JPS606691B2 - 表面活性剤の取得法 - Google Patents

表面活性剤の取得法

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JPS606691B2
JPS606691B2 JP56198725A JP19872581A JPS606691B2 JP S606691 B2 JPS606691 B2 JP S606691B2 JP 56198725 A JP56198725 A JP 56198725A JP 19872581 A JP19872581 A JP 19872581A JP S606691 B2 JPS606691 B2 JP S606691B2
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    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/08Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/10Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
    • C02F5/12Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances containing nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/16Amines or polyamines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
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  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アクリルニトリルを製造する際に生じる廃水
から表面活性剤を取得する方法に関する。
今日実際にもっぱら行なわれている「アクリルニトリル
の、プロピレンの加安酸化による製造(ソ/・ィオプロ
セス;ウルマンの「工業化学辞典」(UI1manns
EncyklopadiederTechnische
nChemie)第4版、第7巻「96〜97頁)にお
いて、生成ガス気流を精製する際、その単機がすでに種
々の提案の目的である少なからざる量の副次成分が洗浄
水中へ流入する。
一般にこの単離が、装置および操作方法の変更を必要と
する(例えば西ドイツ国特許明細書第i25821号)
。しかしながら、従来より工業的に重要であると見駁さ
れた化合物、例えば飽和および不飽和の低級モノーおよ
びジカルボン酸のニトリルの単離は費用がかかる、それ
というのもこれらはたんに痕跡量で含有されているから
である。洗浄用水中に含有されたはるかに大分量の固体
物質(約30〜50重量%)は、例えば「アクリルニト
リルまたはアクロレインとアンモニア「水およびシアン
化水素とが反応することにより形成されたこれまで未確
認の生成物より成る。一般にこれまで、ニトリル工程の
廃水は、処理しがし、のある用途が未知であったので焼
却されている。この方面の試みが、特関昭50−431
24号明細書から公知である。この公知刊行物によれば
、未処理の廃水をセメント添加剤として使用することが
できる。本発明の課題はト従来より廃棄されていたこれ
ら化合物を経済的に利用することである。
もう1つの課題は、新たな表面活性剤を、この廃水を処
理することによりつくり出すことである。
これら課題が、本願特許請求の範囲記載の発明により解
決される。
従って本発明は、ブロピレンから加安酸化することによ
りアクリルニトリルを製造する際に生じる廃水から、ア
ルカリ性のpH価で主量の遊離アンモニアが逃出するま
で加水分解することにより、日2.5〜4.広重量%、
C29.0〜31.の重量%およびN5.0〜6.0重
量%を含有する表面活性剤を取得するに当り「前言己廃
水を、その有機結合窒素含分と少くとも等モル量の強ア
ルカリで、アンモニア発生が終結するまで処理すること
を特徴とする表面活性剤を取得する方法に関する。
さらに本発明は〜前記方法において、さらに低分子成分
を分離することを特徴とする表面活性剤の取得法に関す
る。
意外にも、加水分解することにより、広い用途の廃水含
有物が得られることができた;この場合に生じる生成物
は新規であり、かつ表面活性剤として工業的に利用可能
である。
この加水分解はアルカリ性水溶液中で行なわれる。
有利に「NaOHまたはNa2C03なし、しは相応す
るK−またはLi化合物が添加されるが「有利にその添
加量は、洗浄水中の鹸化可能な窒素1モルにNaOH最
