JP7437932B2 - Wastewater treatment method - Google Patents
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Description
本発明は、有機メルカプト化合物を合成する際に生じる廃水の処理方法に関する。 The present invention relates to a method for treating wastewater generated during the synthesis of organic mercapto compounds.
有機メルカプト化合物、特に分子中にメルカプト基を2つ以上有するポリチオール化合物は、ポリチオウレタン樹脂やポリチオウレタンウレア樹脂のモノマー、2液混合反応型エポキシ樹脂の硬化剤、その他、医薬品、農薬、電子材料などの工業製品製造用中間体として工業的に広く使用されている有用な化合物である。 Organic mercapto compounds, especially polythiol compounds having two or more mercapto groups in the molecule, are used as monomers for polythiourethane resins and polythiourethane urea resins, curing agents for two-component mixed reaction type epoxy resins, and in other applications such as pharmaceuticals, agricultural chemicals, and electronics. It is a useful compound that is widely used industrially as an intermediate for manufacturing industrial products such as materials.
ポリチオウレタン樹脂のモノマーとして使用されるポリチオール化合物の製造方法が記載されている文献としては、例えば以下の特許文献1及び2が挙げられる。 Documents describing methods for producing polythiol compounds used as monomers for polythiourethane resins include, for example, Patent Documents 1 and 2 below.
特許文献1では、2-メルカプトエタノールと、エピハロヒドリン化合物と、を反応させ、得られたポリアルコール化合物をチオ尿素と反応させてイソチウロニウム塩を得て、得られたイソチウロニウム塩を加水分解することにより、ポリチオール化合物を製造する方法が開示されている。 In Patent Document 1, 2-mercaptoethanol and an epihalohydrin compound are reacted, the obtained polyalcohol compound is reacted with thiourea to obtain an isothiuronium salt, and the obtained isothiuronium salt is hydrolyzed. A method of making polythiol compounds is disclosed.
特許文献2では、2-メルカプトエタノールと、エピハロヒドリン化合物と、を反応させ、得られた化合物を硫化ナトリウムと反応させてポリアルコール化合物を得て、得られたポリアルコール化合物をチオ尿素と反応させてイソチウロニウム塩とした後、イソチウロニウム塩を加水分解することにより、ポリチオール化合物を製造する方法が開示されている。 In Patent Document 2, 2-mercaptoethanol and an epihalohydrin compound are reacted, the obtained compound is reacted with sodium sulfide to obtain a polyalcohol compound, and the obtained polyalcohol compound is reacted with thiourea. A method is disclosed for producing a polythiol compound by converting the isothiuronium salt into an isothiuronium salt and then hydrolyzing the isothiuronium salt.
しかしながら、未反応のチオ尿素を含む廃水を処理する場合、活性汚泥に対するチオ尿素の毒性は高く、簡便な方法で廃水の毒性を低減する方法が求められていた。 However, when treating wastewater containing unreacted thiourea, the toxicity of thiourea to activated sludge is high, and a simple method for reducing the toxicity of the wastewater has been desired.
本発明者らは鋭意検討の結果、有機メルカプト化合物とともに得られるジシアンジアミドをチオ尿素と反応させることで廃水の毒性を低減できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下に示すことができる。
[1] ジシアンジアミドとチオ尿素とを含む廃水において、酸性下にこれらを反応させる処理工程を含む、廃水処理方法。
[2] 前記処理工程の前に、
ポリハロゲン化合物またはポリオール化合物と、チオ尿素と、を反応させてイソチウロニウムを得る工程aと、
前記イソチウロニウムに塩基性化合物を添加し、当該イソチウロニウムを分解して、有機メルカプト化合物と、前記ジシアンジアミドとを得る工程bと、
を含み、
前記廃水中に含まれる前記ジシアンジアミドは工程bで得られたジシアンジアミドであり、前記廃水中に含まれる前記チオ尿素は工程aにおける未反応のチオ尿素である、[1]に記載の廃水処理方法。
[3] 工程aは、
下記一般式(1)
Q1-(X)n (1)
(一般式(1)中、Q1は硫黄原子を含む炭素数1~30のn価の有機基であり、Xはハロゲン原子または水酸基であり、nは1~10の整数を示す。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。)
で表されるポリハロゲン化合物またはポリオール化合物と、チオ尿素とを反応させて下記一般式(2)で表されるイソチウロニウムを得る工程を含み、
Q1-(S-C(=NH2
+)-NH2)n (2)
(一般式(2)中、Q1、nは一般式(1)と同義である。)
工程bは、前記イソチウロニウムに塩基性化合物を添加し、当該イソチウロニウムを分解して下記一般式(3)
Q1-(SH)n (3)
(一般式(3)中、Q1、nは一般式(1)と同義である。)
で表される有機メルカプト化合物と、ジシアンジアミドとを得る工程を含む、
[1]または[2]に記載の廃水処理方法。
[4] 前記処理工程において、前記廃水の少なくとも一部のpHは1以下である、[1]~[3]のいずれかに記載の廃水処理方法。
[5] 前記処理工程は、前記廃水に塩酸、硫酸、または硝酸を添加して、該廃水を酸性にする工程を含む、[1]~[4]のいずれかに記載の廃水処理方法。
[6] 前記処理工程における前記廃水の温度は、20~80℃である、[1]~[5]のいずれかに記載の廃水処理方法。
[7] 前記有機メルカプト化合物が、4-メルカプトメチル-1,8-ジメルカプト-3,6-ジチアオクタン、4,8-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、5,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、および2,5-ビス(メルカプトメチル)-1,4-ジチアンから選択される少なくとも1種である、[2]~[6]のいずれかに記載の廃水処理方法。
[8] 前記有機メルカプト化合物が、4-メルカプトメチル-1,8-ジメルカプト-3,6-ジチアオクタンである、[2]~[7]のいずれかに記載の廃水処理方法。
[9] ジシアンジアミドを含む、チオ尿素含有廃水用処理剤。
[10] ジシアンジアミドのチオ尿素含有廃水用処理剤としての使用方法。
As a result of extensive studies, the present inventors have discovered that the toxicity of wastewater can be reduced by reacting dicyandiamide obtained together with an organic mercapto compound with thiourea, and have completed the present invention.
