JPH10176532A

JPH10176532A - エンジン冷却液の再生方法

Info

Publication number: JPH10176532A
Application number: JP8335852A
Authority: JP
Inventors: Hideo Amakusa; 英夫天草
Original assignee: Sanshin Mfg Co Ltd
Current assignee: Sanshin Mfg Co Ltd
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1996-12-16
Publication date: 1998-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】劣化したＬＬＣ中に含まれる不純成分のうち、
再生ＬＬＣとして使用するに支障を生ずる成分を優先的
に除去すると共に、イオン交換樹脂の交換容量を損なう
ことなく経済的に劣化ＬＬＣを再生することができる、
改良されたエンジン冷却液の再生方法を提供する。【解決手段】本発明のエンジン冷却液の再生方法は、劣
化したエンジン冷却液を、キレート樹脂に接触させるカ
チオン捕捉工程と、弱塩基性アニオン交換樹脂と強塩基
性アニオン交換樹脂とに順次接触させるアニオン捕捉工
程とを組み合わせて、イオン除去処理することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などで使用
されて劣化したエンジン用冷却液の再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジン用冷却液は、寒冷時で
も凍結せずまた容易に沸騰蒸発することがないように、
エチレングリコールを主成分とする水溶液が用いられ、
更に冷却系を構成する金属に対する防食成分や殺菌成分
として、燐酸塩のほか安息香酸塩、メルカプトベンゾチ
アゾール塩、ベンゾトリアゾール塩などを添加した、通
年使用可能な冷却液（Long Life Coolant −以下ＬＬＣ
と略称する）が一般的に使用されている。

【０００３】このようなＬＬＣは長期間の使用によって
徐々に劣化し、エチレングリコールの酸化分解によりグ
リコール酸、蟻酸、酢酸などの有機酸類が生成するほ
か、接触する金属類の腐食により生成した鉄、銅、鉛、
亜鉛などの重金属イオン、或いはこれらの金属の水酸化
物や防食剤等の添加剤との反応生成物、或いはごみや油
分の混入などによって懸濁物が蓄積するので、適宜の時
期に新しいＬＬＣと交換される。しかし劣化したＬＬＣ
をそのまま廃棄することは環境汚染につながり、更に排
水として処理しようとすると処理装置の負荷を増大させ
るので、省資源を兼ねて回収再生使用する方法がこれま
でにも種々提案されている。

【０００４】このような劣化ＬＬＣを回収して再使用で
きるようにするためには、増加した不純物を除去したう
え消耗した成分を補充する必要がある。そこで従来か
ら、濾過によって懸濁物を除去する方法や、イオン交換
樹脂を用いて不純物である重金属イオンと酸成分とを除
去する方法が種々試みられており、また逆浸透装置を用
いて有用成分のみを回収しようとする方法も提案されて
いる。そしてまた、強酸性陽イオン交換樹脂と弱酸性陽
イオン交換樹脂又はキレートを組み合わせたイオン交換
樹脂層と、強塩基性陰イオン交換樹脂と弱塩基性陰イオ
ン交換樹脂とを組み合わせたイオン交換樹脂層とで処理
する方法も提案されている（特開平７−２０８１６
６）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来技術
によって劣化ＬＬＣを再生しようとする場合、比較的に
純度の高いエチレングリコール水溶液を回収することは
可能である。しかし、ＬＬＣの劣化によって生成したグ
リコール酸、蟻酸、酢酸等の有機酸は、弱塩基性アニオ
ン交換樹脂によっては殆ど除去することができないの
で、強塩基性アニオン交換樹脂を用いなければならな
い。しかし強塩基性アニオン交換樹脂を用いると、燐酸
イオンや安息香酸イオンなどの元々からＬＬＣ中に配合
されていたアニオン類のほか、アゾール類なども殆ど除
去されることになる。そのため、回収して精製したＬＬ
Ｃを再生ＬＬＣとして使用するには、再び充分な量の防
食剤や殺菌剤などを補充しなければならない。その上、
これらの種々の物質を結合捕捉したイオン交換樹脂は、
イオン交換容量の一部が不活性化して完全な再生ができ
なくなるので、イオン交換容量が次第に減少する結果、
イオン交換樹脂の使用寿命が早く尽き、経済的でないと
いう問題があった。