低1モルが対応するように選択され「その場合有利に5
〜15%の塩基過剰量が適用される。しかしながら、こ
の方法はまた化学量論的に不足量のアルカリを使用し実
施されることができる。しかしながらこの場合「有利な
結果が袷んど得られない。また加水分解は、例えば酸化
カルシウムのような他の塩基を使用し実施されることが
できる。
しかしながらも結局この反応はtNaOHまたはNa2
C03を使用するよりも緩慢に進行する。さらに〜得ら
れたカルボン酸のカルシウム塩は、アルカリ塩よりも箸
るしくわずかな表面活性効果を示す。アンモニア発生の
終結は加水分解の完結を表わし、このことが一般に30
〜6雌ンの沸騰時間後に蓬せられる。
日202なし、しはNa202の添加は「 触媒作用を
生じ「かつ加水分解時間を箸るしく短縮する。一般に廃
水は、全ての先行処理なしに直接に加水分解される。
しかしながらト固体物質を加水分解前に、なかでもメタ
ノールが有利とされる脂肪族アルコールのような有機溶
剤を使用し沈殿させることによりアルカリ消費量が低減
されることができる。さらに、残存する水分の焼却が容
易である。本発明による物質の表面活性効果、なかんず
く分散および溶解効果がとりわけその高分子成分に帰因
すると認められた。
従って「 このフラクションを富化することにより効力
改善が得られる。
例えば、分別は透析することにより、ないし1まモレキ
ュラシーブを使用することにより行なわれることができ
る。他の方法は「低級脂肪族アルコール、有利にメタノ
ールを使用する分別沈殿である。
この場合、沈殿せる生成物の量および効力は水mメタノ
ール比と関連する。殊に有利であると実証された範囲は
、水1重量部対メタノール4〜9重量部である。この方
法で、洗浄水中に含有されて加水分解された固体物質の
20〜25重量%が単離されることができる。この成分
の増大が、分散効果を低減させることになる。アルコー
ルを使用する分別により高分子成分を分離した後、なお
わずかなカオリン溶解効果を有するにすぎない水−アル
コール性溶液が残存する。
従ってこの成分は、アルコールを蒸留分離した後有利に
廃棄される。このアルコールは更めて使用されることが
できる。加水分解反応からのこのような残澄が焼却され
る場合、アルカリの侵食が燃焼装置の内壁を損傷するこ
とがあった。
従ってこれらの場合、化合物をアルカリ添加せずにオー
トクレープ中で加水分解し、その場合遊離せるアンモニ
アが所要のアルカリ性pH価を供給しかつ自触媒作用す
ることが推奨される。水一およびアンモニア蒸発により
生じる圧力増大は、100〜115ooの温度で2〜2
0バールである。またそれにより大きい温度価および圧
力価が可能である。またこの場合、わずかな量の過酸化
水素添加(鹸化可能な窒素1モル当り約0.1〜0.3
モル)が反応を著るしく促進する。この実施例の場合、
総窒素含分の3分の2が鹸化可能である。有害なアンモ
ニア臭を回避するため、富化せる高分子成分中のわずか
な有効成分を分離した後、アンモニウムイオンをアルカ
リイオンにより置換することができる。このことは、公
知の方法で溶液を水酸化−または炭酸アルカリと反応さ
せることにより行なわれる。高められた圧力における加
水分解は、アルカリ添加せる場合でも有利である。それ
ぞれの変法は、それが廃水の直接アルカリ処理であれ、
またはアルコール沈殿を先行させた後の加水分解であれ
同じ生成物を生じる。表面活性効果が、たんに特定のフ
ラクションを富化させることにより改善されることがで
きる。本発明による物質は、直接にその溶液の形かまた
は乾燥および粉砕して使用されることができる。
後者の場合、良流動化性で不吸湿性の粉末が得られる。
本発明による物質は、分散剤として使用されることがで
きる。
わずかな添加が、固体分のわずかな泥状液中に分散せる
粒子の懸濁性を増大させる。さらに本発明による物質は
、カオリン懸濁液、クレー、ベソトナイト並びにモンモ
リロナイトより成るペーストのような固体物質懸濁液の
流動化剤として有効である。
さらに、この物質は熱安定であり、従ってボーリング用
泥嫌での用途が得られる。本発明による物質は、石膏−
および硬石膏材料との関連において、石膏−ないいま硬
石膏材料の硬化および凝固の明白に時間的な遅延を惹起
する。
これにより石膏製品の最終強度は損なわれない。これに
よれば、乾式塗装材料および石膏板での使用が有利であ
る。もう1つの用途は、ボィラ装置中の結昌成長を遅延
または阻止することにある。
沸騰する硬水から、炭酸水素塩として溶解せる炭酸カル
シウムが短茎ないし繊維状のアラゴナィトとして沈殿す
る。本発明による物質を添加することにより、差当り、
沸騰加熱中の炭酸カルシウムの沈殿が明白に遅延される
。最後に、予期されたアラゴナィト形成の代りに、小さ
