JP2008127231A - Method and apparatus for purifying hydrogen peroxide solution - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a high purity hydrogen peroxide solution, by which colloidal metal compound particles (colloid impurities) contained as impurities in a hydrogen peroxide solution can be efficiently removed. <P>SOLUTION: In a method for purifying a raw hydrogen peroxide solution containing impurities by using a purification column filled with an ion exchange resin, a chelate resin or an adsorbing resin or using a RO membrane, the method for purifying the raw hydrogen peroxide solution is characterized by removing colloidal impurities contained in the raw hydrogen peroxide solution as a pretreatment of a purification treatment by adding a chelating agent to the raw hydrogen peroxide solution and then filtering the resulting raw hydrogen peroxide solution with a ceramic filter or by using a cation exchange resin or an anion exchange resin or by (i) adding a chelating agent to the raw hydrogen peroxide solution and then filtering the colloidal impurities contained in the hydrogen peroxide solution with a ceramic filter and (ii) using a cation exchange resin or an anion exchange resin. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は精製過酸化水素水の製造方法、特に過酸化水素水中に不純物として含まれるコロイド金属化合物粒子(コロイド不純物)を効率よく除去することが可能な高純度過酸化水素水の製造方法および該製造方法に使用される精製装置に関する。   The present invention relates to a method for producing purified hydrogen peroxide solution, particularly a method for producing high-purity hydrogen peroxide solution capable of efficiently removing colloidal metal compound particles (colloid impurities) contained as impurities in hydrogen peroxide solution, and The present invention relates to a purification apparatus used in a production method.

過酸化水素水は、紙、パルプの漂白、化学研磨液等の多くの分野で広く利用されているが、近年、シリコンウエハの洗浄剤や半導体工程の洗浄剤などの電子工業分野における利用が増大し、これにともない、過酸化水素水中の種々の不純物を極力低減した高純度な品質が要求されている。   Hydrogen peroxide solution is widely used in many fields such as paper, pulp bleaching, chemical polishing liquid, etc., but in recent years, its use in the electronics industry such as silicon wafer cleaning agents and semiconductor process cleaning agents has increased. In connection with this, high-purity quality in which various impurities in hydrogen peroxide water are reduced as much as possible is required.

ところで一般に、過酸化水素は、現在では、主にアントラキノン法により製造されている。その製造方法は、まず、2−アルキルアントラキノンなどのアントラキノン誘導体を、水不溶性の溶媒中で水素化触媒の存在下で水素化してアントラヒドロキノンとし、触媒を除去した後、空気により酸化することによって2−アルキルアントラキノンを再生するとともに、このとき生成する過酸化水素を水で抽出することによって過酸化水素含有水溶液を得る方法である。この方法をアントラキノン自動酸化法(AO法)という。   In general, hydrogen peroxide is currently produced mainly by the anthraquinone method. The production method is as follows. First, an anthraquinone derivative such as 2-alkylanthraquinone is hydrogenated in the presence of a hydrogenation catalyst in a water-insoluble solvent to form anthrahydroquinone, and after removing the catalyst, it is oxidized by air. -This is a method for regenerating alkyl anthraquinone and extracting the hydrogen peroxide produced at this time with water to obtain a hydrogen peroxide-containing aqueous solution. This method is called anthraquinone auto-oxidation method (AO method).

この方法によって製造された過酸化水素水中には、装置材質などに起因するAl、Fe、Crなどの無機イオン・化合物不純物が含まれている。このような金属不純物が含まれている過酸化水素を半導体製造分野に使用すると得られる半導体の信頼性を著しく低下させることがある。特に、近年半導体の信頼性に対する要求基準は一層高度なものとなり、そのため各金属イオン成分の濃度が一層低い水準、具体的にはpptさらにはサブpptオーダー程度まで過酸化水素を精製する必要がある。   The hydrogen peroxide solution produced by this method contains inorganic ions and compound impurities such as Al, Fe, and Cr due to the material of the apparatus. When hydrogen peroxide containing such metal impurities is used in the semiconductor manufacturing field, the reliability of the obtained semiconductor may be significantly reduced. In particular, in recent years, the requirements for semiconductor reliability have become more sophisticated, so that it is necessary to purify hydrogen peroxide to a lower level of each metal ion component, specifically to the order of ppt or sub-ppt. .

従来、過酸化水素水中の不純物はイオン交換樹脂やRO膜などを使用して除去されてきた。しかしながらいわゆるAO法で製造される原料過酸化水素水の不純物量は一定ではなくかなり幅がある。さらに原料過酸化水素水(工業用過酸化水素水)の保証項目は濃度、蒸発残分、遊離酸、安定度と少なく、高純度精製に重要な金属不純物などは保証していない。このような不純物量が一定ではない原料過酸化水素水を使用してイオン交換樹脂やRO膜などで構成した精製装置で精製すると、当然ながらイオン交換樹脂やRO膜のライフが一定にならない、非常に短いこともある。また不純物除去が期待されるレベルまで到達しないことも度々ある。   Conventionally, impurities in hydrogen peroxide water have been removed using ion exchange resins, RO membranes, and the like. However, the amount of impurities of the raw hydrogen peroxide solution produced by the so-called AO method is not constant and varies considerably. Furthermore, the guaranteed items for the raw hydrogen peroxide solution (industrial hydrogen peroxide solution) are low in concentration, evaporation residue, free acid, and stability, and metal impurities important for high-purity purification are not guaranteed. Naturally, the life of the ion exchange resin or RO membrane does not become constant when purified with a refining device composed of ion exchange resin or RO membrane using raw material hydrogen peroxide water with a non-constant amount of impurities. Sometimes it is short. In addition, it often does not reach the level where impurity removal is expected.

一般に過酸化水素水の精製工程では原料過酸化水素水を初期に孔径0.03〜0.2μmでMF(マイクロフィルター)フィルター濾過することが行われている。濾過されずに残った不純物を濃縮した過酸化水素水にレーザー光をあてるとチンダル現象が認められる。明らかに過酸化水素水中にコロイド不純物が存在していることが分かる。さらに目詰まりしたフィルター表面をSEM(走査型電子顕微鏡)で観察すると大量の球状の異物が捕捉されているのが見られる。この捕捉物はEPMA電子線マイクロアナライザーで分析すると圧倒的な量のAlとその他Ca,Feなどが認められる。   In general, in the purification process of hydrogen peroxide solution, the raw material hydrogen peroxide solution is initially filtered through a MF (microfilter) filter with a pore size of 0.03 to 0.2 μm. The Tyndall phenomenon is observed when a laser beam is applied to hydrogen peroxide that has been concentrated without impurities. Obviously, colloidal impurities are present in the hydrogen peroxide solution. Further, when the clogged filter surface is observed with an SEM (scanning electron microscope), a large amount of spherical foreign matter is captured. When this trapped substance is analyzed with an EPMA electron microanalyzer, an overwhelming amount of Al and other Ca, Fe, etc. are observed.

