(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生石灰と水を反応させる消化工程によって製造される消石灰であって、
前記消化工程に用いられる所定の添加剤が添加され、
前記添加剤は、ヒドロキシル基を有する有機化合物とニ酸化ケイ素を含有する無機化合物とが組み合わされた物質を含み、
前記二酸化ケイ素を含有する無機化合物は、シリカゲル、アロフェン、イモゴライト、および活性白土からなる群の少なくとも一つから選択される消石灰。
【請求項２】
前記消石灰は、ＢＥＴ比表面積が、２０ｍ２／ｇ以上である、請求項１記載の消石灰。
【請求項３】
前記消石灰は、ＢＥＴ比表面積が、３５ｍ２／ｇ以上である、請求項１記載の消石灰。
【請求項４】
前記ヒドロキシル基を有する有機化合物は、グリコール類、糖類およびエタノールアミン類からなる群の少なくとも一つから選択される、請求項１から３のいずれか記載の消石灰。
【請求項５】
前記グリコール類は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールおよびグリセリンからなる群の少なくとも一つから選択される、請求項４記載の消石灰。
【請求項６】
前記糖類は、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、キシリトース、スクロース、マルトース、ラクトース、トレハロース、ソルビトールおよびキシリトールからなる群の少なくとも一つから選択される、請求項４または５記載の消石灰。
【請求項７】
前記エタノールアミン類は、エタノールアミン、ジエタノールアミンおよびトリエタノールアミンからなる群の少なくとも一つから選択される、請求項４から６のいずれか記載の消石灰。
【請求項８】
前記添加剤は、（１）前記生石灰への添加、（２）前記水への添加、（３）前記生石灰と水との混合物への添加、において、（１）から（３）の少なくとも一つの手段で添加される、請求項１から７のいずれか記載の消石灰。
【請求項９】
前記ヒドロキシル基を有する有機化合物の群から選択される少なくとも一つの添加量は、前記生石灰に対して、０．０１重量％〜１０重量％である、請求項４から８のいずれか記載の消石灰。
【請求項１０】
前記二酸化ケイ素を含有する無機化合物の添加量は、前記生石灰に対して、０．０１重量％〜１５重量％である、請求項１から９のいずれか記載の消石灰。
【請求項１１】
前記二酸化ケイ素を含有する無機化合物の添加量は、前記生石灰に対して、０．０１重量％〜１０重量％である、請求項１から９のいずれか記載の消石灰。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか記載の消石灰を有効成分とする、酸性ガス除去剤。
【請求項１３】
生石灰および水の少なくとも一方に、所定の添加剤を混合する第１混合工程と、
前記生石灰に前記水を混合する第２混合工程と、
前記生石灰、前記添加剤および前記水と、を反応させる消化工程と、を備え、
前記添加剤は、ヒドロキシル基を有する有機化合物とニ酸化ケイ素を含有する無機化合物とが組み合わされた物質を含み、前記二酸化ケイ素を含有する無機化合物は、シリカゲル、アロフェン、イモゴライト、および活性白土からなる群の少なくとも一つから選択される消石灰の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高比表面積を有する消石灰に関するものであり、特に酸性ガス除去剤として適用される場合に化学的酸素要求量（以下、「ＣＯＤ」という）を低減できる消石灰、消石灰の製造方法および酸性ガス除去剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
生石灰は、石灰石（主成分は、炭酸カルシウム）を焼成することで得られる。焼成によって得られた生石灰は、水と反応されることで（生石灰が水と反応することを「消化」という）消石灰となる。この消石灰は、強い塩基性を有するので、塩化水素ガスなどの酸性ガスを除去する酸性ガス除去剤として用いられる。
【０００３】
例えば、ごみ焼却炉においては、塩化水素ガスを始めとする酸性ガスが発生するので、この酸性ガスを除去するために、消石灰を原料とする酸性ガス除去剤が焼却炉に投入されることがある。特に、焼却炉の排ガス煙道に、粉体である消石灰が投入されることが多い。このとき、粉体である消石灰と酸性ガスとは、消石灰の表面で反応して、消石灰は、酸性ガスとの反応を通じて酸性ガスを除去する。このように、消石灰は、その表面において酸性ガスと反応を生じさせるので、ＢＥＴ比表面積が大きいことが好適である。
【０００４】
このような状況に基づいて、ＢＥＴ比表面積の大きな消石灰の開発が進められてきている。
【０００５】
消石灰は、生石灰と水との消化反応によって製造されるが、この消化反応において種々の添加剤が加えられることで、ＢＥＴ比表面積を調整することが行われている。
【０００６】
例えば、添加剤としては、種々の有機化合物や無機化合物が用いられており、種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１、２、３、４、５参照）。
【０００７】
特許文献１は、消化工程において有機化合物を添加する技術を開示する。このとき、特許文献１は、オキシカルボン酸、エタノールアミン類、エチレングリコール類を、添加剤として開示する。
【０００８】
特許文献２は、消化工程において、エタノールを多量に含む水を用いる技術を開示している。特許文献１、２は、有機化合物を消化工程において用いる技術を開示している。特に、特許文献１、２は、分子内にヒドロキシル基を有する有機化合物を、消化工程において用いる技術を開示する。
【０００９】
特許文献３は、消化工程において、無機化合物を添加する技術を開示する。特許文献３は、アルカリ土類金属の酸化物に、石炭灰、ケイ砂、ベントナイト、カオリナイトのケイ素供給物質を混合した物質を、消化工程における添加剤として開示している。このようにして消化工程を経て得られる消石灰が、脱硫剤として用いられる。
【００１０】
また、特許文献４は、消化工程において、珪酸アルカリ、ケイ酸塩、含水珪酸、無水珪酸および結晶性珪酸を、添加剤として用いる技術を開示する。これらの添加剤を用いて、生石灰を消化して、消石灰を得る技術を開示する。
【００１１】
更に、特許文献５は、添加剤として、ケイ素供給物質である二酸化ケイ素含有の物質を混合した物質を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平９−２７８４３５号公報
【特許文献２】特開平９−１１０４２５号公報
【特許文献３】特開平５−１５４３３５号公報
【特許文献４】特開２００３−３２７４２７号公報
【特許文献５】特開２００１−２７６５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１や２のように、有機化合物を添加する技術は、種々に提案されている。あるいは、特許文献３に開示されるように、石炭灰などの二酸化ケイ素含有の物質が、消化工程における添加剤として使用されることは、種々に提案されている。また、特許文献５は、二酸化ケイ素含有の物質に加えて、有機溶剤を添加する技術を開示している。
【００１４】
有機化合物が添加剤として用いられる場合には、得られる消石灰に有機化合物が残存する。消石灰は、焼却炉に投入されたり吹き込まれたりして酸性ガス除去剤として利用されるが、消石灰に有機化合物が残存していると、ＣＯＤが、増加するとの問題が生じる。加えて、酸性ガス処理時に一酸化炭素を発生させる問題も生じる。
【００１５】
無機化合物が添加剤として用いられる場合には、ＢＥＴ比表面積が十分に確保できない問題がある。ＢＥＴ比表面積が不十分であると、当然ながら、酸性ガス除去剤としての有用性が低いことになる。また、無機化合物である二酸化ケイ素を添加剤として用いる場合には、ＢＥＴ比表面積を十分に大きくするために、多量の二酸化ケイ素を必要として消石灰の有効成分量が少なくなる問題が生じる。
【００１６】
