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公開番号2024027066
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-29
出願番号2022140354
出願日2022-08-16
発明の名称高比表面積消石灰の製造方法及び装置
出願人個人
代理人
主分類C01F 11/02 20060101AFI20240221BHJP(無機化学)
要約【課題】比表面積が広く細孔容積が大きい消石灰を製造する方法。
【解決手段】生石灰に水を加えて消化・熟成させることにより消石灰を製造するシステムにおいて、ナノバブル(またはマイクロバブル)を含有した水を生石灰に加えることにより、生石灰の反応熱で加熱されたナノバブル(またはマイクロバブル)の気泡が消石灰の細孔を発達させることを利用した消石灰の製造方法を提供する。この消石灰は、高いBET比表面積を有するとともに、CODはJIS特号消石灰と同程度である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
粉末状もしくは粒状の生石灰と水を接触させ、水和反応により消石灰を生成するプロセスにおいて、前記水として、ナノバブルまたはマイクロバブルを含有したナノバブル水またはマイクロバブル水を使用することにより、比表面積が２０ｍ
２
／ｇ以上の高比表面積消石灰を生成することを特徴とする高比表面積消石灰の製造方法。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記プロセスにおいて、生石灰の消化に加える前記ナノバブル水または前記マイクロバブル水の量は、消化に必要な理論量の０．５～５質量倍であることを特徴とする請求項１に記載の高比表面積消石灰の製造方法。
【請求項３】
前記プロセスにおいて、前記ナノバブル水または前記マイクロバブル水に含有させるナノバブルまたはマイクロバブルの密度は、１００個／ｍｌ（ミリリットル）以上、１００億個／ｍｌ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の高比表面積消石灰の製造方法。
【請求項４】
前記プロセスにおいて、前記ナノバブル水または前記マイクロバブル水に含有させるナノバブルまたはマイクロバブルの平均気泡径は、１ｎｍ（ナノメートル）以上、５００μｍ（マイクロメートル）以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の高比表面積消石灰の製造方法。
【請求項５】
前記プロセスにおいて、前記ナノバブルまたは前記マイクロバブルを形成するガスは、消化反応に大きな影響を与えない空気、酸素、窒素、二酸化炭素、アルゴンなどのガスを使用することを特徴とする請求項１又は２に記載の高比表面積消石灰の製造方法。
【請求項６】
前記プロセスにおいて、前記ナノバブルまたは前記マイクロバブルを形成する前記ガスの分子量は、４以上、１３０以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の高比表面積消石灰の製造方法。
【請求項７】
粉末状もしくは粒状の生石灰と水とを接触させ、水和反応により消石灰を生成するプロセスにおいて、前記水にナノバブルまたはマイクロバブルを含有させるために、ナノバブル供給装置またはマイクロバブル供給装置と、これに接続された消化水供給装置とを備え、前記水に含有させるナノバブルまたはマイクロバブルの密度、平均気泡径、ガス成分を任意に制御することを特徴とする高比表面積消石灰の製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、消石灰の製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、生石灰と水とを反応（消化）させて消石灰を製造するプロセスにおいて、水に添加物を加えることにより、比表面積が広く細孔容積が大きい消石灰を製造する場合がある（特許文献１参照）。
【０００３】
この他、生石灰と水とを反応（消化）させる装置（消化機）に対して、反応遅延剤を加えることにより、比表面積が広く細孔容積が大きい消石灰を製造する場合もある（特許文献２参照）。
【０００４】
しかし、これらの製造方法には、以下のような問題があった。
（１）添加物や反応遅延剤を使用して製造された消石灰は、例えば酸性ガス処理用に利用する時に有害ガスを発生させる場合がある。
（２）添加物や反応遅延剤を使用して製造された消石灰に、有機化合物等が残存していると、ＣＯＤが増加する問題が生じており、例えば酸性ガス処理用に利用した後で集塵機によりばいじんと消石灰を回収して最終処分場へ廃棄する場合は、最終処分場の浸出水のＣＯＤが増加する問題にまで及んでいる。
（３）添加物や反応遅延剤を使用することで、添加物や反応遅延剤の費用に加えて製造工程が複雑になることから、比表面積が広く細孔容積が大きい消石灰の製造コストおよび販売価格は上昇する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平９－２７８４３５号公報
特許第３８６０６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、添加物や反応遅延剤を使用せず、比表面積が広く細孔容積が大きい消石灰（高比表面積消石灰）を安価に製造することにある。
【０００７】
また、本発明が解決しようとする課題は、高比表面積消石灰のＣＯＤがＪＩＳ特号消石灰と同程度であることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明者は上記課題を解決するため、消化に使用する水をナノバブル水又はマイクロバブル水に代替することにより、比表面積が広く細孔容積が大きい消石灰を製造できることを考案した。具体的には次のとおりである。
【０００９】
粉末状もしくは粒状の生石灰と水を接触させ、水和反応により消石灰を生成するプロセスにおいて、前記水として、ナノバブルまたはマイクロバブルを含有したナノバブル水またはマイクロバブル水を使用することにより、比表面積が２０ｍ
２
／ｇ以上の高比表面積消石灰を製造する。
なお、本発明において「ナノバブル」とは、直径１ｎｍ（ナノメートル）以上、１μｍ（マイクロメートル）未満と定める微細な気泡のことである。
また、本発明において「マイクロバブル」とは、直径１μｍ以上、５００μｍ以下と定める微細な気泡のことである。
ここで、本発明において「バブル水」とは、前記ナノバブルまたは前記マイクロバブルを含有したナノバブル水またはマイクロバブル水の総称（呼称）である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、消化に使用する水にバブル水を利用することにより、水和反応による変化中の消石灰内部でバブル（気泡）が複数の経路に拡散することによって、比表面積が広く細孔容積が大きい消石灰を製造できる。また、バブルを形成する気体に空気や窒素などを適用することにより、消石灰のＣＯＤへの影響を抑制することができるため、前述製造方法で得られた高比表面積消石灰のＣＯＤがＪＩＳ特号消石灰と同程度な製品として製造できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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