That is, the present invention can be shown below.
[1] A wastewater treatment method comprising a treatment step of reacting wastewater containing dicyandiamide and thiourea under acidic conditions.
[2] Before the treatment step,
Step a of reacting a polyhalogen compound or a polyol compound with thiourea to obtain isothiuronium;
step b of adding a basic compound to the isothiuronium and decomposing the isothiuronium to obtain an organic mercapto compound and the dicyandiamide;
including;
The wastewater treatment method according to [1], wherein the dicyandiamide contained in the wastewater is the dicyandiamide obtained in step b, and the thiourea contained in the wastewater is unreacted thiourea in step a.
[3] Step a is
General formula (1) below
Q 1 - (X) n (1)
(In the general formula (1), Q 1 is an n-valent organic group having 1 to 30 carbon atoms containing a sulfur atom, X is a halogen atom or a hydroxyl group, and n is an integer of 1 to 10. Multiple presence) The Xs to be used may be the same or different.)
A step of reacting a polyhalogen compound or polyol compound represented by and thiourea to obtain isothiuronium represented by the following general formula (2),
Q 1 -(S-C(=NH 2 + )-NH 2 ) n (2)
(In general formula (2), Q 1 and n have the same meanings as in general formula (1).)
In step b, a basic compound is added to the isothiuronium, and the isothiuronium is decomposed to form the following general formula (3).
Q 1 - (SH) n (3)
(In general formula (3), Q 1 and n have the same meanings as in general formula (1).)
A step of obtaining an organic mercapto compound represented by and dicyandiamide,
The wastewater treatment method according to [1] or [2].
[4] The wastewater treatment method according to any one of [1] to [3], wherein in the treatment step, at least a portion of the wastewater has a pH of 1 or less.
[5] The wastewater treatment method according to any one of [1] to [4], wherein the treatment step includes a step of adding hydrochloric acid, sulfuric acid, or nitric acid to the wastewater to make the wastewater acidic.
[6] The wastewater treatment method according to any one of [1] to [5], wherein the temperature of the wastewater in the treatment step is 20 to 80°C.
[7] The organic mercapto compound is 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane, 4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 4,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, and 2 , 5-bis(mercaptomethyl)-1,4-dithiane, the wastewater treatment method according to any one of [2] to [6].
[8] The wastewater treatment method according to any one of [2] to [7], wherein the organic mercapto compound is 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane.
[9] A thiourea-containing wastewater treatment agent containing dicyandiamide.
[10] Method for using dicyandiamide as a treatment agent for thiourea-containing wastewater.
本発明によれば、チオ尿素を含む廃水の毒性を簡便な方法で低減することができる。 According to the present invention, the toxicity of wastewater containing thiourea can be reduced by a simple method.
本発明の廃水処理方法を実施の形態に基づき説明する。
本実施形態の廃水処理方法は、ジシアンジアミドとチオ尿素とを含む廃水において、酸性下にこれらを反応させる処理工程を含む。
チオ尿素を含む廃水にジシアンジアミドを添加し、酸性下にこれらを反応させてもよく、または目的とする化合物を合成する際にジシアンジアミドが生成し当該ジシアンジアミドがチオ尿素とともに廃水に含まれる場合には、酸性下にこれらを反応させてもよい。
なお、廃水中のジシアンジアミドは一部が析出していてもよい。
The wastewater treatment method of the present invention will be explained based on embodiments.
The wastewater treatment method of the present embodiment includes a treatment step of reacting wastewater containing dicyandiamide and thiourea under acidic conditions.
