JP2000302418A - 精製過酸化水素水溶液の製造方法 - Google Patents

精製過酸化水素水溶液の製造方法

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直毅 木暮
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庄一郎 梶原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機物を除去した精製過酸化水素水溶液を効
率的に製造する方法を提供する。 【解決手段】 アントラキノン法による過酸化水素製造
において、(A)抽出工程からの粗過酸化水素水溶液を
逆浸透膜に接触させることにより、有機物を濃縮した濃
縮過酸化水素水溶液と有機物を除去した精製過酸化水素
水溶液に分離する工程、(B)該濃縮過酸化水素水溶液
を抽出工程の作動液入口側に戻す工程からなることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アントラキノン法
による精製過酸化水素水溶液の製造方法に関する。精製
過酸化水素水溶液は、殺菌剤として医療、漂白剤として
紙パルプ工業及び繊維工業において使用され、また、さ
らに精製されて半導体工業におけるウェハー洗浄に使用
される。
【0002】
【従来の技術】過酸化水素は、工業的にはアントラキノ
ン法によって製造されている。この方法は、アルキルア
ントラキノンを水不溶性有機溶媒(作動液)中で水素化
触媒の存在下、水素化して対応するアルキルアントラヒ
ドロキノンとし、触媒を濾別した後、酸素または空気に
より酸化することによって、元のアルキルアントラキノ
ンにすると共に過酸化水素を生成させる方法である。生
成された過酸化水素は、作動液から水により抽出して過
酸化水素水溶液とし、一方、アントラキノンを含む作動
液は、再び水素化する工程に戻している。
【0003】抽出された過酸化水素水溶液中には、反応
に使用した有機溶媒およびアントラキノン由来の有機物
が多量に含まれるため、該水溶液と過酸化水素合成に使
用した組成に類似した、あるいは異なる水不溶性有機溶
媒と接触させることにより有機物を抽出洗浄する。この
過酸化水素水溶液中には依然として有機溶媒およびアン
トラキノン類由来の有機不純物が残存しているため、さ
らに、蒸留により精製あるいは濃縮し、工業的に使用さ
れる濃度の工業用途向け過酸化水素水溶液として製品に
するのが一般的である。しかしながら、従来技術では、
蒸留時に加熱を必要とするなどエネルギーを多量に要
し、且つ過酸化水素が分解する問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術における上記したような課題を解決し、有機物を除
去した精製過酸化水素水溶液を効率的に製造する方法を
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
について鋭意研究を重ねた結果、抽出工程から出た粗過
酸化水素水溶液を逆浸透膜に接触させることにより、過
酸化水素の分解を伴うこと無く、効率的にこれら有機物
を除去できることを見出し、本発明を完成させるに至っ
た。
【0006】即ち本発明は、アントラキノン法により精
製過酸化水素水溶液を製造する方法において、(A)抽
出工程からの粗過酸化水素水溶液を逆浸透膜に接触させ
ることにより、有機物を濃縮した濃縮過酸化水素水溶液
と有機物を除去した精製過酸化水素水溶液に分離する工
程、(B)該濃縮過酸化水素水溶液を抽出工程の作動液
入口側に戻す工程からなることを特徴とする精製過酸化
水素水溶液の製造方法に関するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の抽出装置としてはミキサ
ーセトラー型、向流型等一般的な液抽出方法に使用され
る抽出装置であれば良い。抽出された粗過酸化水素水溶
液を逆浸透膜に接触させる方法としては、平膜、スパイ
ラルモジュール等の逆浸透膜を固定支持する耐圧容器と
加圧手段を有する逆浸透膜法により液体を濃縮、または
精製する装置を使用することができる。
【0008】使用される逆浸透膜としては特に制限はな
いが、有機物の阻止能が高く、かつ耐酸化性の高い低圧
高阻止逆浸透膜が望ましく、この様な膜としては芳香族
架橋ポリアミドとポリスルホンからなる日東電工製逆浸
透膜ES−10、ES−20等が挙げられる。加圧圧力
は、低圧逆浸透膜の一般的な操作圧力である0.49〜
1.5MPaの範囲が好ましい。また、加圧時の温度
は、室温である20〜30℃の範囲で行えばよいが、−
