JPS6159199B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はキレート樹脂による塩水精製方法、
特に食塩電解用の塩水精製方法に関するものであ
る。 食塩電解による水酸化ナトリウムの製造方法と
して、イオン交換膜法が採用されているが、膜の
劣化および電流効率の低下を防止するため、膜へ
の金属イオン（Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、etc.）およ
び非イオン状粒子の負荷をできるだけ軽減させる
必要があり、このため塩水中より上記不純物を高
度に除去する必要がある。 従来、一次精製として塩水中の金属イオンを除
去するために、工業塩を溶解した原塩水中に水酸
化ナトリウムや炭酸ナトリウムを添加して水酸化
物のフロツクを生成させ、これをシツクナー等に
おいて沈降分離し、上澄水をさらに砂濾過処理し
て電解用の原料水としていたが、なお塩水中に数
mg／のCa₂ ⁺、数百μｇ／のMg²⁺等が残存す
ることは避けられず、これをさらに高度に処理す
るために、キレート樹脂による金属イオンの除去
が試みられている。 ところが、凝集処理および砂濾過では金属イオ
ンおよび非イオン状粒子を十分に除去することが
できない。特に凝集処理水はPH10〜12であるた
め、コロイド状のカルシウムマグネシウムが残留
し、これらが他の非イオン状粒子とともに流出
し、キレート樹脂床を素通りして電解槽へ供給さ
れるため、膜を劣化させ、電流効率を低下させる
欠点があつた。 この発明は、上記のような従来法の欠点を除去
するためになされたものであり、精密濾過器およ
びキレート樹脂で高度精製を行うことにより、膜
への不純物の負荷を軽減し、これにより膜の保護
と電流効率の向上をはかることのできる塩水精製
方法を提供することを目的としている。 この発明は塩水をキレート樹脂により精製する
方法において、一次精製塩水を精密濾過器および
キレート樹脂床に通水して精製することを特徴と
する塩水精製方法である。 一次精製塩水は前述のように、固形食塩を溶解
し、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等を添加
して沈降分離し、上澄水を砂濾過して得られ、通
常70〜80℃、PH10〜12、食塩濃度約300ｇ／で
ある。一次精製の方法は前述のものに限られず、
他の方法も採用可能である。 精密濾過器は孔径0.1μｍ以下の細孔を有する
濾過面を備えた濾過器であり、ウルトラフイルタ
（限外濾過器）、ミリポアフイルタ、ポーラスチユ
ーブフイルタなどがこれに含まれ、耐熱性、耐ア
ルカリ性のものが望ましい。 キレート樹脂はイオン交換樹脂の交換基にかえ
てキレート生成基を導入した樹脂であり、例えば
イミノジ酢酸基を導入した樹脂があげられる。こ
のようなキレート生成基を導入したキレート樹脂
はCa²⁺、Mg²⁺などの金属イオンを選択的に交換
吸着する。このようなキレート樹脂は塔内に充填
してキレート樹脂床を形成する。 この発明においては、前記一次精製塩水を精密
濾過器およびキレート樹脂床に通水して高度精を
行う。精密濾過器では主としてコロイド粒子等の
非イオン状の粒子が除去され、キレート樹脂床で
は主としてCa²⁺、Mg²⁺等の金属イオンが除去さ
れ、塩水中の硬度成分は50μｇ／以下、非イオ
ン状粒子は10μｇ／以下となる。 精密濾過器およびキレート樹脂床への通水順序
は限定されないが、精密濾過器に通水したのちキ
レート樹脂床に通水するのが望ましい。その理由
は、精密濾過器で非イオン状粒子を除去すると、
キレート樹脂の汚染を防止できるとともに交換容
量を増大させることができ、さらに精密濾過器に
捕捉されたコロイド状のカルシウム、マグネシウ
ム等がイオン状となつて流出してもキレート樹脂
床で除去できるからである。 以下、図面によりこの発明を説明する。図面は
この発明の一実施態様をす系統図であり、１は原
水槽、２は精密濾過器、３は濾過水槽、４，５は
キレート樹脂塔を示し、弁、圧力計等は省略して
図示されている。 精製方法は原水管６から一次精製塩水を原水槽
１に導入し、給液管７からポンプ８により精密濾
過器２に供給し、精密濾過を行う。精密濾過器２
はウルトラフイルタ膜、ミリポアフイルタ膜、焼
結金属ポーラスユーブ等の濾過要素を内蔵してお
り、塩水中の非イオン状粒子はこれらの濾過要素
の濾過面に捕捉され、濾過水は濾過水管９から濾
過水槽３に流入し、濃縮水は濃縮水管１０から原
水槽１に循環する。濾過水槽３に入つた濾過水は
連絡管１１からポンプ１２により、キレート樹脂
塔１，５にシリーズに供給され、塔内に充填され
たキレート樹脂床４ａ，５ａによりCa²⁺、Mg²⁺
等の金属イオンが吸着除去され、処理水は処理水
管１３から電解槽（図示せず）に供給される。 精密濾過器２の形式はチユブラー形、スパイラ
ル形、ホローフアイバー形などいずれの形式でも
よい。ポーラスチユーブフイルタは焼結金属製の
