JPH119992A - ガス吸収剤の製造方法 - Google Patents
ガス吸収剤の製造方法Info
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- JPH119992A JPH119992A JP9168943A JP16894397A JPH119992A JP H119992 A JPH119992 A JP H119992A JP 9168943 A JP9168943 A JP 9168943A JP 16894397 A JP16894397 A JP 16894397A JP H119992 A JPH119992 A JP H119992A
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- Tea And Coffee (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コーヒー成分抽出後のコーヒー豆残渣の有効
な利用方法としてガス吸着剤の製造方法を提供する。 【解決手段】 コーヒー成分抽出後のコーヒー豆残渣を
酸素濃度が１〜１０容量％の酸化性雰囲気下で３００℃
〜４５０℃の温度で熱処理する。
な利用方法としてガス吸着剤の製造方法を提供する。 【解決手段】 コーヒー成分抽出後のコーヒー豆残渣を
酸素濃度が１〜１０容量％の酸化性雰囲気下で３００℃
〜４５０℃の温度で熱処理する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業廃棄物として
処理されているコーヒー豆残渣を原料とするガス吸収剤
の製造方法に関するものである。
処理されているコーヒー豆残渣を原料とするガス吸収剤
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、炭素系ガス吸収剤、例えば活性炭
は、石炭、やし殻、木炭等を原料とし、少量のアルミ
ナ、塩化アルミニウム、酸化銅等の粘結防止剤および、
タール、ピッチなどを用いて形成し、炭化、賦活する方
法により製造されている。
は、石炭、やし殻、木炭等を原料とし、少量のアルミ
ナ、塩化アルミニウム、酸化銅等の粘結防止剤および、
タール、ピッチなどを用いて形成し、炭化、賦活する方
法により製造されている。
【０００３】一方、コーヒー成分が抽出された後のコー
ヒー豆残渣は、その有効な利用法が無く、各方面で前記
技術を応用した活性炭化技術、コンポスト化技術などが
研究され、例えば特開昭５１−８７１９３、５１−１７
１９８あるいは特開平６−９２０７などの製造技術が提
案されているが、未だ有効な実用技術はなく、大量に産
出される産業廃棄物の一つとして処理されているのが現
状である。この大きな理由は、例えばこれまでのコーヒ
ー豆残渣から活性炭あるいは活性炭類似物質を製造する
技術には、従来の活性炭製造技術と大きな違いがないた
めである。すなわち、これまでに検討されてきたコーヒ
ー豆残渣からなる活性炭は、コーヒー豆残渣を非酸化性
雰囲気中で熱処理（６００℃〜１１００℃）し成形、賦
活されて製品となるが、得られる活性炭の活性の高さの
割りには処理費用が大きく、これまでに市販されている
非常に高活性な活性炭と比較すると技術面、コスト面で
競争するのは大変難しく、実用域に達する技術に成長し
得なかったのである。
ヒー豆残渣は、その有効な利用法が無く、各方面で前記
技術を応用した活性炭化技術、コンポスト化技術などが
研究され、例えば特開昭５１−８７１９３、５１−１７
１９８あるいは特開平６−９２０７などの製造技術が提
案されているが、未だ有効な実用技術はなく、大量に産
出される産業廃棄物の一つとして処理されているのが現
状である。この大きな理由は、例えばこれまでのコーヒ
ー豆残渣から活性炭あるいは活性炭類似物質を製造する
技術には、従来の活性炭製造技術と大きな違いがないた
めである。すなわち、これまでに検討されてきたコーヒ
ー豆残渣からなる活性炭は、コーヒー豆残渣を非酸化性
雰囲気中で熱処理（６００℃〜１１００℃）し成形、賦
活されて製品となるが、得られる活性炭の活性の高さの
割りには処理費用が大きく、これまでに市販されている
非常に高活性な活性炭と比較すると技術面、コスト面で
競争するのは大変難しく、実用域に達する技術に成長し
得なかったのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、
産業廃棄物であるコーヒー豆残渣の新しい処理方法とし
てガス吸収剤を製造する技術を提供しようとすることに
ある。
事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、
産業廃棄物であるコーヒー豆残渣の新しい処理方法とし
