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KR100320019B1 - Method of preparing pelletized activated carbon from wood - Google Patents

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KR100320019B1
KR100320019B1 KR1019990046079A KR19990046079A KR100320019B1 KR 100320019 B1 KR100320019 B1 KR 100320019B1 KR 1019990046079 A KR1019990046079 A KR 1019990046079A KR 19990046079 A KR19990046079 A KR 19990046079A KR 100320019 B1 KR100320019 B1 KR 100320019B1
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wood
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bentonite
molasses
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이철태
김태진
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Abstract

본 발명은 목재 조립활성탄의 제조방법에 관한 것으로서, 분쇄시킨 목재 원료의 탄화물을 벤토나이트 및 당밀과 일정량 혼합하여 성형한 후 성형물을 숙성, 건조 및 수증기 활성화처리하는 본 발명의 방법에 따르면, 경도가 우수한 고품질의 조립활성탄을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 폐목재를 원료로서 사용할 수 있어 고가의 활성탄 원자재에 대한 문제를 해결할 수 있다.The present invention relates to a method for producing wood-activated activated carbon, and according to the method of the present invention, after the carbide of the pulverized wood raw material is formed by mixing a predetermined amount with bentonite and molasses, the molding is aged, dried and steam activated. In addition to producing high quality granular activated carbon, waste wood can be used as a raw material, thereby solving the problem of expensive activated carbon raw materials.

Description

목재 조립활성탄의 제조방법{METHOD OF PREPARING PELLETIZED ACTIVATED CARBON FROM WOOD}Method of manufacturing wood-assembled activated carbon {METHOD OF PREPARING PELLETIZED ACTIVATED CARBON FROM WOOD}

본 발명은 목재 조립활성탄의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 분쇄시킨 목재 원료의 탄화물을 벤토나이트 및 당밀과 혼합하여 성형한 후 성형물을 숙성, 건조 및 활성화함으로써, 경도가 우수한 고품질의 조립활성탄을 폐목재를 재활용하여 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing wood-activated activated carbon. Specifically, the carbides of crushed wood are mixed with bentonite and molasses, and then molded, dried, and activated to form high-quality granulated activated carbon. The present invention relates to a method for recycling wood.

활성탄은 공극구조가 발달한 탄소재료로서, 그 자체가 갖는 표면활성 및 흡착기능에 의해 촉매, 공기 정화, 용매 회수, 탈황, 탈질, 상하수 및 폐수 처리 등과 같은 다양한 용도에 사용되고 있으며, 혈장의 강화 및 혈액 투석 등 의료용을 비롯한 수많은 첨단용도로의 사용을 위해 지속적으로 개발되고 있다.Activated carbon is a carbon material with advanced pore structure, and is used in various applications such as catalyst, air purification, solvent recovery, desulfurization, denitrification, water and sewage and wastewater treatment by its surface activity and adsorption function. It is constantly being developed for use in a number of advanced applications, including medical use, such as hemodialysis.

일반적으로, 활성탄의 제조과정은 크게 파쇄 및 체분리(screening)에 의한 원료의 입도 조절(sizing), 열분해에 의한 탄화(pyrolitic carbonization), 및 활성화(activation)로 구분할 수 있다. 수증기(steam)에 의한 활성화가 뒤따르는 경우, 탄화과정은 600℃ 내외에서 이루어지며, 정수처리용 활성탄 제조시에는 탄화된 숯을 850 내지 1,000℃에서 수증기로 활성화할 수 있다. 활성탄은 그 입도에 따라 분말활성탄과 입상활성탄으로 구분되며, 입상활성탄은 파쇄활성탄과 조립활성탄으로 나누어진다. 파쇄활성탄에 비해 조립활성탄은 일정한 형태를 가지며, 분말활성탄으로부터 만들어지므로 그 크기가 더욱 균일하고 경도가 높다.In general, the manufacturing process of activated carbon can be largely divided into sizing of raw materials by crushing and screening, pyrolitic carbonization, and activation. When the activation by steam (steam) is followed, the carbonization process is performed at about 600 ℃, when the activated carbon for water treatment treatment can be activated carbonized charcoal at 850 to 1,000 ℃. Activated carbon is divided into powder activated carbon and granular activated carbon according to the particle size, and granular activated carbon is divided into crushed activated carbon and granulated activated carbon. Compared to the crushed activated carbon, the granulated activated carbon has a certain form and is made from powdered activated carbon, so the size is more uniform and the hardness is higher.

