JPH03146412A - 活性炭の製造方法 - Google Patents

活性炭の製造方法

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JPH03146412A
JPH03146412A JP2277955A JP27795590A JPH03146412A JP H03146412 A JPH03146412 A JP H03146412A JP 2277955 A JP2277955 A JP 2277955A JP 27795590 A JP27795590 A JP 27795590A JP H03146412 A JPH03146412 A JP H03146412A
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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〉 本発明は化学的な賦活工程を用いる粒状活性炭の製造方
法に関するものである。
〈従来の技術〉 活性炭即ち多孔性吸着剤は液体及び気体の精製に於いて
産業に広く使用されている０例えば、精製されるべき気
体は粒状活性炭の層を通過させられる。気体が活性炭の
層を通過すると、気体中の不純物の微粒子は活性度の表
面上に吸着される。
その結果、活性炭の表面積が大きければ大きいほど不純
物を除去するフィルターの効果が大きくなる。
〈発明が解決しようとする課題〉 工業的重要性を持った活性炭は約ｌ■Ｉ／ｇの細孔容積
に相当する１、５００ｍ’　／ｇ迄の比表面積を示すこ
とが出来、かつこの大きな表面積を得るためには非常に
小さい寸法の細孔が伴われる。細孔のサイズが増加する
と、単位容積当たりの表面積が減少する。
細孔のサイズはマイクロ細孔、メソ細孔及びマクロ細孔
として明示される。マイクロ細孔及びメン細孔は粒状活
性炭の吸着能に寄与するのに対してマクロ細孔は単に密
度を減少させると共に粒状活性炭の吸着効率にとって好
ましくない。
従って、固有の表面積を有する活性炭の細孔構造は吸着
剤として活性炭の有効性を決定するのに最も重要である
。
しかしながら１粒状活性炭の場合には、密度もまた吸着
剤の有効性の重要な特徴であり、同様に粒状活性炭の使
用は常に一定の容積測定サイズの静的層という形をとっ
ている。
原料及び製造方法によって化学的処理の活性炭は高度に
発達されたメソ細孔構造を伴った低密度のものである傾
向がある。前者の特徴は望ましい特徴であるが後者の特
徴は化学的処理の粒状活性炭には不利益である。化学処
理の粒状活性炭を製造する任意の方法の成功は、その能
力によって指図され、メソ細孔性能の保持と、吸着効力
に寄与しないマクロ多孔性を最小限にすることによって
高密度の発達とを結合させる。
粒状活性炭の能力を決定するのに使用される普通の方法
は、活性炭の単位容積当たりの吸着可能な物質の重量で
ある。
この検査は一定量の活性炭を標準のＵ形管に配置してこ
の活性炭に蒸発気体を通過させることによって通常実施
される。この方法の前後の活性炭の重量が計量され、こ
の前後の計量の差によって活性炭で吸着された物質の重
量が与えられる。
化学的処理の活性炭の製造に通常使用される原料は炭素
質の植物性物質で１例えば２〜５■の粒子サイズに粉砕
された材木である。製造された場合の活性炭は通常液体
精製に使用するために粉末形に粉砕さ・れるか又は気体
精製に使用するため結合剤を使用して種々のサイズのペ
レットに形づくられるかのどちらかである。
化学反応の生成物に不純物として存在する色のついた化
合物の除去から、大気に放出する前に気体を精製するこ
とのような沢山の活性炭の用途がある。しかしながら、
化学的処理のベレット化粒状形活性炭を直接製造するた
めには原料として木材を使用する場合に沢山の固有の問
題がある。
木材の中空のｍ雄状構造のように木材の細粉原料から高
密度の活性炭を製造することは不可能である。また木材
はリグニンのような自然の結合剤を充分な量はないので
、追加の結合剤が製造工程間粒状活性炭の粒子構造を破
