JPH1036310A - 有機酸の製造方法 - Google Patents
有機酸の製造方法Info
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- JPH1036310A JPH1036310A JP19360096A JP19360096A JPH1036310A JP H1036310 A JPH1036310 A JP H1036310A JP 19360096 A JP19360096 A JP 19360096A JP 19360096 A JP19360096 A JP 19360096A JP H1036310 A JPH1036310 A JP H1036310A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】バイポーラ膜電気透析で、有機酸塩の飽和溶解
度（モル濃度）より高濃度の有機酸溶液を製造する。 【解決手段】電極間にバイポーラ膜と陽イオン交換膜と
を交互に配列して形成された酸室と塩基室とを有する電
気透析装置の酸室に有機酸塩溶液を供給して電気透析を
行い、該酸室にて有機酸を生成せしめる有機酸の製造法
において、該酸室に存在する有機酸塩溶液に固体の有機
酸塩を追加し溶解して電気透析を行う。
度（モル濃度）より高濃度の有機酸溶液を製造する。 【解決手段】電極間にバイポーラ膜と陽イオン交換膜と
を交互に配列して形成された酸室と塩基室とを有する電
気透析装置の酸室に有機酸塩溶液を供給して電気透析を
行い、該酸室にて有機酸を生成せしめる有機酸の製造法
において、該酸室に存在する有機酸塩溶液に固体の有機
酸塩を追加し溶解して電気透析を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バイポーラ膜を用
いた電気透析によって有機酸塩から有機酸を製造する新
規な方法に関する。詳しくは、バイポーラ膜電気透析装
置の酸室に有機酸塩溶液を供給して電気透析を行い、該
酸室にて有機酸を生成せしめる有機酸の製造法におい
て、該酸室に存在する有機酸塩溶液に固体の有機酸塩を
追加溶解して電気透析を行うことにより、酸室において
高濃度の有機酸を製造することを可能とした有機酸の製
造方法である。
いた電気透析によって有機酸塩から有機酸を製造する新
規な方法に関する。詳しくは、バイポーラ膜電気透析装
置の酸室に有機酸塩溶液を供給して電気透析を行い、該
酸室にて有機酸を生成せしめる有機酸の製造法におい
て、該酸室に存在する有機酸塩溶液に固体の有機酸塩を
追加溶解して電気透析を行うことにより、酸室において
高濃度の有機酸を製造することを可能とした有機酸の製
造方法である。
【０００２】
【従来の技術】従来、有機酸塩から有機酸を得る方法
は、水素イオン型の陽イオン交換樹脂に有機酸塩の水溶
液を接触させる方法、有機酸塩を一度エステルに変換さ
せてからエステルを分離後、加水分解により有機酸を得
る方法が知られている。
は、水素イオン型の陽イオン交換樹脂に有機酸塩の水溶
液を接触させる方法、有機酸塩を一度エステルに変換さ
せてからエステルを分離後、加水分解により有機酸を得
る方法が知られている。
【０００３】また、特公昭３３−２０２３号には、バイ
ポーラ膜と陰イオン交換膜又は陽イオン交換膜を使用す
る二室式電気透析法により、弱酸あるいは弱塩基よりな
る塩類溶液から酸及びアルカリ溶液を回収する方法が提
案されている。
ポーラ膜と陰イオン交換膜又は陽イオン交換膜を使用す
る二室式電気透析法により、弱酸あるいは弱塩基よりな
る塩類溶液から酸及びアルカリ溶液を回収する方法が提
案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水素イ
オン型の陽イオン交換樹脂を使用する方法、有機酸塩を
エステルに変換する方法は、イオン交換樹脂の再生設
備、後の加水分解設備などの複雑な工程を必要とするば
かりでなく、高価な設備をも必要とする。
オン型の陽イオン交換樹脂を使用する方法、有機酸塩を
エステルに変換する方法は、イオン交換樹脂の再生設
備、後の加水分解設備などの複雑な工程を必要とするば
かりでなく、高価な設備をも必要とする。
【０００５】また、上記二室式電気透析法を前記有機酸
の製造に適用しようとした場合、バイポーラ膜と陽イオ
ン交換膜より構成される酸室において、電気浸透水の移
動による有機酸の濃度の上昇はあるものの、得られる有
機酸の濃度は、該酸室に存在する有機酸塩の濃度に依存
し、本質的に、該有機酸塩の飽和溶解度（モル濃度）以
上の有機酸溶液を得ることは困難であった。
の製造に適用しようとした場合、バイポーラ膜と陽イオ
ン交換膜より構成される酸室において、電気浸透水の移
動による有機酸の濃度の上昇はあるものの、得られる有
機酸の濃度は、該酸室に存在する有機酸塩の濃度に依存
し、本質的に、該有機酸塩の飽和溶解度（モル濃度）以
上の有機酸溶液を得ることは困難であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のバ
イポーラ膜と陽イオン交換膜とを使用した電気透析装置
を使用する有機酸の製造方法における問題を解決し、有