이러한 활성탄은 다양한 식물계 또는 광물계 원료로부터 제조될 수 있는데, 대표적인 원료로서 목분, 톱밥, 소해(톱밥 탄화물), 목탄, 호두껍질, 야자껍질, 과실종자탄 및 과실각탄 등이 사용되어 왔으며, 활성탄의 사용량이 증가함에 따라 원료공급이 충분한 목재가 점차 각광받게 되었다.Such activated carbon can be prepared from various plant-based or mineral-based raw materials. As representative raw materials, wood flour, sawdust, bovine seaweed (sawdust carbide), charcoal, walnut shell, palm shell, fruit seed coal and fruit keratin coal have been used. As this increased, timber with sufficient supply of raw materials became increasingly popular.

이에, 미국, 러시아, 네덜란드 등에서는 이미 목재를 원료로 한 파쇄활성탄을 상업적으로 생산하고 있을 뿐만 아니라 양질의 활성탄을 생산하기 위한 연구에박차를 가하고 있으며, 가까운 중국 또한 이들 국가의 수준에는 이르지 못하지만 목재를 원료로 한 분말활성탄을 공업적으로 생산하고 있다. 그러나, 목재를 원료로 하여, 점결제를 사용하여야 하는 등 제조공정이 비교적 복잡한 조립활성탄을 제조하는 것은 여전히 어려웠다. 우리 나라의 경우는, 아직까지 목재를 원료로 한 활성탄을 제조하고 있지 못하여 중국으로부터 목재 분말활성탄을, 미국, 러시아, 네덜란드 등으로부터 목재 입상활성탄을 고가로 수입하고 있는 실정이다.Therefore, the United States, Russia, and the Netherlands are already producing wood-activated crushed activated carbon as well as promoting research to produce high quality activated carbon. The powdered activated carbon which uses as a raw material is industrially produced. However, it was still difficult to produce granulated activated carbon having a relatively complicated manufacturing process such as using wood as a raw material and using a binder. In the case of our country, we have not yet produced activated carbon made from wood, so we are importing wood powder activated carbon from China and wood granular activated carbon from the United States, Russia and the Netherlands at a high price.

이에, 본 발명자들은 목재를 원료로 하는 조립활성탄을 제조하고자 예의 연구를 계속한 결과, 분쇄시킨 목재 원료의 탄화물을 점결제인 벤토나이트 및 당밀과 혼합하여 성형한 후 성형물을 숙성, 건조 및 활성화함으로써, 경도가 우수한 고품질의 목재 조립활성탄을 제조할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have conducted intensive studies to produce granulated activated carbon using wood as a result, and after mixing the carbide of the crushed wood raw material with bentonite and molasses as a binder, and molding the molded product, drying and activating, The present invention has been found to be capable of producing high-quality wood granular activated carbon having excellent hardness.

본 발명의 목적은 경도가 우수한 고품질의 목재 조립활성탄을 제조하는 방법을 제공하는 것이며, 특히 폐목재를 활성탄의 원료로서 사용함으로써 자원을 재활용하고 가격경쟁력을 달성할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing high-quality wood granular activated carbon having excellent hardness, and in particular, to provide a method for recycling resources and achieving price competitiveness by using waste wood as a raw material of activated carbon.

