消石灰、消石灰の製造方法および酸性ガス除去剤
【課題】ＢＥＴ比表面積を高くすると共に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。
【解決手段】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、消化工程において所定の添加剤が添加され、添加剤は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸とが組み合わされた物質を含む。この消石灰は、高いＢＥＴ比表面積を有するとともに低いＣＯＤ値を有する。
【解決手段】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、消化工程において所定の添加剤が添加され、添加剤は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸とが組み合わされた物質を含む。この消石灰は、高いＢＥＴ比表面積を有するとともに低いＣＯＤ値を有する。
【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、３参照）。
【０００７】
特許文献１および特許文献２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などを、消化工程における添加剤として使用する技術を開示する。特許文献３は、エタノールを多量に含む水を、消化工程において用いる技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１１０４２３号公報
【特許文献２】特開平９−２７８４３５号公報
【特許文献３】特開平９−１１０４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１〜３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。
【００１０】
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。
【００１１】
一方で、添加剤に含まれる有機化合物の量を少なくすると、得られる消石灰のＢＥＴ比表面積が小さくなり、酸性ガス除去剤としての除去能力が低下する問題が生じる。
【００１２】
従来技術は、様々な有機化合物を添加剤として用いる技術を提案しているが、十分なＢＥＴ比表面積と低いＣＯＤを両立させる消石灰を実現することが困難であった。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑み、ＢＥＴ比表面積を高くすると共に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】
【００１４】
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、消化工程において所定の添加剤が添加され、添加剤は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸とが組み合わされた物質を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の消石灰は、ＢＥＴ比表面積を十分に確保しつつ、ＣＯＤの値を低くすることができる。
【００１６】
特に、添加剤として、多価アルコール、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸との組み合わせが使用されることで、両物質の相乗効果によって、有機化合物の残存によるＣＯＤ値を低く抑えつつ、高いＢＥＴ比表面積を実現できる。
【００１７】
結果として、本発明の酸性ガス除去剤や排水の中和剤は、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】
【００１８】
【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におけるクエン酸の添加量の変化に対する消石灰の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における第１有機化合物同士での添加量とＢＥＴ比表面積との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態１における第２有機化合物の添加量とＢＥＴ比表面積との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態１における第１有機化合物の添加量とＢＥＴ比表面積との関係を示すグラフである。
【図６】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】
【００１９】
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、消化工程において所定の添加剤が添加され、添加剤は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸とが組み合わされた物質を含む。
【００２０】
この構成により、消石灰は、高いＢＥＴ比表面積と低いＣＯＤ値を実現できる。
【００２１】
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、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。
【００２２】
この構成により、消石灰は、高いＢＥＴ比表面積を有するので、酸性ガスの除去剤や排水の中和剤として好適に使用できる。
【００２３】
本発明の第３の発明に係る消石灰では、第１又は第２の発明に加えて、多価アルコール類は、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。
【００２４】
この構成により、消石灰は、高いＢＥＴ比表面積と低いＣＯＤ値を実現できる。加えて、製造における材料の選択肢が広がって、製造コストが低減する。
【００２５】
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、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。
【００２６】
この構成により、消石灰は、高いＢＥＴ比表面積と低いＣＯＤ値を実現できる。加えて、製造における材料の選択肢が広がって、製造コストが低減する。
【００２７】
本発明の第５の発明に係る消石灰では、第１から第４のいずれかの発明に加えて、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。
【００２８】
この構成により、消石灰の製造工程での材料の選択肢が広がる。結果として、製造コストが低減できる。
【００２９】
本発明の第６の発明に係る消石灰では、第１から第５のいずれかの発明に加えて、オキシカルボン酸は、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸、乳酸、ヒドロアクリル酸、タルトロン酸およびこれらの水可溶性の塩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、消石灰の製造工程での材料の選択肢が広がる。結果として、製造コストが低減できる。
【００３１】
本発明の第７の発明に係る消石灰では、第１から第６のいずれかの発明に加えて、添加剤は、（１）生石灰への添加、（２）水への添加、（３）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。
【００３２】
この構成により、消石灰の製造工程が柔軟となる。
【００３３】
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、オキシカルボン酸の添加量は、生石灰に対して、０．０１重量％〜５重量％である。
【００３４】
この構成により、消石灰は、高いＢＥＴ比表面積と低いＣＯＤ値を実現できる。
【００３５】
本発明の第９の発明に係る消石灰では、第１から第８のいずれかの発明に加えて、前記多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の少なくとも一つの添加量は、前記生石灰に対して、０．０１重量％〜１０重量％である。
【００３６】
この構成により、消石灰の高いＢＥＴ比表面積を維持できる。
【００３７】
（実施の形態１）
【００３８】
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）
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
（全体概要）
【００４５】
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、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸とが組み合わされた物質を含む。
【００４６】
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や中和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。
【００４７】
所定の添加剤が、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸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。
【００４８】
これは、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸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。この相乗効果は、添加剤において多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つが、生石灰の消化における遅延剤として作用しつつ、オキシカルボン酸が、カルシウムイオンのキレート剤として作用することと考えられる。
【００４９】
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。
【００５０】
また、添加剤は、有機化合物と有機化合物との組み合わせであるが、有機化合物は、ＢＥＴ比表面積を高める効果を有する。しかしながら、２種類の有機化合物を単純に混合させた場合では、消石灰と混合させる有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における添加剤が消化工程で添加されることで、加重平均よりも高いＢＥＴ比表面積が得られる。これは、上述の通り、有機化合物である多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つと、同じく有機化合物であるオキシカルボン酸と、のそれぞれが異なる働きをすることで生じる結果である。
【００５１】
また、有機化合物と有機化合物とが組み合わされた添加剤によって、それぞれの有機化合物の添加量を減少させることができる。オキシカルボン酸は、その分子中の酸素元素の比率が高く、ＣＯＤ値が他の有機化合物より低くなるので、オキシカルボン酸を使用することで、有機化合物の全体量が同じであっても、ＣＯＤ値が低くなる。
【００５２】
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や中和剤として用いられる場合には、使い捨てとなるので、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。
【００５３】
以上のように、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸と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。
【００５４】
なお、添加剤は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸と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。
【００５５】
ここで、添加剤は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸との組み合わせであり、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つの有機化合物を第１有機化合物と定義し、オキシカルボン酸を第２有機化合物と定義して、それぞれの詳細を説明する。
【００５６】
（第１有機化合物）
