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1. (WO1980002553) PROCEDE ET APPAREIL DE REGENERATION DE CHARBON ACTIF
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明 細 書

活性炭の再生方法および装置

技術分野

本発明は使用済み活性炭の再生方法およびその装置に関する ものである。

背景技術

工場およびその他から排出される廃水、 廃ガスの無害化処理 は、 昔から重要課題であつたが、 特に公害問題がやかま しくな つて来た近年においては、 最も緊急の問題と してクローズアツ プされるに至っている。 これらの無害化処理方法は個別に研究 実施されているが、 いずれにおいても活性炭を用いる処理が非 常に大きな比重を占めている。

活性炭は吸着力が極めて大き く、非常に好ましい処理剤であ るが、 吸着が充分に行われる と吸着力は飽和し、これをさらに 使用するためには再生の必要がある。

従来使用済みの活性炭を賦活再生する方法には、 重油等の燃 焼によって外部から加熱された π —タリ一キルン内で使用済み 活性炭を 8 0 0 Ό以上に昇温して吸着物質を炭化する と共に、 高温度の水蒸気を吹込んで水性ガス反応によ 再生する方法が あるが、所望の再生処理を完了するためには、 高温度で数時間 の加熱を必要-とし、相当な燃料消費を必要とする上、 設備費が 多大とな 、活性炭自体の減量も甚しい。

また吸着物質を脱離させるため、 活性炭自体を抵抗体と して 通電によ 発生するジュー ル熱を用いる方法があるが、 上記外 部からの加熱と同様高温度に昇温するため設備費が應大とな 特に高電流を必要とするため受電設備に多大の費用が掛る。 本発明者の 1 人は、効率よく、かつ、設備、補修費等のかか らない使用済み活铨炭の再生方法を見出すべく研究をかさねた 結果、 先に、電極間の活性炭に振動を与えつつ通電することに よ 粒子間に火花放電を発生せしめて吸着物質の脱離を行わせ るよ うにした使用済み活性炭の再生装置を発明し、 開示した。

( 例えば特開昭 5 2 - 6 3 9 3号公報、実開昭 5 2 - 1 4 3 5 1号公報等 )。

しかしながらこの方法においても 、例えば部分的に接触時間 の長い粒子間では電流はジュー ル熱の発生にのみ消費されてそ れだけ効率が低下し、 また温度の制御が困難であるため、 有用 な物質であっても 、脱離の際、分解を起して回収が不能となる 等の難点があった。

発 明の開示

本発明は前記火花放電による使用済み活性炭の賦活再生方法

O PI をさ らに改良したものであって、使用済み活性炭粒子間にパル

ス電圧を印加するこ とによ ]3 、該活性炭粒子間に火花放電を発 生せしめて吸着物質を脱離せしめるよ うにしたことを特徵とし これによ 粒子間の火花放電の発生が著し く増大してジュール 熱の発生が少 くな 、効率良く吸着物質の脱離が行い得るもの である。 さらにこれによつて得られる大き な特長は、パルス幅 を調節することによ り脱離過程中における温度制御が可能とな つたことである o

即ち、 有用な吸着物質は比較的低温度で脱離させて分解する ことな く回収することができ、また有害無用な吸着物質は高温 で脱離させて其の場で分解或いは燃焼させて終う こ とができる < さらにパルス電圧の印加と共に活性炭粒子に揺動運動を附加 する ことによ 、火花放電の発生、従って吸着物質の脱離作用 がー層促進される。 尚、連続再生装置においては、 吸着物質の 脱離を一層完全に行わせるため、 揺動運動する活性炭搬送路内 の適当個所にせき板を設けて活性炭の流れを一時的にせき止め 吸着物質の脱離によ 軽くなった粒子から順次選択的にせき板 を乗 越えて通過させるよ うに構成した。

次に本発明の詳細を添附の図面を参照しつつ説明する。

図面の簡単 な説明

第 1 図は本発明に係る活性炭再生装置の一実施例を示す正面 図、 第 2図は同側面図、第 3図は第 1 図における in — m線拡大 断面図、 第 4図は本発明再生装置を使用した廃水浄化装置の一 例を示す配置図、 第 5 図は印加電圧の波形図である。

発明 を実施する ための最良の形態

第 1 図〜第 3図において、(1)は箱型の脱離槽で、その底部は 長手方向に適当角度傾斜してお 、底部内面にはプライプリコ 社製のラ イトキヤスター、プライキャスター等の如き絶緑性の 良好な耐火モル タルもしくは耐火レンガ等の耐火物 (2)が内張 されて溝形の搬送路 ( が形成され、これに沿って板状のカーボ ン電極 (3) ,(3)……が相互に対向状に配設されている。板状電極 の代 に棒状電極等も使用するこ とができる。而して搬送路 W 内の適当個所には上記内張 耐火物 (2)と同様な絶緣性の良好な 耐火物からなるせき板 (4) , (4)……が適当高さに設けられている ( (5)は使用済み活性炭の装入口、 (5')は脱水用受網、(は排水口、 (6)は活性炭の搬 ffi口、(7)は脱離ガスの排気口、(8)は電極 (3)の端 子である。

脱離槽 (1)の傾斜底面の下端部は基枠 (9)上に軸受 (10) , (10) をも つて軸支された回転軸 (11) の偏心軸部(11')に軸受(12), (12) を介 し取付けられてお 、 回転軸(11) はプリ一ひ3)、ベルト(M ) お