また安定剤にスズ酸ナトリウム(コロイド)を使用している原料過酸化水素水はイオン交換樹脂ではほとんど精製できないことも経験的に知っている。おそらくスズ酸ナトリウム(コロイド)がイオン交換樹脂の全面に吸着しイオン交換機能を阻害したものと思われる。   We also know from experience that raw material hydrogen peroxide, which uses sodium stannate (colloid) as a stabilizer, can hardly be purified by ion exchange resins. Presumably, sodium stannate (colloid) was adsorbed on the entire surface of the ion exchange resin and inhibited the ion exchange function.

さらに特開平9−2213505号公報(特許文献1)のように、孔径0.15μm以下の限外濾過膜で処理するとイオン性でない不純物Si,Al、Snなどが捕捉できるとあるが、この有機膜の限外濾過ではろ過処理の前と後で溶存しているメタル濃度に変わりがない。また特開2004−67402号公報(特許文献2)のように孔径0.004〜0.2μm以下のセラミックフィルター(限外濾過)で過酸化水素水を処理すると、引用文献2の実施例では、Si 18%、Al72%、Fe50%、有機質27.8%などを除去できるとあるが、これ
らは一時的な捕捉であり時間の経過とともにフィルターからリークして、汚染し、実用には不充分である。またこれら特許文献1および2では不純物として、コロイドについては全く認識されていない。さらに過酸化水素水中にコロイド不純物が存在していると示した従来技術はこれまでにない。
特開平9−2213505号公報 特開2004−67402号公報
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-2213505 (Patent Document 1), when treated with an ultrafiltration membrane having a pore size of 0.15 μm or less, impurities such as Si, Al, Sn, etc. that are not ionic can be captured. In ultrafiltration, there is no change in the dissolved metal concentration before and after filtration. In addition, when hydrogen peroxide solution is treated with a ceramic filter (ultrafiltration) having a pore diameter of 0.004 to 0.2 μm or less as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-67402 (Patent Document 2), in the example of Reference Document 2, Si 18% , Al72%, Fe50%, organic matter 27.8%, etc. can be removed, but these are temporary traps that leak from the filter over time and become contaminated, which is insufficient for practical use. In these Patent Documents 1 and 2, colloids are not recognized at all as impurities. Furthermore, there has never been a prior art that shows that colloidal impurities exist in hydrogen peroxide water.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-2213505 JP 2004-67402 A

このため、AO法で製造される過酸化水素水中に含まれるコロイド不純物を効率的に除去しうる方法の出現が望まれていた。   For this reason, the advent of a method capable of efficiently removing colloidal impurities contained in hydrogen peroxide water produced by the AO method has been desired.

このような情況のもと、本発明者らは、前記問題点を解決すべく鋭意検討したところ、イオン交換樹脂やRO膜などで構成した過酸化水素水の精製装置で、このようなライフの短命化や精製規格に達しない不良が起きる原因は、原料過酸化水素中のコロイド金属化合物粒子(コロイド不純物)にあることを見出した。なお、一般に、コロイドとは物質が原子あるいは低分子より大きい粒子として分散している時、この分散粒子を言う。コロイド粒子はおおよそ直径が1〜100nmの範囲にある。   Under such circumstances, the present inventors have intensively studied to solve the above-mentioned problems. As a result, the hydrogen peroxide water purifying apparatus composed of an ion exchange resin, an RO membrane, etc. It has been found that the cause of defects that are short-lived and do not reach the purification standard is the colloidal metal compound particles (colloid impurities) in the raw hydrogen peroxide. In general, colloid means dispersed particles when a substance is dispersed as particles larger than atoms or small molecules. Colloidal particles are approximately in the range of 1-100 nm in diameter.

原料過酸化水素水が製造される製造工程には純度の高いアルミニウム材が使われている。一般にアルミニウム材は過酸化水素水によって生じた酸化膜で浸食を防ぐが、一方で一部点状に浸食を受けて不溶性の水酸化アルミニウムの白色沈殿を生じるとの文献にもある。これらコロイド不純物は原料過酸化水素の製造工程で生成されるものであるが、非常に小さな微粒子になっており、また水酸化物や酸化物の水和物の構造をしており、様々なものに吸着し易い性質を持っている。そのためコロイド不純物がイオン交換樹脂やRO膜に吸着してその精製能力を低下させることを本発明者らは見出した。   A high purity aluminum material is used in the manufacturing process in which the raw hydrogen peroxide solution is manufactured. In general, an aluminum material prevents erosion by an oxide film produced by hydrogen peroxide solution, but there is a literature that partly erodes and forms white precipitate of insoluble aluminum hydroxide. These colloidal impurities are produced in the raw material hydrogen peroxide manufacturing process, but they are very small particles and have a structure of hydroxide or oxide hydrate. It has the property of being easily absorbed. For this reason, the present inventors have found that colloidal impurities are adsorbed on the ion exchange resin or the RO membrane to reduce its purification ability.

イオン交換樹脂にコロイド不純物が吸着するとイオン交換樹脂の粒子内のイオンの拡散が阻害されイオン交換反応速度が低下する。また吸着されたコロイド不純物は一部が脱着して処理過酸化水素水を悪化させる原因にもなる。このコロイド不純物の吸着は一部で不可逆的に吸着されることもあり、通常の再生では脱着が十分にできないこともあり、次第にイオン交換樹脂に堆積し繰り返し再生のライフも縮めることにもなり、さらには早期に再生不良を起こし廃棄せざるを得ない。RO膜にコロイド不純物が吸着すると膜の目を塞いで透過率が減少し処理できなくなる。RO膜では強い酸やアルカリを使用できないので膜の洗浄も困難であり結局は膜を廃棄せざるを得ない。   When colloidal impurities are adsorbed on the ion exchange resin, diffusion of ions in the ion exchange resin particles is inhibited, and the ion exchange reaction rate is lowered. Further, the adsorbed colloidal impurities are partly desorbed and cause the treated hydrogen peroxide solution to deteriorate. Adsorption of this colloidal impurity may be partly irreversibly adsorbed, and may not be sufficiently desorbed by normal regeneration, gradually depositing on the ion exchange resin and reducing the life of repeated regeneration, Furthermore, regeneration failure occurs early and must be discarded. When colloidal impurities are adsorbed on the RO membrane, the membrane is closed and the transmittance decreases, making it impossible to process. Since the RO membrane cannot use strong acid or alkali, it is difficult to clean the membrane, and eventually the membrane must be discarded.

