JPH0455313A - 硫酸イオンの除去法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は硫酸イオンを含む食塩水溶液からの硫酸イオン
の除去法に関する。

［従来の技術］ 苛性ソーダと塩素は工業的には食塩電解法により製造さ
れ、その原料である食塩としては通常工業塩と呼ばれる
天日塩が使用される。この工業塩中には種々の不純物が
含有されており電解槽の運転を安定に維持するためにそ
れらを除去する必要がある。その不純物の１つである硫
酸イオンは塩水循環系の中で徐々に蓄積するため新たに
熔解する工業塩に同伴してくる硫酸イオン量分は除去す
る必要がある。そのため例えば従来、この食塩電解法と
してよく採用されていた水銀電解法においては塩化カル
シウムを加えることにより不溶性の硫酸カルシウムとし
て沈降分離する方法が採られていた。

近年、この水銀電解法に替わる新たな電解法としてイオ
ン交換膜法が多数採用されるようになった。このイオン
交換膜法における食塩水中の許容硫酸イオン濃度は水銀
法で許容される硫酸イオン濃度より更に低い偵である。

そのため塩化カルシウム法ではその許容濃度まで硫酸イ
オンを除去することが困難であるため塩化バリウムや炭
酸バリウムを加え沈降性の非常に大きな硫酸バリウムと
して分離除去する方法が採られるようになった。

しかしながら、これらのバリウム塩はカルシウム塩に比
べ高価なため硫酸イオンの処理費用の増大を来した。ま
たバリウム塩は資源としても乏しく安定的に確保するこ
とにも不安が生じている。

さらにカルシウム、バリウムはともにイオン交換膜内に
蓄積し成性能を低下させる物質であるため反応に寄与し
ない過剰のこれらイオンは除去しなければならないとい
う不都合も生しることとなる。

さらにまたこれら不溶性の硫酸カルシウム、硫酸バリウ
ムを産業廃棄物として処理する必要も生じている。

これら沈鋒法に採って代わる方法として一部の原料塩水
を系外に廃棄することにより硫酸イオン濃度を一定に維
持しようとすることも考えられるが当然ながら原料塩の
大幅な損失となるので経済的に得策でない。

このような問題から吸着剤により硫酸イオンのみを除去
しようとしても大量の塩素イオンが共存している場合硫
酸イオンのみを選択的に吸着するような吸着結果は得ら
れていなかった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は硫酸イオンを含む食塩水溶液を特定の吸着剤で
処理することにより硫酸イオンを効率的に除去すること
を目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者等はこれらの課題を解決するためにポリアミン
基を有するイオン交換樹脂が塩水中の硫酸イオンを選択
的に吸着することを見出し本発明を完成した。すなわち
、本発明は硫酸イオンを含む食塩水溶液を、ポリアミン
基を有するイオン交換樹脂で処理することを特徴とする
硫酸イオンの除去法を従供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明におけるポリアミン基を有するイオン交換樹脂と
しては、ポリスチレン−ジビニルベンゼン共重合物の母
材に官能基としてポリアミン基を導入したイオン交換樹
脂が例示され、この神のイオン交換樹脂としてはダイヤ
イオンＷＡ２０、同ＷＡ２１、同ＣＲ２０（以上三菱化
成社製）、アンバーライトＩＲＡ４５（以上ロームアン
ドハース社製）など各種の商標で市販されている。　こ
れらポリアミン基を有するイオン交換樹脂を本目的に供
するには塩型に調製しておくことが望ましい。この塩種
としては通常ＣＩ型が用いられる。

本発明の処理対象となるのは硫酸イオンを含んだ食塩水
である。このような食塩水としては食塩電解工業におい
て電解に供せられる濃厚塩水あるいは食塩の一部を消費
したのち電解槽から流出するいわゆる淡塩水と呼ばれる
ものがあげられる。

本発明における食塩水中の食塩濃度に制限はないが通常
２４０　ｇ／ｌ以下であり好ましくは２００ｇ／ｌ以下
である。２４０ｇ／ｌを越えると硫酸イオンの吸着効率
が低下するという不都合が生じる。

