活性炭及其制造方法技术

本发明专利技术提供在液相中、尤其在糖液等粘度较高的液相中也具有高脱色性能的活性炭及其制造方法。活性炭，其中，利用压汞法测得的细孔直径为10~10000nm的细孔容积为0.8~1.9mL/g，且利用压汞法测得的细孔直径为300~1000nm的细孔容积为0.19mL/g以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】活性炭及其制造方法
本专利技术涉及活性炭及其制造方法。
技术介绍
活性炭具有优异的吸附能力，被广泛用于去除液相中的杂质或调整溶解成分的浓度等液相处理。液相处理中的活性炭的吸附能力很大程度上取决于细孔容积和细孔分布等所使用的活性炭自身的特性是否与成为对象的吸附物质的特性相符。例如，专利文献1中公开了200~1000nm和600~1000nm的大孔区域的细孔发达的脱色用活性炭，并公开了：该活性炭通过将两种煤系碳质材料进行混合粉碎，将所得混合粉体加压成型后再行破碎，在热处理后进行活化来制造。此外，专利文献2中公开了调整0.02~10μm的细孔容积而得的水处理用或医疗用吸附剂，并公开了：该吸附剂以酚醛树脂作为原料，在特定的温度条件下进行碳化、活化而制造。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-104002号公报专利文献2：日本特开2006-15334号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，对于专利文献1中得到的活性炭，从实际使用的观点出发，有时要求更高的性能(例如更高的糖液脱色性能等)。此外，专利文献2中得到的活性炭仅公开了DL-β-氨基异丁酸吸附速度优异和亚甲基蓝的脱色性能优异，并未提及糖液等粘度较高的液相的脱色性能。本专利技术是鉴于上述情况而做出的，其课题在于，提供在液相中、尤其在糖液等粘度较高的液相中也具有高脱色性能的活性炭及其制造方法。用于解决课题的手段本专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现：为了提高活性炭的脱色性能，包括介孔~大孔区域的特定细孔容积的发达是重要的，从而完成了本专利技术。本专利技术包括以下的合适方案。[1]活性炭，其中，利用压汞法测得的细孔直径为10~10000nm的细孔容积为0.8~1.9mL/g，且利用压汞法测得的细孔直径为300~1000nm的细孔容积为0.19mL/g以上。[2]根据上述[1]所述的活性炭，其中，前述活性炭以来自椰子壳的活性炭作为原料。[3]根据上述[1]或[2]所述的活性炭，其中，前述活性炭是液相处理用活性炭。[4]根据上述[3]所述的活性炭，其中，前述液相处理是从液相中去除着色成分的处理。[5]根据上述[3]或[4]所述的活性炭，其中，前述液相的使用BROOKFIELD公司制的DV-I＋VISCOMETER(主轴为LV-1、转速为20rpm)在液相处理时的温度下测得的粘度为1~50mPa・s。[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的活性炭，其中，前述活性炭的显微强度硬度为45%以上。[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的活性炭的制造方法，其包括：将原料活性炭的钾元素含量调整至0.5质量%以下的工序；将原料活性炭的钙元素含量调整至0.4~4质量%的工序；以及对调整后的原料活性炭进行活化的工序。[8]活性炭，其是通过活性炭的制造方法而制造的，所述制造方法包括：将原料活性炭的钾元素含量调整至0.5质量%以下的工序；将原料活性炭的钙元素含量调整至0.4~4质量%的工序；以及对调整后的原料活性炭进行活化的工序。专利技术效果根据本专利技术，可提供在液相中、尤其在糖液等粘度较高的液相中也具有高脱色性能的活性炭及其制造方法。具体实施方式以下，针对本专利技术的实施方式进行详细说明。需要说明的是，本专利技术的范围不限定于此处说明的实施方式，可以在不损害本专利技术主旨的范围内进行各种变更。[活性炭]对于本专利技术的活性炭，利用压汞法测得的细孔直径为10~10000nm的细孔容积为0.8~1.9mL/g，且利用压汞法测得的细孔直径为300~1000nm的细孔容积为0.19mL/g以上。细孔直径为10~10000nm的细孔不仅作为吸附部位而发挥作用，还作为物质向更小的孔中移动的路径而发挥作用。