Dicyandiamide may be added to wastewater containing thiourea and reacted under acidic conditions, or if dicyandiamide is produced during the synthesis of the target compound and the dicyandiamide is contained in the wastewater together with thiourea, These may be reacted under acidic conditions.
Note that some of the dicyandiamide in the wastewater may be precipitated.
本実施形態の廃水処理工程においては、具体的に、以下の反応式で示される反応が進行し、ビグアニドおよびチオアンメリンが生成する。生成するビグアニドおよびチオアンメリンは、特にチオアンメリンは、魚毒性が極めて低く、さらにチオ尿素と比較して活性汚泥に対する毒性が低いことから、本実施形態の方法により廃水中のチオ尿素の濃度を効率的に低減することができ、廃水の毒性を簡便な方法で低減できることができる。 In the wastewater treatment step of this embodiment, specifically, the reaction shown by the following reaction formula proceeds, and biguanide and thioameline are produced. The generated biguanides and thioameline, especially thioameline, have extremely low toxicity to fish and are also less toxic to activated sludge than thiourea, so the method of this embodiment can efficiently reduce the concentration of thiourea in wastewater. The toxicity of wastewater can be reduced in a simple manner.
本工程において、前記水層の少なくとも一部のpHが1以下、好ましくは0以下、より好ましくは-0.2以下、特に好ましくは-1.0以上-0.2以下とすることができる。 In this step, the pH of at least a portion of the aqueous layer can be set to 1 or less, preferably 0 or less, more preferably -0.2 or less, particularly preferably -1.0 or more and -0.2 or less.
pHが当該範囲であると、ジシアンジアミドの加水分解によるグアニル尿素の生成が抑制され、さらにチオ尿素とジシアンジアミドとの上記反応が進行することから、チオ尿素を含む廃水の毒性をより効果的に低減することができる。 When the pH is within this range, the generation of guanylurea due to hydrolysis of dicyandiamide is suppressed, and the above reaction between thiourea and dicyandiamide proceeds, so the toxicity of wastewater containing thiourea is more effectively reduced. be able to.
本工程は、前記水層に塩酸、硫酸、または硝酸を添加して、該水層を酸性にする工程を含む。水層のpHが上記範囲となるように、これらの酸を一括して添加することができ、反応中に水層のpHが上記範囲から外れた際には滴下等により追加することもできる。
すなわち、本工程は、全工程に亘って水層のpHが上記範囲に維持される場合と、水層のpHが上記範囲から一時的に外れる場合とを含む。
This step includes the step of adding hydrochloric acid, sulfuric acid, or nitric acid to the aqueous layer to make the aqueous layer acidic. These acids can be added all at once so that the pH of the aqueous layer falls within the above range, and when the pH of the aqueous layer deviates from the above range during the reaction, they can be added dropwise or the like.
That is, this step includes a case where the pH of the aqueous layer is maintained within the above range throughout the entire process, and a case where the pH of the aqueous layer temporarily deviates from the above range.
本工程における前記水層の温度は、20~80℃、好ましくは40~60℃とすることができる。当該温度範囲であると、チオ尿素とジシアンジアミドとの上記反応がより効果的に進行する。 The temperature of the aqueous layer in this step can be 20 to 80°C, preferably 40 to 60°C. Within this temperature range, the reaction between thiourea and dicyandiamide proceeds more effectively.
反応時間は、所望とするチオ尿素の濃度に応じて適宜設定することができるが、通常は、1~10時間程度である1~10時間程度である。廃水中のチオ尿素の濃度の許容値は、活性汚泥の硝化反応を阻害しない濃度の目安として0.8~3.8ppm程度である。
なお、本工程においては、反応後の前記水層のpHは上昇する傾向があるが、少なくとも一部のpHが2以下、好ましくは1.5以下、より好ましくは0以下とすることができる。
反応圧力も特に限定されず常圧で行うことができる。
The reaction time can be appropriately set depending on the desired concentration of thiourea, but is usually about 1 to 10 hours. The permissible concentration of thiourea in wastewater is about 0.8 to 3.8 ppm, which is a guideline for the concentration that does not inhibit the nitrification reaction of activated sludge.
In this step, the pH of the aqueous layer after the reaction tends to increase, but at least part of the pH can be set to 2 or less, preferably 1.5 or less, and more preferably 0 or less.
The reaction pressure is also not particularly limited, and the reaction can be carried out at normal pressure.
本実施形態において、ジシアンジアミドにより廃水中のチオ尿素の毒性を低減できることから、ジシアンジアミドまたはジシアンジアミドを含む組成物を、チオ尿素含有廃水処理剤として使用することができる。 In this embodiment, since dicyandiamide can reduce the toxicity of thiourea in wastewater, dicyandiamide or a composition containing dicyandiamide can be used as a thiourea-containing wastewater treatment agent.
