JPH0873207A

JPH0873207A - 活性炭の製造装置

Info

Publication number: JPH0873207A
Application number: JP6211578A
Authority: JP
Inventors: Yukitaka Hihara; 原行隆日
Original assignee: KANEKO KIKAKU KK; S F PLAN KK
Current assignee: KANEKO KIKAKU KK; S F PLAN KK
Priority date: 1994-09-05
Filing date: 1994-09-05
Publication date: 1996-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】熱効率が良く、搬送が確実で、しかも、設置ス
ペースをコンパクトにすることが可能な活性炭の製造装
置を提供する。【構成】縦型密閉炉３内を上下方向に複数の部屋６、
７、８、９に区分し、かつこれら各部屋を密閉構造にす
るとともに各部屋間に開閉可能なゲート１１を設け、さ
らに水蒸気の供給手段２２ａ、２２ｂ、２２ｃと放電板
１７とを配設し、上部に設けた供給口３１から、炭素質
材料３３を縦型密閉炉３内に供給し、該密閉炉３内の上
位の前記部屋内で水蒸気の噴霧中でこれら炭素質材料３
３に直接通電し、しかる後、前記ゲート１１を開放して
これに連通する下方の前記部屋内で、前記通電処理され
た炭素質材料を水蒸気の噴霧中で再度通電し、以後この
工程を下方の各部屋８、９内で繰り返し連続的に行ない
うるようにしたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は活性炭の製造装置に関す
るもので、炭素質材料を活性炭に製造したり、使用済の
活性炭を再賦活するのに好適な活性炭の製造装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】活性炭を製造する素材としてはヤシ殻が
最も好ましく用いられているが、近年では、産業廃棄物
の処理も兼ねて、例えば廃タイヤなどを利用して活性炭
が製造されている。

【０００３】このような炭素質材料から活性炭を得るに
は、先ず、炭素質材料を乾留炉で乾留して導電性を付与
し、この導電性を付与した炭素質材料をさらに長時間加
熱して活性炭を得るようにしていた。

【０００４】また、従来このように炭化処理された炭素
質材料を加熱するには、例えばロータリーキルンと称さ
れる横置き型の回転円筒体内に収容し、重油等の燃焼で
外部から加熱させて活性炭を製造していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
して活性炭を製造する場合、活性炭自身は熱の不良導体
であるから外部から重油等の燃焼で加熱しても、熱効率
が悪く、燃料費が嵩み、コスト高になるという問題があ
った。

【０００６】また、ロータリーキルンは横置き型である
ため、横送りする材料が途中で引っ掛かり、うまく搬送
することができないという問題もあり、さらには広い設
置スペースを確保しなければならないという問題もあっ
た。

【０００７】本発明は上記実情に鑑み、熱効率が良く、
搬送が確実で、しかも、設置スペースをコンパクトにす
ることが可能な活性炭の製造装置を提供することを目的
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る活性炭の製造装置では、縦型密閉炉内を
上下方向に複数の部屋に区分し、かつこれら各部屋を密
閉構造にするとともに上下に隣接して配置される各部屋
間に開閉可能なゲートを設け、さらにこれら各部屋内に
水蒸気の供給手段と放電板とを配設し、前記縦型密閉炉
の上部に設けた供給口から、導電性が付与された炭素質
材料を縦型密閉炉内に供給し、該密閉炉内の上位の前記
部屋内で水蒸気の噴霧中でこれら炭素質材料に直接通電
し、しかる後、前記ゲートを開放してこれに連通する下
方の前記部屋内で、前記通電処理された炭素質材料を水
蒸気の噴霧中で再度通電し、以後この工程を下方の各部
屋内で繰り返し連続的に行ないうるようにしたことを特
徴としている。