第１有機化合物は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つである。すなわち、添加剤は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類のいずれか一つを含んでもよく、いずれか２つ以上を含んでもよく、全てを含んでも良い。
【００５７】
多価アルコール類、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。
【００５８】
多価アルコール類は、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。あるいは、これらを含む廃棄物や副生成物を含んでも良い。すなわち、多価アルコール類は、これら列挙された物質のいずれか一つを含んでも良いし、２種以上を含んでも良い。
【００５９】
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。
【００６０】
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などからなる単糖類、二糖類および多糖類や還元糖からなる群の少なくとも一つから選択される。更には、これらを含む廃棄物あるいは副生成物であってもよい。糖類は、ここで列挙された物質のいずれか一つを含んでも良いし、２種以上を含んでも良い。
【００６１】
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。更には、これらを含む廃棄物あるいは副生成物であってもよい。エタノールアミン類は、ここで列挙された物質のいずれか一つを含んでも良いし、２種以上を含んでも良い。
【００６２】
列挙されたこれらの物質は、糖類およびエタノールアミン類として容易に入手可能であり、容易に取り扱われるからである。また、これらの物質のうち、いずれが実際に選択されるかは、入手や製造の容易さに基づいて決められればよい。
【００６３】
また、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類のそれぞれの例として、上記に列挙されたそれぞれの物資は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類のそれぞれの一例であって、他の物質を含んでも良い。
【００６４】
以上のように、実施の形態１における添加剤に含まれる多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類は、多種の物質をその選択肢として含む。このため、入手経路の確保やコスト変動などに柔軟に対応しつつ、消石灰が製造される。
【００６５】
また、第１有機化合物は、第２有機化合物とともに混合された添加剤が消化工程において添加されても良いし、第１有機化合物と第２有機化合物とのそれぞれが、消化工程において添加されても良い。
【００６６】
（第２有機化合物）
第２有機化合物であるオキシカルボン酸は、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸、乳酸、ヒドロアクリル酸、タルトロン酸およびこれらの水可溶性の塩からなる群の少なくとも一つから選択される。もちろん、これらを含む廃棄物あるいは副生成物であってもよい。当然ながら、添加剤に使用されるオキシカルボン酸は、ここで列挙された物質の一つを含んでも良いし、２種以上を含んでも良い。
【００６７】
これらの物質は、容易に入手可能であるとともに容易に取り扱い可能であるからである。
【００６８】
生石灰の消化工程で添加される添加剤は、上述の第１有機化合物と第２有機化合物の組み合わせを含む。
【００６９】
添加剤が、２種類の有機化合物であって、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせであることで、第１有機化合物の特性と第２有機化合物の特性との相乗効果が生じる。この相乗効果によって、ＣＯＤ値が低く、ＢＥＴ比表面積が大きい消石灰を得ることができる。
【００７０】
また、第１有機化合物に用いられる物質および第２有機化合物に用いられる物質のそれぞれは、上述の通り多種多様であるので、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、異なる特性を有する。この異なる特性によって、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、添加剤の選択は柔軟に対応できる。すなわち、添加剤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。
【００７１】
また、予め第１有機化合物と第２有機化合物と混合されて添加剤が製造されてから、この添加剤が生石灰および水の少なくとも一方に添加されても良い。あるいは、生石灰および水の少なくとも一方に第１有機化合物および第２有機化合物のそれぞれが、独立して添加されても良い。いずれの場合でも、添加剤としての働きを発揮すればよい。
【００７２】
（添加剤による効果）
第１有機化合物と第２有機化合物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。
【００７３】
発明者は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つである第１有機化合物と、オキシカルボン酸である第２有機化合物と、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。
【００７４】
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。
【００７５】
（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。
【００７６】
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。
【００７７】
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、添加量等が異なるだけで、製造工程はここに記載した通りである。
【００７８】
（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。
【００７９】
（比較例１−２）
比較例１−２は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１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０．６重量％の第１有機化合物であるジエチレングリコールを含んでいる。
【００８０】
（比較例１−３）
比較例１−３は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第２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０．６重量％の第２有機化合物であるクエン酸を含んでいる。
【００８１】
（実施例１−１）
実施例１は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物であるジエチレングリコールと第２有機化合物であるクエン酸との組み合わせからなら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０．３重量％のジエチレングリコールと、生石灰に対して０．３重量％のクエン酸を含んでいる。
【００８２】
比較例１−１、比較例１−２、比較例１−３および実施例１の消石灰のそれぞれを表１に示す。
【００８３】
【表１】
【００８４】
表１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）では、ＢＥＴ比表面積が１１．８ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は、４．０ｐｐｍである。市販品の消石灰と同様に、ＢＥＴ比表面積は小さく、酸性ガスの除去剤や排水の中和剤として使用する場合には、不向きである。また、比較例１−２（第１有機化合物のみの添加剤を使用した消石灰）では、ＢＥＴ比表面積は、３４．２ｍ２／ｇであり、後述の実施例１−１に比較すると小さい。比較例１−２でのＣＯＤ値は、１３０ｐｐｍと実施例１−１との比較でも絶対値としても大きい。比較例１−３では（第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、３２．７ｍ２／ｇであり、やはり後述の実施例１−１に比較すると小さい。比較例１−３のＣＯＤ値は、７６ｐｐｍと小さいが、ＢＥＴ比表面積が小さく、実際上の使用としては不適である。
【００８５】
一方、実施例１−１（第１有機化合物と第２有機化合物の組み合わせからなる添加剤を使用した消石灰）では、ＢＥＴ比表面積は、３９．２ｍ２／ｇである。ＣＯＤ値も、９７ｐｐｍと大きすぎることが無く、実際上の使用に適している。実施例１−１の結果からわかる通り、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなる消石灰は、高いＢＥＴ比表面積を実現できる。これだけのＢＥＴ比表面積を有する場合には、消石灰は、酸性ガスの除去剤や排水の中和剤として、好適に用いられる。
【００８６】
（第１有機化合物と第２有機化合物との混合が好適である理由）
【００８７】
実施の形態１における消石灰は、消化工程において第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなる添加剤を添加されることが好適である。この添加剤は、第１有機化合物（すなわち、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の少なくとも一つ）のみを含んだり、第２有機化合物（すなわちオキシカルボン酸）のみを含んだりすることは、低いＣＯＤ値や高いＢＥＴ比表面積を実現するのに不適である。
【００８８】
発明者は、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなる添加剤を生石灰に添加し、この添加剤全体に対する第２有機化合物の一例であるクエン酸の添加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におけるクエン酸の添加量の変化に対する消石灰のＢＥＴ比表面積を示すグラフである。なお、第１有機化合物としてジエチレングリコールを用いている。
【００８９】
図２のグラフでは、横軸は生石灰に対するクエン酸の添加量を示している。縦軸は、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積を示している。図２のグラフの原点における値「０」は、第２有機化合物であるクエン酸が全く含まれていない添加剤（第１有機化合物だけの添加剤）を示しており、図２のグラフの原点の逆位置である値「０．６」である点は、第１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（第２有機化合物だけの添加剤）を示している。
【００９０】
なお、添加剤中の第１有機化合物と第２有機化合物との添加比率に関係なく、生石灰に対して０．６重量％の添加剤が添加される。
【００９１】
図２のグラフから明らかな通り、添加剤が第１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、添加剤が第２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。グラフ中の曲線は、第１有機化合物と第２有機化合物とが混合されている状態である場合（原点と値「０．６」との間の曲線）に、ＢＥＴ比表面積が大きいことを示している。
【００９２】
すなわち、図２のグラフからは、添加剤が第１有機化合物と第２有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。
【００９３】
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、添加剤の添加量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、添加剤が第１有機化合物と第２有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。
【００９４】
また、第１有機化合物同士での添加比率を変化させても、消石灰のＢＥＴ比表面積は増加しない。図３は、本発明の実施の形態１における第１有機化合物の添加量とＢＥＴ比表面積との関係を示すグラフである。生石灰に対して、ジエチレングリコール（第１有機化合物）およびジプロピレングリコール（第１有機化合物）の組み合わせである添加剤が添加されて製造された消石灰のＢＥＴ比表面積が算出されている。
