JPH0986914A - 活性炭およびその製造方法ならびに酸性成分の吸着除去方法 - Google Patents
活性炭およびその製造方法ならびに酸性成分の吸着除去方法Info
- Publication number
- JPH0986914A JPH0986914A JP7250397A JP25039795A JPH0986914A JP H0986914 A JPH0986914 A JP H0986914A JP 7250397 A JP7250397 A JP 7250397A JP 25039795 A JP25039795 A JP 25039795A JP H0986914 A JPH0986914 A JP H0986914A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- activated carbon
- active carbon
- raw material
- weight
- koh
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 162
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 title claims description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title abstract description 17
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title abstract description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 36
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 14
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002931 mesocarbon microbead Substances 0.000 claims abstract description 7
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 5
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 11
- 239000012190 activator Substances 0.000 abstract description 6
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004898 kneading Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N carbonyl sulfide Chemical compound O=C=S JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000011335 coal coke Substances 0.000 description 1
- 239000011300 coal pitch Substances 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000003348 petrochemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸性ガスに対する平衡吸着量及び吸着速度が
大きい活性炭を提供する。 【解決手段】 活性炭製造時に、賦活剤として使用する
ＫＯＨまたはＮａＯＨに由来して生成するＫまたはＮａ
の炭酸塩を活性炭中に５重量％以上残存させる。
大きい活性炭を提供する。 【解決手段】 活性炭製造時に、賦活剤として使用する
ＫＯＨまたはＮａＯＨに由来して生成するＫまたはＮａ
の炭酸塩を活性炭中に５重量％以上残存させる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、活性炭およびその
製造方法に関し、詳しくは、高濃度から低濃度までの酸
性ガスを早い吸着速度で吸着し、かつ、再脱着しないよ
う処理するための活性炭およびその製造方法に関する。
本発明は、酸性成分を含むガスから酸性成分を吸着除去
する方法に関する。
製造方法に関し、詳しくは、高濃度から低濃度までの酸
性ガスを早い吸着速度で吸着し、かつ、再脱着しないよ
う処理するための活性炭およびその製造方法に関する。
本発明は、酸性成分を含むガスから酸性成分を吸着除去
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】石油精製、石油化学、紙パルプ、食品、
医薬、ソーダ工業などの化学工場では、硫化水素、硫化
カルボニルなどのイオウ化合物や、塩酸、硫酸フッ酸な
どの強酸性ガスを含有する排ガスの処理が必要である。