도 1a 및 1b 각각은 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 조립활성탄의 표면적 및 세공용적을 나타내는 그래프이고,1A and 1B are graphs showing the surface area and the pore volume of the granular activated carbon prepared in Example 1 according to the present invention,

도 2a 내지 2c 각각은 당밀과 벤토나이트 함량을 변화시키면서 850℃에서 1시간동안 활성화처리된 조립활성탄의 경도, 요오드 흡착력 및 충전밀도를 나타내는 그래프이고,Figure 2a to 2c is a graph showing the hardness, iodine adsorption capacity and packing density of the granulated activated carbon activated for 1 hour at 850 ℃ while varying the molasses and bentonite content,

도 3a 내지 3c, 4a 내지 4c 및 5a 내지 5c 각각은 당밀과 벤토나이트 함량, 및 활성화처리 온도를 변화시켜 제조된 조립활성탄의 경도, 요오드 흡착력 및 충전밀도를 나타내는 그래프이다.3A to 3C, 4A to 4C, and 5A to 5C are graphs showing hardness, iodine adsorption capacity, and packing density of granulated activated carbon prepared by changing molasses and bentonite contents, and activation temperature.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 목재 원료의 탄화물을 분쇄한 후 벤토나이트 1.5 내지 10 중량% 및 당밀 25 내지 35 중량%를 포함하도록 상기 분쇄물을 벤토나이트 및 당밀과 혼합하고, 생성된 혼합물을 성형하여 숙성 및 건조한다음 수증기로 활성화처리하는 것을 포함하는, 목재 조립활성탄의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, in the present invention, the ground material is mixed with bentonite and molasses so as to include 1.5 to 10% by weight of bentonite and 25 to 35% by weight of molasses after crushing the carbide of the wood raw material, and molding the resulting mixture It provides a method for producing wood-activated activated carbon, including aging and drying and then activated by steam.

이하 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에 따른 조립활성탄의 목재 원료로서, 버려지는 폐벌목, 폐건축자재목 및 폐포장목 등을 사용할 수 있다.As the wood raw material of the granulated activated carbon according to the present invention, waste wood felling, waste building materials, waste wrapping wood and the like can be used.

본 발명에 따르면, 목재 원료를 탄화시켜 얻은 탄화물을 예를 들면, 140 내지 180 메쉬(mesh)로 분쇄한 후 건조하고, 1.5 내지 10 중량%의 벤토나이트 및 25 내지 35 중량%의 당밀을 포함하도록 상기 생성된 탄화된 목재 분쇄물을 점결제인 벤토나이트 및 당밀과 균일하게 혼합한다.According to the present invention, the carbide obtained by carbonizing the wood raw material is, for example, pulverized to 140 to 180 mesh and dried, and includes 1.5 to 10% by weight of bentonite and 25 to 35% by weight of molasses. The resulting carbonized wood mill is mixed uniformly with the binder bentonite and molasses.

이때, 점결제로서 사용되는 벤토나이트와 당밀은 55 내지 65℃의 물에 용해된 상태로 목재 분쇄물과 혼합되며, 고형분 기준으로 상기한 양의 범위내에서 목재 분쇄물과 혼합될 때 최종적으로 생성되는 활성탄 제품의 경도(hardness)를 향상시켜 줌과 동시에 충전밀도(packing density) 및 요오드 흡착력과 같은 활성탄에 요구되는 다른 특성 또한 만족시켜 줄 수 있다.At this time, the bentonite and molasses used as the caking agent are mixed with the wood mill in a state dissolved in water of 55 to 65 ℃, and finally produced when mixed with the wood mill within the above amount range on a solid basis It can improve the hardness of activated carbon products and at the same time satisfy other characteristics required for activated carbon such as packing density and iodine adsorption capacity.

본 발명에 따르면, 생성된 목재 원료와 점결제의 혼합물은 조립기를 거쳐 예를 들면, 직경 3 내지 5mm 및 길이 5 내지 10mm의 원주상으로 성형될 수 있으며, 이 성형물은 상온에서 약 24시간동안 숙성된 후 100 내지 140℃의 온도에서 약 24시간동안 건조된다. 이와 같이 숙성 및 건조된 성형물은, 후속단계인 활성화처리에 앞서 300 내지 600℃의 온도에서 추가로 탄화될 수도 있다.According to the invention, the resulting mixture of wood raw material and caking additive can be molded into a circumferential shape of, for example, a diameter of 3 to 5 mm and a length of 5 to 10 mm via a granulator, the molding being aged at room temperature for about 24 hours. Then dried at a temperature of 100-140 ° C. for about 24 hours. Molded and dried as described above may be further carbonized at a temperature of 300 to 600 ℃ prior to the subsequent activation process.