いカルチット菱面体が沈殿する。この効果により、本発
明による物質は、洗浄−、防食一および防結石配合にお
ける添加物として適当である。以下、本発明を実施例に
つき詳説する。例1 プロピレンの加安酸化によるアクリルェトリル製造の、
固体含分38%、有機結合窒素9.1%(0.65モル
)および有機結合炭素16.8%を有する洗浄水100
重量部を、NaOH26重量部(0.65モル)を添加
した後、遊離せるアンモニアの同時雛出下に38分加熱
沸騰させる。
得られた溶液は固体含分50%を有する。
この溶液0.頚重量部を水道水(硬度13.50 H)
20の重量部中に室温で溶解し、かつ引続き普通市販の
チャイナクレー200重量部を鷹洋装層を使用し(60
秒600仇pmで)分散混入する。粘度を、回転粘度計
を使用し、それぞれ相応にNaOH添加することにより
調節された種々のpH価で、洗浄水水解物不含の懸濁液
と比較する。第1図に流動化効果を示す。水解物を添加
せざる場合、動力学粘度は20Ns′めよりも大である
。例2 例1に記載せる洗浄水10堰重量部を、NaOH26重
量部並びに日2025.5重量部(有機結合窒素1モル
当り0.25モル)の存在において加熱沸騰させる。
遊離するアンモニアを、0.1N−日2S04が入つた
装入液中で滴集する。酸消費を順次に補充することによ
り簡単に得られる加水分解速度を、第2図に日202不
含の加水分解と比較して表わす。20分の加水分解後に
得られた生成物のカオリン流動化効果は、例1による水
解生成物の効果と同じである。
例3 例1による洗浄水10の重量部を、オートクレープ中で
凝梓せずに3時間以内に20oCから135o0に加熱
する。
内圧が4.2バールに増大する。これは引続く45分の
経過中に、他の熱供給なしに4.5バールに増大する。
冷却および除圧せる溶液を、例1に記載せるように塗装
用クレーの流動化用に使用する。
例4 例3におけると同じであるが、但し過酸化水素水15.
母重量部の添加下に操作する。
6び分以内に、2000から10000に加熱する「
その場合内圧10バールに増大する。
引続き180分以内に13000に加熱した場合、内圧
が12バールに増大する。カオリン流動化度の測定を例
1に記載せるように行なう。添加量は、カオリンに対し
有効物質(=乾燥物質)0‐4%である。例5 反応を例3と類似に、但しNaOH26gの添加下に行
なう。
95分以内に10000に加熱した場合、圧力が9バー
ルに増大し、かつ引続き45分後に付加的な熱供給ない
こ10バールに達する。
カオリン流動化度を測定するため、カオリンに対し有効
物質0.18%を添加する。
例6 例5からの水解物10堰重量部を、透析セル(面積重量
31.7g/枕を有する普通市販のセロフアン100の
)中で水道水に対し透析する。
透析時間は「第1の場合8時間t第2の場合1曲時間お
よび第3の場合2独特間である。第3図は、カオリンに
おける効力の増大を示す。カオリンに対し流動化剤をそ
れぞれ0.2%添加する。例7 例1からの、固体含分50%を有する洗浄水100重量
部を〜 メチルアルコール30の重量部中へ鷹拝混入し
、沈殿せる生成物を吸引櫨昇りし「乾燥しかつ粉砕する
この方法で、使用される固体物質23.5%が得られる
。これを使用し以下のデータが得られる:a 前述のカ
オリン流動化においてかつ生成物0.4%を配合した場
合、動力学粘度が、pH9および室温で0.01棚s′
〆である。
b CIPAC法による懸濁度(水分敬性粉末MT15
の懸濁度)を測定した場合、カオリンをで水道水(13
.50凪)250の‘中で30q0で78%の価が得ら
れる。
添加物なしの比較試験からは、懸濁度5%が得られる。
例8 団体舎分60%に濃縮せる例1による洗浄水100重量
部を、メチルアルコール25の重量部およびエチルアル
コール75重量部より成る混合物中へ縄拝漉入する。
分離および乾燥することにより、使用せる固体物質の8
%が得られる。次いで、この生成物la重量部を、Na
OH塁重量部および水18の重量部とともに60分、遊
離するアンモニアの同時級出下に沸点に維持する。固体
収量は、使用せる洗浄水固体物質の13%に相応する2
の重量部である。カオリンに対し有効物質0,2%を添
加しかつ同じ試験装置により、以下の動力学粘度の価が
得られる。洗浄水500gにCa0100gを添加し、
この混合物を3時間還流で煮沸する(生成物1)。
同じバッチを繰返しかつ煮沸後にNa2C038巡を添
加する。
この溶液を、2時間後に沈殿せるCaC03と分離する
(生成物ロ)。例1による洗浄水水解物=生成物m。
流動化度を同じく例1により測定する。
動力学粘度価はmNsノめである。
例10 例1により得られた水解生成物は、噴霧乾燥することに