【０００６】そこで本発明は、劣化したＬＬＣ中に含ま
れる不純成分のうち、再生ＬＬＣとして使用するに支障
を生ずる成分を優先的に除去すると共に、イオン交換樹
脂の交換容量を損なうことなく経済的に劣化ＬＬＣを再
生することができる、改良されたエンジン冷却液の再生
方法を提供することを目的とした。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、劣化ＬＬＣ
の再生方法について研究した結果、劣化したＬＬＣに含
まれる有機酸類などは、強塩基性アニオン交換樹脂で完
全に捕捉することができるものの、有機物の中には強塩
基性アニオン交換樹脂と強固に結合して、アルカリ水溶
液を用いる再生操作によっても離脱しない物質があるこ
とがわかった。その一方で、強塩基性アニオン交換樹脂
と強固に結合する性質のある物質は、弱塩基性アニオン
交換樹脂により完全に捕捉でき、しかもそのイオン交換
容量は容易に再生できることも見出した。

【０００８】本発明は上記の知見に基づいてなされたも
のであって、前記の目的を達成することができる本発明
のエンジン冷却液の再生方法は、劣化したエンジン冷却
液を、キレート樹脂に接触させるカチオン捕捉工程と、
弱塩基性アニオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂
とに順次接触させるアニオン捕捉工程とを組み合わせ
て、イオン除去処理することを特徴とする。そして、更
にイオン除去処理の後に減耗成分を補充する組成調整を
行うことによって、新品と同様に使用することができる
エンジン冷却液が得られる。

【０００９】かかるエンジン冷却液の再生方法におい
て、カチオン捕捉工程に用いられるキレート樹脂として
重金属を選択的に捕捉する能力を有するものを用いるこ
とが望ましい。そしてかかるカチオン捕捉工程は、アニ
オン捕捉工程に先立って実施されてもよく、またカチオ
ン捕捉工程に先立ってアニオン捕捉工程が実施されても
よい。

【００１０】また、かかるイオン除去に先立って、活性
炭による吸着工程、電気透析手段によるイオン性低分子
物質除去工程、又は濾過手段による懸濁物除去工程など
を付加して実施することができ、これらの前処理工程を
付加することにより、イオン除去に使用されるアニオン
交換樹脂及びキレート樹脂の再生効率を高め、それらの
使用寿命を一層延長することができる。

【００１１】更に本発明のエンジン冷却液の再生方法に
おいては、前記の酸成分を捕捉したアニオン交換樹脂の
再生工程として、強塩基性アニオン交換樹脂と弱塩基性
アニオン交換樹脂との順にアニオン交換樹脂再生用のア
ルカリ水溶液を接触させる方法を採用することにより、
効果的にアニオン交換能力を回復させることができ、エ
ンジン冷却液の再生を一層経済的とすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のエンジン冷却液の再生方
法においては、ＬＬＣの劣化によって生成する有機酸を
除去するために、ＬＬＣを弱塩基性アニオン交換樹脂と
強塩基性アニオン交換樹脂の順序で接触させることが重
要である。若しこの順序を逆にして、劣化したＬＬＣを
先に強塩基性アニオン交換樹脂に接触させると、有機酸
のほか無機酸その他のイオンの除去には差支えは生じな
いものの、強塩基性アニオン交換樹脂の再生が充分に進
まなくなり、結果として強塩基性アニオン交換樹脂の劣
化が進み、使用寿命を縮めることになるので望ましくな
い。

【００１３】従って、本発明における弱塩基性アニオン
交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂とは、それぞれ別
々の充填層として使用される必要があり、混合層として
使用するときは本発明の効果は得られない。弱塩基性ア
ニオン交換樹脂充填層と強塩基性アニオン交換樹脂充填
層は、それぞれ別個の容器中に設けて直列に結合しても
よく、又は単一の容器中に相互に混合を起こさないよう
な複層構造を構成するように設けてもよい。また、それ
ぞれのアニオン交換樹脂層は、相互に混合を起こさない
限り、流動床であっても構わない。

【００１４】本発明のＬＬＣの再生方法に使用した弱塩
基性アニオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂は、
それぞれ捕捉したＬＬＣ中の不純物を脱離させるため
に、公知の再生方法と同様にアルカリ水溶液と接触させ
る方法を利用して再生する。しかし本発明においては、
予め調製しておいたアニオン交換樹脂再生用のアルカリ
水溶液を、先ず強塩基性アニオン交換樹脂と接触させ、
続いて弱塩基性アニオン交換樹脂と接触させるという順
序で、アニオン交換樹脂の再生を実施するようにする。
このような順序で再生されたアニオン交換樹脂はほぼ完
全に初期能力を回復するが、若しも強塩基性アニオン交
換樹脂と弱塩基性アニオン交換樹脂との接触順序を逆に
すると、たとえアルカリ水溶液を多量に使用しても強塩
基性アニオン交換樹脂の再生が不十分となり、本発明の
効果は得られない。

