石炭の餌の活性炭

October 21, 2025

石炭の餌の活性炭

石炭ペレット活性炭とは?

石炭ペレット活性炭は、粉砕炭(多くは瀝青炭)をバインダーと混合し、押出し成形して円筒形のペレットにした活性炭の一種です。これらのペレットは通常直径1mmから4mmで、均一な円筒形をしています。

この設計された形状がその主な差別化要因であり、特にガス流を伴う大規模システムにおける取り扱いと性能において特定の利点を提供します。

どのように作られるのか?

製造プロセスは、強くて均一な製品を作るために調整されています。

  1. 粉砕:高品質の石炭を非常に細かい粉末に粉砕します。

  2. バインダーの添加:石炭粉末をバインダー(コールタールピッチや合成バインダーなど)と混合します。これは、ペレットに構造的な完全性を与えるために不可欠です。

  3. 押出し成形:石炭とバインダーの混合物を高圧下でダイスに通し、均一な直径の長いスパゲッティ状のストランドを作成します。

  4. ペレット化:押出し成形されたストランドを、特定の長さに切断して短い円筒形のペレットにします。

  5. 炭化と活性化:ペレットはまず、酸素のない炉で炭化され、材料を固定炭素に変換します。次に、高温(800〜1100℃)で蒸気で活性化して、多孔質構造を開発します。このステップでは、バインダーも炭化され、炭素構造に完全に統合されます。

主な特性と利点

ペレット形状は、独自の特性セットを提供します。

  • 均一なサイズと形状:設計された円筒形は、高度に予測可能で一貫した流れ力学を備えた充填層を作成します。これにより、ベッドを通過するガスに対して非常に低い圧力損失が得られ、これは大規模システムにおける重要な経済的要因です。

  • 高い機械的強度:押出し成形プロセスとバインダーにより、非常に硬く、耐摩耗性のあるペレットが作成されます。これにより、取り扱いと使用中の粉塵の発生が最小限に抑えられ、ファンやコンプレッサーなどの下流の機器を保護するために不可欠です。

  • 制御された細孔構造:石炭ベースのペレットは通常、幅広いガスおよび蒸気分子を吸着するのに理想的な細孔サイズ分布を持っています。メソポアとマクロポアに最適化されています。

  • 高純度:製造プロセスにより、低灰分で非常に純粋な炭素製品を製造でき、これはデリケートな用途にとって重要です。


主な用途

石炭ペレット活性炭は、その構造的および流れ特性が最も有益である気相(ガスおよび空気)用途でほぼ独占的に使用されています。

1. 空気浄化とVOC制御

  • 産業用大気排出:化学プラント、印刷施設、塗装ブース、プラスチック製造からの排気ストリームから、揮発性有機化合物(VOC)、溶剤、有害大気汚染物質(HAP)を捕捉するために使用されます。

  • 屋内空気換気(HVAC):空港やオフィスなどの大規模な建物で、屋外の汚染物質や臭気を吸気から除去するために、特殊なシステムで使用されます。

2. ガス浄化と分離

  • 溶剤蒸気回収:アセトン、トルエン、ヘキサンなどの溶剤が使用されるプロセスでは、ペレット炭素床を使用してこれらの蒸気を捕捉し、再利用してコストを削減し、排出量を削減します。

  • 埋立ガス回収:埋立地から抽出されたメタンガスを浄化し、微量のVOCとシロキサン(エネルギー生成エンジンを損傷する可能性があります)を除去することにより、メタンをクリーンエネルギー源として使用できるようにします。

  • 天然ガス処理:天然ガスストリームから臭気物質(メルカプタンなど)や重質炭化水素を除去するためのガードベッドとして使用されます。

3. 特殊な保護用途

  • 化学兵器(CWA)ろ過:軍事用および保護マスクでは、特定のグレードのペレット状炭素の硬く、粉塵がなく、吸着性の高い性質により、固定床フィルターに最適です。

  • 原子力産業:原子力施設の大気ストリームから放射性ヨウ素やその他の揮発性放射性核種を捕捉するためのろ過システムで使用されます。