JPH06319991A - Adsorptive separation - Google Patents

Adsorptive separation

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JPH06319991A
JPH06319991A JP5112921A JP11292193A JPH06319991A JP H06319991 A JPH06319991 A JP H06319991A JP 5112921 A JP5112921 A JP 5112921A JP 11292193 A JP11292193 A JP 11292193A JP H06319991 A JPH06319991 A JP H06319991A
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JP
Japan
Prior art keywords
clay
adsorbent
target substance
porous body
mixture
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5112921A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunio Otsuka
邦夫 大塚
Yoshimasa Hayashi
芳昌 林
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP5112921A priority Critical patent/JPH06319991A/en
Publication of JPH06319991A publication Critical patent/JPH06319991A/en
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  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform inexpensively and efficiently adsorptive separation of an aimed isomer from a mixture of isomers. CONSTITUTION:A clay intercalation compd. is used as an adsorbent and after an aimed substance is adsorbed thereon by bringing it into contact with a mixture of isomers, the aimed substance is separated by eliminating it therefrom. In another way, unnecessary substances are adsorbed to obtain the aimed substance from the mixture. It is possible thereby to perform easily and efficiently separation of isomers each other which can be hardly done by means of the conventional techniques as the clay intercalation compd. gives a large fine pore diameter and the fine pore diameter can continuously be controlled. It is also possible to easily control selectivity of adsorption and to cope with various purposes for separation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は吸着分離方法に係り、特
に、粘土層間化合物を用いた異性体の高効率吸着分離方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adsorption separation method, and more particularly, to a highly efficient adsorption separation method for isomers using a clay intercalation compound.

【0002】[0002]

【従来の技術】分離プロセスは化学工学での基本的なプ
ロセスであり、蒸留法、晶析法、超臨界抽出法、複合体
形成による分離法(包接化合物、付加化合物、錯体形成
等)などが知られている。しかしながら、最も一般的な
分離法である蒸留法で異性体の分離を行なおうとする
と、異性体は、通常、沸点が近似しているため、多段の
プロセスを必要とし、多くのエネルギーを必要とする。
特に、分子径の大きな化合物(例えば、二環以上の芳香
族化合物)は高沸点であるため、蒸留法による異性体の
分離は極めて困難である。また、晶析法、超臨界抽出
法、複合体形成による分離法は分離コストが高い、或い
は分離効率が悪いなどの問題点がある。
2. Description of the Related Art Separation process is a basic process in chemical engineering, such as distillation method, crystallization method, supercritical extraction method, separation method by complex formation (inclusion compound, addition compound, complex formation, etc.), etc. It has been known. However, when attempting to separate isomers by distillation, which is the most common separation method, isomers usually require a multi-step process and a large amount of energy because their boiling points are close to each other. To do.
In particular, a compound having a large molecular diameter (for example, an aromatic compound having two or more rings) has a high boiling point, so that separation of isomers by a distillation method is extremely difficult. Further, the crystallization method, the supercritical extraction method, and the separation method by forming a complex have problems such as high separation cost or poor separation efficiency.

【0003】近年、異性体の分離方法として、ゼオライ
トを用いた方法が多くなされるようになった。即ち、ゼ
オライトの細孔径を利用して、分子径の異なった異性体
を分離するものである。
In recent years, a method using zeolite has been widely used as a method for separating isomers. That is, isomers having different molecular diameters are separated by utilizing the pore size of zeolite.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で
は、ゼオライトの細孔径以上の異性体の分離はできず、
また、ゼオライトの細孔径を連続的にコントロールする
ことは難しいことから、分離効率が悪いという欠点があ
った。
However, this method cannot separate isomers having a pore size larger than that of zeolite,
Further, since it is difficult to continuously control the pore size of zeolite, there is a drawback that the separation efficiency is poor.

【0005】本発明は上記従来の問題点を解決し、異性
体混合物から安価にかつ効率良く目的とする異性体を吸
着分離する方法を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a method for inexpensively and efficiently adsorbing and separating a desired isomer from an isomer mixture.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の吸着分離方法
は、分離目的とする物質と、該目的物質の異性体又はそ
の他不純物との混合物(以下「異性体混合物」と称
す。)中から、該目的物質を分離する方法であって、該
混合物を吸着剤と接触させて該吸着剤に前記目的物質を
吸着させた後、この吸着剤から該目的物質を脱離させる
方法において、前記吸着剤として、粘土層間化合物を用
いることを特徴とする。
According to the adsorption separation method of claim 1, a mixture of a substance to be separated and an isomer of the target substance or other impurities (hereinafter referred to as "isomer mixture") is selected. A method for separating the target substance, wherein the mixture is brought into contact with an adsorbent to adsorb the target substance on the adsorbent, and then the target substance is desorbed from the adsorbent, A clay intercalation compound is used as the agent.