あるいは、特許文献５は、無機化合物を添加剤としつつ有機溶剤を追加する技術を開示している。しかしながら、特許文献５は、有機溶剤を生石灰の分散用として利用しており（例えば実施例７−１〜７−３など）、ＢＥＴ比表面積を大きくする効果を生じさせていない。すなわち、無機化合物を添加剤とする場合におけるＢＥＴ比表面積を改善する技術を開示していない。
【００１７】
すなわち、従来技術において開示されるように、消化工程において添加される添加剤に無機化合物が用いられる場合であっても有機化合物が用いられる場合であっても、それぞれにメリットとデメリットが存在する。従来技術では、このメリットおよびデメリットのバランスを考慮した添加剤および消石灰は、提案されていなかった。
【００１８】
以上のように、従来技術では、（１）ＢＥＴ比表面積を十分に大きくする、（２）ＣＯＤを低く抑える、（３）得られる消石灰の有効成分量を十分に確保する、との全てをバランスよく実現することができない問題があった。
【００１９】
本発明は、上記課題に鑑み、ＢＥＴ比表面積および消石灰の有効成分量を十分に大きくすると共にＣＯＤを低く抑えた消石灰および消石灰の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題に鑑み、本発明の消石灰は、生石灰と水を反応させる消化工程によって製造される消石灰であって、前記消化工程に用いられる所定の添加剤が添加され、前記添加剤は、ヒドロキシル基を有する有機化合物とニ酸化ケイ素を含有する無機化合物とが組み合わされた物質を含み、二酸化ケイ素を含有する無機化合物は、シリカゲル、アロフェン、イモゴライト、および活性白土からなる群の少なくとも一つから選択される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の消石灰は、ＢＥＴ比表面積を十分に確保しつつ、十分な有効成分量を確保できる。同時に、ＣＯＤの値を低くすることができる。
【００２２】
特に、消化工程の添加剤として、有機化合物と無機化合物を組み合わせた物質を用いることで、大きなＢＥＴ比表面積と低いＣＯＤ値を両立させることができる。
【００２３】
結果として、本発明の酸性ガス除去剤は、一酸化炭素やＣＯＤを低く抑えることができ、環境負荷を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１における消石灰の製造工程を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１における無機化合物の配合比率に対する消石灰のＢＥＴ比表面積を示すグラフである。
【図３】本発明の実施の形態１における有機化合物と有機化合物の組み合わせによる添加剤によって製造される消石灰のＢＥＴ比表面積を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態１における無機化合物の添加量の変動における消石灰のＢＥＴ比表面積を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態２における消石灰の製造工程を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の第１の発明に係る消石灰は、生石灰と水を反応させる消化工程によって製造される消石灰であって、前記消化工程に用いられる所定の添加剤が添加され、前記添加剤は、ヒドロキシル基を有する有機化合物とニ酸化ケイ素を含有する無機化合物とが組み合わされた物質を含み、二酸化ケイ素を含有する無機化合物は、シリカゲル、アロフェン、イモゴライト、および活性白土からなる群の少なくとも一つから選択される。
【００２６】
この構成により、製造される消石灰は、そのＢＥＴ比表面積を増加させるとともにＣＯＤの値を抑えることができる。これらの構成により、添加剤の無機化合物が、種々の物質から選択できる。結果として、消石灰の製造を容易とするとともに製造コストを低減できる。加えて、無機化合物の作用によって、ＢＥＴ比表面積を増加させつつＣＯＤを減少させる。
【００２７】
本発明の第２の発明に係る消石灰では、第１の発明に加えて、前記消石灰は、ＢＥＴ比表面積が、２０ｍ２／ｇ以上であって、更に好ましくは３５ｍ２／ｇ以上である。
【００２８】
この構成により、得られる消石灰は、十分なＢＥＴ比表面積を備える。
【００２９】
本発明の第４の発明に係る消石灰では、第１から第３のいずれかの発明に加えて、前記ヒドロキシル基を有する有機化合物は、グリコール類、糖類およびエタノールアミン類からなる群の少なくとも一つから選択される。
【００３０】
この構成により、添加剤に用いられる有機化合物は、種々の物質から選択できるので、消石灰の製造を容易にするとともに製造コストを低減できる。加えて、これらの有機化合物によって、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積を増加させる。
【００３１】
本発明の第５の発明に係る消石灰では、第４の発明に加えて、前記グリコール類は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールおよびグリセリンからなる群の少なくとも一つから選択される。
【００３２】
本発明の第６の発明に係る消石灰では、第４または第５の発明に加えて、前記糖類は、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、キシリトース、スクロース、マルトース、ラクトース、トレハロース、ソルビトールおよびキシリトールからなる群の少なくとも一つから選択される。
【００３３】
本発明の第７の発明に係る消石灰では、第４から第６のいずれかの発明に加えて、前記エタノールアミン類は、エタノールアミン、ジエタノールアミンおよびトリエタノールアミンからなる群の少なくとも一つから選択される。
【００３４】
これらの構成により、添加剤に用いられる有機化合物が、種々の物質から選択できる。結果として、消石灰の製造を容易とするとともに製造コストを低減できる。
【００３７】
これらの構成により、添加剤の無機化合物が、種々の物質から選択できる。結果として、消石灰の製造を容易とするとともに製造コストを低減できる。加えて、無機化合物の作用によって、ＢＥＴ比表面積を増加させつつＣＯＤを減少させる。
【００３８】
本発明の第８の発明に係る消石灰では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、前記添加剤は、（１）前記生石灰への添加、（２）前記水への添加、（３）前記生石灰と水との混合物への添加、において、（１）から（３）の少なくとも一つの手段で添加される。
【００３９】
この構成により、添加剤の効果を様々に得ることができる。
【００４０】
本発明の第９の発明に係る消石灰では、第４から第８のいずれかの発明に加えて、前記ヒドロキシル基を有する有機化合物の群から選択される少なくとも一つの添加量は、前記生石灰に対して、０．０１重量％〜１０重量％である。
【００４１】
この構成により、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積とＣＯＤとのバランスが最適化される。
【００４２】
本発明の第１０の発明に係る消石灰では、第１から第９のいずれかの発明に加えて、前記二酸化ケイ素を含有する無機化合物の添加量は、前記生石灰に対して、０．０１重量％〜１５重量％であり、更に好ましくは０．０１重量％〜１０重量％である。
【００４３】
この構成により、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積とＣＯＤとのバランスが最適化される。
【００４４】
（実施の形態１）
【００４５】
実施の形態１について説明する。
（消石灰の一般的な製造工程）
【００４６】
まず、図１を用いて、添加剤を用いた消石灰の製造工程を説明する。図１は、本発明の実施の形態１における消石灰の製造工程を示すブロック図である。図１は、消石灰の製造工程を模式的に表している。
【００４７】
消化工程４は、生石灰１と水３を反応させる工程である。このため、消化工程４に対して（例えば、消化工程４を行う攪拌機などに）、原料となる生石灰１および水３が投入される。更に、添加剤２も消化工程４に投入される。なお、添加剤２は、消化工程４に投入されても良いし、水３に予め添加されておいてもよいし、生石灰１に予め添加されておいても良い。
