JPS6362504B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は酢酸の抽出回収法に関する。更に詳し
くは本発明は酢酸綿を含有する酢酸水溶液を酢酸
綿に対する非溶剤系抽出剤を用いて多段向流抽出
処理して酢酸を回収する方法の改良に関する。

酢酸繊維素（以下酢酸綿という）の製造に当つ
て酢酸を溶媒とする所謂酢酸法が現在広く採用さ
れているが、この方法では沈澱工程より若干量の
酢酸綿を溶解した酢酸濃度20〜50重量％の希酢酸
水溶液（以下単に廃酸とよぶ）が排出される。こ
の廃酸から酢酸を回収するには抽出によるのが一
般的で各種の抽剤が提案され、使用されている。
近年酢酸綿に対する非溶剤であるアミンを抽剤と
する方法が提案されたが（特開昭56−10131号公
報参照）、この方法はそれまでの抽剤が溶解度に
基づく酢酸の水及び抽剤への分配を主機構とする
のに対し、アミンと酢酸との反応を利用した反応
抽出とも言えるもので、抽出効率等種々の面で際
立つた差異がみられる。この方法は酢酸の抽出回
収法として優れた方法であるが、抽出の進行と共
に廃酸中に溶解していた酢酸綿が水相（重液）中
に析出して来て、時間の経過と共に凝集成長し
て、系内での閉塞等のトラブルの原因となること
が判明して来た。それまでの方法は酢酸の水と抽
剤とに対する溶解による分配を利用したもので、
酢酸綿は仮に抽剤が酢酸綿の非溶剤であつてもこ
れに酢酸が溶解するために酢酸綿は酢酸を介して
抽剤相へ溶け込み、従つてたとえ酢酸綿の析出が
起つても極めて僅かで大きなトラブルにはならな
いのに対し、アミンを抽剤とする場合は抽剤相へ
移つた酢酸はアミンと結合するために、酢酸綿に
対する溶剤として働かず、全体として酢酸綿に対
する溶解度が減少するために、酢酸綿の析出が発
生するものと考えられる。この様な酢酸綿の析出
はアミンを抽剤として用いる場合は本質的なもの
であるが、本発明者等は析出した酢酸綿の凝集成
長による系内での閉塞等のトラブルを解決するた
め種々検討の結果、本発明に到達したものであ
る。

即ち本発明は、酢酸綿を含有する酢酸水溶液を
酢酸綿に対する非溶剤系抽出剤を用いて多段向流
抽出処理して酢酸を回収する方法に於いて、酢酸
綿の析出する段に於ける水相の酢酸濃度を15重量
％以下に低下させることを特徴とする酢酸の抽出
回収法に係わるものであり、本発明によれば析出
した酢酸綿が凝固し、成長することを回避するこ
とが出来る。更に具体的には酢酸綿を含む酢酸水
溶液と酢酸綿に対する非溶剤系抽出剤を向流多段
に接触させる場合に、酢酸綿の析出する途中段、
特に第一段にも抽剤を仕込むことによつて発生析
出酢酸綿量とその時の系の酢酸濃度をコントロー
ルして酢酸綿の凝集を防止するものである。

本発明の方法を添付図面について具体的に説明
すると、第１図にはミキサーセトラーを５基（第
１図では酢酸水溶液の仕込側より第１段、第２
段、第３段、第４段、第５段とし夫々１〜５の番
号を付してある。）使用する向流多段ミキサーセ
トラー型抽出装置のフロー図が示してあるが、本
装置に於て抽剤６と廃酸７とを向流接触させる。
この場合のフローは抽剤６について６−５，６−
４，６−３，６−２，６−１，６−０と示され、
一方、廃酸７については７−１，７−２，７−
３，７−４，７−５，７−６と示されているが、
本発明では抽剤６′の流れを例えば第１段にも仕
込むのである。尚、第１〜５の各抽出段は例えば
第２図に示す如きミキサー８とセトラー９との組
合せからなり、第ｎ段の場合を示している。第１
図に示された例ではｎ＝１、即ち第１段に点線の
矢印６′が付加され、抽剤６−１と６′の合計が廃
酸７−１と向流的に接触し第一段のセトラー９中
の水相の酢酸濃度は15重量％以下に低下せしめら
れる。廃酸７−１の仕込量と抽剤６−５の仕込量
との比は通常の知識に基づいて決めればよいが、
５段のミキサーセトラー抽出装置を用いた場合、
廃酸７−１の酢酸濃度が約30重量％の時、略々
１：１（重量比）で抽出廃液７−６の酸濃度を0.1
重量％以下にすることができる。途中段への抽剤
６′の仕込量はその仕込段の位置及び廃酸中の酢
酸濃度によつても異なるが、本発明者等の検討に
よれば、析出酢酸綿によるトラブルには酢酸綿の
析出が起る重液中の酢酸濃度が支配的で、酢酸濃
度を15重量％以下に低下させることが必要であ
る。従つて最も酢酸濃度が高い第１段に抽剤を追
加添加して一気に酢酸濃度を低くしておけばその
後の各段の重液中の酢酸濃度はそれを超えること
はない。例えば第２段に抽剤を追加添加しても悪
くはないが、この場合は第１段、第２段共大容量
の装置を必要とし、且つ第１段目に仕込む場合よ
りも第１段の酢酸濃度の低下が少く、これを補う
ためには更に抽剤量を増加する必要がある。目標
とする酢酸濃度は15重量％である。あまり低くし
ようとすると抽剤量が著しく大きくなるため、実
際には予じめ試験をして10〜13重量％程度の濃度
になる様決めるとよい。又抽剤を仕込む途中段の
抽出温度も低くすることが望ましく、50℃以下が
適当である。抽剤としてアミンを使用すると、ア
ミンと酢酸が接触すると反応熱が発生するので、
抽出温度が50℃以下になる様に予め廃酸及びアミ
ンを冷却して仕込めばよい。抽出温度が50℃以上
になると析出酢酸綿が更に凝集しやすくなるの
で、重液中の酢酸濃度を更に下げる為、追加アミ
ン量を増加させる必要があるので好ましくない。

