JP3493954B2 - 抽出方法 - Google Patents
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Description
に、被処理水中の目的物質を抽出剤で抽出し、この目的
物質を抽出した抽出剤から目的物質を逆抽出剤で逆抽出
し、逆抽出後の抽出剤を抽出工程に循環再使用する抽出
方法において、逆抽出後の抽出剤を抽出工程に返送する
系でのスケール障害を防止する方法に関する。
し、この目的物質を抽出した抽出剤から目的物質を逆抽
出剤で逆抽出し、逆抽出後の抽出剤を抽出に循環再使用
する抽出方法は、各種産業分野で広く利用されている。
らのホウ素の除去に利用されている。
料、石鹸工業、電気メッキ等の種々の分野で幅広く利用
されており、これらの製造工程からはホウ素化合物を含
有する廃水が排出される。また、原子力発電所から発生
する放射性廃液、地熱発電廃水、あるいは排煙脱硫又は
脱硝廃水、ゴミ焼却洗煙廃水等にもホウ素化合物が含ま
れている。
イオン交換樹脂によりホウ素を吸着除去する方法が知ら
れている。そして、このホウ素を吸着したイオン交換樹
脂を酸と接触させて再生するに当たり、再生廃液を抽出
剤と接触させてホウ素を抽出し、抽残液をアニオン交換
樹脂の再生用液として再利用する方法が提案されている
(特公平1−50476号公報)。
出剤として、オクチレングリコール、2−エチルヘキサ
ノール、4−t−ブチルカテコール等を用いる。また、
ホウ素を抽出した抽出剤を、水酸化ナトリウム(NaO
H)水溶液、炭酸ナトリウム(Na2CO3)水溶液等
の逆抽出剤と接触させてホウ素を逆抽出し、更に、ホウ
素を逆抽出した逆抽出剤からホウ素を晶析させて回収す
る。
逆抽出処理後の抽出剤及び晶析処理後の逆抽出剤はそれ
ぞれ循環再使用され、不足分のみが系内に補給される。
理方法において、抽出によりホウ素化合物を含有する抽
出剤を逆抽出することにより、抽出剤中のホウ素化合物
の大部分は逆抽出剤中に移行するが、少量のホウ素化合
物は抽出剤中に残留する。そして、この抽出剤中に残留
したホウ素化合物は、逆抽出後の抽出剤を抽出部に返送
するための配管やポンプ内で結晶化してスケールとして
付着し、配管閉塞、ポンプの作動不良といったスケール
障害を引き起こす原因となる。
場合に限らず、結晶化によりスケールを生成するような
物質を目的物質として含有する被処理水から目的物質を
抽出、逆抽出し、逆抽出後の抽出剤を再使用する場合に
は、このようなスケール障害により、安定運転が阻害さ
れる恐れがある。
理水中の目的物質を抽出剤で抽出し、この目的物質を抽
出した抽出剤から目的物質を逆抽出剤で逆抽出し、逆抽
出後の抽出剤を抽出工程に循環再使用する抽出方法にお
いて、逆抽出後の抽出剤を抽出工程に返送する系でのス
ケール障害を防止して安定かつ効率的な抽出処理を行う
抽出方法を提供することを目的とする。
出部において被処理水を抽出剤と接触させて該被処理水
中の目的物質を該抽出剤中に抽出した後、逆抽出部にお
いて該目的物質を含有した抽出剤を第1の逆抽出剤と接
触させて該目的物質を該逆抽出剤中に逆抽出し、該逆抽
出部から排出された抽出剤を前記抽出部に循環させる抽
出方法であって、逆抽出後の該抽出剤に、該第1の逆抽
出剤と同種で、該第1の逆抽出剤よりも高濃度の第2の
逆抽出剤を添加して、該抽出剤中の目的物質を更に該第
2の逆抽出剤中に逆抽出し、この抽出剤が前記抽出部に
戻る前に、該抽出剤から該第2の逆抽出剤を分離するこ
とを特徴とする。
出剤に、第2の逆抽出剤を添加して抽出剤中に残留する
目的物質を更に逆抽出して除去するため、抽出剤の返送
系におけるスケール障害は防止される。
施の形態を詳細に説明する。
示す系統図である。1は抽出槽、2は逆抽出槽、3は晶
析槽、4は撹拌・分離槽、5は逆抽出剤貯槽である。
され、配管12より導入される抽出剤と接触されて目的
物質が抽出除去される。抽出により得られる抽残液(処
理水)は配管13より抜き出される。
14より逆抽出槽2に供給され、配管15より導入され