【００９５】
図３の横軸は、生石灰に対するジプロピレングリコール（第１有機化合物）の添加量を示す。原点においては、添加剤は、ジエチレングリコールのみであり（すなわち、ジプロピレングリコールは添加されていない）、原点と対称位置である値「１」においては、添加剤は、ジプロピレングリコールのみである。図３のグラフから明らかな通り、ジプロピレングリコールの添加量を増加させていっても、ＢＥＴ比表面積は比例的に（あるいは直線的に）減少するだけである。すなわち、第１有機化合物と第１有機化合物との組み合わせでは、製造される消石灰の性能に好影響を与えない。
【００９６】
（第１有機化合物の多様性）
第１有機化合物は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つの物質を含む。多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類のそれぞれは、更に種々の物質を含み、既述の通り、様々な物質によって代替される。この結果、第１有機化合物として選択可能な物質が様々になるので、実施の形態１の消石灰の製造が容易かつ低コストになる。
【００９７】
発明者は、実際に第１有機化合物を様々に変化させながら、各種の消石灰を製造して、ＣＯＤ値とＢＥＴ比表面積を測定した。下記の実施例２−１から実施例２−１２に結果を示す。実施例２−１〜実施例２−１２のそれぞれでは、結果の比較を明確にするため、第２有機化合物として生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を用いることで統一されている。加えて、添加剤に用いられる第１有機化合物は、種類が異なるものの、実施例２−１〜実施例２−１２のそれぞれにおいて生石灰に対して０．５重量％の第１有機化合物が添加される。
【００９８】
（実施例２−１）
実施例２−１は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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と、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【００９９】
（実施例２−２）
実施例２−２は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１００】
（実施例２−３）
実施例２−３は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０１】
（実施例２−４）
実施例２−４は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０２】
（実施例２−５）
実施例２−５は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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％のグルコースと、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０３】
（実施例２−６）
実施例２−６は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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％のガラクトースと、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０４】
（実施例２−７）
実施例２−７は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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％のフルクトースと、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０５】
（実施例２−８）
実施例２−８は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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％のソルビトールと、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０６】
（実施例２−９）
実施例２−９は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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％のマルトースと、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０７】
（実施例２−１０）
実施例２−１０は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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％のエタノールアミンと、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０８】
（実施例２−１１）
実施例２−１１は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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％のジエタノールアミンと、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０９】
（実施例２−１２）
実施例２−１２は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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％のトリエタノールアミンと、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１１０】
以上のように、実施例２−１〜実施例２−１２の条件に基づいて製造された消石灰の、ＢＥＴ比表面積とＣＯＤ値とを、表２に一覧として示す。
【０１１１】
【表２】
表２から明らかな通り、実施例２−１で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は２１．７ｍ２／ｇ、ＣＯＤは１３０ｐｐｍである。実施例２−１では、ＢＥＴ比表面積が若干小さいものの、２０ｍ２／ｇの基準値を超えており、消石灰の性能としては十分である。実施例２−２で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は、３０．３ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は１４０ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値は、１４０ｐｐｍであるので若干高いが、許容範囲であると考えられる。このため、第１有機化合物は、エチレングリコールであってもプロピレングリコールであってもよいと考えられる。
【０１１２】
実施例２−３で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３２．２ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は１４０ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値は、１４０ｐｐｍであるので若干高いが、許容範囲であると考えられる。この実施例２−３の結果より、第１有機化合物として、ジプロピレングリコールが用いられてもよいと考えられる。
【０１１３】
実施例２−４で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は２７．２ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は１６０ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを若干下回るものの、許容範囲と考えられる。ＣＯＤ値は、１６０ｐｐｍであるので若干高いが、許容範囲であると考えられる。この実施例２−４の結果より、第１有機化合物として、グリセリンが用いられてもよいと考えられる。
【０１１４】
実施例２−５で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３５．５ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は５８ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値も十分に低い。この実施例２−５の結果より、第１有機化合物として、グルコースが用いられるのは好適であると考えられる。
【０１１５】
実施例２−６で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３４．３ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は６５ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値も十分に低い。この実施例２−６の結果より、第１有機化合物として、ガラクトースが用いられるのは好適であると考えられる。
【０１１６】
実施例２−７で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３３．８ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は６１ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値も十分に低い。この実施例２−７の結果より、第１有機化合物として、フルクトースが用いられるのは好適であると考えられる。
【０１１７】
実施例２−８で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３５．４ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は５５ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値も十分に低い。この実施例２−８の結果より、第１有機化合物として、ソルビトールが用いられるのは好適であると考えられる。
【０１１８】
実施例２−９で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３３．２ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は６６ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値も十分に低い。この実施例２−９の結果より、第１有機化合物として、マルトースが用いられるのは好適であると考えられる。
【０１１９】
実施例２−１０で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３７．１ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は５２ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値も十分に低い。この実施例２−１０の結果より、第１有機化合物として、エタノールアミンが用いられるのは好適であると考えられる。
【０１２０】
実施例２−１１で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３９．５ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は４７ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値も十分に低い。この実施例２−１１の結果より、第１有機化合物として、ジエタノールアミンが用いられるのは好適であると考えられる。
【０１２１】
実施例２−１２で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は４２．２ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は４５ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値も十分に低い。この実施例２−９の結果より、第１有機化合物として、トリエタノールアミンが用いられるのは好適であると考えられる。
