JPH07705A - 加圧下での溶融液からの結晶化によって物質を分離・精製する方法 - Google Patents

加圧下での溶融液からの結晶化によって物質を分離・精製する方法

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JPH07705A
JPH07705A JP6084874A JP8487494A JPH07705A JP H07705 A JPH07705 A JP H07705A JP 6084874 A JP6084874 A JP 6084874A JP 8487494 A JP8487494 A JP 8487494A JP H07705 A JPH07705 A JP H07705A
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melt
pressure
atmosphere
crystal
crystals
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JP6084874A
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Rudolf Steiner
ルドルフ・シュタイナー
Axel Koenig
アクセル・ケーニヒ
Siegbert Rittner
ジークベルト・リットナー
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Hoechst AG
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Hoechst AG
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/43—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D9/00—Crystallisation
    • B01D9/004—Fractional crystallisation; Fractionating or rectifying columns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/38—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C17/392—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by crystallisation; Purification or separation of the crystals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融液からの結晶化によって物質を分離・精
製する方法を提供する。 【構成】 加圧下での溶融液からの結晶化によって物質
を分離・精製する方法であって、不活性ガスの雰囲気下
で溶融液に圧力を加え、次いで冷却すると溶融液が結晶
化を起こす。こうして生成した結晶から残留溶融液が分
離され、その後、圧力を下げることによって結晶がガス
抜きされ、これによりスウェッティングが引き起こさ
れ、スウェットオイルが分離除去される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加圧下での溶融液から
の結晶化によって物質を分離・精製する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融液からの結晶化とは、１種以上の成
分が溶融液から結晶化・分離され、そして一方、他の成
分が溶融液の固化していない部分（いわゆる残留溶融
液）に留まる、という物質の分離および／または精製を
意味していると理解される。
【０００３】溶融液からの結晶化についてはよく知られ
ている。溶融液を大気圧にて冷却すると結晶化が起こ
る。残留溶融液を結晶から分離除去する。次いで結晶が
スウェッティング(sweat)してスウェットオイル(sweat
oil)〔ドリップオイル(drip oil)〕が分離するようにな
るまで、結晶を再び加熱する。
【０００４】他のプロセスにおいては、プレス・ラムに
よって溶融液に圧力を加え、次いで圧力を保持しながら
温度を下げることによって溶融液を結晶化させる。残留
溶融液を除去した後、圧力を下げることによってスウェ
ッティングプロセスを開始させる。このプロセスにおい
ては、固体−液体の分離をより困難にするような小さく
て形成状態のよくない結晶は不利である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記問題点に鑑み、本
発明は、小さくて形成状態のよくない結晶を用いた場合
であっても物質を分離・精製し得る方法を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、 ａ） 溶融液中に不活性ガスを導入する工程； ｂ） 不活性ガス雰囲気下にて前記溶融液に圧力を加
え、次いで前記溶融液を冷却する工程、これによって前
記溶融液が１００〜５，０００バールの圧力にて結晶化
する； ｃ） こうして得られた結晶から残留溶融液を分離する
工程； ｄ） 次いで圧力を下げることによって結晶をガス抜き
し、結晶からスウェッティング(sweat)させる工程；お
よび ｅ） スウェットオイル(sweat oil)を分離除去する工
程；を含んで成る、加圧下での溶融液からの結晶化によ
って物質を分離・精製する方法によって達成される。
【０００７】溶融液結晶化法においては、特に以下に記
載の工程を含むことを特徴とする操作方式が使用されれ
ば、極めて高い純度を達成することが可能である： す
なわち、先ず冷却によって溶融液の一部が結晶化され、
次いで残留溶融液が結晶から分離され、そしてなおも付
着しているか、あるいは結晶に取り込まれた残留溶融液
を分離するために、この結晶がゆっくりした温度上昇に
より再び一部溶融され、その後こうした仕方で精製され
た結晶が最終工程にて全体として再び溶融される。付着
もしくは取り込まれた不純物の除去を含むこの中間工程
は、当該分野では“スウェッティング(sweating)”また
は“ドリッピング(dripping)”と呼ばれている。
【０００８】ガスの圧力は、最終圧力まで徐々に増大さ
せることができ、また残留溶融液を分離除去した後に徐