이어, 본 발명의 성형물의 활성화처리는 회전식 킬른(rotary kiln)에서 850내지 950℃의 온도조건하에서 수증기에 의해 1 내지 3시간동안 수행된다. 이때, 회전식 킬른의 내부를 미리 질소 가스로 충진시킴으로써 성형된 탄화물이 공기와 반응하여 산화되는 것을 방지할 수 있으며, 탄화물을 투입한 후에는 질소 가스를 차단시키고 바로 수증기를 유입할 수 있다.Subsequently, the activation treatment of the molding of the present invention is performed for 1 to 3 hours by steam in a rotary kiln under a temperature condition of 850 to 950 ° C. In this case, by filling the inside of the rotary kiln with nitrogen gas in advance, it is possible to prevent the molded carbide from reacting with the air and oxidize. After the carbide is added, the nitrogen gas may be shut off and water vapor may be immediately introduced.

성형된 탄화물의 수증기 활성화처리는 2단계로 진행되는데, 구체적으로는, 제 1의 가열단계에서는 탄화물의 미조직화 부분이 선택적으로 분해 소비되고 탄소구조내(탄소결정체간)에 폐쇄되어 있는 미세한 공극이 개방되어 내부 표면적이 급속히 증가하며, 제 2의 가스화반응단계에서는 탄화물을 구성하는 탄소결정체 또는 미세한 공극 부분을 구성하는 탄소가 반응 소모되어 큰 공극이 복잡하게 조직적으로 형성된다. 즉, 공극의 형성과정은 제 2의 가스화반응단계에서의 탄소 소모와 밀접한 관계가 있어, 반응소모율이 50% 이하인 경우에는 미세공이 주된 활성탄이 얻어지고 반응소모율이 75%를 넘으면 활성탄내에 거대공이 증가한다.Water vapor activation of the molded carbide proceeds in two stages. Specifically, in the first heating stage, fine pores in which the unstructured portion of the carbide is selectively decomposed and consumed and closed in the carbon structure (between carbon crystals) are formed. The internal surface area is rapidly increased to open, and in the second gasification reaction, carbon crystals constituting carbide or carbon constituting minute pores are reacted and consumed to form large voids in a complex structure. That is, the formation of pores is closely related to carbon consumption in the second gasification reaction step. When the reaction consumption rate is 50% or less, the activated carbon having the major micropores is obtained, and when the reaction consumption rate exceeds 75%, the macropores in the activated carbon increase. do.

이와 같은 본 발명의 조립활성탄 제조방법에 따르면, 경도가 95% 이상인 고품질의 목재 조립활성탄을 제조할 수 있을 뿐만 아니라(수율: 30 내지 50%), 버려지는 폐벌목, 폐건축자재목 및 폐포장목 등을 목재 원료로서 사용할 수 있어 수입에 의존하고 있는 고가의 활성탄 원자재에 대한 문제를 해결할 수 있다.According to the method of manufacturing granulated activated carbon of the present invention, not only can produce a high-quality wood granular activated carbon having a hardness of 95% or more (yield: 30 to 50%), but also discarded waste wood, waste building materials and waste packaging wood It can be used as a raw material for wood, which can solve the problem of expensive activated carbon raw materials, which depend on imports.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예에서 제조된 활성탄의 각종 특성 평가는 다음과 같은 방법으로 실시하였다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto, and the evaluation of various characteristics of the activated carbon produced in the examples of the present invention was performed by the following method.

(1) 입도(particle size)(1) particle size

시료 입도 범위의 하한 눈금간격보다 1단계 작은 눈금간격의 체에서 상한 눈금간격보다 1단계 큰 눈금간격의 체까지 단계적으로(6개의 체 사용) 받침접시위에 겹쳐 쌓아놓은 체들을 사용하여 입자상 활성탄 시료 100g을 체가름한 후, 각 체 위 및 받침접시에 남은 시료의 무게를 측정하여, 하기 수학식 1에 따라 입도를 산출하였다.100 g of granular activated carbon sample using sieves stacked on the base plate step by step (using 6 sieves) from the sieve of one step smaller than the lower limit of the particle size range to the sieve of one step larger than the upper limit. After sifting, the weight of the sample remaining on each sieve and the saucer was measured, and the particle size was calculated according to the following equation (1).