【０１２２】
実施例２−１〜実施例２−１２の結果から、添加剤に含まれる第１有機化合物として、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の少なくとも一つが用いられれば、製造される消石灰は高い性能を示すようになる。また、第１有機化合物として選択される物質としては、糖類やエタノールアミン類が用いられると、ＢＥＴ比表面積の向上にとってメリットがあると考えられる。但し、表２に示される結果は、反応時間や添加量によって変動しうるので、絶対的な値ではなく傾向として把握されるべきである。このため、実施例２−１〜２−４のような多価アルコール類であっても（表２から明らかな通り、これらは他の場合に比較するとＢＥＴ比表面積が小さい）、消石灰の性能としては十分である。
【０１２３】
（第２有機化合物の多様性）
【０１２４】
また、実施の形態１における添加剤に含まれる第２有機化合物（オキシカルボン酸）も、様々な物質を用いることができる。発明者は、複数の種類の第２有機化合物を添加剤に用いて、実際に消石灰を製造して、ＢＥＴ比表面積およびＣＯＤ値を測定した。下記に、実施例３−１〜実施例３−３として説明する。
【０１２５】
（実施例３−１）
実施例３−１は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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（第１有機化合物）と、生石灰に対して０．５重量％の酒石酸（第２有機化合物）を含んでいる。
【０１２６】
（実施例３−２）
実施例３−２は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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（第１有機化合物）と、生石灰に対して０．５重量％のリンゴ酸（第２有機化合物）を含んでいる。
【０１２７】
（実施例３−３）
実施例３−３は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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（第１有機化合物）と、生石灰に対して０．５重量％の乳酸（第２有機化合物）を含んでいる。
【０１２８】
以上の、実施例３−１から実施例３−３によって製造された消石灰の結果について、表３に示す。
【０１２９】
【表３】
【０１３０】
表３から、実施例３−１〜３−３のそれぞれの消石灰の性能が確認される。
【０１３１】
実施例３−１で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３０．４ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は１４０ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値もやや大きいものの許容範囲である。この実施例３−１の結果より、第２有機化合物として、酒石酸が用いられてもよいと考えられる。
【０１３２】
実施例３−２で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は２５．１ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は１５０ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、やや低いものの２０ｍ２／ｇを越えており許容範囲であると考えられる。ＣＯＤ値もやや大きいものの許容範囲である。この実施例３−２の結果より、第２有機化合物として、リンゴ酸が用いられてもよいと考えられる。
【０１３３】
実施例３−３で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は２１．１ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は１５０ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、やや低いものの２０ｍ２／ｇを越えており許容範囲であると考えられる。ＣＯＤ値もやや大きいものの許容範囲である。この実施例３−３の結果より、第２有機化合物として、乳酸が用いられてもよいと考えられる。
【０１３４】
以上の実施例３−１から実施例３−３でわかる通り、第２有機化合物として、様々なオキシカルボン酸が用いられることが可能である。第２有機化合物としての選択肢が多数あることで、消石灰の製造容易性および製造コストを低減できる。
【０１３５】
（第２有機化合物の添加量）
【０１３６】
添加剤は、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせであることが好ましい。図３のグラフからも明らかな通り、添加剤においては、第２有機化合物であるオキシカルボン酸の作用が、高いＢＥＴ比表面積の実現に寄与している。
【０１３７】
（第２有機化合物の生石灰に対する添加量）
【０１３８】
第２有機化合物であるオキシカルボン酸の添加量は、生石灰に対して、０．０１重量％〜５重量％であることが好ましい。０．０１重量％以上であれば、オキシカルボン酸がもたらす作用によって、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積を増加させる。一方で、５重量％以上となると、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積の増加に対する寄与度がなくなるかもしくは悪影響が生じうるからである。
【０１３９】
図４は、本発明の実施の形態１における第２有機化合物の添加量とＢＥＴ比表面積との関係を示すグラフである。
【０１４０】
図４から明らかな通り、クエン酸（第２有機化合物である）の添加量が増えると、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積は増加し始める。しかしながら、生石灰に対して、１重量％を越える辺りからＢＥＴ比表面積が低下し始める。クエン酸の添加量が、生石灰に対して５重量％を越えると、ＢＥＴ比表面積が２０ｍ２／ｇを下回り始めるので、酸性ガス除去剤などに用いる場合には、不十分な消石灰となりうる。
【０１４１】
このように、図４のグラフからも明らかな通り、第２有機化合物であるオキシカルボン酸の添加量は、生石灰に対して、０．０１重量％〜５重量％であることが好ましい。
【０１４２】
（第１有機化合物の添加量）
【０１４３】
（生石灰に対する第１有機化合物の添加量）
第１有機化合物である多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の少なくとも一つは、生石灰に対して、０．０１重量％〜１０重量％の範囲で添加されることが好ましい。０．０１重量％以上の第１有機化合物が添加されると、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積が大きくなるからである。一方、１０重量％以上の第１有機化合物が添加されると、消石灰のＢＥＴ比表面積の増加が生じなくなるからである。加えて、第１有機化合物の添加量が増えすぎると、ＣＯＤ値を増加させるからである。
【０１４４】
図５は、本発明の実施の形態１における第１有機化合物の添加量とＢＥＴ比表面積との関係を示すグラフである。図５のグラフ製作の基となった消石灰に添加される添加剤では、生石灰に対して１重量％のクエン酸（第２有機化合物）が添加されている。クエン酸の添加量は一定である。この状態において、ジエチレングリコール（第１有機化合物）の添加量が、徐々に変化されている。
【０１４５】
図５のグラフから明らかな通り、ジエチレングリコールの添加量が上がることで、得られる消石灰のＢＥＴ比表面積も増加する。一方で、ジエチレングリコールの添加量が１０重量％以上となると、ＢＥＴ比表面積の増加が止まる。このことからも、第１有機化合物である多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の少なくとも一つは、生石灰に対して、０．０１重量％〜１０重量％の範囲で添加されることが好ましい。
【０１４６】
以上、実施の形態１における消石灰は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
（実施の形態２）
【０１４９】
次に、実施の形態２について説明する。
【０１５０】
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。
【０１５１】
図６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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸との組み合わせである。
【０１５５】
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６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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
以上のような製造工程を経て、消石灰は製造される。このとき多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸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の値は小さくなる。
【０１６０】
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使用される。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。
【０１６１】
あるいは、実施の形態１、２で説明された消石灰は、排水の中和剤として使用される。酸性ガス除去剤と同様の理由で、高い効果を示す。
【０１６２】
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】
【０１６３】
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
【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、３参照）。
【０００７】
特許文献１および特許文献２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などを、消化工程における添加剤として使用する技術を開示する。特許文献３は、エタノールを多量に含む水を、消化工程において用いる技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１１０４２３号公報
【特許文献２】特開平９−２７８４３５号公報
【特許文献３】特開平９−１１０４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１〜３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。
【００１０】
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。
【００１１】
一方で、添加剤に含まれる有機化合物の量を少なくすると、得られる消石灰のＢＥＴ比表面積が小さくなり、酸性ガス除去剤としての除去能力が低下する問題が生じる。
【００１２】
従来技術は、様々な有機化合物を添加剤として用いる技術を提案しているが、十分なＢＥＴ比表面積と低いＣＯＤを両立させる消石灰を実現することが困難であった。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑み、ＢＥＴ比表面積を高くすると共に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】
【００１４】
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、消化工程において所定の添加剤が添加され、添加剤は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸とが組み合わされた物質を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の消石灰は、ＢＥＴ比表面積を十分に確保しつつ、ＣＯＤの値を低くすることができる。
【００１６】
