JPH07232038A - アルカリ含有液からアルカリを回収する方法 - Google Patents

アルカリ含有液からアルカリを回収する方法

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JPH07232038A
JPH07232038A JP2783794A JP2783794A JPH07232038A JP H07232038 A JPH07232038 A JP H07232038A JP 2783794 A JP2783794 A JP 2783794A JP 2783794 A JP2783794 A JP 2783794A JP H07232038 A JPH07232038 A JP H07232038A
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JP
Japan
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alkali
exchange membrane
liquid
cation exchange
membrane
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JP2783794A
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English (en)
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Tsutomu Naganuma
力 長沼
Kazuo Umemura
和郎 梅村
Haruhisa Miyake
晴久 三宅
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】アルカリ含有液からアルカリを回収する。 【構成】方法の前段工程に、拡散透析槽或は電気透析槽
を使用して、大部分のアルカリを回収し、方法の後段工
程に、バイポーラ膜を使用した電気透析槽を用いて残存
アルカリを実質的に回収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ含有液からア
ルカリを回収する方法に関し、特にビスコースレーヨン
製造中に生ずる高濃度アルカリ含有液からアルカリを回
収する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】化学産業においては、アルカリ含有液か
らアルカリを回収する必要性がたびたび生ずる。例え
ば、ビスコースレーヨンの製造では、原料セルロースを
カセイソーダに浸漬圧搾後、ヘミセルロースを含む高い
濃度のアルカリ含有液が生ずる。この場合、今まで、こ
れらのアルカリ含有液は、直接中和沈殿法により中性塩
に転換した後、又は拡散透析法などによって或る程度ア
ルカリを回収後、公共水域などに放流することにより処
理されてきている。しかし、この従来の方法では、中和
された量のアルカリを何らかの方法で補給しなければな
らず、しかも最近、特に諸外国では、中性塩に対する投
棄規制がなされてきており、これら従来の方法を行うこ
とが困難になってきている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の技術の欠点である新規なアルカリの補給及び中性塩の
投棄を効率よく解決しようとするものである。そのた
め、本発明は、環境の保全、省資源、経済性の点から優
れている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルカリ含有
液からアルカリを回収する方法において、(1)該アル
カリ含有液を、陽イオン交換膜よりなる拡散透析槽又は
陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜からなる電気透析槽
により処理して大部分のアルカリを回収する工程、
(2)工程(1)において大部分のアルカリを回収した
後の液を、バイポーラ膜、陰イオン交換膜及び陽イオン
交換膜よりなる電気透析槽によりさらに処理して、酸と
アルカリとに分離し回収する工程よりなる。
【0005】本発明によれば、化学産業で生ずる多くの
アルカリ含有液からアルカリを回収できる。例えば、ビ
スコースレーヨン製造中のアルカリセルロースの浸漬、
圧搾後のヘミセルロースを含む比較的高濃度のアルカリ
性廃液、又は精錬工業のシルケット加工のアルカリ性廃
液が挙げられる。先ず、本発明の工程(1)について説
明する。この工程では、拡散透析槽或は電気透析槽の何
れかを使用する。これら槽に用いられるイオン交換膜
は、分離する対象がアルカリ性であるために、基本的に
