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公開番号2025077050
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-16
出願番号2025013226,2023188705
出願日2025-01-29,2023-11-02
発明の名称活性炭の再生方法
出願人栗田工業株式会社
代理人個人,個人
主分類B01J 20/34 20060101AFI20250509BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】マイクロ波加熱により使用済粉末活性炭を再生し、吸着性能を回復・改善させる。
【解決手段】活性炭の再生方法は、平均粒径1～100μmの活性炭を平板上に載置する工程と、前記平板上の前記活性炭をマイクロ波加熱して再生する工程と、を備える。マイクロ波加熱を行っている間、ベルトコンベア又はローラコンベアにより前記平板の前進及び後退を繰り返し行ってもよい。マイクロ波加熱中の前記活性炭の温度を測定し、測定結果に基づいてマイクロ波照射エネルギーを制御してもよい。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
平均粒径１～１００μｍの活性炭を平板上に載置する工程と、
加熱処理ボックス内の窒素パージを行った後、マイクロ波の照射を開始し、該マイクロ波の照射を前記活性炭の初期水分が蒸発して１００℃前後で温度が一定となるまで行う、乾燥工程と、
温度が１００℃以上に上昇したら、マイクロ波の照射エネルギーを下げて、２００～１４００℃で維持する焼成脱着工程と、
排ガスの分析結果から、排ガス内の被吸着物質の成分が所定値以下となったら、前記焼成脱着工程よりもマイクロ波の照射エネルギーを上げて再生温度を上昇させ、該マイクロ波の照射を排ガス内の被吸着物質の成分が所定値以下となるまで行う再賦活工程と、
を備える活性炭の再生方法。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
マイクロ波加熱を行っている間、ベルトコンベア又はローラコンベアにより前記平板を前記加熱処理ボックス内で前進及び／又は後退を行う、請求項１に記載の活性炭の再生方法。
【請求項３】
マイクロ波加熱中の前記活性炭の温度を測定し、測定結果に基づいてマイクロ波照射エネルギーを制御する、請求項１に記載の活性炭の再生方法。
【請求項４】
酸素濃度が２％以下の加熱処理ボックス内で前記活性炭をマイクロ波加熱する、請求項１に記載の活性炭の再生方法。
【請求項５】
前記加熱処理ボックスからの排ガスを処理し、処理後のガスを前記加熱処理ボックスへ供給する、請求項４に記載の活性炭の再生方法。
【請求項６】
摺り切り板により前記平板上の前記活性炭の高さを一定にしてからマイクロ波加熱を行う、請求項１に記載の活性炭の再生方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済活性炭に吸着した物質をマイクロ波加熱により活性炭から脱着分離し、活性炭の吸着性能を回復させる再生方法及び再生システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
活性炭の再生処理を行う再生炉として、円筒状の炉室が４～８段重ねられた大型炉向き多段炉式再生炉、中型炉向きロータリーキルン式再生炉、電極通電によって昇温される小型炉向き直接通電過熱式再生炉などが普及している。現状、国内の全ての再生炉は、重油やガス等の化石燃料を熱資源とする外部加熱方式である。外部加熱により活性炭を再生させる場合、内部へは熱伝導により熱伝播するため、熱伝導性が低く、体積の大きい物体の加熱には非効率となり、加熱時間は長時間を要した。
【０００３】
また、従来の加熱炉活性炭再生装置においては、再生できる粒径に制限があり、４０ｍｅｓｈ（０．５６ｍｍ）よりも更に細かい粉末品、特に１～１００μｍの粒度分布を有する粉末活性炭の再生を行う場合、粉塵の飛散による問題が発生するため、実装置への適用は行われてこなかった。そのため、粒径の大きい粒状活性炭は、吸着後に回収し再生炉で加熱再生することで、再び使用することが可能である一方で、粒径の小さい粉末活性炭は、新品を使用した後は、濾過処理による固液分離物や脱水ケーキとして回収し、産廃処理として廃棄されていた。あるいは、使用済の粉末活性炭は、家畜飼料や土壌肥料の用途として引き取られ、付加価値の低い用途への転用がなされていた。
【０００４】
近年、２０５０年カーボンニュートラル化取り組みニーズの高まりや、カーボンサーキュラーエコノミーの考え方の浸透に伴い、非化石エネルギーへの転換が可能な、マイクロ波加熱再生の研究が進められている。マイクロ波加熱を用いる再生方法は、対象加熱物へマイクロ波電界が浸透し、内部から熱エネルギーに変換されるため、熱伝導を介さなくても、短時間で内部加熱が達成できる。
【０００５】
しかし、マイクロ波加熱は、実プラントへのスケールアップの過程で、加熱ムラに対する対策が十分ではなく、再生活性炭の回復性能値が低いという問題があった。
【０００６】
マイクロ波加熱を用いた活性炭の再生方法として、特許文献１には、円筒形状加熱容器に使用済活性炭を収納しつつ、使用済活性炭容量以上に空スペースを持たせることで、活性炭に均一なマイクロ波を入射できるようにした方法が記載されている。
【０００７】
特許文献２には、マイクロ波加熱再生による使用済活性炭から脱着した有機物の炭化物質を除去するため、温水を吹き込み、水蒸気となる際の体積膨張により吹き出し除去効果を持たせたる再生方法が記載されている。
【０００８】
また、特許文献３には、循環路内に活性炭を配設し、マイクロ波により活性炭を加熱して被吸着物を活性炭から脱離させて活性炭を再生し、循環路を循環する不活性ガスと脱離された被吸着物ガスとの混合ガスを冷却・凝縮させ、被吸着物を分離回収する手法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２００１－８９１２０号公報
特開２００１－８９１２１号公報
特開平６－３１１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記従来の実状を鑑みてなされたものであり、マイクロ波加熱により使用済粉末活性炭を再生し、吸着性能を回復・改善させることができる再生方法及び再生システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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