機酸塩の飽和溶解度（モル濃度）以上の、高濃度の有機
酸溶液を製造する方法を開発すべく鋭意研究を重ねた。
その結果、特に、生成する有機酸の溶媒に対する溶解度
が有機酸塩の溶解度より高い場合に、酸室に存在する有
機酸塩溶液に固体の有機酸塩を追加溶解して、実質的に
該有機酸塩のみを補充しながら電気透析を行うことによ
り、酸室から得られる有機酸の濃度を高めることが可能
であることを見い出し、本発明を完成するに至った。
イポーラ膜と陽イオン交換膜とを使用した電気透析装置
を使用する有機酸の製造方法における問題を解決し、有
機酸塩の飽和溶解度（モル濃度）以上の、高濃度の有機
酸溶液を製造する方法を開発すべく鋭意研究を重ねた。
その結果、特に、生成する有機酸の溶媒に対する溶解度
が有機酸塩の溶解度より高い場合に、酸室に存在する有
機酸塩溶液に固体の有機酸塩を追加溶解して、実質的に
該有機酸塩のみを補充しながら電気透析を行うことによ
り、酸室から得られる有機酸の濃度を高めることが可能
であることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】本発明において、電気透析装置の電極は、
公知のものが何ら制限なく使用できる。即ち、陽極とし
ては、白金、チタン／白金、カーボン、ニッケル、ルテ
ニウム／チタン、イリジウム／チタンなどがよく使用さ
れている。また、陰極としては、鉄、ニッケル、白金、
チタン／白金、カーボン、ステンレス鋼などがよく使用
される。更に、電極の構造も公知の構造が特に制限なく
採用される。一般的な構造としては、メッシュ状、格子
状等が挙げられる。
公知のものが何ら制限なく使用できる。即ち、陽極とし
ては、白金、チタン／白金、カーボン、ニッケル、ルテ
ニウム／チタン、イリジウム／チタンなどがよく使用さ
れている。また、陰極としては、鉄、ニッケル、白金、
チタン／白金、カーボン、ステンレス鋼などがよく使用
される。更に、電極の構造も公知の構造が特に制限なく
採用される。一般的な構造としては、メッシュ状、格子
状等が挙げられる。
【０００８】また、本発明において、電気透析装置のバ
イポーラ膜も特に限定されず、従来より公知のバイポー
ラ膜、即ち、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜が貼合わ
さった構造をした公知のバイポーラ膜を使用できる。
イポーラ膜も特に限定されず、従来より公知のバイポー
ラ膜、即ち、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜が貼合わ
さった構造をした公知のバイポーラ膜を使用できる。
【０００９】このようなバイポーラ膜は、各種の公知の
方法で製造することができる。例えば、陽イオン交換膜
と陰イオン交換膜をポリエチレンイミン−エピクロルヒ
ドリンの混合物で張り合わせ硬化接着する方法（特公昭
３２−３９６２号）、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜
をイオン交換性接着剤で接着させる方法（特公昭３４−
３９６１号）、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを微
粉のイオン交換樹脂、陰または陽イオン交換樹脂と熱可
塑性物質とのペースト状混合物を塗布し圧着させる方法
（特公昭３５−１４５３１号）、陽イオン交換膜の表面
にビニルピリジンとエポキシ化合物からなる糊状物質を
塗布し、これに放射線照射することによって製造する方
法（特公昭３８−１６６３３号）、陰イオン交換膜の表
面にスルホン酸型高分子電解質とアリルアミン類を付着
させた後、電離性放射線を照射架橋させる方法（特公昭
５１−４１１３号）、イオン交換膜の表面に反対電荷を
有するイオン交換樹脂の分散系と母体重合体との混合物
を沈着させる方法（特開昭５３−３７１９０号）、ポリ
エチレンフィルムにスチレン、ジビニルベンゼンを含浸
重合したシート状物をステンレス製の枠にはさみつけ、
一方の側をスルホン化させた後、シートを取り外して残
りの部分にクロルメチル化次いでアミノ化処理する方法
（米国特許３５６２１３９号明細書）、また特定の金属
イオンを、陰陽イオン交換膜の表面に塗り両イオン交換
膜を重ね合わせてプレスする方法（エレクトロケミカ
アクタ３１巻１１７５−１１７６頁（１９８６年））。
方法で製造することができる。例えば、陽イオン交換膜
と陰イオン交換膜をポリエチレンイミン−エピクロルヒ
ドリンの混合物で張り合わせ硬化接着する方法（特公昭
３２−３９６２号）、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜
をイオン交換性接着剤で接着させる方法（特公昭３４−
３９６１号）、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを微
粉のイオン交換樹脂、陰または陽イオン交換樹脂と熱可
塑性物質とのペースト状混合物を塗布し圧着させる方法
（特公昭３５−１４５３１号）、陽イオン交換膜の表面
にビニルピリジンとエポキシ化合物からなる糊状物質を
塗布し、これに放射線照射することによって製造する方
