JPH09278426A

JPH09278426A - 活性炭製造装置

Info

Publication number: JPH09278426A
Application number: JP8115413A
Authority: JP
Inventors: 小彌三 ▲高▼井; Koyazou Takai
Original assignee: Hokushin Industry Co Ltd
Current assignee: Hokushin Industry Co Ltd
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1996-04-12
Publication date: 1997-10-28

Abstract

(57)【要約】【課題】低温で炭素化処理された炭素成分から活性度
の良好な活性炭に効率よくかつ均質な品質で得ることが
できる活性炭製造装置を提供する。【解決手段】活性炭製造装置３０の重油バーナ３８に
点火され、炉芯部３４内が１０００℃前後に均一に加熱
される。ホッパ３６内に供給された粒状の炭化処理原料
は、炉芯部に落下し、炉芯部の内壁面に取り付けられた
誘導板部材３５を伝って徐々に落下する。すなわち、均
一な温度に保たれた炉芯部を徐々に落下することによ
り、炭化処理原料は、高温で均一に加熱処理され、しか
も加熱され過ぎることもなく、良好な活性炭に形成され
る。この活性炭は、JIS K 1474に基づくメチレンブルー
脱色力検査による結果が、１１〜１４ｍｌ程度という非
常に良好なものであり、脱臭、防毒等の用途に適用する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、活性炭製造装置に係り、
特に炭化材料に加熱処理を施して活性化させる活性炭製
造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】河川等
の水を飲料水のレベルにまで濾過する材料としては、従
来、活性度の良好な椰子がら活性炭が好適に用いられて
いたが、椰子がら活性炭の場合、原料の椰子が資源枯渇
のため非常に高価になっており、量の確保が困難である
と共に採算面でも問題であり、これに代わるものが求め
られていた。なお、活性炭の活性度については、JIS K
1474に基づくメチレンブルー脱色力検査により判断され
るもので、高性能の椰子がら活性炭の場合には、１５ｍ
ｌという高い値になっている。また、活性炭を飲料水濾
過に適用するためには、この検査結果が７ｍｌ程度以下
の低い値でもよいとされている。

【０００３】一方、自動車の普及に伴い、大量の廃タイ
ヤ等のゴム廃棄物の発生が問題になっており、これを埋
め立てるには広い場所の確保が必要であり、またこれ焼
却するには大量の公害物質の発生に対処する必要があ
る。そのため、これらゴム廃棄物を加熱処理を施して、
オイル分等の有価物に転換する方法が種々検討されてき
ており、例えば、特開昭５１−９１７５号公報に示され
た、ゴム廃棄物の処理方法が知られている。この処理方
法によれば、内熱式竪型乾留炉を用い、炉本体内にゴム
廃棄物を詰め込み、炉内に高温ガスを吹き込んで５５０
℃程度に保ち、ゴム廃棄物を加熱乾留することにより、
乾留ガスと炭化固形物に区分している。乾留ガスは、炉
本体のガス出口から排出され、冷却器により冷却されて
気液分離器に入れられ、凝縮油と可燃性ガスに分離さ
れ、凝縮油は回収され、可燃性ガスは燃焼されて炉の加
熱に使用される。

【０００４】そして、炭化固形物については、上記メチ
レンブルー脱色力検査結果が１０ｍｌ程度以下になって
おり、活性度が十分ではなく、飲料水濾過に使用するこ
とは可能であるが、脱臭用、防毒用等の高い活性度を必
要とする用途に適した品質にまではなっていない。その
ため、これを良好な品質の活性炭にするためは、例えば
筒状の処理炉内に上記炭化固形物を収容し、外部から加
熱することにより１０００℃程度の高温で処理してい
た。しかし、この方法によれば、炉の中心部分の一部の
炭化固形物は良好に加熱されて活性炭となるが、炉の内
壁近傍部分の炭化固形物は加熱され過ぎて黒鉛化し、活
性炭として得られないので、良好な活性炭の取得率が低
くなりまた品質のばらつきが大きいという問題があっ
た。本発明は、上記した問題を解決しようとするもの
で、低温で炭素化処理された活性度の低い炭化材料から
活性度の良好な活性炭に効率よくかつ均質な品質で得る
ことができる活性炭製造装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するために上記請求項１に係る発明の構成上の特
徴は、上下方向に立設された筒状体であって、筒状体の
上端に設けた低活性度の炭化材料を投入するための原料
投入口と、筒状体の下端に設けた製品取出口と、筒状体
の内部に配設されて原料投入口から投入された炭化材料
を、その落下速度を遅くして製品取出口まで導く落下速
度抑制部材とを設けてなる活性処理装置と、活性処理装
置内を所定温度に加熱する加熱装置とを設けたことにあ
る。