また、上記の化学工場で、カルボン酸等各種有機酸類を
扱う工程においても酸性ガスの処理は欠かせないもので
ある。さらに、近年、コンピューター等の電子部品の高
密度、高精度化に伴い、微量の酸性ガスが外部より進入
もしくは内部で発生することにより、電子部品を損傷す
るため、酸性ガスの処理は必須である。
医薬、ソーダ工業などの化学工場では、硫化水素、硫化
カルボニルなどのイオウ化合物や、塩酸、硫酸フッ酸な
どの強酸性ガスを含有する排ガスの処理が必要である。
また、上記の化学工場で、カルボン酸等各種有機酸類を
扱う工程においても酸性ガスの処理は欠かせないもので
ある。さらに、近年、コンピューター等の電子部品の高
密度、高精度化に伴い、微量の酸性ガスが外部より進入
もしくは内部で発生することにより、電子部品を損傷す
るため、酸性ガスの処理は必須である。
【０００３】酸性ガスの処理方法としては、活性炭を使
用する方法が知られている。特公昭６２−６１５２９号
公報には、石油コークスあるいは石炭などの炭素質物質
を、ＫＯＨの固体含水金属水酸化物で加熱活性化し、２
３００ｍ2／ｇより大きいＢＥＴ表面積を持つ活性炭お
よびその製造方法が開示されている。この方法では、活
性化後の生成物を水洗し、生成物から本質的にすべての
無機物質を除去して、高表面積の活性炭を形成すること
を特徴としている。即ち、活性化の薬剤として使用した
アルカリ金属塩類は、利用せず、有害成分又は無益な物
として除去して活性炭として使用している。
用する方法が知られている。特公昭６２−６１５２９号
公報には、石油コークスあるいは石炭などの炭素質物質
を、ＫＯＨの固体含水金属水酸化物で加熱活性化し、２
３００ｍ2／ｇより大きいＢＥＴ表面積を持つ活性炭お
よびその製造方法が開示されている。この方法では、活
性化後の生成物を水洗し、生成物から本質的にすべての
無機物質を除去して、高表面積の活性炭を形成すること
を特徴としている。即ち、活性化の薬剤として使用した
アルカリ金属塩類は、利用せず、有害成分又は無益な物
として除去して活性炭として使用している。
【０００４】また、空気浄化用活性炭として、酸性ガス
の吸着用にアルカリ添着活性炭は広く用いられ、例え
ば”真田雄三他「新版活性炭基礎と応用」1992年3.1.、
講談社、p171”に記載されている。しかし、これら従来
技術は、いずれも、活性炭をいったん製造後、アルカリ
性成分を添着して使用する技術であり、アルカリ金属の
含有量は０．１〜１重量％の範囲であり、比表面積は数
１００〜１０００ｍ2／ｇの範囲であった。
の吸着用にアルカリ添着活性炭は広く用いられ、例え
ば”真田雄三他「新版活性炭基礎と応用」1992年3.1.、
講談社、p171”に記載されている。しかし、これら従来
技術は、いずれも、活性炭をいったん製造後、アルカリ
性成分を添着して使用する技術であり、アルカリ金属の
含有量は０．１〜１重量％の範囲であり、比表面積は数
１００〜１０００ｍ2／ｇの範囲であった。
【０００５】すなわち、従来の活性炭の製造方法では、
高比表面積の活性炭を得るために、アルカリ性の無機物
を水洗で完全に除去している。あるいは、低表面積から
中表面積の活性炭に０．１〜１重量％のアルカリ性成分
を添着したものである。このため、酸性ガスに対して、
平衡吸着量が小さく、使用期間が短いがまたは吸着速度
が小さいため低濃度酸性ガスに有効に作用しない等の欠
点があった。
高比表面積の活性炭を得るために、アルカリ性の無機物
を水洗で完全に除去している。あるいは、低表面積から
中表面積の活性炭に０．１〜１重量％のアルカリ性成分
を添着したものである。このため、酸性ガスに対して、
平衡吸着量が小さく、使用期間が短いがまたは吸着速度
が小さいため低濃度酸性ガスに有効に作用しない等の欠
点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、酸性
ガスに対する平衡吸着量及び吸着速度が大きい活性炭を
提供することにある。本発明の目的は、酸性成分を含む
ガスから酸性成分を効率よく吸着除去するための方法を
提供することにある。
ガスに対する平衡吸着量及び吸着速度が大きい活性炭を
提供することにある。本発明の目的は、酸性成分を含む
ガスから酸性成分を効率よく吸着除去するための方法を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な課題を解決するため研究を行い、（１）アルカリ金属
の炭酸塩を含む活性炭によれば、酸性ガスを大きな吸着
速度で吸着し、かつ、アルカリ金属の炭酸塩で固定化・
化学吸着し、再脱着しないよう処理することができるこ
と、（２）賦活剤としてＫＯＨまたはＮａＯＨを使用し
て活性炭を製造方法において、活性炭原料を活性化して
得られる粗製活性炭を水洗する際に、粗製活性炭中に含
まれるＫまたはＮａの炭酸塩を比較的多量に残存させて
得た活性炭が、酸性成分に対して優れた吸着特性を有す
ることを見出し、本発明を完成した。
な課題を解決するため研究を行い、（１）アルカリ金属
の炭酸塩を含む活性炭によれば、酸性ガスを大きな吸着
速度で吸着し、かつ、アルカリ金属の炭酸塩で固定化・
