(57)【要約】【課題】炭化し得るすべての物質において、使用目的に適合した細孔径を主体とするＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）が大きく良質な炭化物及び活性炭を、従来よりも安価なコストで簡単に製造することができる炭化物及び活性炭の製造方法を提供すること。【解決手段】出発原料を間接加熱型圧力容器内に充填し、容器内圧力を０．０２９ＭＰａ・Ｇ以上の選択した任意の圧力に維持しながら加熱する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出発原料を間接加熱型圧力容器内に充填し、容器内圧力を０．０２９ＭＰａ・Ｇ以上の選択した任意の圧力に維持しながら加熱することを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項２】
出発原料を油脂類又は水で湿潤させて間接加熱型圧力容器内に充填し、容器内圧力を０．０２９ＭＰａ・Ｇ以上の選択した任意の圧力に維持しながら加熱して、湿潤させた水又は油脂類を蒸発又は熱分解することを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項３】
任意に設定した量の酸化性ガスを加えながら加熱することを特徴とする請求項１又は２記載の炭化物の製造方法。
【請求項４】
出発原料を間接加熱型圧力容器内に充填し、容器内圧力を０．０２９ＭＰａ・Ｇ以上の選択した任意の圧力に維持しながら加熱するとともに、水蒸気等の酸化性ガスで賦活することを特徴とする活性炭の製造方法。
【請求項５】
出発原料を油脂類又は水で湿潤させて間接加熱型圧力容器内に充填し、容器内圧力を０．０２９ＭＰａ・Ｇ以上の選択した任意の圧力に維持しながら加熱して、湿潤させた水又は油脂類を蒸発又は熱分解するとともに、水蒸気等の酸化性ガスで賦活することを特徴とする活性炭の製造方法。
【請求項６】
任意に設定した量の酸化性ガスを加えながら加熱することを特徴とする請求項４又は５記載の活性炭の製造方法。
【請求項７】
間接加熱型の圧力容器と、該圧力容器内の圧力を検出し０．０２９ＭＰａ・Ｇ以上の選択した任意の圧力に維持する圧力調整手段と、該圧力容器内の温度を検出し所定温度に間接的に加熱する加熱手段とを備えたことを特徴とする炭化物の製造装置。
【請求項８】
圧力調整手段により圧力容器から排出したガスを加熱手段に導入するガス排出管を設けたことを特徴とする請求項７記載の炭化物の製造装置。
【請求項９】
間接加熱型の圧力容器と、該圧力容器内の圧力を検出し０．０２９ＭＰａ・Ｇ以上の選択した任意の圧力に維持する圧力調整手段と、該圧力容器内の温度を検出し所定温度に間接的に加熱する加熱手段と、該圧力容器内に賦活ガスを導入する賦活ガス導入手段とを備えたことを特徴とする活性炭の製造装置。
【請求項１０】
圧力調整手段により圧力容器から排出したガスを加熱手段に導入するガス排出管を設けたことを特徴とする請求項９記載の活性炭の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭化物及び活性炭の製造方法並びにその装置に関し、特に、植物質、動物質、鉱物質、石油質、これらの加工物、化学合成物、また、これらの廃棄物等（本明細書において、「出発原料」という。）から、良質で使用目的に適合した炭化物及び活性炭を製造する方法並びにその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
木炭に見られるように炭化物の歴史は古く、活性炭においても発祥の由来すら掴め無いほどその歴史は古いが、産業の近代化に伴い活性炭の需要が拡大すると共に、炭化物の製造方法及びその装置について、多くの研究及び開発並びに技術改良が行われてきた。先行技術として知り得る近年の例を以下に列挙する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１０６２１０号公報（廃棄物固形燃料からの活性炭の製造方法）
【特許文献２】
特開平１１−１２８８７０号公報（廃棄物の炭化法）
【特許文献３】
特開平１１−１９９２１５号公報（廃棄固形燃料からの活性炭の製造方法）
【特許文献４】
特開平１１−２１７２０７号公報（不飽和ポリエステル樹脂廃材からの活性炭の製造方法）
【特許文献５】
特開２０００−２３９０１０号公報（廃棄物からの活性炭製造方法及び装置）
【特許文献６】
特開２０００−２３９０１１号公報（活性炭製造方法及び装置）
【特許文献７】
特開２０００−０３４１１２号公報（ダイオキシン吸着用活性炭、その製造方法及び装置並びにダイオキシン類の吸着処理方法）
【特許文献８】
特開２００１−０１９４１４号公報（活性炭製造方法及び装置）
【特許文献９】
特開２００１−０４８５１５号公報（廃プラスチック製活性炭）
【特許文献１０】
特開２００１−０８９１２３号公報（廃棄物固形燃料から作られた活性炭の製造方法）
【特許文献１１】
特開２００１−１７２０１２号公報（活性炭製造方法及びその装置）
【特許文献１２】
特開２００１−２２０１１９号公報（廃棄物からの活性炭製造方法）
【特許文献１３】
特開２００１−２２０１２０号公報（廃棄物からの活性炭製造方法及び製造装置）
【特許文献１４】
特開２００１−２２０１２１号公報（廃棄物からの活性炭製造方法及び製造装置）
【特許文献１５】
特開２００１−３２２８０８号公報（汚泥からの活性炭製造方法）
【０００４】
これら従来の炭化物及び活性炭の製造技術を分類すると、次のようになる。
（１）従来の炭化及び活性炭化方法での区分
バッチ式炭化方法・・・炭焼釜方式の固定床で、直接燃焼方式による炭化方法
バッチ式炭化方法・・・直接燃焼方式又は間接加熱方式の熱分解による炭化方法
連続式炭化方法・・・縦型炉での直接燃焼方式又は間接加熱方式の連続式炭化方法
連続式活性炭化方法・・・直接燃焼方式のロータリーキルンでの炭化及びガス賦活での活性炭化方法
連続式活性炭化方法・・・間接加熱方式のロータリーキルンでの炭化及びガス賦活での活性炭化方法
連続式活性炭化方法・・・横型多段流動床式の炭化及びガス賦活での活性炭化方法
連続式活性炭化方法・・・縦型流動床式の炭化及びガス賦活での活性炭化方法
連続式活性炭化方法・・・横型及び縦型旋回流動炉でのガス賦活による活性炭化方法等がある