【００１５】本発明のＬＬＣの再生方法において、前記
のアニオン捕捉工程と組み合わせて用いられるカチオン
捕捉工程は、劣化ＬＬＣをキレート樹脂に接触させる工
程であるが、ここで用いられるキレート樹脂は、特に重
金属を選択的に捕捉する能力を有するものであることが
望ましい。ナトリウムイオンやカリウムイオンなどを捕
捉することは必要ではないが、少なくもナトリウムイオ
ンやカリウムイオンに優先して重金属イオンを捕捉する
ことが好ましく、従ってかかるキレート樹脂に接触させ
る前にＬＬＣのｐＨを調製するなどして、重金属イオン
の選択的捕捉が可能な操作条件を選ぶことが好ましい。

【００１６】本発明のＬＬＣの再生方法において、劣化
したＬＬＣはカチオン捕捉工程とアニオン捕捉工程との
いずれを先とすることもできる。またカチオン捕捉工程
とアニオン捕捉工程とを組み合わせたイオン除去処理を
行う前に、活性炭により低分子量化合物、着色物質、油
分などを分離する吸着工程、電気透析手段により酸化生
成物などを分離するイオン性低分子物質除去工程、又は
濾過手段によりごみ、金属水酸化物、油分などを分離す
る懸濁物除去工程などの前処理工程を適宜に付加するこ
とができる。これらの前処理工程は、イオン除去に使用
されるキレート樹脂及びアニオン交換樹脂の再生を容易
にし、それらの使用寿命を延長することができるので、
経済性の観点からも付加することが好ましい。

【００１７】

【実施例】（本発明例）本発明のエンジン冷却液の再生方法を実施
するために、図１に示すように構成されたエンジン冷却
液の再生装置を用意した。図において、１は劣化したエ
ンジン冷却液（Ｅ−ＬＬＣ）を収容する原液槽であり、
２は送液ポンプ、３は懸濁物や油分を分離するための濾
過器である。また４は活性炭を充填した吸着槽、５はキ
レート樹脂を充填したカチオン分離器で、６は弱塩基性
アニオン交換樹脂層６１と強塩基性アニオン交換樹脂層
６２とを、互いに混合しないように分離して充填したア
ニオン分離器である。更に７は仕上げ用の濾過器であ
り、８は精製されたエンジン冷却液（Ｐ−ＬＬＣ）を収
容し、これに必要な添加剤を加えて再生エンジン冷却液
（Ｒ−ＬＬＣ）を調製するための再生液槽である。な
お、９はアニオン交換樹脂再生用のアルカリ水溶液を収
容するアルカリ液貯槽であり、２′は送液ポンプ、１０
はイオン交換樹脂再生廃液槽である。

【００１８】表１に示す性状を有する新しいエンジン冷
却液（Ｎ−ＬＬＣ）を、自動車のエンジン冷却系におい
て２年間使用した後に抜き出して、同じく表１に示す性
状を有するＥ−ＬＬＣを原液槽１内に回収した。そし
て、キレート樹脂としてバイエル社ＴＰ２０７を、弱塩
基性アニオン交換樹脂としてバイエル社ＭＰ６２を、ま
た強塩基性アニオン交換樹脂としてバイエル社ＭＰ６０
０を夫々用いた図１の再生装置を用いて、原液槽１内の
Ｅ−ＬＬＣを送液ポンプ２によって濾過器３、吸着槽
４、カチオン分離器５へ送り、更にアニオン分離器６の
弱塩基性アニオン交換樹脂層６１を先に、強塩基性アニ
オン交換樹脂層６２を後の順に通過させ、濾過器７を経
て再生液槽８にＰ−ＬＬＣを回収した。このＰ−ＬＬＣ
の性状を表１に示すと共に、これに添加剤を補充して調
製したＲ−ＬＬＣの性状も表１に併せて示した。