因而，若细孔直径为10~10000nm的细孔容积小于0.8mL/g，则妨碍吸附物质向活性炭内部移动，无法获得期望的吸附性能(例如脱色性能、平衡吸附量或脱色平衡到达率)。另一方面，若细孔直径为10~10000nm的细孔容积超过1.9mL/g，则填充密度降低，填充至吸附柱或吸附塔等而使用时，无法获得期望的吸附性能。此外，也无法获得期望的硬度。本专利技术的活性炭的利用压汞法测得的细孔直径为10~10000nm的细孔容积优选为0.9~1.7mL/g，更优选为1.0~1.6mL/g，特别优选为1.3~1.5mL/g。若前述细孔容积在前述范围内，则容易获得期望的吸附性能，另外容易获得期望的硬度。细孔直径为300~1000nm的细孔作为吸附部位而发挥作用。此外，若该细孔直径的细孔容积大，则吸附物质容易扩散。因而，若细孔直径为300~1000nm的细孔容积小于0.19mL/g，则无法获得期望的脱色性能(尤其是糖液脱色性能和脱色平衡到达率)。细孔直径为300~1000nm的细孔容积的上限值没有特别限定，担心由填充密度降低导致的吸附性能降低和硬度(JIS硬度和MS硬度、尤其是MS硬度)降低，因此优选为0.40mL/g以下，更优选为0.38mL/g以下，进一步优选为0.37mL/g以下。本专利技术的活性炭的利用压汞法测得的细孔直径为300~1000nm的细孔容积优选为0.20mL/g以上，更优选为0.23mL/g以上，进一步优选为0.25mL/g以上，特别优选为0.30mL/g以上。若前述细孔容积在前述范围内，则容易获得兼具期望的吸附性能和硬度的活性炭。如后所述，上述那样的特定细孔直径下的特定细孔容积可通过将原料活性炭的钾元素含量调整至0.5质量%以下，且将钙元素含量调整至0.4~4质量%后再实施活化来调整。为了获得这种特定细孔直径下的特定细孔容积，必须适当选择活化收率。本专利技术的活性炭的按照JISK1474而测得的硬度(以下也称为“JIS硬度”)优选为70%以上、更优选为72%以上。若活性炭具有上述值以上的JIS硬度，则用作液相处理用途时，容易防止由产自该活性炭的尘埃引起的故障。本专利技术的活性炭的显微强度硬度(以下也称为“MS硬度”)优选为45%以上，更优选为50%以上。MS硬度是阻抗(抵抗)相对于重量负荷的指标，利用后述的实施例中记载的方法进行测定。若活性炭具有上述值以上的MS硬度，则将活性炭填充至吸附柱或吸附塔等而使用时，由活性炭自重导致的尘埃发生容易降低。如后所述，上述那样的特定硬度可通过将原料活性炭的钾元素含量调整至0.5质量%以下，且将钙元素含量调整至0.4~4质量%后，适当调节活化收率实施活化来调整。若细孔直径为10~10000nm的细孔容积、此外尤其是细孔直径为300~1000nm的细孔容积变得过大，则存在硬度(JIS硬度和MS硬度、尤其是MS硬度)降低的倾向，因此，对于兼顾硬度和吸附性能而言，调整特定细孔直径的细孔容积是重要的。本专利技术的活性炭具有特定细孔直径的特定细孔容积，因此，适合在液相处理中使用。因此，本专利技术的一个方式中，本专利技术的活性炭是液相处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.活性炭，其中，利用压汞法测得的细孔直径为10~10000nm的细孔容积为0.8~1.9mL/g，且利用压汞法测得的细孔直径为300~1000nm的细孔容积为0.19mL/g以上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171227 JP 2017-2523941.活性炭，其中，利用压汞法测得的细孔直径为10~10000nm的细孔容积为0.8~1.9mL/g，且利用压汞法测得的细孔直径为300~1000nm的细孔容积为0.19mL/g以上。


2.根据权利要求1所述的活性炭，其中，所述活性炭以来自椰子壳的活性炭作为原料。


3.根据权利要求1或2所述的活性炭，其中，所述活性炭是液相处理用活性炭。


4.根据权利要求3所述的活性炭，其中，所述液相处理是从液相中去除着色成分的处理。
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【专利技术属性】
技术研发人员：北富裕昭，西田光德，人见充则，山田隆之，
申请(专利权)人：株式会社可乐丽，
类型：发明
国别省市：日本;JP