JPS5940763B2 - 逆浸透法によるアンモニア水溶液の濃縮法 - Google Patents
逆浸透法によるアンモニア水溶液の濃縮法Info
- Publication number
- JPS5940763B2 JPS5940763B2 JP14218476A JP14218476A JPS5940763B2 JP S5940763 B2 JPS5940763 B2 JP S5940763B2 JP 14218476 A JP14218476 A JP 14218476A JP 14218476 A JP14218476 A JP 14218476A JP S5940763 B2 JPS5940763 B2 JP S5940763B2
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- reverse osmosis
- carbon dioxide
- aqueous solution
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアンモニアを含有する水溶液を逆浸透法によっ
て濃縮する方法に関するものである。
て濃縮する方法に関するものである。
アンモニアを取扱う化学プロセスまたはアンモニア製造
プロセスから、主成分として少量のアンモニアを含む水
溶液が排出される。
プロセスから、主成分として少量のアンモニアを含む水
溶液が排出される。
従来このアンモニアを含む排水からアンモニアを回収す
る方法として、通常蒸留法またはストリッピング法が用
いられているが、その処理に、多量の熱量を消費すると
いう欠点がある。
る方法として、通常蒸留法またはストリッピング法が用
いられているが、その処理に、多量の熱量を消費すると
いう欠点がある。
一方、エネルギー消費の少い濃縮法として逆浸透法が開
発され、海水の脱塩、不純物を含む排水の処理に実用化
されつつある。
発され、海水の脱塩、不純物を含む排水の処理に実用化
されつつある。
この逆浸透法によりアンモニアを除去する方法が試みら
れたが、この方法はアンモニアの排除率が小さく、能率
が悪いという欠点があった。
れたが、この方法はアンモニアの排除率が小さく、能率
が悪いという欠点があった。
例えば、一般の溶液の濃度が小さい程、逆浸透法による
溶質の排除率は高くなるが、酢酸セルロース膜を用いて
、食塩水とアンモニア水の逆浸透法による分離性能を比
較すると、食塩水では１％の原液溶度でも９８％以上の
排除率を示すが、アンモニア水では１００１）Ｉ）ｍの
原液濃度で、２０〜３０％の排除率を示すにすぎない。
溶質の排除率は高くなるが、酢酸セルロース膜を用いて
、食塩水とアンモニア水の逆浸透法による分離性能を比
較すると、食塩水では１％の原液溶度でも９８％以上の
排除率を示すが、アンモニア水では１００１）Ｉ）ｍの
原液濃度で、２０〜３０％の排除率を示すにすぎない。
また、逆浸透膜として芳香族ポリアミドを用いた場合で
も、１％食塩水では排除率が９８％であるのに対し、１
１００ｐｐのアンモニア水では排除率は２９％にすぎな
い。
も、１％食塩水では排除率が９８％であるのに対し、１
１００ｐｐのアンモニア水では排除率は２９％にすぎな
い。
この逆浸透法の改良法として、特開昭５０−７７３１に
はアンモニアを硫酸、塩酸等で中和して、ｐＨを９．５
以下にし、アンモニウム塩水溶液として、アンモニアの
排除率を向上させる方法が開示されている。
はアンモニアを硫酸、塩酸等で中和して、ｐＨを９．５
以下にし、アンモニウム塩水溶液として、アンモニアの
排除率を向上させる方法が開示されている。
しかしこの方法によれは、濃縮されたアンモニウム塩水
溶液から更に遊離のアンモニアを回収するためには複雑
な操作を必要とし、実際上、遊離のアンモニアを回収す
ることは困難である。
溶液から更に遊離のアンモニアを回収するためには複雑
な操作を必要とし、実際上、遊離のアンモニアを回収す
ることは困難である。
即ちこれらのアンモニウムの硫酸塩、塩化物、更には硝
酸塩、燐酸塩などは、通常の加熱等の手段では分解しな
いからである。
酸塩、燐酸塩などは、通常の加熱等の手段では分解しな
いからである。
本発明の目的は主として少量のアンモニアを含有する水