【０００５】
（２）賦活方法等での区分
▲１▼ガス賦活による活性炭化方法
ガス賦活法による活性炭の製造は、通常８００℃〜１，０００℃程度の温度範囲に加熱した炭化物に、水蒸気又は二酸化炭素並びに空気、及びこれらの混合ガス、又は硫黄ガス、塩素ガス、亜硫酸ガス等の酸化性ガスを供給して賦活する方法で行はれるが、現在では水蒸気でのガス賦活方法が多用されており、硫黄ガス、塩素ガス、亜硫酸ガス等での賦活はほとんど行われていない。
▲２▼薬品賦活による活性炭化方法
６００℃〜７００℃という比較的低温範囲の温度で賦活効果が得られるとして、塩化亜鉛が賦活薬として多用されるが、その他の賦活薬品として硫化カリウム、硫酸、燐酸、マグネシウムの塩化物、カルシウムの塩化物等があるとされている。
▲３▼賦活前炭化物の酸処理方法
この方法の一例として、上記特許文献１０８特開２００１−８９１２３号公報９に見られるように、炭化物に含有する灰分及び金属類を除去又は減量するため、炭化物の酸処理を行った後に加熱・賦活して、良質の活性炭を得ようとする方法がある。
【０００６】
以上、列挙したように、活性炭等の炭化物の製造に関する従来の技術は多彩にわたるが、これら従来の技術のほとんどは、大気圧又は大気圧以下の直接燃焼、又は間接加熱雰囲気での炭化物の製造方法によるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
活性炭の特徴は、炭化物又は炭素に無数の細孔が形成された、多孔質であり大きなＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）を有することであるが、その細孔径が５０ｎｍ（５０×１０−９ｍ）以上をマクロ孔、５０〜２ｎｍ（５０×１０−９ｍ〜２×１０−９ｍ）をメソ孔、２ｎｍ（２×１０−９ｍ）以下をミクロ孔と、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｕｎｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｕｒｅ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙで区分されているが、活性炭の吸着機能のほとんどは細孔径が２５ｎｍ（２５×１０−９ｍ）以下のメソ孔及びミクロ孔によるものであるとされている。また、炭化物及び活性炭の細孔に占めるメソ孔及びミクロ孔の比率が大きいほどＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）が大きいとされており、このためＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）が大きく吸着能力に優れた活性炭を製造することが求められるが、炭化物の賦活による細孔の形成方法もさることながら、出発原料を熱分解又は燃焼して炭化を行う場合に形成される細孔の状況が、活性炭の特性を左右するといわれており、如何にしてＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）が大きい活性炭等の炭化物を造るかが第１の重要な問題点である。
【０００８】
活性炭が吸着機能を発揮する場合、活性炭の細孔径が吸着する物性の分子径よりも大きくなければならないが、学説的には吸着する分子径の１．５倍〜２倍の細孔径が最も吸着効率が良いといわれており、吸着する物性分子の大きさよりも活性炭の細孔径が小さいと吸着機能が停滞又は発揮できないこととなる。例えば、生活環境保全上の有害物質として問題となっているダイオキシン類を活性炭で吸着除去する場合、ダイオキシン類の分子の平均的な大きさが１ｎｍ〜１．５ｎｍ立方程度であるところから、細孔径が２ｎｍ〜５ｎｍのメソ孔を主体とする活性炭が望ましく、ダイオキシン類の分子径より小さな２ｎｍ以下のミクロ孔が主体の活性炭では用をなさないこととなる。このように使用目的に適合した細孔径を主体とする活性炭等の炭化物を、如何にして造るかが第２の重要な問題点である。
【０００９】
従来からの炭化物の製造方法では、大気圧又は大気圧以下の圧力雰囲気での熱分解及び燃焼並びに賦活を条件としており、この大気圧又は大気圧以下の圧力雰囲気で、無条件に炭化するための熱分解及び燃焼、並びに炭化物の賦活を行えば、熱分解反応及び燃焼反応並びに賦活反応が抑制・制御されることなく進行し、固体単位体積当たりのガス生成が活発化する結果、発生ガスの通過軌跡痕として固体に形成される細孔が拡大化するため、マクロ孔の形成比率が高くなり、メソ孔及びミクロ孔を主体とする良質の活性炭の製造が困難となる。このためメソ孔及びミクロ孔を主体とする良質の炭化物及び活性炭を製造するために、例えば先行の特開２００１−０８９１２３号公報にあるように、炭化工程の昇温速度を２℃／毎分以下に抑制・制御する等の手段を要し、この場合、６００℃の炭化終了温度への到達までに３００分（約５時間）という長い時間を要するが、炭化物及び活性炭の製造コストを考慮する場合、如何に製造工程時間を短縮するかが第３の重要な問題点である。
【００１０】
６００℃〜７００℃という比較的低い温度範囲で、メソ孔及びミクロ孔を主体とする良質の活性炭を製造する手段として、従来から塩化亜鉛（ＺｎＣｌ２）による薬品賦活法が広く用いられて来たが、賦活時に有害な塩素ガスやダイオキシン類の発生又は合成があるために、これら発生又は合成されるガスの無害化処理装置、及び製品活性炭の洗浄・乾燥等の工程が製品化には欠かせず、また、薬品賦活同ように炭化物を酸処理した後に賦活を行う活性炭製造方法の場合にも、酸処理した炭化物の中和作業、及び廃液の処理及び処分等を要し、公害防止及び生活環境保全対策等のため、製造コストが高騰化する難点がある。この製造コストの高騰化を回避し、比表面積（ｍ２／ｇ）の大きな良質の活性炭等の炭化物を、如何にして安価に製造するかが第４の重要な問題点である。
【００１１】
本発明は、上記従来の第１〜第４の重要な問題点に鑑み、炭化し得るすべての物質において、使用目的に適合した細孔径を主体とするＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）が大きく良質な炭化物及び活性炭を、従来よりも安価なコストで簡単に製造することができる炭化物及び活性炭の製造方法並びにその装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の炭化物の製造方法は、出発原料を間接加熱型圧力容器内に充填し、容器内圧力を０．０２９ＭＰａ・Ｇ以上の選択した任意の圧力に維持しながら加熱することを特徴とする。