【０００６】以上のように請求項１の発明を構成したこ
とにより、筒状体の上端に設けた原料投入口から低活性
度の炭化材料を投入し、これを落下速度抑制部材により
落下速度を遅くして下方の製品取出口まで導くようにし
ているので、筒状体内は常に原料で満たされた状態にな
い。従って、筒状体内は、加熱装置によってほぼ所定温
度に維持されるので、投入された炭化材料は、所定温度
で加熱される。また、炭化材料は、落下速度抑制部材に
より落下速度が遅くされているので、均一な加熱が行わ
れる。そして、炭化材料の加熱状態については、加熱装
置の加熱温度を調整し、また落下速度抑制部材による落
下速度を調整することにより、加熱され過ぎることのな
い適正な状態にすることができる。その結果、上記請求
項１の発明によれば、炭化材料を適正な状態に加熱する
ことができるので、炭化材料は所望の活性度にされ、良
質の活性炭を高い歩留で得ることができる。

【０００７】また、上記請求項２に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項１に記載の活性炭製造装置におい
て、落下速度抑制部材が、筒状体の内壁面に下方に傾斜
して固定されると共に、下端側の一部が切り欠かれて開
口を形成する複数の板状体であって、各板状体が内壁面
の対向する位置に交互に配設されると共に、板状体の切
り欠かれた部分とその下側の板状体との間が隔てられて
いることにある。

【０００８】以上のように請求項２の発明を構成したこ
とにより、筒状体内に配設された板状体により、筒状体
内は均一に加熱される。そして、筒状体の上端に設けた
原料投入口から投入された低活性度の炭化材料は、均一
な温度に加熱された傾斜した板状体を低速度で滑り落ち
て、その下の対向位置に設けた板状体に移り、その繰り
返しにより低速度で下方の製品取出口まで到達する。そ
の結果、炭化材料は、均一にかつ加熱され過ぎることの
ない適正な状態に加熱処理されるので、上記請求項１の
発明の効果が確実に得られる。

【０００９】また、上記請求項３に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項１に記載の活性炭製造装置におい
て、落下速度抑制部材として、筒状体の軸線を中心とて
旋回し、筒状体の内壁面に固定された螺旋形状の板材で
ある誘導部材を設けたことにある。

【００１０】以上のように請求項３の発明を構成したこ
とにより、筒状体内に配設された螺旋形状の誘導部材に
より、筒状体内は均一に加熱される。そして、筒状体の
上端に設けた原料投入口から投入された低活性度の炭化
材料は、均一な温度に加熱された螺旋形状の誘導板部材
に沿って低速度で滑り落ちて、下方の製品取出口まで到
達する。その結果、炭化材料は、均一にかつ加熱され過
ぎることのない適正な状態に加熱処理されるので、上記
請求項１の発明の効果が確実に得られる。

【００１１】また、上記請求項４に係る発明の構成上の
特徴は、落下速度抑制部材が、ジグザク形状に折り曲げ
られた少なくとも１本の管状体であって、筒状体の上下
方向に沿って配設され、上端が原料投入口に連通したも
のであることにある。

【００１２】以上のように請求項４の発明を構成したこ
とにより、筒状体の上端に設けた原料投入口から投入さ
れた低活性度の炭化材料は、ジグザグ形状の管状体に沿
って滑り落ちて、下方の製品取出口まで到達する。この
とき、加熱装置により管状体を直接加熱することができ
るので、管状体が効率よくかつより均一に加熱されるの
で、炭化材料の落下速度を速くしても、炭化材料を適正
かつ効率よく加熱することができる。その結果、上記請
求項１の発明の効果が確実にかつより効率よく達成され
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて説明すると、図１及び図２は、同実施形態を適
用した廃タイヤ処理装置を概略的に示したもので、この
廃タイヤ処理装置は、炭化処理装置１０と本発明の要部
である活性炭製造装置３０とを備えている。