る酸又はアルカリ溶液よりなる第1の逆抽出剤と接触
し、目的物質が逆抽出除去される。
剤は、配管16より抜き出され、晶析槽3に導入され、
晶析処理される。
抜き出され、逆抽出剤は配管18より逆抽出剤貯槽5に
送給される。
の抽出剤には、配管19より第2の逆抽出剤が添加さ
れ、第2の逆抽出剤と抽出剤との混合液は配管20より
撹拌・分離槽4に送給される。
出剤を配管21より撹拌・分離槽4に供給し、撹拌・分
離槽4中にて抽出剤と混合した後分離したものの一部を
配管19より逆抽出槽2の出口部に返送して逆抽出直後
の抽出剤に添加しているが、この補給分の第2の逆抽出
剤は、逆抽出直後の抽出剤に直接添加するようにしても
良い。
に接触し、残留する目的物質が除去された抽出剤は撹拌
・分離槽4内で第2の逆抽出剤と分離された後、配管1
2より抽出槽1に返送され抽出に再使用される。
逆抽出剤のうちの一部は、配管22より逆抽出剤貯槽5
に送給され、或いは配管22から分岐した管23から排
出され、残部は前述の如く配管19より逆抽出槽2の抽
出剤出口部に送給される。
の逆抽出剤と同種で、第1の逆抽出剤よりも高濃度のも
のを用いるため、この第2の逆抽出剤は、晶析後の逆抽
出剤のpH調整に有効に利用できる。
抽出槽2の出口部において、逆抽出直後の抽出剤に添加
するため、逆抽出後の抽出剤は直ちに第2の逆抽出剤で
希釈され、逆抽出槽2から撹拌・分離槽4に到る配管2
0でのスケール障害は防止される。また、撹拌・分離槽
4から排出される抽出剤は、第2の逆抽出剤により十分
にその残留目的物質濃度が低減されたものであるため、
この撹拌・分離槽4から抽出槽1に到る配管12におけ
るスケール障害も防止される。
の逆抽出剤と同種のものであって、第1の逆抽出剤より
も濃度が高く、逆抽出効率の高いものを用いる。この第
2の逆抽出剤は、液量が少なくて足り、装置の小型化を
図ることができる。
出剤中の目的物質濃度や抽出剤量等に応じて適宜決定さ
れる。
出後の抽出剤を抽出工程に返送する配管に、第2の逆抽
出剤と逆抽出後の抽出剤とを撹拌した後、第2の逆抽出
剤と抽出剤とを分離する撹拌・分離槽を設け、第2の逆
抽出剤と逆抽出後の抽出剤を十分に接触させた後分離す
るのが好ましい。そして、この場合において、第2の逆
抽出剤は、逆抽出直後の、即ち、逆抽出工程出口部の抽
出剤に添加するのが、逆抽出工程から撹拌・分離工程に
到る配管のスケール障害をも防止する上で好ましい。
管内に設けたスクリューなどで行うようにしても良い。
適用する場合、処理対象とするホウ素含有水としては、
前述の種々のホウ素利用産業分野から排出されるホウ素
含有廃水、原子力発電所から発生する放射性廃液、地熱
発電廃水、排煙脱硫又は脱硝廃水、ゴミ焼却洗煙廃水、
その他各種のホウ素を含有する水が挙げられ、これらの
水中に、ホウ素は、通常、BO3 3−の形で含有されて
いる。
水をそのまま処理対象とすることもでき、また、これら
のホウ素含有水を処理してホウ素を選択的に吸着したイ
オン交換樹脂を再生処理して得られる高濃度ホウ素含有
再生廃液を処理対象としても良い。このホウ素含有再生
廃液であれば、ホウ素濃度が高いため抽出効率が高く、
また、ホウ素を純度良く回収することができる。
は、2−エチルヘキサノール、オクチレングリコール、
4−t−ブチルカテコール等が用いられるが、抽出性能
及び水への溶解性の面から、2−エチルヘキサノールを
用いるのが好ましい。2−エチルヘキサノールは、その
ままで用いても良く、また、ケロシン(燈油)や、その
他、ヘプタン、ノナン、デカン、クロロホルム、四塩化
炭素、キシレン、ベンゼン等の溶媒を混合して用いても
良い。この場合、例えば、2−エチルヘキサノール:ケ
ロシン=1:0.1〜2(容量比)で混合して希釈した
ものを用いるのが好適である。
の逆抽出剤としては、NaOH水溶液、Na2CO3水
溶液等のアルカリ水溶液を用いることができる。この第
1の逆抽出剤のアルカリ水溶液のpHは、ホウ素含有水
及びホウ素を抽出した抽出剤のホウ素濃度、ホウ素含有
水量に対する抽出剤量、抽出剤量に対する逆抽出剤量に