化学吸着し、再脱着しないよう処理することができるこ
と、（２）賦活剤としてＫＯＨまたはＮａＯＨを使用し
て活性炭を製造方法において、活性炭原料を活性化して
得られる粗製活性炭を水洗する際に、粗製活性炭中に含
まれるＫまたはＮａの炭酸塩を比較的多量に残存させて
得た活性炭が、酸性成分に対して優れた吸着特性を有す
ることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】１． 本発明は、活性炭原料をＫＯＨまた
はＮａＯＨと混合し、４００℃〜５００℃まで加熱し、
混練し、次いで８００℃以上の温度で活性化してアルカ
リ金属の炭酸塩を含む粗製活性炭を得、粗製活性炭を水
洗してＫまたはＮａの炭酸塩を５重量％以上含む活性炭
を得ることを特徴とする活性炭の製造方法にある。
はＮａＯＨと混合し、４００℃〜５００℃まで加熱し、
混練し、次いで８００℃以上の温度で活性化してアルカ
リ金属の炭酸塩を含む粗製活性炭を得、粗製活性炭を水
洗してＫまたはＮａの炭酸塩を５重量％以上含む活性炭
を得ることを特徴とする活性炭の製造方法にある。
【０００９】２． 本発明は、活性炭原料としてメソカ
ーボンマイクロビーズを用いることを特徴とする前記項
１に記載の活性炭の製造方法にある。
ーボンマイクロビーズを用いることを特徴とする前記項
１に記載の活性炭の製造方法にある。
【００１０】３． 本発明は、前記項１または２に記載
の製造方法により製造される活性炭にある。
の製造方法により製造される活性炭にある。
【００１１】４． 本発明は、比表面積が１０００ｍ2
／ｇ〜３０００ｍ2／ｇ、細孔容積が０．８ｍｌ／ｇ〜
２．２ｍｌ／ｇの範囲にあり、かつ、ＫまたはＮａの炭
酸塩を５重量％以上含むことを特徴とする活性炭にあ
る。
／ｇ〜３０００ｍ2／ｇ、細孔容積が０．８ｍｌ／ｇ〜
２．２ｍｌ／ｇの範囲にあり、かつ、ＫまたはＮａの炭
酸塩を５重量％以上含むことを特徴とする活性炭にあ
る。
【００１２】５． 本発明は、請求項３または４に記載
の活性炭に、酸性成分として、二酸化窒素、二酸化硫
黄、硫化水素、塩酸、硫酸、硝酸、ギ酸、酢酸またはフ
ッ酸の少なくとも１つを含むガスを接触させる酸性成分
を吸着除去する方法にある。
の活性炭に、酸性成分として、二酸化窒素、二酸化硫
黄、硫化水素、塩酸、硫酸、硝酸、ギ酸、酢酸またはフ
ッ酸の少なくとも１つを含むガスを接触させる酸性成分
を吸着除去する方法にある。
【００１３】
【発明の実施の形態】活性炭の製造方法 活性炭原料としては、石油コークス、石炭コークス、等
方性石炭ピッチ、メソカーボンマイクロビーズを用いる
ことができる。本発明の好ましい実施形態においては活
性炭原料としてメソカーボンマイクロビーズを用いる。
活性炭原料としてメソカーボンマイクロビーズを用いる
と、細孔容積が１．８ｍｌ／ｇ以上と大きな活性炭を製
造することができる。
方性石炭ピッチ、メソカーボンマイクロビーズを用いる
ことができる。本発明の好ましい実施形態においては活
性炭原料としてメソカーボンマイクロビーズを用いる。
活性炭原料としてメソカーボンマイクロビーズを用いる
と、細孔容積が１．８ｍｌ／ｇ以上と大きな活性炭を製
造することができる。
【００１４】本発明においては、活性炭原料を活性化す
るための付活剤としてＫＯＨ、ＮａＯＨまたはＫＯＨと
ＮａＯＨとの混合物を用いる。付活剤としてＫＯＨとＮ
ａＯＨとの混合物を用いる場合の両者の好ましい混合割
合は重量比で４：６〜９：１である。本発明の好ましい
実施形態においては活性炭原料に対し重量（合計）で１
〜１０倍量のＫＯＨまたはＮａＯＨを用いる。賦活剤と
してアルカリ金属水酸化物を用いると、その作用によ
り、半径２０オングストローム以下の細孔が極めて多く
存在し、１０００ｍ2／ｇ〜３５００ｍ2／ｇに達する非
常に大きな比表面積および０．８ｍｌ／ｇ〜２．２ｍｌ
／ｇに達する非常に大きな細孔容積を持ち、各種ガスの
気相吸着速度が極めて速い活性炭を製造することができ
る。
るための付活剤としてＫＯＨ、ＮａＯＨまたはＫＯＨと
ＮａＯＨとの混合物を用いる。付活剤としてＫＯＨとＮ
ａＯＨとの混合物を用いる場合の両者の好ましい混合割
合は重量比で４：６〜９：１である。本発明の好ましい
実施形態においては活性炭原料に対し重量（合計）で１
〜１０倍量のＫＯＨまたはＮａＯＨを用いる。賦活剤と
してアルカリ金属水酸化物を用いると、その作用によ
り、半径２０オングストローム以下の細孔が極めて多く
存在し、１０００ｍ2／ｇ〜３５００ｍ2／ｇに達する非
常に大きな比表面積および０．８ｍｌ／ｇ〜２．２ｍｌ
／ｇに達する非常に大きな細孔容積を持ち、各種ガスの
気相吸着速度が極めて速い活性炭を製造することができ
る。
【００１５】本発明の好ましい実施形態においては、活
性炭原料にアルカリ金属水酸化物（ＫＯＨまたはＮａＯ
Ｈ）を加え、均一に混合し、得られる混合物を４００℃
〜５００℃までの温度に加熱しながら混練し、アルカリ
金属水酸化物を溶解させ活性炭原料と均一に混合し、さ
らに８００℃〜８５０℃の温度で活性化する。この際に
得られる粗製活性炭は、アルカリ金属水酸化物に由来し