【００４８】
消化工程４では、投入された生石灰１、水３および添加剤２が攪拌されながら、消化反応が生じる。
【００４９】
消化工程４に続いて、熟成工程５において、消化反応を生じた混合物が熟成される。熟成工程５に続いて、乾燥工程６において乾燥されて、消石灰が製造される。
【００５０】
このように、消石灰は、生石灰と水との消化反応を基本とし、添加剤によって、製造される消石灰の性能等が変わってくる。
【００５１】
（全体概要）
【００５２】
実施の形態１における消石灰は、生石灰と水を反応させる消化工程によって製造される消石灰であって、消化工程に必要な所定の添加剤が添加されて、製造される消石灰である。所定の添加剤は、ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物とが、組み合わされた物質を含む。
【００５３】
生石灰と水を反応させただけの消石灰は、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ〜２０ｍ２／ｇであって、ＢＥＴ比表面積が十分ではない。ＢＥＴ比表面積が十分に大きいことは、消石灰が酸性ガス除去剤などとして使用される場合に、高い酸性ガスの吸着性能を示すことになる。このため、ＢＥＴ比表面積が十分に大きいことは、消石灰の製造においては重要な要素である。
【００５４】
所定の添加剤が、ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物とが、組み合わされた物質を含む場合には、この添加剤は、ＢＥＴ比表面積を大きくすることに対する寄与と、ＣＯＤを低く抑えることに対する寄与とを生じさせる。このため、実施の形態１における消石灰は、ＢＥＴ比表面積が２０ｍ２／ｇ以上であって、好ましくは３０ｍ２／ｇ以上、更に好ましくは３５ｍ２／ｇ以上を有するようになる。
【００５５】
これは、ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物との相乗効果であって、この相乗効果が、ＢＥＴ比表面積を大きくする。有機化合物は、消化工程において生石灰に混合されることでそのＢＥＴ比表面積を拡大させる。このとき、無機化合物は、有機化合物の生石灰への均一な分散を促進させつつ、有機化合物とともに生石灰中に広く分散する。また、添加される無機化合物がカルシウムイオンを補足する役割を果たし、ＢＥＴ比表面積の拡大に作用すると思われる。この有機化合物と無機化合物との複数段階による相乗効果によって、消化工程でのＢＥＴ比表面積を増加させる。結果として、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積が大きくなる。
【００５６】
また、二酸化ケイ素を含有する無機化合物は、非常に高いＢＥＴ比表面積を有するものが多い。この二酸化ケイ素を含有する無機化合物が添加剤に含まれていることによって、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積が大きくなる。消化工程が終了した後で、二酸化ケイ素を含有する無機化合物を混合させた場合では、消石灰と混合させる無機化合物の加重平均で算出されるＢＥＴ比表面積が得られるだけである。これに対して、実施の形態１における添加剤のように消化工程において無機化合物が添加されることで、加重平均よりも高いＢＥＴ比表面積が得られるようになる。
【００５７】
また、有機化合物と無機化合物とが混合された添加剤によって、有機化合物の添加量が減らせるだけでなく、有機化合物と無機化合物の併用による、それぞれのＢＥＴ比表面積に対する寄与が相乗される。この結果、高いＢＥＴ比表面積が得られる。
【００５８】
ここで、ＢＥＴ比表面積が２０ｍ２／ｇ以上であることが一つの基準であるのは、一般的に市販されている消石灰のＢＥＴ比表面積が１０〜２０ｍ２／ｇ程度であり、これを超えるＢＥＴ比表面積を有する消石灰が求められているからである。当然ながら、更にＢＥＴ比表面積が大きいことが好ましい。消石灰が酸性ガス除去剤として用いられる場合には、使いきりであるので、一回の使用で非常に高い吸着性能を有することが求められる。この点から、市販品のＢＥＴ比表面積を越える程度から、更に高いＢＥＴ比表面積を有することが求められる。この点から、２０ｍ２／ｇを十分に越えていると考えられる３０ｍ２／ｇや３５ｍ２／ｇは更に好ましい基準である。
【００５９】
また添加剤は、ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物とが組み合わされた物質を有することで、添加剤全体に占める有機化合物の量を減少させることができる。添加剤の一部が、無機化合物で置き換えられるからである。添加剤に含まれる有機化合物の量が相対的に減少することは、製造される消石灰に含まれる有機化合物の残存量が減少することになる。
【００６０】
有機化合物の残存量が少なければ、当然ながらＣＯＤの値も減少する。ＣＯＤが減少すれば、消石灰が酸性ガス除去剤として利用される場合に、環境負荷が小さいことになる。
【００６１】
特に、消石灰が酸性ガス除去剤として用いられる場合には、消石灰は使いきりであるので、ＣＯＤの値が小さいことで環境負荷がより少なくなる。
【００６２】
なお、無機化合物は、有機化合物量を減らしつつ有機化合物の均一的な混合を助けたりＢＥＴ比表面積を拡大したりする以外の作用については明確ではない。しかしながら、カルシウムイオンを捕捉する役割を果たしており、この役割がＢＥＴ比表面積を拡大させる要因を形成していると思われる。
【００６３】
以上のように、ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物の組み合わせである添加剤が、消化工程において用いられることで、ＢＥＴ比表面積が大きく、ＣＯＤの値が小さい消石灰を製造できる。
【００６４】
なお、添加剤は、ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物の組み合わせ以外に、不可避な混合物、製造で必要となる他の混合物あるいは改良に用いられる他の混合物を含むことを除外するものではない。
【００６５】
（ヒドロキシル基を有する有機化合物）
添加剤は、ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物との組み合わせである。
【００６６】
ヒドロキシル基を有する有機化合物は、グリコール類、糖類およびエタノールアミン類からなる群の少なくとも一つから選択される。これらの群の少なくとも一つから選択されるということは、ヒドロキシル基を有する有機化合物が、グリコール類、糖類およびエタノールアミン類のいずれか一つが選択されても良いし、２種類以上が選択されても良いということである。
【００６７】
グリコール類、糖類およびエタノールアミン類の少なくとも一つが選択されるのは、これらがヒドロキシル基を有する有機化合物として入手が容易であって、その取り扱いが容易であるからである。また、これらの有機化合物のそれぞれは、対応する化合物の種類も豊富であるので、製造コスト（入手コストも含めて）を抑えることができるからである。
【００６８】
グリコール類は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールおよびグリセリンからなる群の少なくとも一つから選択される。
【００６９】
これらの物質は、入手が容易であるし取り扱いが容易であるからである。
【００７０】
また、糖類は、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、キシリトース、スクロース、マルトース、ラクトース、トレハロース、ソルビトールおよびキシリトールからなる群の少なくとも一つから選択される。ここで、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノースおよびキシリトースのそれぞれは、単糖類である。また、スクロース、マルトース、ラクトースおよびトレハロースのそれぞれは、ニ糖類である。また、ソルビトールおよびキシリトールのそれぞれは、還元糖である。
