KR0132529B1 - 과산화수소수용액의 농축정제방법 - Google Patents

Abstract

조과산화수소수용액을 증발기에서 안개형상의 액을 수반하는 증기로 증발시키고, 기액분리기에서 증기를 안개형상의 액과 분리시키고, 증기를 분별증류관에서 분별증류시키는 공정으로 이루어져, 불순물함량에 대한 생산용액의 품질을 대폭상승시키는 조과산화수소수용액으로부터 농축정제된 과산화수소수용액을 제조하는 방법의 개선에 관한 것으로, 이것은, 조과산화수소수용액을 증발기내로 도입하기 전에 다공성합성흡수제수지로 접촉처리하여 접촉처리후의 조과산화수소용액이 유기불순물을 유기탄소로 환산하여 50중량ppm이하로 함유하도록 조과산화수소수용액에서 유기불순물을 제거함으로써 달성된다. 이들 메카니즘에 관해 잘 이해할 수는 없지만, 조과산화수소수용액에서 유기불순물을 일차로 제거하는 것은, 기액분리기에 있어 안개형상액으로 수반된 증기의 기액분리효율성을 크게 증가시켜, 안개에 담지되어 증류관에 도입되는 오염불순물의 양을 감소시키는 효과를 지닌다.

Description

과산화수소수용액의 농축정제방법

제1도는 종래의 조과산화수소수용액의 농축정제장치시스템의 흐름도.

제2도는 본 발명에 따른 조과산화수소수용액의 농축정제장치시스템의 흐름도.

제3도는 사이클론의 개략사시도.

제4도는 안개분리기의 개락축단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

22 : 흡수제수지관 24 : 증발기

26 : 기액분리기 32 : 분별증류관

34 : 응축기

본 발명은 과산화수소수용액의 농축 및 정제방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 예를 들어, 안트라퀴논법으로 얻은 조(組)과산화수소수용액을 증발기에서 증기 및 수반하는 액으로 증발시키고, 기액분리기에서 증기를 상기 수반액과 분리하여 해당 수반액을 함유하지 않는 증기를 분별증류관에 도입하여 농축해어, 전자공업용의 초고순도과산화수소수용액 혹은 반도체장치의 제조에 필요한 초고순도 과산화수소수용액의 원료로서, 또는 광범위한 화학반응의 시약으로서 사용하는 과산화수소수용액의 농축 및 정제방법에 관한 것이다.

공지된 바와 같이, 과산화수소는 현재 안트라퀴논의 자동산화반응을 포함하는 소위 안트라퀴논법으로 제조되고 있으며, 이 안트라퀴논법에서는, 즉, 2-알킬안트라퀴논을 수불용성유기용매중에서 수소화촉매의 존재하에 수소화하여 대응하는 안트라히드로퀴논화합물로 하고, 여과에 의해 촉매를 제거한 뒤 산소 또는 공기로 산화시켜 원래의 안트라퀴논화합물을 재생하고, 동시에 과산화수소를 형성하여 이것을 물로 추출함으로써 과산화수소수용액을 얻는다. 얻어진 과산화수소수용액은 안트라퀴논화합물 및 유기용매와 이들의 열화물을 포함하는 불순물로서 상당량의 유기물질을 함유하고 있으므로, 보통, 수불용성유기용매로 과산화수소수용액중의 유기불순물을 추출해서 제거하여 유기불순물의 양이 감소된 일차로 정제된 과산화수소수용액(이하 이것을 조과산화수소수용액이라 함.)을 얻고 있다. 조과산화수소수용액의 과산화수소함량은 통상 15∼40중량%이나, 공업적으로 요구되는 과산화수소수용액중의 과산화수소함량은 30∼70중량%이기 때문에, 불순물함량과 관련한 문제점은 별문제라고 해도 대부분의 경우 과산화수소함량과 관련하여 상기 조과산화수소수용액을 농축시켜야 한다.