また、前処理として前記したようなフィルターでコロイド不純物を濾過捕捉することを試みたが、0.03μmのMFフィルターでの濾過では、ほとんどのコロイド不純物は通過してしまう。一般的なテフロン(登録商標)やポリオレフィンのような有機膜の孔径はその幅が広く、公称の10倍以上の孔径も存在するため、必ずしも充分に捕捉できるとはいえない。さらにまたMFフィルターは構造上閉塞空間の濾過膜への一方的な方向にしか流路がなく(デッドエンドフロー)、捕捉物が膜表面へ、さらに膜表面から膜内へと押し込められる。膜内には捕捉物を保持できる空間は少なく最終的に膜から出されるため大量のコロイ
ドのようなものは捕捉できないことを本発明者ら見出した。
In addition, although an attempt was made to filter and capture colloidal impurities with a filter as described above as a pretreatment, most colloidal impurities pass through filtration with a 0.03 μm MF filter. Since the pore diameter of a general organic film such as Teflon (registered trademark) or polyolefin is wide and has a pore diameter more than 10 times the nominal diameter, it cannot always be sufficiently captured. Furthermore, the MF filter has a flow path only in one direction to the filtration membrane in the closed space due to the structure (dead end flow), and the trapped substance is pushed into the membrane surface and from the membrane surface into the membrane. The present inventors have found that a large amount of colloid cannot be captured because there is little space in the membrane for holding the trapped material and the membrane is finally removed from the membrane.

そこで、本発明者ら、さらに検討を加えた結果、AO法で製造される過酸化水素水中にはAl,Fe,K,Pb,Ca,Zn,Mg,Crなどの金属不純物が見られ、これら金属不純物は金属の水酸化物や酸化物の水和物の構造のコロイドで存在し、しかもその大きさは1nm〜100nm程度であることを見出し、かかるコロイド不純物を除去するために、過酸化水素水の精製工程での前処理として、このコロイドを捕捉すれば過酸化水素水の精製のイオン交換樹脂やRO膜の精製能力を低下させることなくまたライフも延命できることを見出した。   Therefore, as a result of further studies by the present inventors, metal impurities such as Al, Fe, K, Pb, Ca, Zn, Mg, and Cr are found in the hydrogen peroxide water produced by the AO method. We found that metal impurities exist as colloids in the structure of metal hydroxides and oxide hydrates, and that the size is about 1 nm to 100 nm. As a pretreatment in the water purification process, it has been found that if this colloid is captured, the life can be extended without degrading the purification ability of the ion exchange resin for purifying hydrogen peroxide and the RO membrane.

すなわち、本発明の構成要件は以下の通りである。
(1)不純物を含む原料過酸化水素水を、イオン交換樹脂、キレート樹脂または吸着樹脂が充填された精製塔を使用して精製する方法あるいはRO膜を使用して精製において、
精製処理の前処理として、
キレート化剤を原料過酸化水素水に添加したのち、セラミックフィルターで濾過することにより、過酸化水素水に含まれるコロイド不純物を除去する過酸化水素の精製方法。
(2)不純物を含む原料過酸化水素水を、イオン交換樹脂、キレート樹脂または吸着樹脂が充填された精製塔を使用して精製する方法あるいはRO膜を使用して精製において、
精製処理の前処理として、
カチオンイオン交換樹脂あるいはアニオンイオン交換樹脂により、過酸化水素水に含まれるコロイド不純物を除去する過酸化水素の精製方法。
(3)不純物を含む原料過酸化水素水を、イオン交換樹脂、キレート樹脂または吸着樹脂が充填された精製塔を使用して精製する方法あるいはRO膜を使用して精製において、
精製処理の前処理として、
(i) キレート化剤を原料過酸化水素水に添加したのち、過酸化水素水に含まれるコロイド不純物をセラミックフィルターで濾過すること、および
(ii)カチオンイオン交換樹脂あるいはアニオンイオン交換樹脂により、過酸化水素水に含まれるコロイド不純物を除去することを特徴とする過酸化水素の精製方法。
(4)不純物を含む原料過酸化水素水を、イオン交換樹脂、キレート樹脂または吸着樹脂が充填された精製塔を使用して、イオン交換樹脂、キレート樹脂または吸着樹脂との接触を行い、過酸化水素水を精製する精製過酸化水素水の精製装置あるいはRO膜を使用して精製する精製装置であって、
原料過酸化水素水中に含まれるコロイド不純物を除去する前処理手段として、
(i)循環槽、循環ポンプおよびセラミックフィルターおよび/または
(ii)カチオンイオン交換樹脂あるいはアニオンイオン交換樹脂からなるイオン交換樹脂が充填されたイオン交換樹脂が充填された精製筒
を備えてなることを特徴とする精製過酸化水素水の精製装置。
That is, the constituent requirements of the present invention are as follows.
(1) In a method of purifying a raw material hydrogen peroxide solution containing impurities using a purification tower packed with an ion exchange resin, a chelate resin or an adsorption resin, or using a RO membrane,
As a pretreatment for the purification process,
A method for purifying hydrogen peroxide, in which a chelating agent is added to a raw material hydrogen peroxide solution and then filtered through a ceramic filter to remove colloidal impurities contained in the hydrogen peroxide solution.
(2) In a method of purifying a raw material hydrogen peroxide solution containing impurities using a purification tower packed with an ion exchange resin, a chelate resin or an adsorption resin, or using a RO membrane,
As a pretreatment for the purification process,
A method for purifying hydrogen peroxide that removes colloidal impurities contained in hydrogen peroxide water using a cation ion exchange resin or an anion ion exchange resin.
(3) In a method of purifying a raw material hydrogen peroxide solution containing impurities using a purification tower packed with an ion exchange resin, a chelate resin or an adsorption resin, or using a RO membrane,
As a pretreatment for the purification process,
(i) After adding the chelating agent to the raw hydrogen peroxide solution, filtering the colloidal impurities contained in the hydrogen peroxide solution with a ceramic filter; and
(ii) A method for purifying hydrogen peroxide, wherein colloidal impurities contained in the hydrogen peroxide solution are removed by a cation ion exchange resin or an anion ion exchange resin.
(4) Hydrogen peroxide solution containing impurities is contacted with ion exchange resin, chelate resin or adsorption resin using a purification tower packed with ion exchange resin, chelate resin or adsorption resin, and is peroxidized. A purification device for purifying hydrogen water using a purified hydrogen peroxide solution or a RO membrane;
As a pretreatment means to remove colloidal impurities contained in the raw hydrogen peroxide water,
(i) circulation tank, circulation pump and ceramic filter and / or
(ii) A purified hydrogen peroxide water purifier comprising a purification cylinder filled with an ion exchange resin filled with an ion exchange resin made of a cation ion exchange resin or an anion ion exchange resin.

本発明によれば、過酸化水素を精製する際の精製ライフや精製能力を低下させる原因であったコロイド不純物を効果的に濾過することができる。このため、本発明の方法で、コロイドを捕捉除去すれば過酸化水素水の精製のイオン交換樹脂やRO膜の精製能力を低下させることなくまたライフも延命できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the colloidal impurity which was the cause of reducing the refinement | purification life and refinement | purification ability at the time of refine | purifying hydrogen peroxide can be filtered effectively. For this reason, if the colloid is captured and removed by the method of the present invention, the life can be extended without degrading the purification ability of the ion exchange resin for purifying hydrogen peroxide solution and the RO membrane.

過酸化水素水の精製方法
本発明は、イオン交換樹脂やRO膜で構成される過酸化水素水精製装置の前処理として過酸化水素水中のコロイドを捕捉除去する精製方法である。
Hydrogen peroxide solution purification process of the present invention is a purification method for capturing and removing the colloid of hydrogen peroxide in water as a pretreatment of hydrogen peroxide water purification device comprising an ion exchange resin or RO membrane.