ここで、上記「Ｇ」は、ゲージ圧を意味する（本明細書において、同じ。）。
【００１３】
また、同じ目的を達成するため、本発明の炭化物の製造方法は、出発原料を油脂類又は水で湿潤させて間接加熱型圧力容器内に充填し、容器内圧力を０．０２９ＭＰａ・Ｇ以上の選択した任意の圧力に維持しながら加熱して、湿潤させた水又は油脂類を蒸発又は熱分解することを特徴とする炭化物の製造方法。
【００１４】
この場合において、任意に設定した量の酸化性ガスを加えながら加熱することができる。
【００１５】
また、同様に、本発明の活性炭の製造方法は、出発原料を間接加熱型圧力容器内に充填し、容器内圧力を０．０２９ＭＰａ・Ｇ以上の選択した任意の圧力に維持しながら加熱するとともに、水蒸気等の酸化性ガスで賦活することを特徴とする。
【００１６】
また、同じ目的を達成するため、本発明の活性炭の製造方法は、出発原料を油脂類又は水で湿潤させて間接加熱型圧力容器内に充填し、容器内圧力を０．０２９ＭＰａ・Ｇ以上の選択した任意の圧力に維持しながら加熱して、湿潤させた水又は油脂類を蒸発又は熱分解するとともに、水蒸気等の酸化性ガスで賦活することを特徴とする。
【００１７】
この場合において、任意に設定した量の酸化性ガスを加えながら加熱することができる。
【００１８】
また、同様に、本発明の炭化物の製造装置は、間接加熱型の圧力容器と、該圧力容器内の圧力を検出し０．０２９ＭＰａ・Ｇ以上の選択した任意の圧力に維持する圧力調整手段と、該圧力容器内の温度を検出し所定温度に間接的に加熱する加熱手段とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
この場合において、圧力調整手段により圧力容器から排出したガスを加熱手段に導入するガス排出管を設けることができる。
【００２０】
また、同様に、本発明の活性炭の製造装置は、  間接加熱型の圧力容器と、該圧力容器内の圧力を検出し０．０２９ＭＰａ・Ｇ以上の選択した任意の圧力に維持する圧力調整手段と、該圧力容器内の温度を検出し所定温度に間接的に加熱する加熱手段と、該圧力容器内に賦活ガスを導入する賦活ガス導入手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
この場合において、圧力調整手段により圧力容器から排出したガスを加熱手段に導入するガス排出管を設けることができる。
【００２２】
ところで、出発原料を燃焼させるか又は間接加熱して炭化する場合、或いは、炭化物を直接加熱又は間接加熱して賦活を行い、活性炭化する場合における反応は以下のとおりとなる。
【００２３】
燃焼雰囲気又は間接加熱雰囲気によって、出発原料の温度が１００℃を超えると、出発原料に付着及び含有される水分の蒸発による水蒸気が、出発原料の温度が上昇するに従って、出発原料に含有される油脂類等の揮発ガスが、なお、出発原料の温度が上昇して３００℃を超えるようになると、出発原料を構成する組成分の熱分解反応による炭化水素類ガス（ＣｎＨｍ）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）等の混合ガスが生成され、加熱される出発原料の固体には、これら生成ガスの通過軌跡痕としての細孔が形成されるが、この段階での細孔の深さは極めて浅く、加熱される固体の温度も低いために固体の収縮率も小さく、個体の収縮による割れも発達せず、ＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）も４０ｍ２／ｇ程度以下と極めて小さいとされている。
【００２４】
燃焼又は間接加熱による出発原料の温度が６００℃を超えるようになり、酸化反応及び熱分解反応が進行するにつれて、析出する固定炭素（Ｃ）量が増え炭化が進むに従い、出発原料の酸化反応及び熱分解反応等によるガス生成量が暫時減衰して、次の様な固定炭素（Ｃ）の酸化反応に移行する。
▲１▼  Ｃ＋Ｏ２→ＣＯ２
▲２▼  Ｃ＋１／２Ｏ２→ＣＯ
▲３▼  Ｃ＋ＣＯ２⇔２ＣＯ
ここで、反応式中のＣは固定炭素、記号→は反応進行方向を示し、記号⇔は可逆反応を示す。
【００２５】
固定炭素（Ｃ）の酸化反応により、一酸化炭素ガス（ＣＯ）及び二酸化炭素ガス（ＣＯ２）との混合ガスが生成されるが、酸素（空気）の供給が可能な燃焼又は間接加熱の雰囲気では、▲１▼  式及び▲２▼式による酸化反応が主体となり、▲３▼式  の反応は吸熱反応であるため、７５０℃以下の雰囲気温度では反応が停滞、又は停止するとされている。
燃焼及び間接加熱される炭化物の固体には、これら酸化反応による二酸化炭素（ＣＯ２）、及び一酸化炭素（ＣＯ）ガスの通過軌跡痕、及び固定炭素（Ｃ）の酸化消耗痕としての細孔が形成されるが、形成される細孔径は５０ｎｍ以上のマクロ孔を主体とし、また炭化物固体の収縮による密度変化によるひび割れも生じるが、出発原料の燃焼又は間接加熱で生成される炭化物のＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）は、２００ｍ２／ｇ程度以下と小さいとされている。
【００２６】
メソ孔及びミクロ孔を主体とするＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）の大きな炭化物を得るためには、熱分解及び燃焼で得られた炭化物を８００℃〜１，０００℃の高温下で水蒸気（Ｈ２Ｏ）又は二酸化炭素ガス（ＣＯ２）並びにこれらの混合ガス、二酸化硫黄ガス（ＳＯ２）、塩素ガス（ＨＣＬ）等の酸化ガスを用いて賦活する必要があるが、水蒸気賦活の場合、次の炭素（Ｃ）と水蒸気（Ｈ２Ｏ）による反応式で示すとおり、▲６▼式、▲９▼式の可逆反応以外の反応は酸化反応となる。
▲４▼  Ｃ＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ＋Ｈ２
▲５▼  Ｃ＋２Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋２Ｈ２
▲６▼  ＣＯ＋Ｈ２Ｏ⇔ＣＯ２＋Ｈ２
