活性炭の応用技術〜その維持管理と問題点〜

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基礎編
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応用編
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応用編第１章　気相吸着

第１節　溶剤回収とその問題点
１−１　粒状活性炭　<飯田泰滋><安達太起夫>
1．溶剤回収の概要
2．溶剤回収用活性炭
2.1　吸着特性
2.2　触媒性
2.3　活性炭の劣化
2.4　活性炭層の発熱
2.5　吸着溶剤の脱離性
2.6　湿潤状態における吸着性能
3．粒状活性炭吸着装置
3.1　吸着操作
3.2　脱着操作
3.2.1　低温水蒸気脱着
3.2.2　加圧水蒸気脱着
3.2.3　不活性ガス脱着
4．溶剤回収における諸問題
4.1　省エネルギー
4.2　回収溶剤の品質
4.3　回収溶剤の脱水精製
4.3.1　蒸留による脱水
4.3.2　乾燥剤による脱水
5．溶剤回収の実際
5.1　磁気テープ工場におけるシクロヘキサノンの回収
5.2　樹脂加工工場における塩化メチレンの回収
6．おわりに
１−２　繊維状活性炭　<池野友明>
1．はじめに
2．水蒸気脱着式溶剤回収装置
2.1　概要
2.2　主な特徴
2.3　回収例
2.4　問題点
3．乾熱脱着式溶剤回収吸着装置
3.1　概要
3.2　主な特徴
3.3　実施例
3.4　問題点
4．「濃縮−吸着」溶剤回収システム
4.1　概要
4.2　主な特徴
4.3　問題点
5．「濃縮−凝縮」溶剤回収システム
5.1　概要
5.2　主な特徴
5.3　問題点
6．おわりに
第２節　圧力スイング吸着(PSA)によるス分離とその問題点
２−１　PSA法によるガス分離　<田丸猛>
1．PSA法による分離ガス
2．吸着原理
2.1　吸着平衡型
2.2　速度分離型
3．PSA法ガス分離システム
3.1　窒素ガスの分離
3.2　水素ガスの精製
3.3　ヘリウムガスの精製
3.4　炭酸ガスの除去
3.5　炭酸ガスの回収
4．装置の維持管理
２−２　活性炭PSAによるガス分離　<糸賀清>
1．はじめに
2．活性炭PSAについて
3．空気分離
3.1　窒素PSA

3.2　高純度酸素の製造
3.3　アルゴン精製
4．水素分離
5．炭酸ガス分離
5.1　メタン-炭酸ガス分離
5.2　炭酸ガス分離
6．その他
２−３　圧力スイング吸着(PSA)による空気分離とその問題点
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 <丸茂千郷>
1．はじめに
2．圧力スイング吸着(PSA)によるガス分離
2.1　圧力スイング吸着(PSA)による空気分離
2.2　PSA式窒素ガス発生装置
2.2.1　装置構成
2.2.2　用途
3．圧力スイング吸着(PSA)による空気分離の問題点
3.1　分離材
3.2　装置、プロセス
3.3　PSA装置性能の温度依存性
3.4　他のガス分離方法との競合
3.5　圧力スイング吸着(PSA)の窒素、酸素分離以外への応用
4．今後の展望
２−４　圧力スイング法(PSA)によるガス分離の概要　<泉順>
1．はじめに
2．PSA法の原理
2.1　吸着剤
2.2　圧力スイング法(PSA)の最近の展開
2.2.1　PSAの一般的な原理
2.2.2　低濃度気相成分の分離
2.2.3　高濃度成分の分離
3．PSAによるガス分離
3.1　PSA-O２、N２への適用
3.2　PSA-CO２
3.3　PSA-溶剤回収
4．今後の展望
第３節　ガスの吸蔵とその問題点　<嘉数隆敬>
1．はじめに
2．高圧下における吸着現象の取り扱いについての諸問題
3．吸着材の選定
3.1　各種吸着材の評価
3.2　活性炭によるメタン吸蔵
4．吸脱着速度についての検討
5．メタン以外の成分の影響
6．新規なメタン吸着材(金属錯体など)
6.1　金属錯体の合成法と構造、特長
6.2　各種物性と貯蔵性能
6.3　その他のシーズ技術開発
7．天然ガス吸着貯蔵の応用展開
7.1　天然ガス自動車とエコステーション
7.2　中高圧ガスホルダー
7.3　下水などからの消化ガスの利用
8．おわりに
第４節　空気清浄機への応用とその問題点　<出雲正矩>
1．はじめに
2．交換式空気清浄機
2.1　概要
2.2　活性炭吸着方式
2.3　添着活性炭方式
2.4　交換式空気清浄機の形状
2.5　問題点
2.5.1　吸着剤の交換費用
2.5.2　活性炭の着火
2.5.3　交換した活性炭の管理
3．オゾンの浄化
4．濃縮脱臭システム
4.1　濃縮装置の概要
4.2　活性炭のハニカム化
