石炭をベースとする粒状の活性炭

石炭系粒状活性炭とは？

石炭系GACは、活性炭の一種で、石炭（通常は瀝青炭または亜瀝青炭）から特別に作られ、微粉末ではなく粗い粒状の粒子に加工されています。これらの粒子は一般的に0.4mmより大きく、固定床フィルターや反応器での使用に最適です。

「粒状」であるため、内部に高い表面積を持ち、同時に粒子間に空隙が生まれるため、流体が最小限の圧力損失で通過できます。これは、混合と沈降を目的とする粉末との重要な違いです。

どのように作られるのですか？

プロセスは他の活性炭と同様ですが、石炭用に最適化されています。

1. 原料の選択： 高品質の石炭を粉砕し、バインダーと混合します。

2. ブリケット化とペレット化： 石炭とバインダーの混合物を特定の形状（ペレット、ブリケット）に成形し、所望の粒度と機械的強度を作り出します。

3. 炭化： 成形された石炭を、揮発性成分を追い出し、固定炭素構造を作り出すために、酸素欠乏状態の炉で高温（600～700℃）で加熱します。

4. 活性化： 炭化された材料を、次に酸化剤（通常は蒸気）に800～1100℃でさらします。このプロセスは、膨大な数の微細孔と中間孔を「エッチング」し、巨大な表面積を作り出します。

5. スクリーニング： 最終製品は、さまざまな用途に合わせて特定の粒度分布（例：8x20、12x40メッシュ）にスクリーニングされ、選別されます。

主な特徴

• 細孔構造： 石炭系GACは通常、微細孔と中間孔の混合物を持っています。これにより、小さな分子から大きな有機化合物まで、幅広い汚染物質を吸着するのに非常に優れています。

• 高い硬度と耐摩耗性： 石炭系炭素は、機械的強度と耐久性に優れていることで知られており、炭素が常に圧力、逆洗、および移動にさらされるシステムでは不可欠です。これにより、粉塵が少なく、損失が少なくなります。

• 高密度： フィルターベッド内の単位体積あたりの吸着容量を向上させます。

• 有機物に対する自然な親和性： 塩素、クロラミン、および幅広い有機化学物質の除去に特に効果的です。

石炭系GACの主な用途

このタイプの炭素は、工業用および都市部のろ過の主力です。粉末（PAC）に対する主な利点は、連続的で大規模な処理のために密閉されたフィルターベッドで使用できることです。

1. 水および廃水処理

• 都市部の飲料水の浄化： 固定床フィルターを使用して、以下を除去します：

  • 消毒副生成物（DBP） トリハロメタン（THM）やハロ酢酸（HAA）など。

  • 天然有機物（NOM） 色、味、臭いの原因となります。

  • 農薬と除草剤 農業からの流出物から。

  • 塩素とクロラミン。

• 工業廃水処理： 有毒な有機化合物、溶剤、染料を吸着することにより、化学プラント、製薬メーカー、食品加工施設からの水を処理し、排出または再利用前に処理します。

2. 空気およびガス浄化

• 揮発性有機化合物（VOC）の制御： 製造工場、塗装ブース、印刷施設で気相フィルターを使用して、溶剤蒸気を捕捉します。

• 臭気制御： 廃水処理プラント、堆肥化施設、および工業地帯の換気システムに設置され、硫化水素やその他の悪臭ガスを除去します。

• 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、エネルギー源として使用できるようにします。

3. 食品および飲料業界

• 脱色： 砂糖シロップ、コーン甘味料、クエン酸などの製品から色の不純物を除去するために使用されます。

• 精製： 蒸留酒や食用油などの製品の最終的な仕上げ段階で使用され、純度を確保し、異臭を除去します。

4. その他の特殊用途

• 地下水修復： ポンプアンドトリートシステムで使用され、汚染された地下水から工業用溶剤（例：TCE、PCE）および石油製品を除去します。

• 触媒担体： その大きな表面積は、さまざまな化学プロセスにおける触媒の優れた担体材料となります。

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