JPS59217602A - 電解用塩水の精製法 - Google Patents

電解用塩水の精製法

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JPS59217602A
JPS59217602A JP9121483A JP9121483A JPS59217602A JP S59217602 A JPS59217602 A JP S59217602A JP 9121483 A JP9121483 A JP 9121483A JP 9121483 A JP9121483 A JP 9121483A JP S59217602 A JPS59217602 A JP S59217602A
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Chuichi Motohashi
忠一 本橋
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  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電解用特にイオン交換膜法による電解用塩水の
精製法に関する。
塩水を電解して塩素とカセイソーダを製造することはよ
(知られているが、原料塩水中には不純物として重金属
類やカルシウム、マグネシウム等の硬度成分が含まれて
いることが多い。
従来の水銀法や隔膜法による電解ではこのような不純物
が数rrq/(l程度存在していても運転に特に支障と
なるものではなかったが、最近のイオン交換膜を用いる
電解では不純物が多いと電流効率の低下、電解電圧の1
昇あるいは膜のつまりなどによる膜寿命への影響等の種
々のトラブルの原因となり、原料塩水の厳密な精製が必
要となり、特に硬度成分であるカルシウム、マグネシウ
ムイオンは少なくとも0.05η/lut以下にまで除
去する必要がある。
従来、塩水の工業的精製法としては、塩水に炭酸ソーダ
等を添加し、硬度成分を炭酸塩として沈澱除去する方法
が多く採用されていた。しかし、この方法は生成した炭
酸塩の溶解度積が比較的大きいこともあって、硬度成分
の数巧/eの残存は避けられなかった。
そこで硬度成分を極力除去するための方法として、従来
の凝集沈澱法による一次精製に加え、キレート樹IJi
fを用いる吸着法による二次精製が注目されている。
しかし/、(がらキレート樹脂を用いる吸着法にも種々
の次点が見出された。すなわちキレート樹脂に塩水を通
液した初期は、カルシウムリークがおこり塩水中のカル
シウムatが0−05 ppm以下にfSらない。これ
を解決するためキレート樹脂を2塔ま1こは3塔直列に
使用して解決しているが、キレ−)IW脂を2塔、3塔
と設置すると初期設備費が非常に高くなる。また初期の
カルシウムかリークしている塩水を2塔目のキレートm
脂塔へ通液すると2塔目のキレート樹脂の破過時間か短
かくなり再生頻度が多くなり再生薬剤費が増加するとい
う欠点があった。また塩水精製用のキレ?      
−ト樹脂母体はスチレン−ジビニルベンゼン共重合体で
あるので酸化剤に対して弱く、塩水中に生じる遊離塩素
により樹脂寿命が非常に短かくなるという欠点もあった
本発明者は、これらの問題を解決し塩水の有利な精製方
法を開発すべく鋭意検討を行なった0 通常、キレート樹脂の再生は、圧損失の原因となる微細
粒子や不溶性SSを取り除き、また樹脂の粒度分布をそ
ろえチャネリングを防ぎ塩水と樹脂層との接触を良好に
するための逆洗工程、次いで静置後、通常は塩酸を用い
てカルシウムを脱着させる再生工程、押し出し、水洗工
程、通常はカセイソーダを用いてキレート樹脂の官能基
をH型からNa型へ置換する工程、および押し出し、水
洗工程を経て行われており、このようにしてキレート樹
脂の再生を行なった後塩水を通液して精製が行なわれて
いる。
このような通常の再生でなぜ塩水通液初期にカルシウム
がリークするかを検討したところ、キレート樹脂は塩酸
が流れている時は収縮しており、カセイソーダが流れて
いる時は膨潤するという事実、および再生工程後のカル
シウムの脱着カーブの分析により、キレート樹脂とカル
シウムの親和性が強いために、完全にカルシウムを洗い