【0007】請求項2の吸着分離方法は、分離目的とす
る物質と、該目的物質の異性体又はその他不純物との混
合物中から、該目的物質を分離する方法であって、該混
合物を吸着剤と接触させて該吸着剤に前記異性体又はそ
の他不純物を吸着させ、該混合物から該目的物質のみ成
し得る方法において、前記吸着剤として、粘土層間化合
物を用いることを特徴とする。
The adsorption separation method according to claim 2 is a method of separating the target substance from a mixture of the target substance and an isomer of the target substance or other impurities, wherein the mixture is an adsorbent. In the method in which the isomer or other impurities are adsorbed to the adsorbent by contacting with the adsorbent to form only the target substance from the mixture, a clay intercalation compound is used as the adsorbent.

【0008】請求項3の吸着分離方法は、請求項1又は
2の方法において、吸着処理及び脱離処理を液相中又は
気相中で行なうことを特徴とする。
A third aspect of the adsorption separation method according to the first aspect is that the adsorption treatment and the desorption treatment are performed in a liquid phase or a gas phase.

【0009】請求項4の吸着分離方法は、請求項1又は
2又は3の方法において、粘土層間化合物が、膨潤性粘
土鉱物の層間に無機物のピラーが挿入されてなる粘土架
橋多孔体の細孔部に金属塩の加水分解生成物が沈積して
なることを特徴とする。
The adsorption separation method according to claim 4 is the method according to claim 1 or 2 or 3, wherein the clay intercalation compound is a pore of a clay-crosslinked porous body in which an inorganic pillar is inserted between layers of a swelling clay mineral. It is characterized in that a hydrolysis product of a metal salt is deposited on the part.

【0010】請求項5の吸着分離方法は、請求項4の方
法において、粘土層間化合物が、膨潤性粘土鉱物の層間
に無機物のピラーが挿入されてなる粘土架橋多孔体の細
孔部に金属塩の加水分解生成物が沈積してなる多孔体を
100〜800℃に加熱したものであることを特徴とす
る。
The adsorption separation method of claim 5 is the method of claim 4, wherein the clay intercalation compound is a metal salt in the pores of a clay-crosslinked porous body in which pillars of an inorganic substance are inserted between layers of swelling clay minerals. The porous body formed by depositing the hydrolysis product of 1. is heated to 100 to 800 ° C.

【0011】請求項6の吸着分離方法は、請求項1又は
2又は3の方法において、粘土層間化合物が、膨潤性粘
土鉱物の層間に無機物のピラーが挿入されてなる粘土架
橋多孔体のピラーにピラーとの複合物が形成されてなる
ことを特徴とする。
The adsorption separation method according to claim 6 is the method according to claim 1 or 2 or 3, wherein the clay intercalation compound is a pillar of a clay-crosslinked porous body in which an inorganic pillar is inserted between layers of a swelling clay mineral. It is characterized in that a composite with a pillar is formed.

【0012】請求項7の吸着分離方法は、請求項6の方
法において、粘土層間化合物が、膨潤性粘土鉱物の層間
に無機物のピラーが挿入されてなる粘土架橋多孔体のピ
ラーにピラーとの複合物が形成されてなる多孔体を10
0〜800℃に加熱したものであることを特徴とする。
The adsorption separation method of claim 7 is the method of claim 6, wherein the clay intercalation compound comprises a pillar of a clay crosslinked porous body in which pillars of an inorganic material are inserted between layers of a swelling clay mineral, and the clay intercalation compound is combined with the pillar. 10 porous materials formed by
It is characterized by being heated to 0 to 800 ° C.

【0013】請求項8の吸着分離方法は、請求項1ない
し7のいずれか1項の方法において、異性体が多環芳香
族化合物であることを特徴とする。
The adsorption and separation method according to claim 8 is characterized in that, in the method according to any one of claims 1 to 7, the isomer is a polycyclic aromatic compound.

【0014】請求項9の吸着分離方法は、請求項1ない
し7のいずれか1項の方法において、異性体が脂肪族化
合物であることを特徴とする。
An adsorption separation method according to a ninth aspect is the method according to any one of the first to seventh aspects, wherein the isomer is an aliphatic compound.