입도(%) = Wi/S × 100Particle Size (%) = W i / S × 100

상기 식에서,Where

Wi는 각 체 위 또는 받침접시에 남은 시료의 무게(g)이고, S는 각 체 위 또는 받침접시에 남은 시료 무게의 합계(g)이다.W i is the weight (g) of the sample remaining on each sieve or saucer, and S is the sum (g) of sample weight remaining on each sieve or saucer.

(2) 경도(2) hardness

시료 입도 범위의 상한, 하한에 대응하는 눈금간격 2개의 체를 사용하여 입자상 활성탄 시료를 10분동안 체가름하고, 체가름한 시료를 메스실린더 100 ml 눈금까지 가볍게 두드려 충진하고 무게(W)를 측정한 후, 지름 12.7 mm 및 9.5 mm로 연마한 강구 각각 15개와 함께 경도 시험용 접시에 넣고 체 진탕기에서 30분동안 진탕한 다음, 입도 범위의 하한에 대응하는 체 눈금간격의 2단 아래의 체와 받침접시를 사용하여 강구를 제외한 시료를 전부 넣어 체 진탕기에 부착하고 나서 3분동안 진탕한 후, 체 위 및 받침접시에 남은 시료의 무게(S)를 측정하여, 하기 수학식2에 따라 시료의 경도를 산출하였다.Using two sieves at the intervals corresponding to the upper and lower limits of the sample particle size, sift the particulate activated carbon sample for 10 minutes, and lightly tap the sifted sample to the measuring cylinder 100 ml scale and measure the weight (W). Afterwards, each of the steel balls polished to 12.7 mm and 9.5 mm in diameter was placed in a hardness test dish and shaken with a sieve shaker for 30 minutes. Then, the sieve below two stages of the sieve scale interval corresponding to the lower limit of the particle size range After putting all the samples except steel balls on the sieve shaker using the saucer, shake them for 3 minutes, and measure the weight (S) of the sample remaining on the sieve and saucer, The hardness was calculated.

경도(%) = W/S × 100Hardness (%) = W / S × 100

상기 식에서, W는 메스실린더에 충진된 체가름한 시료의 무게(g)이고, S는 체 위 및 받침접시에 남은 시료 무게의 합계(g)이다.In the above formula, W is the weight (g) of the sieved sample filled in the measuring cylinder, S is the sum (g) of the sample weight remaining on the sieve and the saucer.

(3) 충전밀도(3) filling density

입자상 활성탄 시료를 시료의 윗면이 일정한 높이가 되도록 충전밀도 측정용기에 충전한 후, 시료를 꺼내어 115℃의 항온건조기 안에서 3시간동안 건조한 다음 무게를 측정하여, 하기 수학식 3에 따라 충전밀도를 산출하였다.After filling the granular activated carbon sample in a packing density measuring container so that the top surface of the sample has a constant height, the sample was taken out, dried in a constant temperature dryer at 115 ° C. for 3 hours, and then weighed to calculate the packing density according to Equation 3 below. It was.

충전밀도(g/ml) = S/VFill Density (g / ml) = S / V

상기 식에서, S는 시료의 무게(g)이고, V는 충전밀도 측정용기의 부피(ml)이다.Where S is the weight (g) of the sample and V is the volume (ml) of the filling density measuring vessel.