【００１４】炭化処理装置１０は、図１に示すように、
加熱処理装置１１と冷却装置２０とを有している。加熱
処理装置１１は、鉄骨を組み合わせた立方形状の支持体
１２と、支持体１２に組み込まれて中空状態で支持され
た縦長の加熱炉１３とを備えている。加熱炉１３は、金
属製の縦長の直方体形状である箱体１４を有しており、
箱体１４には金属製で箱体１４より縦長直方体形状の中
空の炉本体１５が収容されている。箱体１４と炉本体１
５の間には、耐火レンガを用いた断熱層１６が設けられ
ている。炉本体１５内には、金属製の円筒形で上下端が
円錐形に絞られ、かつ壁面に多数の貫通孔を有した原料
収容容器１７が設けられている。原料収容容器１７の内
部の軸線位置には、金属製の中心筒体１７ａが設けられ
ている。また、原料収容容器１７の上端には、管１７ｂ
を介して原料投入用のホッパ１７ｃが取り付けられてい
る。管１７ｂには、開閉用のエアシリンダが設けられて
いる。また原料収容容器１７の下端には、製品通過用の
管１７ｄが設けられており、管１７ｄには、開閉用のエ
アシリンダが設けられている。

【００１５】加熱処理装置１１の下端近傍には、側壁を
貫通してガス導入管ＰG が炉本体１５内に導入されてお
り、炉本体１５内にてガス導入管ＰG は上方に向けて延
ばされて、燃焼管１８にされている。燃焼管１８から吹
き出すガスを燃焼させることにより、炉本体１５内が均
一温度に加熱される。ガス導入管ＰG は、ガス供給源
（図示しない）に連結されている。また、加熱処理装置
１１の上端近傍には、側壁を貫通してガス排出管ＰD が
炉本体１５内に導入されている。ガス排出管ＰDは、加
熱処理装置１１に併設された冷却装置２０に連結されて
いる。

【００１６】冷却装置２０は、鉄骨を組み合わせた立方
形状の支持体２１と、支持体２１に組み込まれて中空状
態で支持された円筒形の縦長で上下端が円錐形に絞り込
まれた冷却器２２とを備えている。冷却器２２は、金属
製の縦長の円筒形のタンク２３を有しており、タンク２
３内には、冷却管２３ａが配設されている。冷却管２３
ａには、水源（図示しない）からの冷却水が循環供給さ
れるようになっている。冷却器２２の上端には、上記ガ
ス排出管ＰD が接続されており、下端には凝縮油を下方
の収容箱２５に排出する取り出し口２４が設けられてい
る。

【００１７】活性炭製造装置３０は、図２に示すよう
に、中心に貫通孔３１ａを有する金属製の支持台３１
と、支持台３１上に立設された金属製の円筒形状の活性
処理炉３２を設けている。活性処理炉３２は、上端に耐
熱金属製の環状の蓋体３３ａを取り付けた炉本体３３を
設けている。蓋体３３ａの孔３３ａ1 は、支持台３１の
貫通孔３１ａと略同一径であり、かつ貫通孔３１ａと同
軸位置に配置されている。炉本体３３の側壁部は、金属
製の外板３３ｂと、外板３３ｂの内側に、磁器レンガ及
び耐火レンガを積み上げてなる断熱壁３３ｃとにより形
成されている。

【００１８】炉本体３３には孔３３ａ1 及び貫通孔３１
ａを貫通した筒状の炉芯部３４が挿着されている。炉芯
部３４は、耐熱金属製で、上端の開口部３４ｂにシャッ
タ３４ａを設けており、シャッタ３４ａにより開口面積
が調節可能にされている。炉芯部３４の内壁面には、落
下速度抑制部材として、互いに同内壁面の対向する位置
から交互にかつ下方に傾斜して延出した複数の誘導板部
材３５が固定されている。誘導板部材３５は、楕円形状
の下端側の一部を切り欠いたものであり、その切り欠き
部３５ａが下側の誘導板部材との間に間隔を設けて配設
されている。炉芯部３４の上端には、原料投入用のホッ
パ３６が一体で取り付けられており、下端には活性化さ
れた原料をまとめて収容箱３９に落下させるホッパ３７
が一体で取り付けられている。ホッパ３７下端の開口部
３７ａには、シャッタ３７ｂが開閉可能に取り付けられ
ている。また、炉本体３３の下端近傍位置には、重油供
給管ＰJ が、壁面に設けた貫通孔３３ｄに挿着されてい
る。重油供給管ＰJ の先端には重油バーナ３８が取り付
けられており、重油供給管ＰJ の他端は、凝縮油を収容
する上記冷却装置２０の収容箱２５に接続されている。