本発明で採用されるコロイドを捕捉除去する方法としては、(1)セラミックフィルター
で限外濾過すること、および(2) カチオンイオン交換樹脂あるいはアニオンイオン交換樹脂のイオン交換樹脂と接触させることにある。
(1)セラミックフィルター限外濾過
セラミックフィルターで限外濾過する場合、原料過酸化水素水中に予めキレート剤を添加し孔径20nm以下のセラミックフィルターで限外濾過する。
The method of capturing and removing the colloid employed in the present invention includes (1) ultrafiltration with a ceramic filter, and (2) contact with an ion exchange resin of a cation ion exchange resin or an anion ion exchange resin. .
(1) Ultrafiltration of ceramic filter When ultrafiltration is performed with a ceramic filter, a chelating agent is added in advance to the raw material hydrogen peroxide solution, and ultrafiltration is performed with a ceramic filter having a pore diameter of 20 nm or less.

使用される過酸化水素水中の過酸化水素濃度は70%重量以下であれば特に制限されない。濃度が高すぎると、フィルターや装置の耐久性が低下することがある。
キレート剤は、コロイドを凝集・成長させて濾過膜を通過させないために添加されるものである。過酸化水素水中に添加されたキレート剤はコロイドを取り囲みコロイド表面の電荷を小さくし、コロイド間の凝集を起こし、分子間架橋を起こし、コロイド不純物を巨大化する。高分子化されたコロイド不純物は数十nm〜数百nmの大きさに凝縮・成長し20nm以下のセラミックフィルターを通過しない。キレート剤を使用しないと、20nm以下のセラミックフィルターの濾過でも大部分のコロイド不純物は時間経過とともにフィルターを通過してしまう。
The hydrogen peroxide concentration in the hydrogen peroxide water used is not particularly limited as long as it is 70% by weight or less. If the concentration is too high, the durability of the filter or device may be reduced.
The chelating agent is added so that the colloid is aggregated and grown and does not pass through the filtration membrane. The chelating agent added to the hydrogen peroxide solution surrounds the colloid, reduces the charge on the surface of the colloid, causes aggregation between the colloids, causes intermolecular crosslinking, and enlarges the colloidal impurities. The polymerized colloidal impurities are condensed and grown to a size of several tens of nm to several hundreds of nm and do not pass through a ceramic filter of 20 nm or less. If a chelating agent is not used, most colloidal impurities pass through the filter over time even when filtering through a ceramic filter of 20 nm or less.

キレート剤には通常リン化合物が使用される。リン系化合物としてはアミノトリ(メチレンホスホン酸)及びその塩、1−ヒドロキシエチリデンー1,1―ジホスホン及びその塩、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)及びその塩、ニトリロメチレンホスホン酸及びその塩、1,2―プロピレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)及びその塩、メタリン酸及びその塩、ポリリン酸及びその塩、ピロリン酸及びその塩などからなる群から選ばれる少なくとも一種のリン系化合物が好適に使用される。   As the chelating agent, a phosphorus compound is usually used. Examples of phosphorus compounds include aminotri (methylenephosphonic acid) and salts thereof, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphone and salts thereof, ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid) and salts thereof, nitrilomethylene At least one phosphorus selected from the group consisting of phosphonic acid and its salt, 1,2-propylenediaminetetra (methylenephosphonic acid) and its salt, metaphosphoric acid and its salt, polyphosphoric acid and its salt, pyrophosphoric acid and its salt, etc. System compounds are preferably used.

このようなリン系化合物は過酸化水素水に対し10〜100ppm(Pとして)好ましくは30〜100ppmとなるように添加されることが望ましい。リン系化合物を添加した後、少なくとも1日は熟成することが望ましい。熟成は撹拌条件下であっても非撹拌条件下であってもよい。また、熟成温度も特に制限されないが、通常室温であればよい。この熟成によってコロイド不純物が濾過膜を通過できない大きさまで凝集・成長する。   Such a phosphorus compound is desirably added in an amount of 10 to 100 ppm (as P), preferably 30 to 100 ppm, based on the hydrogen peroxide solution. It is desirable to age at least one day after adding the phosphorus compound. Ripening may be under stirring conditions or non-stirring conditions. Also, the aging temperature is not particularly limited, but may be usually room temperature. This aging causes the colloidal impurities to aggregate and grow to such a size that they cannot pass through the filtration membrane.

この凝集・成長したコロイドを含む過酸化水素水をセラミックフィルターで限外濾過する。フィルターはアルミナ、酸化ジルコニウム、酸化チタンなどの無機物を素材とする公知の多孔質セラミックフィルターを使用することができる。孔径は20nm以下好ましくは20〜4nm以下が望ましい。濾過方式としては、中空型の多孔質セラミックフィルターを使用しクロスフロー方式(膜内面に対して平行に液を流し、その流液圧により、濾過する)にして使用することが望ましい。クロスフローにするとフィルター状に堆積したコロイドを液で洗い流しながら濾過するため、長時間にわたって透過濾過流速を維持できる。   The hydrogen peroxide solution containing the agglomerated and grown colloid is ultrafiltered with a ceramic filter. As the filter, a known porous ceramic filter made of an inorganic material such as alumina, zirconium oxide or titanium oxide can be used. The pore diameter is 20 nm or less, preferably 20 to 4 nm or less. As a filtration method, it is desirable to use a hollow type porous ceramic filter and a cross flow method (flowing liquid parallel to the inner surface of the membrane and filtering by the flowing pressure). When the cross flow is used, since the colloid deposited in the filter shape is filtered while being washed away with the liquid, the permeation filtration flow rate can be maintained for a long time.

フィルター濾過圧力((入口圧力+出口圧力)/2)は0.2MPa以下、好ましくは0.16MPa以下が望ましい。この濾過圧であれば、効率的にコロイドを濾過できる。
キレート剤を添加した過酸化水素水をセラミックフィルターで限外濾過すると、過酸化水素水中のコロイド不純物が95%以上除去される。最も多いコロイド不純物はAlコロイドであり、通常のMFフィルター濾過では全く除去できないが、セラミックフィルターの限外ろ過では99%除去できる。Alが物理的に除去できることにより、過酸化水素水中ではほとんどのAlがイオン(直径が数Å程度)ではなくコロイドであることがわかる。なお、セラミックフィルター上に堆積したコロイド不純物がフィルターの目を詰めないように定期的にフィルターを逆洗したり、あるいは濃縮タンク内のコロイド過多の過酸化水素水を定期的に抜いたりして使用すればセラミックフィルターを延命できる。
The filter filtration pressure ((inlet pressure + outlet pressure) / 2) is 0.2 MPa or less, preferably 0.16 MPa or less. With this filtration pressure, the colloid can be efficiently filtered.
When the hydrogen peroxide solution added with the chelating agent is ultrafiltered with a ceramic filter, 95% or more of colloidal impurities in the hydrogen peroxide solution are removed. The most colloidal impurity is Al colloid, which cannot be removed at all by ordinary MF filter filtration, but 99% can be removed by ultrafiltration of ceramic filters. Since Al can be physically removed, it can be seen that most Al in the hydrogen peroxide solution is not an ion (having a diameter of about several millimeters) but a colloid. The filter is regularly backwashed so that colloidal impurities deposited on the ceramic filter do not clog the filter, or the colloid-rich hydrogen peroxide solution in the concentration tank is periodically removed. This will prolong the life of the ceramic filter.