4.3　室内浄化システム
5．除湿への応用
5.1　はじめに
5.2　活性炭による除湿機構
5.3　問題点
第５節　排煙脱硫・脱硝とその問題点
   <持田勲><松岡正洋><吉田正晃><辻和比古><安武昭典>
1．活性コークス/活性炭素繊維を用いる脱硫脱硝の原理
1.1　炭素表面上の脱硫反応原理
1.2　炭素表面上の脱硝原理
1.2.1　アンモニア還元
1.3　NOの酸化
2．脱硫脱硝用活性コークスの製造と特徴
2.1　活性コークスの開発経緯
2.2　活性コークスの製造方法と特徴
2.3　新型活性コークスの開発
3．脱硫脱硝用繊維状活性炭の製造技術と特徴
3.1　はじめに
3.2　製造技術
3.3　基本特性
3.3.1　固体および微細構造
3.3.2　細孔分布
3.3.3　基本物性および吸着性能
4．活性コークスを用いる脱硫脱硝プロセス
4.1　脱硫・脱硝工程
4.2　AC再生工程
4.3　副産物回収工程
5．活性炭素繊維を用いる脱硫脱硝プロセス
5.1　脱硫プロセス
5.2　脱硝プロセス
6．活性炭素による脱硫脱硝の課題と展望
第６節　ダイオキシン類の除去とその問題点
　　　　　 (ダイオキシン除去用活性炭について)
６−１　NORIT社製ダイオキシン除去用粉末活性炭　<吉田亨>
1．はじめに
2．ダイオキシン除去用活性炭
3．NORIT GL 50の取扱いに関する推奨事項
3.1　安全要素の測定要領
3.2　活性炭供給･添加装置および煙道ガス浄化システムにおける
NORIT GL 50の使用法
3.3　NORIT GL 50の輸送
６−２　粉末活性炭吹き込み式によるダイオキシン類の除去と留意点
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　<篠田高明>
1．はじめに
2．ダイオキシンについて
3．バグフィルター法
4．粉末活性炭吹き込み法
5．水銀除去
6．粉末活性炭吹き込み法における留意点
６−３　住友重機械工業梶@<渡部輝雄>
1．ダイオキシン類の発生源
1.1　日本のダイオキシンの発生源
1.2　具体的ダイオキシン発生源
1.2.1　ごみ焼却炉発生源とダイオキシン
1)　排ガス中の一酸化濃度とダイオキシンの相関
2)　炉の型式等とダイオキシンの相関
1.2.2　RDF焼却炉
1)　日本におけるRDF炉
2)　RDF燃焼時のダイオキシンの相関
3)　RDF燃焼排ガスの処理
1.2.3　焼結機発生源からのダイオキシン
1)　焼結機の原料中ハイドロカーボンとダイオキシン
2)　ウインドボックスにおけるダイオキシン濃度
3)　焼結主排気のダストと有機物(ハイドロカーボン）
4)　焼結主排気のダイオキシン濃度
1.2.4　電気炉発生源とダイオキシン
1)　日本の電気炉
2)　電気炉とダイオキシン
1.3　発生源とダイオキシン濃度規制
2．ダイオキシン除去プロセス
2.1　プロセスの種類
1)　活性炭移動層法
2)　リグナイトまたは活性炭吸着法活性炭粉噴霧法
3)　活性炭粉噴霧法
4)　金属触媒法
5)　薬品噴霧金属触媒法
6)　湿式法
2.2　プロセスと特徴
1)　吸着・分解同時形式
(活性炭移動層吸着：活性炭循環再利用)
2)　吸着のみの形式
a)　ヨーロッパ型吸着塔方式
(リグナイト法または活性炭吸着法/燃焼分解)
b)　日本の活性炭粉噴霧方式
(活性炭粉噴霧/高温減容処理)
c)　湿式法
(粒子状ダイオキシンの衝突集塵/水処理およびスラッジ処理)
3)　分解のみの形式(ガス状のダイオキシンを分解)
3．粒状活性炭循環使用ダイオキシン類除去プロセス
3.1　プロセスフロー
3.2　吸着プロセス、分解プロセスおよび原理
3.2.1　吸着プロセス
3.2.2　分解プロセス
3.2.3　吸着原理
3.2.4　分解原理
3.3　粒状活性炭および活性コークスの実施例
3.3.1　ごみ焼却炉排ガスの実施例
1)　ダイオキシンの濃度
a)　低いダイオキシン濃度の例
b)　高いダイオキシン濃度の例
2)　ダイオキシンの吸着性能
a)　低ダイオキシン濃度と吸着
3)　ダイオキシンの分解率
3.3.2　吸着剤について
a)　活性炭
b)　活性コークス
c)　リグナイト
4．ダイオキシン類の除去技術と展望
4.1　炉の型式とダイオキシン除去技術
4.2　既設炉、新設炉と除去技術
4.2.1　既設炉とダイオキシン除去技術
4.2.2　新設炉とダイオキシン除去技術
4.3　新技術開発の方向(既存の改良技術は除く)
4.3.1　発生抑制技術の開発
1)　熱分解ガス化溶融炉
2)　化学的研究
3)　電気・物理的研究
4.3.2　除去技術の開発
1)　生物学的研究
2)　化学的研究
3)　電子・物理的研究
4.3.3　関連技術の開発
1)　ダイオキシン分析装置