【００７１】
エタノールアミン類は、エタノールアミン、ジエタノールアミンおよびトリエタノールアミンからなる群の少なくとも一つから選択される。これらも、エタノールアミン類のうちで入手が容易な物質だからである。これらは、入手が容易なものも入手が不便なものも含んでいるが、一般的あるいは代替品として利用できるエタノールアミン類である。これら多数の種類の糖類が利用されることで、入手経路の確保やコスト変動などに柔軟に対応して、消石灰が製造できる。
【００７２】
グリコール類、糖類、エタノールアミン類のそれぞれで列挙されている上述の物質のそれぞれは、入手容易性、コスト、取り扱い容易性、生じさせる効果などにおいて、相違するものであるが、目的とする消石灰の性能、必要な手順、コスト、製造工場における原料入手ネットワークなどに応じて、柔軟に対応できる。すなわち、上述のように、ヒドロキシル基を有する有機化合物として、種々の物質が使用の範疇に含まれることで、消石灰の製造を容易とすることができる。
【００７３】
上述のこれらグリコール類、糖類、エタノールアミン類のそれぞれで列挙されている物質のうち、単一の種類のみが添加剤に用いられても良いし、複数の種類が添加剤に用いられてもよい。また、これらの有機化合物と無機化合物とが予め混合された添加剤が、生石灰と水との消化工程に混合されても良いし、有機化合物のみが生石灰や水に混合されてから（あるいはその前に）、無機化合物が生石灰や水（あるいは、有機化合物が混合されている生石灰や水）に混合されても良い。
【００７４】
添加剤として、上記に列挙された有機化合物が用いられれば良い。また、これらの有機化合物を含む廃棄物や副産物が、有機化合物として利用されても良い。
【００７５】
（無機化合物）
添加剤には、二酸化ケイ素を含有する無機化合物も用いられる。添加剤は、ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物とが混合された物質（混合物）を有するからである。
【００７６】
二酸化ケイ素を含有する無機化合物が含有されることで、有機化合物の添加量が減少してＣＯＤを減少させ、有機化合物との相乗効果によってＢＥＴ比表面積を増加させる。
【００７７】
二酸化ケイ素を含有する無機化合物は、シリカゲル、珪藻土およびゼオライトからなる群の少なくとも一つから選択される。これらの種類の物質は、比較的容易に入手が可能であって、取り扱いも容易だからである。添加剤には、シリカゲル、珪藻土およびゼオライトのいずれか一種が混合されても良いし、２種以上の物質が混合されても良い。
【００７８】
あるいは、二酸化ケイ素を含有する無機化合物は、アロフェン、イモゴライト、酸性白土および活性白土からなる群の少なくとも一つから選択される。これらの種類の物質も、入手や取り扱いが容易である。また、アロフェン、イモゴライト、酸性白土および活性白土のそれぞれは、従来技術において用いられていることがないが、消化工程で用いられる添加剤として、ＣＯＤの低減、ＢＥＴ比表面積の増加に寄与する物質である。これらの無機化合物の内、いずれか一種が混合されても良いし、２種以上が混合されても良い。
【００７９】
また、無機化合物として、シリカゲル、珪藻土、ゼオライト、アロフェン、イモゴライト、酸性白土および活性白土からなる群の少なくとも一つが任意に選択されても良い。あるいは、この群の２種以上が、任意に選択されても良い。例えば、無機化合物として、シリカゲルとアロフェンとの組み合わせが選択されても良い。
【００８０】
また、有機化合物は、上述の通り、グリコール類、糖類およびエタノールアミン類から少なくとも一つが選択される。このため、無機化合物は、選択される有機化合物の種類に応じて決定されても良い。発明者の所見では、有機化合物は、グリコール類、糖類およびエタノールアミン類から少なくとも一つが選択され、無機化合物は、シリカゲル、珪藻土、ゼオライト、アロフェン、イモゴライト、酸性白土および活性白土から少なくとも一つが選択され、選択された有機化合物と無機化合物との組み合わせであれば、添加剤の作用効果は十分である。しかしながら、ＢＥＴ比表面積やＣＯＤを、特定範囲に収めたい場合やコストを考慮した場合には、ある有機化合物の種類とある無機化合物の種類とのマッチングが最適なこともある。このような組み合わせの最適性がある場合には、添加剤は、この組み合わせによって得られる。
【００８１】
上述に列挙された無機化合物は、入手容易性、コスト、取り扱い容易性、生じさせる効果などにおいて、相違するものであるが、目的とする消石灰の性能、必要な手順、コスト、製造工場における原料入手ネットワークなどに応じて、柔軟に対応できる。すなわち、無機化合物として多くの種類が対象であることで、消石灰の製造容易性を高め、製造コストを下げることができる。また、これらの無機化合物を含む触媒の廃棄物や副産物が、無機化合物として利用されても良い。
【００８２】
無機化合物は、予め有機化合物と混合されて、有機化合物と無機化合物とが混合された添加剤が得られてもよい。この場合には、有機化合物と無機化合物との組み合わせの混合物である添加剤が、生石灰に投入されたり、水に投入されたり、生石灰と水との混合物に投入されたりする。
【００８３】
また、無機化合物は、予め有機化合物と混合されるのではなく、生石灰、水および生石灰と水との混合物の少なくとも一つに、有機化合物と別に投入されても良い。すなわち、有機化合物と無機化合物のそれぞれが、個別に投入されることで、結果的に有機化合物と無機化合物との組み合わせが、添加剤としての役割を果たすことでも良い。
【００８４】
以上のように、二酸化ケイ素を含有する無機化合物において、種々の物質が選択されることでＣＯＤを低くしつつＢＥＴ比表面積の大きな消石灰を、容易かつ低コストで製造できる。
【００８５】
（添加剤による効果）
ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物との組み合わせによる添加剤が用いられることの効果を、実験結果より説明する。
【００８６】
発明者は、実際にヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物との組み合わせによる添加剤を製造し、この添加剤を消化工程に用いて消石灰を製造した。
【００８７】
以下で説明する比較例および実施例は、次のような製造工程で製造される消石灰である。
【００８８】
（製造工程）
６０℃である４００ｇの水に、添加剤（添加剤を投入する場合）を予め投入して、分散させる。この添加剤が分散されている状態の水の中に、６０ｇの生石灰が投入されて攪拌される。この攪拌を通じて、１５分間に渡って消化を行う。
【００８９】
消化工程の後で、１５０μｍの篩で分級して、篩を通過した粒子のみがブフナーロートで減圧濾過される。なお、１５０μｍの篩には、残渣はほとんど見られなかった。
【００９０】
更に、この濾過された粒子が１１０℃で一昼夜乾燥されて、消石灰が得られる。以下に記載する比較例および実施例のそれぞれは、添加剤の添加内容が異なるだけで、製造工程はここに記載した通りである。
【００９１】
なお、実施例や比較例に用いる無機化合物そのもののＢＥＴ比表面積、水分等の含有量を、表１に示す。表１に示されるとおり、無機化合物として選択されるそれぞれの無機化合物は、そのＢＥＴ比表面積や水分に相違を有する。消石灰の製造に当たっては、必要となるＢＥＴ比表面積や水分などに応じて、無機化合物が選択されればよい。
【００９２】
【表１】
0005618439.tif 000002
【００９３】
（比較例１−１）
比較例１−１は、６０ｇの生石灰に消化工程に用いる４００ｇの水のみを反応させて、添加剤を用いないで製造された消石灰である。
【００９４】
（比較例１−２）
比較例１−２は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、有機化合物のみからなる添加剤が用いられて製造された消石灰である。ここで、添加剤は、生石灰に対して１．０重量％の有機化合物であるエチレングリコールを含んでいる。
【００９５】
（実施例１）