【０００９】

【作用】上記構成による本発明によれば、炭素質材料は
上下方向に配置された複数の部屋のうち、先ず上位の部
屋内で所定時間通電される。その後、この部屋のゲート
を開くことにより上記炭素質材料が下位の部屋内に落下
される。そして、この下位の部屋内で同じく所定時間通
電される。さらに、この下位の部屋内で所定時間通電し
たら、この下位の部屋のゲートを開くことにより、上記
炭素質材料をさらに下方の部屋内に落下させる。以後、
同じ動作を続く下方の部屋内で繰り返す。

【００１０】こうして炭素質材料を段階的に通電した
後、順次下方の部屋内に落下させて、通電させていくの
で、搬送が確実であり、またこの炭素質材料を略均一的
に活性炭に仕上げていくことができる。また、設置スペ
ースも縦方向に長くなるので、コンパクトな構造に収め
ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明に係る活性
炭の製造装置について説明する。図１は本発明に係る活
性炭の製造装置を示したものである。

【００１２】この製造装置１では、脚部が複数の基台２
に支持されて高さ方向に長く立設された縦型密閉炉３の
外周面が耐火煉瓦４で形成されることにより、縦型密閉
炉３は外部から断熱されている。また、縦型密閉炉３は
上部に蓋体５を有している。このような縦型密閉炉３の
本体部分は外面的には一体化して形成されているが、内
部は複数の部屋、例えば５つの部屋に区分して形成され
ている。

【００１３】これら複数の部屋のうち、最上部の第１の
部屋６は、所定量の材料を最初に貯留するためのホッパ
ーを構成しており、このホッパーを構成する第１の部屋
６の上部に、上記蓋体５が設置されている。また、この
第１の部屋６内には、炭素質材料を供給するための送入
管３１が差し込まれている。このような送入管３１の上
部開口には、搬送手段３２が設置されており、この搬送
手段３２から搬送されてくる炭素質材料３３は第１の部
屋６内に連続的、あるいは断続的に投入される。

【００１４】また、第１の部屋６に続く下方位置に、連
続的に第２の部屋７、第３の部屋８、第４の部屋９およ
び第５の部屋１０が形成されている。最下端の第５の部
屋１０には、後述するように廃タイヤ中に含まれるワイ
ヤー等を取り除くための異物除去手段が備えられてい
る。

【００１５】これら各部屋の底面には、開閉可能なゲー
ト１１が配設されており、これらのゲート１１は必要に
応じて所定時間、開閉できるようになっている。なお、
ゲート１１は両開き、あるいは片開きのいずれであって
も良い。

【００１６】また、第１の部屋６から第５の部屋１０を
構成する壁面には、集中排気通路１２が高さ方向に形成
されており、各部屋内で発生した排気ガスは、一旦、排
気管１３、１４、１５を介してこの集中排気通路１２内
に導入され、さらにこの集中排気通路１２に接続された
排気ダクト１６を介して外方に導かれ、下流に接続され
た図示しないガス処理装置で適宜処理された後、大気に
放出されている。

【００１７】また、第２の部屋７、第３の部屋８および
第４の部屋９は、それぞれ通電加熱室を構成しており、
これらの通電加熱室内には複数の放電板１７が互いに対
向する位置に設置されている。なお、これら放電板１７
の電気制御は制御器１８によりなされている。このよう
な通電加熱室を構成する第２の部屋７、第３の部屋８お
よび第４の部屋９内では、対向する一対の放電板１７、
１７間に電流が流されると、放電板１７、１７間に埋設
された炭素質材料の原料粒子間で放電が発生し、その放
電で炭素質材料が加熱される。

【００１８】なお、通電加熱室を構成する第２の部屋
７、第３の部屋８、第４の部屋９には、窒素ガス等の図
示しない噴出手段が配置され、これにより通電室内の空
気は不活性ガスで置換することが可能になっている。