て多量のアルカリ金属（ＫまたはＮａ）の炭酸塩（Ｋ2
ＣＯ3、Ｎａ2ＣＯ3等）を含む。
性炭原料にアルカリ金属水酸化物（ＫＯＨまたはＮａＯ
Ｈ）を加え、均一に混合し、得られる混合物を４００℃
〜５００℃までの温度に加熱しながら混練し、アルカリ
金属水酸化物を溶解させ活性炭原料と均一に混合し、さ
らに８００℃〜８５０℃の温度で活性化する。この際に
得られる粗製活性炭は、アルカリ金属水酸化物に由来し
て多量のアルカリ金属（ＫまたはＮａ）の炭酸塩（Ｋ2
ＣＯ3、Ｎａ2ＣＯ3等）を含む。
【００１６】本発明の好ましい実施形態においては、こ
うして得られた粗製活性炭（活性炭とアルカリ金属の炭
酸塩との混合物）を、簡便に、水でスラリー化した後、
濾過し、水洗する。水洗は、得られる活性炭中にＫまた
はＮａの炭酸塩が５重量％以上残存するように行う。本
発明の好ましい実施形態においては、この水洗を１回な
いし２回行うことにより、ＫまたはＮａの炭酸塩を５〜
３０重量％含む活性炭を得る。
うして得られた粗製活性炭（活性炭とアルカリ金属の炭
酸塩との混合物）を、簡便に、水でスラリー化した後、
濾過し、水洗する。水洗は、得られる活性炭中にＫまた
はＮａの炭酸塩が５重量％以上残存するように行う。本
発明の好ましい実施形態においては、この水洗を１回な
いし２回行うことにより、ＫまたはＮａの炭酸塩を５〜
３０重量％含む活性炭を得る。
【００１７】活性炭 本発明の活性炭は１０００ｍ2／ｇ以上、好ましくは１
０００ｍ2／ｇ〜３０００ｍ2／ｇの高い比表面積、０．
８ｍｌ／ｇ〜２．２ｍｌ／ｇ、好ましくは１．２ｍｌ／
ｇ〜２．０ｍｌ／ｇの細孔容積、５重量％以上、好まし
くは５〜３０重量％の高いアルカリ金属炭酸塩含有量を
持つ。
０００ｍ2／ｇ〜３０００ｍ2／ｇの高い比表面積、０．
８ｍｌ／ｇ〜２．２ｍｌ／ｇ、好ましくは１．２ｍｌ／
ｇ〜２．０ｍｌ／ｇの細孔容積、５重量％以上、好まし
くは５〜３０重量％の高いアルカリ金属炭酸塩含有量を
持つ。
【００１８】本発明の好ましい実施形態においては、活
性炭の半径２０オングストローム以下のミクロポア（細
孔）中に、アルカリ金属炭酸塩が広く分散する。
性炭の半径２０オングストローム以下のミクロポア（細
孔）中に、アルカリ金属炭酸塩が広く分散する。
【００１９】酸性成分の吸着除去方法 本発明の活性炭は、酸性成分として、二酸化窒素、二酸
化硫黄、硫化水素、塩酸、硫酸、硝酸、ギ酸、酢酸また
はフッ酸の少なくとも１つを含むガスから、酸性成分を
吸着除去するための吸着剤として有用である。本発明の
酸性成分の吸着除去方法の好ましい実施形態において
は、本発明の活性炭を、酸性成分を含むガスと接触さ
せ、酸性成分を選択的に吸着除去する。
化硫黄、硫化水素、塩酸、硫酸、硝酸、ギ酸、酢酸また
はフッ酸の少なくとも１つを含むガスから、酸性成分を
吸着除去するための吸着剤として有用である。本発明の
酸性成分の吸着除去方法の好ましい実施形態において
は、本発明の活性炭を、酸性成分を含むガスと接触さ
せ、酸性成分を選択的に吸着除去する。
【００２０】
【作用】付活剤としてＫＯＨ、ＮａＯＨを用いて活性炭
を製造する際の活性炭原料（Ｃ）が活性化する反応は次
の反応式で表される。
を製造する際の活性炭原料（Ｃ）が活性化する反応は次
の反応式で表される。
【００２１】ｘＣ＋３ＫＯＨ→Ｋ2ＣＯ3＋Ｋ＋（３／
２）Ｈ2＋（ｘ−１）Ｃ ｘＣ＋３ＮａＯＨ→Ｎａ2ＣＯ3＋Ｎａ＋（３／２）Ｈ2
＋（ｘ−１）Ｃ ここで、本発明の好ましい実施形態においては、ＫＯ
Ｈ、ＮａＯＨまたは両者の混合物とＣとの混合物は、重
量比で１：１〜１０：１になるように、Ｃのモルｘを調
節する。例えば、Ｃ：ＫＯＨ＝１：４（重量比）の場
合、次のモル反応式で示される。
２）Ｈ2＋（ｘ−１）Ｃ ｘＣ＋３ＮａＯＨ→Ｎａ2ＣＯ3＋Ｎａ＋（３／２）Ｈ2
＋（ｘ−１）Ｃ ここで、本発明の好ましい実施形態においては、ＫＯ
Ｈ、ＮａＯＨまたは両者の混合物とＣとの混合物は、重
量比で１：１〜１０：１になるように、Ｃのモルｘを調
節する。例えば、Ｃ：ＫＯＨ＝１：４（重量比）の場
合、次のモル反応式で示される。
【００２２】３．５Ｃ＋３ＫＯＨ→Ｋ2ＣＯ3＋Ｋ＋（３
／２）Ｈ2＋２．５Ｃ 生成物中においては、８００℃以上で加熱しているた
め、ＫとＨ2は蒸発、飛散しており、Ｋ2ＣＯ3と２．５
Ｃとの混合物（粗製活性炭）が生成する。これを重量比
で表すと、Ｋ2ＣＯ3＝８２％、Ｃ＝１８％となり、粗製
活性炭の大半はＫ2ＣＯ3であることが判る。
／２）Ｈ2＋２．５Ｃ 生成物中においては、８００℃以上で加熱しているた
め、ＫとＨ2は蒸発、飛散しており、Ｋ2ＣＯ3と２．５
Ｃとの混合物（粗製活性炭）が生成する。これを重量比
で表すと、Ｋ2ＣＯ3＝８２％、Ｃ＝１８％となり、粗製
活性炭の大半はＫ2ＣＯ3であることが判る。
【００２３】通常、このようして得られる粗製活性炭を
繰り返し水洗することにより、アルカリ金属（Ｋまたは
Ｎａ）の炭酸塩（Ｋ2ＣＯ3またはＮａ2ＣＯ3）を０．０
１重量％以下となるまで完全に除去することができる。
本発明の好ましい実施形態においては、水洗を１回ない