損しないように活性炭の製造中に導入されなければなら
ないだろう。
太材の細胞状構造物から製造された粒状活性炭は低密度
のために活性炭１００ｍ１当たり最大６〜７８の不純物
を吸着することが可能である。これは活性炭の多数の適
用のために要求される数量以下である。
使用可能な活性炭の量に通常厳しい制限がないように粉
末の液相使用にはこれは余り重要ではない。
しかしながら、粒状活性炭の使用の場合に前に説明した
ように使用可能な活性炭の量には上方の制限がある。そ
の結果もしも粒状活性炭が有効に働くならば、その際容
量吸着係数（ｇ／１００■ｌ）は活性炭の製品密度の増
加によって実質上増加されなければならない。
従って一層有効な活性炭の製造方法の採用は非常に有利
である。
本発明に従って、出発物質が若い炭素質の植物生産物で
ある活性炭の製造方法が提供される。
＜！！題を解決するための手段〉 好適には、若い炭素質の植物生産物は自然結合剤の例え
ば３０重量％以上の高濃度を有する。
堅果の殻、果実の核及び仁（じん：果実の核の中にある
種子）及び特にオリーブの核、扁桃の殻及びココやしの
実の殻は特に有用であり、自然結合剤例えばリグニンの
高い含肴量を有する。
これ等の物質は通常化学賦活方法で使用されるように２
〜５■の粒子サイズに粉砕された場合には、賦活化学薬
品の充分な量を吸収出来ないので低品質の活性炭を製造
する。しかしながら、注意深い粉砕と分類によって、粒
子サイズの分権は賦活化学薬品の充分な吸収を可能にす
るばかりでなく、得られる炭化生産品の密度を最大限に
増加させる結果となる。
好適には、出発物質は細かく粉砕されて３０ｇｍより大
きくかつＢｏＩＬｓより小さい平均粒子サイズの粒子を
形成する。最も望ましい平均粒子サイズは４ＧＩＬｍで
ある。
好適には、これ等の粒子は粒子にしみ込ませる賦活化学
薬品で処理される。
好適には、処理された粒子は機械的なミキサーの中で混
合される。
好適には、賦活化学薬品はリン酸である。
好適には、前記リン酸は８０〜８０％の正リン酸で１粒
子に１．０：１乃至１．８：ｌのｔＩｋ比で添加され、
好適には１．４＝１の重量比で添加される。
代わりとして賦活化学薬品は塩化亜鉛溶液であっても良
い。
好適には、出発物質の処理された粒子は回転ペレタイザ
ー（ペレットを製品する機械）でペレット化される。
好適には、ペレットは熱処理を受け、ペレット中に存在
する水及び他の揮発性成分を除去して粒状性質を合体さ
せる。
好適には、熱処理は時間１０分乃至４０分の間温度約１
２０℃で加熱することからなっている。
好適には、熱処理されたペレットは炭化されて活性炭を
製造する。
最も好適には、前記のペレットは時間１５分乃至２０分
の量温度４００℃乃至５００℃で炭化される。
好適には、残存する賦活化学薬品はペレットから洗い落
とされて繰り返し使用のため再循環される。
好適には、活性炭のペレットは乾燥される。
四に、本発明によれば、本発明の方法によって製造され
る活性炭が与えられる。
本発明の実施態様が第１図について例として記述され、
この第１図は本発明に従って活性炭を製造する方法と包
含される工程の流れ線図である。
〈実施例〉 出発物質として上等の自然結合剤を有する若い炭素質の
植物生産物が選択される。結合剤はリグニンで、３０重
量％より大きい濃度を有する出発物質が適当である。こ
のような出発物質の１つはオリーブの核であり、リグニ
ン３Ｂ重量％以上の濃度を有する。３０重量％より大き
いリグニン濃度を有する他の出発物質には３０．７重量
％の扁桃の穀及び３４．３重量％のココやしの実の殻が
ある。この後に記述される実施態様はオリーブの核の使
用に関連する。
オリーブの核は３０ＩＬ−乃至８０ＩＬｍの平均粒子サ
イズの粒子に粉砕される。最も好適な平均粒子サイズは
４０ｇｍである。リン酸（８７％）が夫々　１．４：ｌ
の重量比のオリーブ核粒子に添加される。リン酸を添加
する前にオリーブ核をこのサイズの粒子に変えることは
重要であり、さもなければオリーブ核の比較的高密度の
ためにリン酸はオリーブ核にしみ込ませることが出来な
いだろう。