法（特公昭３８−１６６３３号）、陰イオン交換膜の表
面にスルホン酸型高分子電解質とアリルアミン類を付着
させた後、電離性放射線を照射架橋させる方法（特公昭
５１−４１１３号）、イオン交換膜の表面に反対電荷を
有するイオン交換樹脂の分散系と母体重合体との混合物
を沈着させる方法（特開昭５３−３７１９０号）、ポリ
エチレンフィルムにスチレン、ジビニルベンゼンを含浸
重合したシート状物をステンレス製の枠にはさみつけ、
一方の側をスルホン化させた後、シートを取り外して残
りの部分にクロルメチル化次いでアミノ化処理する方法
（米国特許３５６２１３９号明細書）、また特定の金属
イオンを、陰陽イオン交換膜の表面に塗り両イオン交換
膜を重ね合わせてプレスする方法（エレクトロケミカ
アクタ３１巻１１７５−１１７６頁（１９８６年））。
【００１０】本発明におけるバイポーラ膜の基材は、接
合する陽イオン交換膜および陰イオン交換膜に依存する
が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、
スチレン−ジビニルベンゼン共重合体のフィルム、ネッ
ト、編物、織布、不織布等が用いられる。
合する陽イオン交換膜および陰イオン交換膜に依存する
が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、
スチレン−ジビニルベンゼン共重合体のフィルム、ネッ
ト、編物、織布、不織布等が用いられる。
【００１１】バイポーラ膜を構成する陽イオン交換膜の
陽イオン交換基は特に限定されず、公知の陽イオン交換
基、例えば、スルホン酸基、カルボン酸基等を使用でき
る。特に、バイポーラ膜の用途上から酸性下にても交換
基が解離しているスルホン酸基が望ましい。また、バイ
ポーラ膜を構成する陰イオン交換膜の陰イオン交換基も
特に限定されず、公知の陰イオン交換基、例えば、アン
モニウム塩基、ピリジニウム塩基、１級アミノ基、２級
アミノ基、３級アミノ基等のイオン交換基が使用でき
る。なかでも、塩基性下にても交換基が解離しているア
ンモニウム塩基が望ましい。
陽イオン交換基は特に限定されず、公知の陽イオン交換
基、例えば、スルホン酸基、カルボン酸基等を使用でき
る。特に、バイポーラ膜の用途上から酸性下にても交換
基が解離しているスルホン酸基が望ましい。また、バイ
ポーラ膜を構成する陰イオン交換膜の陰イオン交換基も
特に限定されず、公知の陰イオン交換基、例えば、アン
モニウム塩基、ピリジニウム塩基、１級アミノ基、２級
アミノ基、３級アミノ基等のイオン交換基が使用でき
る。なかでも、塩基性下にても交換基が解離しているア
ンモニウム塩基が望ましい。
【００１２】更に、本発明において、電気透析装置の陽
イオン交換膜も特に限定されず、公知の陽イオン交換膜
を用いることができる。例えば、スルホン酸基、カルボ
ン酸基、さらにこれらのイオン交換基が複数混在した陽
イオン交換膜を使用できる。また、該陽イオン交換膜は
重合型、縮合型、均一型、不均一型の別なく、補強心材
の有無や、炭化水素系のもの、ふっ素系のもの、材料・
製造方法に由来する陽イオン交換膜の種類、型式などの
別なく如何なるものであってもよい。
イオン交換膜も特に限定されず、公知の陽イオン交換膜
を用いることができる。例えば、スルホン酸基、カルボ
ン酸基、さらにこれらのイオン交換基が複数混在した陽
イオン交換膜を使用できる。また、該陽イオン交換膜は
重合型、縮合型、均一型、不均一型の別なく、補強心材
の有無や、炭化水素系のもの、ふっ素系のもの、材料・
製造方法に由来する陽イオン交換膜の種類、型式などの
別なく如何なるものであってもよい。
【００１３】本発明の好ましい陽イオン交換膜は、生成
される塩基に接触する関係上、耐塩基性の陽イオン交換
膜が特に好ましい。
される塩基に接触する関係上、耐塩基性の陽イオン交換
膜が特に好ましい。
【００１４】本発明において、電気透析装置は、電極間
にバイポーラ膜と陽イオン交換膜とを交互に配列して酸
室と塩基室とを形成することによって構成される。
にバイポーラ膜と陽イオン交換膜とを交互に配列して酸
室と塩基室とを形成することによって構成される。
【００１５】図１は、本発明において使用される電気透
析装置の代表的な態様の概略図を示すものである。
析装置の代表的な態様の概略図を示すものである。
【００１６】即ち、図１において、電気透析装置は、膜
として陽イオン交換膜（Ｃ）１、バイポーラ膜（Ｂ）２
の２種類が交互に配列され、酸室、および塩基室の二室
が形成されている。ここで、バイポーラ膜（Ｂ）の陰イ
オン交換体側と陽イオン交換膜（Ｃ）の間の室が塩基室
１２、バイポーラ膜（Ｂ）の陽イオン交換体側と陽イオ
ン交換膜（Ｃ）の間の室が酸室１１となる。代表的な電
極（陽極１５、陰極１６）と膜との構成は、陽極−（Ｃ
−Ｂ）n−Ｃ−陰極（但し、ｎはバイポーラ膜、陽イオ
ン交換膜の配列の繰り返し数である。）であり、ｎは一
般に、１〜１００が適当である。
として陽イオン交換膜（Ｃ）１、バイポーラ膜（Ｂ）２
の２種類が交互に配列され、酸室、および塩基室の二室
が形成されている。ここで、バイポーラ膜（Ｂ）の陰イ
オン交換体側と陽イオン交換膜（Ｃ）の間の室が塩基室
１２、バイポーラ膜（Ｂ）の陽イオン交換体側と陽イオ