(4) 요오드 흡착성능(4) Iodine adsorption performance

활성탄 시료에 요오드 용액을 가하여 흡착시킨 후, 상층액을 분리하고 지시약으로서 녹말 용액을 가하고 티오황산나트륨 용액으로 적정하여 잔류하고 있는 요오드 농도로부터 요오드 흡착량을 구한 다음, 흡착 등온선을 작성하고 그 흡착 등온선에서 요오드의 잔류농도가 2.5g/1,000ml일 때의 흡착량을 구하여 요오드 흡착성능(mg/g)으로 하였다.After iodine solution was added to the activated carbon sample for adsorption, the supernatant was separated, starch solution was added as an indicator, and titrated with sodium thiosulfate solution to determine the amount of iodine adsorption from the residual iodine concentration. The adsorption amount when the residual concentration of iodine was 2.5 g / 1,000 ml was determined to obtain the iodine adsorption performance (mg / g).

(5) 세공분포 및 비표면적(5) pore distribution and specific surface area

BET 장치(모델: ASAP 2000, 미국)를 사용하여 활성탄 시료의 세공분포 및 비표면적을 측정하였다.The pore distribution and specific surface area of the activated carbon samples were measured using a BET device (model: ASAP 2000, USA).

실시예 1Example 1

참나무 숯을 170메쉬로 분쇄하고 건조한 후, 벤토나이트 1.5 중량% 및 당밀 25 중량%을 포함하도록 참나무 숯 분쇄물을 벤토나이트 및 당밀과 균일하게 혼합하였다. 이어, 생성된 혼합물을 조립기를 통과시켜 지름 4mm, 길이 5 내지 10mm의 원주상 조립물로 성형한 후, 상온에서 24시간동안 숙성하고 120℃에서 24시간동안 건조한 다음, 성형물을 400℃에서 충분히 탄화시켰다. 질소가스로 충전된 회전식 킬른에 혼합물을 넣은 후, 주변에 열선을 갖는 원형모양의 이중 동파이프가 내부에 장착된 수증기 발생장치를 사용하여, 증류수를 파이프에 흘리면서 수증기 발생장치의 내부온도가 350℃가 되었을 때 발생된 수증기(내부온도: 115±5℃)를 회전식 킬른으로 흘러가게 함으로써 시료 혼합물의 수증기 활성화처리를 900℃에서 1시간동안 수행하였다. 제조된 조립활성탄의 품질을 확인하기 위해 KS 규격에 따라 분석을 행하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Oak charcoal was pulverized to 170 mesh and dried, and the oak charcoal pulverized mixture was uniformly mixed with bentonite and molasses to contain 1.5% by weight of bentonite and 25% by weight of molasses. Subsequently, the resultant mixture was passed through a granulator to form a cylindrical granule having a diameter of 4 mm and a length of 5 to 10 mm, and then aged at room temperature for 24 hours and dried at 120 ° C. for 24 hours, and then the molding was sufficiently carbonized at 400 ° C. I was. After putting the mixture into the rotary kiln filled with nitrogen gas, using a steam generator equipped with a circular double copper pipe having a hot wire around it, the internal temperature of the steam generator was 350 ° C while distilled water was flowed through the pipe. The steam activation treatment of the sample mixture was carried out at 900 ° C. for 1 hour by flowing the generated steam (internal temperature: 115 ± 5 ° C.) when flowing into the rotary kiln. In order to confirm the quality of the prepared granular activated carbon, an analysis was conducted according to KS standards, and the results are shown in Table 1 below.

도 1a 및 1b 각각은 제조된 조립활성탄의 표면적 및 세공용적을 나타내는 그래프로서, 활성탄의 표면적은 950 m2/g으로 확인되었으며, 20Å 이하의 미세공이 차지하는 비율이 80% 이상으로서 미세공이 잘 발달되어 있음을 알 수 있다.1A and 1B are graphs showing the surface area and the pore volume of the granulated activated carbon, respectively, and the surface area of the activated carbon was found to be 950 m 2 / g. It can be seen that.

비교예Comparative example

벤토나이트를 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 조립활성탄을 제조하였다. 제조된 조립활성탄의 품질을 확인하기 위해 KS 규격에 따라 분석을 행하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Granulated activated carbon was prepared in the same manner as in Example 1, except that bentonite was not used. In order to confirm the quality of the prepared granular activated carbon, an analysis was conducted according to KS standards, and the results are shown in Table 1 below.

