JPS6114121A - アンモニア水中の炭酸ガスの除去方法 - 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】 鳶ｍ側肚方塾一 本発明は、炭酸ガスを含むアンモニア水から、炭酸ガス
を除去する方法に関する。

丈來件技権 水中の炭酸ガスは、水酸化カルシウムを添加して炭酸カ
ルシウムとして除去することができる。

ｃｏ、　＋　Ｃａ　（ＯＨ）　＊→ＣａＣ０，↓＋Ｈ２
０−（１）しかしながら、過剰な炭酸ガスが存在すると
、炭酸カルシウムは炭酸水素カルシウムに変化し、炭酸
水素イオンとして水中に残存することになる。

ことに、水中にアンモニアが高濃度で存在するときには
プロセス条件に制約があり、炭酸ガスを十分に除去する
ことが困難であった。

アンモニア水から炭酸ガスを除去することが必要な場合
として、脂肪酸とアンモニアとからニトリルを経てアミ
ンを製造するプロセスがある。このプロセスでは脂肪酸
と過剰のアンモニアとを脱水触媒の存在下に反応させて
ニトリルとし、未反応アンモニアはアンモニア水として
回収される。

ＲＣＯＯＨ＋　ＮＨ，→ＲＣＯＮＨ，＋　Ｈ，０・・・
（３）ＲＣＯＮＨ，→ＲＣＮ　＋　Ｈ，Ｏ・・・（４）
ＲＣＮ＋Ｈａ→ＲＣＨ，ＮＨ，・・・（５）このとき触
媒により脂肪酸の脱炭酸が起って炭酸ガスが副生し、こ
れが回収アンモニア水中に含有される。副生炭酸ガスは
水と反応して炭酸となり、この炭酸により容器が腐食さ
れることから、アンモニア水中から炭酸ガスを除去する
ことが必要となる。

従来は、アンモニア水に所定量の水酸化カルシウムを添
加し、攪拌しながら熟成していた。

が　　じょうとする しかしながら従来の処理方法では、アンモニア水中から
炭酸ガスを十分に除去することができできなかった。添
加する水酸化カルシウムの過剰量を多くすれば多少は改
善されるが、それでも限界があり、除去率はせいぜい５
０〜７０％程度であった。

−を　　するための 本発明は、アンモニア水中に含まれる炭酸ガスを効率よ
く、高い除去率で除くことのできる処理方法を提供する
ことを目的とする。

すなわち、本発明のアンモニア水中の炭酸ガスの除去方
法は次の（ａ）および（ｂ）工程を含むことを特徴とす
る。

（ａ）：炭酸ガスを含むアンモニア水に水酸化カルシウ
ムを添加して炭酸ガスの一部を炭酸カル・シウムとして
除去する工程。

（ｂ）　：　（ａ）工程で処理されたアンモニア水を核
化剤の存在下に加熱して炭酸カルシウムを析出させると
ともに再度水酸化カルシウムを添加して残余の炭酸ガス
を除去する工程。

以下１本発明をさらに詳細に説明する。

まず（ａ）工程では処理対象の炭酸ガス含有アンモニア
水に水酸化カルシウムを添加する。この工程は常温で行
なうのが適当であり、通常。

５〜２５℃程度の温度範囲で実施される。水酸化カルシ
ウムは、含有炭酸ガス量に対し１．０〜１．５倍当量添
加するのが適当である。

Ｃｏ、　＋Ｃ＝（ＯＢ）、→ＣａＣ０，↓＋Ｈ，０・Ｃ
１）添加後、平衡に達するまで所定時間、たとえば０・
５〜１・０時間熟成す６・　　　　　　　　　　　　　
　　　　）ついで、（ａ）工程で処理されたアンモニア
水を核化剤の存在下に加熱する。核化剤は、核として働
き、加熱により析出した炭酸カルシウムの沈降を促進す
る助剤であり、ラジオライト（ｒａｄｉｏｌａｒｉｔｅ
）のようなケイソウ土などが用いられる。加熱温度は３
０〜７０℃が適当であり、好ましくは４０〜５０℃であ
る。３０℃未満の温度では処理に長時間を要し、また、
炭酸ガスの除去率も低下する。一方、７０℃を越えると
アンモニア水の蒸気圧が高くなり、圧力容器が必要とな
るので好ましくない。