実施例１は、６０ｇの消石灰、４００ｇの水、有機化合物と無機化合物の組み合わせによる添加剤が用いられて製造された消石灰である。ここで、添加剤は、生石灰に対して０．５重量％のエチレングリコール（有機化合物）と生石灰に対して１．０重量％のゼオライト（無機化合物）を含んでいる。
【００９６】
比較例１−１、比較例１−２および実施例１の消石灰のそれぞれを表２に示す。
【００９７】
【表２】
0005618439.tif 000003
【００９８】
表２から明らかな通り、比較例１−１（添加剤を全く使用しない消石灰）は、ＢＥＴ比表面積が１１．８ｍ２／ｇである。市販品の消石灰と同様に、ＢＥＴ比表面積は小さい。また、比較例１−２（有機化合物のみの添加剤を使用した消石灰）は、ＢＥＴ比表面積は、３１．５ｍ２／ｇであり十分とも思えるが、ＣＯＤの値が２２０ｐｐｍと高く、ＢＥＴ比表面積とＣＯＤの値とのバランスが悪い。
【００９９】
これらの比較例に対して、ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物との組み合わせである添加剤を用いた実施例１では、ＢＥＴ比表面積は３４．５ｍ２／ｇと大きく、ＣＯＤは１２０ｐｐｍと小さい。また、両者のバランスも優れている。このように、実施の形態１において説明したヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物との組み合わせである添加剤を用いて製造される消石灰は、高いＢＥＴ比表面積および小さいＣＯＤを両立させることができる。
【０１００】
また、有機化合物の種類を変えた場合であっても、有機化合物のみの添加剤の場合に比して有機化合物と無機化合物との組み合わせによる添加剤の方が、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積およびＣＯＤに好影響を与える。
【０１０１】
（比較例２−１）
比較例２−１は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、有機化合物のみからなる添加剤が用いられて製造された消石灰である。ここで、添加剤は、生石灰に対して１．０重量％の有機化合物であるプロピレングリコールを含んでいる。
【０１０２】
（実施例２−１）
実施例２−１は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、有機化合物と無機化合物の組み合わせからなる添加剤が用いられて製造された消石灰である。ここで、添加剤は、生石灰に対して０．５重量％のプロピレングリコールと１．０重量％のゼオライトとの組み合わせを含んでいる。実施例２−１は、比較例２−１と対応するものである。
【０１０３】
（比較例２−２）
比較例２−２は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、有機化合物のみからなる添加剤が用いられて製造された消石灰である。ここで、添加剤は、生石灰に対して１．０重量％のジプロピレングリコールを含んでいる。
【０１０４】
（実施例２−２）
実施例２−２は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、有機化合物と無機化合物との組み合わせからなる添加剤が用いられて製造された消石灰である。ここで、添加剤は、生石灰に対して０．５重量％のジプロピレングリコールと生石灰に対して１．０重量％のゼオライトの組み合わせを含んでいる。実施例２−２は、比較例２−２に対応するものである。
【０１０５】
（比較例２−３）
比較例２−３は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、有機化合物のみからなる添加剤が用いられて製造された消石灰である。ここで、添加剤は、消石灰に対して、１．０重量％のグリセリンを含んでいる。
【０１０６】
（実施例２−３）
実施例２−３は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、有機化合物と無機化合物との組み合わせからなる添加剤が用いられて製造された消石灰である。ここで、添加剤は、生石灰に対して０．５重量％のグリセリンと生石灰に対して１．０重量％のゼオライトとの組み合わせを含んでいる。実施例２−３は、比較例２−３に対応するものである。
【０１０７】
以上の、比較例２−１〜実施例２−３までで製造された消石灰の結果を、表３に示す。
【０１０８】
【表３】
0005618439.tif 000004
【０１０９】
表３から明らかな通り、比較例２−１で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３３．１ｍ２／ｇ、ＣＯＤは１９０ｐｐｍである。比較例２−１に対応する実施例２−１で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３６．９ｍ２／ｇ、ＣＯＤは９０ｐｐｍである。比較例２−１と実施例２−１との比較からわかる通り、有機化合物だけの添加剤の場合に比べて、有機化合物と無機化合物との組み合わせによる添加剤によって、ＢＥＴ比表面積は増加しＣＯＤは低減している。無機化合物が添加剤に加わることで、有機化合物の量が相対的に減少してＣＯＤが低減するとともに、有機化合物の均一な混合や無機化合物のカルシウム補足能とによって消石灰のＢＥＴ比表面積が増加するからである。
【０１１０】
このように、有機化合物として、プロピレングリコールが選択された場合でも、ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物との組み合わせからなる添加剤によって、ＢＥＴ比表面積の増加とＣＯＤの低減が実現される。
【０１１１】
また、表３から明らかな通り、比較例２−２で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積が３２．１ｍ２／ｇ、ＣＯＤは１８０ｐｐｍである。比較例２−２に対応する実施例２−２で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積が３４．５ｍ２／ｇであり、ＣＯＤは、１００ｐｐｍである。比較例２−２と実施例２−２との比較からわかる通り、有機化合物だけの添加剤の場合に比べて、有機化合物と無機化合物との組み合わせによる添加剤によって、ＢＥＴ比表面積は増加しＣＯＤは低減している。実施例２−１の場合と同様である。
【０１１２】
このように、有機化合物として、ジプロピレングリコールが選択された場合でも、ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物との組み合わせからなる添加剤によって、ＢＥＴ比表面積の増加とＣＯＤの低減が実現される。
【０１１３】
また、表３から明らかな通り、比較例２−３で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積が３０．３ｍ２／ｇであり、ＣＯＤが１９０ｐｐｍである。比較例２−３に対応する実施例２−３で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３４．０ｍ２／ｇであり、ＣＯＤは１１０ｐｐｍである。比較例２−３と実施例２−３との比較からわかる通り、有機化合物だけの添加剤の場合に比べて、有機化合物と無機化合物との組み合わせによる添加剤によって、ＢＥＴ比表面積は増加しＣＯＤは低減している。実施例２−１、２−２の場合と同様である。
【０１１４】
このように、有機化合物として、グリセリンが選択された場合でも、ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物との組み合わせからなる添加剤によって、ＢＥＴ比表面積の増加とＣＯＤの低減が実現される。
【０１１５】
表２および表３の結果からわかる通り、添加剤が、ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物の組み合わせであることで、有機化合物のみの添加剤が用いられる場合よりも、ＢＥＴ比表面積を増加させるとともにＣＯＤを減少させた消石灰を製造できる。添加剤が無機化合物だけの場合に対しても同様である。すなわち、添加剤が二酸化ケイ素を含有する無機化合物のみである場合は、添加剤が有機化合物と無機化合物との組み合わせの場合よりも、ＣＯＤは低くなるが、ＢＥＴ比表面積拡大への効果は低い。