조과산화수소수용액의 농축정제방법에 관해 미국특허 제 3,073,755호, 영국특러 제 1,326,282호, 일본특허공보37-8256호 및 동공보 45-34926호 등에 각종 방법이 제안되어 있고, 이들 종래기술의 방법은 각각, 원리적으로, 조과산화수소수용액을 증발기에서 안개형상의 수반액과 함께 증기로 증발시키고, 이 안개형상의 수반액을 기액분리기에서 증기로부터 분리제거하여, 안개형상의 액이 없는 증기를 분별증류관에 도입하여 분별증류를 함으로로써 농축정제된 과산화수소수용액을 얻는 장치를 활용하고 있다.

상기 종래기술의 방법으로 얻은 과산화수소수용액은 각종 화학반응용 시약뿐만 아니라 표백제, 화학연마제 등으로서 대부분의 응용분야에 사용할 수 있다. 최근의 경향은, 반도체장치 및 인쇄회고기판의 제조를 포함한 전자공업분야에서 과산화수소수용액에 대한 요구가 해마다 증가하고 있고, 이들 전자공업분야에서 과산화수소수용액을 사용하는 경우 과산화수소수용액은 유기, 무기불순물과 관련하여 극히 높은 순도를 지녀야 하나, 조과산화수소수용액의 농축 및 정제를 위해 상기 종래방법으로 제조된 과산화수소수용액은 이점에 관해 항상 만족스러운 것이 아니었다.

즉, 상기 종래의 과산화수소수용액의 농축 및 정제방법은, 전자공업분야로의 사용에 적합한 고품질의 과산화수소수용액이 요망될 경우 몇몇 문제점을 내포하고 있다. 통상 조과산화수소수용액은 미량이지만 무시할 수 없는 농도의 유기불순물 이외에도 장치의 표면, 배관 등에서 연유하는 무기불순물을 함유하고 있고, 또한, 제조공정시 과산화수소의 분해를 방지할 목적으로 반응혼합물에 첨가된 안정제를 함유하는 경우도 있어, 비록 이들 유기 및 무기 불순물이 증발할 수는 없다 하더라도, 기액분리기에서부터 분별증류관에 도입된 증기는 이들 불순물을, 기액분리갠의 불완전한 기액분리에 기인하여 증기에 수반된 안개형상의 액으로 함유하므로, 분별증류관에서 얻은 농축· 정제된 과산화수소수용액은 불가피하게 이들 불순물로 오염되게 된다. 지금까지, 소위 안개제거장치(디미스터)등을 포함하는 각종 원리에 따라 작동하는 기액분리기를 사용하여 기액분리공정의 효율을 향상시키기 위해 장치시스템 및 운전조건에 관해 각종 제안 및 시도가 행해져 왔다.

그러나, 이들 제안 및 시도에도 불구하고, 기액분리기의 접촉면에 접촉할 경우의 과산화수소의 불안정성을 고려해 볼 때, 기액분리기의 증기에 대한 접촉표면적은 충분히 크게 될 수 없기 때문에 증발기에 있어서 조과산화수소수용액에서 생성된 증기로부터 극히 미세한 안개입자형상의 수반액을 완전히 제거한다는 것은 아주 곤란하며, 기액분리의 효율성에 관한 상기 문제점에도 불구하고, 전자공업분야로의 사용에 적합한 농축·정제과산화수소수용액의 순도에 부응하는, 만족스런 기액분리방법, 기액분리기구조 및 이들 작동상태는 아직 개발되어 있지 못한 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 기액분리기내의 불안전한 기액분리에 기인하여, 증발기의 조과산화수소수용액을 증발시켜 생성된, 안개형상의 수반액과 함께 증기가 기액분리기에 도입되어 분별증류관바닥에서 얻은 농축정제과산화수소수용액을 오염시키는 상기 문제점에 비추어 조과산화수소수용액으로부터 전자공업분야에서의 사용에도 적합한 고순도의 농축과산화수소수용액을 제조하는 수단을 제공하는 것이다.