耐アルカリ性であることが要求される。耐アルカリ性の
イオン交換膜であれば、任意のものが使用可能である
が、以下のイオン交換膜が好ましい。
【0006】拡散透析槽或は電気透析槽に使用される陽
イオン交換膜としては、優れた選択透過性及び耐アルカ
リ性の点から、パーフルオロ系のものが好ましい。そし
て、具体的には、それは、
【0007】
【化2】
【0008】(式中、mは0又は1であり、nは1−5
の整数であり、x/yは2−16の整数であり、XはS
3 M又はCOOMであり、Mは水素、アルカリ金属、
アルカリ土類金属又はアンモニウム基である)により示
される繰返し単位を有する重合体よりなる陽イオン交換
膜である。陽イオン交換膜の厚さは、通常5−1000
μmであるが、膜抵抗性及び強度の点からみて20−5
00μmが好ましい。そして、そのイオン交換容量は、
膜抵抗性及び選択性の点から、0.5−2.0meq/
g乾燥樹脂、好ましくは0.8−1.5meq/g乾燥
樹脂である。さらに、この陽イオン交換膜は、耐アルカ
リ性物質例えばポリオレフィン或は含フッ素系重合体の
織布又は不織布により補強されていてもよい。
【0009】一方、電気透析槽に使用される陰イオン交
換膜としては、ヒドロキシルイオンの透過性が大きくし
かも陽イオンの透過性がなるべく小さいものが使用され
る。例えば、スチレンとジビニルベンゼンとの共重合体
に陰イオン交換膜として四級アンモニウム基を導入した
膜、陰イオン交換基又はそれに転換可能な官能基を有す
る単量体をオレフィン系又は含フッ素系の重合体の多孔
体、織布、不織布、フィルムなどにグラフト重合した陰
イオン交換膜などが使用可能である。特に、耐アルカリ
性及び耐薬品性にすぐれているので、ポリプロピレン或
はポリエチレンなどのポリオレフィンの織布を使用し、
そのポリオレフィンに、スチレンとジビニルベンゼンと
の共重合体又はさらにビニルベンジルクロリドを加えた
共重合体の一部が放射線などの高エネルギーによりグラ
フト重合した四級アンモニウム基を有する陰イオン交換
膜が好ましい。陰イオン交換膜の厚さは、通常5−50
0μmであるが、膜抵抗性及び膜強度の点から、20−
150μmが好ましい。そのイオン交換容量は、0.5
−4.0meq/g乾燥樹脂、好ましくは0.8−3.
0meq/g乾燥樹脂である。
【0010】工程(1)における操作条件は、処理する
アルカリ含有液により異なるが、例えば、温度は10−
50℃であり、電流密度は1−30A/dm2 であり、
アルカリ含有液の供給速度は0.5−20cm/秒であ
る。工程(1)では、工程(1)に供給されるアルカリ
含有液中のアルカリを少なくとも65%回収する。
【0011】次に、本発明の工程(2)では、電気透析
槽が使用される。槽では、バイポーラ膜、陰イオン交換
膜及び陽イオン交換膜が使用される。使用されるバイポ
ーラ膜は、陽イオン交換層及び陰イオン交換層からなる
ものであり、或る程度の耐アルカリ性があれば任意のも
のが使用できる。又、陽イオン交換膜としては、スチレ
ンとジビニルベンゼンとの共重合体をスルホン化した汎
用のもので十分であり、橋かけ結合を有しないパーフル
オロ系のものでもよい。陰イオン交換膜も、特に限定さ
れず、スチレンとビニルベンジルハライドとの共重合体
を四級アンモニウム化した陰イオン交換膜が使用でき
る。好ましくは、ビニルベンジルハライドの代りに4−
ビニルビリジンを使用したピリジニウム塩のような弱塩
基性の非アンモニウム塩を陰イオン交換基とした陰イオ
ン交換膜の方が、高い電流効率を得ることができる。
【0012】工程(2)の操作条件は、工程(1)と同
じく処理されるアルカリ含有液により異なるが、例えば
温度は10−90℃、好ましくは30−80℃、さらに
好ましくは50−70℃であり、電流密度は0.5−2
0A/dm2 であり、液の供給速度は0.5−10cm
/秒である。工程(2)により、工程(1)から排出さ
れた液に含まれるアルカリを実質的に全て回収すること
ができる。
【0013】本発明では、工程(1)と工程(2)との
間に、工程(1)からの排出液を中和する工程を設ける
と、アルカリの回収を効率よく行うことができる。中和
には、無機酸例えば塩酸、硫酸などを使用する。次に、
本発明を図について説明する。図1において、アルカリ
含有液は、ライン5から拡散透析槽1の透析室2に供給
される。拡散透析槽1は、透析室2、回収室3及び陽イ
オン交換膜4からなる。供給されたアルカリ含有液中の
アルカリ(NaOH、KOHなど)は、陽イオン交換膜
4を透過拡散して、回収室3で回収される。ライン8か
らは、希釈水が供給されて、適当なアルカリ回収液9と
して回収される。
【0014】拡散透析槽1をでた液6は、その一部は循