【０１１６】
（有機化合物と無機化合物との組み合わせが効果的である実験結果）
添加剤として、ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物との組み合わせが用いられる場合についての実験結果について説明する。
【０１１７】
添加剤は、ジエチレングリコール（ヒドロキシル基を有する有機化合物）とゼオライト（二酸化ケイ素を含有する無機化合物）と、の組み合わせである。
【０１１８】
発明者は、添加剤全体を１００重量％として、この添加剤全体に対するゼオライト（無機化合物）の比率を変化させた上で、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積を測定した。測定結果を図２に示す。図２は、本発明の実施の形態１における無機化合物の配合比率に対する消石灰のＢＥＴ比表面積を示すグラフである。
【０１１９】
図２のグラフでは、横軸は添加剤全体に対するゼオライトの比率を示している。縦軸は、製造される消石灰のＢＥＴ比表面面積を示している。図２のグラフの原点における値「０」は、無機化合物であるゼオライトが全く含まれていない添加剤（有機化合物だけの添加剤）を示しており、図２のグラフの原点の対称位置である値「１００」である点は、有機化合物であるジエチレングリコールが全く含まれていない添加剤（無機化合物だけの添加剤）を示している。
【０１２０】
なお、添加剤そのものは、添加剤中の配合比率に関係なく、生石灰に対して１重量％が添加される。
【０１２１】
図２のグラフから明らかな通り、添加剤が有機化合物だけ（グラフの原点に対応する位置）の場合であっても、添加剤が無機化合物だけ（グラフの右端）の場合であっても、ＢＥＴ比表面積は、十分に大きくならない。グラフからは、ある程度、添加剤が有機化合物と無機化合物との組み合わせであることが、ＢＥＴ比表面積に効果的であることが分かる。
【０１２２】
ここで、無機化合物は、添加剤に所定量含まれていることが好ましいが、図２のグラフから読み取れるように、二酸化ケイ素を含有する無機化合物が添加剤に対して、１０重量％〜８５重量％であることが好ましい。二酸化ケイ素を含有する無機化合物が、添加剤においてこの範囲であることで、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積は、３５ｍ２／ｇ以上となるからである。ＢＥＴ比表面積が、３５ｍ２／ｇ以上であることで、消石灰が酸性ガス除去剤として用いられる場合の、酸性ガスの除去能力が高まるからである。
【０１２３】
なお、図２の実験や比較例や実施例においては、ＢＥＴ比表面積を、その結果の一つの基準としているが、ＢＥＴ比表面積は、添加剤の配合比率や構成物質によっても変化し、生石灰、水、添加剤の量によっても変動する。このため、図２のグラフにおけるＢＥＴ比表面積の値は、添加剤が有機化合物と無機化合物との組み合わせを含んでいることが好ましいとの傾向を示すものであって、この値が絶対的な値であるわけではない。
【０１２４】
また、添加剤が有機化合物と有機化合物との組み合わせである場合は、有機化合物と無機化合物との組み合わせの場合と異なり、有機化合物同士の配合比率によって製造される消石灰のＢＥＴ比表面積には好影響を与えない。
【０１２５】
図３は、本発明の実施の形態１における有機化合物と有機化合物の組み合わせによる添加剤によって製造される消石灰のＢＥＴ比表面積を示すグラフである。図３は、図２と異なり、添加剤が、有機化合物であるジエチレングリコールとジプロピレングリコールとを含んでいる。この添加剤において、ジプロピレングリコールの量が、添加剤に対して変化する状態を示している。図３のグラフでは、図２のグラフと同じく、横軸はジプロピレングリコールの添加量を示し、縦軸は製造される消石灰のＢＥＴ比表面積を示している。
【０１２６】
図３より明らかな通り、添加剤におけるジプロピレングリコールの添加量の比率が増加してもＢＥＴ比表面積は増加しない。このように、添加剤が有機化合物と有機化合物との組み合わせである場合には、その比率を変化させたとしても、ＢＥＴ比表面積の増加につながることはない。
【０１２７】
図３のグラフからも、添加剤が、有機化合物と無機化合物との組み合わせであることが、製造される消石灰の性能向上に好ましいことが分かる。
【０１２８】
（有機化合物の添加量）
次に、添加剤に含まれる有機化合物の、生石灰に対する添加量によって、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積やＣＯＤに与える影響について説明する。発明者は、複数の実験によって、有機化合物の添加量による消石灰への影響を客観化した。これを、実施例３のシリーズにおける各実施例に基づいて説明する。
【０１２９】
まず、実施例３のシリーズでの各実施例は、ヒドロキシル基を有する有機化合物としてジエチレングリコールが選択され、二酸化ケイ素を含有する無機化合物としてゼオライトが選択されている。各実施例では、ゼオライトは、生石灰に対して１．０重量％として固定され、ジエチレングリコールの量が少しずつ変更されて、実験されている。
【０１３０】
（実施例３−１）
実施例３−１は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、有機化合物と無機化合物との組み合わせからなる添加剤が用いられて製造された消石灰である。ここで、添加剤は、生石灰に対して０．００５重量％のジエチレングリコールと生石灰に対して１．０重量％のゼオライトとの組み合わせを含んでいる。
【０１３１】
（実施例３−２）
実施例３−２は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、有機化合物と無機化合物との組み合わせからなる添加剤が用いられて製造された消石灰である。ここで、添加剤は、生石灰に対して０．０１重量％のジエチレングリコールと生石灰に対して１．０重量％のゼオライトとの組み合わせを含んでいる。
【０１３２】
（実施例３−３）
実施例３−３は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、有機化合物と無機化合物との組み合わせからなる添加剤が用いられて製造された消石灰である。ここで、添加剤は、生石灰に対して０．１重量％のジエチレングリコールと生石灰に対して１．０重量％のゼオライトとの組み合わせを含んでいる。
【０１３３】
（実施例３−４）
実施例３−４は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、有機化合物と無機化合物との組み合わせからなる添加剤が用いられて製造された消石灰である。ここで、添加剤は、生石灰に対して０．５重量％のジエチレングリコールと生石灰に対して１．０重量％のゼオライトとの組み合わせを含んでいる。
【０１３４】
（実施例３−５）
実施例３−５は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、有機化合物と無機化合物との組み合わせからなる添加剤が用いられて製造された消石灰である。ここで、添加剤は、生石灰に対して１．０重量％のジエチレングリコールと生石灰に対して１．０重量％のゼオライトとの組み合わせを含んでいる。
【０１３５】
（実施例３−６）
実施例３−６は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、有機化合物と無機化合物との組み合わせからなる添加剤が用いられて製造された消石灰である。ここで、添加剤は、生石灰に対して５．０重量％のジエチレングリコールと生石灰に対して１．０重量％のゼオライトとの組み合わせを含んでいる。
【０１３６】
（実施例３−７）
実施例３−７は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、有機化合物と無機化合物との組み合わせからなる添加剤が用いられて製造された消石灰である。ここで、添加剤は、生石灰に対して１０重量％のジエチレングリコールと生石灰に対して１．０重量％のゼオライトとの組み合わせを含んでいる。