즉, 본 발명은, 증발기에서 조과산화수소수용액을 안개형상의 액을 수반하는 증기로 증발시키는 공정과, 기액분리기에서 상기 증기를 상기 안개형상의 액과 분리시키는 공정과, 상기 증기를 분별증류관에서 분별증류시키는 공정으로 이루어진, 조과산화수소수용액으로부터 농축, 정제된 과산화수소수용액을 제조하는 방법에 있어서, 조과산화수소수용액을 증발기내로 도입하기 전에 상기 조과산화수소수용액을, 다공성합성흡수제수지로 충전된 관을 1∼50/시간의 공간속도로 통과시킴으로써 해당 수지와 접촉처리하여, 상기 조과산화수소수용액으로부터 유기불순물을 제거하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조해서 상세히 설명한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방법의 가장 중요한 특징은, 조과산화수소수용액을 증발기내로 도입하기 전에 특정한 예비처리를 실시한다는 점에 있으며, 나머지공정은 제 1도에 도시한 흐름도를 지닌 장치를 사용하는 종래방법과 동일하다. 이런 종래의 흐름도에서, 안트라퀴논법으로 얻은 조과산화수소수용액은 배관(1)을 통해 증발기(2)내로 도입되고, 이곳에서 안개형상의 수반액과 함께 증기로 증발된 다음 배관(3)을 통해 기액분리기(4)내로 도입된다. 기액분리기(4)에서 과산화수소, 수증기 및 휘발성불순물로 구성된 증기는, 증기상과 평형을 이룬 과산화수소수용액으로 구성된 동시에, 비휘발성불순물을 함유하는 안개형상의 수반액과 분리된다. 한편, 기액분리기(4)에서 증기와 분리된 상기 수반액은, 비휘발성불순물의 축적을 방지하기 위해 일부는 배관(12)을 통해 배출되나 증발기(2)로 재순환되며, 기액분리기(4)로부터 나온 증기는 배관(5)을 통해 분별증류관(6)의 중간높이로 도입된다. 분별증류관(6)에서, 해당 증류관(6)을 거슬러올라가는 상승증기내의 과산화수소농도는 배관(9)에서 증류관상부로 도입된 환류수와 접촉하여 점차 감소하고, 분별증류관(6)의 상부로부터 나오는 거의 과산화수소를 함유하지 않는 증기는, 배관(7)을 통해 응축기(8)로 도입되고, 이 응축기(8)에서 수증기는 응축수로 응축되어, 일부는 배관(9)을 통해 부분적으로 회수되고 일부는 배관(10)을 통해 부분적으로 배출된다. 반면, 분별증류관(6)을 거슬러내려가는 하류액의 과산화수소농도는 점점 증가하여 농축정제된 과산화수소수용액으로 분별증류관(6)바닥으로부터 배관(11)을 통해 배출된다. 조과산화수소수용액의 증발, 기액분리 및 분별증류는 통상 감압하에서 행해진다.

상기 방법으로 얻은 농축정제과산화수소수용액은 통상, 기액분리기(4)내의 기액분래효율성에 대한 불완전성에 기인하여 추측할 수 있듯이 순도와 관련하여 그다지 만족스럽지 못하므로, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 기액분리의 효율성은 불순물, 특히, 증발기(2)에 공급된 조과산화수소수용액에 함유된 유기불순물의 함량에 크게 좌오되어, 기액분리의 효율성은 증발기에 도입된 조과산화수소수용액의 유기불순물함량이 다른 경우, 동일형태의 기액분리기에 있어서도 현저하게 달라진다는 것을 예기치 않게 발견하게 되었다. 즉, 기액분리기내의 기액분리의 우수한 효율성은, 증발기에 도입된 조과산화수소수용액내의 유기불순물의 함량이 일정수준이하로, 예를 들면 유기탄소로 환산하여 50중량ppm이하로 감소될 경우에만 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명자들은 유기불순물을 효율적으로 제거하는 방법을 발견할 목적으로 이들 연구를 계속한 바, 증발기내로 조과산화수소수용액을 도입하기 전에 다공성흡수제수지로 접촉시키는 예비처리를 행하게 되었다.