またセラミックフィルターが目詰まりした場合は無機酸で洗浄すれば性能を回復できるので何度でも繰り返し使用できる。
(2)カチオンイオン交換樹脂あるいはアニオンイオン交換樹脂のイオン交換樹脂による捕捉
コロイドを捕捉除去するもう1つ手段としては、原料過酸化水素水をイオン交換樹脂に
通液しコロイド不純物を捕捉除去することである。具体的には、カチオンイオン交換樹脂あるいはアニオンイオン交換樹脂あるいはカチオンイオン交換樹脂/アニオンイオン交換樹脂の混床等が使用される。過酸化水素水中の過酸化水素濃度は、前記同様に、70%重量以下であれば特に制限されない。
If the ceramic filter is clogged, the performance can be recovered by washing with an inorganic acid, so it can be used over and over again.
(2) Capture of cation ion exchange resin or anion ion exchange resin with ion exchange resin As another means of capturing and removing colloids, the raw material hydrogen peroxide solution is passed through the ion exchange resin to capture and remove colloidal impurities. It is. Specifically, a cation ion exchange resin, an anion ion exchange resin, a mixed bed of cation ion exchange resin / anion ion exchange resin, or the like is used. The hydrogen peroxide concentration in the hydrogen peroxide water is not particularly limited as long as it is 70% by weight or less as described above.

カチオンイオン交換樹脂はH型カチオンイオン交換で使用される。
カチオンイオン交換樹脂としては一般にはスチレンージビニルベンゼン架橋共重合体にスルホン酸基を導入した網目状分子構造からなる強酸性カチオンイオン交換が望ましい。例えばPK216,SK1B,IR−120Bなどが挙げられる。これら樹脂は一般にNaイオン型で上市されている。これらカチオンイオン交換樹脂を塩酸や硫酸などの無機酸で処理し使用する。
The cation ion exchange resin is used in H + type cation ion exchange.
In general, the cation ion exchange resin is preferably a strongly acidic cation ion exchange having a network molecular structure in which a sulfonic acid group is introduced into a styrene-divinylbenzene crosslinked copolymer. Examples thereof include PK216, SK1B, and IR-120B. These resins are generally marketed in Na ion type. These cation ion exchange resins are used after being treated with an inorganic acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid.

市販のカチオンイオン交換樹脂を5重量%の塩酸などで再生する。このときのSVは20Hr-1以下であることが望ましい。次いで、水洗液が中性になるまで水で洗浄する。
アニオンイオン交換樹脂としては、一般にはスチレンージビニルベンゼン架橋共重合体をクロルメチル化後、アミノ化をトリメチルアミン、ジメチルエタノールアミンで行い4級化して得られる強塩基性樹脂(交換基は第4級アンモニウム基)、スチレンージビニルベンゼン架橋共重合体で第1ないし第3級アミンを交換基とする弱塩基性樹脂、アクリル酸系架橋重合体で第3級アミンを交換基とする樹脂、ピリジル基または置換ピリジル基を有するポリマーからなるピリジン系アニオン樹脂などが挙げられる。このうち第4級アンモニウム基を有する強塩基性アニオン交換樹脂が好ましい。第4級アンモニウム基のアニオン交換樹脂としては、多くのものが市販されている。例えば、ダイヤイオンのPAシリーズ(例えばPA−316,PA−416)、SAシリーズ(例えばSA−10A、SA−20A)やアンバーライトのIRAシリーズ(例えばIRA―400、IRA―410、IRA―900、IRA―904)が代表例として挙げられる。これらの樹脂は一般に塩化物イオン型で上市されている。これらアニオンイオン交換樹脂をリン化合物で処理し使用する。
A commercially available cation ion exchange resin is regenerated with 5% by weight hydrochloric acid or the like. The SV at this time is preferably 20 Hr −1 or less. Then, it is washed with water until the washing solution becomes neutral.
The anion ion exchange resin is generally a strongly basic resin obtained by chlormethylating a styrene-divinylbenzene cross-linked copolymer, followed by amination with trimethylamine or dimethylethanolamine (the exchange group is quaternary ammonium). Group), a weakly basic resin having a primary or tertiary amine as an exchange group in a styrene-divinylbenzene crosslinked copolymer, a resin having a tertiary amine as an exchange group in an acrylic acid-based crosslinked polymer, a pyridyl group or Examples thereof include a pyridine anion resin made of a polymer having a substituted pyridyl group. Of these, strongly basic anion exchange resins having a quaternary ammonium group are preferred. Many quaternary ammonium group anion exchange resins are commercially available. For example, Diaion PA series (eg PA-316, PA-416), SA series (eg SA-10A, SA-20A) and Amberlite IRA series (eg IRA-400, IRA-410, IRA-900, A typical example is IRA-904). These resins are generally marketed in the chloride ion type. These anion ion exchange resins are used after being treated with a phosphorus compound.

リン系化合物はとしては、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、1−ヒドロシエチリデン−1,1−ジホスホン、リン酸、ホスホン酸、ポリリン酸、メタリン酸、ピロリン酸などがあげられる。   Examples of phosphorus compounds include aminotri (methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphone, phosphoric acid, phosphonic acid, polyphosphoric acid, metaphosphoric acid, pyrophosphoric acid, and the like. can give.

リン化合物で処理する際に、まず、市販のアニオンイオン交換樹脂を初めに5重量%水酸化ナトリウム水溶液で再生する。このときのSVは20Hr-1以下であることが望ましい。 In the treatment with the phosphorus compound, first, a commercially available anion ion exchange resin is first regenerated with a 5% by weight aqueous sodium hydroxide solution. The SV at this time is preferably 20 Hr −1 or less.

次いで、水洗液が中性になるまで水で洗浄する。次に2〜5重量%のリン系化合物で再生する。このときのSVは20Hr-1以下であることが望ましい。水洗液が中性になるまで水で洗浄する。 Then, it is washed with water until the washing solution becomes neutral. Next, it is regenerated with 2 to 5% by weight of a phosphorus compound. The SV at this time is preferably 20 Hr −1 or less. Wash with water until the water wash is neutral.

上記で処理されたカチオンイオン交換樹脂あるいはアニオンイオン交換あるいはカチオンイオン交換樹脂/アニオンイオン交換樹脂の混床イオン交換樹脂に過酸化水素水を通液する。SVは小さいほど望ましい。このときの液温は特に制限されるものではないが、通常、冷却の必要はない。   Hydrogen peroxide solution is passed through the cation ion exchange resin or anion ion exchange treated as described above or a mixed bed ion exchange resin of cation ion exchange resin / anion ion exchange resin. The smaller the SV, the better. The liquid temperature at this time is not particularly limited, but usually does not require cooling.