【００１９】

【表１】

【００２０】このようにしてＥ−ＬＬＣの精製操作を停
止した後、得られたＰ−ＬＬＣの分析値を調べた。そし
て再び精製操作を反復し、キレート樹脂のカチオン捕捉
容量とアニオン交換樹脂のアニオン捕捉容量のいずれか
が飽和に至ったときに、それぞれキレート樹脂又はアニ
オン交換樹脂の再生操作を行うようにした。この場合、
キレート樹脂の再生は硫酸の１０％水溶液を用いて行
い、アニオン交換樹脂の再生は、強塩基性アニオン交換
樹脂層６２側から入って弱塩基性アニオン交換樹脂層６
１側から出るように、水酸化ナトリウムの１０％水溶液
を流通させて行った。このようにして、アニオン交換樹
脂の再生操作を２回繰り返した後、及び５回繰り返した
後の、弱塩基性アニオン交換樹脂と強塩基性アニオン交
換樹脂の総交換容量をそれぞれ測定して、劣化による総
交換容量の変化を調べたところ、表２に示すような結果
が得られた。

【００２１】（比較例）次に、アニオン分離器６中のア
ニオン交換樹脂を、弱塩基性アニオン交換樹脂層と強塩
基性アニオン交換樹脂層とを入替えるように充填し直し
て、Ｅ−ＬＬＣの通過順序を強塩基性アニオン交換樹脂
層が先で弱塩基性アニオン交換樹脂層が後となる順に変
更し、その他は本発明例と全く同様にして、Ｅ−ＬＬＣ
の精製操作と、その後のキレート樹脂とアニオン交換樹
脂の再生操作とを、繰り返して実施した。そして本発明
例と同様に、アニオン交換樹脂の再生操作を２回繰り返
した後、及び５回繰り返した後の、弱塩基性アニオン交
換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂の総交換容量の変化
を調べた結果を、表２に併せて示した。

【００２２】

【表２】

【００２３】上記の結果を見ると、本発明のエンジン冷
却液の再生方法は、弱塩基性アニオン交換樹脂層が先で
強塩基性アニオン交換樹脂層が後となる順序で、アニオ
ン交換樹脂にＥ−ＬＬＣを接触させるために、アニオン
交換樹脂の劣化が殆ど起こらないのに対して、強塩基性
アニオン交換樹脂層が先にＥ−ＬＬＣと接触するように
したときは、アニオン交換樹脂の劣化が著しいことが分
かる。

【００２４】

【発明の効果】本発明のエンジン冷却液の再生方法によ
れば、劣化したエンジン冷却液を回収して精製するに用
いるイオン交換樹脂の劣化を抑制できるので、極めて経
済的にエンジン冷却液を精製して再生使用することが可
能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエンジン冷却液の再生方法を実施する
ための装置の構成図である。

【符号の説明】

１原液槽２，２′ 送液ポンプ３濾過器４吸着槽５カチオン分離器６アニオン分離器６１弱塩基性アニオン交換樹脂層６２強塩基性アニオン交換樹脂層７濾過器８再生液槽９アルカリ液貯槽１０イオン交換樹脂再生廃液槽

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】劣化したエンジン冷却液を、キレート樹
脂に接触させるカチオン捕捉工程と、弱塩基性アニオン
交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂とに順次接触させ
るアニオン捕捉工程とを組み合わせて、イオン除去処理
することを特徴とするエンジン冷却液の再生方法。
【請求項２】イオン除去処理の後に減耗成分を補充す
る組成調整を行う請求項１に記載のエンジン冷却液の再
生方法。
【請求項３】キレート樹脂として重金属を選択的に捕
捉する能力を有するものを用いる請求項１又は２に記載
のエンジン冷却液の再生方法。
【請求項４】カチオン捕捉工程に先立ってアニオン捕
捉工程を実施する請求項１乃至３のいずれかに記載のエ
ンジン冷却液の再生方法。
【請求項５】アニオン捕捉工程に先立ってカチオン捕
捉工程を実施する請求項１乃至３のいずれかに記載のエ
ンジン冷却液の再生方法。
【請求項６】イオン除去に先立って活性炭による吸着
工程を実施する請求項１乃至５のいずれかに記載のエン
ジン冷却液の再生方法。
【請求項７】イオン除去に先立って電気透析手段によ
るイオン性低分子物質除去工程を実施する請求項１乃至
６のいずれかに記載のエンジン冷却液の再生方法。
【請求項８】イオン除去に先立って濾過手段による懸
濁物除去工程を実施する請求項１乃至７のいずれかに記
載のエンジン冷却液の再生方法。
【請求項９】アニオン交換樹脂再生用アルカリ水溶液
を強塩基性アニオン交換樹脂と弱塩基性アニオン交換樹
脂とに順次接触させるアニオン交換樹脂再生工程を含む
請求項１乃至８のいずれかに記載のエンジン冷却液の再
生方法。