質の被覆量は、造粒炭の粘結性にも
よるが被覆厚みとして 0.1mmから1町の範囲が良
い。
非溶融物質の被覆を厚くし過ぎると製品活性炭への非溶
融物質の混入量が多くなり好ましくない。
ただし、活性炭に転化できる非溶融物質の場合は、大き
な問題とはならない。
非溶融物質で被覆された造粒炭は、そのままあるいは乾
燥工程を経て炭化炉で炭化され、その後通常の方法で賦
活され活性炭とされる。
さらには、非溶融物質で被覆された造粒炭を酸素含有ガ
スにより短時間の酸化処理することは、造粒炭への非溶
融物質被覆量を軽減させ製品である活性炭への非溶融物
質の混入量を軽減するためである。すなわち、非溶融物
質の活性炭への混入量を軽減させるために造粒炭への非
溶融物質の被覆量を減少させると、部分的に造粒炭が被
覆されず炭化過程で造粒炭相互の融着現象を起こすこと
が有る。これの防止のために、非溶融物質を少量被覆し
た造粒炭を短時間で軽度の酸化処理を行う事によって造
粒炭相互の融着を防止する。この場合の酸化処理温度は
150 ’Cから350℃の範囲が適している。
本発明は、以」二のように粘結性を有する造粒炭に非溶
融物質を被覆する事によって炭化過程て造粒炭相互の融
着を防止し活性炭の前暉体である炭化物を製造できる。
本炭化物は、通常の手段でもって賦活し活性炭とする。
(実施例) 次に、本発明の詳細な説明する。本発明の実施例に使用
した粘結炭、非溶融物質の粉コークスおよび非粘結炭の
性状を表1に示す。なお、表]−の揮発分%(無水ベー
ス)は、JIS  M881.2−1972に従って測
定した値、ロガ指数はJIS  M2SO4,−197
9に従って測定した値である。
表1 1)造粒炭の製造 1−1)乾式造粒炭 表1の粘結炭を平均粒度20μmに粉砕し、加圧成型し
塊成炭とした後、3〜511nに粒度調整し、造粒炭と
した。
1−2)湿式造粒炭 表1の粘結炭を平均粒度20μm11に粉砕し、皿型造
粒機でもって、バインダーとしてパルプ廃液を用いて2
〜41冊粒径の造粒炭を製造した。
2)非溶融物質被覆造粒炭の製造 ”非溶融物質被覆造粒炭の製造は、パルプ廃液を用いて
皿型造粒機でもって乾式および湿式で製造した造粒炭に
表1の粉コークス(非溶融物質)および非粘結炭を被覆
した。非溶融物質被覆造粒炭の種類は表2に示した。
表2 非溶融物質被覆造粒炭の種類 3)炭化物の製造 3−1)窒素雰囲気での炭化 表2の試料No、 0 、1  から7の造粒炭をそれ
ぞれ内容積200リツトルの炭化炉に30kg装入し、
N2ガスを吹込みながら室温から2°C/minの加熱
速度で650°Cまで昇温し30分保定後取り出し炭化
物とした。その結果、非溶融物質被覆造粒炭のNa 1
.2.4および5は造粒炭が融着すること無く炭化物を
製造することができた。しかし、非溶融物質被覆造粒炭
のNo、 3.6および非溶融物質を被覆しない比較の
No、 7は炭化過程で融着現象を起こして活性炭用炭
化物とはなり得なかった。この事は非溶融物質の造粒炭
への被覆量が少ないか被覆しない場合は、造粒炭相互が
融着することを示している。
3−2)酸化処理した後に窒素雰囲気での炭化3−1)
の窒素雰囲気での炭化で造粒炭相互が融着したNα3.