항 목Item KS 규격(입상활성탄)KS standard (granular activated carbon) 실시예Example 비교예Comparative example 1급1st grade 2급2nd class 3급Level 3 건조 감량(%)Dry weight loss (%) 5.0 이하5.0 or less 5.0 이하5.0 or less 5.0 이하5.0 or less 4.54.5 4.34.3 경도(%)Hardness(%) 90 이상over 90 90 이상over 90 90 이상over 90 9696 5050 충전밀도(g/ml)Filling density (g / ml) 0.48 이하0.48 or less 0.52 이하0.52 or less 0.56 이하0.56 or less 0.320.32 0.370.37 요오드 흡착력(mg/g)Iodine Adsorption (mg / g) 1100 이상1100 or more 1000 이상More than 1000 900 이상More than 900 11001100 960960 입도(%)Particle size (%) 95 이상95 or more 90 이상over 90 90 이상over 90 9696 9393

상기 표 1로부터, 실시예에서 제조된 활성탄은 KS 규격 1급의 기준을 모두 만족하는 고품질의 활성탄인 반면, 점결제로서 당밀만을 사용한 비교예의 활성탄은 특히 경도가 50%로 너무 낮아 제품으로서의 가치가 없음을 알 수 있다.From the above Table 1, the activated carbon prepared in the Example is a high quality activated carbon satisfying all the standards of the KS standard, whereas the activated carbon of the comparative example using only molasses as a caking agent has a particularly low hardness of 50%, which is valuable as a product. It can be seen that there is no.

실시예 2Example 2

상기 실시예 1의 활성탄 제조방법에 근거하여, 당밀 함량 25, 30 및 35 중량% 각각에 대해 벤토나이트 함량을 1.5, 2.5, 5, 10 및 20 중량%로 변화시키면서 혼합, 성형, 숙성, 건조 및 탄화된 시료 혼합물을 850℃에서 1시간동안 활성화처리하여 조립활성탄을 제조하였다. 제조된 조립활성탄의 경도, 요오드 흡착력 및 충전밀도를 측정하여 각각 도 2a 내지 2c에 나타내었다.Based on the method for preparing activated carbon of Example 1, mixing, forming, ripening, drying and carbonizing while changing the bentonite content to 1.5, 2.5, 5, 10 and 20% by weight for the molasses content of 25, 30 and 35% by weight, respectively. The prepared sample mixture was activated at 850 ° C. for 1 hour to produce granulated activated carbon. Hardness, iodine adsorption power and packing density of the prepared granular activated carbon were measured and shown in FIGS. 2A to 2C, respectively.

도 2a 및 2c로부터, 벤토나이트를 1.5 내지 10 중량%로 포함하는 활성탄은 25 내지 35 중량%의 당밀 함량 및 850℃의 활성화처리온도에서 경도, 요오드 흡착력 및 충전밀도 모두 입상활성탄의 규격을 만족하는 반면, 벤토나이트를 20 중량%로 포함하는 활성탄의 경우에는 요오드 흡착력과 충전밀도가 급격히 저하되어 바람직하지 않음을 알 수 있다.2a and 2c, activated carbon containing 1.5 to 10% by weight of bentonite meets the specifications of granular activated carbon while hardness, iodine adsorption capacity and packing density all at 25 to 35% by weight molasses and activation temperature of 850 ° C. In the case of activated carbon containing 20% by weight of bentonite, iodine adsorption power and packing density are drastically lowered, which is not preferable.