特に、添加剤として、多価アルコール、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸との組み合わせが使用されることで、両物質の相乗効果によって、有機化合物の残存によるＣＯＤ値を低く抑えつつ、高いＢＥＴ比表面積を実現できる。
【００１７】
結果として、本発明の酸性ガス除去剤や排水の中和剤は、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】
【００１８】
【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におけるクエン酸の添加量の変化に対する消石灰の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における第１有機化合物同士での添加量とＢＥＴ比表面積との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態１における第２有機化合物の添加量とＢＥＴ比表面積との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態１における第１有機化合物の添加量とＢＥＴ比表面積との関係を示すグラフである。
【図６】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】
【００１９】
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、消化工程において所定の添加剤が添加され、添加剤は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸とが組み合わされた物質を含む。
【００２０】
この構成により、消石灰は、高いＢＥＴ比表面積と低いＣＯＤ値を実現できる。
【００２１】
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、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。
【００２２】
この構成により、消石灰は、高いＢＥＴ比表面積を有するので、酸性ガスの除去剤や排水の中和剤として好適に使用できる。
【００２３】
本発明の第３の発明に係る消石灰では、第１又は第２の発明に加えて、多価アルコール類は、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。
【００２４】
この構成により、消石灰は、高いＢＥＴ比表面積と低いＣＯＤ値を実現できる。加えて、製造における材料の選択肢が広がって、製造コストが低減する。
【００２５】
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、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。
【００２６】
この構成により、消石灰は、高いＢＥＴ比表面積と低いＣＯＤ値を実現できる。加えて、製造における材料の選択肢が広がって、製造コストが低減する。
【００２７】
本発明の第５の発明に係る消石灰では、第１から第４のいずれかの発明に加えて、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。
【００２８】
この構成により、消石灰の製造工程での材料の選択肢が広がる。結果として、製造コストが低減できる。
【００２９】
本発明の第６の発明に係る消石灰では、第１から第５のいずれかの発明に加えて、オキシカルボン酸は、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸、乳酸、ヒドロアクリル酸、タルトロン酸およびこれらの水可溶性の塩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、消石灰の製造工程での材料の選択肢が広がる。結果として、製造コストが低減できる。
【００３１】
本発明の第７の発明に係る消石灰では、第１から第６のいずれかの発明に加えて、添加剤は、（１）生石灰への添加、（２）水への添加、（３）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。
【００３２】
この構成により、消石灰の製造工程が柔軟となる。
【００３３】
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、オキシカルボン酸の添加量は、生石灰に対して、０．０１重量％〜５重量％である。
【００３４】
この構成により、消石灰は、高いＢＥＴ比表面積と低いＣＯＤ値を実現できる。
【００３５】
本発明の第９の発明に係る消石灰では、第１から第８のいずれかの発明に加えて、前記多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の少なくとも一つの添加量は、前記生石灰に対して、０．０１重量％〜１０重量％である。
【００３６】
この構成により、消石灰の高いＢＥＴ比表面積を維持できる。
【００３７】
（実施の形態１）
【００３８】
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）
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
（全体概要）
【００４５】
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、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸とが組み合わされた物質を含む。
【００４６】
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や中和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。
【００４７】
所定の添加剤が、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸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。
【００４８】
これは、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸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。この相乗効果は、添加剤において多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つが、生石灰の消化における遅延剤として作用しつつ、オキシカルボン酸が、カルシウムイオンのキレート剤として作用することと考えられる。
【００４９】
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。
【００５０】
また、添加剤は、有機化合物と有機化合物との組み合わせであるが、有機化合物は、ＢＥＴ比表面積を高める効果を有する。しかしながら、２種類の有機化合物を単純に混合させた場合では、消石灰と混合させる有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における添加剤が消化工程で添加されることで、加重平均よりも高いＢＥＴ比表面積が得られる。これは、上述の通り、有機化合物である多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つと、同じく有機化合物であるオキシカルボン酸と、のそれぞれが異なる働きをすることで生じる結果である。
【００５１】
また、有機化合物と有機化合物とが組み合わされた添加剤によって、それぞれの有機化合物の添加量を減少させることができる。オキシカルボン酸は、その分子中の酸素元素の比率が高く、ＣＯＤ値が他の有機化合物より低くなるので、オキシカルボン酸を使用することで、有機化合物の全体量が同じであっても、ＣＯＤ値が低くなる。
【００５２】
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や中和剤として用いられる場合には、使い捨てとなるので、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。
【００５３】
以上のように、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸と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。
【００５４】
なお、添加剤は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸と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。
【００５５】
ここで、添加剤は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸との組み合わせであり、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つの有機化合物を第１有機化合物と定義し、オキシカルボン酸を第２有機化合物と定義して、それぞれの詳細を説明する。
【００５６】
（第１有機化合物）
第１有機化合物は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つである。すなわち、添加剤は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類のいずれか一つを含んでもよく、いずれか２つ以上を含んでもよく、全てを含んでも良い。
【００５７】
多価アルコール類、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。
【００５８】
多価アルコール類は、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。あるいは、これらを含む廃棄物や副生成物を含んでも良い。すなわち、多価アルコール類は、これら列挙された物質のいずれか一つを含んでも良いし、２種以上を含んでも良い。
【００５９】
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。
【００６０】
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などからなる単糖類、二糖類および多糖類や還元糖からなる群の少なくとも一つから選択される。更には、これらを含む廃棄物あるいは副生成物であってもよい。糖類は、ここで列挙された物質のいずれか一つを含んでも良いし、２種以上を含んでも良い。
【００６１】
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。更には、これらを含む廃棄物あるいは副生成物であってもよい。エタノールアミン類は、ここで列挙された物質のいずれか一つを含んでも良いし、２種以上を含んでも良い。
【００６２】
列挙されたこれらの物質は、糖類およびエタノールアミン類として容易に入手可能であり、容易に取り扱われるからである。また、これらの物質のうち、いずれが実際に選択されるかは、入手や製造の容易さに基づいて決められればよい。
【００６３】
また、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類のそれぞれの例として、上記に列挙されたそれぞれの物資は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類のそれぞれの一例であって、他の物質を含んでも良い。
【００６４】
以上のように、実施の形態１における添加剤に含まれる多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類は、多種の物質をその選択肢として含む。このため、入手経路の確保やコスト変動などに柔軟に対応しつつ、消石灰が製造される。
【００６５】
また、第１有機化合物は、第２有機化合物とともに混合された添加剤が消化工程において添加されても良いし、第１有機化合物と第２有機化合物とのそれぞれが、消化工程において添加されても良い。
【００６６】
（第２有機化合物）
第２有機化合物であるオキシカルボン酸は、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸、乳酸、ヒドロアクリル酸、タルトロン酸およびこれらの水可溶性の塩からなる群の少なくとも一つから選択される。もちろん、これらを含む廃棄物あるいは副生成物であってもよい。当然ながら、添加剤に使用されるオキシカルボン酸は、ここで列挙された物質の一つを含んでも良いし、２種以上を含んでも良い。