10℃程度まで冷却してもよい。
【0009】濃縮された濃縮過酸化水素水溶液の分離量
は、逆浸透膜へ供せられた過酸化水素水溶液の1〜50
重量%であることが好ましく、特に5〜20重量%であ
ることが望ましい。これよりも高いと、多量の濃縮過酸
化水素水溶液を生じるため、これを処理する廃棄設備あ
るいは精製設備が必要となる。また、これよりも低いと
濃縮過酸化水素水溶液中の有機物濃度が上昇するため、
過酸化水素水溶液の膜透過速度が低下し、有機物を除去
した精製過酸化水素水溶液が効率的に得られない。
【0010】逆浸透膜により分離された有機物が濃縮さ
れた過酸化水素水溶液は、前記抽出工程の作動液入口側
へ戻される。これにより、濃縮過酸化水素水溶液は、廃
棄されることなく再度抽出され、有機物は、水素化触媒
の再生時等で廃棄される。これにより、精製過酸化水素
水溶液を効率的に製造することができる。
【0011】
【実施例】以下、実施例により詳しく説明するが、本発
明は実施例によって限定されるものではない。過酸化水
素中水溶液中に含まれる有機物は、全有機炭素として表
し、島津製作所製TOC−5000全有機炭素計により
測定した。
【0012】実施例メシチレンとジイソブチルカルビノ
ールの容量比1対1の混合溶媒1l中に、2−アミルア
ントラキノン260g含有する混合溶液を作動液とし、
過酸化水素15.0g含有する混合溶液200lを水素
化し、さらに酸化した。この溶液20lを攪拌機を有す
る抽出槽へ入れ、ここにオルトリン酸15重量ppmを
添加したイオン交換水2lを加え、室温にて30分攪拌
した。これを静置し有機相と水相に分離し有機相を取り
出し、水相側へ前記混合溶液を20l添加し、抽出分離
操作を繰り返し実施した。この抽出分離操作を4回行
い、最終的に水相を分離し2.91kgの粗過酸化水素
水溶液を得た。該水溶液は、過酸化水素を31.7重量
%、全有機炭素350重量ppm含有していた。
【0013】次に、この粗過酸化水素水溶液2kgを逆
浸透膜(日東電工製ES−10)を装着固定した平膜型
薄層流式加圧セル(膜面積60cm2 )に、高圧ポンプ
により圧力0.75MPa、操作温度25℃で通液し
た。本操作により濃縮過酸化水素水溶液300g、精製
過酸化水素水溶液1.7kgを得た。両過酸化水素水溶
液中の過酸化水素濃度は、いずれも31.7重量%であ
り、全有機炭素は前者において2200重量ppm、後
者において18重量ppmであった。
【0014】得られた濃縮過酸化水素水溶液200gに
イオン交換水1.8kgを加え、2kgとして抽出槽へ
添加し、さらに、前記アントラキノン法により製造した
過酸化水素を含有する混合溶液20lを加え、攪拌分離
する抽出操作を前記と同様に4回実施した。この操作に
より過酸化水素水溶液が2.90kg得られ、この溶液
中の過酸化水素濃度は33.9重量%であり、全有機炭
素濃度は360重量ppmであった。この過酸化水素水
溶液を前記同様に逆浸透膜と接触させた。得られた濃縮
過酸化水素水溶液中の過酸化水素濃度は33.9重量%
であり、全有機炭素2300重量ppm、精製過酸化水
素水溶液中の過酸化水素濃度は33.9重量%、全有機
炭素は18重量ppmであった。
【0015】
【発明の効果】本発明により過酸化水素の分解を抑え、
有機溶媒およびアントラキノンに由来する有機物を除去
した精製過酸化水素水溶液を効率的に製造することがで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D006 GA05 HA41 HA61 KA01 KA63 KB30 KE07P KE12P KE13P KE14P KE16P KE30Q MA03 MB20 MC56 MC62 PA01 PB12 PB20 PB70 PC01 PC25 PC41 4D056 AB01 AC22 BA04 BA14 CA06 CA17 CA26 CA28 CA31 CA39

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アントラキノン法により精製過酸化水素
    水溶液を製造する方法において、(A)抽出工程からの
    粗過酸化水素水溶液を逆浸透膜に接触させることによ
    り、有機物を濃縮した濃縮過酸化水素水溶液と有機物を
    除去した精製過酸化水素水溶液に分離する工程、(B)
    該濃縮過酸化水素水溶液を抽出工程の作動液入口側に戻
    す工程からなることを特徴とする精製過酸化水素水溶液
    の製造方法。
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