【０１３７】
（実施例３−８）
実施例３−１は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、有機化合物と無機化合物との組み合わせからなる添加剤が用いられて製造された消石灰である。ここで、添加剤は、生石灰に対して１５重量％のジエチレングリコールと生石灰に対して１．０重量％のゼオライトとの組み合わせを含んでいる。
【０１３８】
以上の、実施例３−１〜３−８によって製造された消石灰の結果を、表４に示す。
【０１３９】
【表４】
0005618439.tif 000005
【０１４０】
表４に示されるとおり、実施例３−１〜３−８のそれぞれは、製造された消石灰において、ＢＥＴ比表面積とＣＯＤの値を有する。
【０１４１】
表４から示されるとおり、実施例３−１で製造される消石灰では、ＢＥＴ比表面積が３２．３ｍ２／ｇでありＣＯＤが６．０ｐｐｍである。ＣＯＤの値はかなり低いが、ＢＥＴ比表面積は十分に高くなく、ＣＯＤを抑えることができても、ＢＥＴ比表面積を十分に高めることができない。すなわち、実施例３−１で示される添加剤における有機化合物の比率は、適切とはいえない。
【０１４２】
実施例３−２で製造される消石灰では、ＢＥＴ比表面積が３３．６ｍ２／ｇでありＣＯＤが６．７ｐｐｍである。ＣＯＤの値も十分に低い上、ＢＥＴ比表面積も実施例３−１の場合に比して増加しており、有機化合物の比率が、生石灰に対して０．０１重量％程度であれば、十分なＢＥＴ比表面積とＣＯＤとを両立できる。
【０１４３】
実施例３−３で製造される消石灰では、ＢＥＴ比表面積が３５．４ｍ２／ｇでありＣＯＤが４３ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は十分に大きく、ＣＯＤも十分に小さい。すなわち、所望される消石灰が製造される。実施例３−３の結果からわかる通り、有機化合物の比率が、生石灰に対して０．１重量％であれば、十分なＢＥＴ比表面積とＣＯＤとを両立できる。
【０１４４】
実施例３−４で製造される消石灰では、ＢＥＴ比表面積が３７．１ｍ２／ｇでありＣＯＤが１２０ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積の大きさとＣＯＤの抑制が両立されている。このことから、有機化合物の比率が生石灰に対して０．５重量％であることは、十分なＢＥＴ比表面積とＣＯＤとの両立に適当である。
【０１４５】
実施例３−５で製造される消石灰では、ＢＥＴ比表面積が３７．７ｍ２／ｇでありＣＯＤが２００ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積の大きさとＣＯＤの抑制が両立されている。このことから、有機化合物の比率が生石灰に対して１．０重量％であることは、十分なＢＥＴ比表面積とＣＯＤとの両立に適当である。
【０１４６】
実施例３−６で製造される消石灰では、ＢＥＴ比表面積が３９．０ｍ２／ｇであり、ＣＯＤは８２０ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は十分であるが、ＣＯＤがやや大きい。このことから、有機化合物の比率が生石灰に対して５．０重量％であることは、ＢＥＴ比表面積とＣＯＤの両立に対応できるレベルである。
【０１４７】
実施例３−７で製造される消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３９．４ｍ２／ｇと大きいが、ＣＯＤの値も１５００ｐｐｍと非常に大きくなってしまっている。ＣＯＤが１５００ｐｐｍと大きい場合には、消石灰が酸性ガス除去剤として用いられる場合に、二酸化炭素排出量が大きくなってしまう。このことから、有機化合物は、生石灰に対して１０重量％程度までであることが、十分なＢＥＴ比表面積と小さいＣＯＤにとって必要であることがわかる。
【０１４８】
実施例３−８では、ＢＥＴ比表面積が３９．５ｍ２／ｇと大きいものの、ＣＯＤも１９００ｐｐｍと非常に大きくなってしまう。有機化合物が生石灰に対して１５重量％であることは、十分なＢＥＴ比表面積と小さいＣＯＤにとっては不適切である。
【０１４９】
以上、表４に示される実施例３のシリーズでの実験結果より、添加剤に用いられるヒドロキシル基を有する有機化合物の添加量は、生石灰に対して、０．０１重量％〜１０重量％であることが好ましいと考えられる。また、表４からわかる通り、更に好ましくは、ヒドロキシル基を有する有機化合物の添加量は、生石灰に対して、０．１重量％〜５重量％である。
【０１５０】
（無機化合物の添加量）
また、添加剤に含まれる無機化合物は、生石灰に対して０．０１重量％〜１５重量％であり、更に好ましくは、０．０１重量％〜１０重量％であることが好ましい。図４は、本発明の実施の形態１における無機化合物の添加量の変動における消石灰のＢＥＴ比表面積を示すグラフである。
【０１５１】
図４のグラフの基となる実験では、生石灰に対して１重量％で固定されたジエチレングリコール（図４中ではＤＥＧと示す）と、生石灰に対して０重量％から２０重量％まで変化させたゼオライトを添加した消石灰のＢＥＴ比表面積が測定された。図４のグラフの横軸は、生石灰に対する無機化合物であるゼオライトの添加比率を重量％で示している。図４のグラフの縦軸は、得られた消石灰のＢＥＴ比表面積を示している。有機化合物であるジエチレングリコールの添加比率が固定されていることで、消石灰に対する無機化合物の寄与度を見ることができる。
【０１５２】
図４のグラフから明らかな通り、無機化合物であるゼオライトの添加比率が増加するにつれて、得られる消石灰のＢＥＴ比表面積が増加する。しかしながら、無機化合物であるゼオライトの添加比率が１５重量％を超えると、得られる消石灰のＢＥＴ比表面積の増加が頭打ちになってくる。更には、無機化合物であるゼオライトの添加比率が１０重量％を超えると、得られる消石灰のＢＥＴ比表面積の増加が難しくなってきている。
【０１５３】
図４から見出せるこれらの結果に基づけば、添加剤に含まれる無機化合物は、生石灰に対して、０．０１重量％〜１５重量％、更に好ましくは０．０１重量％〜１０重量％程度であることが好ましい。
【０１５４】
（無機化合物の添加について）
実施の形態１における消石灰では、消化工程に用いられる添加剤に二酸化ケイ素を含有する無機化合物を含む。この無機化合物は、有機化合物の添加量を減少させるとともに、有機化合物との相乗効果によってＢＥＴ比表面積を増加させる。
【０１５５】
一方で、有機化合物を用いずに無機化合物だけの添加剤の場合には、ＣＯＤは低くできるが、ＢＥＴ比表面積は大きくできない。例えば、６０ｇの生石灰、６０ｇの水、添加剤によって製造される消石灰であって、添加剤がシリカゲルのみを含む場合には、製造される消石灰のＣＯＤは、５．９ｐｐｍと低いが、ＢＥＴ比表面積は３０．０ｍ２／ｇと小さくなる。これでは、不十分である。
【０１５６】
このように、実施の形態１における消石灰は、消化工程で用いられる添加剤は、有機化合物と無機化合物との組み合わせを含む。ここで、無機化合物としては、シリカゲル、珪藻土、ゼオライト、アロフェン、イモゴライト、酸性白土および活性白土の少なくとも一つが選択される。いずれの無機化合物が選択される場合でも、多少の相違はあっても、十分なＢＥＴ比表面積とＣＯＤが得られる。
【０１５７】
実施例４のシリーズにおいて、無機化合物がいずれであっても、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積とＣＯＤが十分であることを示す。なお、実施例４のシリーズでの実験では、実施例１〜３と異なり、生石灰６０ｇに対して水も６０ｇであり、消化工程における水の温度を２５℃に設定している。このため、実施例１〜３での実験結果よりは、ＢＥＴ比表面積の絶対値は見た目上小さくなる。しかしながら、製造される消石灰に求められる基準を下回るものではない。
なお、実施例４のシリーズの消石灰は、篩による分級および減圧濾過が行われず、１１０℃で乾燥されて製造される。
【０１５８】
（実施例４−１）
実施例４−１は、６０ｇの生石灰、６０ｇの水（消化工程での温度は２５℃）、添加剤によって製造される消石灰である。添加剤は、生石灰に対して０．２重量％のジエチレングリコール（有機化合物）と生石灰に対して１．０重量％のアロフェン含有土である。