カチオンイオン交換樹脂、アニオンイオン交換、カチオンイオン交換樹脂/アニオンイオン交換樹脂の混床イオン交換樹脂を通液した過酸化水素水中のコロイド不純物の除去率は、SVに反比例し、SVを大きくするほどコロイド不純物の除去率は低下する。SV200Hr-1以下ならば90重量%以上除去される。
コロイド不純物はカチオンイオン交換樹脂あるいはアニオンイオン交換樹脂で捕捉できるが、その理由は明確でないものの、AlやFeなどのコロイド不純物は過酸化水素水中でイオンには解離しない水酸化物や水和物で存在しており僅かに負に帯電し、電荷を持っているイオン交換樹脂に吸着付加していくと考えられている。
The removal rate of colloidal impurities in hydrogen peroxide water that has been passed through a mixed bed ion exchange resin of cation ion exchange resin, anion ion exchange, cation ion exchange resin / anion ion exchange resin is inversely proportional to SV, and the larger SV is. The removal rate of colloidal impurities decreases. If SV200Hr- 1 or less, 90% by weight or more is removed.
Although colloidal impurities can be captured by cation ion exchange resin or anion ion exchange resin, the reason is not clear, but colloidal impurities such as Al and Fe are hydroxides and hydrates that do not dissociate into ions in hydrogen peroxide water. It is thought that it is adsorbed and added to an ion exchange resin that is present and slightly negatively charged and has a charge.

本発明では、(1)セラミックフィルターで限外濾過、および(2) カチオンイオン交換樹
脂あるいはアニオンイオン交換樹脂、あるいはカチオンイオン交換樹脂/アニオンイオン交換樹脂の混床イオン交換樹脂との接触処理を併用してもよい。併用する場合の順序は特に制限されない。このように(1)および(2)の処理を併用することで、さらに、コロイド除去を効率的に行うことができる。
In the present invention, (1) ultrafiltration with a ceramic filter, and (2) contact treatment with a cation ion exchange resin or anion ion exchange resin, or a mixed bed ion exchange resin of cation ion exchange resin / anion ion exchange resin are used in combination. May be. The order in the case of using together is not particularly limited. In this way, by using the treatments (1) and (2) in combination, the colloid can be further efficiently removed.

こうして、前処理された過酸化水素水は、イオン交換樹脂、キレート樹脂または吸着樹脂が充填された精製塔あるいはRO膜を使用して精製される。
イオン交換樹脂、キレート樹脂、吸着性樹脂、RO膜としては、公知のものを特に制限なく使用できる。
[原料過酸化水素水の前処理装置]
本発明は不純物を含む原料過酸化水素水を、イオン交換樹脂、キレート樹脂または吸着樹脂が充填された精製塔を使用して、イオン交換樹脂、キレート樹脂または吸着樹脂との接触を行い、過酸化水素水を精製する精製過酸化水素水の精製装置あるいはRO膜を使用して精製する精製装置であって、
原料過酸化水素水中に含まれるコロイド不純物を除去する前処理手段として、
(i)循環槽、循環ポンプおよびセラミックフィルターおよび/または
(ii)カチオンイオン交換樹脂あるいはアニオンイオン交換樹脂からなるイオン交換樹脂が充填された精製筒
を備えてなる前処理装置である。
Thus, the pretreated hydrogen peroxide solution is purified using a purification tower or RO membrane filled with an ion exchange resin, a chelate resin or an adsorption resin.
Known ion exchange resins, chelate resins, adsorbent resins, and RO membranes can be used without particular limitation.
[Pretreatment equipment for hydrogen peroxide solution]
In the present invention, a hydrogen peroxide solution containing impurities is contacted with an ion exchange resin, a chelate resin or an adsorption resin using a purification tower packed with an ion exchange resin, a chelate resin or an adsorption resin, and is peroxidized. A purifying apparatus for purifying hydrogen water using a purified hydrogen peroxide solution or an RO membrane,
As a pretreatment means to remove colloidal impurities contained in the raw hydrogen peroxide water,
(i) Circulation tank, circulation pump and ceramic filter and / or
(ii) A pretreatment apparatus including a purification cylinder filled with an ion exchange resin made of a cation ion exchange resin or an anion ion exchange resin.

図1は、本発明の前処理装置における第1の態様を示し、循環槽1、循環ポンプ2、セラミックフィルター3、循環ライン4を備えてなる。また、図示されるように、圧力バルブや排出口が適宜設けられている。   FIG. 1 shows a first embodiment of a pretreatment apparatus according to the present invention, which comprises a circulation tank 1, a circulation pump 2, a ceramic filter 3, and a circulation line 4. Further, as shown in the figure, a pressure valve and a discharge port are appropriately provided.

原料過酸化水素水は循環槽1からポンプ2によってセラミックフィルター3に送られる。過酸化水素水は循環するものと透過するものに分かれる。大部分の過酸化水素水はセラミックフィルターの中空部を通り循環タンクに戻る。同時に一部の過酸化水素はセラミックフィルターを透過しコロイドのない過酸化水素水となり排出される。   The raw hydrogen peroxide solution is sent from the circulation tank 1 to the ceramic filter 3 by the pump 2. Hydrogen peroxide is divided into circulating and permeating water. Most of the hydrogen peroxide solution returns to the circulation tank through the hollow part of the ceramic filter. At the same time, some hydrogen peroxide passes through the ceramic filter and is discharged as colloid-free hydrogen peroxide.

セラミックフィルターの濾過圧は、フィルター孔径とポンプ回転数と入口圧力・出口圧力を調整して決定される。タンク材質、配管材質は、腐食したり不純物の混入のないものが望ましく、通常、テフロン(登録商標)コーティングしたステンレスあるいはテフロン(登録商標)ライニングしたステンレスが使用される。圧力を調整するバルブはテフロン(登録商標)素材のものが好適である。   The filtration pressure of the ceramic filter is determined by adjusting the filter hole diameter, pump rotational speed, inlet pressure and outlet pressure. The tank material and the piping material are preferably those that do not corrode or have impurities mixed therein. Typically, Teflon (registered trademark) coated stainless steel or Teflon (registered trademark) lined stainless steel is used. The valve for adjusting the pressure is preferably made of Teflon (registered trademark).

また、フィルターは前記したように多孔質セラミック(中空型)からなり、ハウジングはテフロン(登録商標)コーティングしたステンレスあるいはテフロン(登録商標)ライニングしたステンレスからなるものが使用される。本発明の装置のおけるパッキンはテフロン(登録商標)あるいはバイトンからなるものが好適である。   The filter is made of porous ceramic (hollow type) as described above, and the housing is made of stainless steel coated with Teflon (registered trademark) or stainless steel coated with Teflon (registered trademark). The packing in the apparatus of the present invention is preferably made of Teflon (registered trademark) or Viton.