ポーラスチユーブをもつチユーブラー形である。
この濾過器は他のチユーブラー膜を有する濾過器
と同様に、濾過面に平行に一端の入口から原水を
供給し、他端の出口から濃縮水を排出し、上記平
行流と直角方向に濾過面を通して濾過を行い、濾
過体の管壁から濾過水を取り出すようになつてい
る。 精密濾過器２において濾過を継続しながら排液
管１４から適量濾過水をブローする。また濾過の
継続により濾過面が目詰まりし、圧力損失が高く
なつた場合は、濾過面の逆洗を行つて濾過性能を
回復させ、逆洗によつても性能が回復しない場合
は、酸洗浄その他の濾過面洗浄を行つて濾過性能
の回復をはかる。 逆洗は濾過水により行うのが望ましが、純水等
の他の逆洗水を利用してもよい。図面では濾過水
で逆洗する場合を示しており、濾過水槽３から逆
洗水管１５を通して、ポンプ１６により、精密濾
過器２に濾過水を逆洗水として供給し、濾過面の
裏側から表側に向けて透過させて、濾過面に捕捉
された不純物を洗い出し、排液管１４から一次精
製工程へ戻す。純水等で逆洗を行う場合は、一次
精製工程へ戻さずにそのまま廃棄することができ
る。逆洗水の圧力は約３Kg／cm²程度でよい。 酸洗浄等の他の洗浄は、逆洗のみで濾過性能が
回復しない場合に行う。酸洗浄は塩酸等の鉱酸、
クエン酸等の有機酸などを使用し、ポーラスチユ
ーブフイルタのように、金属部分がある場合には
腐食抑制剤を添加するのが望ましい。洗浄方法は
酸液を膜面に供給し、必要により膜面を透過させ
て不純物を除去する。図面の例では原水槽１に酸
液を入れ、給液管７から精密濾過器２に供給し、
濃縮水管１０から戻して循環させるようになつて
いるが、別に洗浄液タンクを設けてもよい。また
濾過水側から酸液を透過させるようにしてもよ
い。酸洗浄に代えて有機溶媒その他の洗浄液によ
る洗浄の場合も同様にして洗浄することができ
る。 キレート樹脂床４ｃ，５ａの吸着能力が減退し
たときは、常法により再生を行う。例えばジイミ
ノ酢酸基を導入したキレート樹脂の場合、脱イオ
ン水による塩水置換工程、酸による溶離工程、脱
イオン水による押出工程、水酸化ナトリウムによ
る形転換工程、脱イオン水による押出、洗浄工程
により再生することができる。 なお、図示精製方法は実施態様の一例を示すも
ので、処理フローおよび各単位ユニツトの構成は
任意に変更可能である。また処理対象となる一次
精製塩水も前述のものに限定されない。 以上説明してきたように、この発明によれば、
精密濾過器およびキレート樹脂で高度精製を行う
ことにより、膜への不純物の負荷を軽減し、これ
により膜の劣化を防止し、電流効率を向上させる
ことができる。 次にこの発明の実施例について説明する。 実施例 原塩溶解塩水（300ｇNaC／）に水酸化ナ
トリウムおよび炭酸ナトリウムを添加して沈降分
離を行い、上澄水を砂濾過した一次精製塩水を図
示フローにより高度精製を行つた。精密濾過器は
0.1μｍ以下の孔径の細孔を有するウルトラフイ
ルタ膜を備えた中空子形モジユール（旭化成工業
社製SIP―3013）で、入口圧５Kg_５／cm²、１
m³／Hrの流速で一次精製塩水を供給し、精密濾
過を行つた。またキレート樹脂床はNa形のイミ
ノジ酢酸系キレート樹脂Lewatit TP207（バイエ
ル社商標）を直径20cm、高さ70cmに充填したもの
を２基シリーズに接続し、精密濾過水を通水し
た。処理結果は表１に示す通りである。表１中、
非イオン状粒子は0.45μｍの孔径を有するミリポ
アフイルタで分離した粒子を示し、また精密濾過
を行つた場合は、行わない場合に比べて、キレー
ト樹脂の交換容量が約1.8倍となり、処理水水質
も向上した。 【表】

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施態様を示す系統図であ
り、１は原水槽、２は精密濾過器、３は濾過水
槽、４，５はキレート樹脂塔を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 塩水をキレート樹脂により精製する方法にお
   いて、一次精製塩水を精密濾過器およびキレート
   樹脂床に通水して精製することを特徴とする塩水
   精製方法。 ２ 精密濾過器はウルトラフイルタ、ミリポアフ
   イルタまたはポーラスチユーブフイルタである特
   許請求の範囲第１項記載の塩水精製方法。 ３ 精密濾過器は濾過性能回復手段を有するもの
   である特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   塩水精製方法。 ４ 濾過性能回復手段は逆洗または酸洗浄である
   特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
   記載の塩水精製方法。 ５ 通水順序は精密濾過器、キレート樹脂の順序
   である特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
   れかに記載の塩水精製方法。