ン交換膜（Ｃ）の間の室が酸室１１となる。代表的な電
極（陽極１５、陰極１６）と膜との構成は、陽極−（Ｃ
−Ｂ）n−Ｃ−陰極（但し、ｎはバイポーラ膜、陽イオ
ン交換膜の配列の繰り返し数である。）であり、ｎは一
般に、１〜１００が適当である。
【００１７】上記電気透析装置の構造は、公知の構造が
特に制限なく採用される。最も好適な構造は、各室を形
成するための切欠部を中央に有する室枠を介してバイポ
ーラ膜と陽イオン交換膜とを交互に配列し、両端より締
め付ける、いわゆるフィルタープレス型の構造である。
各室枠には液供給口および液排出口が設けられ、各液供
給口、液排出口は必要に応じて枝管を経由して主管に接
続される。また、室枠内には、室枠の厚みを均一に維持
すると共に、供給された液の流れを均一にするための配
流作用を有するスペーサーを設けるのが一般的である。
特に制限なく採用される。最も好適な構造は、各室を形
成するための切欠部を中央に有する室枠を介してバイポ
ーラ膜と陽イオン交換膜とを交互に配列し、両端より締
め付ける、いわゆるフィルタープレス型の構造である。
各室枠には液供給口および液排出口が設けられ、各液供
給口、液排出口は必要に応じて枝管を経由して主管に接
続される。また、室枠内には、室枠の厚みを均一に維持
すると共に、供給された液の流れを均一にするための配
流作用を有するスペーサーを設けるのが一般的である。
【００１８】本発明の対象となる有機酸としては、有機
酸の飽和溶解度（モル濃度）より有機酸塩の飽和溶解度
（モル濃度）が小さい有機酸が特に好適に使用される。
酸の飽和溶解度（モル濃度）より有機酸塩の飽和溶解度
（モル濃度）が小さい有機酸が特に好適に使用される。
【００１９】かかる有機酸としては、例えば、ギ酸、酢
酸、クエン酸、乳酸、グルコン酸、マレイン酸、クロロ
酢酸、蓚酸、グリコール酸、酒石酸などが挙げられる。
酸、クエン酸、乳酸、グルコン酸、マレイン酸、クロロ
酢酸、蓚酸、グリコール酸、酒石酸などが挙げられる。
【００２０】本発明において、上記有機酸を得るために
使用される原料の有機酸塩は、陽イオンとしてナトリウ
ム、カリウム、リチウム、さらに、アンモニア、１級、
２級、３級のアミンの４級アンモニウム等を有するもの
が好適である。有機酸塩を具体的に例示すれば、ギ酸ナ
トリウム、酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、クエン酸
ナトリウム、グルコン酸ナトリウム、グリコール酸ナト
リウム、ギ酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、乳酸ア
ンモニウム、クエン酸アンモニウム、グルコン酸アンモ
ニウム、グリコール酸アンモニウム、酒石酸カリウム、
ギ酸リチウムなどが挙げられる。
使用される原料の有機酸塩は、陽イオンとしてナトリウ
ム、カリウム、リチウム、さらに、アンモニア、１級、
２級、３級のアミンの４級アンモニウム等を有するもの
が好適である。有機酸塩を具体的に例示すれば、ギ酸ナ
トリウム、酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、クエン酸
ナトリウム、グルコン酸ナトリウム、グリコール酸ナト
リウム、ギ酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、乳酸ア
ンモニウム、クエン酸アンモニウム、グルコン酸アンモ
ニウム、グリコール酸アンモニウム、酒石酸カリウム、
ギ酸リチウムなどが挙げられる。
【００２１】また、上記有機酸塩の溶液の溶媒は、基本
的には水が好ましいが、上記有機酸の塩が溶解したと
き、電流を流せる液体であれば、有機溶媒を含有する溶
媒であってもよい。具体的には、上記水の他に、メタノ
ール、エタノール、ジメチルホルムアミド等の極性溶媒
を含有する溶媒が挙げられる。
的には水が好ましいが、上記有機酸の塩が溶解したと
き、電流を流せる液体であれば、有機溶媒を含有する溶
媒であってもよい。具体的には、上記水の他に、メタノ
ール、エタノール、ジメチルホルムアミド等の極性溶媒
を含有する溶媒が挙げられる。
【００２２】本発明において、電気透析方法は、上記電
気透析装置を使用して、図２のように、酸室、塩基室の
それぞれの室に供給する液の外部タンク（酸室溶液タン
ク２２、塩基室溶液タンク２２）を設けて、それぞれの
室と外部タンクとの間で液を循環させながら電気透析を
行う方法が好適に採用される。
気透析装置を使用して、図２のように、酸室、塩基室の
それぞれの室に供給する液の外部タンク（酸室溶液タン
ク２２、塩基室溶液タンク２２）を設けて、それぞれの
室と外部タンクとの間で液を循環させながら電気透析を
行う方法が好適に採用される。
【００２３】本発明において、電気透析装置２１の酸室
には、有機酸塩溶液を予め給液し、塩基室には生成する
塩基溶液を供給して電気透析が行われる。電気透析を続
けると酸室では有機酸塩が有機酸に変換し、塩基室では
有機酸塩の陽イオンによる塩基が生成する。
には、有機酸塩溶液を予め給液し、塩基室には生成する
塩基溶液を供給して電気透析が行われる。電気透析を続
けると酸室では有機酸塩が有機酸に変換し、塩基室では
