JP7006854B1 - 吸着剤、分離方法および液体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
さらに、本発明が解決しようとする課題は、水中、特に、強酸条件下でも使用可能であり、かつ、吸着力に優れ、効率よく分離対象物質を含む液体から分離対象物質を分離することが可能な吸着剤を提供することにある。
すなわち、本発明は、吸着剤を用いて分離対象物質を含む液体から前記分離対象物質と液体とを分離する方法であって、
分離対象物質を含む液体と、吸着剤とを接触させて、前記液体に含まれる前記分離対象物質を選択的に前記吸着剤に吸着させて、前記液体から除去する工程を有し、
前記吸着剤が、ポリアリーレンスルフィド樹脂粒子であること、
前記液体が水を含むものであること、
を特徴とする分離方法に関する。
分離対象物質を含む液体と、吸着剤とを接触させて、前記液体に含まれる前記分離対象物質を選択的に前記吸着剤に吸着させて、前記液体から除去する工程を有し、
前記吸着剤が、ポリアリーレンスルフィド樹脂粒子であること、
前記液体が水を含むものであることを特徴とする液体の製造方法に関する。
該吸着剤は、界面活性剤の不存在下で、ポリアリーレンスルフィド樹脂粒子及び水を含むことを特徴とする吸着剤に関する。
分離対象物質を含む液体と、吸着剤とを接触させて、前記液体に含まれる前記分離対象物質を選択的に前記吸着剤に吸着させて、前記液体から除去する工程を有し、
前記吸着剤が、ポリアリーレンスルフィド樹脂粒子であること、
前記液体が水を含むものであること、
を特徴とする。
分離対象物質を含む液体と、吸着剤とを接触させて、前記液体に含まれる前記分離対象物質を選択的に前記吸着剤に吸着させて、前記液体から除去する工程を有し、
前記吸着剤が、ポリアリーレンスルフィド樹脂粒子であること、
前記液体が水を含むものであること、を特徴とする。
参考例で製造したポリフェニレンスルフィド樹脂を島津製作所製フローテスター、CFT-500Dを用い、300℃、荷重:1.96×106Pa、L/D=10(mm)/1(mm)にて、6分間保持した後に測定した。
(ポリアリーレンスルフィドの重合工程)
圧力計、温度計、コンデンサー、デカンター、精留塔を付けた撹拌翼付き150Lオートクレーブにp-ジクロロベンゼン(以下、DCBと略す)33.222kg(226mol)、N-メチル-2-ピロリドン(以下、NMPと略す)2.280kg(23mol)、47.23質量%水硫化ソーダ27.300kg(230mol)、及び49.21質量%苛性ソーダ18.533kg(228mol)を仕込み、撹拌しながら窒素雰囲気下で173℃まで5時間掛けて昇温して、水27.3kgを留出させた後、釜を密閉した。脱水時に共沸により留出したDCBはデカンターで分離して随時釜内に戻し、脱水終了後の釜内は無水硫化ナトリウム組成物がDCB中に分散した状態であった。更に、内温を160℃に冷却し、NMP47.492kg(479mol)を仕込み、185℃まで昇温した。圧力が0.00MPaに到達した時点で、精留塔を連結したバルブを開放し、内温200℃まで1時間掛けて昇温した。この際、精留塔出口温度が110℃以下になる様に冷却とバルブ開度で制御した。留出したDCBと水の混合蒸気はコンデンサーで凝縮し、デカンターで分離して、DCBは釜へ戻した。留出水量は179gであった。次に、内温200℃から230℃まで3時間かけて昇温し、1時間撹拌した後、250℃まで昇温し1時間撹拌して反応終わり了後、オートクレーブの内温を250℃から235℃に冷却し、到達後にオートクレープの底弁を開いて減圧状態のまま撹拌翼付き150リットル真空撹拌乾燥機(脱溶媒機ジャケット温度120度)にフラッシュさせてNMPを抜き取り、室温まで冷却し、サンプリングした結果、不揮発分55%のPPS混合物を得た。
合成例1で得たPPS混合物400gとメタノール317gをフラスコに入れ、40℃で30分間撹拌混合し、そのスラリーを桐山ロートで減圧濾過し、上から押し固め、さらに上からメタノール634gを数回に分けて注ぎろ過した。更に、そのろ過して作製したケーキをビーカーに移して薬さじで粉末状に砕き、そこに70℃の水を634g注ぎ、30分間攪拌混合した。そのスラリーを桐山ロートで減圧ろ過し、上から押し固め、更に上から70℃の水845gを数回に分けて注ぎろ過した。上記ケーキをビーカーに移して、そこに636gの炭酸水を注ぎ、1時間攪拌混合した。そのスラリーを桐山ロートで減圧ろ過し、上から押し固め、更に上から炭酸水848gを数回に分けて注ぎろ過し、ウェットケーキを得た。ウェットケーキの含水率は45wt%であった。このウェットケーキのままの状態のPPS樹脂粒子を「PPS樹脂粒子(1)」と称する。