し２回に省略することにより、アルカリ金属の炭酸塩を
５重量％以上含む活性炭を得ることができる。
繰り返し水洗することにより、アルカリ金属（Ｋまたは
Ｎａ）の炭酸塩（Ｋ2ＣＯ3またはＮａ2ＣＯ3）を０．０
１重量％以下となるまで完全に除去することができる。
本発明の好ましい実施形態においては、水洗を１回ない
し２回に省略することにより、アルカリ金属の炭酸塩を
５重量％以上含む活性炭を得ることができる。
【００２４】本発明の活性炭によれば、アルカリ金属の
炭酸塩を５重量％以上含むので、酸性ガスの平衡吸着量
が極めて大きく、また、いったん化学吸着すると、例え
ば、塩酸はＫＣｌとＨ2ＣＯ3に、ギ酸はＫ（ＯＯＣＨ）
とＨ2ＣＯ3に中和され、脱着等を起こさない。
炭酸塩を５重量％以上含むので、酸性ガスの平衡吸着量
が極めて大きく、また、いったん化学吸着すると、例え
ば、塩酸はＫＣｌとＨ2ＣＯ3に、ギ酸はＫ（ＯＯＣＨ）
とＨ2ＣＯ3に中和され、脱着等を起こさない。
【００２５】
【発明の効果】本発明の活性炭によれば、ＫまたはＮａ
の炭酸塩を多量に含むので、二酸化窒素、二酸化硫黄、
硫化水素、塩酸、ギ酸等の酸性成分を、極めて高い平衡
吸着量まで吸着することができる。本発明の活性炭によ
れば、ＫまたはＮａの炭酸塩を多量に含み、かつ、比表
面積が比較的大きいので、密閉空間においてギ酸等の酸
性成分を短時間で許容される濃度以下になるまで吸着除
去することができる。
の炭酸塩を多量に含むので、二酸化窒素、二酸化硫黄、
硫化水素、塩酸、ギ酸等の酸性成分を、極めて高い平衡
吸着量まで吸着することができる。本発明の活性炭によ
れば、ＫまたはＮａの炭酸塩を多量に含み、かつ、比表
面積が比較的大きいので、密閉空間においてギ酸等の酸
性成分を短時間で許容される濃度以下になるまで吸着除
去することができる。
【００２６】
【実施例】原料としてメソカーボンマイクロビーズ（粒
径２５μｍ）を用い、重量比４倍量のＫＯＨを用い、４
８０℃で混練混合後、８５０℃で活性化し、１回ないし
２回水洗後乾燥し、比表面積３０００ｍ2／ｇかつ細孔
容積１．９ｍｌ／ｇであり、Ｋ2ＣＯ3含有量がそれぞれ
５重量％（Ａ）または１０重量％（Ｂ）の活性炭を作
り、これを１．５ｍｍφ×６ｍｍＬの円柱状に加圧成型
し、吸着用活性炭とした。比較として、同様の手法で活
性化し、１５回繰り返し水洗し、Ｋ2ＣＯ3含有量を０．
１重量％とした活性炭（Ｃ）及び水蒸気活性化によるヤ
シガラ活性炭（比表面積８００ｍ2／ｇ）にＫ2ＣＯ3を
１重量％添着した活性炭（Ｄ）を用いた。
径２５μｍ）を用い、重量比４倍量のＫＯＨを用い、４
８０℃で混練混合後、８５０℃で活性化し、１回ないし
２回水洗後乾燥し、比表面積３０００ｍ2／ｇかつ細孔
容積１．９ｍｌ／ｇであり、Ｋ2ＣＯ3含有量がそれぞれ
５重量％（Ａ）または１０重量％（Ｂ）の活性炭を作
り、これを１．５ｍｍφ×６ｍｍＬの円柱状に加圧成型
し、吸着用活性炭とした。比較として、同様の手法で活
性化し、１５回繰り返し水洗し、Ｋ2ＣＯ3含有量を０．
１重量％とした活性炭（Ｃ）及び水蒸気活性化によるヤ
シガラ活性炭（比表面積８００ｍ2／ｇ）にＫ2ＣＯ3を
１重量％添着した活性炭（Ｄ）を用いた。
【００２７】これらを、２０ｌのガラス製閉鎖循環式装
置に、各々０．５ｇ充填し、硫化水素、塩酸、ギ酸を濃
度１００ｐｐｍ含む乾燥窒素ガスを、５ｌ／ｍｉｎで装
置内を循環させ、吸着性能を測定した（温度２０℃）。
結果を表１に示す。表１の結果より、１０重量％のＫ2
ＣＯ3を含む活性炭（Ａ）を用いると、硫化水素、塩
酸、ギ酸をそれぞれ７０重量％以上、１５重量％以上、
９０重量％以上の平衡吸着量まで吸着できることが判明
した。また、５重量％のＫ2ＣＯ3を含み、比表面積３０
００ｍ2／ｇの活性炭（Ｂ）を用いると、２０ｌの閉鎖
循環式装置内で濃度１００ｐｐｍのギ酸を１０ｐｐｍま
で吸着除去するのに、７分間で終了することが判明し
た。
置に、各々０．５ｇ充填し、硫化水素、塩酸、ギ酸を濃
度１００ｐｐｍ含む乾燥窒素ガスを、５ｌ／ｍｉｎで装
置内を循環させ、吸着性能を測定した（温度２０℃）。
結果を表１に示す。表１の結果より、１０重量％のＫ2
ＣＯ3を含む活性炭（Ａ）を用いると、硫化水素、塩
酸、ギ酸をそれぞれ７０重量％以上、１５重量％以上、
９０重量％以上の平衡吸着量まで吸着できることが判明
した。また、５重量％のＫ2ＣＯ3を含み、比表面積３０
００ｍ2／ｇの活性炭（Ｂ）を用いると、２０ｌの閉鎖
循環式装置内で濃度１００ｐｐｍのギ酸を１０ｐｐｍま
で吸着除去するのに、７分間で終了することが判明し
た。
【００２８】
【表１】 活性炭 比表面積 細孔 水洗 Ｋ2ＣＯ3 吸着量 ギ酸減少時間 容積 回数 含有量 ｇ−ガス／ｇ 100→10ppm ｍ 2／ｇ ml／ｇ 重量％ H 2S ＨCl ギ酸 分 Ａ ３０００ １．９ １ １０ 0.71 0.15 0.96 ７．０ Ｂ ３０００ １．９ ２ ５ 0.69 0.13 0.90 ８．０ Ｃ ３０００ １．９ １５ ０．１ 0.14 0.01 0.33 ４５．０ Ｄ ８００ ０．４ − １．０ 0.27 0.06 0.48 ３０．０