有機酸塩の陽イオンによる塩基が生成する。
【００２４】本発明の特徴は、酸室に存在する有機酸塩
溶液中の有機酸塩がある程度有機酸に変換に伴い、固体
の有機酸塩を該有機酸塩溶液に追加溶解して電気透析を
行うことにある。即ち、かかる操作により、有機酸塩溶
液中の有機酸塩が補充され、逐次電気透析により有機酸
に変換されるため、該有機酸の濃度を高めることが可能
である。
溶液中の有機酸塩がある程度有機酸に変換に伴い、固体
の有機酸塩を該有機酸塩溶液に追加溶解して電気透析を
行うことにある。即ち、かかる操作により、有機酸塩溶
液中の有機酸塩が補充され、逐次電気透析により有機酸
に変換されるため、該有機酸の濃度を高めることが可能
である。
【００２５】上記固体の有機酸塩の供給は連続的に行っ
ても良いし、断続的に行っても良い。 更に、必要なら
ば、電気透析中に１回行うのみでも良い。また、固体の
有機酸の添加時の形態は、粉状、粒状等の乾燥状態で行
っても良いし、溶媒に懸濁させたスラリーの状態で行っ
ても良い。
ても良いし、断続的に行っても良い。 更に、必要なら
ば、電気透析中に１回行うのみでも良い。また、固体の
有機酸の添加時の形態は、粉状、粒状等の乾燥状態で行
っても良いし、溶媒に懸濁させたスラリーの状態で行っ
ても良い。
【００２６】尚、酸室において、有機酸が高濃度になっ
た後は、有機酸塩の供給を停止し、電気透析を続けて残
余の有機酸塩を消費することにより、得られる有機酸溶
液中の有機酸塩の割合を減少させることが好ましい。
た後は、有機酸塩の供給を停止し、電気透析を続けて残
余の有機酸塩を消費することにより、得られる有機酸溶
液中の有機酸塩の割合を減少させることが好ましい。
【００２７】上記酸室に存在する有機酸塩溶液に固体の
有機酸塩を追加溶解する態様は、特に制限されないが、
該酸室に存在する有機酸塩溶液を循環するために設けら
れた前記酸溶液循環ライン２５の途中に設けられた酸室
溶液液タンク２２に固体の有機酸塩を追加溶解する態様
が好ましい。即ち、かかる態様によれば、酸室に固体の
有機酸塩を直接投入する方法に比べて、電気透析装置の
酸室内壁に有機酸塩の固体が付着して電気透析能力を低
下させる現象の発生が無く、安定した運転を行うことが
できる。
有機酸塩を追加溶解する態様は、特に制限されないが、
該酸室に存在する有機酸塩溶液を循環するために設けら
れた前記酸溶液循環ライン２５の途中に設けられた酸室
溶液液タンク２２に固体の有機酸塩を追加溶解する態様
が好ましい。即ち、かかる態様によれば、酸室に固体の
有機酸塩を直接投入する方法に比べて、電気透析装置の
酸室内壁に有機酸塩の固体が付着して電気透析能力を低
下させる現象の発生が無く、安定した運転を行うことが
できる。
【００２８】上記酸室溶液タンクにおける具体的な溶解
手段としては、該タンク内に固体の有機酸塩を添加後、
撹拌することにより溶解する方法が挙げられる。また、
前記循環ラインの途中に固体の有機酸塩を充填した充填
層を設け、該充填層に有機酸塩溶液を通過させる方法も
好適に採用することができる。
手段としては、該タンク内に固体の有機酸塩を添加後、
撹拌することにより溶解する方法が挙げられる。また、
前記循環ラインの途中に固体の有機酸塩を充填した充填
層を設け、該充填層に有機酸塩溶液を通過させる方法も
好適に採用することができる。
【００２９】以上の方法によって、該溶液における飽和
溶解量付近まで固体の有機酸塩を溶解することが好まし
い。
溶解量付近まで固体の有機酸塩を溶解することが好まし
い。
【００３０】上記態様において、更に好ましくは、電気
透析槽に固形物が入り込まないように、図１の如く、電
気透析槽入口に濾過器２３を設置することが望ましい。
透析槽に固形物が入り込まないように、図１の如く、電
気透析槽入口に濾過器２３を設置することが望ましい。
【００３１】また、固体の有機酸塩の供給は、連続的で
も、間欠的でもよい。
も、間欠的でもよい。
【００３２】本発明において、電気透析時の各種液の温
度は、通常、５〜７０℃、好ましくは２０〜５０℃の範
囲である。また、電流密度は、特に制限を受けないが、
一般には１〜３０Ａ／ｄｍ2、好ましくは、２〜２０Ａ
／ｄｍ2である。有機酸塩を完全に有機酸に変換しよう
とすると電流が流れ難くなる。そのため、有機酸の濃度
がある程度上昇、例えば、変換率９５％程度に達すると
電気透析を止めて、該溶液を回収することが望ましい。
度は、通常、５〜７０℃、好ましくは２０〜５０℃の範
囲である。また、電流密度は、特に制限を受けないが、
一般には１〜３０Ａ／ｄｍ2、好ましくは、２〜２０Ａ
／ｄｍ2である。有機酸塩を完全に有機酸に変換しよう
とすると電流が流れ難くなる。そのため、有機酸の濃度
がある程度上昇、例えば、変換率９５％程度に達すると
電気透析を止めて、該溶液を回収することが望ましい。
【００３３】回収された有機酸塩を含有する有機酸溶液
は、必要に応じて有機酸と残存する有機酸塩との分離を
行えばよい。かかる分離は、有機酸と有機酸塩の場合、
沸点の差を利用する蒸留法や、水素イオン型の陽イオン
交換樹脂と接触させて残った有機酸塩を有機酸に変換す
る方法が一般的に好適に採用される。
は、必要に応じて有機酸と残存する有機酸塩との分離を