より、粉末状配合物「例えば石膏をベースする塗装材料
用の添加物として適当である流動性の生成物を生じる。
下表は、石膏硬化遅延剤としての洗浄水水解物を示す。
例11例10の階霧乾燥せる生成物1脚を硬度15(1
50山H)の水道水に添加しかつ沸騰させる。
添加物なしの水の場合は容器壁に短茎状ないいま繊維状
のアラゴナィトが分離されるとともに、前述の添加物を
有する水は小さいカルチット菱面体のわずかな形成を示
すにすぎない。例12有機結合窒素9.17%を含有し
かつアンモニア不含の洗浄水300の重量部を、消石灰
(Ca○)550重量部と一緒にオートクレープ中で加
熱する。
110%および沸騰時間11/2時間に達した後に除圧
し、かつニトリルーないしアミド鹸化することにより遊
離せるアンモニアを排出した。
引続き、圧力下に17030にまで加熱しかっこの温度
で3時間で加水分解を完結させた。引続き頃霧乾燥せる
生成物は、淡褐色の「わずかに吸湿性の生成物である。
石膏硬化の遅延効果を調べるため漆喰用石膏を使用し、
かつ前述で得られた噴霧乾燥生成物を添加した。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明により得られた表面活性剤の流動化効
果をpH価との関連において示す図表、第2図は、本発
明により表面活性剤を製造する際の加水分解速度に対す
る過酸化水素添加効果を示す図表、および第3図は、本
発明による透析せる表面活性剤のカオリンに対する流動
化効果を透析せざるものと比較し透析時間と関連させて
示す図表である。 A……日202添加、B……日202なし、C……透析
せず。 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 プロピレンから加安酸化することによりアクリルニ
    トリルを製造する際に生じる廃水から、アルカリ性のp
    H価で主量の遊離アンモニアが逃出するまで加水分解す
    ることにより、H2.5〜4.0重量%、C29.0〜
    31.0重量%およびN5.0〜6.0重量%を含有す
    る表面活性剤を取得するに当り、前記廃水を、その有機
    結合窒素含分と少くとも等モル量の強アルカリで、アン
    モニア発生が終結するまで処理することを特徴とする表
    面活性剤の取得法。 2 加水分解を、少くともpH価8で実施することを特
    徴とする、特許請求の範囲第1項記載の表面活性剤の取
    得法。 3 加水分解を過剰圧力で実施することを特徴とする特
    許請求の範囲第2項記載の表面活性剤の取得法。 4 プロピレンから加安酸化することによりアクリルニ
    トリルを製造する際に生じる廃水から、アルカリ性のp
    H価で主量の遊離アンモニアが逃出するまで加水分解す
    ることにより、H2.5〜4.0重量%、C29.0〜
    31.0重量%およびN5.0〜6.0重量%を含有す
    る表面活性剤を取得するに当り、前記廃水を、その有機
    結合窒素含分と少くとも等モル量の強アルカリで、アン
    モニア発生が終結するまで処理しかつ低分子成分を分離
    することを特徴とする表面活性剤の取得法。 5 加水分解を、少くともpH価8で実施することを特
    徴とする、特許請求の範囲第4項記載の表面活性剤の取
    得法。 6 加水分解を過剰圧力で実施することを特徴とする特
    許請求の範囲第5項記載の表面活性剤の取得法。
JP56198725A 1980-12-11 1981-12-11 表面活性剤の取得法 Expired JPS606691B2 (ja)

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Publication Number Publication Date
JPS57131294A JPS57131294A (en) 1982-08-14
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JP (1) JPS606691B2 (ja)
AT (1) ATE8466T1 (ja)
DE (2) DE3046742A1 (ja)

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DE3164912D1 (en) 1984-08-23
DE3046742A1 (de) 1982-07-08
ATE8466T1 (de) 1984-08-15
JPS57131294A (en) 1982-08-14
EP0054733A1 (de) 1982-06-30

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