▲７▼  Ｃ＋Ｏ２→ＣＯ２
▲８▼  Ｃ＋１／２Ｏ２  →ＣＯ
▲９▼  Ｃ＋ＣＯ２⇔２ＣＯ
【００２７】
水蒸気賦活の場合、上記反応式の▲４▼式、▲５▼式、▲７▼式及び▲８▼式の酸化反応における酸素（Ｏ２）は水蒸気（Ｈ２Ｏ）が８００℃程度以上の高温雰囲気に過熱され、分子遊離し活性化した水素（Ｈ２）＋１／２酸素（１／２（Ｏ２））、又はラジカル水酸基（ＯＨ）＋ラジカル酸素（Ｏ）により供給されるが、この酸素（Ｏ）は遊離基の酸素（Ｏ＋）と呼ばれ、酸化力が強く被酸化物質との結合速度は通常の酸素（Ｏ２）よりも激しく速いといわれている。
【００２８】
水蒸気賦活での酸化反応によって炭化物の固体に形成される細孔は、固定炭素（Ｃ）の酸化消耗痕及び固定炭素（Ｃ）の酸化反応で生成される一酸化炭素ガス（ＣＯ）、二酸化炭素ガス（ＣＯ２）、水素ガス（Ｈ）等の通過軌跡痕、固体の収縮によるひび割れによって形成されるが、賦活により炭化物の固体に形成される細孔は深く、８００℃以上の高温加熱による個体の収縮率も大きく個体の収縮によるひび割れも成長し、賦活による炭化物のＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）は２００ｍ２／ｇから最大１，２００ｍ２／ｇ程度まで広大化するとされている。
【００２９】
この賦活による酸化反応は、二酸化炭素（ＣＯ２）又は水蒸気（Ｈ２Ｏ）と二酸化炭素（ＣＯ２）の混合ガス、二酸化硫黄ガス（ＳＯ２）、塩化水素（ＨＣＬ）等の酸化性ガスを用いた賦活においても、水蒸気（Ｈ２Ｏ）による賦活と同様に作用するといわれる。
【００３０】
上記各段落に記載した内容が、出発原料を燃焼させるか又は間接加熱による炭化、及び炭化物を直接加熱又は間接加熱して賦活を行い、活性炭化する反応の概要であるが、従来の炭化物の製造方法は、大気圧又は大気圧以下の圧力雰囲気での、燃焼又は熱分解並びに賦活を条件としており、この大気圧又は大気圧以下の圧力雰囲気で、無条件に炭化するための燃焼及び熱分解、又は炭化物の賦活を行えば、燃焼及び熱分解並びに賦活反応が抑制・制御されることなく進行し、加熱又は賦活条件によっては各反応が活発化する結果、各反応による生成ガスの通過軌跡痕、及び固定炭素（Ｃ）の酸化消耗痕として固体に形成される細孔径の急速な拡大化と、固体の急速な収縮によるひび割れの急速な拡大化のため、細孔径が大きなマクロ孔の形成率が高くなり、メソ孔及びミクロ孔の形成率が低下する傾向にある。
【００３１】
本発明は、外部より与える熱量（△Ｑ）、増加した物体の内部エネルギー（△Ｕ）、物体が外部に対して行った仕事量（△Ｗ）で表す一般エネルギー式△Ｑ＝△Ｕ＋△Ｗ、及び圧力（Ｐ）、ガス容積（Ｖ）、質量（Ｇ）、比容積（Ｖ）＝Ｖ／Ｇ、ガス定数（Ｒ）、温度（Ｔ）で表すガスの状態態式ＰＶ＝ＧＲＴ、並びにガス定数（Ｒ）とガスの分子量（Ｍ）の積はすべて一定であるとするＭＲ＝Ｒｏで表す一般ガス定数（Ｒｏ）の関係において、熱分解及び燃焼並びに賦活する温度（Ｔ）を一定とする条件の基では、Ｐ＜Ｖ＝Ｐ＞Ｖの関係が成り立つこととなり、圧力（Ｐ）の変化によって、熱分解反応及び燃焼反応並びに賦活反応により固体から生成されるガス容積（Ｖ）が増減する。
例えば、温度（Ｔ）を一定とする条件の下で、炭酸飲料の様な炭酸ガスを溶解圧力（Ｐｘ）で密閉容器に圧封した炭酸水の場合、密閉容器内圧力（Ｐｙ）がＰｘ≦Ｐｙの状態においては炭酸ガスの気化は皆無であるが、密閉容器内圧力（Ｐｙ）をＰｘ＞Ｐｙとすると液相から炭酸ガスが遊離気化するが、密閉容器内圧力（Ｐｙ）と溶解圧力（Ｐｘ）との圧力差（△Ｐ）が小さければ小さい程、液相から遊離気化する炭酸ガス量（Ｖ）は少なく、液相中に生じる炭酸ガスの気泡径は小さく緩やかな気化速度であるが、密閉容器内圧力（Ｐｙ）と溶解圧力（Ｐｘ）の圧力差（△Ｐ）が大きくなるにつれ、液相から遊離気化する炭酸ガス量（Ｖ）も多くなり、液相中に生じる炭酸ガスの気泡径は大径化すると共に、激しく気化するようになることに着目し、出発原料又は炭化物を間接加熱型圧力容器内に充填し、容器内圧力を選択する任意の圧力（Ｐ）に制御・維持しながら、熱分解及びガス賦活に供する加熱温度（Ｔ）を一定の値に保つように加熱して、固体から生成されるガス容積（Ｖ）を制御・維持する圧力（Ｐ）に相対する量に抑制しながら熱分解又はガス賦活して、制御・維持する圧力（Ｐ）に相対する細孔状況を固体に形成させることを特徴とした炭化物の製造方法を採用することとした。
【００３２】
炭化物及び活性炭の細孔は、出発原料又は炭化物の燃焼及び熱分解並びに賦活により、炭化物に生じる熱分解ガス等の通過軌跡痕、及び燃焼や賦活による酸化反応での固定炭素（Ｃ）の酸化消耗痕、各反応の結果として、固体の収縮による密度変化に起因する固体のひび割れ現象等により形成されるが、出発原料又は炭化物を間接加熱型圧力容器内に充填し、容器内圧力を大気圧以上の選択する任意の圧力（Ｐ）に制御・維持しながら、熱分解又は賦活に供する加熱温度（Ｔ）を一定の値に保つように加熱することにより、気体の状態式ＰＶ＝ＧＴＲ及びＰ＜Ｖ＝Ｐ＞Ｖの平衡関係が維持されるように、熱分解反応及び賦活により生成するガス容積（Ｖ）が、換言すれば、個体の単位体積当たりの生成ガス量（Ｖ′）が、制御・維持する圧力（Ｐ）に相対する量に抑制される結果として、制御・  維持する圧力（Ｐ）の選択値を換えるにより、生成ガスの通過軌跡痕、及び固定炭素（Ｃ）の酸化消耗痕として個体に形成される細孔の状況を変化させることができることとなる。
【００３３】
活性炭の細孔の形成は、炭化物の賦活による細孔の形成方法もさることながら、出発原料を燃焼又は熱分解して炭化を行う場合に形成される細孔の状況が、活性炭の特性を左右するといわれており、大気圧又は大気圧以下の圧力雰囲気で、無条件に炭化するための燃焼及び熱分解、又は炭化物の賦活を行えば、燃焼及び熱分解並びに賦活反応が抑制されることなく進行し、加熱又は賦活の条件によっては各反応が活発化する結果、各反応による生成ガスの通過軌跡痕、及び固定炭素（Ｃ）の酸化消耗痕として固体に形成される細孔径の急速な拡大化、並びに固体の急激な収縮によるひび割れの拡大化が起きることは、段落［００３０］で述べたとおりであるが、細孔径が拡大化し、ひび割れ径が拡大化した炭化物、又は活性炭の細孔状況を良好な細孔状況に修善及び改善することが望ましい。
【００３４】
