JP6210515B2 - 有機物質含浸食塩の処理方法 - Google Patents
有機物質含浸食塩の処理方法Info
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- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
この発明は、エチレングリコールジメチルエーテル類などの有機物質が含浸された食塩の処理方法に関するものである。
従来より、エチレングリコールジメチルエーテルが各種用途に利用されている（非特許文献１）。
すなわち、塗料・インキ溶剤分野では、ワニス、ラッカー、シンナーの白化防止剤やカップリング溶剤として利用される。また、染料分野では、蒸発速度調整剤、浸透剤、均染剤として捺染糊として利用される。写真・複写液分野では、写真印刷の平調剤、平版印刷の添加剤として利用される。洗浄剤分野では、有機溶剤、石鹸、合成洗剤、防錆剤、水と共に配合して利用される各種クリーナーのカップリング剤、凝固点降下剤として利用され、洗浄力を向上、ハロゲン系洗浄剤の代替としても利用される。反応溶剤分野では、アルカリ金属水素化物、ほう素誘導体の反応に優れた溶剤であり、グリニヤール反応、ウルツ反応、LiBH4還元反応の優れた溶剤して利用される。電解液としては、粘度の低い溶媒として、誘電率の高い化合物と組み合わせ、リチウム電池の電解液として利用される。
さらに、電子工業表面処理剤重合用溶剤として利用したり、凍結防止剤各種脱脂剤エステル系可塑剤の変色防止剤として利用したり、溶媒、吸収式冷凍機用冷媒、吸収剤、酸性ガス洗浄剤として利用したり、吸収式冷凍機用冷媒として利用したり、吸収剤、酸性ガス洗浄剤として利用したりしている。
ところで、エチレングリコールジメチルエーテル類は、メチルグリコール類とメチルクロライド（＝クロロメタン）を反応させて製造する方法がある。化学反応式は次の通りである。
CH3O-(C2H4O)n-H+CH3Cl+NaOH→CH3O-(C2H4O)n-CH3+NaCl+H2O
しかし、この式の通りエチレングリコールジメチルエーテル類が含浸された多量の食塩（NaCl）が副生することとなり、これを産業廃棄物として処理しているという問題があった。
すなわち、塗料・インキ溶剤分野では、ワニス、ラッカー、シンナーの白化防止剤やカップリング溶剤として利用される。また、染料分野では、蒸発速度調整剤、浸透剤、均染剤として捺染糊として利用される。写真・複写液分野では、写真印刷の平調剤、平版印刷の添加剤として利用される。洗浄剤分野では、有機溶剤、石鹸、合成洗剤、防錆剤、水と共に配合して利用される各種クリーナーのカップリング剤、凝固点降下剤として利用され、洗浄力を向上、ハロゲン系洗浄剤の代替としても利用される。反応溶剤分野では、アルカリ金属水素化物、ほう素誘導体の反応に優れた溶剤であり、グリニヤール反応、ウルツ反応、LiBH4還元反応の優れた溶剤して利用される。電解液としては、粘度の低い溶媒として、誘電率の高い化合物と組み合わせ、リチウム電池の電解液として利用される。
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ところで、エチレングリコールジメチルエーテル類は、メチルグリコール類とメチルクロライド（＝クロロメタン）を反応させて製造する方法がある。化学反応式は次の通りである。
CH3O-(C2H4O)n-H+CH3Cl+NaOH→CH3O-(C2H4O)n-CH3+NaCl+H2O
しかし、この式の通りエチレングリコールジメチルエーテル類が含浸された多量の食塩（NaCl）が副生することとなり、これを産業廃棄物として処理しているという問題があった。
東洋サイエンス株式会社HP 「エチレングリコールジメチルエーテル」 http://www.toyo-asia.co.jp/trade/tra00400/tra00401/tra00439/tra00446.htm
そこでこの発明は、産業廃棄物の廃棄処理ではなく再利用することが出来る有機物質含浸食塩の処理方法を提供しようとするものである。
前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。