溶液からアンモニアを効率よく分離回収する方法を提供
することにある。
溶液からアンモニアを効率よく分離回収する方法を提供
することにある。
本発明の他の目的は主として少量のアンモニアを含有す
る排水からアンモニアを分離し、アンモニアを含有しな
い排水を得る方法を提供することにある。
る排水からアンモニアを分離し、アンモニアを含有しな
い排水を得る方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、少量のアンモニアを含有する
水溶液から簡単な工程で遊離のアンモニアを回収する方
法を提供することにある。
水溶液から簡単な工程で遊離のアンモニアを回収する方
法を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、少量のアンモニアを含有す
る水溶液からアンモニアを回収する、熱エネルギー消費
の少い方法を提供することにある。
る水溶液からアンモニアを回収する、熱エネルギー消費
の少い方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、尿素合成プロセスのアンモニアを
含む排水からアンモニアを回収して、尿素合成工程に循
環するのに都合のよい、アンモニアの回収法を提供する
ことにある。
含む排水からアンモニアを回収して、尿素合成工程に循
環するのに都合のよい、アンモニアの回収法を提供する
ことにある。
本発明のその他の目的は、アンモニアと尿素を含有する
水溶液から、アンモニアと尿素を別々に回収する方法を
提供することにある。
水溶液から、アンモニアと尿素を別々に回収する方法を
提供することにある。
上述の目的を達成するために本発明者らは詳細な研究を
行った結果従来は、水溶液中の炭酸および水酸化アンモ
ニウムを逆浸透圧法で分離する場合はその排除率が非常
に悪いので炭酸アンモニウムの排除率もよくないだろう
という予測から、炭酸アンモニウムを逆浸透圧法で分離
する方法は全く試みられた例がなかったにもか５わらず
、驚くヘキことに、水溶液中のアンモニアを炭酸アンモ
ニウムまたは重炭酸アンモニウムに変えて逆浸透法によ
り分離すれば、非常に高い排除率でアンモニアを除去し
うろことを見出し、本発明を完成するに到った。
行った結果従来は、水溶液中の炭酸および水酸化アンモ
ニウムを逆浸透圧法で分離する場合はその排除率が非常
に悪いので炭酸アンモニウムの排除率もよくないだろう
という予測から、炭酸アンモニウムを逆浸透圧法で分離
する方法は全く試みられた例がなかったにもか５わらず
、驚くヘキことに、水溶液中のアンモニアを炭酸アンモ
ニウムまたは重炭酸アンモニウムに変えて逆浸透法によ
り分離すれば、非常に高い排除率でアンモニアを除去し
うろことを見出し、本発明を完成するに到った。
即ち、本発明の方法はアンモニアを主成分として含有す
る水溶液中のアンモニアを逆浸透法により濃縮する方法
において、該水溶液に二酸化炭素を溶解し、該水溶液中
のアンモニアと二酸化炭素のモル比が０．８：１〜２．
０：１となるようにして濃縮を行う、逆浸透法によるア
ンモニア含有水溶液の濃縮法である。
る水溶液中のアンモニアを逆浸透法により濃縮する方法
において、該水溶液に二酸化炭素を溶解し、該水溶液中
のアンモニアと二酸化炭素のモル比が０．８：１〜２．
０：１となるようにして濃縮を行う、逆浸透法によるア
ンモニア含有水溶液の濃縮法である。
本発明においてアンモニアを含む水溶液中に溶解する二
酸化炭素の量は、水溶液中のアンモニアを炭酸アンモニ
ウムまたは重炭酸アンモニウムに変えるに十分な量を溶
解する。
酸化炭素の量は、水溶液中のアンモニアを炭酸アンモニ
ウムまたは重炭酸アンモニウムに変えるに十分な量を溶
解する。
即ち、水溶液中のアンモニアと二酸化炭素のモル比が０
．８：１〜２：１の範囲、更に好ましくは、該モル比が
０．８：１〜１．２：１の範囲になるように二酸化炭素
を溶解する。
．８：１〜２：１の範囲、更に好ましくは、該モル比が
０．８：１〜１．２：１の範囲になるように二酸化炭素
を溶解する。
処理すべき水溶液中に既に、二酸化炭素が含まれている
場合には、その分だけ溶解する二酸化炭素の量は少くて
よい。