々に低下させることができる。適切な不活性ガスは、特
定の溶融液に溶解しうるガスである。ナフタレン／ビフ
ェニル系やｐ−ジクロロベンゼン／ｍ−ジクロロベンゼ
ン系に対しては、例えば窒素、二酸化炭素、エタン、エ
テン、プロパン、またはこれらの混合物が適切である。
より良好な溶解性を達成するために、溶融液を震盪させ
ながら、ノズル等を介して溶融液中にガスを分配するこ
とができる。溶融液は、１００〜５，０００バールの圧
力にて（これに対応して温度が低下）結晶化させること
ができる。必要とされる圧力は、物質系および成分組成
によって異なる。
【０００９】本発明の方法の利点は本質的に結晶のガス
抜きにあり、これによって結晶がゆるめられ、スウェッ
ティングプロセスが効果的に改良される。圧力を徐々に
解放することにより、異なった汚染度を有するスウェッ
トオイルを分離除去することができる。
【００１０】以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明
する。
【００１１】
【実施例１】１．５リットルの容量をもち、対向する２
つのスロット状のぞき窓が取り付けられていて、そして
最大使用圧力が３００バールで使用温度が２５０℃とな
るよう設計されたオートクレーブ中に試験管を吊るし
た。６６重量％のナフタレンと３４重量％のビフェニル
との混合物約１０ｇを試験管中に導入し、このとき前記
混合物は、窒素雰囲気下、１５０バールの圧力および６
１℃以上の温度で溶融形態にて存在させた。試験すべき
サンプルの近くに配置した熱電対を使用して温度を測定
した。温度の調節は、液体サーモスタットによりオート
クレーブを加熱することによって行った。冷却すると、
６０．４℃で最初の結晶が生成し、５９．８℃で結晶が
容積の約１／６を占め、そして５８．３℃で容積の約９
／１０を占めた。５４℃において溶融液は全て“固体”
となった（すなわち、残留溶融液は認められなくなっ
た）。次いで圧力を徐々に下げていった。約１００バー
ルにおいて最初の気泡が生成し、６５バールにおいて結
晶が不透明となり、そして３０バールにおいて液相が形
成され、この間に温度は４９．５℃に低下した。１バー
ルの圧力および３８．７℃の温度において、液層は最終
的に試験管容積の約１／５を占めた。残留溶融液は、さ
らに冷却すると、３８℃未満になってはじめて結晶化し
始めた。分析により、２つの相の組成には大きな差があ
ることが判明した（結晶は約７５重量％のナフタレンを
含有し、分離された残留溶融液は約４６重量％のナフタ
レンを含有していた）。
【００１２】大気圧にて行われた標準実験により、出発
溶融液の結晶化は５７．０℃にて始まり、５０℃未満の
温度に冷却した後は、残留溶融液はもはや分離されな
い、ということがわかった。
【００１３】
【実施例２】内部に熱交換器プレートを配置した０．２
リットル容量のオートクレーブをスタンドに据え付け、
実験時にスタンド軸の周りに回転できるようにした。オ
ートクレーブは電気的に加熱することのできる加熱ジャ
ケットを有し、また熱交換器プレートには液体サーモス
タットが取り付けられている。結晶化の箇所において、
熱交換器プレートが下方部分に位置し、溶融液によって
取り囲まれている。結晶化が終了した後、プレートが上
方部分に入るようオートクレーブを傾け、これによって
残留溶融液とスウェットオイルフラクションを追い出す
ことができる。７０重量％のナフタレンと３０重量％の
ビフェニルとの混合物５０ｇをオートクレーブ中に導入
し、オートクレーブの下部に存在している混合物中に熱
交換器を浸漬した。窒素雰囲気下のオートクレーブにお
いて、圧力を１００バールに調節し、オートクレーブの
内容物を７５℃に加熱した。熱交換器プレートを同じ温
度に調節した。これらの条件下にて、溶融液を１時間加
熱し、オートクレーブを震盪しながらガスで飽和させ
た。次いで熱交換器の温度を５０℃に下げ、そして１時
間後に、オートクレーブの温度も５０℃に下げた。さら
に１時間後に装置を回転し、熱交換器プレートが今度は
上部に位置するようにし、そして残留溶融液が取り除か
れるようにした。次いで、残留溶融液とスウェットオイ
ルの取り込まれた部分を結晶質系から除去するために、
１０バール／５分の間隔で圧力を大気圧にまでなるよう
減圧させた。その後、オートクレーブの温度を室温に冷
却した。
【００１４】平均約８３重量％のナフタレンを含んだ組
成の結晶によって熱交換器プレートが取り囲まれた。内
側結晶層のナフタレン含量は最大約８９重量％であり、
したがって外側層のナフタレン含量（約７３重量％）よ
り実質的に高い。オートクレーブの底部には、約５０重
量％のナフタレンを含有した残留溶融液の層が集まっ
た。
【００１５】これとは対照的に、大気圧での標準実験の
場合、圧力容器の底部には残留溶融液は集まらなかっ
た。
【００１６】
【実施例３】実施例２に記載の熱交換器プレートを有す
るオートクレーブ中に、８８重量％のｐ−ジクロロベン
ゼンと１２重量％のｍ−ジクロロベンゼンとの混合物６
８ｇを導入した。本混合物に対し、窒素雰囲気下で６５
℃にて１１０バールの圧力を加えた。４０℃で結晶化が
始まり、３０℃で終了した。引き続き圧力を解放する
と、９９．９５重量％の純度（ｐ−ジクロロベンゼン）
を有する結晶が約４８ｇ得られ、このとき残留溶融液は
約６２重量％のｐ−ジクロロベンゼンを含有していた。
【００１７】大気圧での２つの標準実験により、９９．
４１重量％と９９．６３重量％の純度を有する結晶が得
られた。圧力解放を伴った手順における結晶の純度は、
大気圧での標準実験における純度より実質的に一桁高か
った。
【００１８】
【実施例４】本実験においては、無機物質を使用し、熱
交換器プレートを取り付けたオートクレーブ中にて同様
に行った。９４％の亜リン酸と６％の種々の直鎖脂肪酸
（Ｃ12〜Ｃ16の炭素鎖長を有する）との混合物６０ｇを
使用した。本混合物は、窒素気流下にて５０バールで結
晶化した。初期温度は６９℃であり（溶融）、６０℃に
て結晶化が始まり、４０℃にて終了した。引き続き圧力
を解放した後、９９．６％の純度（亜リン酸）を有する
結晶が４４ｇ得られた。大気圧での標準実験の場合も結
晶と残留溶融液とに分離されたが、結晶の純度は９７．
７％であり、したがって、後で行われるガス抜きを伴っ
た加圧下での実験の場合より実質的に低かった。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０７Ｃ 25/08