本実施形態の廃水処理方法を、具体的な目的化合物の製造において行う方法を以下に説明する。
本実施形態の廃水処理方法は以下の工程を含む。
工程a:ポリハロゲン化合物またはポリオール化合物と、チオ尿素と、を反応させてイソチウロニウムを得る。
工程b:前記イソチウロニウムに塩基性化合物を添加し、当該イソチウロニウムを分解して、有機メルカプト化合物と、ジシアンジアミドと、を得る。
工程c:工程bで得られたジシアンジアミドと、工程aにおける未反応のチオ尿素とを含む廃水において、酸性下にこれらを反応させる。
本実施形態の廃水処理方法は、チオ尿素を含む廃水の毒性を簡便な方法で低減できる工程を有していることから、作業効率に優れ、ひいては有機メルカプト化合物の生産効率に優れ、さらに製造コストも低減することができる。
A method for carrying out the wastewater treatment method of this embodiment in the production of a specific target compound will be described below.
The wastewater treatment method of this embodiment includes the following steps.
Step a: A polyhalogen compound or a polyol compound and thiourea are reacted to obtain isothiuronium.
Step b: Adding a basic compound to the isothiuronium and decomposing the isothiuronium to obtain an organic mercapto compound and dicyandiamide.
Step c: In the wastewater containing the dicyandiamide obtained in Step b and the unreacted thiourea in Step a, these are reacted under acidic conditions.
The wastewater treatment method of this embodiment has a process that can reduce the toxicity of wastewater containing thiourea in a simple manner, so it has excellent work efficiency, and in turn, it has excellent production efficiency of organic mercapto compounds, and furthermore, it has a manufacturing cost. can also be reduced.
[工程a]
本工程においては、ポリハロゲン化合物またはポリオール化合物と、チオ尿素と、を反応させてイソチウロニウムを得る。
[Step a]
In this step, isothiuronium is obtained by reacting a polyhalogen compound or a polyol compound with thiourea.
ポリハロゲン化合物またはポリオール化合物としては、本発明の効果を得ることができれば特に限定することなく公知の化合物を用いることができる。本実施形態においては、例えば、ポリハロゲン化合物またはポリオール化合物として、下記一般式(1)で表される化合物を用いることができる。 As the polyhalogen compound or polyol compound, any known compound can be used without particular limitation as long as the effects of the present invention can be obtained. In this embodiment, for example, a compound represented by the following general formula (1) can be used as the polyhalogen compound or polyol compound.
Q1-(X)n (1)
一般式(1)中、Q1は硫黄原子を含む炭素数1~30のn価の有機基であり、Xはハロゲン原子または水酸基であり、nは1~10の整数を示す。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。
Q 1 - (X) n (1)
In the general formula (1), Q 1 is an n-valent organic group having 1 to 30 carbon atoms containing a sulfur atom, X is a halogen atom or a hydroxyl group, and n is an integer of 1 to 10. A plurality of Xs may be the same or different.
Q1における有機基は、鎖状構造、脂環式構造、芳香族構造を有してもよい。Q1における有機基は、硫黄原子を含み、具体体にはスルフィド結合及び/又はメルカプト基を有することが好ましい。
nは、1~7が好ましく、1~5がより好ましい。
The organic group in Q 1 may have a chain structure, an alicyclic structure, or an aromatic structure. The organic group in Q 1 contains a sulfur atom, and specifically preferably has a sulfide bond and/or a mercapto group.
n is preferably 1 to 7, more preferably 1 to 5.
一般式(1)で表される化合物としては、特に限定されないが、3-チア-1-ペンタノール、3,7-ジチア-1,5,9-ノナントリオール、9-クロロ-3,7-ジチア-1,5-ノナンジオール、5-クロロ-3,7-ジチア-1,9-ノナンジオール、5,9-ジクロロ-3,7-ジチア-1-ノナノール、1,9-ジクロロ-3,7-ジチア-5-ノナノール、3,7,11-トリチア-1,5,9,13-トリデカンテトラオール、13-クロロ-3,7,11-トリチア-1,5,9-トリデカントリオール、9-クロロ-3,7,11-トリチア-1,5,13-トリデカントリオール、9,13-ジクロロ-3,7,11-トリチア-1,5-トリデカンジオール、5,13-ジクロロ-3,7,11-トリチア-1,9-トリデカンジオール、1,13-ジクロロ-3,7,11-トリチア-5,9-トリデカンジオール、5,9-ジクロロ-3,7,11-トリチア-1,13-トリデカンジオール、5,9,13-トリクロロ-3,7,11-トリチア-1-トリデカノール、1,9,13-トリクロロ-3,7,11-トリチア-5-トリデカノール、3-チア-1,5-ペンタンジオール、5-クロロ-3-チア-1-ペンタノール、2,5-ジ(ヒドロキシメチル)-1,4-ジチアン、5-クロロメチル-2-ヒドロキシメチル-1,4-ジチアン、2,5-ビス(ブロモメチル)-1,4-ジチアン、2,5-ビス(クロロメチル)-1,4-ジチアン、6-クロロ-1,5-ヘキサンジオール、5,6-ジクロロ-1-ヘキサノール、1,6-ジクロロ-5-ヘキサノール等を挙げることができる。 