조과산화수소수용액의 농축 및 정제를 위한 본 발명의 방법을 이하, 본 발명에 따른 방법의 흐름도를 도시하는 제2도와 관련하여 설명한다. 조과산화수소수용액은 배관(21)을 통해, 다공성흡수제수지비이드로 채워져 있는 흡수제수지관(22)내에 도입되어, 해당 수지와 접촉함으로써 유기불순물이 제거되게 된다. 다음에 상기 용액은 배관(23)을 통해 증발기(24)내로 도입하고, 해당 증발기에서는 상기용액을 증발시켜 과산화수소, 수증기 및 증기상과 평형을 이룬 안개형상의 액에 수반된 휘발성유기불순물로 이루어진 동시에 비휘발성불순물을 함유하는 증기를 생성한다. 배관(25)을 통해 상기 안개현상의 액에 수반된 증기가 기액분리기(26)내로 도입되면 증기는 아주 효율적으로 안개형상의 애고가 분리된다. 기액분리기(26)에 모아진 분류액을 과산화수소수용액으로서 배관(41)밖으로 배출하고 분류액이 없는 증기를 배관(27)을 통해 분별증류관(32), 바람직하게는 관바닥 혹은 바닥부근의 높이로 도입하고, 위로 올라가는 상승증기의 과산화수소농도는 배관(35)을 통해 관상부에 공급된 환류수와 역류접촉함으로써 점차 감소하고, 하류액의 과산화수소농도는 점차 증가하므로, 배관(37)을 통해 농축정제된 과산화수소수용액을 관바닥으로부터 뽑아낸다. 분별증류관(32)의 상부에서 배출된 증기는 배관(33)을 통해 응축기(34)로 도입되어 실질적으로 과산화수소를 함유하지 않는 응축수로 응축되어 일부는 배관(36)을 통해 배출되고, 일부는 환류수로거 분별증류관(32)의 상부로 되돌아간다. 물론, 응축수를 모두 배출하고, 대신 새로 탈이온수를 환류수로서 사용하며, 배관(37)을 통해 분별증류관(32)바닥에서 뽑아낸 고순도농축과산화수소수용액은 탱크(도시안함)에 저장되어 전송 및 출하된다.

조과산화수소수용액과 접촉하게 되는 흡수제수지과(22)을 채우는 다공성흡수제수지는 대표적으로 스티렌과 디비닐벤젠의 가교공중합체수지이며, 이런 흡수제수지를 비이드 형태로서 예를 들어, 상표명이 각각 Amberlites XAD-1, XAD-2, XAD-4 및 XAD-16(Rohm Hass co.제품), sepabeads SP207 및 SP825(Mitsubishi Chemical Industry Co. 제품)인 제품으로 구입할 수 있다. 또한, 염소화 혹은 브롬화스티렌과 디비닐벤젠의 공중합체수지도 적당하다. 또한, 조과산화수소용액을 흡수제 수지가 채워진 관을 통과시켜 해당 용액과 수지의 효율적인 접촉을 달성하는 것이 편리하며, 이 접촉처리시 조과산화수소수용액의 온도는 0∼40℃범위로 할 수 있다. 상기 용액을 수지충전관에 통과시킬 때 공간속도는 약 1∼50/시간, 바람직하게는 5∼30/시간이어야 하며, 한편, 조과산화수소수용액은 통상 전체유기탄소(TOC)로 환산한 비휘발성유기불순물을 100∼200중량ppm함유하므로, 수지접촉처리를 적당히 행할 경우 용액중의 TOC함량을 500ppm이하, 바람직하게는 40중량ppm이하로 감소시킬 수 있다.

상기 흡수처리후 증발기에서의 조과산화수소수용액의 증발속도는, 증발기에 도입된 용액에 함유된 순수한 과산화수소의 양을 100으로 할 때, 기액분리기에서 분리되어 배출된 농축과산화수소가 40∼75의 순과산화수소를 함유하도록 하는 것이 바람직하며, 증발기에서의 조과산화수소수용액의 증발공정은 50∼200Torr, 바람직하게는, 60∼150Torr하에서 실행하고, 증발기는, 증발기출구, 즉, 기액분리기입구에서의 증기온도가 40∼90℃, 바람직하게는 60∼80℃가 되도록 작동시킨다.

