JP5930921B2 - アルコールの精製方法及び装置 - Google Patents
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図1に示した構成のうち、アルコール精製装置21の部分を組み立てた。脱水膜33としては、A型ゼオライトを素材とする膜を使用し、浸透気化法による脱水処理を行った。
次に、第1のイオン交換手段、脱水膜、第1の蒸留手段、第2のイオン交換手段及び精密濾過膜に対してこの順でアルコール含有液を順次通すことによって、十分に高純度な精製アルコールが得られることを説明する。
イオン交換樹脂とイオン吸着膜について、アルコール置換の容易さを検討した。超純水で洗浄したイオン吸着膜モジュール(旭化成株式会社製)と、超純水で洗浄したイオン交換樹脂(オルガノ株式会社製)を充填したカラムとを用意し、各々に高純度IPA(株式会社トクヤマ製)を通液し、所定の水分濃度(0.1重量%)以下になるまで各々の出口での液の水分濃度をカールフィッシャー水分濃度計(平沼産業株式会社製)を用いて測定した。通液時間とそのときの水分濃度との関係を図8に示す。図8に示されるように、イオン吸着膜では、通液開始から20分以内で出口の水分濃度が0.1重量%以下となった。これに対し、イオン交換樹脂では、通液開始から1時間以上を経過しても出口の水分濃度が0.1重量%以上であった。この結果より、イオン交換樹脂に比べてイオン吸着膜の方が、含有水分を急速にアルコールに置換できることが分かる。したがって、脱水膜33の後段に設けられる第2のイオン交換手段38としては、イオン交換樹脂よりもイオン吸着膜を用いた方が好ましいことが分かる。
次に、アルコール中における水分濃度が低い場合に、不純物としての鉄やアルミニウムを極微量にまで低減するためには、イオン吸着膜での処理の後段に精密濾過膜による処理を行うべきであることを示す。
水分量が0.4重量%(すなわち4000ppm)であることを除いて実施例4と同様の実験を行った。結果を表3に示す。これより、IPA中の水分量が0.1重量%以下でないと、精密濾過膜でFe,Alが除去できないことが分かる。
孔径30nmの精密濾過膜(日本インテグリス株式会社製)を使用したことを除いて、実施例4と同様の実験を行った。結果を表4に示す。これより、精密濾過膜の孔径が20nm以下でないと、精密濾過膜でFe,Alを低濃度に除去することができないことが分かる。
12 半導体デバイス製造装置
13 廃液タンク
21〜24 アルコール精製装置
31 回収タンク
32,40 ポンプ
33 脱水膜
34 第1の蒸留手段
35 第2の蒸留手段
36 第1のイオン交換手段
37 精密濾過膜
38 第2のイオン交換手段
39 中間タンク
41 分岐配管
Claims (10)
- アルコール含有液に対して脱水膜を用いて脱水処理を行う脱水工程と、前記脱水処理された液に対して蒸留を行って精製アルコールを得る第1の蒸留工程と、を有するアルコール精製方法において、
前記第1のアルコール蒸留工程における蒸留残液に対してさらに蒸留を行う第2の蒸留工程を有し、
前記第2の蒸留工程における留出成分を前記脱水工程より前に戻して前記脱水工程に循環させることを特徴とするアルコール精製方法。 - 前記脱水工程の前段に、前記アルコール含有液に対してイオン交換処理を行う第1のイオン交換工程を有し、前記第2の蒸留工程における前記留出成分は前記第1のイオン交換工程を介して前記脱水工程に循環される、請求項1に記載のアルコール精製方法。
- 前記第1の蒸留工程で得られた前記精製アルコールに対してイオン交換処理を行う第2のイオン交換工程をさらに有する、請求項2に記載のアルコール精製方法。
- 前記第2のイオン交換工程は、イオン吸着膜に通液する工程である、請求項3に記載のアルコール精製方法。
- ゼオライトを材質とする前記脱水膜を使用する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のアルコール精製方法。
- アルコール含有液を浸透気化あるいは蒸気透過によって脱水する脱水膜と、前記脱水膜により脱水された液を蒸留して精製アルコールを得る第1の蒸留手段と、を有するアルコール精製装置において、
前記第1の蒸留手段での蒸留残液に対してさらに蒸留を行う第2の蒸留手段を有し、
前記第2の蒸留手段からの留出成分が前記脱水膜より前段の地点に戻されることを特徴とするアルコール精製装置。 - 前記第2の蒸留手段からの留出成分が戻される前記地点と前記脱水膜との間に、前記アルコール含有液に対してイオン交換処理を行う第1のイオン交換手段を有する、請求項6に記載のアルコール精製装置。
- 前記第1の蒸留手段からの前記精製アルコールに対してさらにイオン交換処理を行う第2のイオン交換手段をさらに有する、請求項7に記載のアルコール精製装置。
- 前記第2のイオン交換手段は、イオン吸着膜である、請求項8に記載のアルコール精製装置。
- 前記脱水膜はゼオライトを材質とする、請求項6乃至9のいずれか1項に記載のアルコール精製装置。
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