【００１９】つぎに、以上のように構成した実施形態の
動作について説明する。まず、炭化処理装置１０によ
り、廃タイヤの炭化処理が行われる。ホッパ１７ｃから
裁断された廃タイヤである原料が加熱炉１３の原料収容
容器１７内に投入され、ガス導入管ＰG から可燃ガスが
導入され、燃焼管１８を通して点火され燃焼が開始され
る。これにより箱体１４内が４５０〜６００℃の範囲内
の所望温度に加熱され、原料が加熱分解によりガス成分
と固形成分に分離され、ガス成分はガス排出管ＰD を通
して流出し、冷却装置２０の冷却器２２に流入する。ガ
ス成分は、冷却器２２内で冷却されて凝縮し、重油を中
心とした凝縮油になって落下し、収容箱２５内に収容さ
れる。収容箱２５に収容された凝縮油は、活性炭製造装
置３０の燃料として使用されるようになっているので、
廃タイヤ処理装置全体としての効率的な運用を計ること
ができる。

【００２０】そして、原料からガス成分が十分に分離さ
れると、燃焼管１８によるガスの燃焼が停止され、加熱
炉１３が冷却される。加熱炉１３の温度が所定温度以下
になると、炉本体１５の下端から炭化処理原料が、収容
箱１９内に落下される。この炭化処理装置１０によれ
ば、廃棄ガス等の大気汚染物質を外部に漏らすことがな
いので、廃タイヤの炭化処理を、環境汚染をもたらすこ
となく行うことができる。

【００２１】つぎに、活性炭製造装置３０による、炭化
処理原料から活性炭の製造が行われる。まず、重油バー
ナ３８に点火され、炉芯部３４内が１０００℃前後の所
望温度に加熱されるが、炉芯部３４内は、炭化処理原料
によって満たされていないことにより内部の温度分布が
精度良く均一に保持される。つぎに、図２に示すよう
に、収容箱１９内に収容された炭化処理原料が、粉砕さ
れてホッパ３６内に供給される。ホッパ３６内に供給さ
れた粒状の炭化処理原料は、シャッタ３４ａを少し開く
ことにより、ホッパ３６から炉芯部３４内に徐々に落下
する。炉芯部３４に落下した炭化処理原料は、炉芯部３
４の内壁面に取り付けられた誘導板部材３５を伝って徐
々に落下する。すなわち、均一な温度に保たれた炉芯部
３４を徐々に落下することにより、炭化処理原料は、高
温で均一に加熱処理され、しかも加熱され過ぎることも
なく、良好な活性炭に形成され、炉芯部３４の下端のホ
ッパ３７から落下して収容箱３９内に収容される。

【００２２】このようにして得られた活性炭は、JIS K
1474に基づくメチレンブルー脱色力検査による結果が、
１１〜１４ｍｌ程度という非常に良好なものであった。
そのため、この活性炭は、飲料水濾過用として使用でき
ることはもちろん、さらに高性能が要求される各種脱
臭、防毒用としても十分に適用することができる。ま
た、この活性炭は、廃タイヤという安価な原料を用い、
かつ上記製造方法により、連続的に大量生産が可能なの
で、従来の椰子がら活性炭に比べて大幅に低価格で提供
される。

【００２３】つぎに、炉芯部３４の内壁面に設ける落下
速度抑制部材の変形例１として、図３に示すように、炉
芯部３４の軸線を中心とて旋回する螺旋形状の板材であ
る螺旋状誘導部材４０を設けるようにしてもよい。この
螺旋状誘導部材４０を設けることによっても、上記実施
形態に示したように、粒状の炭化材料の落下速度を適正
速度にすることができ、同様の効果が得られる。