Examples of the compound represented by general formula (1) include, but are not limited to, 3-thia-1-pentanol, 3,7-dithia-1,5,9-nonanetriol, 9-chloro-3,7- dithia-1,5-nonanediol, 5-chloro-3,7-dithia-1,9-nonanediol, 5,9-dichloro-3,7-dithia-1-nonanol, 1,9-dichloro-3, 7-dithia-5-nonanol, 3,7,11-trithia-1,5,9,13-tridecanetraol, 13-chloro-3,7,11-trithia-1,5,9-tridecanetriol , 9-chloro-3,7,11-trithia-1,5,13-tridecanetriol, 9,13-dichloro-3,7,11-trithia-1,5-tridecanediol, 5,13-dichloro -3,7,11-trithia-1,9-tridecanediol, 1,13-dichloro-3,7,11-trithia-5,9-tridecanediol, 5,9-dichloro-3,7,11 -Trithia-1,13-tridecanediol, 5,9,13-trichloro-3,7,11-trithia-1-tridecanol, 1,9,13-trichloro-3,7,11-trithia-5-tridecanol , 3-thia-1,5-pentanediol, 5-chloro-3-thia-1-pentanol, 2,5-di(hydroxymethyl)-1,4-dithiane, 5-chloromethyl-2-hydroxymethyl -1,4-dithiane, 2,5-bis(bromomethyl)-1,4-dithiane, 2,5-bis(chloromethyl)-1,4-dithiane, 6-chloro-1,5-hexanediol, 5 , 6-dichloro-1-hexanol, 1,6-dichloro-5-hexanol and the like.
本工程においては、一般式(1)で表される化合物の置換基Xに対するチオ尿素のモル比は1~1.5モル程度である。反応は、塩化水素存在下において行うことができ、室温から還流温度の範囲で、1~10時間程度で行う。 In this step, the molar ratio of thiourea to substituent X of the compound represented by general formula (1) is about 1 to 1.5 moles. The reaction can be carried out in the presence of hydrogen chloride, and is carried out at a temperature ranging from room temperature to reflux temperature for about 1 to 10 hours.
一般式(1)で表される化合物とチオ尿素との反応により、下記一般式(2)のイソチウロニウムが得られる。塩化水素としては、塩酸水溶液、塩化水素ガスを用いることができる。
Q1-(S-C(=NH2
+)-NH2)n (2)
一般式(2)中、Q1、nは一般式(1)と同義である。
Isothiuronium of the following general formula (2) is obtained by the reaction of the compound represented by the general formula (1) and thiourea. As hydrogen chloride, an aqueous hydrochloric acid solution or hydrogen chloride gas can be used.
Q 1 -(S-C(=NH 2 + )-NH 2 ) n (2)
In general formula (2), Q 1 and n have the same meanings as in general formula (1).
[工程b]
本工程においては、工程aで得られた前記イソチウロニウムに塩基性化合物を添加し、当該イソチウロニウムを分解して、有機メルカプト化合物と、ジシアンジアミドと、を得る。
塩基性化合物としては、アンモニア、水酸化ナトリウム、硫化ナトリウム(水和物でもよい)等を挙げることができる。
[Step b]
In this step, a basic compound is added to the isothiuronium obtained in step a, and the isothiuronium is decomposed to obtain an organic mercapto compound and dicyandiamide.
Examples of the basic compound include ammonia, sodium hydroxide, sodium sulfide (a hydrate may be used), and the like.
具体的には、塩基性化合物を添加した後、室温から還流温度範囲、好ましくは30~80℃において、1~8時間程度の間でイソチウロニウムの加水分解反応を行う。反応後、水層を分液し、有機メルカプト化合物を得ることができる。当該水層には、反応により生成したジシアンジアミドと、未反応のチオ尿素が含まれる。
塩基性化合物は水溶液として添加することもできる。
Specifically, after the basic compound is added, isothiuronium is hydrolyzed at a temperature ranging from room temperature to reflux temperature, preferably from 30 to 80° C., for about 1 to 8 hours. After the reaction, the aqueous layer is separated to obtain an organic mercapto compound. The aqueous layer contains dicyandiamide produced by the reaction and unreacted thiourea.
The basic compound can also be added as an aqueous solution.
工程bは、イソチウロニウムに有機溶媒および塩基性化合物を添加し、イソチウロニウムを加水分解して有機メルカプト化合物を得ることもできる。なお、有機溶媒および塩基性化合物の添加順序は限定されない。
有機溶媒としては、反応が進行すれば特に限定されないが、例えばトルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等を挙げることができる。
In step b, an organic mercapto compound can also be obtained by adding an organic solvent and a basic compound to isothiuronium and hydrolyzing the isothiuronium. Note that the order of addition of the organic solvent and the basic compound is not limited.