2)　ダイオキシン類測定作業
第７節　機能性活性炭を用いた半導体製造プロセスにおける
　　　　　　　　　　　　　　　　　　有害ガスの除去　<淡路敏夫>
1．はじめに
2．ガス使用の現状
3．排ガス処理に用いられる活性炭の利点
  3.1　吸着剤として用いる方法
  3.2　吸着剤としての活性炭の優位性
  3.3　触媒として用いる方法
 3.4　触媒担持体としての活性炭の優位性
4．活性炭の排ガス処理装置への使用方法
5．おわりに
第８節　脱臭への応用とその問題点
８−１　交換型活性炭吸着脱臭装置　<中津山憲>
1．悪臭事象の特徴
2．活性炭吸着脱臭装置の適用範囲
3．活性炭吸着脱臭装置の特徴
3.1　長所
3.2　注意事項
4．活性炭の種類と吸着性能
4.1　一般活性炭
4.2　添看活性炭法
5．脱臭装置の構成
6．最適な活性炭脱臭装置の選定にあたって
８−２　脱臭用活性炭の種類とその問題点　<岩島良憲>
1．脱臭法の中での位置づけ
1.1　脱臭法の分類
1.2　活性炭による脱臭
2．脱臭用活性炭の分類
2.1　硫黄系酸性ガス除去用活性炭
2.2　窒素系塩基性ガス除去用活性炭
2.3　硫黄系中性ガス除去用活性炭
2.4　アセトアルデヒド除去用活性炭
2.5　その他悪臭ガス除去用活性炭と問題点
3.．脱臭用活性炭の使用方法
3.1　接触順序
3.2　脱臭塔の設計
4．問題点と対策
８−３　脱臭用活性炭とその応用　<田中栄治>
1．はじめに
2．脱臭用添着活性炭
2.1　脱臭用活性炭の分類
@　クラレコール“4GG”
A　クラレコール“4SA”
B　クラレコール“4T-C”
C　クラレコール“4T-F”
D　クラレコール“4G-H”
E　クラレコール“4T-B”
F　クラレコール“T-E”
2.2　脱臭における設計手法
2.2.1　悪臭物質の平衡吸着量
2.2.2　脱臭用炭の圧力損失
2.3   悪臭物質の平衡吸着量　
2.3.1　平衡吸着量
2.3.2　設計計算
2.4　酸化触媒用炭
2.4.1　エチレンの除去
2.5　おわりに
８−４　室内用空気清浄フィルター用途への応用　<林敏昭>
1．はじめに
2．室内用空気清浄フィルターの形式と材料特性
2.1　室内用空気清浄フィルターの形式
2.2　室内用空気清浄フィルターの材料特性
3．微粒状活性炭シートの室内用空気清浄フィルターへの応用例
3.1　微粒状活性炭シートの開発
3.2　微粒状活性炭シートの特性
4．おわりに
８−５　自動車向け空気清浄器用活性炭フィルター
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　<石崎信男><峯村慎一>
1．はじめに
2．後部設置型自動車用空気清浄ユニット
2.1　フィルターの概要
2.2　製造法
2.3　脱離臭対策
2.4　今後の課題
3．前部設置型
3.1　フィルターユニットの概要
3.2　製造法の一例
3.3　性能
3.4　今後の課題
4．まとめ
８−６　 オゾン除去用段ボール法ハニカム状活性炭
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　<石崎信男><植田和宏>
1．はじめに
2．開発の経緯と現状の概要
3．段ボール法ハニカム・フィルターの構造と特徴
3.1　構造
3.2　特徴
4．製造法の概要
5．フィルターの特性
5.1　通気圧力損失特性
5.2　オゾン除去性能
6．まとめと今後の課題
第９節　防毒マスクへの応用とその問題点　<蔵野理一>
1．はじめに
2．防毒マスクの構造および性能
2.1　性能
2.2　防毒マスク用吸収剤に必要な特性
3．防毒マスクの種類
3.1　日本の区分
3.2　海外の区分
3.3　化学兵器用防毒マスク
4．防毒マスク用の吸収剤
4.1　活性炭
4.2　添着活性炭
5．防毒マスクの破過時間
5.1　破過時間の測定
5.2　破過曲線
5.3　ガスの種類の影響
5.4　温度および湿度の影響
5.5　破過時間に影響を及ぼすその他の要因
6．今後の問題点
第１０節　原子力発電所における活性炭使用の現状と問題点について
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　<千徳平道>
1．原子力発電所と放射能
1.1　発電の仕組みと燃料
1.2　放射性気体の除去設備と活性炭の役割
1.2.1　活性炭ホールドアップ装置
1.2.2　非常用ガス処理系
1.2.3　中央制御室非常用循環系
2．活性炭の性能評価管理
2.1　非常用ガス処理系・中央制御室非常用循環系
2.2　活性炭--ホールドアップ装置
3．活性炭の使用に伴い懸案となる問題点
3.1　活性炭が高額品である
3.2　活性炭の寿命と取替え基準の不合理
3.3　廃棄物発生量の増加