環されるが、ライン7を通じてそのまま電気透析槽13
に供給してもよい。しかし、好ましくは中和槽10で完
全に中和してから供給するのが好ましい。中和された液
11は、電気透析槽13の塩室15に供給される。電気
透析槽13(特表平2−500420号公報(特にFI
G3)に示される)は、アルカリ生成室14、塩室15
及び酸生成室16からなり、各室の隔膜として、陽イオ
ン交換膜、陰イオン交換膜、並びに陽イオン交換層及び
陰イオン交換層からなるバイポーラ膜が使用されてい
る。バイポーラ膜の陽イオン交換層と陰イオン交換層と
の界面で水が***して水素イオン及びヒドロキシルイオ
ンが生成され、酸室16に酸が生成し、アルカリ室14
にアルカリが生成する。希釈された液17は、拡散透析
槽1の回収室3の希釈水8として再利用される。アルカ
リ室14で生成されたアルカリは、ライン18で回収再
利用される。酸室16で生成した酸は、ライン19によ
り中和槽10の中和用の酸に利用される。
【0015】図2は、図1の態様と異なり、工程(1)
において拡散透析槽の代りに、電気透析槽を使用する。
ライン27により、アルカリ含有液が電気透析槽21の
脱塩室22及び24に供給される。脱塩液中の陽イオン
例えばナトリウムイオン或はカリウムイオンは、陽イオ
ン交換膜25を透過して濃縮室23に移動し、一方脱塩
液中の陰イオン即ちヒドロキシルイオンは、陰イオン交
換膜26を透過して濃縮室23に移動する。従って、ア
ルカリ含有液中のアルカリは、大部分濃縮室23に移動
し、濃縮回収される。大部分のアルカリを回収された残
りの液は、直接電気透析槽38に供給してもよいが、中
和槽32により中和され、次に槽38に供給されるのが
好ましい。
【0016】
【実施例】
実施例 1 レーヨンパルプ圧搾アルカリ性廃液(液組成、NaOH
21重量%、ヘミセルロース 4重量%、H2 O 7
5重量%)を、先ず陽イオン交換膜(PTFE織布によ
り補強され厚さ140μmのCF2 =CF2 とCF2
CFOCF2 CF(CF3 )O(CF22 SO3 Hと
の共重合体からなるパーフルオロ系陽イオン交換膜(イ
オン交換容量 1.1meq/g乾燥樹脂)を使用した
拡散透析槽(膜有効透過面積 1.2dm2 、ユニット
数 5、液温度 40℃)により、アルカリ回収を行
い、回収液としてNaOH 14.5重量%、ヘミセル
ロース 0.2重量%、H2 O 85.3重量%の組成
を有する液が回収され、透析液としてNaOH 1.9
重量%、ヘミセルロース 3.4重量%、H2 O 9
4.7重量%の組成を有する液が得られた。
【0017】次に、得られた透析液を5重量%の硫酸水
溶液により中和した。得られた水溶液を、電気透析槽
(膜有効透過面積 1.2dm2 、ユニット数5、液温
度 55℃、電流密度 10A/dm2 )に供給して、
酸として5重量%の硫酸、アルカリとして15重量%の
水酸化ナトリウムを生成電流効率70%で得た。
【0018】電気透析槽には、バイポーラ膜、前記の拡
散透析槽に使用したのと同一の陽イオン交換膜、陰イオ
ン交換膜(スチレン/ジビニルベンゼン/4−ビニルピ
リジン共重合体からなり、塩化ビニル織布で補強された
もの、イオン交換容量 3.0meq/g乾燥樹脂、膜
の厚さ 120μm)を装着した。バイポ−ラ膜は、陰
イオン交換層として、スチレン/ジビニルベンゼン共重
合体からなり、ポリプロビレン織布で補強され四級アン
モニウム基を有する陰イオン交換膜(イオン交換容量
3.0meq/g乾燥樹脂、膜の厚さ 120μm)を
使用し、陽イオン交換層として、PTFE織布により補
強され厚さ30μmのCF2 =CF2 とCF2 =CFO
CF2 CF(CF3 )O(CF22 SO3 Hとの共重
合体からなるパーフルオロ系陽イオン交換膜(イオン交
換容量 1.1meq/g乾燥樹脂)を使用した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一つの態様を示すフローシート
である。
【図2】本発明の実施の他の一つの態様を示すフローシ
ートである。
【符号の説明】
1 拡散透析槽 2 透析室 3 回収室 4 陽イオン交換膜 10 中和槽 13 電気透析槽 14 塩基室 15 塩室 16 酸室 21 電気透析槽 22 脱塩室 23 濃縮室 24 脱塩室 25 陽イオン交換膜 26 陰イオン交換膜 32 中和槽 38 電気透析槽 39 塩基室 40 塩室 41 酸室

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルカリ含有液からアルカリを回収する方
    法において、(1)該アルカリ含有液を、陽イオン交換
    膜よりなる拡散透析槽又は陽イオン交換膜及び陰イオン