行えばよい。かかる分離は、有機酸と有機酸塩の場合、
沸点の差を利用する蒸留法や、水素イオン型の陽イオン
交換樹脂と接触させて残った有機酸塩を有機酸に変換す
る方法が一般的に好適に採用される。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、バイポーラ膜電気透析
にて、有機酸塩の飽和溶解度（モル濃度）より高濃度の
有機酸溶液を製造することが可能であり、工業的に極め
て有利な方法であるといえる。
にて、有機酸塩の飽和溶解度（モル濃度）より高濃度の
有機酸溶液を製造することが可能であり、工業的に極め
て有利な方法であるといえる。
【００３５】
【実施例】本発明を更に具体的に説明するために下記に
実施例及び比較例を示すが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない． 実施例１ バイポーラ膜電気透析装置は、図１に示すように、１対
の陰陽極間に、陽イオン交換膜（株式会社トクヤマ製、
商品名：ネオセプタＣＭＢ）とバイポーラ膜（同 ネオ
セプタＢＰ−１）とが順番にそれぞれ６枚、５枚、（陽
イオン交換膜、バイポーラ膜の有効膜面積はいずれも１
ｄｍ2／枚、総有効膜面積はそれぞれ６、５ｄｍ2）配置
され、塩基室、酸室が形成されたフィルタープレス型バ
イポーラ膜電気透析装置を用いた。
実施例及び比較例を示すが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない． 実施例１ バイポーラ膜電気透析装置は、図１に示すように、１対
の陰陽極間に、陽イオン交換膜（株式会社トクヤマ製、
商品名：ネオセプタＣＭＢ）とバイポーラ膜（同 ネオ
セプタＢＰ−１）とが順番にそれぞれ６枚、５枚、（陽
イオン交換膜、バイポーラ膜の有効膜面積はいずれも１
ｄｍ2／枚、総有効膜面積はそれぞれ６、５ｄｍ2）配置
され、塩基室、酸室が形成されたフィルタープレス型バ
イポーラ膜電気透析装置を用いた。
【００３６】また、図２に示すように、電気透析装置２
１の酸室に表１に示す濃度のギ酸ソーダ水溶液を供給
し、循環ライン２５により酸室溶液タンク２２と濾過器
２３を経由して循環させた。尚、電気透析の途中で、固
体のギ酸ソーダ８モルを上記酸室溶液タンク２２に投入
してスターラーで撹拌して溶解した。一方、塩基室に
は、表１に示す濃度の苛性ソーダ水溶液を塩基室溶液タ
ンク２４を経由して循環させた。
１の酸室に表１に示す濃度のギ酸ソーダ水溶液を供給
し、循環ライン２５により酸室溶液タンク２２と濾過器
２３を経由して循環させた。尚、電気透析の途中で、固
体のギ酸ソーダ８モルを上記酸室溶液タンク２２に投入
してスターラーで撹拌して溶解した。一方、塩基室に
は、表１に示す濃度の苛性ソーダ水溶液を塩基室溶液タ
ンク２４を経由して循環させた。
【００３７】運転条件は定電圧運転２ボルト／セル、こ
の間の平均電流は８Ａ／ｄｍ2、通電時間は１２時間１
０分であった。濃度１１．８mol/lのギ酸が得られた。
運転開始時の温度は２０℃であった、この時のギ酸ソー
ダの飽和溶解度（モル濃度）は９mol/lであった。
の間の平均電流は８Ａ／ｄｍ2、通電時間は１２時間１
０分であった。濃度１１．８mol/lのギ酸が得られた。
運転開始時の温度は２０℃であった、この時のギ酸ソー
ダの飽和溶解度（モル濃度）は９mol/lであった。
【００３８】上記運転終了時の各室の組成を表１に示
す。
す。
【００３９】
【表１】
【００４０】比較例１ 上記実施例１に対して、比較例として、通電途中でギ酸
ソーダを添加しなかったときの結果を表２に示す。運転
条件は定電圧運転２ボルト／セル、この間の平均電流は
８Ａ／ｄｍ2、通電時間は７時間２６分であった。
ソーダを添加しなかったときの結果を表２に示す。運転
条件は定電圧運転２ボルト／セル、この間の平均電流は
８Ａ／ｄｍ2、通電時間は７時間２６分であった。
【００４１】得られたギ酸の濃度は６．８mol/lにとど
まった。
まった。
【００４２】
【表２】
【００４３】実施例２ 実施例１と同様にして、酢酸ソーダを酢酸に変換したと
きの結果を表３に示す。運転条件は定電圧運転２ボルト
／セル、この間の平均電流は８Ａ／ｄｍ2、通電時間は
１２時間であった。濃度１１．９mol/lの酢酸が得られ
た。
きの結果を表３に示す。運転条件は定電圧運転２ボルト
／セル、この間の平均電流は８Ａ／ｄｍ2、通電時間は
１２時間であった。濃度１１．９mol/lの酢酸が得られ
た。
【００４４】また、運転開始時の温度は２０℃であっ
た、この時の酢酸ソーダの飽和溶解度（モル濃度）は
９．３mol/lであった。
た、この時の酢酸ソーダの飽和溶解度（モル濃度）は
９．３mol/lであった。
【００４５】
【表３】
【００４６】比較例２ 上記実施例２に対して、比較例として通電途中で酢酸ソ
ーダを添加しなかったときの結果を表４に示す。運転条
件は定電圧運転２ボルト／セル、この間の平均電流は８
Ａ／ｄｍ2、通電時間は７時間１５分であった。得られ
た酢酸の濃度は６．９mol/lにとどまった。
ーダを添加しなかったときの結果を表４に示す。運転条
件は定電圧運転２ボルト／セル、この間の平均電流は８