細孔径が拡大化し、ひび割れ径が拡大化した炭化物、又は活性炭の細孔状況を、良好な細孔状況に修善及び改善する手段として、水又は油脂類で湿潤させた活性炭等の炭化物を間接加熱型圧力容器内に充填し、容器内圧力を大気圧以上の選択する任意の圧力（Ｐ）に制御・維持しながら、加熱温度（Ｔ）を一定の値に保つように加熱することにより、湿潤水は、間接加熱型圧力容器内に充填した炭化物、又は活性炭の温度が１００℃を超え上昇するに従って湿潤固体から蒸発して過熱水蒸気となるが、水での湿潤によって活性炭等の炭化物の固体内に含侵した水が蒸発する際に、気体の状態式ＰＶ＝ＧＴＲ及びＰ＜Ｖ＝Ｐ＞Ｖの平衡関係が維持されるように、制御・維持する圧力（Ｐ）に相対する蒸気容積（Ｖ）で、既に固体に形成されている細孔とは別に、新たに活性炭等の炭化物の固体に水蒸気の通過軌跡痕、及び高温の水蒸気（Ｈ２Ｏ）での賦活反応と同様の酸化消耗痕が形成される結果、細孔径が拡大化しひび割れも拡大化した活性炭等の炭化物の細孔状況が改善されることとなる。
【００３５】
また、細孔径が拡大化し、ひび割れ径が拡大化した活性炭等の炭化物を、油脂類で湿潤させることにより、既に形成された活性炭等の炭化物の細孔及びひび割れに油脂類が充満する。この油脂類で湿潤させた活性炭等の炭化物を、間接加熱型圧力容器内に充填し、容器内圧力を大気圧以上の選択する任意の圧力（Ｐ）に制御・維持しながら、熱分解に供する温度（Ｔ）を一定の値に保つように加熱すると、既成の細孔内に充満した油脂類の熱分解により析出される固定炭素（Ｃ）で、既成の細孔及び既成のひび割れが埋め塞がれる。この油脂類の熱分解により析出される固定炭素（Ｃ）で、既成の細孔及び既成のひび割れが埋め塞がれた活性炭等の炭化物の固体には、新規に、気体の状態式ＰＶ＝ＧＴＲ及びＰ＜Ｖ＝Ｐ＞Ｖの平衡関係が維持されるように、制御・維持する圧力（Ｐ）に相対する量に抑制された熱分解ガス容積（Ｖ）による、新規のガス通過軌跡痕が形成される結果、細孔径が拡大化し、ひび割れ径も拡大化した既成の活性炭等の炭化物の細孔状況が改繕されることとなる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による炭化物及び活性炭の製造方法並びにその装置の実施の形態を、図１〜図２に基づいて説明する。
【００３７】
この活性炭の製造装置（炭化物の製造装置）は、図１に示すように、加熱排ガス口１３と加熱バーナー１１を備えた燃焼加熱室１２を、間接加熱型圧力容器１の胴２０及び底部殻１９を取り囲むように、且つ、底部殻１９に連なる製品排出弁１４を備える製品排出口１５を設け、間接加熱型圧力容器１の上部殻１８に設けた原料投入口２及び圧力検出設定器３、並びに自動圧力調節弁４を有し燃焼加熱室１２に連なるガス排出管５、賦活ガス導入口１６及び逆止弁１７を有し軸受け９に支持され、賦活ガス噴射口８を有する撹拌羽根７を備えた中空の撹拌軸６、温度検出器１０から構成される。
この場合、図２に示すように、間接加熱型圧力容器１の加熱は、間接加熱型圧力容器１の底部殻１９を取り囲み、冷却配管２２を有する電熱コイル又は電磁誘導コイル２１と、これの上部に接して間接加熱型圧力容器１の胴２０を取り囲むように設けた、加熱排ガス口１３と加熱バーナー１１を備えた燃焼加熱室１２との構成に代えることができる。
【００３８】
図１による加熱バーナー１１単独、又は図２のように電熱コイル又は電磁誘導コイル２１と加熱バーナー１１の併用による加熱は、間接加熱型圧力容器１内の出発原料、又は炭化物の温度が、任意に選択して予め温度検出器１０に設定する熱分解及び燃焼並びに賦活に供する加熱温度（Ｔ）に保たれるように、加熱バーナー１１の燃焼及び電熱コイル又は電磁誘導コイル２１への通電が、温度検出器１０の発する信号によるＯＮ・ＯＦＦ制御、又は温度検出器１０の発する信号に比例して制御される。
【００３９】
間接加熱型圧力容器１の底部殻１９に設けた製品排出弁１４を全閉とし、間接加熱型圧力容器１の上部殻１８に設けた原料投入口２から、出発原料又は炭化物を間接加熱型圧力容器１内に充填した後、原料投入口２を密閉し、圧力検出設定器３に、製造しようとする活性炭等の炭化物の細孔状況に相対する圧力値（Ｐ）を選択して設定し、且つまた、温度検出器１０に任意に選択する熱分解又は賦活に供する加熱温度（Ｔ）を設定する。
【００４０】
賦活ガス導入口１６及び逆止弁１７を有し軸受け９に支持され、賦活ガス噴射口８を有する撹拌羽根７を備えた中空撹拌軸６を緩やかに回転させて、間接加熱型圧力容器１内に充填した出発原料又は炭化物を撹拌しながら、図１のように燃焼加熱室１２に設ける加熱バーナー１１の燃焼熱で加熱するが、これに代えて、図２のように電熱コイル又は電磁誘導コイル２１での加熱と、加熱バーナー１１の燃焼とを併せて加熱することができる。
【００４１】
加熱開始当初の間接加熱型圧力容器１内の圧力は、圧力検出設定器３に予め設定する圧力値（Ｐ）より低いため、圧力検出設定器３の信号により比例開閉動作する自動圧力調節弁４は閉じているが、加熱時間の経過と共に、間接加熱型圧力容器１内に充填した出発原料又は炭化物の温度が上昇して、１００℃を超える初期には、主に出発原料又は炭化物に含有される水分の蒸発による過熱水蒸気の発生、温度の上昇により出発原料を構成する組成分としての、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ）等の揮発成分、及び熱分解により合成される炭化水素類ガス（ＣｎＨｍ）、並びに熱分解で析出する固定炭素（Ｃ）の一部の燃焼反応による一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）等のガスの生成があるが、これらの混合熱ガスにより間接加熱型圧力容器１内の圧力が大気圧を超えて上昇すると、賦活ガス導入口１６に連なる中空撹拌軸６に設けた逆止弁１７により、間接加熱型圧力容器１内の生成ガスの賦活ガス導入口１６への逆流が阻止される。間接加熱型圧力容器１内の圧力が上昇して、圧力検出設定器３に予め設定する圧力値（Ｐ）を超えるようになると、圧力検出設定器３の発する信号により比例開閉動作する自動圧力調節弁４の調圧動作によって、間接加熱型圧力容器１内の圧力が常に圧力検出設定器３に予め設定した圧力値（Ｐ）に保たれるように制御される。
【００４２】