【0015】膨潤性粘土鉱物の層間に無機物のピラーが
挿入されてなる粘土架橋多孔体はゼオライトよりも大き
な細孔径をもつことが知られている。本発明者は、これ
まで粘土架橋多孔体の合成方法、粘土架橋体の細孔径コ
ントロールについて検討をかさね細孔径のコントロール
の方法を開発した(特開平4−219311号公報;特
開平4−295008号公報)。この粘土架橋体の用途
について鋭意研究を重ねた結果、異性体混合物を該粘土
層間化合物と液相又は気相下で接触させ、目的とする異
性体をこの吸着剤に吸着させた後、吸着剤から吸着物を
脱離させる。あるいは不要な異性体を吸着物に吸着さ
せ、混合物から目的物質のみを得ることにより、異性体
の分離を安価に効率良く行なうことができることが判明
した。特に、この粘土層間化合物はゼオライトよりも大
きな細孔径でかつ細孔径を連続的にコントロールできる
ことから、ゼオライトでは分離が困難であった大きな異
性体分子、例えば多環芳香族系の異性体や脂肪族の異性
体の分離に有効であることが明らかとなった。本発明は
上記知見に基いて完成されたものである。
It is known that a clay-crosslinked porous body having inorganic pillars inserted between layers of a swelling clay mineral has a pore size larger than that of zeolite. The present inventor has developed a method for controlling the pore diameter while investigating the method for synthesizing the clay-crosslinked porous body and controlling the pore diameter of the clay-crosslinked body (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-2191931; Gazette). As a result of intensive studies on the use of the crosslinked clay, the mixture of isomers was brought into contact with the clay intercalation compound in the liquid phase or in the gas phase, and the desired isomer was adsorbed on the adsorbent, and then the adsorbent Desorb the adsorbate. Alternatively, it has been found that the unnecessary isomers are adsorbed on the adsorbate and only the target substance is obtained from the mixture, whereby the isomers can be efficiently separated at low cost. In particular, this clay intercalation compound has a larger pore size than zeolite and can control the pore size continuously, so large isomer molecules that were difficult to separate with zeolite, such as polycyclic aromatic isomers and aliphatic isomers It was found to be effective for the separation of isomers of. The present invention has been completed based on the above findings.

【0016】以下に本発明を詳細に説明する。まず、本
発明で吸着剤として用いる粘土層間化合物について説明
する。
The present invention will be described in detail below. First, the clay intercalation compound used as an adsorbent in the present invention will be described.

【0017】膨潤性粘土鉱物の層間に無機物のピラーが
挿入されてなる粘土架橋多孔体の合成法は既に公知であ
る。膨潤性粘土鉱物は、層状構造を有する陽イオン(カ
チオン)交換性のケイ酸塩粘土鉱物であり、スメクタイ
ト群の粘土鉱物、例えばモンモリロナイト、バイデライ
ト、ヘクトライト、サポナイト、ノントロナイト等が挙
げられる。また、人工合成物である膨潤性フッ素雲母系
鉱物やその同型置換体もこれに含まれる。これら膨潤性
粘土鉱物の層間には、ナトリウムイオン、カルシウムイ
オン等の陽イオンが配位しており、これらのイオンは他
の陽イオンと容易に交換する性質(イオン交換性)を有
している。この層間の交換性陽イオンを別の大きな嵩高
いカチオンと置換することにより、層間が広がった状態
の多孔体とすることができる。即ち、嵩高いカチオンが
膨潤性粘土のシリケート層を支える支柱的な役割を担
い、層間を広げたものであり、このような役割を担うも
のは、一般に、ピラーと呼ばれる。また、このようなピ
ラーを挿入した多孔体を焼成すると、ピラーは酸化物の
ピラーとなる、このような化合物は層間化合物又は粘土
架橋多孔体と呼ばれている。従来、このような化合物と
しては層間にアルミニウム、ジルコニウム、チタニウ
ム、鉄等の多核カチオンをイオン交換して導入し粘土架
橋多孔体が得られている(例えば特公昭62−2013
0号公報、特開昭54−5884号公報、特公昭63−
28842号公報、特開昭59−216631号公
報。)しかしながらこれ等の粘土架橋多孔体では細孔の
大きさは一種類に限定されるため、ゼオライトのような
細孔を利用した異性体の分離には不向きである。
A method for synthesizing a clay-crosslinked porous body in which an inorganic pillar is inserted between layers of a swelling clay mineral is already known. The swelling clay mineral is a cation (cation) -exchangeable silicate clay mineral having a layered structure, and examples thereof include smectite group clay minerals such as montmorillonite, beidellite, hectorite, saponite, and nontronite. In addition, swellable fluoromica-based minerals that are artificial compounds and substitution products of the same type are also included in this. Cations such as sodium ions and calcium ions are coordinated between the layers of these swelling clay minerals, and these ions have the property of easily exchanging with other cations (ion exchange property). . By substituting the exchangeable cations between the layers with another large bulky cation, a porous body in which the layers are spread can be obtained. That is, the bulky cations play a role of supporting pillars for supporting the silicate layer of the swelling clay, and expand the layers, and those having such a role are generally called pillars. Moreover, when a porous body having such pillars inserted therein is fired, the pillars become pillars of an oxide. Such a compound is called an intercalation compound or a clay-crosslinked porous body. Conventionally, as such a compound, a clay-crosslinked porous body has been obtained by ion-exchange introducing polynuclear cations such as aluminum, zirconium, titanium, and iron between layers (for example, JP-B-62-2013).
No. 0, JP-A-54-5884, JP-B-63-
28842, JP-A-59-216631. However, since the size of the pores in these clay-crosslinked porous bodies is limited to one type, it is not suitable for separating isomers using pores such as zeolite.

