JPS5969152A - Ｃｌ型の強塩基性陰イオン交換樹脂の再生方法 - Google Patents

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】 本発明は副生塩酸等の鉄イオンを含有する粗製塩酸の精
製に用いられ、粗製塩酸中の鉄イオンをイオン交換して
イオン交換能力の減退した強塩基性陰イオン交換樹脂層
を、該層内に残存する塩酸及び工業用水等の水を利用し
該強塩基性陰イオン交換樹脂層を効率良く再生する方法
に関するものである。

有機化合物の塩素化工程で生成する副生塩酸等の粗製塩
酸は不純物として鉄イオンを含有しているため黄色に着
色している。この着色の原置物質である鉄イオンを除去
し精製する方法として、上記粗製塩酸をＣｌ型の強壌基
性陰イオン交換樹脂層に通液して鉄イオンをイオン交換
させて除去し精製塩酸を得る方法が知られている。−ま
た鉄イオンとイオン交換してイオン交換能力の減退した
強塩基性陰イオン交換樹脂層の再生法として工業用水等
の水を流通させて行う方法が知られている。

従来工業的には、ｃ７型の強塩基性陰イオン交換樹脂層
が形成されたイオン交換塔の上部から鉄イオンを含有す
る副生塩酸等の粗製塩酸を下向流で通液してイオン交換
塔の下部より流出させることにより鉄イオンをイオン交
換させて除去し、ず１１酸を得、そして該ｃｌｌ型の強
塩基性陰イオン交換樹脂層のイオン交換能力が減退し、
流出する精製塩酸中に規定量以上の鉄イオンが検出され
ると粗製塩酸の通液を停止し強塩基性陰イオン交換樹脂
層の再生が行なわれている。再生はイオン交換塔内に残
留している塩酸をイオン交換塔の下部より抜き出し回収
した後、イオン交換塔下部より工業用水等の水を強壌基
性陰イオン交換樹脂層の上端面付近まで注入し、続いて
イオン交換塔下部より加圧空気を流通して該強塩基性陰
イオン交換樹脂層を流動させ層内に残存している塩酸と
工業用水等とを混合して希塩酸にする混合工程を行う。

次にイオン交換塔の上部より所定量の工業用水等を下向
流で流通し、イオン交換塔内の希塩酸をさらに希釈しな
がらイオン交換塔の下部より排出させることにより鉄イ
オンをイオン交換した強塩基性陰イオン交換樹脂層に希
塩酸を接触させ、鉄イオンを脱離してＢ型の強塩基性陰
イオン交換樹脂層に再生する再生工程を行う。次いでイ
オン交換塔の下部より工業用水等を流通してＢ型の強塩
基性陰イオン交換樹脂層を洗浄する逆洗工程を行う。以
上の工程を順次行うことによりａｚ型の強塩基性陰イオ
ン交換樹脂層に再生されると再び粗製塩酸の精製に供さ
れる。

すなわち、上述の方法は粗製塩酸に溶存してイル鉄イオ
ンハ、イオン形態としてクロＯ錯イオンを形成して溶存
しているため陰イオン交換交換する際の塩酸濃度に支配
され、塩酸濃度が大きくなるとイオン交換能力が増大し
、一方塩酸濃度が小さくなるとイオン交換能力は減少し
、濃度が大きい時にイホン交換したクロロ錯イオンは脱
離してくるという性質を利用している。

ところが上述のような従来の再生方法においては、混合
工程で生成する希塩酸の比重は水のそれよりも太きいに
もかかわらず、次工程の再生工程では水をイオン交換塔
の上部より下向流で流通させるためイオン交換塔内では
比重の大きい希塩酸が下層に、比重の小さい水が上層に
位置することになり、イオン交換塔内で希塩酸が拡散し
てさらに希釈された希塩酸にならないうちに希塩酸の大
部分は塔外に押し出されてしまい、鉄イオンをイオン交
換した強塩基性陰イオン交換樹脂層は十分な量の希塩酸
と接触しないために鉄イオンの脱離が不完全となり、完
全なＣｌ型の強塩基性陰イオン交換樹脂層にならない。