OMPI

ィ' Vii'O

よび小プ リ― (1 等を介しモータ(1 に連結されている。また 傾斜底面の上端部はばね (1 を介して基枠 (9)に支承されている c 次に本装置の作用を説明する。 先ずモー タ 6) を起動すれば、 脱離槽 (1)は各部ほぽ円軌道を画きつつ搬送方向上下左右に揺動 運動する。 この揺動運動を続けながら上部装入口 (5)に使用済み 活性炭を装入すれば、 水分を含む活性炭は受網(5')上において脱 水され、 落下口(1¾ を経て底部搬送路(上に送られ、せき板 (4) (4)……に一時的にせき止められながら搬送路 (")上を進行し、搬 出口(6)から取出される。その際、同時に電極(3) ,(3)……間に電 圧が印加されるのであるが、 この場合、第 5図に示す如きパル ス電圧 Eが印加される。 このパルス電圧によ 、或いはパルス 電圧と揺動運動とが相俟って、 活性炭粒子間に多量の火花放電 が発生し、吸着物質の脱離が数分〜拾数分の極めて短時間内に 行われる。 パルス電圧の発生装置にはサ イリスタ .チヨツバ一方 式、サイリスタ. レオナ一ド方式等が使用される。(本実施例に おいてはサイ リスタ .チョッパー方式を採用した。)

さらにこの場合に得られる顕著な効果は、 パル ス幅 (t)を調節 するこ とによ ]?脱離過程中における温度を制御し得る ことであ る。例えば印加電圧 2 0 0〜 5 0 0 Vにおいて、パルス幅 5〜 1 0 m i c r o s e c . 程度では温度上昇が殆ど見られず、有用な吸着 物質が分解するこ とな〈脱離されるのでこれを回収することが できる。また活性炭の酸化消耗率も極めて少な く、電極カーボ ンの消耗も従来の ^0 程度に減少せしめるこ とができる。また パル ス幅 1 〜: 1 0 mil l i s e c . 程度では数分の間に 6 0 0〜7 0 0 Ό に温度が上昇するので、 有害な吸着物質な どは脱離と同時に分 解、 燃焼させて終うことができる。印加電圧は第 5図に示す如 き交流波形でも よく、或いは極変換を伴なわない直流波形でも よい。

斯く して送給された使用済み活性炭は各せき板 (4)にせき止め られ、揺動運^ Jを繰返す間に吸着物質が脱離し、 脱離によ 軽 くなった粒子が上方に浮上してせき板 (4)を乗 越え、さらに次 のせき板でせき止められて順次脱難が進行するので、 最後に殆 どの吸着物質が脱離され、 殆ど完全に賦活再生された活性炭が 搬送口(6)から取出される。

このせき板 (4) , (4)……を有する脱離槽 (1)は前記先行発明であ る通常の電圧の印加と振動による再生装置にも利用することが できる。

第 4図は本発明の活性炭再生装置を使用した廃水の連続浄化 装置の一例を示し、 (19) は活性炭(20) を吸着剤とする吸着槽、 (21) は乾燥器、(22) は本発明に係る再生装置、(23) は再生活性

炭の貯留タ ンク、(24)は搬送ポンプで、 -乾燥器(21) は本例では 再生装置 (22) と同様構造のものが使用され、上部に受網を有す る脱水器 (25) を備えているが、通常の直熱式もしくは熱風を使 用する乾燥炉等を使用しても よい。

本浄化装置の作用を説明すると、 吸着槽 (19) の原水取入口 (26) から流入した原水は濾網 (27) を通、吸着剤(20) の充填層を通 過する間に有害物質が吸着によ 除 *されて浄水と して排出口 (28) から排出される。吸着済み活性炭(20) は吸着槽底部の取出 口- (29) から含動定量取 ¾装置(30) によ所定時間毎に一定量づ つ脱水器 (23 内に取出されて大部分の水分が除去され、 次いで 乾燥器 ()において乾燥され、また必要に応じ ¾滓をこの部に おいて炭化も しくは焼却し、次に再生装置(23 において前記と 同様の操作によ 13吸着物質が除去され、 再生活性炭として貯留 タンク(2 に送出され、搬送ポンプ 4) によ再び吸着槽(19) の上部に返送される。 従ってこれらの操作を順次繰返すことに よ 、原水の取入れを止めるこ となく、原水の浄化と吸着剤の 再生を自動的に違続して行う ことができる。

上述の如く 本発明の活性炭再生方法によれば、 パルス電圧を 印加するこ とによ ]?活性炭粒子間に火花放電を発生して吸着物 質の脱離を効率よ く行うことができ、またその際、印加電圧の

fU K f OMPI

パル ス幅を調節することによ 、脱離過程中における温度制御 が可能となる等の優れた利点を有してお 、また連続再生装置 において、 活性炭搬送路内にせき板を設けるこ とによ D 、脱難 の進行度合によ 活性炭粒子を選別通過させ得る効果があ 、 これらが相俟って吸着物質の脱離を促進し、 賦活度の高い再生 活性炭が比較的短時間内に得られる長所を有している。

尚、上例においてパル ス幅の調節は断続の周期を変えずに行 つた。周期は 5 0〜 4 0 0 サイクルの範囲で使用した。