【００１９】さらに、第３の部屋８の外壁内には、外方
から水を導入するための給水管１９が挿入されている。
この給水管１９は耐火煉瓦４からなる外壁内を囲繞する
ように下方に向かって配管されるとともに、さらに下方
で露出して配管された連結管２０により水蒸気発生装置
２１に接続されている。そして、給水管１９により外壁
内で予め加温され水蒸気発生装置２１に供給された温水
はさらにこの水蒸気発生装置２１で水蒸気にされた後、
上下に延びる配管２２に接続された噴出口２２ａ、２２
ｂ、２２ｃを介して再び第２の部屋７、第３の部屋８お
よび第４の部屋９内にそれぞれ噴出されている。

【００２０】一方、放電板１７に電流が通電されると、
電流は電極間素材層、すなわち炭素質材料間を放電しな
がら流れ、短時間のうちに高温となり周囲に多量の熱が
放出される。このような放電が生じることにより、導電
性が付与された炭素質材料から活性炭を製造することが
できる。また、通電加熱室内では、放電により穿設、破
壊が促進されるとともに、さらに高温となった炭素質材
料の表面に、配管２２から供給される水蒸気を反応させ
るので、表面が浸食され活性炭が微細化される。

【００２１】なお、活性炭は電導度が大きく、低い電圧
で大電流が流れてしまうことから、これを防ぐために、
第２の部屋７、第３の部屋８、第４の部屋９内には、炭
酸カルシウム等の電気不良導体を収容すると良い。この
ような不良導体が収容されることにより、活性炭の接触
抵抗を大きくし、高電圧で過度な電流を流すことが可能
になる。

【００２２】第５の部屋１０の下部は、すり鉢状に形成
され、下方に近づく程、幅が狭められている。また、こ
の第５の部屋１０の下面には、異物除去手段として網状
プレート２３、２３が着脱自在に設置されている。この
ような網状プレート２３を配置することにより、該網状
プレート２３に落下されてきた炭素質材料の中に含まれ
る異物を除去することができる。

【００２３】さらに、このようにホッパーと３つの通電
加熱室と異物除去室とを区画形成した縦型密閉炉３で
は、通常閉じられている各ゲート１１が、別個に開閉で
きるようになっている。加えて、あるゲートの開閉動作
がなされた後に、所定のタイミングで下方に位置する通
電加熱室内の放電板１７に電流が所定時間流されるよう
になっている。これにより、例えば、第２の部屋７の下
面に設置されているゲート１１を開くと、この第２の部
屋７内に収容されている炭素質材料がこのゲート１１か
ら落下し、下方の第３の部屋８内に貯留される。また、
この開いたゲート１１が元の閉じた状態に復帰される。
これにより、第３の部屋８内が密閉構造になる。その
後、この密閉構造となった第３の部屋８内の放電板１７
に電流が流され、第３の部屋８内に落下されてきた炭素
質材料はこの第３の部屋８内で放電により所定時間加熱
される。

【００２４】したがって、この製造装置１では、最初に
第１の部屋６に収容された炭素質材料が、第２の部屋７
内で通電処理され、次いで、第３の部屋８内で通電処理
され、さらに、第４の部屋９内および第５の部屋１０内
で通電処理されることになる。

【００２５】このように、活性炭の製造装置１では、上
方の通電加熱室内で所定時間通電処理された炭素質材料
を下方の通電加熱室内に収容し、以後この下方の通電加
熱室内で再び通電処理し、しかる後、もう一段下方の通
電加熱室内に落下させ、この通電加熱室内で同じく通電
処理を行わせ、こうして下流の通電加熱室内で順次通電
処理していくことが可能になっている。しかも、ある部
屋で通電処理を行う場合、その部屋の上下面に配置され
るゲート１１、１１が閉じられているので、熱効率が良
い。

【００２６】なお、各通電加熱室内に反転装置等を設置
し、この反転装置で、落下させるべき炭素質材料を反転
させてから落下させても良い。このように反転させるこ
とにより、全体として均一的な活性炭素材を得ることに
寄与できる。また、各通電加熱室内は、略密閉構造にす
ることができるので、活性炭の仕上がり具合により、電
圧を上げたり下げたりする調整を自由に行うことができ
る。