また、間接加熱型圧力容器１内に充填した出発原料又は炭化物の温度は、温度検出器１０の発する信号によって、図１の場合には、加熱バーナー１１の燃焼のＯＮ・ＯＦＦ制御又は比例制御が、また、図２の場合には、加熱バーナー１１の燃焼のＯＮ・ＯＦＦ制御及び電熱コイル又は電磁誘導コイル２１への通電が、ＯＮ・ＯＦＦ制御又は比例制御されて、任意に選択し予め温度検出器１０に設定した熱分解に供する加熱温度（Ｔ）に維持される結果、加熱による熱分解反応を主体とする生成ガス容積（Ｖ）が、気体の状態式ＰＶ＝ＧＴＲ及びＰ＜Ｖ＝Ｐ＞Ｖの平衡関係が維持されるように、圧力検出設定器３に予め設定した圧力値（Ｐ）に相対するガス生成容積（Ｖ）に抑制された状態で熱分解反応が進行し、間接加熱型圧力容器１内に充填し加熱する出発原料又は炭化物の固体には、圧力検出設定器３に予め設定した圧力値（Ｐ）に相対するガス生成容積（Ｖ）に抑制された熱分解ガスの通過軌跡痕を主体とした細孔が形成される。
【００４３】
自動圧力調節弁４の調圧動作によって間接加熱型圧力容器１内から排出される熱分解ガス等は、自動圧力調節弁４を有し加熱燃焼炉１２に連なるガス排出管５を経由して、加熱燃焼炉１２内に送気され、加熱バーナー１１の燃焼雰囲気で完全燃焼させ酸化分解して無害化するが、その燃焼熱が間接加熱型圧力容器１の加熱熱源の一助となるため、加熱バーナー１１及び電熱コイル又は電磁誘導コイル２１の設備容量の少容量化が可能となり、省エネルギー効果が得られる。
【００４４】
間接加熱型圧力容器１内に充填した出発原料又は炭化物の、間接加熱による熱分解反応を主体とする反応の進行に伴い、固定炭素（Ｃ）の析出量が増え炭化が進行し、熱分解反応が暫時減衰するに従って、上記▲１▼式〜▲３▼式のとおりの酸化反応に移行する。
空気（酸素）が供給可能な加熱雰囲気では、▲１▼式の反応による酸化反応が主体となるが、間接加熱型圧力容器１の様な密閉された間接加熱雰囲気では、８００℃以上の高温加熱雰囲気であっても、容器内に空気（酸素）等の酸化性ガスが供給されない限り、▲２▼式の反応を主体とする▲３▼式及び▲１▼式の反応で、一酸化炭素ガス（ＣＯ）を主体とし、二酸化炭素ガス（ＣＯ２）を含有するガスが生成されるが、任意に選択し予め温度検出器１０に設定した熱分解に供する加熱温度（Ｔ）と、圧力検出設定器３に予め設定した圧力値（Ｐ）の制御・維持により、気体の状態式ＰＶ＝ＧＴＲ及びＰ＜Ｖ＝Ｐ＞Ｖの平衡関係が維持されるように、圧力検出設定器３に予め設定した圧力値（Ｐ）に相対するガス生成容積（Ｖ）に抑制された状態で熱分解反応が進行し、間接加熱型圧力容器１内に充填し加熱する出発原料又は炭化物の固体には、圧力検出設定器３に予め設定した圧力値（Ｐ）に相対するガス生成容積（Ｖ）に抑制された量による熱分解ガスの通過軌跡痕を主体とし、一部固定炭素（Ｃ）の酸化消耗痕による細孔が形成されるが、間接加熱型圧力容器１内の酸素（Ｏ２）が熱分解反応に継続する燃焼反応により消費されても酸素（Ｏ２）の補給がないために、間接加熱型圧力容器１内での酸化反応の時間は短い。
【００４５】
加熱時間の経過に伴い、▲２▼式の反応を主体とする▲３▼式及び▲１▼式の反応で、間接加熱型圧力容器１内の熱分解反応及び酸化反応によるガスの生成も暫時減衰するため、間接加熱型圧力容器１内の圧力の上昇も遅滞するが、間接加熱型圧力容器１内の圧力は、圧力検出設定器３の発する信号により比例開閉動作する自動圧力調節弁４の調圧動作によって、圧力検出設定器３に予め設定する圧力値（Ｐ）に制御・維持される。
【００４６】
さらに時間が経過して、間接加熱型圧力容器１内での熱分解反応が終息すると、分解反応によるガスの生成もしなくなるため、間接加熱型圧力容器１内の圧力の上昇が停止し、間接加熱型圧力容器１内の圧力が圧力検出設定器３に予め設定した圧力値（Ｐ）を下回るようになると、圧力検出設定器３の発する信号により比例開閉動作する自動圧力調節弁４が全閉となり、間接加熱型圧力容器１内の圧力は、圧力検出設定器３に予め設定する圧力値（Ｐ）に保持されたままとなり、この時点以降、任意に選択し予め温度検出器１０に設定した熱分解に供する加熱温度（Ｔ）での加熱を継続しても、熱分解反応を主体とするガスの生成が生じないため、間接加熱型圧力容器１内の圧力は、圧力検出設定器３に予め設定する圧力値（Ｐ）に維持されたまま変動しなくなり、この時点で熱分解反応による炭化が完了する。
【００４７】
熱分解反応を主体とする反応により生成された炭化物の固体に形成される細孔は、熱分解ガスの通過軌跡痕が主体となり、熱分解ガスの通過軌跡痕は賦活反応による炭素（Ｃ）の酸化消耗痕より細孔の深さは浅く、且つ固体の収縮率も小さいため、固体の収縮によるひび割れも少なく、熱分解反応を主体とする反応で生成された炭化物のＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）は、一般的に２００ｍ２／ｇ程度以下と小さい傾向にあるとされている。
【００４８】
大きなＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）の炭化物を得るためには、熱分解で得られた炭化物を高温下で水蒸気（Ｈ２Ｏ）又は二酸化炭素ガス（ＣＯ２）並びにこれらの混合ガス、二酸化硫黄ガス（ＳＯ２）、塩素ガス（ＨＣＬ）等の酸化性ガスを用いて賦活する必要があるが、水蒸気（Ｈ２Ｏ）での賦活反応は、上記▲４▼式〜▲９▼式の反応式で示すように酸化反応である。
水蒸気賦活の場合、上記反応式の▲４▼式、▲５▼式、▲７▼式及び▲８▼式の酸化反応における酸素（Ｏ２）は、水蒸気（Ｈ２Ｏ）が８００℃程度以上の高温雰囲気に過熱され、分子遊離し活性化した水素（Ｈ２）＋１／２酸素（１／２（Ｏ２））、又はラジカル水酸基（ＯＨ）＋ラジカル酸素（Ｏ）により供給されるが、この酸素（Ｏ）は遊離基の酸素（Ｏ＋）と呼ばれ、酸化力が強く被酸化物質との結合速度は通常の酸素（Ｏ２）よりも激しく速いといわれている。
【００４９】
本発明による水蒸気賦活での実施例は、上記の工程で得られた生成炭化物を水蒸気賦活して炭化物の多孔質化を行う。
すなわち、間接加熱型圧力容器１内の圧力を、圧力検出設定器３に予め設定する圧力値（Ｐ）に制御・保持しながら、任意に選択し予め温度検出器１０に設定した熱分解及び賦活に供する加熱温度（Ｔ）での加熱を継続しても、圧力検出設定器３に予め設定する圧力値（Ｐ）が維持されたまま変動しなくなり、なお且つ、自動圧力調節弁４の全閉状態が継続するようになった時点で、賦活ガス導入口１６から、圧力検出設定器３に予め設定する圧力値（Ｐ）以上の圧力の水蒸気を、中空撹拌軸６及び撹拌羽根７を経由し賦活ガス噴射口８から、間接加熱型圧力容器１内に送気する。