てガス吸収剤を製造する技術を提供しようとすることに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、コーヒー成分
抽出後のコーヒー豆残渣を、そのままあるいは乾燥後、
酸素濃度が１〜１０容量％の酸化性雰囲気下３００℃〜
４５０℃の温度で熱処理することを特徴とするガス吸収
剤の製造方法である。
抽出後のコーヒー豆残渣を、そのままあるいは乾燥後、
酸素濃度が１〜１０容量％の酸化性雰囲気下３００℃〜
４５０℃の温度で熱処理することを特徴とするガス吸収
剤の製造方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明方法のコーヒー豆残渣の熱
処理方法は、従来の熱処理が非酸化性雰囲気で行なわれ
ていたものが酸化性雰囲気すなわち酸素が１〜１０容量
％存在する雰囲気下で行なわれる。また熱処理温度も従
来は６００〜１１００℃であるが本発明は３００〜４５
０℃の低温での処理で十分な能力を有するガス吸収剤を
得ることができる。すなわち本発明方法は、従来法と
は、まったく異なる方法によって本発明提案の材料を熱
処理し高効率なガス吸収剤を製造するものである。
処理方法は、従来の熱処理が非酸化性雰囲気で行なわれ
ていたものが酸化性雰囲気すなわち酸素が１〜１０容量
％存在する雰囲気下で行なわれる。また熱処理温度も従
来は６００〜１１００℃であるが本発明は３００〜４５
０℃の低温での処理で十分な能力を有するガス吸収剤を
得ることができる。すなわち本発明方法は、従来法と
は、まったく異なる方法によって本発明提案の材料を熱
処理し高効率なガス吸収剤を製造するものである。
【０００７】コーヒー豆残渣とは、焙煎、粉砕したコー
ヒー豆から熱湯等で、コーヒー有効成分を抽出した後の
残渣である。通常コーヒー豆は、抽出に先立ち、１３０
〜２００℃程度の温度で焙煎されるが、本発明に用いる
コーヒー豆残渣は、その焙煎温度を特に限定するもので
はない。
ヒー豆から熱湯等で、コーヒー有効成分を抽出した後の
残渣である。通常コーヒー豆は、抽出に先立ち、１３０
〜２００℃程度の温度で焙煎されるが、本発明に用いる
コーヒー豆残渣は、その焙煎温度を特に限定するもので
はない。
【０００８】本発明においてコーヒー豆残渣が処理され
る酸化性雰囲気とは、酸素濃度が１〜１０容量％であれ
ばよく、各種燃料の燃焼排ガス、例えばボイラー排ガ
ス、工業用熱処理装置の排ガス等を用いることができ
る。
る酸化性雰囲気とは、酸素濃度が１〜１０容量％であれ
ばよく、各種燃料の燃焼排ガス、例えばボイラー排ガ
ス、工業用熱処理装置の排ガス等を用いることができ
る。
【０００９】コーヒー豆残渣の処理ガス中に含まれる前
記酸素は、コーヒー豆残渣中に含まれる油状物質を除去
するために有効であって、１容量％以下では除去が充分
行われ難く、１０容量％を超えると、油状物質の除去の
みならずコーヒー豆残渣中の非油状の炭素化合物をも燃
焼し、歩留りを低下させるので好ましくない。
記酸素は、コーヒー豆残渣中に含まれる油状物質を除去
するために有効であって、１容量％以下では除去が充分
行われ難く、１０容量％を超えると、油状物質の除去の
みならずコーヒー豆残渣中の非油状の炭素化合物をも燃
焼し、歩留りを低下させるので好ましくない。
【００１０】熱処理の終点は、油状物質が消失する時点
が好ましく前記酸素濃度および熱処理温度によって処理
時間は異る。およその処理時間は上記２條件を決めた上
で、例えば実験室的に処理後のガス中に煙を認めなくな
るまでの時間を測定することによって決めることができ
る。
が好ましく前記酸素濃度および熱処理温度によって処理
時間は異る。およその処理時間は上記２條件を決めた上
で、例えば実験室的に処理後のガス中に煙を認めなくな
るまでの時間を測定することによって決めることができ
る。
【００１１】本発明によるガス吸収剤をバインダーを用
いて成形し好みの粒径にして用いることもできる。
いて成形し好みの粒径にして用いることもできる。
【００１２】
実施例１〜実施例４ コーヒー豆から成分抽出後、湿潤状態（水分量約７０
％）にあるコーヒー豆残渣を、そのまま流動式炭化炉に
投入し酸素濃度３容量％の酸化性雰囲気中で３００℃
（実施例１）、３５０℃（実施例２）、４００℃（実施
例３）、４５０℃（実施例４）の温度で各々１時間処理
した。このようにして得られた顆粒状吸収剤の製品歩留
まり（容積比）、比表面積、充填密度などの物性および
アンモニアガス吸収性能は、表１に示した。また３５０
℃１時間空気気流下において熱処理したコーヒー豆残渣
の粒径分布を表２に示す。
％）にあるコーヒー豆残渣を、そのまま流動式炭化炉に
投入し酸素濃度３容量％の酸化性雰囲気中で３００℃
（実施例１）、３５０℃（実施例２）、４００℃（実施
例３）、４５０℃（実施例４）の温度で各々１時間処理