そのために精製塩酸中に鉄イオンが漏洩して純度が向上
しない欠点があった。

そこで本発明者は上述のような従来の再生方法の欠点を
解消するために鋭意検討した結果本発明に到達した。

すなわち本発明は、ａ７型の強塩基性陰イオン交換樹脂
層が形成されたイオン交換塔に鉄イオン含有塩酸を下向
流で通液し、上記鉄イオンをイオン交換してイオン交換
能力が減退した上記強塩基性陰イオン交換樹脂層に水を
流通して再生するにあたり、イオン交換塔の下部より該
イオン交換塔内に残留する塩酸を抜き出した後、該イオ
ン交換塔の下部より強塩基性陰イオン交換樹脂層の上端
面付近まで水を注入し、続いて加圧空気を流通して該強
塩基性陰イオン交換樹脂層を混合する第１工程と、該イ
オン交換塔の上部から加圧水又は加圧空気を該イオン交
換塔内に下向流で流入し、該強塩基性陰イオン交換樹脂
層の上方の位置に内設した散集水管より再生廃水及び該
加圧水又は該加圧空気を排出して該強塩基性陰イオン交
換樹脂層が流動しないように保持しつつ該イオン交換塔
の下部から上向流で水を流通して０７型の強塩基性陰イ
オン交換樹脂層に再生する第一工程と、次いで該イオン
交換塔の下部より上部に水を流通しＣｌ型の該強塩基性
陰イオン交換樹脂層を逆洗する第３工程とを順次行うこ
とを特徴とするｃ７型の強塩基性陰イオン交換樹脂の再
生方法を要旨とするものである。

以下本発明を添付図面を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明を実施するための装置略図である。イオ
ン交換塔／にはＣｌ型の強塩基性陰イオン交換樹脂層コ
が形成され、強塩基性陰イオン交換樹脂層λの上端面か
ら７θ〜３０儂上方に散集水管３が内設されている。本
発明で採用される強塩基性陰イオン交換樹脂としてはゲ
ル型、ポーラス型いずれでも良い。散集水管３には再生
廃水流出管ダと原水供給管Ｓが配管接続されており、さ
らに原水供給管夕は原液槽乙に接続している。またイオ
ン交換塔ｌの上部には第コニ程時に加圧水あるいは加圧
空気を流入させるための支持流体流入管７と逆洗水を排
出する逆洗水排出管ｇが接続されており、さらにイオン
交換塔／の下部には精製塩酸が流出する処理液流出管夕
、強塩基性陰イオン交換樹脂層−を混合するための加圧
空気が流入する加圧空気流入管ｌユ、再生に用いられる
水が流入する再生水供給管１０が設けられており、処理
液流出管９にはイオン交換塔内に残留する塩酸を回収す
るための回収管／３、再生水供給管１０には再生水槽が
配管接続されている。

次に第１図を用いて本発明方法について説明する。原液
槽乙に貯えられた鉄イオンを含有する粗製塩酸は原液供
給管Ｓを通じてイオン交換塔／に導入され、散集水管３
より流出してＣｌ型の強塩基性陰イオン交換樹脂層コと
接触し、粗製塩酸中の鉄イオンはＣＺ型の強塩基性陰イ
オン交換樹脂層のｃｌｊイオンとイオン交換され゛　　
る。鉄イオンがイオン交換され除去された精製塩酸は処
理液流出管９より流出し採取される。