【0018】しかしながら、これらの粘土架橋多孔体の
細孔径は、その細孔部に金属水酸化物又は金属の塩基性
塩などの金属塩水溶液の加水分解生成物を沈積させるこ
とにより容易にコントロールできる。例えば、粘土架橋
多孔体を金属塩水溶液に添加混合して懸濁液を調整した
後、この金属塩水溶液を加水分解して、粘土架橋多孔体
の細孔部に加水分解生成物を沈積させることで細孔がコ
ントロールされる(特開平4−219311号公報)。
However, the pore size of these clay-crosslinked porous bodies can be easily controlled by depositing a hydrolysis product of an aqueous solution of a metal salt such as a metal hydroxide or a basic salt of a metal in the pores. . For example, after adding and mixing the clay cross-linked porous body to the metal salt aqueous solution to prepare a suspension, hydrolyzing the metal salt aqueous solution to deposit a hydrolysis product in the pores of the clay cross-linked porous body. The pores are controlled by (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-2191931).

【0019】また、別の細孔径コントロールの方法とし
て、粘土架橋多孔体のピラーにピラーとの複合物を形成
させる方法がある。例えば、粘土架橋多孔体を液相又は
気相でピラー構成成分と選択的に反応する反応剤と接触
させてピラーとの複合物を形成させることにより、細孔
をコントロールすることができる(特開平4−2950
08号公報)。
Another method for controlling the pore size is a method of forming a composite with pillars of a clay-crosslinked porous body. For example, the pores can be controlled by contacting the clay-crosslinked porous material with a reactant that selectively reacts with the pillar constituents in the liquid phase or the gas phase to form a composite with the pillars (Japanese Patent Laid-Open No. H10 (1999) -242242). 4-2950
08 publication).

【0020】このように細孔径をコントロールした粘土
架橋多孔体はゼオライトよりも大きな細孔径が得られる
こと、また、細孔径を連続的にコントロールすることが
できることから、効率の良い異性体の分離が可能にな
り、更にゼオライトでは分離が困難であった大きな異性
体分子の分離にも有効である。
Since the clay-crosslinked porous body whose pore size is controlled in this way has a pore size larger than that of zeolite and the pore size can be controlled continuously, efficient separation of isomers can be achieved. In addition, it is effective for separating large isomer molecules, which were difficult to separate with zeolite.

【0021】このような粘土架橋多孔体の細孔を利用し
た分離の作用には大きく別けて三つある。一つは細孔の
大きさを利用したふるい分けの効果である。即ち、細孔
径の大きさよりも大きな分子は細孔に吸着されないた
め、結果として分子径の異なる異性体分子同志を分離で
きる(平衡論的な分子ふるい効果)。
There are roughly three functions of separation using the pores of such a clay-crosslinked porous body. One is the effect of sieving using the size of the pores. That is, molecules larger than the pore size are not adsorbed in the pores, and as a result, isomer molecules having different molecule sizes can be separated (equilibrium molecular sieving effect).

【0022】二つめは速度論的な分子ふるい効果であ
る。即ち細孔内での分子の拡散速度の違いによる分離で
ある。
The second is the kinetic molecular sieve effect. That is, the separation is based on the difference in the diffusion rate of molecules in the pores.

【0023】三つめは細孔の持つ親和性による分離であ
る。親和性の効果としては、細孔の親水性−疎水性認識
による選択的吸着の効果や、細孔の持つ静電場の存在に
よる極性分子の選択的吸着などが挙げられる。
The third is separation based on the affinity of the pores. Examples of the effect of affinity include the effect of selective adsorption due to hydrophilic-hydrophobic recognition of pores and the selective adsorption of polar molecules due to the presence of an electrostatic field of pores.