기액분리기의 형태는 특히 제한되지는 않지만, 사이클론 및 소위, 안개분리기(mist separator)를 만족스럽게 사용할 수 있고, 사이클론은 접선방향의 입구를 지닌 통상의 사이클론 혹은 시로코(sirocco)형태의 사이클론이어도 되며 이중, 제3도에 도시한 전자의 형태의 표준사이클론이 바람직하다. 표준사이클론의 치수비는, 화학공학편람이나 Perry's Chemical Engineers' Handbook(6판, 20∼84페이지, 20∼106도)에 기재되어 있는 바에 따라 비제한적으로 선택할 수 있다. 사이클론의 직경을 Dc라고 할 경우, 제 3도에 도시한 직경의 바람직한 범위는, B =1/4·Dc∼1/5·Dc ; h = 1/2·Dc; l = 1/2·Dc∼2/5·Dc; H1 = DC∼2·Dc; H2 = 2·Dc이다. 사이클론의 직경Dc를 사이클론의 입구에서의 증기류속도가 온도 및 압력에 대해 상술한 증발기의 작동조건하에서 10m/초∼150m/초, 바람직하게는 20m/초∼100m/초가 되도록 선택할 경우 사이클론의 우수한 성능을 보장할 수가 있다. 사이클론의 재질은 스테인레스강 혹은 알루미늄이나, 스테인레스강표면은 접촉시 과산화수소의 분해를 촉진할 문제가 있으므로, 알루미늄 또는 알루미늄합금이 바람직하다.

상기 안개분리기형태의 기액분리기를 제4도에 축단면도로 도시하였다. 안개분리기의 작동요소는 다수의 망을 적층하여 얻은 구조로서, 망의 적층의 빈 공간율, 즉, 적층의 부피량으로 나눈 망을 형성하는 필라멘트 혹은 와이어로 점유되지 않은 망의 적층의 빈 공간율이 95∼99%, 표면적, 즉, 망의 적층의 단위부피량당의 망을 형성하는 필라멘트 혹은 와이어의 전체표면적이 150∼1000㎡/㎥인 것이 바람직하다. 또, 망의 적층의 두께H3는 100㎜∼1,000㎜인 것이 바람직하다. 안개분리기의 직경으을, 해당 안개분리기에 대한 입구에서의 증기규의 속도가 증발기의 상술한 온도 및 압력의 운전조건하에 1m/초∼50m/초, 바람직하게는 5m/초∼25m/초가 되도록 선택할 경우 기액분리의 양호한 효율을 얻을 수 있다. 또한, 안개분리기를 형성하는 망의 재질로서는 플루오로카본수지필라멘트와 알루미늄와이어를 사용할 수 있으며, 다른 금속류는 안개분리기를 형성하는 망의 큰 표면적과 접촉함으로써 과산화수소용액을 오염시킬 가능성이 있어, 결국 과산화수소의 분해를 촉진하기 때문에 바람직하지 않다.

분별증류관의 구조 및 운전조건은 종래와 동일하며, 증류관바닥에서 뽑아낸 농축정제과산화수소수용액이 과산화수소를 40∼70중량%로 함유하는 비율로 제어하면서 환류수를 증류관상부에 도입시킨다.

여기서, 기액분리기의 기액분리효율성이, 증발기에 도입된 조과산화수소수용액의 품질, 특히 유기불순물함량에 크게 영향을 받는 메카니즘에 관해서 설득력있는 설명을 할 수는 없지만, 이런 효과는 조과산화수소수용액을 격력하게 교반하여 발포시킬 경우, 다량의 유기불순물을 함유하는 용액이 보다 강력한 발포를 일으키는 현상과 서로 관계가 있는 것으로 추측할 수 있다. 즉, 사이클론벽 혹은 안개분리기의 망에 일단 퇴적된 안개형상액의 비산은 액의 점도 혹은 이들 발포행동에 영향받는 경우를 상정할 수 있다.