Ｃｌ型の強塩基性陰イオン交換樹脂層二のイオン交換能
力が減退して流出する精製塩酸中に規定量以上の鉄イオ
ンの存在が紹められたら粗製塩酸の通液を停止し強塩基
性陰イオン交換樹脂をＣ１型にするための再生を行う０ まずイオン交換塔／内に残留する塩酸を回収管／３より
流出させ原液槽乙に回収する。次いで再生水槽／／に貯
えられた水を再生水供給管ＩＯを通じてイオン交換塔／
に導入し強塩基性陰イオン交換樹脂層−の上端面付近ま
で水を注入１続いて加圧空気流入管／コより加圧空気を
流通して強塩基性陰イオン交換樹脂層コを混合する第１
工程を行う。この第１工程では強塩基性陰イオン交換樹
脂層内に残留している塩酸と水とを均一に混合して希塩
酸を生成するために行う。加圧空気の流通は強塩基性陰
イオン交換樹脂が流動する程度の圧力で通常ｊ　−／　
０分間程度行なえば良い。再生に用いられる水としては
少なくとも工業用水程度の水質であれば良く特に限定さ
れるものではない。

次にイオン交換塔／内に再生水供給管ｉｏより水を上向
流で流入させ、同時にイオン交換塔／の上部の支持流体
流入管７より加圧水あるいは加圧空気を下向流で流入し
て、散水管３を経能力の減退した強塩基性陰イオン交換
樹脂層７５：流動しないように保持してａｌｌ型の強塩
基性陰イオン交換樹脂層に再生する第一工程を行う。

この第一工程では水は３〜！；　ｍ／ｈｒ　程度の流速
で流入させ、その際加圧水あるいは加圧空気の流入流速
は２　ｍ／ｈｒ前後で良い。

また水の流通量は強塩基性陰イオン交換樹脂量の３〜Ｓ
倍程度で良い。

このように上向流で水を流通すれば第１工程で生成した
比重の大きい希塩酸は比重の小さい水中にむだなくかつ
均一に拡散し、さらに希釈された希塩酸となり、鉄イオ
ンをイオン交換した強塩基性陰イオン交換樹脂層と接触
して鉄イオンを脱離させ効率良くＣｌ型の強塩基性陰イ
オン交換樹カ旨層に再生することができる。

次に再生水供給管１０より水を流入させ逆洗水排出管ｇ
より排出してｃ７型の強塩基性陰イオン交換樹脂Ｍ２を
逆洗する第３工程を行う。

この工程は粗製塩酸に同伴してイオン交換塔／に持ち込
九た濁質を塔外に排出するために行い、通常流入流速ｑ
〜７　ｍ／ｈ、ｒでコ。〜３ｏ分間行なう。

を含有する粗製塩酸の精製に供される。

以上のように本発明によれば、鉄イオン含有の粗製塩酸
を通液後イオン交換能カの減退した強塩基性陰イオン交
換樹脂層内に残存する塩酸をむだなく水中に拡散はせて
希塩酸にすることができるので、鉄イオンをイオン交換
した強塩基性陰イオン交換樹脂層には十分な量の希塩酸
が接触して鉄イオンの脱離が効率良く行なわれ、Ｃｌ型
の強塩基性陰イオン交換樹脂層に再生することができる
ので高純度の精製塩酸を得ることができる。

以下に実施例及び比較例を用いて説明する。

実施例 直径”　Ｏｍｍ　ｓ高さ／　３００　ｉｎ、下部よりｑ
ｓ。

ｍｍの位置に数年水管を設けたアクリル製カラムにＣ７
ｌ型の強塩基性陰イオン交換樹脂ダイヤイオン（三菱化
成工業株式会社登録商標）　ＳＡ＃）Ａを１０１００Ｏ
充填した。次に鉄イオン濃度グ４０ｍ９／１１で塩酸濃
度３０係（重量〕の副生塩酸１１０７３を数年水管より
流速、２　ｍ／ｈｒ　の下向流で通液して副生塩酸の精
製を行ない、鉄イオンをイオン交換した強塩基性陰イオ
ン交換樹脂層の再生は次のようにして行なつ′ｆｃ。ま
すカラム内に残留している塩酸をカラム下部より抜き出
した後、カラム下部より水道水を流速７７７１／ｈｒで
強塩基性陰イオン交換樹脂層上端面まで注入し、続いて
カラム下部より力ロ圧を気をＳ分間注入し強塩基性陰イ
オン交換樹脂層を流動させ混会した。次にカラム下部よ
り流速３．’ｌ　ｍ／ｈｒ　でｔｔｌの水道水を流通し
、同時にカラムの上部より加圧水を流速へ７　ｍ／ｈｒ
で流通し再生廃水として数年水管より排出し全量採取し
た。さらにカラム下部より水道水を流速７　＠／ｈｒで
ｉｓ分間流通して逆洗し、逆洗戻水も全量採取して再生
を終了した。