【0024】本発明による具体的な異性体の分離は次の
ようになされる。まず、異性体混合物を粘土層間化合物
と接触させ、目的物質(一方の異性体)をその粘土層間
化合物に吸着させる。その後、粘土層間化合物から吸着
された目的物質を脱離させる。目的物質の粘土層間化合
物への吸着及び粘土層間化合物からの粘土層間化合物の
脱離は、液相中又は気相中で行なうことができ、吸着温
度は室温から300℃程度が適当である。逆に、異性体
混合物を粘土層間化合物と接触させ不要な物質の方もそ
の粘土層間化合物に吸着をしてもよい。平衡論的な分子
ふるい効果を利用する場合は、吸着の操作はバッチ処理
で十分な吸着平衡が得られる条件が好ましい。速度論的
な分子ふるい効果を利用する場合には、カラムクロマト
グラフィのような手段で分離操作がなされる。細孔の持
つ親和性による分離の効果を利用する場合は、粘土架橋
多孔体を100〜800℃に加熱することにより得られ
る。即ち、粘土架橋多孔体の細孔部に金属水酸化物又は
金属の塩基性塩などの金属塩水溶液の加水分解生成物が
沈積してなる多孔体や、粘土架橋多孔体のピラーにピラ
ーとの複合物が形成されてなる多孔体を100〜800
℃に加熱することにより、その親和性が大きく変化す
る。たとえば細孔部に金属水酸化物がある場合は、30
0〜500℃の加熱で水酸化物が脱水するので親和性を
大きくコントロールできる。このため、分離対象とする
異性体に応じて熱処理温度を変化させることにより、吸
着分離効率を発揮させることができる。
Specific isomer separation according to the present invention is performed as follows. First, the isomer mixture is brought into contact with the clay intercalation compound to adsorb the target substance (one isomer) to the clay intercalation compound. Then, the adsorbed target substance is desorbed from the clay intercalation compound. The adsorption of the target substance to the clay intercalation compound and the desorption of the clay intercalation compound from the clay intercalation compound can be carried out in the liquid phase or in the gas phase, and the adsorption temperature is preferably about room temperature to 300 ° C. Conversely, unnecessary substances may also be adsorbed to the clay intercalation compound by bringing the isomer mixture into contact with the clay intercalation compound. When the equilibrium molecular sieving effect is used, the adsorption operation is preferably carried out under the condition that sufficient adsorption equilibrium can be obtained by batch treatment. When utilizing the kinetic molecular sieving effect, the separation operation is performed by means such as column chromatography. When the effect of separation due to the affinity of the pores is used, it can be obtained by heating the clay-crosslinked porous body to 100 to 800 ° C. That is, a porous body obtained by depositing a hydrolysis product of an aqueous solution of a metal salt such as a metal hydroxide or a basic salt of a metal in the pores of the clay-crosslinked porous body, or a pillar of the clay-crosslinked porous body and a pillar. The porous body formed by the composite is 100-800.
By heating to ° C, its affinity changes significantly. For example, if there are metal hydroxides in the pores, 30
Since the hydroxide is dehydrated by heating at 0 to 500 ° C, the affinity can be greatly controlled. Therefore, the adsorption separation efficiency can be exhibited by changing the heat treatment temperature according to the isomer to be separated.

【0025】本発明において、吸着分離対象とする異性
体の種類は特に限定されないが、本発明は従来のゼオラ
イトでは分離が困難である大きな異性体分子、例えば多
環芳香族や脂肪族化合物の吸着分離に特に有効である。
In the present invention, the kinds of isomers to be adsorbed and separated are not particularly limited, but the present invention adsorbs large isomer molecules which are difficult to separate with conventional zeolites, such as polycyclic aromatic compounds and aliphatic compounds. Especially effective for separation.

【0026】[0026]

【作用】粘土層間化合物は大きな細孔径を得ることがで
き、また細孔径を連続的にコントロールすることも可能
であることから、従来法では分離が困難な異性物同志の
分離を容易かつ効率的に行なうことができる。
[Function] Since the clay intercalation compound can obtain a large pore size and can control the pore size continuously, it is easy and efficient to separate isomers which are difficult to separate by the conventional method. Can be done

【0027】このような粘土層間化合物を用いる吸着分
離は液相又は気相中にて工業的に有利に実施可能であ
る。
The adsorption separation using such a clay intercalation compound can be industrially advantageously carried out in a liquid phase or a gas phase.

【0028】粘土層間化合物の細孔径のコントロール
は、粘土架橋多孔体の細孔部に金属水酸化物又は金属の
塩基性塩などの金属塩水溶液の加水分解生成物が沈積し
てなる多孔体や、粘土架橋多孔体のピラーにピラーとの
複合物が形成されてなる多孔体とすることにより、容易
に行なえる。
The pore diameter of the clay intercalation compound is controlled by a porous body obtained by depositing a hydrolysis product of an aqueous solution of a metal salt such as a metal hydroxide or a basic salt of a metal on the pore portion of the clay crosslinked porous body. This can be easily carried out by forming a clay-crosslinked porous body pillar into which a composite with pillars is formed.

【0029】また、このような粘土架橋多孔体を100
〜800℃に加熱することにより、粘土層間化合物の親
和性を変化させて、吸着分離効率を高めることができ
る。
Further, 100% of such a clay-crosslinked porous body is prepared.
By heating to ~ 800 ° C, the affinity of the clay intercalation compound can be changed and the adsorption separation efficiency can be increased.

【0030】[0030]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples as long as the gist thereof is not exceeded.