실시예 3Example 3

상기 실시예 1의 활성탄 제조방법에 근거하여, 당밀 함량 25, 30 및 35 중량% 각각에 대해 벤토나이트 함량을 1.5, 2.5, 5 및 10 중량%로 변화시키면서 혼합, 성형, 숙성, 건조 및 탄화된 시료 혼합물을 850, 900 및 950℃에서 각각 1시간동안 활성화처리하여 조립활성탄을 제조하였다. 제조된 조립활성탄의 경도, 요오드 흡착력 및 충전밀도를 측정하여, 당밀을 25, 30 및 35 중량%로 함유하는 조립활성탄의 경도를 도 3a 내지 3c에, 요오드 흡착력을 도 4a 내지 4c에, 충전밀도를 도 5a 내지 5c에 나타내었다.Based on the method for preparing activated carbon of Example 1, the mixed, molded, aged, dried and carbonized samples while changing the bentonite content to 1.5, 2.5, 5 and 10% by weight for the molasses content of 25, 30 and 35% by weight, respectively The mixture was activated for 1 hour at 850, 900 and 950 ° C. to produce granulated activated carbon. The hardness, iodine adsorption capacity and packing density of the prepared granular activated carbon were measured, and the hardness of granulated activated carbon containing molasses at 25, 30, and 35% by weight was shown in FIGS. 3A to 3C, and iodine adsorption power was shown in FIGS. 4A to 4C. Are shown in Figures 5a to 5c.

도 3a 내지 3c, 4a 내지 4c, 및 5a 내지 5c로부터, 벤토나이트의 함량을 1.5 내지 10 중량%로 한정하고 대신 활성화처리온도를 850, 900 및 950℃로 변화시켜 본 결과, 850 내지 950℃의 활성화처리온도에서 모두 규격을 만족하는 경도, 요오드 흡착력 및 충전밀도를 갖는 활성탄이 제조되었음을 알 수 있다.3A to 3C, 4A to 4C, and 5A to 5C, the bentonite content was limited to 1.5 to 10% by weight, and the activation treatment temperature was changed to 850, 900, and 950 ° C instead, to activate 850 to 950 ° C. It can be seen that activated carbon having hardness, iodine adsorption capacity, and packing density at all treatment temperatures was produced.

본 발명의 조립활성탄 제조방법에 따르면, 경도가 95% 이상인 고품질의 목재 조립활성탄을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 버려지는 폐벌목, 폐건축자재목 및 폐포장목 등을 목재 원료로서 사용할 수 있어 수입에 의존하고 있는 고가의 활성탄원자재에 대한 문제를 해결할 수 있다.According to the method of manufacturing granulated activated carbon of the present invention, not only can produce high-quality wood granular activated carbon having a hardness of 95% or more, but also waste wood, waste building materials, and waste wood can be used as raw materials for import. It can solve the problem of expensive activated carbon materials that depend on.

Claims (6)

목재 원료의 탄화물을 분쇄한 후 벤토나이트 1.5 내지 10 중량% 및 당밀 25 내지 35 중량%를 포함하도록 상기 분쇄물을 벤토나이트 및 당밀과 혼합하고, 생성된 혼합물을 성형하여 숙성 및 건조한 다음 수증기로 활성화처리하는 것을 포함하는, 목재 조립활성탄의 제조방법.After the carbide of the wood raw material is pulverized, the pulverized product is mixed with bentonite and molasses so as to contain 1.5 to 10% by weight of bentonite and 25 to 35% by weight of molasses, the resulting mixture is molded, aged and dried, and then activated by water vapor. Comprising, wood granular activated carbon. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 활성화처리에 앞서, 300 내지 600℃의 온도에서 혼합물을 추가로 탄화하는 것을 특징으로 하는 방법.Prior to the activation treatment, further characterized in that the mixture is further carbonized at a temperature of 300 to 600 ° C. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 목재 원료가 폐벌목, 폐건축자재목 또는 폐포장목임을 특징으로 하는 방법.A method characterized in that the wood raw material is waste timber, waste building material or waste packaging. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 목재 원료의 탄화물을 140 내지 180메쉬로 분쇄하는 것을 특징으로 하는 방법.Pulverizing the carbide of the wood raw material to 140 to 180 mesh. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 성형물을 상온에서 약 24시간동안 숙성시킨 후 100 내지 140℃에서 약 24시간동안건조시키는 것을 특징으로 하는 방법.The molding is aged at room temperature for about 24 hours and then dried at 100 to 140 ° C. for about 24 hours. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 수증기 활성화처리가 850 내지 950℃의 온도조건하에서 1 내지 3시간동안 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.The steam activation process is carried out for 1 to 3 hours under the temperature conditions of 850 to 950 ℃.
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