The organic solvent is not particularly limited as long as the reaction proceeds, but examples thereof include toluene, xylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, and the like.
反応後、有機溶媒層と水層とを分液し、有機溶媒層に含まれる下記一般式(3)の有機メルカプト化合物を得ることができる。
Q1-(SH)n (3)
一般式(3)中、Q1、nは一般式(1)と同義である。
前記有機メルカプト化合物が、WO2016/125736号に例示された化合物を挙げることができる。
After the reaction, the organic solvent layer and the aqueous layer are separated to obtain the organic mercapto compound of the following general formula (3) contained in the organic solvent layer.
Q 1 - (SH) n (3)
In general formula (3), Q 1 and n have the same meanings as in general formula (1).
Examples of the organic mercapto compound include compounds exemplified in WO2016/125736.
本実施形態において、前記有機メルカプト化合物は、特に限定されないが、4-メルカプトメチル-1,8-ジメルカプト-3,6-ジチアオクタン、5,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,8-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、2,5-ビス(メルカプトメチル)-1,4-ジチアン、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ビス(メルカプトエチル)スルフィド、ペンタエリスリトールテトラキス(2-メルカプトアセテート)、2,5-ビス(メルカプトメチル)-1,4-ジチアン、1,1,3,3-テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、4,6-ビス(メルカプトメチルチオ)-1,3-ジチアン、および2-(2,2-ビス(メルカプトメチルチオ)エチル)-1,3-ジチエタンから選択される少なくとも一種であることが好ましく、
4-メルカプトメチル-1,8-ジメルカプト-3,6-ジチアオクタン、4,8-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、5,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、および2,5-ビス(メルカプトメチル)-1,4-ジチアンから選択される少なくとも1種であることがより好ましい。
分液により回収された、ジシアンジアミドと未反応のチオ尿素とを含む水層は、工程cにおいて処理される。
In this embodiment, the organic mercapto compound includes, but is not particularly limited to, 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane, 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6 ,9-trithiaundecane, 4,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9 - trithiaundecane, 2,5-bis(mercaptomethyl)-1,4-dithiane, pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), bis(mercaptoethyl) sulfide, pentaerythritol tetrakis (2-mercaptoacetate), 2,5-bis(mercaptomethyl)-1,4-dithiane, 1,1,3,3-tetrakis(mercaptomethylthio)propane, 4,6-bis(mercaptomethylthio)-1,3-dithiane, and 2- It is preferable that it is at least one selected from (2,2-bis(mercaptomethylthio)ethyl)-1,3-dithiethane,
4-Mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane, 4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 4,7-dimercaptomethyl-1 , 11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, and 2,5-bis(mercaptomethyl)- More preferably, it is at least one selected from 1,4-dithiane.
The aqueous layer containing dicyandiamide and unreacted thiourea recovered by liquid separation is treated in step c.
[工程c]
本工程においては、工程bで得られた水層において、前記ジシアンジアミドと前記チオ尿素とを酸性下に反応させる。
[Step c]
In this step, the dicyandiamide and the thiourea are reacted under acidic conditions in the aqueous layer obtained in step b.
本工程は前述の廃水処理工程と同様に行うことができる。
工程cにおいて処理された水層を廃水処理設備において処理される。
This step can be performed in the same manner as the wastewater treatment step described above.
The aqueous layer treated in step c is treated in a wastewater treatment facility.
以上のように、本実施形態の廃水処理方法は、チオ尿素を含む廃水の毒性を簡便な方法で低減できることができ、作業効率に優れていることから、有機メルカプト化合物の生産効率に優れ、さらに製造コストも低減することができる。 As described above, the wastewater treatment method of the present embodiment can reduce the toxicity of wastewater containing thiourea in a simple manner and has excellent work efficiency, and therefore has excellent production efficiency of organic mercapto compounds. Manufacturing costs can also be reduced.
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の様々な構成を採用することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples of the present invention, and various configurations other than those described above can be adopted within a range that does not impair the effects of the present invention.
以下に、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited thereto.