【0031】実施例1 0.2M(=mol/l)塩化アルミニウム水溶液75
0mlを攪拌しながら、これに0.1M水酸化ナトリウ
ム水溶液3750mlを50ml/hrの割合で加え
た。これを98℃で48hr加熱還流することによりア
ルミニウム多核カチオンを合成した。これに室温でナト
リウム四ケイ素雲母(トピー工業製)15gを添加し、
更に98℃で24hr加熱還流した。次に、遠心分離に
より四ケイ素雲母を分離し、さらに蒸留水により洗液中
に塩素イオンが認められなくなるまで水洗した。この
後、遠心分離された四ケイ素雲母を500℃で4hr加
熱して、四ケイ素雲母の層間にAl23 のピラーが配
位した粘土架橋多孔体を得た。この粘土架橋多孔体2.
0gを0.1M硝酸ニッケル水溶液200mlに加え、
攪拌しながら0.1M水酸化ナトリウム水溶液を1ml
/hrで表1に示すようにOH/Ni(0.1〜0.
4)を変えて加えた(試料No.1では添加せず。)。
これにより種々の量の水酸化ニッケルが細孔部に沈積さ
れた粘土架橋多孔体が得られた。この粘土架橋多孔体を
更に400℃で3hr加熱し、水酸化ニッケルを酸化ニ
ッケルとし、試料No.1〜5の粘土層間化合物サンプ
ルを得た。
Example 1 0.2 M (= mol / l) aqueous solution of aluminum chloride 75
While stirring 0 ml, 3750 ml of 0.1 M sodium hydroxide aqueous solution was added thereto at a rate of 50 ml / hr. This was heated and refluxed at 98 ° C. for 48 hours to synthesize an aluminum polynuclear cation. To this was added 15 g of sodium tetrasilicon mica (made by Topy Industries) at room temperature,
The mixture was further heated and refluxed at 98 ° C. for 24 hours. Next, tetrasilicon mica was separated by centrifugation and further washed with distilled water until chlorine ions were not observed in the washing liquid. Thereafter, the centrifuged tetrasilicon mica was heated at 500 ° C. for 4 hours to obtain a clay-crosslinked porous body in which pillars of Al 2 O 3 were coordinated between the layers of the tetrasilicon mica. This clay-crosslinked porous body 2.
0 g was added to 200 ml of 0.1 M nickel nitrate aqueous solution,
1 ml of 0.1 M sodium hydroxide aqueous solution with stirring
/ Hr as shown in Table 1, OH / Ni (0.1-0.
4) was changed and added (it is not added in sample No. 1).
As a result, a clay-crosslinked porous body having various amounts of nickel hydroxide deposited in the pores was obtained. This clay-crosslinked porous body was further heated at 400 ° C. for 3 hours to convert nickel hydroxide to nickel oxide, and to prepare sample No. 1 to 5 clay intercalation compound samples were obtained.

【0032】別に、2,3−ジメチルナフタレン200
mgと1,6−ジメチルナフタレン200mgとをヘキ
サン1リットルに加え異性体混合溶液を作成した。この
溶液100mlに各サンプルを各々1.0g加え、25
℃で5日間攪拌し吸着を行なった。次に、濾過により吸
着剤と溶液とを分離し、吸着剤中の吸着物はパラキシレ
ン溶液で脱着させ、吸着物の成分をガスクロマトグラフ
により定量した。結果を表1に示す。ここで吸着の選択
率とは(吸着された2,3−ジメチルナフタレンの量)
/(吸着された1,6−ジメチルナフタレンの量)であ
る。
Separately, 2,3-dimethylnaphthalene 200
mg and 1,6-dimethylnaphthalene 200 mg were added to hexane 1 liter to prepare an isomer mixed solution. Add 1.0 g of each sample to 100 ml of this solution,
Adsorption was carried out by stirring at 5 ° C for 5 days. Next, the adsorbent and the solution were separated by filtration, the adsorbate in the adsorbent was desorbed with a para-xylene solution, and the components of the adsorbate were quantified by gas chromatography. The results are shown in Table 1. Here, the adsorption selectivity is (amount of adsorbed 2,3-dimethylnaphthalene)
/ (Amount of 1,6-dimethylnaphthalene adsorbed).