Ａ／ｄｍ2、通電時間は７時間１５分であった。得られ
た酢酸の濃度は６．９mol/lにとどまった。
【００４７】
【表４】
【図１】二室式バイポーラ膜電気透析装置の模式図であ
る。
る。
【図２】本発明の方法を実施するための代表的な態様を
示す概略図である。
示す概略図である。
１ 陽イオン交換膜（Ｃ） ２ バイポーラ膜（Ｂ） １１ 酸室 １２ 塩基室 １３ 陽極室 １４ 陰極室 １５ 陽極 １６ 陰極 ２１ 電気透析装置 ２２ 酸室溶液タンク ２３ 濾過器 ２４ 塩基室溶液タンク ２５ 酸溶液循環ライン
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年７月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のバ
イポーラ膜と陽イオン交換膜とを使用した電気透析装置
を使用する有機酸の製造方法における問題を解決し、有
機酸塩の飽和溶解度（モル濃度）以上の、高濃度の有機
酸溶液を製造する方法を開発すべく鋭意研究を重ねた。
その結果、特に、生成する有機酸の溶媒に対する溶解度
が有機酸塩の溶解度より高い場合に、酸室に存在する有
機酸塩溶液に該酸室内或いは酸室外において固体の有機
酸塩を追加溶解して、実質的に該有機酸塩のみを補充し
ながら電気透析を行うことにより、酸室から得られる有
機酸の濃度を高めることが可能であることを見い出し、
本発明を完成するに至った。
イポーラ膜と陽イオン交換膜とを使用した電気透析装置
を使用する有機酸の製造方法における問題を解決し、有
機酸塩の飽和溶解度（モル濃度）以上の、高濃度の有機
酸溶液を製造する方法を開発すべく鋭意研究を重ねた。
その結果、特に、生成する有機酸の溶媒に対する溶解度
が有機酸塩の溶解度より高い場合に、酸室に存在する有
機酸塩溶液に該酸室内或いは酸室外において固体の有機
酸塩を追加溶解して、実質的に該有機酸塩のみを補充し
ながら電気透析を行うことにより、酸室から得られる有
機酸の濃度を高めることが可能であることを見い出し、
本発明を完成するに至った。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】本発明の特徴は、酸室に存在する有機酸塩
溶液中の有機酸塩がある程度有機酸に変換することに伴
い、固体の有機酸塩を該有機酸塩溶液に追加溶解して電
気透析を行うことにある。即ち、かかる操作により、有
機酸塩溶液中の有機酸塩が補充され、逐次電気透析によ
り有機酸に変換されるため、該有機酸の濃度を高めるこ
とが可能である。
溶液中の有機酸塩がある程度有機酸に変換することに伴
い、固体の有機酸塩を該有機酸塩溶液に追加溶解して電
気透析を行うことにある。即ち、かかる操作により、有
機酸塩溶液中の有機酸塩が補充され、逐次電気透析によ
り有機酸に変換されるため、該有機酸の濃度を高めるこ
とが可能である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】上記固体の有機酸塩の供給は連続的に行っ
ても良いし、断続的に行っても良い。 場合によって
は、電気透析中に１回行うのみでも良い。また、固体の
有機酸の添加時の形態は、粉状、粒状等の乾燥状態で行
っても良いし、溶媒に懸濁させたスラリーの状態で行っ
ても良い。
ても良いし、断続的に行っても良い。 場合によって
は、電気透析中に１回行うのみでも良い。また、固体の
有機酸の添加時の形態は、粉状、粒状等の乾燥状態で行
っても良いし、溶媒に懸濁させたスラリーの状態で行っ
ても良い。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】上記酸室に存在する有機酸塩溶液に固体の
有機酸塩を追加溶解する態様は、特に制限されないが、
該酸室に存在する有機酸塩溶液を循環するために設けら
れた前記酸溶液循環ライン２５の途中に設けられた酸室
溶液タンク２２に固体の有機酸塩を追加溶解する態様が
好ましい。即ち、かかる態様によれば、酸室に固体の有
機酸塩を直接投入する方法に比べて、電気透析装置の酸
室内壁に有機酸塩の固体が付着して電気透析能力を低下
させる現象の発生が無く、安定した運転を行うことがで
きる。
有機酸塩を追加溶解する態様は、特に制限されないが、
該酸室に存在する有機酸塩溶液を循環するために設けら
れた前記酸溶液循環ライン２５の途中に設けられた酸室
溶液タンク２２に固体の有機酸塩を追加溶解する態様が
好ましい。即ち、かかる態様によれば、酸室に固体の有
機酸塩を直接投入する方法に比べて、電気透析装置の酸
室内壁に有機酸塩の固体が付着して電気透析能力を低下
させる現象の発生が無く、安定した運転を行うことがで
きる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
───────────────────────────────────────────────────── 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 53/16 2115−4Ｈ Ｃ０７Ｃ 53/16 55/06 2115−4Ｈ 55/06 57/145 2115−4Ｈ 57/145 59/06 2115−4Ｈ 59/06 59/08 2115−4Ｈ 59/08 59/105 2115−4Ｈ 59/105 59/255 2115−4Ｈ 59/255 59/265 2115−4Ｈ 59/265