[製造例1]
(4-メルカプトメチル-1,8-ジメルカプト-3,6-ジチアオクタンを主成分とするポリチオール化合物の合成)
反応器内に、2-メルカプトエタノール124.6重量部、脱気水(溶存酸素濃度2ppm)18.3重量部を装入した。12~35℃にて、32重量%の水酸化ナトリウム水溶液101.5重量部を40分かけて滴下装入した後、エピクロルヒドリン73.6重量部を29~36℃にて4.5時間かけて滴下装入し、引き続き40分撹拌を行った。NMRデータから、1,3-ビス(2-ヒドロキシエチルチオ)-2-プロパノールの生成を確認した。
35.5%の塩酸331.5重量部を装入し、次に、純度99.90%のチオ尿素183.8重量部を装入し、110℃還流下にて3時間撹拌して、チウロニウム塩化反応を行った。45℃まで冷却した後、トルエン320.5重量部を加え、31℃まで冷却し、25重量%のアンモニア水溶液243.1重量部を31~41℃で44分掛けて装入し、54~62℃で3時間撹拌により加水分解反応を行った。続いて、有機層と水層を分液して、4-メルカプトメチル-1,8-ジメルカプト-3,6-ジチアオクタンを主成分とするポリチオールのトルエン溶液(有機層)と水層とをそれぞれ得た。
[Manufacturing example 1]
(Synthesis of polythiol compound containing 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane as main component)
124.6 parts by weight of 2-mercaptoethanol and 18.3 parts by weight of degassed water (dissolved oxygen concentration 2 ppm) were charged into the reactor. At 12 to 35°C, 101.5 parts by weight of a 32% by weight aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise over 40 minutes, and then 73.6 parts by weight of epichlorohydrin was added at 29 to 36°C over 4.5 hours. The mixture was added dropwise and stirred for 40 minutes. From the NMR data, it was confirmed that 1,3-bis(2-hydroxyethylthio)-2-propanol was produced.
331.5 parts by weight of 35.5% hydrochloric acid was charged, and then 183.8 parts by weight of thiourea with a purity of 99.90% was charged, and the mixture was stirred for 3 hours under reflux at 110°C. A chlorination reaction was carried out. After cooling to 45°C, 320.5 parts by weight of toluene was added, cooled to 31°C, and 243.1 parts by weight of a 25% by weight ammonia aqueous solution was charged at 31 to 41°C for 44 minutes. The hydrolysis reaction was carried out by stirring at °C for 3 hours. Subsequently, the organic layer and the aqueous layer were separated to obtain a toluene solution (organic layer) of polythiol containing 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane as a main component and an aqueous layer, respectively. Ta.
[実施例1]
チオ尿素を4100ppm、ジシアンジアミドを44000ppm含有する製造例1で得られた水層200gに、35%塩酸22.52gを加えた。pHは0.00になった。これを60℃で8時間加熱したところ、pHは1.88になり、チオ尿素の残存率は32.2%、ジシアンジアミドの残存率は63.8%となった。表-1に廃水処理結果を示し、図1に、廃水中の塩酸量と、チオ尿素およびジシアンジアミドの残存率との関係を示す。
[Example 1]
To 200 g of the aqueous layer obtained in Production Example 1 containing 4100 ppm of thiourea and 44000 ppm of dicyandiamide, 22.52 g of 35% hydrochloric acid was added. The pH became 0.00. When this was heated at 60°C for 8 hours, the pH became 1.88, the residual rate of thiourea was 32.2%, and the residual rate of dicyandiamide was 63.8%. Table 1 shows the wastewater treatment results, and Figure 1 shows the relationship between the amount of hydrochloric acid in the wastewater and the residual rate of thiourea and dicyandiamide.
[実施例2]
チオ尿素を4100ppm、ジシアンジアミドを44000ppm含有する製造例1で得られた水層200gに、35%塩酸30.13gを加えた。pHは-0.63になった。これを60℃で8時間加熱したところ、pHは1.42になり、チオ尿素の残存率は4.4%、ジシアンジアミドの残存率は18.9%となった。表-1に廃水処理結果を示し、図1に、廃水中の塩酸量と、チオ尿素およびジシアンジアミドの残存率との関係を示す。
[Example 2]
To 200 g of the aqueous layer obtained in Production Example 1 containing 4100 ppm of thiourea and 44000 ppm of dicyandiamide, 30.13 g of 35% hydrochloric acid was added. The pH became -0.63. When this was heated at 60°C for 8 hours, the pH became 1.42, the residual rate of thiourea was 4.4%, and the residual rate of dicyandiamide was 18.9%. Table 1 shows the wastewater treatment results, and Figure 1 shows the relationship between the amount of hydrochloric acid in the wastewater and the residual rate of thiourea and dicyandiamide.
[実施例3]
チオ尿素を4100ppm、ジシアンジアミドを44000ppm含有する製造例1で得られた水層200gに、35%塩酸34.63gを加えた。pHは-0.62になった。これを60℃で8時間加熱したところ、pHは0.00になり、チオ尿素の残存率は2.8%、ジシアンジアミドの残存率は0.3%となった。表-1に廃水処理結果を示し、図1に、廃水中の塩酸量と、チオ尿素およびジシアンジアミドの残存率との関係を示す。
[Example 3]
To 200 g of the aqueous layer obtained in Production Example 1 containing 4100 ppm of thiourea and 44000 ppm of dicyandiamide, 34.63 g of 35% hydrochloric acid was added. The pH became -0.62. When this was heated at 60°C for 8 hours, the pH became 0.00, the residual rate of thiourea was 2.8%, and the residual rate of dicyandiamide was 0.3%. Table 1 shows the wastewater treatment results, and Figure 1 shows the relationship between the amount of hydrochloric acid in the wastewater and the residual rate of thiourea and dicyandiamide.