採取した再生廃水及び逆洗廃水に含有される鉄イオン量
を測定し次式による再生率を求めた。

再生率は９乙係であった。

また再生後再び上記副生塩酸を通液したとこ尚、鉄イオ
ンの分析はＪ工Ｓ　Ｋ　ｇ　／　Ｋ　Ｏに基づいて行な
った。

〔比較例〕

従来の再生方法と比較するために次の実験を行なった。

実施例と同一装置を用いて同一条件で副生塩酸を通液し
副生塩酸の精製を行なった。副生塩酸の通液後、カラム
内部に残留してしる塩酸をカラム下部より抜き出した後
、カラム下部より水道水を流速７　＠／ｈｒで強塩基性
陰イオン交換樹脂層上端面まで注入し、続いてカラム下
部より加圧空気を注入し強塩基性陰イオン交換樹脂層を
Ｓ分間流動させた。次に数年水管よＩ’）’Ｉｌの水道
水を流速３．’ｌＲ／ｈｒの下向流で流通し、カラム下
部から流出する再生廃水は全量採取した。続いてカラム
の下部から水道水を流速７７ｒＶｈｒで／５分間流通し
て逆洗し、逆洗廃水も全量採取して再生を終了した。

実施例と同様にして再生率を求めたところ７ｇ係であっ
た。

また再生後再び上記副生塩酸を通液したところ流出する
精製塩酸中の鉄イオン漏出濃度は第２凹曲線２のようで
あった。

このように本発明によれば粗製塩酸に含有される鉄イオ
ンをイオン交換してイオン交換能力の減退した強塩基性
陰イオン交換樹脂層を効率良く再生づ−ることができ、
かつ高純度の精製塩酸を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための装置略図であり、第２
図曲線１及び２は本発明及び比較例により得られた塩酸
中の各々の鉄イオン漏出濃度曲線を示す。 第１図中（１）はイオン交換塔、（２）は強塩基性隘イ
オン交換樹脂層、（３）は数乗水管である。 出願人　　　日本錬水株式会社 代理人　　　弁理士　長谷用　　− （ばか１名） 一閃　１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　Ｃｌ型の強塩基性陰イオン交換樹脂層が形成
   されたイオン交換塔に鉄イオン含有塩酸を下向流で通液
   し、上記鉄イオンをイオン交換してイオン交換能力が減
   退した上記強塩基性陰イオン交換樹脂層に水を流通して
   再生するにあｉす、イオン交換塔の下部より該イオン交
   換塔内に残留する塩酸を抜き出した後、該イオン交換塔
   の下部より強塩基性陰イオン交換樹脂層の上端面付近ま
   で水を注入し、続いて加圧空気を流通して該強塩基性陰
   イオン交換樹脂層を混合する第１工程と、該イオン交換
   塔の上部から加圧水又は加圧空気を該イオン交換塔内に
   下向流で流入し、該強塩基性陰イオン交換樹脂層の上方
   の位置に内設した散集水管より再生廃水及び該カロ圧水
   又は該加圧空気を排出して該強塩基性陰イオン交換樹脂
   層が流動しないように保持しつつ該イオン交換塔の下部
   から上向流で水を流通してＣｌ型の強塩基性陰イオン交
   換樹脂層に再生する第コニ程と、次いで該イオン交換塔
   の下部より上部に水を流通しＣｌ型の該強塩基性陰イオ
   ン交換樹脂層を逆洗する第３工程とを順次行うことを特
   徴とする０７型の強塩基性陰イオン交換樹脂層の再生方
   法。