（１）この発明の有機物質含浸食塩の処理方法は、有機物質含浸食塩に電解水を供給し、加熱して有機物質を揮発させ、有機物質含浸食塩から有機物質を分離・回収するようにしたことを特徴とする。
この発明によると、有機物質含浸食塩に電解水（例えば、3％食塩水を電気分解したもの）を供給するようにしたので、電解次亜塩素酸イオン（OCl−）、ナトリウムイオン(Na+)、塩化物イオン(Cl−)などのプラスイオン・マイナスイオンを添加することが出来る。
そして、加熱して有機物質を揮発させるようにしたので、極性(H-O-H)を有する水（沸点100℃）と有機物質とが前記プラスイオン・マイナスイオンを媒介として一体的に挙動するという誘因効果により有機物質の揮発を促進することができ、有機物質含浸食塩から有機物質を効率的に分離・回収することが出来る。
ここで、有機物質含浸食塩として、グリコールエーテル類が含浸された食塩を例示することが出来る。グリコールエーテル類は、一分子内にエーテル基と水酸基の両方を有することによって、水や多くの有機溶剤、さらに樹脂の溶解性も大きい溶剤である。グリコールジエーテル類は、グリコールエーテルの末端をアルキル基で置換した非プロトン性溶剤で、分子内に２ヶ以上の酸素を有することから、配位構造を取りやすく、金属イオンやガス等の溶解性にも優れている。
有機物質含浸食塩に電解水を供給する態様として、噴霧を例示することが出来る。有機物質含浸食塩に対する電解水の供給量として、例えば有機物質含浸食塩の約0.1〜1.0重量％に設定することが出来る。
加熱の手段として、例えばIHヒーター、シーズ・ヒーターなどを使用することが出来る。有機物質を加熱時に分解させないため、無酸素雰囲気下で処理を行うことが出来る。加熱する目標温度は、例えば有機物質の沸点近傍に設定することが出来る。例えば、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル＜化学式C2H5O（CH2CH2O）2CH3＞の場合、沸点が176℃であるので176℃近傍まで加熱するようにする。有機物質の回収は、例えば冷却によるトラップにより行うことが出来る。
（１）この発明の有機物質含浸食塩の処理方法は、有機物質含浸食塩に電解水を供給し、加熱して有機物質を揮発させ、有機物質含浸食塩から有機物質を分離・回収するようにしたことを特徴とする。
この発明によると、有機物質含浸食塩に電解水（例えば、3％食塩水を電気分解したもの）を供給するようにしたので、電解次亜塩素酸イオン（OCl−）、ナトリウムイオン(Na+)、塩化物イオン(Cl−)などのプラスイオン・マイナスイオンを添加することが出来る。
そして、加熱して有機物質を揮発させるようにしたので、極性(H-O-H)を有する水（沸点100℃）と有機物質とが前記プラスイオン・マイナスイオンを媒介として一体的に挙動するという誘因効果により有機物質の揮発を促進することができ、有機物質含浸食塩から有機物質を効率的に分離・回収することが出来る。
ここで、有機物質含浸食塩として、グリコールエーテル類が含浸された食塩を例示することが出来る。グリコールエーテル類は、一分子内にエーテル基と水酸基の両方を有することによって、水や多くの有機溶剤、さらに樹脂の溶解性も大きい溶剤である。グリコールジエーテル類は、グリコールエーテルの末端をアルキル基で置換した非プロトン性溶剤で、分子内に２ヶ以上の酸素を有することから、配位構造を取りやすく、金属イオンやガス等の溶解性にも優れている。
有機物質含浸食塩に電解水を供給する態様として、噴霧を例示することが出来る。有機物質含浸食塩に対する電解水の供給量として、例えば有機物質含浸食塩の約0.1〜1.0重量％に設定することが出来る。
加熱の手段として、例えばIHヒーター、シーズ・ヒーターなどを使用することが出来る。有機物質を加熱時に分解させないため、無酸素雰囲気下で処理を行うことが出来る。加熱する目標温度は、例えば有機物質の沸点近傍に設定することが出来る。例えば、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル＜化学式C2H5O（CH2CH2O）2CH3＞の場合、沸点が176℃であるので176℃近傍まで加熱するようにする。有機物質の回収は、例えば冷却によるトラップにより行うことが出来る。