【００５０】
中空撹拌軸６及び撹拌羽根７を経由し賦活ガス噴射口８から、間接加熱型圧力容器１内に送気される圧力検出設定器３に予め設定する圧力値（Ｐ）以上の圧力の水蒸気は、任意に選択し予め温度検出器１０に設定した賦活に供する加熱温度（Ｔ）に加熱される間接加熱型圧力容器１内の雰囲気温度、及び賦活ガス噴射口８を有する撹拌羽根７の回転で撹拌されながら、間接加熱型圧力容器１内で加熱温度（Ｔ）に加熱された炭化物と混合接触して、加熱温度（Ｔ）まで加熱昇温された水蒸気の一部が水素ガス（Ｈ２）＋１／２酸素ガス（１／２Ｏ２）、又はラジカル（ＯＨ）＋ラジカル（Ｏ）のように分子遊離し、この遊離基の酸素（Ｏ）と固定炭素（Ｃ）との酸化反応により生成される二酸化炭素ガス（ＣＯ２）及び一酸化炭素ガス（ＣＯ）、水素ガス（Ｈ）、並びに残余の水蒸気（Ｈ２Ｏ）等の混合ガスにより、間接加熱型圧力容器１内の圧力が上昇するが、間接加熱型圧力容器１内の圧力が圧力検出設定器３に予め設定する圧力値（Ｐ）を超えるようになると、圧力検出設定器３の発する信号により比例開閉動作する自動圧力調節弁４の調圧動作によって、間接加熱型圧力容器１内の圧力が常に圧力設定器３に予め設定した圧力値（Ｐ）に保たれる結果、水蒸気賦活による酸化反応として炭化物固体から生成されるガス容積（Ｖ）が、圧力値（Ｐ）に相対するガス生成容積（Ｖ）に抑制されながら賦活反応が進行する。
【００５１】
間接加熱型圧力容器１内で賦活反応により生成され、自動圧力調節弁４の調圧動作で排出される二酸化炭素ガス（ＣＯ２）及び一酸化炭素ガス（ＣＯ）、水素ガス（Ｈ）、並びに残余の水蒸気（Ｈ２Ｏ）等の混合ガスは、自動圧力調節弁４を有し加熱炉１２に連なるガス排出管５を経由し、加熱燃焼炉１２に送気され、加熱バーナー１１の燃焼雰囲気で完全に燃焼酸化される。
【００５２】
水蒸気による賦活は、間接加熱型圧力容器１内の雰囲気温度が、任意に選択し予め温度検出器１０に設定した賦活に供する加熱温度（Ｔ）に達した時点から、１５〜３０分間加熱温度（Ｔ）を保持し、間接加熱型圧力容器１内の雰囲気温度が十分に安定した後に開始する。賦活の開始により間接加熱型圧力容器１内の雰囲気温度は一時的に温度降下するが、継続する加熱バーナー１１での燃焼・加熱により、間接加熱型圧力容器１内の雰囲気温度は任意に選択し予め温度検出器１０に設定した賦活に供する加熱温度（Ｔ）に復元・保持される。
【００５３】
水蒸気の送気による賦活開始より任意の時間（通常は３０〜６０分）経過後に図１のように加熱バーナー１１単独での加熱方式では加熱バーナー１１の燃焼を停止し、図２のように電熱コイル又は電磁誘導コイル２１と加熱バーナー１１の併用による加熱方式では、電熱コイル又は電磁誘導コイル２１の通電停止と加熱バーナー１１の燃焼を停止して、間接加熱型圧力容器１の加熱を停止するが、水蒸気の送気は継続して行い、間接加熱型圧力容器１内の活性炭等の炭化物の冷却を行う。この水蒸気の送気による冷却に加え又は代えて、図２のように間接加熱型圧力容器１の底部殻１９を取り囲む電熱コイル又は電磁誘導コイル２１内に設けた冷却配管２２に冷却水を通水して冷却することができる。
【００５４】
冷却により温度検出器１０で検出する間接加熱型圧力容器１内の雰囲気温が５００℃以下となった時点で間接加熱型圧力容器１内への水蒸気の送気を停止するが、水蒸気での冷却に加え又は代えて、図２のように間接加熱型圧力容器１の底部殻１９を取り囲む電熱コイル又は電磁誘導コイル２１内に設けた冷却配管２２に冷却水を通水して冷却する場合には、冷却配管２２の冷却水の通水も停止した後、自動圧力調節弁４を手動で全開状態にして間接加熱型圧力容器１内を大気圧状態にする。
【００５５】
間接加熱型圧力容器１内の圧力を大気圧状態とした時点で、逆止弁１７を有し軸受け９に支持され、賦活ガス噴射口８を有する撹拌羽根７を備えた中空の撹拌軸６を緩やかに回転させたままで、間接加熱型圧力容器１内で製成された活性炭等の炭化物の撹拌を行いながら、間接加熱型圧力容器１の底部殻１９に設けた製品排出弁１４を開き、製品排出口１５を経由して間接加熱型圧力容器１内の活性炭等の炭化物を取り出し、別途に設ける冷却装置に移送して常温まで冷却を行う。
【００５６】
（実施例１）
実施例１として、焙煎コーヒーの抽出残渣を間接加熱型圧力容器１内に充填し、間接加熱型圧力容器１内の圧力を０．０２９ＭＰａ・Ｇ（０．３Ｋｇ／ｃｍ２・Ｇ）に維持し、間接加熱型圧力容器１内の温度を８２０℃に保持しながら熱分解による炭化を行い、炭化工程に継続して、間接加熱型圧力容器１内の圧力を０．０２９ＭＰａ・Ｇに維持し、加熱型圧力容器１内の温度を８２０℃に保持しながら、０．０３４ＭＰａ・Ｇ（０．３５Ｋｇ／ｃｍ２・Ｇ）の水蒸気を送気して賦活を３０分間行った結果、表１に示すとおりＢＥＴ比表面積が２０１．８１〜２１６．７７ｍ２／ｇの活性炭が得られた。
【００５７】
（実施例２）
実施例２として、焙煎コーヒーの抽出残渣を間接加熱型圧力容器１内に充填し、間接加熱型圧力容器１内の圧力を０．２９ＭＰａ・Ｇ（３．０Ｋｇ／ｃｍ２・Ｇ）、及び間接加熱型圧力容器１内の温度を８２０℃に保持しながら熱分解による炭化を行い、炭化工程に継続して間接加熱型圧力容器１内の圧力を０．２９ＭＰａ・Ｇ（３．０Ｋｇ／ｃｍ２・Ｇ）、及び加熱型圧力容器１内の温度を８２０℃に保持しながら、０．３４ＭＰａ・Ｇ（３．５Ｋｇ／ｃｍ２・Ｇ）の水蒸気を送気して賦活を３０分間行った結果、表１に示すとおりＢＥＴ比表面積が５６５．０９〜５９３．４９ｍ２／ｇの活性炭が得られた。
【００５８】
（実施例３）
実施例３として、焙煎コーヒーの抽出残渣を間接加熱型圧力容器１内に充填し、間接加熱型圧力容器１内の圧力を０．４９ＭＰａ・Ｇ（５．０Ｋｇ／ｃｍ２・Ｇ）、及び間接加熱型圧力容器１内の温度を８２０℃に保持しながら熱分解による炭化を行い、炭化工程に継続して間接加熱型圧力容器１内の圧力を０．４９ＭＰａ・Ｇ（５．０Ｋｇ／ｃｍ２・Ｇ）、及び加熱型圧力容器１内の温度を８２０℃に保持しながら、０．５４ＭＰａ・Ｇ（５．５Ｋｇ／ｃｍ２・Ｇ）の水蒸気を送気して賦活を３０分間行った結果、表１に示すとおりＢＥＴ比表面積が７５８．０３〜７９７．０９ｍ２／ｇの活性炭が得られた。