[実施例4]
チオ尿素を4100ppm、ジシアンジアミドを44000ppm含有する製造例1で得られた水層200gに、35%塩酸40.00gを加えた。pHは-0.64になった。これを60℃で8時間加熱したところ、pHは-0.39になり、チオ尿素の残存率は3.9%、ジシアンジアミドの残存率は0.0%となった。表-1に廃水処理結果を示し、図1に、廃水中の塩酸量と、チオ尿素およびジシアンジアミドの残存率との関係を示す。
[Example 4]
To 200 g of the aqueous layer obtained in Production Example 1 containing 4100 ppm of thiourea and 44000 ppm of dicyandiamide, 40.00 g of 35% hydrochloric acid was added. The pH became -0.64. When this was heated at 60°C for 8 hours, the pH became -0.39, the residual rate of thiourea was 3.9%, and the residual rate of dicyandiamide was 0.0%. Table 1 shows the wastewater treatment results, and Figure 1 shows the relationship between the amount of hydrochloric acid in the wastewater and the residual rate of thiourea and dicyandiamide.
実施例の結果から、ジシアンジアミドとチオ尿素とを含む廃水において、酸性下にこれらを反応させることにより、チオ尿素を含む廃水の毒性を簡便な方法で低減できることができることが明らかとなった。 The results of the Examples revealed that the toxicity of wastewater containing thiourea can be reduced by a simple method by reacting the wastewater containing dicyandiamide and thiourea under acidic conditions.
Claims (4)
前記処理工程において、前記廃水における水層の温度が20~80℃であり、
前記処理工程は、前記廃水中の水層に塩酸、硫酸、または硝酸を添加して、前記水層のpHを1以下にする工程を含み、
前記処理工程の前に、
ポリハロゲン化合物またはポリオール化合物と、チオ尿素と、を反応させてイソチウロニウムを得る工程aと、
前記イソチウロニウムに塩基性化合物を添加し、当該イソチウロニウムを分解して、有機メルカプト化合物と、前記ジシアンジアミドとを得る工程bと、
を含み、
前記廃水中に含まれる前記ジシアンジアミドは工程bで得られたジシアンジアミドであり、前記廃水中に含まれる前記チオ尿素は工程aにおける未反応のチオ尿素である、廃水処理方法。 In wastewater containing dicyandiamide and thiourea, it includes a treatment step of reacting these under acidic conditions,
In the treatment step, the temperature of the aqueous layer in the wastewater is 20 to 80°C,
The treatment step includes a step of adding hydrochloric acid, sulfuric acid, or nitric acid to the aqueous layer in the wastewater to adjust the pH of the aqueous layer to 1 or less,
Before the treatment step,
Step a of reacting a polyhalogen compound or a polyol compound with thiourea to obtain isothiuronium;
step b of adding a basic compound to the isothiuronium and decomposing the isothiuronium to obtain an organic mercapto compound and the dicyandiamide;
including;
The wastewater treatment method, wherein the dicyandiamide contained in the wastewater is the dicyandiamide obtained in step b, and the thiourea contained in the wastewater is unreacted thiourea in step a.
下記一般式(1)
Q1-(X)n (1)
(一般式(1)中、Q1は硫黄原子を含む炭素数1~30のn価の有機基であり、Xはそれぞれ独立にハロゲン原子または水酸基であり、nは1~10の整数を示す。)
で表されるポリハロゲン化合物またはポリオール化合物と、チオ尿素とを反応させて下記一般式(2)で表されるイソチウロニウムを得る工程を含み、
Q1-(S-C(=NH2 +)-NH2)n (2)
(一般式(2)中、Q1、nは一般式(1)と同義である。)
工程bは、前記イソチウロニウムに塩基性化合物を添加し、当該イソチウロニウムを分解して下記一般式(3)
Q1-(SH)n (3)
(一般式(3)中、Q1、nは一般式(1)と同義である。)
で表される有機メルカプト化合物と、ジシアンジアミドとを得る工程を含む、請求項1に記載の廃水処理方法。 Step a is
General formula (1) below
Q 1 - (X) n (1)
(In general formula (1), Q 1 is an n-valent organic group having 1 to 30 carbon atoms containing a sulfur atom, each X is independently a halogen atom or a hydroxyl group, and n is an integer of 1 to 10. .)
A step of reacting a polyhalogen compound or polyol compound represented by and thiourea to obtain isothiuronium represented by the following general formula (2),
Q 1 -(S-C(=NH 2 + )-NH 2 ) n (2)
(In general formula (2), Q 1 and n have the same meanings as in general formula (1).)
In step b, a basic compound is added to the isothiuronium, and the isothiuronium is decomposed to form the following general formula (3).
Q 1 - (SH) n (3)
(In general formula (3), Q 1 and n have the same meanings as in general formula (1).)
The wastewater treatment method according to claim 1, comprising the step of obtaining an organic mercapto compound represented by: and dicyandiamide.
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