상술한 바로부터 알 수 있듯이, 본 발명은, 상당량의 안개형상액을 분별증류관에 도입된 증기에 수반하도록 하여 상기 분별증류관밖에서 뽑아내진 농축정제과 산화수소수용액에 유기 및 무기비휘발성 불순물함량을 증가시키는 기액분리기의 낮은 기액분리효율로 인해, 제 1도의 흐름도에 도시된 종래장치시스템에서 얻어진 농축정제과사노하수소수용액의 품질을 충분히 높일 수 없다고 하는 문제점에 관한 해결책을 제광하는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 개선점을 실시예 및 비교예를 통해 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위는 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

실시예1 : 조과산화수소용액의 농축정제장치시스템을 제2도에 도시한 흐름도에 따라 구성, 즉, 내경이 60㎜, 높이가 1000㎜이고, 2501의 흡수제수지(Sepabeads SP207, 상기 참조)로 충전된 흡수제수지관, 기액분리기로서, 제3도에 도시한 Dc, B, h, l ,H1 및 H2치수가 각각 1240㎜, 310㎜, 620㎜, 620㎜, 2480㎜ 및 2480㎜인 Perry's Chemical Engineers' Handbook에 기재된 형태의 표준사이클론 및 관직경이 1700㎜이고, 높이 6000㎜까지 자기제패킹으로 충전된 알루미늄제분별증류관을 구비한 구성으로 하였다.

흡수제수지관에, 과산화수소 32중량%, 증발잔류물 38중량ppm, 전체유기탄소(TOC)90중량ppm 및 과산화수소에 대한 안전제로서 아미노트리(메틸렌포스포산)20 중량ppm과 함께 피로인산나트륨 10수염15중량ppm을 첨가하여 주로 도입시킨 나트륨 3500중량ppb를 함유하는 조과산화수소수용액을 5100/시간의 일정속도로 연속도입시켰다. 이 공급속도는 흡수제수지관내에서 수지비이드의 체적에 의거해서)20.4/시간의 공간속도에 상등한다.

증발기출구에서의 온도가 68∼70℃, 압력이 90∼100Torr이고, 환류수의 공급속도는 약15001/시간이며, 물질수지(balance)로부터 환산할때의 사이클론에 대한 입구에서의 가스흐름속도를 약 60m/초로 하여 고정운전상태를 설정한 경우, 과산화수소를 64중량% 함유하는 농축과산화수소수용액은 사이클론바닥에서 1600㎏/시간의 비율로 얻고, 54중량%의 과산화수소를 함유하는 농축정제용액은 증류관바닥에서부터 1400㎏/시간의 비율로 얻었다.

이렇게 얻은 농축정제과산화수소수용액은 원자흡수분광측광으로 측정한때의 무기불순물로서 나트륨12중량ppb와, JIS K1463에 규정된 방법으로 측정할때의 증발잔류물 4중량ppm을 함유하며, 흡수제수지관에서 나온 용액은 28중량ppm의 TOC를 함유하였다.

실시예2 : Perry's Chemical Engineers' Handbook에 기재된 표준사이클론의 내경 Dc가 960㎜인 기액분리기시스템을 사용하는 이외에도 실질적으로 실시예1과 동일한 공정을 행하였다. 사이클론입구의 가스흐름속도는 물질수지로부터 환산하여 대략 100m/초였다. 분별증류관바닥에서 얻은 농축정제과산화수소용액은 15중량ppb의 나트륨과 5중량ppm의 증발잔류물을 함유하였다.

비교예1 : 조과산화수소수용액을 흡수제수지관에 통과시키지 않고 직접 증발기에 도입시킨 이외에는 실질적으로 실시예1과 동일한 공정을 행였다.

분별증류관바닥에서 얻은 농축정제과산화수소수용액은 75중량ppb의 나트륨과 11중량ppm의 증발잔류물을 함유하였다.