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/52 Ｂ０１Ｄ 53/34 １２６ 53/56 １２９Ａ 53/68 １３４Ａ Ｂ０１Ｊ 20/20 １３４Ｃ
Claims (5)
- 【請求項１】 活性炭原料をＫＯＨまたはＮａＯＨと混
合し、４００℃〜５００℃まで加熱し、混練し、次いで
８００℃以上の温度で活性化してアルカリ金属の炭酸塩
を含む粗製活性炭を得、粗製活性炭を水洗してＫまたは
Ｎａの炭酸塩を５重量％以上含む活性炭を得ることを特
徴とする活性炭の製造方法。 - 【請求項２】 活性炭原料としてメソカーボンマイクロ
ビーズを用いることを特徴とする請求項１に記載の活性
炭の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の製造方法によ
り製造される活性炭。 - 【請求項４】 比表面積が１０００ｍ2／ｇ〜３０００
ｍ2／ｇ、細孔容積が０．８ｍｌ／ｇ〜２．２ｍｌ／ｇ
の範囲にあり、かつ、ＫまたはＮａの炭酸塩を５重量％
以上含むことを特徴とする活性炭。 - 【請求項５】 請求項３または４に記載の活性炭に、酸
性成分として、二酸化窒素、二酸化硫黄、硫化水素、塩
酸、硫酸、硝酸、ギ酸、酢酸またはフッ酸の少なくとも
１つを含むガスを接触させる酸性成分を吸着除去する方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7250397A JPH0986914A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 活性炭およびその製造方法ならびに酸性成分の吸着除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7250397A JPH0986914A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 活性炭およびその製造方法ならびに酸性成分の吸着除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0986914A true JPH0986914A (ja) | 1997-03-31 |
Family
ID=17207313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7250397A Pending JPH0986914A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 活性炭およびその製造方法ならびに酸性成分の吸着除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0986914A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001302226A (ja) * | 2000-04-19 | 2001-10-31 | Kawasaki Steel Corp | 多孔質炭素材料の製造方法、多孔質炭素材料およびこれを用いた電気二重層キャパシタ |
| JP2002265215A (ja) * | 2001-03-12 | 2002-09-18 | Showa Denko Kk | 活性炭、その製造方法及び該活性炭を用いた電気二重層キャパシタ |
| JP2008023478A (ja) * | 2006-07-24 | 2008-02-07 | Sintokogio Ltd | 排ガスの処理方法および排ガスの処理装置 |
| WO2010104102A1 (ja) | 2009-03-10 | 2010-09-16 | 東洋炭素株式会社 | 多孔質炭素及びその製造方法 |
| CN102076441A (zh) * | 2008-05-27 | 2011-05-25 | 阿什兰-苏德舍米-克恩费斯特有限公司 | 吸附有味和有害物质并用于金属铸造用砂箱的涂料组合物 |
| JP2012082134A (ja) * | 2004-07-30 | 2012-04-26 | Toyo Tanso Kk | 活性炭およびその製法 |
| WO2012121363A1 (ja) | 2011-03-09 | 2012-09-13 | 東洋炭素株式会社 | 多孔質炭素及びその製造方法 |
| KR101383127B1 (ko) * | 2012-03-29 | 2014-04-09 | 고등기술연구원연구조합 | 표면처리와 표면개질을 연계한 탄소격자상 나노기공 제조방법 |
| US9248442B2 (en) | 2009-06-19 | 2016-02-02 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Porous carbon and method of manufacturing same |
| JP2019197076A (ja) * | 2019-08-22 | 2019-11-14 | 株式会社島津製作所 | 酸素濃度測定装置 |