所定温度に加熱したのち、さらに水酸化カルシウムを添
加して残余の°炭酸ガスを除去する。

水酸化カルシウムは当初の炭酸ガス含有量に対し１．０
〜１．５倍当量程度添加するのが適当である。

水酸化カルシウムの添加後、３〜５時間放置して熟成し
反応を完結させる。

生−朋 （ａ）工程での水酸化カルシウムの添加により、前記式
（１）のように炭酸ガスが炭酸カルシウムとして除去さ
れ、アンモニア水中の炭酸ガス量が減少する。さらに平
衡に達した時点で加熱されることにより、前記式（２）
で示した反応が左方向に進んで炭酸水素カルシウムが分
解し、炭酸カルシウムとして析出、沈降する。このとき
核化剤が存在することにより、炭酸カルシウムの沈降が
促進されて、ＣＯ，はずみやかに系外に除かれる。この
時点で残存している炭酸ガスは２回目の水酸カルシウム
の添加により除かれる。

また、核化剤の存在下での炭酸カルシウムの沈降工程時
に、アンモニア水中の微量混入物も十分に除去すること
ができる。たとえば、上記の脂肪酸からのアミンの製造
プロセスでは１回収アンモニア水中に脂肪酸が存在する
が、この脂肪酸も同時に除去することができる。

なお、単に水酸化カルシウムを添加する従来法では、炭
酸ガス番十分に除くことはできず、水酸化カルシウムの
過剰量を多くしてもその効果には限界がある。

羞−果 本発明の方法によれば、炭酸ガス含有アンモニア水中か
ら、炭酸ガスを高い除去率で効率よく除去することがで
きる。この方法は特に高濃度のアンモニア水に好適であ
り、たとえば濃度１０〜１７ｖｔ％程度のアンモニア水
に対して特に有用な方法である。

叉五且 実施例１ 炭酸ガス５００ｐｐｍ、石けん分０．７％を含む白濁し
たアンモニア水（濃度１５％）　５００ｇに０．７ｇの
水酸化カルシウム（１，５倍当量）を添加し、マグネッ
トスターラーで攪拌し、常温で、３０分経過したのち、
４０℃まで加熱した。４０℃に達してから。

再度０．７ｇの水酸化カルシウムとケイソウ土濾過助剤
０．５ｇを添加した。添加後３時間経過したのち、反応
物を濾過し、分析したところ、炭酸ガス濃度は２５ｐｐ
ｍ以下であった。

比較例１ ケイソウ土濾過助剤を添加しない他は実施例１と同様に
処理したところ、炭酸ガス濃度は１００ＰＰ１１であっ
た。

比較例２ 実施例１と同じアンモニア水に０．７ｇの水酸化カルシ
ウム（１，５倍当量）を添加し、マグネットスターラー
にて攪拌し、常温で１時間反応させた。反応物を濾過し
て分析したところ、炭酸ガス濃度は２５０ｐｐｍであっ
た。また、３時間経過後に分析した場合も、炭酸ガス濃
度は’２５０ｐｐ＋ｗであった。

比較例３ 水酸化カルシウムの添加量を１．４ｇ（３，０倍当量）
とする以外は比較例２と同様に処理した。炭酸ガス濃度
は１時間経過後で２００ｐｐｍ、３時間経過後で１８０
ｐＰ■であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、炭酸ガスを含むアンモニア水に水酸化カルシウムを
   添加して炭酸ガスの一部を炭酸カルシウムとして除き、
   ついで、核化剤の存在下にこのアンモニア水を加熱して
   炭酸カルシウムを析出させるとともに、再度水酸化カル
   シウムを添加して残余の炭酸ガスを除去することを特徴
   とするアンモニア水中の炭酸ガスの除去方法。