【００６７】
これらの物質は、容易に入手可能であるとともに容易に取り扱い可能であるからである。
【００６８】
生石灰の消化工程で添加される添加剤は、上述の第１有機化合物と第２有機化合物の組み合わせを含む。
【００６９】
添加剤が、２種類の有機化合物であって、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせであることで、第１有機化合物の特性と第２有機化合物の特性との相乗効果が生じる。この相乗効果によって、ＣＯＤ値が低く、ＢＥＴ比表面積が大きい消石灰を得ることができる。
【００７０】
また、第１有機化合物に用いられる物質および第２有機化合物に用いられる物質のそれぞれは、上述の通り多種多様であるので、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、異なる特性を有する。この異なる特性によって、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、添加剤の選択は柔軟に対応できる。すなわち、添加剤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。
【００７１】
また、予め第１有機化合物と第２有機化合物と混合されて添加剤が製造されてから、この添加剤が生石灰および水の少なくとも一方に添加されても良い。あるいは、生石灰および水の少なくとも一方に第１有機化合物および第２有機化合物のそれぞれが、独立して添加されても良い。いずれの場合でも、添加剤としての働きを発揮すればよい。
【００７２】
（添加剤による効果）
第１有機化合物と第２有機化合物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。
【００７３】
発明者は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つである第１有機化合物と、オキシカルボン酸である第２有機化合物と、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。
【００７４】
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。
【００７５】
（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。
【００７６】
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。
【００７７】
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、添加量等が異なるだけで、製造工程はここに記載した通りである。
【００７８】
（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。
【００７９】
（比較例１−２）
比較例１−２は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１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０．６重量％の第１有機化合物であるジエチレングリコールを含んでいる。
【００８０】
（比較例１−３）
比較例１−３は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第２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０．６重量％の第２有機化合物であるクエン酸を含んでいる。
【００８１】
（実施例１−１）
実施例１は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物であるジエチレングリコールと第２有機化合物であるクエン酸との組み合わせからなら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０．３重量％のジエチレングリコールと、生石灰に対して０．３重量％のクエン酸を含んでいる。
【００８２】
比較例１−１、比較例１−２、比較例１−３および実施例１の消石灰のそれぞれを表１に示す。
【００８３】
【表１】
【００８４】
表１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）では、ＢＥＴ比表面積が１１．８ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は、４．０ｐｐｍである。市販品の消石灰と同様に、ＢＥＴ比表面積は小さく、酸性ガスの除去剤や排水の中和剤として使用する場合には、不向きである。また、比較例１−２（第１有機化合物のみの添加剤を使用した消石灰）では、ＢＥＴ比表面積は、３４．２ｍ２／ｇであり、後述の実施例１−１に比較すると小さい。比較例１−２でのＣＯＤ値は、１３０ｐｐｍと実施例１−１との比較でも絶対値としても大きい。比較例１−３では（第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、３２．７ｍ２／ｇであり、やはり後述の実施例１−１に比較すると小さい。比較例１−３のＣＯＤ値は、７６ｐｐｍと小さいが、ＢＥＴ比表面積が小さく、実際上の使用としては不適である。
【００８５】
一方、実施例１−１（第１有機化合物と第２有機化合物の組み合わせからなる添加剤を使用した消石灰）では、ＢＥＴ比表面積は、３９．２ｍ２／ｇである。ＣＯＤ値も、９７ｐｐｍと大きすぎることが無く、実際上の使用に適している。実施例１−１の結果からわかる通り、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなる消石灰は、高いＢＥＴ比表面積を実現できる。これだけのＢＥＴ比表面積を有する場合には、消石灰は、酸性ガスの除去剤や排水の中和剤として、好適に用いられる。
【００８６】
（第１有機化合物と第２有機化合物との混合が好適である理由）
【００８７】
実施の形態１における消石灰は、消化工程において第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなる添加剤を添加されることが好適である。この添加剤は、第１有機化合物（すなわち、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の少なくとも一つ）のみを含んだり、第２有機化合物（すなわちオキシカルボン酸）のみを含んだりすることは、低いＣＯＤ値や高いＢＥＴ比表面積を実現するのに不適である。
【００８８】
発明者は、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなる添加剤を生石灰に添加し、この添加剤全体に対する第２有機化合物の一例であるクエン酸の添加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におけるクエン酸の添加量の変化に対する消石灰のＢＥＴ比表面積を示すグラフである。なお、第１有機化合物としてジエチレングリコールを用いている。
【００８９】
図２のグラフでは、横軸は生石灰に対するクエン酸の添加量を示している。縦軸は、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積を示している。図２のグラフの原点における値「０」は、第２有機化合物であるクエン酸が全く含まれていない添加剤（第１有機化合物だけの添加剤）を示しており、図２のグラフの原点の逆位置である値「０．６」である点は、第１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（第２有機化合物だけの添加剤）を示している。
【００９０】
なお、添加剤中の第１有機化合物と第２有機化合物との添加比率に関係なく、生石灰に対して０．６重量％の添加剤が添加される。
【００９１】
図２のグラフから明らかな通り、添加剤が第１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、添加剤が第２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。グラフ中の曲線は、第１有機化合物と第２有機化合物とが混合されている状態である場合（原点と値「０．６」との間の曲線）に、ＢＥＴ比表面積が大きいことを示している。
【００９２】
すなわち、図２のグラフからは、添加剤が第１有機化合物と第２有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。
【００９３】
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、添加剤の添加量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、添加剤が第１有機化合物と第２有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。
【００９４】
また、第１有機化合物同士での添加比率を変化させても、消石灰のＢＥＴ比表面積は増加しない。図３は、本発明の実施の形態１における第１有機化合物の添加量とＢＥＴ比表面積との関係を示すグラフである。生石灰に対して、ジエチレングリコール（第１有機化合物）およびジプロピレングリコール（第１有機化合物）の組み合わせである添加剤が添加されて製造された消石灰のＢＥＴ比表面積が算出されている。
【００９５】
図３の横軸は、生石灰に対するジプロピレングリコール（第１有機化合物）の添加量を示す。原点においては、添加剤は、ジエチレングリコールのみであり（すなわち、ジプロピレングリコールは添加されていない）、原点と対称位置である値「１」においては、添加剤は、ジプロピレングリコールのみである。図３のグラフから明らかな通り、ジプロピレングリコールの添加量を増加させていっても、ＢＥＴ比表面積は比例的に（あるいは直線的に）減少するだけである。すなわち、第１有機化合物と第１有機化合物との組み合わせでは、製造される消石灰の性能に好影響を与えない。
【００９６】
（第１有機化合物の多様性）
第１有機化合物は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つの物質を含む。多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類のそれぞれは、更に種々の物質を含み、既述の通り、様々な物質によって代替される。この結果、第１有機化合物として選択可能な物質が様々になるので、実施の形態１の消石灰の製造が容易かつ低コストになる。
【００９７】
発明者は、実際に第１有機化合物を様々に変化させながら、各種の消石灰を製造して、ＣＯＤ値とＢＥＴ比表面積を測定した。下記の実施例２−１から実施例２−１２に結果を示す。実施例２−１〜実施例２−１２のそれぞれでは、結果の比較を明確にするため、第２有機化合物として生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を用いることで統一されている。加えて、添加剤に用いられる第１有機化合物は、種類が異なるものの、実施例２−１〜実施例２−１２のそれぞれにおいて生石灰に対して０．５重量％の第１有機化合物が添加される。
【００９８】
（実施例２−１）
実施例２−１は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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と、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【００９９】
（実施例２−２）
実施例２−２は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１００】
（実施例２−３）
実施例２−３は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０１】
（実施例２−４）
実施例２−４は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０２】
（実施例２−５）
実施例２−５は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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％のグルコースと、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０３】
（実施例２−６）