流すことができずキレート樹脂の細孔の中に残在してお
り、次いで塩水が通液されるとキレート樹脂は急激に収
縮し、細孔内に残存していたカルシウムを押し出し、ど
うしても塩水通液初期にはカルシウムリークをさけるこ
とができないという事実を見出した。
史に、塩水を循環使用すると徐々にクロレートが蓄績さ
れ、充分水洗できずに樹脂塔内にクロレートが存在する
状態で再生剤である塩酸を通すと、クロレートが分解し
て遊離塩素が発生し、この遊離塩素により樹脂が酸化を
受けて劣化するために樹脂寿命が非常に短かくなるとい
う事実を見出した。
以上のような事実から本発明者等は塩水の有利な精製方
法を開発すべく検討を行なった結果、丘述した通常のキ
レート樹脂の再生後、被精製塩水の通液に先立って特定
条件下に塩水を通液してキレート樹脂塔内を塩水で置換
する工程、及び塩水の精製終了後、逆洗工程に先立って
特定条件下に軟水を通液してキレート樹脂塔内を軟水で
置換する工程を設けることにより目的を達成することが
できることを見出し本発明を完成するに到った。
すなわち本発明は、キレート樹脂を用いて電解用塩水を
精製するに際し、キレート樹脂の再生工程終了と塩水通
液開始の間に、塩水を5V=l Q (Hr−1)以下
の速度で通液を行ない、キレート樹脂塔内を塩水で置換
する工程、及び塩水通液工程終了と再生開始の間に軟水
をSV= IQ(Hr−り以下の速度で通液を行ない、
キレート樹脂塔内を軟水で置換する工程を吹け、この二
つの工程で発生する希薄塩水は原塩溶解液として循環使
用することを特徴とする電解用塩水の精製方法である。
本発明をさらに詳しく説明する。
本発明に使用するキレート樹脂とは通常の塩水精製用の
キレート樹脂、すなわちイミノ二酢酸を官能基として持
つキレート樹脂、例えはダイヤイオンCR−10(三菱
化成社品工レバチットQC−1048(バイエル社品)
、スミキレ−) MO−80(住友化学社品)、アミノ
燐酸を官能基として持つキレート樹脂例えばデュオライ
トES−467(ダイヤモンドジャム1ツク社品)など
があげられる。
塩水とキレート樹脂との接触方法は何ら制限されず任意
であり玉向流でも下降流でもさしつかえない。通液する
塩水の流速は5v−2〜50 (Hr−1)好ましくは
S■=10〜40(H「l)程度が経済的にもまたカル
シウムリークを極めて低くおされるためにも好ましい。
また、通液する塩水のpHは吸着容量およびカルシウム
リークを低く抑えるためには…=5〜1゛3、好ましく
はpH=7〜11の範囲が”?      好ましい。
また、通液する塩水の温度は吸着速度および樹IIWの
劣化の問題から10〜80℃、好ましくは20〜70℃
の範囲が良い。
塩水の通液による精製後、キレート樹脂は再生される。
キレート樹脂の再生工程において、逆洗工程に先立って
行なわれる塩水の置換工程は軟水を使用して、通液と同
方向でも逆方向でもかまわないが、流速は5V=lQ(
Hrl)以下で置換する。流速が5V=10 (Hrl
)より大きいと樹脂内の塩水が完全に置換されず、系内
にクロレートが存在する状態で再生剤である塩酸を通す
ことになり、クロレートが分解し遊離塩素が発生する。
また再生工程終了と塩水通液開始の間に塩水を通液して
樹脂塔内を塩水へ置換するが、塩水の流速は5V−I 
Q (f−Ir′@)以下で置換する。
流速が5V=lQ(Hr l )より大きいと樹脂内の
軟水が完全に置換されない。また塩水を急速に通液する
と樹脂の急激な収縮が起こり樹脂の破砕につながり好ま
しくない。以上の二つの置換工程で発生する希薄塩水は
原塩溶解液として循環使用することができる。
また、再生工程及びキレ−1−1脂の官能基を■1型か
らNa型に変換する工程は、夫々塩酸及びカセイソーダ
のようなカセイアルカリを用いて行ない、塩酸、カセイ
アルカリの濃度は2〜25%程度が好ましく、温度は1
0〜80℃程度が可能であるが、通常常温で行゛われる
。また通薬の方法は下降流でも上昇流でもどちらでもよ
い。また薬剤の通液、押し出し、水洗等の流速は通常5
v=2〜7br1程度で行われる。
本発明方法により電解用塩水を精製する場合、原料塩水
をそのまま処理してもよいが、あらかじめたとえば前記
の凝集沈澱法等の公知方法で処理したのちの塩水につい