【００２４】つぎに、炉芯部３４の内壁面に設ける落下
速度抑制部材の変形例２として、図４に示すように、ジ
グザクかつ曲線形状に折り曲げられた複数の管状体であ
る管状誘導部材５０を設けたものである。管状誘導部材
５０は、活性処理炉３２の内部に上下方向に沿って配設
され、上端が原料投入用ホッパ３６に連通しており、下
端がホッパ３７内に開口している。この場合、活性処理
炉３２には、上記実施形態及び変形例１においては必要
であった炉芯部３４が不要となる。そのため、重油バー
ナ３８によって管状誘導部材５０を直接加熱することが
できるので、管状誘導部材５０が効率よくかつより均一
に加熱される。したがって、炭化材料の管状誘導部材５
０内の落下速度を速くしても、炭化材料を適正にかつ効
率よく加熱することができ、均質かつ高品質の活性炭を
安価に得ることができる。また、活性処理炉３２の構成
が簡略にされるので、活性処理炉３２の価格を低減させ
ることができる。なお、管状誘導部材５０は、曲線状で
なく直線状のジグザグ形状であってもよい。

【００２５】なお、上記実施形態及び変形例１に示した
誘導板部材３５及び螺旋状誘導部材４０の板面に複数の
貫通孔を設けることができる。これにより、加熱が迅速
に行われる小粒形の砂状の炭化処理原料の落下を円滑に
行わせることができるので、活性炭の品質のばらつきを
防止することができる。また、原料としては、上記廃タ
イヤ以外のゴム廃棄物を用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る廃タイヤ処理装置
の一部を構成する炭化処理装置を概略的に示す一部破断
面図である。

【図２】同活性炭製造装置を概略的に示す一部破断面図
である。

【図３】変形例１である活性炭製造装置を概略的に示す
一部破断面図である。

【図４】変形例２である活性炭製造装置を概略的に示す
一部破断面図である。

【符号の説明】

１０…炭化処理装置、１１…加熱処理装置、１３…加熱
炉、１５…炉本体、１７…原料収容容器、２０…冷却装
置、２２…冷却器、２３…タンク、２５…収容箱、３０
…活性炭製造装置、３１…支持台、３１ａ…貫通孔、３
２…活性処理炉、３３…炉本体、３３ａ…蓋体、３３ａ
1 …孔、３３ｂ…外板、３３ｃ…断熱壁、３４…炉芯
部、３４ａ…シャッタ、３５…誘導板部材、３６…ホッ
パ、３７…ホッパ、３７ｂ…シャッタ、３８…重油バー
ナ、４０…螺旋状誘導部材、５０…管状誘導部材、ＰG
…ガス導入管、ＰD …ガス排出管、ＰJ …重油供給管。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上下方向に立設された筒状体であって、
同筒状体の上端に設けた低活性度の炭化材料を投入する
ための原料投入口と、同筒状体の下端に設けた製品取出
口と、同筒状体の内部に配設されて前記原料投入口から
投入された炭化材料を、その落下速度を遅くして前記製
品取出口まで導く落下速度抑制部材とを設けてなる活性
処理装置と、同活性処理装置内を所定温度に加熱する加熱装置とを設
けたことを特徴とする活性炭製造装置。
【請求項２】前記請求項１に記載の活性炭製造装置に
おいて、前記落下速度抑制部材が、前記筒状体の内壁面に下方に
傾斜して固定されると共に、下端側の一部が切り欠かれ
て開口を形成する複数の板状体であって、各板状体が同
内壁面の対向する位置に交互に配設されると共に、同板
状体の切り欠かれた部分とその下側の板状体との間が隔
てられていることを特徴とする活性炭製造装置。
【請求項３】前記請求項１に記載の活性炭製造装置に
おいて、前記落下速度抑制部材として、前記筒状体の軸線を中心
とて旋回し、同筒状体の内壁面に固定された螺旋形状の
板材である誘導部材を設けたことを特徴とする活性炭製
造装置。
【請求項４】前記請求項１に記載の活性炭製造装置に
おいて、前記落下速度抑制部材が、ジグザク形状に折り曲げられ
た少なくとも１本の管状体であって、前記筒状体の上下
方向に向けて配設され、上端が前記原料投入口に連通し
たものであることを特徴とする活性炭製造装置。