【００２７】以後、こうして、各通電加熱室内で炭素質
材料に通電処理を行わせることにより、最後の通電加熱
室内での処理を終えるまでに炭素質材料を活性炭に仕上
げていくことができ、また最下端の第５の部屋１０の下
面で異物を除去することができる。

【００２８】このように活性炭の製造装置１では、第１
の部屋６から第５の部屋１０まで連続的に落下していく
工程の中で、活性炭が製造され、この下流に設置された
活性炭冷却装置２４内に順次供給されることになる。

【００２９】この活性炭冷却装置２４は、円筒状に形成
され、軸方向にスクリューコンベヤ２５が設置されてい
る。また筒状本体２６の外周には、冷却水を流すための
配管２７が螺旋状に配管されている。このように、筒状
本体２６の外周に冷却水が供給されることにより、内部
のスクリューコンベヤ２５で運搬される活性炭が冷却さ
れている。

【００３０】一方、この活性炭冷却装置２４には第５の
部屋１０の下面に臨む位置に、開口２８が形成されてお
り、この開口２８を介して縦型密閉炉３内で得られた活
性炭が活性炭冷却装置２４内に供給される。また、開口
２８と反対側の下方端部には、活性炭の取り出し口２９
が形成され、スクリューコンベヤ２５で順次送られてく
る活性炭はこの取り出し口２９から、下方に配置される
コンテナ等に貯留される。

【００３１】本実施例による活性炭の製造装置１は上記
のように形成されているが、以下にこの作用について説
明する。今、炭素質材料３３としては、廃タイヤが採用
されており、搬送手段３２から分断された廃タイヤが順
次搬送され、この炭素質材料３３が第１の部屋６内に供
給される。

【００３２】第１の部屋６内に所定量の廃タイヤが収容
されたら、この第１の部屋６内のゲート１１が所定時間
開成される。すると、この第１の部屋６内に貯留されて
いた廃タイヤからなる炭素質材料は、下方に落下し第２
の部屋７内に収容されることになる。また、炭素室材料
が第２の部屋７内に収容されたら、第１の部屋６内のゲ
ート１１が閉じられる。これと同期して第２の部屋７内
の放電板１７、１７間に適宜な電流が流され、放電板１
７、１７間に埋設された炭素質材料間に放電が発生し、
この熱で炭素質材料が加熱される。なお、このとき、第
２の部屋７内では水蒸気が噴霧される。

【００３３】第２の部屋７内での放電が所定時間なされ
ると、ある程度の活性炭化が促進されるが、その後、今
度は第２の部屋７内のゲート１１が開成し、この第２の
部屋７内に収容された炭素質材料が第３の部屋８内に落
下される。そして、第２の部屋７内のゲート１１が閉じ
られる。

【００３４】その後、第３の部屋８内の放電板１７、１
７間に適宜な電流が流され、この第３の部屋８内に貯留
されていた炭素質材料が水蒸気の噴霧中で放電により加
熱される。したがって、上記第２の部屋７内である程度
の活性炭化がなされた炭化質材料の活性炭化がさらにこ
の第３の部屋８内で促進されることになる。

【００３５】続いて、第３の部屋８内のゲート１１が開
成される。すると、第３の部屋８内で先に通電処理され
た炭化質材料が下方の第４の通電加熱室９内に落下され
ることになる。そして、第３の部屋８内のゲート１１が
再び閉じられ、今度は第４の部屋９内の放電板１７に電
流が流され、この第４の部屋９内で前記活性炭材料が水
蒸気の噴霧中で通電処理される。したがって、前記第２
の部屋７および第３の部屋８内で通電処理された炭素質
材料はここでも繰り返し通電処理される。すなわち、第
１の部屋６から送られた炭素質材料はここに至るまで
に、適宜な電流・電圧で通電されることにより、完全な
活性炭が製造されることになる。