（２）前記電解水に極性基を有する有機溶剤を添加するようにしてもよい。
このように構成すると、極性(H-O-H)を有する水（沸点100℃）と有機物質とが極性基を有する有機溶剤を媒介として一体的に挙動するという誘因効果により有機物質の揮発を更に促進することが出来る。
ここで前記有機溶剤は、電解水に対して例えば0.05〜3.00重量％を添加することが出来る。
このように構成すると、極性(H-O-H)を有する水（沸点100℃）と有機物質とが極性基を有する有機溶剤を媒介として一体的に挙動するという誘因効果により有機物質の揮発を更に促進することが出来る。
ここで前記有機溶剤は、電解水に対して例えば0.05〜3.00重量％を添加することが出来る。
（３）前記電解水を供給した有機物質含浸食塩の加熱を誘導加熱方式により行うようにしてもよい。
このように構成すると、電解水を供給した有機物質含浸食塩の加熱を効率良く行うことが出来る。
例えば、電解水を供給した有機物質含浸食塩を移送する内側金属管（例えばスクリュー・コンベアを内装したもの）の外側に外側金属管（二重管構造）を配し、この外側金属管の外周に巻回した導線に交流電流を流すと、外側金属管の周りに向き・強度の変化する磁力線が発生する。そして、前記外側金属管が変化する磁力線の影響を受けて渦電流が流れるが、金属には通常電気抵抗があるため金属に電流が流れると電力=電流2×抵抗 分のジュール熱が発生して外側金属管が自己発熱し、その輻射熱で内側金属管及びその内部の有機物質含浸食塩が加熱されて昇温することとなる。
このように構成すると、電解水を供給した有機物質含浸食塩の加熱を効率良く行うことが出来る。
例えば、電解水を供給した有機物質含浸食塩を移送する内側金属管（例えばスクリュー・コンベアを内装したもの）の外側に外側金属管（二重管構造）を配し、この外側金属管の外周に巻回した導線に交流電流を流すと、外側金属管の周りに向き・強度の変化する磁力線が発生する。そして、前記外側金属管が変化する磁力線の影響を受けて渦電流が流れるが、金属には通常電気抵抗があるため金属に電流が流れると電力=電流2×抵抗 分のジュール熱が発生して外側金属管が自己発熱し、その輻射熱で内側金属管及びその内部の有機物質含浸食塩が加熱されて昇温することとなる。
この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。
有機物質含浸食塩から有機物質を効率的に分離・回収することが出来るので、産業廃棄物の廃棄処理ではなく再利用することが出来る有機物質含浸食塩の処理方法を提供することが出来る。
有機物質含浸食塩から有機物質を効率的に分離・回収することが出来るので、産業廃棄物の廃棄処理ではなく再利用することが出来る有機物質含浸食塩の処理方法を提供することが出来る。
図１に示すように、この実施形態の機物質含浸食塩の処理方法は、有機物質含浸食塩１に電解水（3％食塩水を電気分解したもの、図示せず）を供給し、加熱して有機物質２を揮発させ、有機物質含浸食塩１から有機物質を分離・回収するようにした。図中、３は有機物質含浸食塩１を投入するホッパーである。
有機物質含浸食塩１として、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル＜化学式C2H5O（CH2CH2O）2CH3＞（グリコールエーテル類）が含浸された食塩を処理した。グリコールエーテル類は、一分子内にエーテル基と水酸基の両方を有することによって、水や多くの有機溶剤、さらに樹脂の溶解性も大きい溶剤である。
有機物質含浸食塩１として、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル＜化学式C2H5O（CH2CH2O）2CH3＞（グリコールエーテル類）が含浸された食塩を処理した。グリコールエーテル類は、一分子内にエーテル基と水酸基の両方を有することによって、水や多くの有機溶剤、さらに樹脂の溶解性も大きい溶剤である。
前記電解水に、極性基を有する有機溶剤（酢酸）を添加した。前記有機溶剤は、電解水に対して0.05〜3.00重量％を添加した。有機物質含浸食塩１に電解水を供給する態様として、噴霧するようにした。有機物質含浸食塩１に対する電解水の供給量として、有機物質含浸食塩１の約0.1〜1.0重量％に設定した。