実施例２−６は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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％のガラクトースと、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０４】
（実施例２−７）
実施例２−７は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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％のフルクトースと、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０５】
（実施例２−８）
実施例２−８は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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％のソルビトールと、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０６】
（実施例２−９）
実施例２−９は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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％のマルトースと、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０７】
（実施例２−１０）
実施例２−１０は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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％のエタノールアミンと、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０８】
（実施例２−１１）
実施例２−１１は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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％のジエタノールアミンと、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１０９】
（実施例２−１２）
実施例２−１２は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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％のトリエタノールアミンと、生石灰に対して０．５重量％のクエン酸を含んでいる。
【０１１０】
以上のように、実施例２−１〜実施例２−１２の条件に基づいて製造された消石灰の、ＢＥＴ比表面積とＣＯＤ値とを、表２に一覧として示す。
【０１１１】
【表２】
表２から明らかな通り、実施例２−１で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は２１．７ｍ２／ｇ、ＣＯＤは１３０ｐｐｍである。実施例２−１では、ＢＥＴ比表面積が若干小さいものの、２０ｍ２／ｇの基準値を超えており、消石灰の性能としては十分である。実施例２−２で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は、３０．３ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は１４０ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値は、１４０ｐｐｍであるので若干高いが、許容範囲であると考えられる。このため、第１有機化合物は、エチレングリコールであってもプロピレングリコールであってもよいと考えられる。
【０１１２】
実施例２−３で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３２．２ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は１４０ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値は、１４０ｐｐｍであるので若干高いが、許容範囲であると考えられる。この実施例２−３の結果より、第１有機化合物として、ジプロピレングリコールが用いられてもよいと考えられる。
【０１１３】
実施例２−４で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は２７．２ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は１６０ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを若干下回るものの、許容範囲と考えられる。ＣＯＤ値は、１６０ｐｐｍであるので若干高いが、許容範囲であると考えられる。この実施例２−４の結果より、第１有機化合物として、グリセリンが用いられてもよいと考えられる。
【０１１４】
実施例２−５で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３５．５ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は５８ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値も十分に低い。この実施例２−５の結果より、第１有機化合物として、グルコースが用いられるのは好適であると考えられる。
【０１１５】
実施例２−６で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３４．３ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は６５ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値も十分に低い。この実施例２−６の結果より、第１有機化合物として、ガラクトースが用いられるのは好適であると考えられる。
【０１１６】
実施例２−７で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３３．８ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は６１ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値も十分に低い。この実施例２−７の結果より、第１有機化合物として、フルクトースが用いられるのは好適であると考えられる。
【０１１７】
実施例２−８で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３５．４ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は５５ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値も十分に低い。この実施例２−８の結果より、第１有機化合物として、ソルビトールが用いられるのは好適であると考えられる。
【０１１８】
実施例２−９で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３３．２ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は６６ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値も十分に低い。この実施例２−９の結果より、第１有機化合物として、マルトースが用いられるのは好適であると考えられる。
【０１１９】
実施例２−１０で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３７．１ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は５２ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値も十分に低い。この実施例２−１０の結果より、第１有機化合物として、エタノールアミンが用いられるのは好適であると考えられる。
【０１２０】
実施例２−１１で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３９．５ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は４７ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値も十分に低い。この実施例２−１１の結果より、第１有機化合物として、ジエタノールアミンが用いられるのは好適であると考えられる。
【０１２１】
実施例２−１２で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は４２．２ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は４５ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値も十分に低い。この実施例２−９の結果より、第１有機化合物として、トリエタノールアミンが用いられるのは好適であると考えられる。
【０１２２】
実施例２−１〜実施例２−１２の結果から、添加剤に含まれる第１有機化合物として、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の少なくとも一つが用いられれば、製造される消石灰は高い性能を示すようになる。また、第１有機化合物として選択される物質としては、糖類やエタノールアミン類が用いられると、ＢＥＴ比表面積の向上にとってメリットがあると考えられる。但し、表２に示される結果は、反応時間や添加量によって変動しうるので、絶対的な値ではなく傾向として把握されるべきである。このため、実施例２−１〜２−４のような多価アルコール類であっても（表２から明らかな通り、これらは他の場合に比較するとＢＥＴ比表面積が小さい）、消石灰の性能としては十分である。
【０１２３】
（第２有機化合物の多様性）
【０１２４】
また、実施の形態１における添加剤に含まれる第２有機化合物（オキシカルボン酸）も、様々な物質を用いることができる。発明者は、複数の種類の第２有機化合物を添加剤に用いて、実際に消石灰を製造して、ＢＥＴ比表面積およびＣＯＤ値を測定した。下記に、実施例３−１〜実施例３−３として説明する。
【０１２５】
（実施例３−１）
実施例３−１は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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（第１有機化合物）と、生石灰に対して０．５重量％の酒石酸（第２有機化合物）を含んでいる。
【０１２６】
（実施例３−２）
実施例３−２は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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（第１有機化合物）と、生石灰に対して０．５重量％のリンゴ酸（第２有機化合物）を含んでいる。
【０１２７】
（実施例３−３）
実施例３−３は、６０ｇの生石灰、４００ｇの水、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせからなら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（第１有機化合物）と、生石灰に対して０．５重量％の乳酸（第２有機化合物）を含んでいる。
【０１２８】
以上の、実施例３−１から実施例３−３によって製造された消石灰の結果について、表３に示す。
【０１２９】
【表３】
【０１３０】
表３から、実施例３−１〜３−３のそれぞれの消石灰の性能が確認される。
【０１３１】
実施例３−１で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は３０．４ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は１４０ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇを越えており十分と考えられる。ＣＯＤ値もやや大きいものの許容範囲である。この実施例３−１の結果より、第２有機化合物として、酒石酸が用いられてもよいと考えられる。
【０１３２】