よっても異なるが、通常の場合、pH11〜13、特に
pH11.5〜12.5程度であることが好ましい。
いと、ホウ素を効率的に逆抽出することができず、逆
に、第1の逆抽出剤のpHが上記範囲よりも高いと、後
工程の晶析に際して晶析効率が低下する。
は、ホウ素を抽出した抽出剤と第1の逆抽出剤とを接触
させる逆抽出槽内のpHである。
合、次いで晶析工程において、ホウ素を晶析させる。
(ホウ酸ナトリウム)は、これを常法に従って固液分離
することにより容易に回収することができ、晶析・回収
したホウ素化合物は、そのまま、又は、必要に応じて水
洗又は熱水に溶解した後冷却し、再結晶するなどの処理
を施して更に純度を上げた後、各種産業分野のホウ素原
料として有効に利用することができる。一方、ホウ素を
除去した後の逆抽出剤はpH調整後、逆抽出工程に返送
して逆抽出に再使用する。
剤を添加し、逆抽出後の抽出剤中に残留するホウ素を更
に逆抽出して除去した後、抽出工程に返送され、ホウ素
の抽出に再使用される。
合、第1の逆抽出剤としてはpH11〜13のアルカリ
水溶液を用い、第2の逆抽出剤としては、逆抽出剤貯槽
に返送してpH調整に再利用するときは第1の逆抽出剤
のアルカリ濃度の50〜100倍のアルカリ水溶液を用
いることが好ましい。第2の逆抽出剤を排出するときは
第1の逆抽出剤濃度よりも高濃度であれば良い。第1の
逆抽出剤や第2の逆抽出剤は抽出剤の1/10〜1/2
倍の容量で使用するのが好ましい。
の処理に限らず、抽出対象の目的物質として、結晶化し
てスケールを生成するような物質、例えば、カルシウ
ム,マグネシウム,亜鉛,カドミウム,アルミニウム,
ガリウム,砒素,クロム,鉄,ニッケル,銅等の各種金
属化合物、リン酸,ホウ酸,ケイ酸などの酸の塩等を含
む被処理水であれば、いずれも有効に適用可能である。
説明する。
Lの抽出槽1を5槽直列に設置し、ホウ素を3500m
g/L含有するホウ素含有水を10.5L/hrで供給
すると共に、2−エチルヘキサノールとケロシンとを
1:1の容量比で混合した抽出剤を42L/hrで供給
して向流接触させホウ素の抽出を行い、ホウ素を抽出除
去した処理水を系外へ排出した。
トラー部容量48Lの抽出槽を1塔用いて、ホウ素を抽
出した抽出剤を42L/hrで供給すると共に、第1の
逆抽出剤としてpH13のNaOH水溶液(0.4重量
%NaOH水溶液)を10.5L/hrで供給して逆抽
出を行い(逆抽出槽内のpHは12.1)、逆抽出後の
抽出剤は相分離して逆抽出槽2のセトラー部からオーバ
ーフローさせることにより取り出した。このオーバーフ
ロー部に第2の逆抽出剤として、撹拌・分離槽4から返
送される80g/LのNaOH水溶液を10L/hrで
添加し、混合液を撹拌・分離槽(ミキサー部容量3L,
セトラー部容量24Lの抽出槽)4で撹拌した後相分離
し、抽出剤は抽出槽に返送した。
剤のうち、0.4L/hrは逆抽出剤貯槽5に送給し、
残部の10L/hrを上述の如く、逆抽出槽2の出口部
に返送した。この撹拌・分離槽4には逆抽出剤貯槽5へ
返送する量に相当する第2の逆抽出剤を補給した。
後、逆抽出槽2から撹拌・分離槽4を経て抽出槽1に到
る配管内を観察したが、スケールの生成は認められなか
った。
る抽出剤及び撹拌・分離槽4から排出され、抽出槽1に
返送される抽出剤のホウ素濃度は表1に示す通りであ
り、第2の逆抽出剤で処理することにより、逆抽出剤の
ホウ素濃度が著しく低減し、スケール障害が防止される
ことがわかる。
ず、第1の逆抽出剤で逆抽出した後の抽出剤をそのまま
抽出槽に返送したこと以外は同様にして処理を行ったと
ころ、100時間の運転後、逆抽出槽から抽出槽に到る
配管、ポンプ等にホウ酸ソーダ結晶の付着によるスケー
ルの生成が認められた。
抽出剤及び逆抽出槽から排出され、抽出槽に返送される
抽出剤のホウ素濃度は表1に示す通りであり、逆抽出後
の抽出剤中にホウ素が残留することで、スケール障害が
発生することがわかる。
よれば、被処理水中の目的物質を抽出剤で抽出し、この
目的物質を抽出した抽出剤から目的物質を逆抽出剤で逆