| CN111019705A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-17 | 青岛大学 | 一种重油悬浮床加氢尾油的高值化利用工艺 |
| CN112221470A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-01-15 | 天津国瑞蓝天科技有限公司 | 一种复合多孔结构的污水处理材料及其制备方法和应用 |
| CN113083231A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-07-09 | 贵州大学 | 一种深度脱除硫化氢的多孔炭吸附剂制备方法及其应用 |
| CN116947067A (zh) * | 2023-07-31 | 2023-10-27 | 西北大学 | 一种煤矸石温和、绿色制备分子筛的方法 |
| CN117658133A (zh) * | 2023-11-22 | 2024-03-08 | 桂林理工大学 | 一种用于吸附胆固醇的活性炭及其制备方法 |
-
1995
- 1995-09-28 JP JP7250397A patent/JPH0986914A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001302226A (ja) * | 2000-04-19 | 2001-10-31 | Kawasaki Steel Corp | 多孔質炭素材料の製造方法、多孔質炭素材料およびこれを用いた電気二重層キャパシタ |
| JP2002265215A (ja) * | 2001-03-12 | 2002-09-18 | Showa Denko Kk | 活性炭、その製造方法及び該活性炭を用いた電気二重層キャパシタ |
| JP2012082134A (ja) * | 2004-07-30 | 2012-04-26 | Toyo Tanso Kk | 活性炭およびその製法 |
| JP2008023478A (ja) * | 2006-07-24 | 2008-02-07 | Sintokogio Ltd | 排ガスの処理方法および排ガスの処理装置 |
| CN102076441A (zh) * | 2008-05-27 | 2011-05-25 | 阿什兰-苏德舍米-克恩费斯特有限公司 | 吸附有味和有害物质并用于金属铸造用砂箱的涂料组合物 |
| JP2011521785A (ja) * | 2008-05-27 | 2011-07-28 | アッシュランド−ズードケミー−ケルンフェスト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 臭気および有害物質を吸着し、金属のボックス鋳造を対象とする被膜組成物 |
| WO2010104102A1 (ja) | 2009-03-10 | 2010-09-16 | 東洋炭素株式会社 | 多孔質炭素及びその製造方法 |
| US9156694B2 (en) | 2009-03-10 | 2015-10-13 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Porous carbon and method of manufacturing same |
| US9248442B2 (en) | 2009-06-19 | 2016-02-02 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Porous carbon and method of manufacturing same |
| US11584651B2 (en) | 2011-03-09 | 2023-02-21 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Porous carbon and method of manufacturing same |
| WO2012121363A1 (ja) | 2011-03-09 | 2012-09-13 | 東洋炭素株式会社 | 多孔質炭素及びその製造方法 |
| KR101383127B1 (ko) * | 2012-03-29 | 2014-04-09 | 고등기술연구원연구조합 | 표면처리와 표면개질을 연계한 탄소격자상 나노기공 제조방법 |
| JP2019197076A (ja) * | 2019-08-22 | 2019-11-14 | 株式会社島津製作所 | 酸素濃度測定装置 |
| CN111019705A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-17 | 青岛大学 | 一种重油悬浮床加氢尾油的高值化利用工艺 |
| CN112221470A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-01-15 | 天津国瑞蓝天科技有限公司 | 一种复合多孔结构的污水处理材料及其制备方法和应用 |