【０１５９】
（実施例４−２）
実施例４−２は、６０ｇの生石灰、６０ｇの水（消化工程での温度は２５℃）、添加剤によって製造される消石灰である。添加剤は、生石灰に対して０．２重量％のジエチレングリコール（有機化合物）と生石灰に対して１．０重量％のゼオライトである。
【０１６０】
（実施例４−３）
実施例４−３は、６０ｇの生石灰、６０ｇの水（消化工程での温度は２５℃）、添加剤によって製造される消石灰である。添加剤は、生石灰に対して０．２重量％のジエチレングリコール（有機化合物）と生石灰に対して１．０重量％の活性白土Ａである。
【０１６１】
（実施例４−４）
実施例４−４は、６０ｇの生石灰、６０ｇの水（消化工程での温度は２５℃）、添加剤によって製造される消石灰である。添加剤は、生石灰に対して０．２重量％のジエチレングリコール（有機化合物）と生石灰に対して１．０重量％の活性白土Ｂである。
【０１６２】
（実施例４−５）
実施例４−５は、６０ｇの生石灰、６０ｇの水（消化工程での温度は２５℃）、添加剤によって製造される消石灰である。添加剤は、生石灰に対して０．２重量％のジエチレングリコール（有機化合物）と生石灰に対して１．０重量％の酸性白土である。
【０１６３】
（実施例４−６）
実施例４−６は、６０ｇの生石灰、６０ｇの水（消化工程での温度は２５℃）、添加剤によって製造される消石灰である。添加剤は、生石灰に対して０．２重量％のジエチレングリコール（有機化合物）と生石灰に対して１．０重量％の珪藻土である。
【０１６４】
（実施例４−７）
実施例４−７は、６０ｇの生石灰、６０ｇの水（消化工程での温度は２５℃）、添加剤によって製造される消石灰である。添加剤は、生石灰に対して０．２重量％のジエチレングリコール（有機化合物）と生石灰に対して１．０重量％のシリカゲルである。
【０１６５】
以上の、実施例４−１から実施例４−７までについて、表５に示す。
【０１６６】
【表５】
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【０１６７】
表５に示されるとおり、実施例４−１で製造される消石灰のＢＥＴ比表面積は２８．２ｍ２／ｇであり、ＣＯＤは１３０ｐｐｍである。実施例４−２で製造される消石灰のＢＥＴ比表面積は３５．８ｍ２／ｇであり、ＣＯＤは１２０ｐｐｍである。実施例４−３で製造される消石灰のＢＥＴ比表面積は２９．１ｍ２／ｇであり、ＣＯＤは１１０ｐｐｍである。実施例４−４で製造される消石灰のＢＥＴ比表面積は３３．５ｍ２／ｇであり、ＣＯＤは１１０ｐｐｍである。実施例４−５で製造される消石灰のＢＥＴ比表面積は２６．３ｍ２／ｇであり、ＣＯＤは１３０ｐｐｍである。実施例４−６で製造される消石灰のＢＥＴ比表面積は２６．６ｍ２／ｇであり、ＣＯＤは１２０ｐｐｍである。実施例４−７で製造される消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３４．１ｍ２／ｇであり、ＣＯＤは１１０ｐｐｍである。
【０１６８】
いずれも、十分な大きさのＢＥＴ比表面積と十分に小さいＣＯＤを示している。
【０１６９】
このように、無機化合物の種類によって、得られる消石灰の細かな差はあるが、いずれであっても良好な結果が確認できる。このため、実施の形態１における消石灰を製造する者は、シリカゲル、珪藻土、ゼオライト、アロフェン、イモゴライト、酸性白土および活性白土の少なくとも一つを、無機化合物として任意に選択することができる。
【０１７０】
以上、実施の形態１における消石灰は、ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物との組み合わせからなる添加剤を用いて製造される。この結果、十分に大きなＢＥＴ比表面積を確保するとともにＣＯＤを低減できる。
【０１７１】
なお、実施の形態１において実験結果として説明しているＣＯＤの値は、環境省告示４６号に準じて得た溶出液をＪＩＳ  Ｋ  ０１０２  １７に順次、過マンガン酸カリウムで測定した結果である。
【０１７２】
（実施の形態２）
【０１７３】
次に、実施の形態２について説明する。
【０１７４】
実施の形態２では、実施の形態１で説明した消石灰の製造方法について説明する。
【０１７５】
図５は、本発明の実施の形態２における消石灰の製造工程を示すブロック図である。
【０１７６】
消石灰は、生石灰１および水３の少なくとも一方に、所定の添加剤２を混合する第１混合工程７と、生石灰１に水３を混合する第２混合工程８と、生石灰１、水３、添加剤を反応させる消化工程４と、熟成工程５および乾燥工程６を経て、製造される。
【０１７７】
消化工程４において、生石灰１、水３および添加剤２が消化反応を生じさせる。この消化反応によって、消石灰となる物質が得られる。この消石灰となる物質が所定時間熟成された上で、乾燥させられると、最終的な消石灰が得られる。
【０１７８】
消化工程４において用いられる添加剤２は、実施の形態１で説明したように、ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物との組み合わせである。
【０１７９】
ここで、添加剤２は、（１）生石灰１へ添加される、（２）水３へ添加される、（３）生石灰１と水３の混合物へ添加される、の少なくとも一つの手段で添加される。図５においては、添加剤２が生石灰１へ添加される矢印Ａ、添加剤２が水３に添加される矢印Ｂ、添加剤２が生石灰１と水３の混合物に添加される矢印Ｃが示されている。添加剤２は、これら（１）〜（３）のいずれの方法で添加されても良い。
【０１８０】
例えば、（２）のように水３に添加剤が添加される場合には、添加剤の分散および攪拌が十分に行われるので、添加剤による高い効果が期待できる。もちろん、（１）や（２）の手段によって添加剤を添加する場合でも、添加剤による効果は得られる。
【０１８１】
また、生石灰１と水３とは、同量であってもよいし、異なる量であってもよい。生石灰１と水３とが同量である場合には、消化工程４を行う攪拌機に投入される生石灰１の量に応じて、ほぼ同量の水３の量を制御して加えることで、生石灰１と水３との消化工程が開始される。熟成工程５は、熟成機で行われる。また、乾燥工程６は、高温での長時間にわたる乾燥を避けるため、乾燥用熱風と含水消石灰が数秒から数分で接触できるスプレードライヤーや気流式乾燥機が用いられることが望ましい。
【０１８２】
あるいは、生石灰１と水３とが異なる量である場合には、生石灰１を水３に投入してスラリー状とする。スラリー状となったものが振動篩などで分級されて、フィルタープレスなどで濾過される。この消化工程を経たあとで、消石灰は、気流乾燥機などで乾燥や分級される。このような、湿式消化法で消石灰が製造されても良い。あるいは、生石灰１に対して同量以下の水３による乾式消化法であってもよい。コストなどの面から、半湿式消化法が採用されても良いが、いずれの方法で、消石灰が製造されても良い。
【０１８３】
以上のような製造工程を経て、消石灰は製造される。このとき、ヒドロキシル基を有する有機化合物と二酸化ケイ素を含有する無機化合物との組み合わせからなる添加剤が用いられることで、製造される消石灰は、ＢＥＴ比表面積が大きく、ＣＯＤの値は小さいものである。
【０１８４】
また、実施の形態１、２で説明された消石灰は、ごみ焼却炉などに投入される酸性ガス除去剤として利用される。特に、ＢＥＴ比表面積が大きいので、酸性ガスの吸着性能が高くなり、ＣＯＤが低いことで、環境負荷も小さな酸性ガス除去剤として利用できる。
【０１８５】
以上、実施の形態１〜２で説明された消石灰や消石灰の製造方法は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。
【符号の説明】
【０１８６】
１    生石灰
２    添加剤
３    水
４    消化工程
５    熟成工程
６    乾燥工程
７    第１混合工程
８    第２混合工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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