加熱の手段として、後述の通りIHヒーター４を使用した。有機物質を加熱時に分解させないため、無酸素雰囲気下で処理を行った。加熱する目標温度は、有機物質の沸点近傍に設定した。具体的には、ジエチレングリコールエチルメチルエーテルの沸点は176℃であるので、180℃まで加熱するようにした。揮発した有機物質２は冷却管５（冷却水６を回す）で冷却して、有機物質収容槽７にトラップして回収した。食塩８は、食塩収容槽９に回収した。
前記電解水を供給した有機物質含浸食塩１の加熱は、誘導加熱（IH）方式により行った。具体的には、電解水を供給した有機物質含浸食塩１を移送する内側金属管10（モータMにより回転駆動されるスクリュー・コンベア11を内装する）の外側に外側金属管12（二重管構造）を配し、この外側金属管12の外周に巻回した導線13に交流電流を流すと、外側金属管12の周りに向き・強度の変化する磁力線が発生する。そして、前記外側金属管12が変化する磁力線の影響を受けて渦電流が流れるが、金属には通常電気抵抗があるため金属に電流が流れると電力=電流2×抵抗 分のジュール熱が発生して外側金属管12が自己発熱し、その輻射熱で内側金属管10及びその内部の有機物質含浸食塩１が加熱されて昇温することとなる。
次に、この実施形態の有機物質含浸食塩の処理方法の使用状態を説明する。
この実施形態によると、有機物質含浸食塩１に電解水を供給するようにしたので、電解次亜塩素酸イオン（OCl−）、ナトリウムイオン(Na+)、塩化物イオン(Cl−)などのプラスイオン・マイナスイオンを添加することが出来る。
そして、加熱して有機物質２（ジエチレングリコールエチルメチルエーテル）を揮発させるようにしたので、極性(H-O-H)を有する水（沸点100℃）と有機物質（沸点176℃）とが前記プラスイオン・マイナスイオンを媒介として一体的に挙動するという誘因効果により有機物質の揮発を促進することができ、有機物質含浸食塩１から有機物質を効率的に分離・回収することができ、産業廃棄物の廃棄処理ではなく再利用することが出来た。また、食塩８も再利用することが出来た。
この実施形態によると、有機物質含浸食塩１に電解水を供給するようにしたので、電解次亜塩素酸イオン（OCl−）、ナトリウムイオン(Na+)、塩化物イオン(Cl−)などのプラスイオン・マイナスイオンを添加することが出来る。
そして、加熱して有機物質２（ジエチレングリコールエチルメチルエーテル）を揮発させるようにしたので、極性(H-O-H)を有する水（沸点100℃）と有機物質（沸点176℃）とが前記プラスイオン・マイナスイオンを媒介として一体的に挙動するという誘因効果により有機物質の揮発を促進することができ、有機物質含浸食塩１から有機物質を効率的に分離・回収することができ、産業廃棄物の廃棄処理ではなく再利用することが出来た。また、食塩８も再利用することが出来た。
また、前記電解水に極性基を有する有機溶剤（酢酸）を添加するようにしたので、極性(H-O-H)を有する水（沸点100℃）と有機物質とが極性基を有する有機溶剤を媒介として一体的に挙動するという誘因効果により有機物質の揮発を更に促進することが出来た。
さらに、前記電解水を供給した有機物質含浸食塩１の加熱を誘導加熱方式により行うようにしたので、電解水を供給した有機物質含浸食塩１の加熱を効率良く行うことが出来た。
産業廃棄物の廃棄処理ではなく再利用することが出来ることによって、種々の有機物質含浸食塩の処理方法用途に適用することができる。
１ 有機物質含浸食塩
２ 有機物質
８ 食塩
２ 有機物質
８ 食塩
Claims (1)
- ジエチレングリコールエチルメチルエーテルが含浸された食塩（１）に3％食塩水を電気分解した電解水を供給し、加熱してジエチレングリコールエチルメチルエーテル（２）を揮発させ、ジエチレングリコールエチルメチルエーテルが含浸された食塩（１）からジエチレングリコールエチルメチルエーテル（２）を分離・回収するようにし、前記電解水に酢酸を添加するようにしたことを特徴とする有機物質含浸食塩の処理方法。
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