合成例1と同様にして得られた「PPS樹脂粒子(1)」を60℃×8時間真空下で乾燥した。この乾燥されたままの状態のPPS樹脂粒子を「PPS樹脂粒子(2)」と称する。
合成例1と同様にして得られた「PPS混合物」400gを150℃×4時間真空下で乾燥させてNMPを完全に取り除き、PPS粗生成物を得た。得られたPPS粗生成物と70℃の水636gをフラスコに入れ、70℃で30分間攪拌混合し、そのスラリーを桐山ロートで減圧濾過し、上から押し固め、さらに上から70℃の水636gを数回に分けて注ぎろ過した。得られたろ過ケーキと水422gをオートクレーブに入れ、200℃で30分間攪拌し、そのスラリーを桐山ロートで減圧濾過し、上から押し固め、さらに上から70℃の水636gを数回に分けて注ぎろ過した。得られたろ過ケーキを60℃×8時間真空下で乾燥した。このろ過ケーキのままの状態のPPS樹脂粒子を「PPS樹脂粒子(3)」と称する。
表1、2に記載した分離対象物質を1mmol溶解させた0.01Nの塩酸水溶液10cc(pH=2.0)中に、表1、2に記載したPPS樹脂粒子(1)~(3)を吸着剤として0.05g加え、振動(液温30℃、120rpm、3時間)をかけて吸着させた。その後、濾別して、水溶液と吸着剤をそれぞれ得た。濾過したろ液中の分離対象物質の濃度をICP発光分光分析装置(株式会社パーキンエルマージャパン製「Optima 4300DV」)で定量し、仕込み時の濃度差を吸着量とした(表1、2に示す)。
表3に記載した分離対象物質を5wt%含有した水溶液10cc中に、表1、2に記載したPPS樹脂粒子(1)~(3)を吸着剤として0.5g加え、振動(30℃、120rpm、3時間)をかけて吸着させた。その後、濾別して、水溶液と吸着剤をそれぞれ得た。濾過したろ液中の分離対象物質の濃度をガスクロマトグラフィにて算出し、仕込み時との濃度差を吸着量とした(表3に示す)。
Claims (6)
- 吸着剤を用いて分離対象物質を含む液体から前記分離対象物質と液体とを分離する方法であって、
分離対象物質を含む液体と、吸着剤とを接触させて、前記液体に含まれる前記分離対象物質を選択的に前記吸着剤に吸着させて、前記液体から除去する工程を有し、
前記吸着剤が、ポリアリーレンスルフィド樹脂粒子であること、
前記液体が水を含むものであること、
前記分離対象物質がプロトン性有機溶媒又は金属原子(ただし、該金属原子はポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応の未反応原料および副生成物であるものを除く)を含む化合物であること、
を特徴とする分離方法。 - 分離対象物質を含む液体と、吸着剤との接触が、界面活性剤の不存在下である、請求項1記載の分離方法。
- 前記吸着剤は、含水物である、請求項1又は2記載の分離方法。
- 前記分離対象物質が遷移金属原子である、請求項1~3のいずれか一項記載の分離方法。
- 吸着剤を用いて分離対象物質を含む液体から前記分離対象物質と液体とを分離する工程を含む、前記分離対象物質の低減された液体の製造方法であって、
分離対象物質を含む液体と、吸着剤とを接触させて、前記液体に含まれる前記分離対象物質を選択的に前記吸着剤に吸着させて、前記液体から除去する工程を有し、
前記吸着剤が、ポリアリーレンスルフィド樹脂粒子であること、
前記液体が水を含むものであること、
前記分離対象物質がプロトン性有機溶媒又は金属原子(ただし、該金属原子はポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応の未反応原料および副生成物であるものを除く)を含む化合物であること、
を特徴とする液体の製造方法。 - 分離対象物質を含む液体から前記分離対象物質を吸着するために用いられる吸着剤であって、
前記分離対象物質がプロトン性有機溶媒又は金属原子(ただし、該金属原子はポリアリーレンスルフィド樹脂の重合反応の未反応原料および副生成物であるものを除く)を含む化合物であること、
該吸着剤は、界面活性剤を不含であり、ポリアリーレンスルフィド樹脂粒子及び水をむことを特徴とする吸着剤。
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