【0033】表1より、合成された粘土層間化合物は、
OH/Ni比により細孔のコントロールがなされ、これ
により吸着の選択性が変化し、ジメチルナフタレンの異
性体を分離する吸着剤として優れていることが確認され
た。
From Table 1, the synthesized clay intercalation compounds are:
It was confirmed that the pores were controlled by the OH / Ni ratio, which changed the adsorption selectivity, and was excellent as an adsorbent for separating dimethylnaphthalene isomers.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】実施例2 0.5Mオキシ塩化ジルコニウム水溶液1リットルを1
00℃で1hr加熱還流した。これに室温でNa−モン
モリロナイト(クニミネ工業製「クニピア−F」)30
gを添加し、更に100℃で1hr加熱還流した。遠心
分離によりモンモリロナイトを分離し、更に蒸留水によ
り洗液中に塩素イオンが認められなくなるまで水洗し
た。この後、遠心分離されたモンモリロナイトを100
℃で乾燥してモンモリロナイトの層間にジルコニウム多
核カチオンが配位した粘土架橋多孔体を得た。この粘土
架橋多孔体2.0gを0.1M硝酸マグネシウム水溶液
200mlに加え、攪拌しながら0.1M水酸化ナトリ
ウム水溶液を1ml/hrで表2,3に示すようにOH
/Hg(0.1〜0.4)を変えて加えた(No.6,
11では添加せず。)。これにより種々の量の水酸化マ
グネシウムが細孔部に沈積された粘土架橋多孔体が得ら
れた。この粘土架橋多孔体の一部(No.11〜15)
については500℃で4時間焼成し、層間のジルコニウ
ム多核カチオン酸化ジルコニウムとし、試料No.6〜
15の粘土層間化合物サンプルを得た。
Example 2 1 liter of a 0.5 M zirconium oxychloride aqueous solution was added to 1 liter.
The mixture was heated under reflux at 00 ° C for 1 hr. To this, at room temperature, Na-montmorillonite (“Kunipia-F” manufactured by Kunimine Industries) 30
g was added, and the mixture was further heated under reflux at 100 ° C. for 1 hr. The montmorillonite was separated by centrifugation and further washed with distilled water until chlorine ions were not observed in the washing liquid. After this, centrifuge the montmorillonite to 100
After drying at ℃, a clay-crosslinked porous material in which zirconium polynuclear cations were coordinated between the layers of montmorillonite was obtained. 2.0 g of this clay-crosslinked porous material was added to 200 ml of 0.1 M magnesium nitrate aqueous solution, and 0.1 M sodium hydroxide aqueous solution was stirred at 1 ml / hr with stirring to obtain OH as shown in Tables 2 and 3.
/ Hg (0.1-0.4) was changed and added (No. 6,
No addition was made for 11. ). As a result, a clay-crosslinked porous body having various amounts of magnesium hydroxide deposited in the pores was obtained. Part of this clay-crosslinked porous body (No. 11 to 15)
Sample No. 3 was baked at 500 ° C. for 4 hours to obtain zirconium polynuclear cation zirconium oxide between layers. 6 ~
Fifteen clay intercalation compound samples were obtained.

【0036】別に、パーフルオロカプリル酸(C715
COOH)のノルマルとイソ体それぞれ400mgを1
リットルのn−デカンに加え異性体混合溶液を作成し
た。この溶液100mlに各サンプルを各々1.0g加
え、25℃で5日間攪拌し吸着を行なった。次に、遠心
分離により吸着剤と溶液とを分離し、吸着剤中の吸着物
はパラキシレン溶液で脱着させ、吸着物の成分をガスク
ロマトグラフにより定量した。結果を表2及び3に示
す。ここで吸着の選択率とは(吸着されたn−パーフル
オロカプリル酸の量)/(吸着されたiso−パーフル
オロカプリル酸の量)である。
Separately, perfluorocaprylic acid (C 7 F 15
COOH) normal and iso form 400mg each 1
An isomer mixed solution was prepared by adding liter of n-decane. 1.0 g of each sample was added to 100 ml of this solution, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 5 days for adsorption. Next, the adsorbent and the solution were separated by centrifugation, the adsorbate in the adsorbent was desorbed with a para-xylene solution, and the components of the adsorbate were quantified by gas chromatography. The results are shown in Tables 2 and 3. Here, the adsorption selectivity is (amount of adsorbed n-perfluorocaprylic acid) / (amount of adsorbed iso-perfluorocaprylic acid).

【0037】表2,3より、合成された粘土層間化合物
は、OH/Mg比により細孔のコントロールがなされ、
また、加熱処理に従って吸着の選択性が変化し、パーフ
ルオロカプリル酸の異性体を分離する吸着剤として優れ
ていることが確認された。
From Tables 2 and 3, the synthesized clay intercalation compound has its pores controlled by the OH / Mg ratio.
Further, it was confirmed that the adsorption selectivity was changed according to the heat treatment, and that it was excellent as an adsorbent for separating isomers of perfluorocaprylic acid.

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】[0039]

【表3】 [Table 3]

【0040】[0040]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の吸着分離方
法によれば、従来、分離が困難とされていた異性体混合
物から目的物質を選択的に容易に吸着分離することによ
り、効率的な分離を行なうことが可能とされる。しか
も、その吸着の選択性のコントロールも容易であり、様
々な分離目的に対応することが可能である。
As described in detail above, according to the adsorption separation method of the present invention, the target substance is selectively and easily adsorbed and separated from the isomer mixture, which has hitherto been difficult to separate. It is possible to carry out various separations. Moreover, it is easy to control the selectivity of the adsorption, and it is possible to meet various separation purposes.