場合には、その分だけ溶解する二酸化炭素の量は少くて
よい。
また該水溶液中にアンモニア以外のアルカリが含まれて
いる場合にはそのアルカリを中和する分だけ溶解する二
酸化炭素の量を多くする必要がある。
いる場合にはそのアルカリを中和する分だけ溶解する二
酸化炭素の量を多くする必要がある。
本発明の逆浸透法に用いる逆浸透膜としては、アセチル
セルローズ膜および芳香族ポリアミド膜等の通常の逆浸
透法に用いられる逆浸透膜が用いられる。
セルローズ膜および芳香族ポリアミド膜等の通常の逆浸
透法に用いられる逆浸透膜が用いられる。
本発明方法の逆浸透を行う温度および圧力は特に制限は
なく、通常の逆浸透法で用いられる温度および圧力が用
いられる。
なく、通常の逆浸透法で用いられる温度および圧力が用
いられる。
本発明方法によれば、アンモニアを炭酸アンモニウム、
または重炭酸アンモニウムに変えて逆浸透を行うことに
よりアンモニアの排除率が向上する。
または重炭酸アンモニウムに変えて逆浸透を行うことに
よりアンモニアの排除率が向上する。
また強いアルカリ性のアンモニア水を逆浸透膜と接触さ
せないので、逆浸透膜の寿命が長く、長期に亘って安定
した操業が行える。
せないので、逆浸透膜の寿命が長く、長期に亘って安定
した操業が行える。
更に、濃縮した炭酸アンモニウムまたは重炭酸アンモニ
ウムは若干の加熱により、容易にアンモニアと二酸化炭
素に分解することができるという著しい利点がある。
ウムは若干の加熱により、容易にアンモニアと二酸化炭
素に分解することができるという著しい利点がある。
また、尿素製造プロセスの排水中のアンモニアの回収に
本発明の方法を用いる場合には、殊に好都合である。
本発明の方法を用いる場合には、殊に好都合である。
即ち、濃縮された炭酸アンモニウムもしくは重炭酸アン
モニウム溶液をそのま５尿素合成系に循環して、アンモ
ニアおよび二酸化炭素を回収することができるからであ
る。
モニウム溶液をそのま５尿素合成系に循環して、アンモ
ニアおよび二酸化炭素を回収することができるからであ
る。
更に尿素とアンモニアを含む水溶液に二酸化炭素を吹き
込んで逆浸透を行えば、尿素は大部分浸透膜を透過する
が、アンモニアは排除されるのでこれを用いて尿素とア
ンモニアを含む水溶液を尿素水溶液と炭酸アンモニウム
水溶液に分離し、尿素とアンモニアを分離回収すること
もできる。
込んで逆浸透を行えば、尿素は大部分浸透膜を透過する
が、アンモニアは排除されるのでこれを用いて尿素とア
ンモニアを含む水溶液を尿素水溶液と炭酸アンモニウム
水溶液に分離し、尿素とアンモニアを分離回収すること
もできる。
なお本発明の方法において、二酸化炭素をアンモニアを
含む水溶液に吹き込んで、アンモニアを炭酸塩まで変え
るか、あるいは重炭酸塩まで変えるかは、逆浸透の際の
排除率、濃縮後の処理の目的、経済性等を考慮して適宜
選択しうる。
含む水溶液に吹き込んで、アンモニアを炭酸塩まで変え
るか、あるいは重炭酸塩まで変えるかは、逆浸透の際の
排除率、濃縮後の処理の目的、経済性等を考慮して適宜
選択しうる。
以下に本発明の方法を実施例により更に具体的に説明す
る。
る。
実施例 １
濃度０．１４３ ｍｏｌ／ｌのアンモニア水に二酸化炭
素を吹き込んで、０．０７２ ｍｏｌ／１３の二酸化炭
素全溶解しくアンモニア／二酸化炭素モル比１．９９
：１）酢酸セルロース膜を用いて、２６℃、圧力４０
ｋｇ／ｃｙｒｔ （ゲージ）で逆浸透を行った結果、透
過液のアンモニア濃度は０．０５８ ｍｏｌ／７１アン
モニア排除率は５９．４％、二酸化炭素濃度は０．００
５ｍｏｌ／Ａ、二酸化炭素排除率は９３．１％であった
。
素を吹き込んで、０．０７２ ｍｏｌ／１３の二酸化炭
素全溶解しくアンモニア／二酸化炭素モル比１．９９
：１）酢酸セルロース膜を用いて、２６℃、圧力４０
ｋｇ／ｃｙｒｔ （ゲージ）で逆浸透を行った結果、透
過液のアンモニア濃度は０．０５８ ｍｏｌ／７１アン
モニア排除率は５９．４％、二酸化炭素濃度は０．００
５ｍｏｌ／Ａ、二酸化炭素排除率は９３．１％であった
。
ここで排除率は（（原液濃度−透過液濃度）／原液濃度
）Ｘ１００であられされる。
）Ｘ１００であられされる。
実施例 ２
濃度０．３３ ｍｏ Ｉ ／１１のアンモニア水に二酸