した。このようにして得られた顆粒状吸収剤の製品歩留
まり（容積比）、比表面積、充填密度などの物性および
アンモニアガス吸収性能は、表１に示した。また３５０
℃１時間空気気流下において熱処理したコーヒー豆残渣
の粒径分布を表２に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】 アンモニア吸収能は、次のようにして測定した。熱処理
後のコーヒー豆残渣（吸収剤）３０ｍｌを直径２７ｍ
ｍ、長さ３００ｍｍのガラスカラムに充填した。次に窒
素ガスで希釈した１％アンモニアガスをＳＶ（空塔速
度）２０００ｈ-1の速度で通過させカラム出口のアンモ
ニアガスを測定した。吸収剤の性能は、通ガス後、カラ
ム出口にアンモニアが検知されるに要する時間（秒）を
吸収剤１ｍｌ当たりで表示した。なお供試吸収剤の粒径
は、各実施例および比較例とも０．５〜１ｍｍであっ
た。
後のコーヒー豆残渣（吸収剤）３０ｍｌを直径２７ｍ
ｍ、長さ３００ｍｍのガラスカラムに充填した。次に窒
素ガスで希釈した１％アンモニアガスをＳＶ（空塔速
度）２０００ｈ-1の速度で通過させカラム出口のアンモ
ニアガスを測定した。吸収剤の性能は、通ガス後、カラ
ム出口にアンモニアが検知されるに要する時間（秒）を
吸収剤１ｍｌ当たりで表示した。なお供試吸収剤の粒径
は、各実施例および比較例とも０．５〜１ｍｍであっ
た。
【００１５】さらに、実施例２の吸収剤については硫化
水素吸収性能を、次のようにして測定した。供試用コー
ヒー豆残渣吸収剤を一定容量（３０ｍｌ）を直径２７ｍ
ｍ、長さ３００ｍｍのガラスカラムに充填し、窒素ガス
で２４００ｐｐｍに希釈した硫化水素ガスをＳＶ（空塔
速度）２０００ｈ-1の速度で、５ｌ通過させた時点のカ
ラム出口の硫化水素ガスを測定しカラム入口、出口で測
定した硫化水素濃度から脱硫化水素率を算出して評価し
た。
水素吸収性能を、次のようにして測定した。供試用コー
ヒー豆残渣吸収剤を一定容量（３０ｍｌ）を直径２７ｍ
ｍ、長さ３００ｍｍのガラスカラムに充填し、窒素ガス
で２４００ｐｐｍに希釈した硫化水素ガスをＳＶ（空塔
速度）２０００ｈ-1の速度で、５ｌ通過させた時点のカ
ラム出口の硫化水素ガスを測定しカラム入口、出口で測
定した硫化水素濃度から脱硫化水素率を算出して評価し
た。
【００１６】実施例５ 実施例２において酸化性雰囲気の酸素濃度を５容量％に
変えた以外は、実施例と同様にコーヒー豆残渣を処理
し、得られた吸収剤の物性および性能等を同様に測定し
て表１に示した。
変えた以外は、実施例と同様にコーヒー豆残渣を処理
し、得られた吸収剤の物性および性能等を同様に測定し
て表１に示した。
【００１７】実施例６〜実施例７ 前処理（事前乾燥など）の効果を把握するためコーヒー
豆から成分抽出後、湿潤状態（水分量約７０％）のコー
ヒー豆残渣を、８０℃（実施例６）および２００℃（実
施例７）の酸化性雰囲気（酸素濃度５容量％）中で熱処
理を１時間行ない、その後３５０℃１時間再度酸化性雰
囲気中で熱処理を行った。このようにして得られた顆粒
状吸収剤の物性およびアンモニア吸収性能等を実施例１
と同様に測定し結果を表１に示した。
豆から成分抽出後、湿潤状態（水分量約７０％）のコー
ヒー豆残渣を、８０℃（実施例６）および２００℃（実
施例７）の酸化性雰囲気（酸素濃度５容量％）中で熱処
理を１時間行ない、その後３５０℃１時間再度酸化性雰
囲気中で熱処理を行った。このようにして得られた顆粒
状吸収剤の物性およびアンモニア吸収性能等を実施例１
と同様に測定し結果を表１に示した。
【００１８】比較例１〜比較例４ 処理温度を２００℃（比較例１）、２５０℃（比較例
２）、５００℃（比較例３）、６００℃（比較例４）に
変えた以外は、実施例１〜４と同様にして吸収剤を得、
実施例１〜５と同様に物性の測定、性能評価等を行い、
表１に結果を示した。
２）、５００℃（比較例３）、６００℃（比較例４）に
変えた以外は、実施例１〜４と同様にして吸収剤を得、
実施例１〜５と同様に物性の測定、性能評価等を行い、
表１に結果を示した。
【００１９】比較例５ 酸素濃度が約１５％である酸化性雰囲気の中で温度３５
０℃で処理した以外は比較例１〜４と同様にして吸収剤
を得、物性の測定、性能評価等を行い、表１に示した。
０℃で処理した以外は比較例１〜４と同様にして吸収剤
を得、物性の測定、性能評価等を行い、表１に示した。
【００２０】比較例６〜比較例９ 熱処理を非酸化性雰囲気で行い、処理温度・時間は２０
０℃，１時間（比較例６）、３５０℃，１時間（比較例
７）、４００℃，１時間（比較例８）、９００℃，３０
分（比較例９）として、実施例１〜５と同様のコーヒー
豆残渣を同じ流動式炭化炉で処理し、吸収剤を得た。こ
れらについて実施例１〜５と同様に物性の測定、性能評
価等を行い、表１に結果を示した。
０℃，１時間（比較例６）、３５０℃，１時間（比較例