【0041】請求項3〜7によれば、より一層優れた吸
着分離効果が得られる。このような本発明の吸着分離方
法は、特に、多環芳香族又は脂肪族異性化合物の分離に
有効である。
According to the third to seventh aspects, a more excellent adsorption separation effect can be obtained. Such an adsorption separation method of the present invention is particularly effective for separating polycyclic aromatic or aliphatic isomer compounds.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C07C 51/47 53/21 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location // C07C 51/47 53/21

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 分離目的とする物質と、該目的物質の異
性体又はその他不純物との混合物中から、該目的物質を
分離する方法であって、該混合物を吸着剤と接触させて
該吸着剤に前記目的物質を吸着させた後、この吸着剤か
ら該目的物質を脱離させる方法において、 前記吸着剤として、粘土層間化合物を用いることを特徴
とする吸着分離方法。
1. A method for separating a target substance from a mixture of the target substance and an isomer of the target substance or other impurities, which comprises contacting the mixture with an adsorbent to obtain the adsorbent. In the method for desorbing the target substance from the adsorbent after adsorbing the target substance onto the adsorbent, a clay intercalation compound is used as the adsorbent.
【請求項2】 分離目的とする物質と、該目的物質の異
性体又はその他不純物との混合物中から、該目的物質を
分離する方法であって、該混合物を吸着剤と接触させて
該吸着剤に前記異性体又はその他不純物を吸着させ、該
混合物から該目的物質のみを得る方法において、 前記吸着剤として、粘土層間化合物を用いることを特徴
とする吸着分離方法。
2. A method for separating a target substance from a mixture of the target substance and an isomer of the target substance or other impurities, which comprises contacting the mixture with an adsorbent to obtain the adsorbent. In the method for adsorbing the isomer or other impurities to, to obtain only the target substance from the mixture, a clay intercalation compound is used as the adsorbent.
【請求項3】 請求項1又は2の方法において、吸着処
理及び脱離処理を液相中又は気相中で行なうことを特徴
とする吸着分離方法。
3. The adsorption separation method according to claim 1 or 2, wherein the adsorption treatment and the desorption treatment are performed in a liquid phase or a gas phase.
【請求項4】 請求項1又は2又は3の方法において、
粘土層間化合物が、膨潤性粘土鉱物の層間に無機物のピ
ラーが挿入されてなる粘土架橋多孔体の細孔部に金属塩
の加水分解生成物が沈積してなることを特徴とする吸着
分離方法。
4. The method according to claim 1, 2 or 3,
A method for adsorption separation, wherein the clay intercalation compound is obtained by depositing a hydrolysis product of a metal salt in the pores of a clay-crosslinked porous body in which pillars of an inorganic substance are inserted between layers of a swelling clay mineral.
【請求項5】 請求項4の方法において、粘土層間化合
物が、膨潤性粘土鉱物の層間に無機物のピラーが挿入さ
れてなる粘土架橋多孔体の細孔部に金属塩の加水分解生
成物が沈積してなる多孔体を100〜800℃に加熱し
たものであることを特徴とする吸着分離方法。
5. The method according to claim 4, wherein the clay intercalation compound is such that a hydrolysis product of a metal salt is deposited in pores of a clay-crosslinked porous body in which pillars of an inorganic substance are inserted between layers of a swelling clay mineral. An adsorption separation method characterized in that the porous body obtained by heating is heated to 100 to 800 ° C.
【請求項6】 請求項1又は2又は3の方法において、
粘土層間化合物が、膨潤性粘土鉱物の層間に無機物のピ
ラーが挿入されてなる粘土架橋多孔体のピラーにピラー
との複合物が形成されてなることを特徴とする吸着分離
方法。
6. The method according to claim 1, 2 or 3, wherein
A method for adsorption separation, wherein the clay intercalation compound is formed by forming a composite with pillars of a pillar of a clay-crosslinked porous body in which pillars of an inorganic material are inserted between layers of a swelling clay mineral.
【請求項7】 請求項6の方法において、粘土層間化合
物が、膨潤性粘土鉱物の層間に無機物のピラーが挿入さ
れてなる粘土架橋多孔体のピラーにピラーとの複合物が
形成されてなる多孔体を100〜800℃に加熱したも
のであることを特徴とする吸着分離方法。
7. The method according to claim 6, wherein the clay intercalation compound is formed by forming a composite with pillars in a pillar of a clay-crosslinked porous body in which pillars of an inorganic material are inserted between layers of swelling clay minerals. An adsorption separation method characterized in that the body is heated to 100 to 800 ° C.
【請求項8】 請求項1ないし7のいずれか1項の方法
において、異性体が多環芳香族化合物であることを特徴
とする吸着分離方法。
8. The adsorption separation method according to any one of claims 1 to 7, wherein the isomer is a polycyclic aromatic compound.
【請求項9】 請求項1ないし7のいずれか1項の方法
において、異性体が脂肪族化合物であることを特徴とす
る吸着分離方法。
9. The adsorption separation method according to any one of claims 1 to 7, wherein the isomer is an aliphatic compound.
JP5112921A 1993-05-14 1993-05-14 Adsorptive separation Withdrawn JPH06319991A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015040198A (en) * 2013-08-23 2015-03-02 公立大学法人首都大学東京 Isomerization reaction control method and isomer production method

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