前処理装置の第2の態様としては、カチオンイオン交換樹脂あるいはアニオンイオン交換樹脂からなるイオン交換樹脂が充填されたイオン交換筒である。
原料過酸化水素水はイオン交換筒を通液しコロイドのない過酸化水素水となり排出される。
A second aspect of the pretreatment apparatus is an ion exchange cylinder filled with an ion exchange resin made of a cation ion exchange resin or an anion ion exchange resin.
The raw hydrogen peroxide solution passes through the ion exchange tube and is discharged as colloid-free hydrogen peroxide solution.

イオン交換筒はカラムあるいはボンベでも良く、材質はテフロン(登録商標)コーティングしたステンレスあるいはテフロン(登録商標)ライニングしたステンレスあるいはPFAやPTFEなどのテフロン(登録商標)材が望ましい。イオン交換樹脂は合理的な処理法に従って再生し再利用することができる。   The ion exchange tube may be a column or a cylinder, and the material is preferably Teflon (registered trademark) coated stainless steel, Teflon (registered trademark) lined stainless steel, or Teflon (registered trademark) material such as PFA or PTFE. The ion exchange resin can be regenerated and reused according to reasonable processing methods.

図2は、本発明の前処理装置における本発明の実施の一態様を示し、循環槽1、循環ポンプ2、フィルター3、循環ライン4およびイオン交換樹脂精製筒を備えてなる。
原料過酸化水素水は循環槽1からポンプ2によってフィルター3に送られる。過酸化水素水は循環するものと透過するものに分かれる。第1の態様と同様に大部分の過酸化水素水はセラミックフィルターの中空部を通り、さらにイオン交換樹脂を通り循環タンクに戻る。こうすることによりフィルターを透過しなかったコロイド不純物が、イオン交換樹脂によって捕捉され、循環タンク中に増えていくことを防げる。この場合のイオン交換樹脂はリン酸化合物処理によるアニオンイオン交換樹脂あるいはH+型カチオンイオン交換樹
脂あるいはこれらの混合でも良い。同時に一部の過酸化水素はセラミックフィルターを透過しコロイドのない過酸化水素水として排出される。濾過圧はフィルター孔径とポンプ回転数と入口圧力・出口圧力を調整して決める。
FIG. 2 shows an embodiment of the present invention in the pretreatment apparatus of the present invention, and includes a circulation tank 1, a circulation pump 2, a filter 3, a circulation line 4, and an ion exchange resin purification cylinder.
The raw hydrogen peroxide solution is sent from the circulation tank 1 to the filter 3 by the pump 2. Hydrogen peroxide is divided into circulating and permeating water. As in the first embodiment, most of the hydrogen peroxide solution passes through the hollow portion of the ceramic filter, and further returns to the circulation tank through the ion exchange resin. By doing so, colloidal impurities that have not permeated through the filter can be prevented from being trapped by the ion exchange resin and increasing in the circulation tank. In this case, the ion exchange resin may be an anion ion exchange resin by treatment with a phosphate compound, an H + type cation ion exchange resin, or a mixture thereof. At the same time, part of the hydrogen peroxide passes through the ceramic filter and is discharged as hydrogen peroxide without colloid. Filtration pressure is determined by adjusting the filter hole diameter, pump speed, inlet pressure and outlet pressure.

タンク材質、配管材質、バルブ、フィルター、ハウジングおよびパッキンは前記したものと同じ構成である。
[実施例]
以下、本発明を実施例によりさらに説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
[実施例1]
コロイドリッチの35%重量原料過酸化水素(Al濃度736ppb)にポリリン酸Naを
50ppm(Pとして)添加し、1日熟成した後、この35%重量原料過酸化水素を孔径2
0nmの多孔質中空セラミックフィルター(膜面積0.35m2)に入口圧力0.17MP
a、出口圧力0.02MPa、線速度4m/secでクロスフロー通液して濾過処理した。
濾過量は63リッター/時間であった。
The tank material, piping material, valve, filter, housing and packing are the same as described above.
[Example]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited to these Examples at all.
[Example 1]
After adding 50 ppm (as P) of polyphosphate to colloid-rich 35% by weight raw material hydrogen peroxide (Al concentration 736 ppb) and aging for 1 day,
0 nm porous ceramic filter (membrane area 0.35 m 2 ) with inlet pressure 0.17MP
(a) Cross-flow was performed at an outlet pressure of 0.02 MPa and a linear velocity of 4 m / sec, followed by filtration.
The filtration rate was 63 liters / hour.

処理前と処理後の過酸化水素水をそれぞれ1リッター取り、孔径0.08μm、25mmφのディスクフィルターで濾過し、そのフィルター上の濾滓をSEMで観察した。
処理前後のSEM写真を図3に示す。図3より、処理前には微少な球状のコロイド不純物が層状に多数見られるが、セラミックフィルター処理後にはコロイド不純物が無くなっていることが判明した。
One liter each of hydrogen peroxide water before and after the treatment was taken and filtered through a disk filter having a pore size of 0.08 μm and 25 mmφ, and the filter cake on the filter was observed by SEM.
SEM photographs before and after the treatment are shown in FIG. From FIG. 3, it was found that a number of minute spherical colloidal impurities are seen in layers before the treatment, but the colloidal impurities are eliminated after the ceramic filter treatment.

また処理前のAl濃度は736ppbであるが、処理後は3ppbと減少した。
[比較例1]
同様のコロイドリッチの35%重量原料過酸化水素(Al濃度736ppb)を0.03
μmのMFフィルター(ポリオレフィン、膜面積1.1m2)で流量8リッター/minで濾
過処理した。
The Al concentration before the treatment was 736 ppb, but it decreased to 3 ppb after the treatment.
[Comparative Example 1]
The same colloid-rich 35% weight raw material hydrogen peroxide (Al concentration 736 ppb) is 0.03
Filtration was performed with a μm MF filter (polyolefin, membrane area 1.1 m 2 ) at a flow rate of 8 liters / min.

処理後のAl濃度は731ppbと処理前と変わらない。
[実施例2]
コロイドリッチ(Al濃度875ppb)の35重量%原料過酸化水素水にポリリン酸ソーダ(Pとして)を30ppm添加し1日熟成した後、この原料過酸化水素水を孔径2
0nmの多孔質中空セラミックフィルター(膜面積0.35m2)に入口圧力0.17MP
a、出口圧力0.02MPa、線速度4m/secでクロスフロー通液して濾過処理した。
濾過量は63リッター/時間であった。
The Al concentration after treatment is 731 ppb, which is the same as before treatment.
[Example 2]
After adding 30 ppm of sodium polyphosphate (as P) to a 35 wt% raw material hydrogen peroxide solution of colloid-rich (Al concentration 875 ppb) and aging for one day,
0 nm porous ceramic filter (membrane area 0.35 m 2 ) with inlet pressure 0.17MP
(a) Cross-flow was performed at an outlet pressure of 0.02 MPa and a linear velocity of 4 m / sec, followed by filtration.
The filtration rate was 63 liters / hour.