비교예2 : 조과산화수소수용액을 흡수제수지관에 통과시키지 않고 직접 증발기에 도입시킨 이외에는 실질적으로 실질예2과 동일한 공정을 행하였다.

분별증류관바닥에서 얻은 농축정제과산화수소수용액은 110중량ppb의 나트륨과 15중량ppm의 증발잔류물을 함유하였다.

실시예 3: 흡수제수지관을 2501의 다른 흡수제수지(Amberlite XAD-2, 상기참조)로 충전하고, 기액분리기로서 사이클론을, 안개분리요소가 플루오르카본수지(Aflon, Asahi Glass Co. 제품)필라멘트로 이루어진 망의 250㎜다층적층구조이고, 공간비가 98%, 표면적이 380㎡/㎡인 안개분리기로 교체하는 이외에는 실시예1과 거의 동일한 공정을 행하였다. 증발기출구에서의 온도가 68∼70℃, 압력이 90∼100Torr, 환류수의 공급속도를 15001/시간으로 하여 고정상태를 설정한 경우, 과산화수소를 64중량% 함유하는 농축과산화수소수용액을 1600㎏/시간의 속도로 안개분리기의 바닥에서 뽑아내고, 과산화수소수를 54중량% 함유하는 농축정제과산화수소수용액은 분별증류관 바닥에서 1400㎏/시간의 속도로 얻었다. 안개분리기입구에서의 가스흐름속도는 물질수지로부터 약 7m/초였고, 흡수제수지관으로부터 나온 용액은 TOC를 35중량ppm함유하였다.

분별증류관 바닥에서 얻은 농축정제과산화수소수용액은 나트륨 10중량ppb이하와 증발잔류물 3중량ppm을 함유하였다.

비교예3 : 조과산화수소수용액을 흡수제수지관을 통과시키지 않고 직접 증발기내로 도입한 이외에는 실질적으로 실질예3과 동일한 공정을 행하였다.

분별증류관바닥에서 얻은 농축정제과산화수소수용액은 95중량ppb의 나트륨과 14중량ppm의 증발잔류물을 함유하였다.

비교예4: 조과산화수소수용액을 흡수제수지관을 통과시키지 않고 직접 증발기내로 도입하고, 안개분리기의 망의 적층높이를 500㎜로 증가시킨 이외에는 실질적으로 실시예3과 동일한 공정을 행하였다.

분별증류관의 바닥에서 얻은 농축정제과산화수소수용액은 88중량ppb의 나트륨과 12중량ppm의 증발잔류물을 함유하여, 안개분리기의 망의 적층높이를 증가시켜도 비교예3의 결과에 비해 약간만 향상되었을 뿐이었다.

Claims (4)

1. 조과산화수소수용액을 증발기에서 안개형상의 액을 수반하는 증기로 증발시키는 공정과, 기액분리기에서 상기 증기를 상기 안개형상의 액과 분리시키는 공정과, 상기 증기를 분별증류관에서 분별증류시키는 공정을 구비한, 조과산화수소수용액으로부터 농축정제과산화수소수용액을 제조하는 방법에 있어서, 상기 조과산화수소수용액을 증발기에 도입하기 전에 상기 조과산화수소수용액을, 다공성합성흡수제수지로 충전된 관을 1∼50/시간의 공간속도로 통과시킴으로써 해당 수지와 상기 조과산화수소수용액으로부터 유기불순물을 제거하는 것을 특징으로 하는 과산화수소수용액의 농축정제방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 다공합성흡수제수지는 스티렌과 디비닐벤젠의 가교공중합체수지인 것을 특징으로 하는 과산화수소수용액의 농축정제방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 다공성합성흡수제수지는 할로겐화스티렌과 디비닐벤젠의 가교공중합체수지인 것을 특징으로 하는 과사노하수소수용액의 농축정제방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 조과산화수소수용액의 상기 다공성합성흡수제수지와의 접촉처리는, 접촉처리후의 조과산화수소수용액이 유기불순물을 유기탄소로 환산하여 50중량ppm이하로 함유하도록 행하는 것을 특징으로 하는 과산화수소수용액의 농축정제방법.