て本発明方法を適用させることは何ら差し支えなく、む
しろこのような−次処理は精製効果等の点でより好まし
い。
か(して本発明方法に例えば従来その除去が困難であっ
たカルシウム、マグネシウム等の塩水中の硬度成分を高
度に低減化せしめることが可能となり、しかも破過時間
も長くなるところから長時間安定して精製することがで
きる等電解用塩水の精製法としてすぐれた効果が得られ
る。
以下、本発明を実施例により説明する。
実施例−1 デュオライトES−467を500 ml充填した塩ビ
製カラム(内径26萌高さ15oO1IjI)において
塩水通液終了後、純水を5V=4(Hrl)  で60
分間通し塩水の置換を行ない、次にLV=7 (m/H
r) で80分間純水で逆洗を行なった。次に2N−塩
酸をS V −,2(Hrl)テロ 5分間通薬し、続
いて純水をS V= 2 (Hri)テ180分間通し
た。次にIN−カセイソーダを5v−2(Hr+)で5
5分間通薬し、続いて純水を5V=4 (Hr=)テロ
 0分間通した。
次に一次精製を行なったあとの電解用塩水を5V=4(
[(r)で80分間通し、純水を塩水に置換してから引
き続き塩水をSV=(Hrl)  で通液した。
この結果を図−1に示したが通液初期からカルシウムの
リークはなく安定した処理塩水が得られた。
なおこの試験を20回くり返した後、樹脂の物性分析を
行なったところ遊離塩素による(転)脂の劣化は全く認
められなかった。
比較例−1 デュオライトES−467を500 tsl充填した塩
ビ製カラム(内径26ex高さ1500萌)において塩
水通液終了後2N−塩酸をS V= 2 (Hr−’)
 テ55分間通薬し続いて純水を5V=2(1−1r−
’)で180分間通した。次にIN−カセイソーダをS
■二2(Hrl)で55分間通薬し続いて純水をS V
= 4 (Hr−1) テロ 0分間通した。次に一次
精製を行なった後の電解用塩水をS■1       
= 4 Q (Hr l )で80分間通し、純水を塩
水に置換してから引き続き塩水をS V =49(Hr
’)で通液した。
この結果を図−1に示したが、定常時のカルシウムリー
クは実施例−1とほとんど変わらなかったが、通液初期
のカルシウムリークが非常に関かった。
なお5回に1回の割合でLV= 7 (m/Hr)で3
0分間純水で逆洗を行なう操作を入れながらこの試験を
20回くり返した後、樹脂の物性分析を行なったところ
、樹脂の含水率が6%増加しており、明らかに遊離塩素
による樹脂の劣化が5忍められた。
【図面の簡単な説明】
図−1は通液初期のカルシウムリーク曲線を示し、縦軸
は処理塩水中のガルシウム濃度(rq / (1) ヲ
、槁軸ハa a倍率(e/e−R)を表わす。 図中、曲線(A+は実施例−1の曲線(Blは比較例−
1のカルシウムリーク曲線を示す。 手続補正@(方式) 1.事件の表示 昭和58年特許願第91214号 2、発明の名称 電解用塩水の精製法 3、補正をする者 事イ′1どの関係  特許出願人 大阪市東区北浜5丁目15番地 (209)  住友化学工業株式会社 代表者   土 方   武 4、代理人 大阪市東区北浜5丁目15@地 2    5.補正命令の日1」 昭和58年8月30日 (発送日) 図面 7、補正の内容 別紙のとおり。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. キレート樹脂を用いて電解用塩水を精製するに際し、キ
    レート樹脂の再生工程終了と塩水通液開始の間に塩水を
    sv= 10 ()lr’)以下の速度で通液を行ない
    、キレート樹脂塔内を塩水で置換する工程、及び塩水通
    液工程終了と再生開始の間に軟水を5V=lQ(41r
     I )以下の速度で通液を行ない、キレート樹脂塔内
    を軟水で置換する工程を設け、この二つの工程で発生す
    る希薄塩水は原塩溶解液として循環使用することを特徴
    とする電解用塩水の精製方法。
JP9121483A 1983-05-23 1983-05-23 電解用塩水の精製法 Granted JPS59217602A (ja)

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