本発明における食塩水中の硫酸イオン濃度には特に制限
はないが硫酸イオンを効果的に吸着させるという理由で
３ｇ／１以上３０　ｇ　／　ｌ以下が好ましい。

本発明における硫酸イオンを吸着させる方法としては、
硫酸イオンを含んだ食塩水を該樹脂に接触せしめればよ
く、例えば、カラム式でもバッチ式でもよいが通常はカ
ラム内に充填したポリアミン基を有するイオン交換樹脂
に、該水溶液を下向流あるいは上向流により流通させる
カラム式が採用される。

本発明においては硫酸イオンを吸着した樹脂を再生し再
び硫酸イオンの吸着に供することができる。この再生剤
としては通常苛性アルカリ水溶液が公知の方法により使
用される。さらに使用に際してはこれを塩酸等で処理し
樹脂をＣＩ型にしておくのが好ましい、また他の再生剤
として吸着処理に供する食塩水より食塩濃度が実質的に
濃厚な食塩水を使用しても差し支えない。

［実施例］ 以下に実施例で本発明の詳細な説明する。

以下においてｆｉｔｌｉイオン濃度分析にはイオンクロ
マトグラフィーを用いそのクロマトグラフの面積比から
その濃度を求めた。

実施例１ 直径２’５．０ｍｍ高さ３００ｍｍのジャケット付ガラ
ス製カラムに三菱化成社製ポリアミン基を有するイオン
交換樹脂ダイヤイオンＷＡ２０ＣＩ型を高さ２５０ｍｍ
まで充填し硫酸イオン濃度を５ｇ／１食塩濃度１２０ｇ
／ｌに調整した被処理液を通液速度ＳＶ　ｌ　Ｏ（ｈ＋
”　）にて６００ｓ１通液した、カラム温度はジャケッ
トに温水を通じることにより４０°Ｃに維持した。カラ
ムから流出した処理液をすべて集めその中の硫酸イオン
濃度を測定したところその濃度は２．８ｇ／ｌであった
。

実施例２ 実施例１に示したポリアミン基を有するイオン交換樹脂
のかわりに三菱化成社製ダイヤイオンＣＲ２０ＣＩ型を
用いて、さらにカラム温度を６０°Ｃとし他は実施例１
と同様の方法により食塩濃度１５０ｇ／ｌ硫酸号オン濃
度７ｇ／ｌに調整した食塩水を５００ｍ１通液したとこ
ろ流出した処理液中の硫酸イオン濃度は平均４．９ｇ／
ｌであった実施例３〜７ 実施例１に示した食塩水のかわりに第１表に示した食塩
水を用いて、他は実施例１と同様の方法により処理した
ところ同表にある硫酸イオンの吸着結果を得た。

第１表 比較例１ 実施例１に示した吸着剤のかわりにバイエル社製スチレ
ン−ジビニルベンゼン系強塩基性イオン交換樹脂レバチ
ッ）ＭＰ５００Ｃ１型を用いて、他は実施例１と同様の
方法により硫酸イオンの吸着を試みた。その結果に処理
液中の硫酸イオン濃度は４．９ｇ／Ｉであり吸着効果は
殆ど認められなかった。

［発明の効果］ 以上詳細したとおり、本発明によれば従来技術で達成さ
れなかった食塩水中のｔｔｔｌＩイオンの効果的な除去
が達成される。

つまり、プロセス上有害なカルシウム塩や、さらに高価
なバリウム塩などを食塩水中に加えることなく硫酸イオ
ンの効果的な除去ができるので工業的に極めて有利であ
る。

なお、１段の処理により所望の硫酸イオン濃度まで充分
除去されない場合は、勿論、２段、３段と多段処理すれ
ばよい、また、単に、硫酸イオンの蓄積を防止する場合
は、従来系外にパージしていた量を常に除去すればよい
ので、一定量のイオンを確実に除去出来るのであれば、
実施例５〜７に相当する操作を適用することも充分意義
のあることなのである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）硫酸イオンを含む食塩水溶液を、ポリアミン基を
   有するイオン交換樹脂で処理することを特徴とする硫酸
   イオンの除去法。