この濾過した35重量%原料過酸化水素水をH+型カチオン樹脂カラム、F-型アニオン交換樹脂カラム、HCO3 2-型アニオン樹脂カラム、H+型カチオン樹脂カラムの順に空間速度SV=15Hr-1で連続的に通液し精製する。イオン交換樹脂は合理的な処理量に従って再生し
再利用する。再生15回目でも精製過酸化水素水のAl濃度は1ppt〜1ppt以下を維持できた。
[比較例2]
35%原料過酸化水素水を、ポリリン酸ソーダ(Pとして)を加えず、しかもセラミックフィルターで濾過することもなく、H+型カチオン樹脂カラム、F-型アニオン交換樹脂カラム、HCO3 2-型アニオン樹脂カラム、H+型カチオン樹脂カラムの順に空間速度SV=15Hr-1で連続的に通液し精製した。イオン交換樹脂は合理的な処理量に従って再生し再利用す
る。この時再生4回目の精製過酸化水素水でAl濃度が15pptと大きくリークした。再生5回目もAlのリークは続いた。すなわち、イオン交換樹脂にAlコロイドが蓄積して、それがリークしていることが判明した。
The space velocity SV = 15Hr − of the filtered 35 wt% hydrogen peroxide solution in the order of H + type cation resin column, F type anion exchange resin column, HCO 3 2- type anion resin column and H + type cation resin column. Purify by passing continuously through 1 . The ion exchange resin is recycled and reused according to a reasonable throughput. Even at the 15th regeneration, the Al concentration of the purified hydrogen peroxide solution was maintained at 1 ppt to 1 ppt or less.
[Comparative Example 2]
H + type cation resin column, F - type anion exchange resin column, HCO 3 2- type, without adding 35% raw material hydrogen peroxide water without adding sodium polyphosphate (as P) and filtering with ceramic filter The anion resin column and the H + type cation resin column were successively purified at a space velocity of SV = 15Hr −1 . The ion exchange resin is recycled and reused according to a reasonable throughput. At this time, the purified hydrogen peroxide solution at the fourth regeneration leaked a large Al concentration of 15 ppt. Al leak continued for the fifth time. That is, it was found that Al colloid accumulated in the ion exchange resin and leaked.

本発明にかかる精製装置の前処理手段の一態様例を示す。An example of one mode of the pretreatment means of the refinement device concerning the present invention is shown. 本発明にかかる精製装置の前処理手段の別の一態様例を示す。Another example of the pre-processing means of the refiner | purifier concerning this invention is shown. 本発明の実施例2における処理前で過酸化水素水中に含まれるコロイド不純物のSEM写真を示す。The SEM photograph of the colloidal impurity contained in hydrogen peroxide water before the process in Example 2 of this invention is shown. 本発明の実施例2における処理後で過酸化水素水中に含まれるコロイド不純物のSEM写真を示す。The SEM photograph of the colloidal impurity contained in hydrogen peroxide water after the process in Example 2 of this invention is shown.

Claims (4)

不純物を含む原料過酸化水素水を、イオン交換樹脂、キレート樹脂または吸着樹脂が充填された精製塔を使用して精製する方法あるいはRO膜を使用して精製する方法において、
精製処理の前処理として、
キレート化剤を原料過酸化水素水に添加したのち、セラミックフィルターで濾過することにより、過酸化水素水に含まれるコロイド不純物を除去することを特徴とする過酸化水素の精製方法。
In a method of purifying a raw material hydrogen peroxide solution containing impurities using a purification tower packed with an ion exchange resin, a chelate resin or an adsorption resin, or a method of purifying using an RO membrane,
As a pretreatment for the purification process,
A method for purifying hydrogen peroxide, comprising adding a chelating agent to a raw material hydrogen peroxide solution, and then filtering through a ceramic filter to remove colloidal impurities contained in the hydrogen peroxide solution.
不純物を含む原料過酸化水素水を、イオン交換樹脂、キレート樹脂または吸着樹脂が充填された精製塔を使用して精製する方法あるいはRO膜を使用して精製する方法において、
精製処理の前処理として、
カチオンイオン交換樹脂あるいはアニオンイオン交換樹脂により、過酸化水素水に含まれるコロイド不純物を除去することを特徴とする過酸化水素の精製方法。
In a method of purifying a raw material hydrogen peroxide solution containing impurities using a purification tower packed with an ion exchange resin, a chelate resin or an adsorption resin, or a method of purifying using an RO membrane,
As a pretreatment for the purification process,
A method for purifying hydrogen peroxide, comprising removing colloidal impurities contained in hydrogen peroxide water with a cation ion exchange resin or an anion ion exchange resin.
不純物を含む原料過酸化水素水を、イオン交換樹脂、キレート樹脂または吸着樹脂が充填された精製塔を使用して精製する方法あるいはRO膜を使用して精製する方法において、
精製処理の前処理として、
(i) キレート化剤を原料過酸化水素水に添加したのち、過酸化水素水に含まれるコロイド不純物をセラミックフィルターで濾過すること、および
(ii)カチオンイオン交換樹脂あるいはアニオンイオン交換樹脂により、過酸化水素水に含まれるコロイド不純物を除去することを特徴とする過酸化水素の精製方法。
In a method of purifying a raw material hydrogen peroxide solution containing impurities using a purification tower packed with an ion exchange resin, a chelate resin or an adsorption resin, or a method of purifying using an RO membrane,
As a pretreatment for the purification process,
(i) After adding the chelating agent to the raw hydrogen peroxide solution, filtering the colloidal impurities contained in the hydrogen peroxide solution with a ceramic filter, and
(ii) A method for purifying hydrogen peroxide, comprising removing colloidal impurities contained in the hydrogen peroxide water by a cation ion exchange resin or an anion ion exchange resin.
不純物を含む原料過酸化水素水を、イオン交換樹脂、キレート樹脂または吸着樹脂が充填された精製塔を使用して、イオン交換樹脂、キレート樹脂または吸着樹脂との接触を行い、過酸化水素水を精製する精製過酸化水素水の精製装置あるいはRO膜を使用して精製する精製装置であって、
原料過酸化水素水中に含まれるコロイド不純物を除去する前処理手段として、
(i)循環槽、循環ポンプおよびセラミックフィルターおよび/または
(ii)カチオンイオン交換樹脂あるいはアニオンイオン交換樹脂からなるイオン交換樹脂が充填された精製筒を備えてなることを特徴とする精製過酸化水素水の精製装置。
The raw hydrogen peroxide solution containing impurities is brought into contact with the ion exchange resin, chelate resin or adsorption resin using a purification tower packed with ion exchange resin, chelate resin or adsorption resin, and the hydrogen peroxide solution is removed. A purification device for purifying hydrogen peroxide water to be purified or a purification device for purification using an RO membrane,
As a pretreatment means to remove colloidal impurities contained in the raw hydrogen peroxide water,
(i) Circulation tank, circulation pump and ceramic filter and / or
(ii) A purification apparatus for purified hydrogen peroxide, comprising a purification cylinder filled with an ion exchange resin comprising a cation ion exchange resin or an anion ion exchange resin.
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