【００５９】
【表１】
2004277229.tif 000003
【００６０】
上記各実施例結果についての表１において、実施例１、実施例２及び実施例３における炭化及び賦活についての加熱温度条件、及び水蒸気での賦活時間は同一であるが、圧力設定器３に予め設定し制御・維持する圧力値（Ｐ）を変えることにより、賦活後に得られる炭化物のＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）が変化していることが判る。すなわち、実施例２においては、炭化及び賦活に供する間接加熱型圧力容器１の内圧（Ｐ）を実施例１の１０倍に保持した結果、ＢＥＴ比表面積が実施例１の約２．８倍となり、実施例３においては、炭化及び賦活に供する間接加熱型圧力容器１の内圧（Ｐ）を実施例１の１６．９倍に保持した結果、ＢＥＴ比表面積が実施例１の約３．７倍となり、また、炭化及び賦活に供する間接加熱型圧力容器１の内圧（Ｐ）を実施例２の１．７倍に保持した結果、ＢＥＴ比表面積が実施例２の約１．３倍となっている。
【００６１】
上記表１の結果から、出発原料又は炭化物を間接加熱型圧力容器１内に充填し、圧力設定器３に大気圧以上の任意に選択する圧力値（Ｐ）を設定し、その圧力（Ｐ）を制御・維持しながら加熱し、熱分解及び燃焼並びに賦活に供する加熱温度（Ｔ）を一定の値に保つことにより、気体の状態式ＰＶ＝ＧＲＴ及びＰ＜Ｖ＝Ｐ＞Ｖの平行関係が維持されるように、熱分解反応及び賦活反応により生成するガス容積（Ｖ）が、換言すれば、固体の単位体積当たりの生成ガス量（Ｖ′）が、設定し制御・維持する圧力値（Ｐ）に相対する量に抑制される結果として、圧力設定器３に設定し制御・維持する圧力（Ｐ）の選択値を換えることにより、生成ガスの通過軌跡痕及び固定炭素（Ｃ）の酸化消耗痕として固体に形成される細孔の状況を変化させることができ、炭化及び賦活についての加熱温度条、及び水蒸気での賦活時間を同一とした場合、圧力設定器３に予め設定し制御維持する圧力値（Ｐ）が高い程ＢＥＴ比表面積が拡大しており、表１最下段に表示するコーヒー残渣を原料とする市販活性炭のＢＥＴ比表面積に比べて、本発明による方法によればＢＥＴ比表面の大きな活性炭等の炭化物が得られることが確認される。
【０００６２】
【発明の効果】
以上述べたように、出発原料又は炭化物を間接加熱型圧力容器内に充填し、容器内圧力を大気圧以上の任意に選択する圧力値（Ｐ）に設定し、その圧力（Ｐ）を制御・維持しながら加熱し、熱分解又は賦活に供する加熱温度（Ｔ）を一定に保つことにより、気体の状態式ＰＶ＝ＧＲＴ及びＰ＜Ｖ＝Ｐ＞Ｖの平行関係が維持されるように熱分解又は賦活により生成するガス容積（Ｖ）が、設定し制御・維持する圧力（Ｐ）に相対する量に抑制されるため、設定し制御・維持する圧力（Ｐ）の選択値を換えることにより、生成ガスの通過痕及び酸化消耗痕として固体に形成される細孔状況を変化させることができる結果、設定し制御・維持する容器内の圧力（Ｐ）を選択し制御・維持するだけで、選択し設定する圧力に見合ったＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）を有する炭化物及び活性炭を得ることができることとなる。
すなわち、目論むＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）の活性炭等の炭化物を得ようとする場合、得ようと目論むＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）に相対する圧力（Ｐ）を選択し、間接加熱型圧力容器内の圧力を、この圧力（Ｐ）に制御・維持しながら、熱分解又は賦活に供する加熱温度（Ｔ）を一定に保つように加熱して熱分解又は賦活を行えば、目標とするＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）の活性炭等の炭化物が容易に得られることとなるが、加熱条件については先行の特開２００１−０８９１２３号公報にあるような、炭化工程の昇温速度を２℃／分以下に抑制・制御する必要もないため、炭化工程及び賦活工程に長時間を必要とせず、本発明の方法によれば、熱分解工程と賦活工程を合わせて約２〜３時間と短時間で終了することができる。
また、薬品賦活方法及び賦活前炭化物の酸処理方法のように薬品を必要としないため、賦活時の塩素ガス及びダイオキシン類の発生又は合成もなく、これらの無害化処理装置、及び製品の洗浄・乾燥・廃液の中和処理装置や廃液の処分の必要もなく、環境に優しく且つ安価に活性炭等の炭化物を製造することができる結果、本発明が解決しようとする第１の課題の「如何にしてＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）の大きな良質の活性炭等の炭化物を造るか」、第２の課題の「使用目的に適合した細孔状況を有する活性炭等の炭化物を如何にして造るか」、第３の課題の「如何にして活性炭等の炭化物の製造工程時間を短縮するか」、第４の課題の「薬品を使わずに如何にして安価に活性炭等の炭化物を製造するか」がすべて解決できたことになり、使用目的に合った細孔状況の活性炭等の炭化物を、安価に製造し提供することにより社会に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の炭化物の製造方法に使用する製造装置の１例を示す断面図である。
【図２】本発明の炭化物の製造方法に使用する製造装置の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１    間接加熱型圧力容器
２    原料投入口
３    圧力検出設定器
４    自動圧力調節弁
５    ガス排出管
６    中空撹拌軸
７    撹拌羽根
８    賦活ガス噴射口
９    軸受け
１０  温度検出器
１１  加熱バーナー
１２  燃焼加熱室
１３  加熱排ガス口
１４  製品排出弁
１５  製品排出口
１６  賦活ガス導入口
１７  逆止弁
１８  上部殻
１９  底部殻
２０  胴
２１  電熱コイル又は電磁誘導コイル
２２  冷却配管
【図１】
2004277229.tif 000004
【図２】
2004277229.tif 000005