6および比較のNo、 7の造粒炭を内容積200リッ
トルの炭化炉に30kg装入し酸化温度280℃、酸素
濃度8%の酸素含有ガスで30分間酸化処理した後、 
N2ガスを吹込みながら室温から2°C/minの加熱
速度で650°Cまで昇温し30分保定後取り出し炭化
物とした。
この結果、Nα3および6の造粒炭は造粒炭が融着する
こと無く炭化物を製造することができた。
しかし、Nn 7の非溶融物質を被覆しない造粒炭は造
粒炭相互が融着し活性炭用炭化物とはなり得なかった。
そこでNa7造粒炭の適性酸化時間を調査したところ、
造粒炭相互の融着が起きない酸化時間は120分であっ
た。この酸化時間120分は、非溶融物質被覆造粒炭の
Nα3および6造粒炭の4倍である。
非溶融物質被覆造粒炭のNn4および6の造粒炭の酸化
時間がNa 7の非溶融物質を被覆しない造粒炭の17
4であることは、造粒炭を酸化する装置は1/4 に縮
小することができることを意味している。
4)活性炭の製造 活性炭の製造は、3−1)で製造したNα1、Nα2、
Nn4、Nn 5.3−2)で製造したNa3、Na 
6および120分間の酸化処理を行った後炭化したNα
7の炭化物各々200gを、内容積3.4Qの反応管に
装入し、900℃でもって水蒸気量7g/minで5時
間賦活し活性炭とした。生成した活性炭の性状を表3に
示す。
なお、比表面積はBET法で測定した値であり、マイク
ロ強度は、内径25 +nn、長さ305 nnのステ
ンレス管に、直径8画のステンレス鋼球10個と0.6
mn以上の活性炭Logを入れ、回転数25rpmで4
0分間回転させた後の活性炭の0.35 mn r@以
」二の歩留であり、活性炭の機械的強度をあられす指数
である。
表3 表3の結果から本発明に従って製造した活性炭は、比較
の市販品の比表面積893m/gに対して1l− 896rn’/gから984イ/gと大きく吸着容量が
大きいことを示している。また活性炭の機械的強度を示
すマイクロ強度は、市販活性炭の80.1に対し87.
9から89.9と著しく高い値を示している。
さらに、実施例Nα7の造粒炭を120分と長時間酸化
処理して製造して得た活性炭は、比表面積は1367r
rr/gと大きいが、機械的強度を示すマイクロ強度が
81.4 と本発明の方法で製造した活性炭より著しく
劣る。
(発明の効果) 以上実施例および比較例に示したように、本発明の方法
すなわち、1)造粒炭の表面に微粉砕した非溶融物質を
被覆し、炭化・賦活する活性炭の製造方法および2)造
粒炭の表面に微粉砕した非溶融物質を被覆し、酸化処理
を行った後、炭化・賦活する活性炭の製造方法は、活性
炭用炭化物を簡潔なプロセスで製造することが出来る。
本発明の方法の炭化物から製造した活性炭は、比表面積
が大きく機械的強度が高いため水処理用活性炭、溶剤吸
着材およびガソリン吸着用として優れた性能を示すと共
に再生処理時の粉化ロスが低下する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)粘結性を有する造粒炭を炭化・賦活処理して活性
    炭を製造する方法において、造粒炭の表面に微粉砕した
    非溶融物質を被覆した後炭化・賦活することを特徴とす
    る活性炭の製造方法。
  2. (2)粘結性を有する造粒炭を炭化・賦活処理して活性
    炭を製造する方法において、造粒炭の表面に微粉砕した
    非溶融物質を被覆し、酸化処理を行った後、炭化・賦活
    することを特徴とする活性炭の製造方法。
JP2307194A 1990-11-15 1990-11-15 活性炭の製造方法 Pending JPH04182308A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100308584B1 (ko) * 1999-06-10 2001-09-24 반봉찬 폐 코크스 냉각분진을 이용한 활성탄 원료대체재 및 활성탄 제조방법
CN109264714A (zh) * 2018-10-26 2019-01-25 刘瑞林 一种改良型活性炭的配方及加工工艺
RU2698831C1 (ru) * 2018-06-19 2019-08-30 Илья Николаевич Новиков Способ и установка для переработки углеродосодержащего сырья
CN110357098A (zh) * 2019-07-10 2019-10-22 南京安捷特环保科技有限公司 一种物理法活性炭的生产方法

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