Claims (1)
- 【請求項１】電極間にバイポーラ膜と陽イオン交換膜と
を交互に配列して形成された酸室と塩基室とを有する電
気透析装置の酸室に有機酸塩溶液を供給して電気透析を
行い、該酸室にて有機酸を生成せしめる有機酸の製造法
において、該酸室に存在する有機酸塩溶液に固体の有機
酸塩を追加溶解して電気透析を行うことを特徴とする有
機酸の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19360096A JPH1036310A (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | 有機酸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19360096A JPH1036310A (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | 有機酸の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1036310A true JPH1036310A (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=16310652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19360096A Pending JPH1036310A (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | 有機酸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1036310A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007049707A1 (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-03 | Mitsui Chemicals, Inc. | グリコール酸の製造方法 |
| JP2007161685A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Astom:Kk | 有機酸の製造方法 |
| JP2007297340A (ja) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 高純度グリコール酸水溶液の製造法 |
| WO2008105489A1 (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Kurita Water Industries Ltd. | めっき液添加剤のカチオン除去装置、及びめっき液添加剤の処理方法 |
| CN101812700A (zh) * | 2010-04-22 | 2010-08-25 | 石家庄开发区德赛化工有限公司 | 一种用于酯类水解的双极膜电解方法 |
| JP2010269288A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Astom:Kk | 有機酸の製造方法 |
| JP2012126583A (ja) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Astom:Kk | 水酸化リチウムの製造方法 |
| CN102584606A (zh) * | 2011-12-28 | 2012-07-18 | 浙江工业大学 | 一种利用双极膜电渗析制备氨基丙醇的方法 |
| JP2013518865A (ja) * | 2010-02-08 | 2013-05-23 | ピュラック バイオケム ビー． ブイ． | 乳酸を製造する方法 |
| CN108689827A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-10-23 | 合肥科佳高分子材料科技有限公司 | 一种通过双极膜电渗析制备甲酸的方法 |
| CN116096698A (zh) * | 2020-09-03 | 2023-05-09 | 日东电工株式会社 | 甲酸盐的制造方法、甲酸的制造方法及防冻剂的制造方法 |
-
1996
- 1996-07-23 JP JP19360096A patent/JPH1036310A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8519185B2 (en) | 2005-10-26 | 2013-08-27 | Mitsui Chemicals, Inc. | Process for producing glycolic acid |
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