本発明に於ては上記の如く酢酸綿に対する非溶
剤系抽出剤が用いられ、かかる抽剤としてはアミ
ン、特に第３アミンが好ましく用いられる。第３
アミンとしては、酢酸よりも沸点が高く、非水相
を形成するものを用いる。水相中への低溶解性と
蒸留による酢酸との分離性を考慮すると12〜40個
程度の炭素数をもつものが好ましい。また大きな
みかけの分配係数を得るためには、窒素原子の近
くに大きな分枝のない第３アミンを用いるのが望
ましい。窒素原子の隣接位はもちろん窒素原子と
CH₂1個をへだてた炭素原子上にもエチル基以上
の大きな置換基があるのは悪影響があり、ベンジ
ル基のように窒素原子に近い環式構造があるのも
よくない。即ち第３アミンの部分構造を＞Ｎ−
CH₂−CR¹R²−で表わすとR¹は水素原子、R²は
水素原子又はメチル基であるものを選ぶべきであ
る。これら好ましい第３アミンの具体例を挙げる
とトリヘキシアミン、トリオクチルアミン、トリ
イソオクチルアミン（トリス−２，４，４−トリ
メチルペンチルアミン）、トリラウリルアミン、
ジメチルラウリルアミン、ジメチルヘキサデシル
アミン、メチルジ（トリデシルアミン）、ジメチ
ルデシルアミンの如きC₆以上のアルキル基をも
つトリアルキルアミン、ジメチルオレイルアミ
ン、ブチルビス（５，５，７，７−テトラメチル
−オクト−２−エン−１−イル）アミン（XE−
204）の如きアルケニル基をもつ第３アミン、ジ
メチルココアミン、ジメチルC₈〜C₁₂アルキルア
ミン、ジメチル水添牛脂アミンなどの第３アミン
混合物などである。第３アミンは上記のように
種々のものが使えるがトリオクチルアミンは入手
が容易であり、含酸素有機溶媒と併用して抽出剤
としたときのみかけの分配係数が優れている。

アミンと併用する稀釈剤としては、酢酸より沸
点の高いケトン、アルコール、カルボン酸エステ
ル、リン酸エステルなど含酸素有機溶媒、例えば
３，３，５−トリメチルシクロヘキサノンを前記
の第３アミンと併用することにより、特に大きな
みかけの分配係数をもつて水溶液中の酢酸を抽出
できる。

以下に本発明の実施例を示す。

実施例 １ 第１図に示したフローに於いて、廃酸７−１が
酢酸濃度29.8重量％、流量143Kg／Ｈの場合、ア
ミン６−５を流量148Kg／Ｈ（トリオクチルアミ
ン／トリメチルシクロヘキサノン＝50／50
（vol.））で仕込み、途中段への仕込６′を流量60
Kg／Ｈで仕込んだ。第１段の温度を43℃に保ち
1400時間連続実験した処、析出綿の凝集現象は全
くみられなかつた。この場合の第１段の水相の酢
酸濃度は10〜11.5重量％であつた。

比較例 実施例１に於いて途中段への仕込み６′を止め
て、その他は同じにして実験した処、200時間で
閉塞が起り運転不能となつた。この場合の第１段
の水相の酢酸濃度は15.5〜17重量％であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に用いる抽出装置のフロ
ー図、第２図はその任意の一段の略示図である。 １，２，３，４，５……抽出段、６′……抽剤、
８……ミキサー、９……セトラー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酢酸綿を含有する酢酸水溶液を酢酸綿に対す
   る非溶剤系抽出剤を用いて多段向流抽出処理して
   酢酸を回収する方法に於いて、酢酸綿の析出する
   段に於ける水相の酢酸濃度を15重量％以下に低下
   させることを特徴とする酢酸の抽出回収法。 ２ 酢酸綿の析出する段へ抽出剤を追加して仕込
   むことにより水相の酢酸濃度を低下させる特許請
   求の範囲第１項記載の酢酸の抽出回収法。 ３ 酢酸綿の析出する段の温度が50℃以下に保持
   されている特許請求の範囲第１項又は第２項記載
   の酢酸の抽出回収法。 ４ 抽出剤がアミンと稀釈剤との混合物である特
   許請求の範囲第１項〜第３項の何れか１項に記載
   の酢酸の抽出回収法。