処理された出発物質は１５分乃至４５分間機械的なミキ
サーの中で混合される。
次にリン酸をしみ込ませた粒子は約長さ２〜５同、直径
１．０〜３．００のペレットに回転ペレタイザーでペレ
ット化される。
その後前記ペレットは１０分乃至４０分間好適には２０
分間約１２０℃で加熱される。このようにペレットの加
熱は漏出する揮発性物質の泡の捕獲を最小限にして粒状
形態を合体させる。
次にペレットは１５分乃至２０分間４００℃乃至５００
℃の温度に加熱される炭化を受け、従って活性炭を製造
する。
そこで活性炭はいくらかの残留リン酸を回収するために
洗浄され１次いで前記リン酸はこの方法で再使用のため
再循環される。
それから化学的処理の粒状活性炭は水を除土するために
乾燥され、ペレットのサイズに従って分類される。
次に化学的処理のペレット化活性炭の最終生産品は配分
のために荷造りされる。
変更態様及び改良は本発明の範囲からはずれることなく
一体化されることが出来る。
〈発明の効果〉 出発物質として若い炭素質の植物生産物、例えば堅果の
殻、果実の核、果実の仁等を使用し、賦活化学薬品がリ
ン酸である活性炭は水、他の不純物等の吸着効率が良い
。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の活性炭を製造する方法に包含される工
程の流れ線図である。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）出発物質が若い炭素質の植物生産物である活性炭
    の製造方法。
  2. （２）若い炭素質の植物生産物が３０重量％より大きい
    自然結合剤の濃度を有する請求項（１）記載の方法。
  3. （３）出発物質が堅果の殻である前述のいずれかの請求
    項記載の方法。
  4. （４）出発物質が果実の核である（１）又は（２）のい
    ずれかの請求項記載の方法。
  5. （５）出発物質が果実の仁である（１）又は（２）のい
    ずれかの請求項記載の方法。
  6. （６）出発物質がオリーブの核である請求項（４）記載
    の方法。
  7. （７）出発物質が扁桃の殻である請求項（３）記載の方
    法。
  8. （８）出発物質がココやしの実の殻である請求項（３）
    記載の方法。
  9. （９）自然結合剤がリグニンである（２）乃至（８）の
    いずれかの請求項記載の方法。
  10. （１０）出発物質が３０μｍより大きくかつ６０μｍよ
    り小さい平均粒子サイズの粒子を形成するように粉砕さ
    れる前述のいずれかの請求項記載の方法。
  11. （１１）平均粒子サイズが４０μｍである請求項（１０
    ）記載の方法。
  12. （１２）粒子がしみ込ませる賦活化学薬品で処理される
    （１１）又は（１２）のいずれかの請求項記載の方法。
  13. （１３）賦活化学薬品がリン酸である請求項（１２）記
    載の方法。
  14. （１４）前記リン酸が正リン酸６０〜８０％で、夫々１
    ．０：１乃至１．８：１の重量比で粒子に添加される請
    求項（１３）記載の方法。
  15. （１５）重量比が１．４：１である請求項（１４）記載
    の方法。
  16. （１６）処理される粒子が熱処理を受けてペレット中に
    存在する水及び他の揮発性成分を除去して粒状性質を合
    体させる（１２）乃至（１５）のいずれかの請求項記載
    の方法。
  17. （１７）熱処理は１０分乃至４０分の間約１２０℃の温
    度で加熱されることからなる請求項（１６）記載の方法
    。
  18. （１８）処理される粒子が１５分乃至２０分の間４００
    ℃乃至５００℃の温度で炭化される請求項（１７）記載
    の方法。
  19. （１９）活性化化学薬品が塩化亜鉛溶液である請求項（
    １２）記載の方法。
  20. （２０）前述のいずれかの請求項に記載される方法によ
    って製造される活性炭。
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