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ） 溶融液中に不活性ガスを導入する
    工程； ｂ） 不活性ガス雰囲気下にて前記溶融液に圧力を加
    え、次いで前記溶融液を冷却する工程、これによって前
    記溶融液が１００〜５，０００バールの圧力にて結晶化
    する； ｃ） こうして得られた結晶から残留溶融液を分離する
    工程； ｄ） 次いで圧力を下げることによって結晶をガス抜き
    し、結晶からスウェッティングさせる工程；および ｅ） スウェットオイル（ドリップオイル）を分離除去
    する工程；を含んで成る、加圧下での溶融液からの結晶
    化によって物質を分離・精製する方法。
  2. 【請求項２】 窒素雰囲気、二酸化炭素雰囲気、エタン
    雰囲気、エテン雰囲気、もしくはプロパン雰囲気、また
    はこれらの混合物を含んだ雰囲気の下で、前記溶融液に
    圧力を加える、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記溶融液を震盪させつつ、前記不活性
    ガスをノズルを介して前記溶融液中に導入する、請求項
    １記載の方法。
JP6084874A 1993-04-22 1994-04-22 加圧下での溶融液からの結晶化によって物質を分離・精製する方法 Pending JPH07705A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE4313121:2 1993-04-22
DE4313121A DE4313121C1 (de) 1993-04-22 1993-04-22 Verfahren zum Trennen und Reinigen von Stoffen durch Schmelzkristallisation

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JPH07705A true JPH07705A (ja) 1995-01-06

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ID=6486074

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JP6084874A Pending JPH07705A (ja) 1993-04-22 1994-04-22 加圧下での溶融液からの結晶化によって物質を分離・精製する方法

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US (1) US5447542A (ja)
EP (1) EP0621064B1 (ja)
JP (1) JPH07705A (ja)
DE (2) DE4313121C1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
DE4313121C1 (de) 1994-08-11
US5447542A (en) 1995-09-05
EP0621064A1 (de) 1994-10-26
DE59402337D1 (de) 1997-05-15
EP0621064B1 (de) 1997-04-09

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