７）、４００℃，１時間（比較例８）、９００℃，３０
分（比較例９）として、実施例１〜５と同様のコーヒー
豆残渣を同じ流動式炭化炉で処理し、吸収剤を得た。こ
れらについて実施例１〜５と同様に物性の測定、性能評
価等を行い、表１に結果を示した。
【００２１】比較例１０〜比較例１２ 市販の活性炭Ａ（比較例１０）、活性炭Ｂ（比較例１
１）、ゼオライト（比較例１２）について、熱処理を行
うことなく実施例１〜５と同様のアンモニア吸収能等の
性能試験を行い、結果を表１に示した。但し、表中「熱
処理後の物性」は供試品の物性と読み替えるものとす
る。
１）、ゼオライト（比較例１２）について、熱処理を行
うことなく実施例１〜５と同様のアンモニア吸収能等の
性能試験を行い、結果を表１に示した。但し、表中「熱
処理後の物性」は供試品の物性と読み替えるものとす
る。
【００２２】表１より、本願発明の吸収剤は、 （１）酸化性雰囲気中で３００℃〜４５０℃で処理する
と、この範囲以下の温度で処理するものよりも性能がす
ぐれていること、および上記温度以上で処理すると歩留
りが極端に低下して適当でないこと （２）非酸化性雰囲気中で同温度の処理品よりも吸収性
能が優れていること （３）市販品と比較して優れた性能を有するものが得ら
れることが明らかである。
と、この範囲以下の温度で処理するものよりも性能がす
ぐれていること、および上記温度以上で処理すると歩留
りが極端に低下して適当でないこと （２）非酸化性雰囲気中で同温度の処理品よりも吸収性
能が優れていること （３）市販品と比較して優れた性能を有するものが得ら
れることが明らかである。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明の方法によれば、産
業廃棄物であるコーヒー豆残渣を酸化性雰囲気下で３０
０〜４５０℃で熱処理し優れたアンモニアなどの吸収能
力を有するガス吸収剤が得られる。
業廃棄物であるコーヒー豆残渣を酸化性雰囲気下で３０
０〜４５０℃で熱処理し優れたアンモニアなどの吸収能
力を有するガス吸収剤が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０１Ｂ 31/10 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０２Ｚ // Ａ２３Ｆ 5/00 (72)発明者 中村 秀樹 北海道江別市対雁２−１ 北海道電力株式 会社総合研究所内 (72)発明者 石塚 朋弘 北海道江別市対雁２−１ 北海道電力株式 会社総合研究所内 (72)発明者 八谷 勉 北海道江別市対雁２−１ 北海道電力株式 会社総合研究所内 (72)発明者 中村 真一郎 北海道江別市対雁２−１ 北海道電力株式 会社総合研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 コーヒー成分抽出後のコーヒー豆残渣
を、そのままあるいは乾燥後、酸素濃度が１〜１０容量
％の酸化性雰囲気下３００℃〜４５０℃の温度で熱処理
することを特徴とするガス吸収剤の製造方法。 - 【請求項２】 酸化性雰囲気が、ボイラー排ガスである
請求項１記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16894397A JP4090534B2 (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | ガス吸収剤の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16894397A JP4090534B2 (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | ガス吸収剤の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH119992A true JPH119992A (ja) | 1999-01-19 |
| JP4090534B2 JP4090534B2 (ja) | 2008-05-28 |
Family
ID=15877422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16894397A Expired - Fee Related JP4090534B2 (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | ガス吸収剤の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4090534B2 (ja) |
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