実施例３−２で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は２５．１ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は１５０ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、やや低いものの２０ｍ２／ｇを越えており許容範囲であると考えられる。ＣＯＤ値もやや大きいものの許容範囲である。この実施例３−２の結果より、第２有機化合物として、リンゴ酸が用いられてもよいと考えられる。
【０１３３】
実施例３−３で得られる消石灰では、ＢＥＴ比表面積は２１．１ｍ２／ｇであり、ＣＯＤ値は１５０ｐｐｍである。ＢＥＴ比表面積は、やや低いものの２０ｍ２／ｇを越えており許容範囲であると考えられる。ＣＯＤ値もやや大きいものの許容範囲である。この実施例３−３の結果より、第２有機化合物として、乳酸が用いられてもよいと考えられる。
【０１３４】
以上の実施例３−１から実施例３−３でわかる通り、第２有機化合物として、様々なオキシカルボン酸が用いられることが可能である。第２有機化合物としての選択肢が多数あることで、消石灰の製造容易性および製造コストを低減できる。
【０１３５】
（第２有機化合物の添加量）
【０１３６】
添加剤は、第１有機化合物と第２有機化合物との組み合わせであることが好ましい。図３のグラフからも明らかな通り、添加剤においては、第２有機化合物であるオキシカルボン酸の作用が、高いＢＥＴ比表面積の実現に寄与している。
【０１３７】
（第２有機化合物の生石灰に対する添加量）
【０１３８】
第２有機化合物であるオキシカルボン酸の添加量は、生石灰に対して、０．０１重量％〜５重量％であることが好ましい。０．０１重量％以上であれば、オキシカルボン酸がもたらす作用によって、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積を増加させる。一方で、５重量％以上となると、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積の増加に対する寄与度がなくなるかもしくは悪影響が生じうるからである。
【０１３９】
図４は、本発明の実施の形態１における第２有機化合物の添加量とＢＥＴ比表面積との関係を示すグラフである。
【０１４０】
図４から明らかな通り、クエン酸（第２有機化合物である）の添加量が増えると、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積は増加し始める。しかしながら、生石灰に対して、１重量％を越える辺りからＢＥＴ比表面積が低下し始める。クエン酸の添加量が、生石灰に対して５重量％を越えると、ＢＥＴ比表面積が２０ｍ２／ｇを下回り始めるので、酸性ガス除去剤などに用いる場合には、不十分な消石灰となりうる。
【０１４１】
このように、図４のグラフからも明らかな通り、第２有機化合物であるオキシカルボン酸の添加量は、生石灰に対して、０．０１重量％〜５重量％であることが好ましい。
【０１４２】
（第１有機化合物の添加量）
【０１４３】
（生石灰に対する第１有機化合物の添加量）
第１有機化合物である多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の少なくとも一つは、生石灰に対して、０．０１重量％〜１０重量％の範囲で添加されることが好ましい。０．０１重量％以上の第１有機化合物が添加されると、製造される消石灰のＢＥＴ比表面積が大きくなるからである。一方、１０重量％以上の第１有機化合物が添加されると、消石灰のＢＥＴ比表面積の増加が生じなくなるからである。加えて、第１有機化合物の添加量が増えすぎると、ＣＯＤ値を増加させるからである。
【０１４４】
図５は、本発明の実施の形態１における第１有機化合物の添加量とＢＥＴ比表面積との関係を示すグラフである。図５のグラフ製作の基となった消石灰に添加される添加剤では、生石灰に対して１重量％のクエン酸（第２有機化合物）が添加されている。クエン酸の添加量は一定である。この状態において、ジエチレングリコール（第１有機化合物）の添加量が、徐々に変化されている。
【０１４５】
図５のグラフから明らかな通り、ジエチレングリコールの添加量が上がることで、得られる消石灰のＢＥＴ比表面積も増加する。一方で、ジエチレングリコールの添加量が１０重量％以上となると、ＢＥＴ比表面積の増加が止まる。このことからも、第１有機化合物である多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の少なくとも一つは、生石灰に対して、０．０１重量％〜１０重量％の範囲で添加されることが好ましい。
【０１４６】
以上、実施の形態１における消石灰は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
（実施の形態２）
【０１４９】
次に、実施の形態２について説明する。
【０１５０】
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。
【０１５１】
図６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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸との組み合わせである。
【０１５５】
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６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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
以上のような製造工程を経て、消石灰は製造される。このとき多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸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の値は小さくなる。
【０１６０】
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使用される。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。
【０１６１】
あるいは、実施の形態１、２で説明された消石灰は、排水の中和剤として使用される。酸性ガス除去剤と同様の理由で、高い効果を示す。
【０１６２】
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】
【０１６３】
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
【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、
前記消化工程において所定の添加剤が添加され、
前記添加剤は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸とが組み合わされた物質を含む、消石灰。
【請求項２】
前記消石灰は、ＢＥＴ比表面積が、２０ｍ２／ｇ以上であって、更に好ましくは３５ｍ２／ｇ以上である、請求項１記載の消石灰。
【請求項３】
前記多価アルコール類は、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１又は２記載の消石灰。
【請求項４】
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１から３のいずれか記載の消石灰。
【請求項５】
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１から４のいずれか記載の消石灰。
【請求項６】
前記オキシカルボン酸は、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸、乳酸、ヒドロアクリル酸、タルトロン酸およびこれらの水可溶性の塩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５のいずれか記載の消石灰。
【請求項７】
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６のいずれか記載の消石灰。
【請求項８】
前記オキシカルボン酸の添加量は、前記生石灰に対して、０．０１重量％〜５重量％である、請求項１から７のいずれか記載の消石灰。
【請求項９】
前記多価アルコール類、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８のいずれか記載の消石灰。
【請求項１０】
請求項１から９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１１】
請求項１から１９のいずれか記載の消石灰を有効成分とする、排水の中和剤。
【請求項１２】
生石灰および水の少なくとも一方に、所定の添加剤を第１混合する混合工程と、
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、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸とが組み合わされた物質を含む、消石灰の製造方法。
【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、
前記消化工程において所定の添加剤が添加され、
前記添加剤は、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸とが組み合わされた物質を含む、消石灰。
【請求項２】
前記消石灰は、ＢＥＴ比表面積が、２０ｍ２／ｇ以上であって、更に好ましくは３５ｍ２／ｇ以上である、請求項１記載の消石灰。
【請求項３】
前記多価アルコール類は、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１又は２記載の消石灰。
【請求項４】
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１から３のいずれか記載の消石灰。
【請求項５】
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１から４のいずれか記載の消石灰。
【請求項６】
前記オキシカルボン酸は、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸、乳酸、ヒドロアクリル酸、タルトロン酸およびこれらの水可溶性の塩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５のいずれか記載の消石灰。
【請求項７】
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６のいずれか記載の消石灰。
【請求項８】
前記オキシカルボン酸の添加量は、前記生石灰に対して、０．０１重量％〜５重量％である、請求項１から７のいずれか記載の消石灰。
【請求項９】
前記多価アルコール類、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８のいずれか記載の消石灰。
【請求項１０】
請求項１から９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１１】
請求項１から１９のいずれか記載の消石灰を有効成分とする、排水の中和剤。
【請求項１２】
生石灰および水の少なくとも一方に、所定の添加剤を第１混合する混合工程と、
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、多価アルコール類、糖類およびエタノールアミン類の群から選択される少なくとも一つとオキシカルボン酸とが組み合わされた物質を含む、消石灰の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−６６９７６（Ｐ２０１２−６６９７６Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１４５５８（Ｐ２０１０−２１４５５８）
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（３９７００６７９３）古手川産業株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（３９７００６７９３）古手川産業株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
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