抽出し、逆抽出後の抽出剤を抽出工程に循環再使用する
抽出方法において、逆抽出後の抽出剤を抽出工程に返送
する系でのスケール障害を防止して安定かつ効率的な抽
出処理を行える。
ある。
Claims (4)
- 【請求項1】 抽出部において被処理水を抽出剤と接触
させて該被処理水中の目的物質を該抽出剤中に抽出した
後、逆抽出部において該目的物質を含有した抽出剤を第
1の逆抽出剤と接触させて該目的物質を該逆抽出剤中に
逆抽出し、該逆抽出部から排出された抽出剤を前記抽出
部に循環させる抽出方法であって、 逆抽出後の該抽出剤に、該第1の逆抽出剤と同種で、該
第1の逆抽出剤よりも高濃度の第2の逆抽出剤を添加し
て、該抽出剤中の目的物質を更に該第2の逆抽出剤中に
逆抽出し、 この抽出剤が前記抽出部に戻る前に、該抽出剤から該第
2の逆抽出剤を分離することを特徴とする抽出方法。 - 【請求項2】 第2の逆抽出剤を、第1の逆抽出剤によ
る逆抽出直後の抽出剤に添加することを特徴とする請求
項1に記載の抽出方法。 - 【請求項3】 第1の逆抽出剤による逆抽出後の抽出剤
を抽出部に返送する配管に、第2の逆抽出剤と逆抽出後
の抽出剤とを撹拌した後、第2の逆抽出剤と抽出剤とを
分離する撹拌・分離槽を設けたことを特徴とする請求項
1又は2に記載の抽出方法。 - 【請求項4】 被処理水中の目的物質がホウ素であるこ
とを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の抽
出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15666597A JP3493954B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | 抽出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP15666597A JP3493954B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | 抽出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11653A JPH11653A (ja) | 1999-01-06 |
JP3493954B2 true JP3493954B2 (ja) | 2004-02-03 |
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ID=15632637
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---|---|---|---|
JP15666597A Expired - Fee Related JP3493954B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | 抽出方法 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3493954B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
JP6501557B2 (ja) * | 2015-02-25 | 2019-04-17 | 学校法人早稲田大学 | ホウ素除去装置及びホウ素除去方法 |
-
1997
- 1997-06-13 JP JP15666597A patent/JP3493954B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
改訂五版化学工学便覧,日本,丸善株式会社,1988年 3月18日,552−553 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11653A (ja) | 1999-01-06 |
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