| CN112221470B (zh) * | 2020-12-14 | 2021-03-05 | 天津国瑞蓝天科技有限公司 | 一种复合多孔结构的污水处理材料及其制备方法和应用 |
| CN113083231A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-07-09 | 贵州大学 | 一种深度脱除硫化氢的多孔炭吸附剂制备方法及其应用 |
| CN116947067A (zh) * | 2023-07-31 | 2023-10-27 | 西北大学 | 一种煤矸石温和、绿色制备分子筛的方法 |
| CN117658133A (zh) * | 2023-11-22 | 2024-03-08 | 桂林理工大学 | 一种用于吸附胆固醇的活性炭及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mahajan et al. | Surface-treated activated carbon for removal of phenol from water | |
| Feng et al. | Adsorption of hydrogen sulfide onto activated carbon fibers: effect of pore structure and surface chemistry | |
| CN1113692C (zh) | 改性碳吸附剂以及使用其进行吸附的方法 | |
| Xu et al. | Removal of elemental mercury from flue gas using CuOx and CeO2 modified rice straw chars enhanced by ultrasound | |
| US5891324A (en) | Acid-containing activated carbon for adsorbing mercury from liquid hydrocarbons | |
| US4855276A (en) | Solid filtration medium incorporating alumina and carbon | |
| US5120515A (en) | Simultaneous dehydration and removal of residual impurities from gaseous hydrocarbons | |
| JPH07506048A (ja) | ＨＣｌ吸着剤およびそれの製造および使用方法 | |
| CN114746175B (zh) | 分子状极性物质吸附炭 | |
| US5421860A (en) | Sorption of organic compounds from fluids | |
| JP2017222547A (ja) | 活性炭の製造方法及び活性炭製造システム | |
| Przepiórski et al. | MgO/CaO-loaded activated carbon for carbon dioxide capture: practical aspects of use | |
| JP2001240407A (ja) | 活性炭及びその製造方法 | |
| US5190908A (en) | Racked bed for removal of residual mercury from gaseous hydrocarbons | |
| Bagreev et al. | Wood-based activated carbons as adsorbents of hydrogen sulfide: a study of adsorption and water regeneration processes | |
| CN100383039C (zh) | 制造光气的方法和系统 | |
| JP2024524528A (ja) | コンデンセート中の重金属吸着剤として使用するためのジルコニウム系金属有機構造体及びその調製方法 | |
| KR20160096102A (ko) | 산 가스의 개선된 흡착 | |
| JP2007229707A (ja) | 有機ガス吸着剤 | |
| JP3781871B2 (ja) | 塩化物吸収剤 | |
| JP2002282686A (ja) | リン酸イオン吸着材及び水中のリン酸イオン除去方法 | |
| JP2008184512A (ja) | 塩化物の除去方法及び塩化物吸収剤 | |
| JP3539434B2 (ja) | 高性能炭素材料の製造方法 | |
| JPH01236941A (ja) | アンモニアガス吸着剤 | |
| Anbia et al. | The examination of surface chemistry and porosity of carbon nanostructured adsorbents for 1-naphthol removal from petrochemical wastewater streams |