【００３６】また、第４の部屋９内のゲート１１が開け
られると、この第４の部屋９内の炭素質材料は第５の部
屋１０内に落下されるが、第５の部屋１０内では、活性
炭に仕上げられた炭素質材料がすり鉢状の斜面に案内さ
れて開口２８内に落下される。すると、微細な活性炭
は、網状プレート２３を通過して、冷却装置２４内に導
入されることになり、一方、廃タイヤに含まれるワイヤ
ー等の異物はこの網状プレート２３に係止されて、後に
除去される。

【００３７】冷却装置２４内に落下した活性炭素材は、
スクリューコンベヤ２５に案内されて取り出し口２６に
向かうとともに、移送の途中で配管２７内を流れる冷却
水により冷却される。したがって、取り出し口２６から
取り出されるまでには十分冷却され、外気に触れたとし
ても活性炭素材が酸化して灰化することもない。

【００３８】なお、縦型密閉炉３内で通電処理する炭素
質材料を第１の部屋６内に供給する場合、最初に供給さ
れた炭素質材料が、縦型密閉炉３内の全ての部屋を通過
するまで待たなくても、各ゲート１１の開くタイミング
を調整するようにすれば、各部屋内に収容されている炭
素質材料を一段づつ順番に下方の部屋内に落下させ、こ
うして炭化質材料を連続的に通電処理していくこともで
きる。このような処理速度は特に限定されるものではな
く、使用する炭素質材料に応じて適宜選択される。使用
する炭素質材料としては、廃タイヤの他、ヤシ殻、木材
などを用いることができ、特に限定されない。さらに
は、使用済の活性炭を再賦活する場合にも用いることが
できる。

【００３９】また、上記実施例では、通電加熱室として
３つの部屋を形成したが、通電加熱室を例えば１０部屋
程度にさらに多くすることもできる。また異物除去手段
として、他の手段を用いることもできる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る活性
炭の製造装置では、縦型密閉炉が上下方向に複数に区分
され、各部屋内に開閉可能なゲートと放電板と水蒸気の
供給手段とが具備されているので、まず上位の密閉構造
に形成された部屋内で炭素質材料を水蒸気の噴霧中で所
定時間、直接通電することにより、炭素質材料の活性炭
化を促すとともに、以後、ゲートを開くことにより上位
の部屋内で通電処理した炭素質材料をこの下方の部屋内
に落下させ、以後、開かれたゲートを再び閉じ、密閉構
造となった下位の部屋内で再度、通電処理を実施するよ
うにし、この工程を下方の部屋内で順番に繰り返し行う
ようにしているので、上記炭素質材料が均一的に通電さ
れ炭化されていくので、略均一な活性炭を製造していく
ことができる。また、製造に際しては、下方に順番に落
下させていく構造なので、搬送が確実であり、また設置
スペースがコンパクトになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例による活性炭の製造装
置を示したものである。

【符号の説明】

１製造装置３縦型密閉炉６、７、８、９、１０部屋１１ゲート１７放電板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ噴出口（供給手
段）３３炭素質材料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】縦型密閉炉内を上下方向に複数の部屋に区
分し、かつこれら各部屋を密閉構造にするとともに上下
に隣接して配置される各部屋間に開閉可能なゲートを設
け、さらにこれら各部屋内に水蒸気の供給手段と放電板
とを配設し、前記縦型密閉炉の上部に設けた供給口か
ら、導電性が付与された炭素質材料を縦型密閉炉内に供
給し、該密閉炉内の上位の前記部屋内で水蒸気の噴霧中
でこれら炭素質材料に直接通電し、しかる後、前記ゲー
トを開放してこれに連通する下方の前記部屋内で、前記
通電処理された炭素質材料を水蒸気の噴霧中で再度通電
し、以後この工程を下方の各部屋内で繰り返し連続的に
行ないうるようにしたことを特徴とする活性炭の製造装
置。