    交換膜からなる電気透析槽により処理して大部分のアル
    カリを回収する工程、(2)工程(1)において大部分
    のアルカリを回収した後の液を、バイポーラ膜、陰イオ
    ン交換膜及び陽イオン交換膜よりなる電気透析槽により
    さらに処理して、酸とアルカリとに分離し回収する工
    程、よりなる方法。
  2. 【請求項2】工程(1)において大部分のアルカリを回
    収した後の液を中和し工程(2)で処理する請求項1の
    方法。
  3. 【請求項3】アルカリ含有液が、ビスコースレーヨン製
    造工程から生ずる廃液である請求項1の方法。
  4. 【請求項4】陽イオン交換膜が、 【化1】 (式中、mは0又は1であり、nは1−5の整数であ
    り、x/yは2−16の整数であり、XはSO3 M又は
    COOMであり、Mは水素、アルカリ金属、アルカリ土
    類金属又はアンモニウム基である)により示される繰返
    し単位を有する重合体よりなる請求項1の方法。
  5. 【請求項5】陰イオン交換膜が、ポリオレフィンフィル
    ム或は布に担持されたスチレンの重合体或はスチレンと
    ジビニルベンゼンとの共重合体からなり、陰イオン交換
    基として四級アンモニウム基を有する請求項1の方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1025281A1 (en) * 1997-04-03 2000-08-09 Sachem, Inc. Synthesis of onium hydroxides from onium salts
WO2002048044A3 (en) * 2000-12-12 2002-09-12 Jurag Separation Aps A method and apparatus for isolation of ionic species by electrodialysis
JP2009039695A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Research Institute Of Innovative Technology For The Earth 酸とアルカリの製造方法
CN105463505A (zh) * 2015-11-25 2016-04-06 合肥科佳高分子材料科技有限公司 用于对碱法提钒过程中的钒碱料液进行扩散渗析和电解电渗析集成处理的装置和方法
CN105668889A (zh) * 2016-01-07 2016-06-15 浙江蓝极膜技术有限公司 一种双极膜电渗析法回收硫酸及甲胺盐废水中硫酸和甲胺的工艺

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1025281A1 (en) * 1997-04-03 2000-08-09 Sachem, Inc. Synthesis of onium hydroxides from onium salts
EP1025281A4 (en) * 1997-04-03 2002-03-27 Sachem Inc SYNTHESIS OF ONIUM HYDROXIDES FROM ONIUM SALTS
WO2002048044A3 (en) * 2000-12-12 2002-09-12 Jurag Separation Aps A method and apparatus for isolation of ionic species by electrodialysis
US7704361B2 (en) 2000-12-12 2010-04-27 Jurag Separation A/S Method and apparatus for isolation of ionic species from a liquid
JP2009039695A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Research Institute Of Innovative Technology For The Earth 酸とアルカリの製造方法
CN105463505A (zh) * 2015-11-25 2016-04-06 合肥科佳高分子材料科技有限公司 用于对碱法提钒过程中的钒碱料液进行扩散渗析和电解电渗析集成处理的装置和方法
CN105668889A (zh) * 2016-01-07 2016-06-15 浙江蓝极膜技术有限公司 一种双极膜电渗析法回收硫酸及甲胺盐废水中硫酸和甲胺的工艺

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