化炭素を吹き込んで、０．２８３ ｍｏｌ／７の二酸化
炭素を溶解し、（アンモニア／二酸化炭素モル比１．１
７：１）、実施例１と同じ条件で逆浸透を行った結果、
透過液のアンモニア濃度は０．０５１４ｍｏｌ／Ｃアン
モニア排除率は８４％、二酸化炭素濃度は０．０４１０
ｍｏｌ／Ｃ二酸化炭素排除率は８６％であった。
化炭素を吹き込んで、０．２８３ ｍｏｌ／７の二酸化
炭素を溶解し、（アンモニア／二酸化炭素モル比１．１
７：１）、実施例１と同じ条件で逆浸透を行った結果、
透過液のアンモニア濃度は０．０５１４ｍｏｌ／Ｃアン
モニア排除率は８４％、二酸化炭素濃度は０．０４１０
ｍｏｌ／Ｃ二酸化炭素排除率は８６％であった。
実施例 ３
濃度０．２７７ ｍｏ ｔ／ ｌのアンモニア水に二酸
化炭素を吹き込んで０．２３３ ｍｏｌ／ｌの二酸化炭
素を溶解し、（アンモニア／二酸化炭素モル比１．１９
：１）、実施例１と同じ条件で逆浸透を行った結果、透
過液のアンモニア濃度は０．０５２３ ｍｏｌ／１１１
アンモニア排除率は８１％二酸化炭素濃度は０．０４９
１ ｍｏｌ／Ａ’ 、二酸化炭素排除率は７９％であっ
た。
化炭素を吹き込んで０．２３３ ｍｏｌ／ｌの二酸化炭
素を溶解し、（アンモニア／二酸化炭素モル比１．１９
：１）、実施例１と同じ条件で逆浸透を行った結果、透
過液のアンモニア濃度は０．０５２３ ｍｏｌ／１１１
アンモニア排除率は８１％二酸化炭素濃度は０．０４９
１ ｍｏｌ／Ａ’ 、二酸化炭素排除率は７９％であっ
た。
実施例 ４
アンモニアＯ１４２９ｍｏｌ／７尿素０．０６４ ｍｏ
ｌ／ｌを含む水溶液に０．２１５ ｒｒｉｏ ｔ／ ｌ
の二酸化炭素を溶解し、（アンモニア／二酸炭素モル比
２：１）実施例１と同じ方法で逆浸透を行った結果、透
過液のアンモニア濃度は０．１５６ｍｏｌ／Ａ１アンモ
ニア排除率は６３．６％、二酸化炭素濃度は０．０１５
ｍｏｌ／Ｃ二酸化炭素排除率は９３．０％、尿素濃度は
０．０５２ ｒｎｏ ｌ ／ ｌ！ Ｎ尿素排除率は２
０．９％であり、尿素の排除率は低いが、アンモニア、
二酸化炭素の排除率は尿素の存在しない場合と殆ど変ら
ない。
ｌ／ｌを含む水溶液に０．２１５ ｒｒｉｏ ｔ／ ｌ
の二酸化炭素を溶解し、（アンモニア／二酸炭素モル比
２：１）実施例１と同じ方法で逆浸透を行った結果、透
過液のアンモニア濃度は０．１５６ｍｏｌ／Ａ１アンモ
ニア排除率は６３．６％、二酸化炭素濃度は０．０１５
ｍｏｌ／Ｃ二酸化炭素排除率は９３．０％、尿素濃度は
０．０５２ ｒｎｏ ｌ ／ ｌ！ Ｎ尿素排除率は２
０．９％であり、尿素の排除率は低いが、アンモニア、
二酸化炭素の排除率は尿素の存在しない場合と殆ど変ら
ない。
参考例 １
濃度０．１５０ ｍｏｆ ／ ｌのアンモニア水を従来
法により、そのまＸ酢酸セルロース膜を用いて２６℃圧
力４０ ｋｇ／ｆｆｌ （ゲージ）で逆浸透を行った結
果透過液のアンモニア濃度は０．１４１ｍｏｌ／Ｃアン
モニア排除率は６．０％であり、アンモニアは殆ど分離
できなかった。
法により、そのまＸ酢酸セルロース膜を用いて２６℃圧
力４０ ｋｇ／ｆｆｌ （ゲージ）で逆浸透を行った結
果透過液のアンモニア濃度は０．１４１ｍｏｌ／Ｃアン
モニア排除率は６．０％であり、アンモニアは殆ど分離
できなかった。
参考例 ２
アンモニア０．２７８ ｍｏｌ／ｌ、尿素０．０６７ｍ
ｏ Ｉを含む水溶液を原液として、従来法により二酸化
炭素を添加せず、参考例１と同じ条件で逆浸透を行った
結果、透過液のアンモニア濃度は０．２６３ｍｏｌ／ｌ
、アンモニア排除率は５．４％、尿素濃度は０．０５３
ｍｏｌ／７．尿素排除率は１８．８％であり、アンモニ
ア、尿素とも殆ど分離できなかった。
ｏ Ｉを含む水溶液を原液として、従来法により二酸化
炭素を添加せず、参考例１と同じ条件で逆浸透を行った
結果、透過液のアンモニア濃度は０．２６３ｍｏｌ／ｌ
、アンモニア排除率は５．４％、尿素濃度は０．０５３
ｍｏｌ／７．尿素排除率は１８．８％であり、アンモニ
ア、尿素とも殆ど分離できなかった。
Claims (1)
- １ アンモニアを主成分として含有する水溶液中のアン
モニアを逆浸透法により濃縮する方法において、該水溶
液に二酸化炭素を溶解し、該水溶液中のアンモニアと二
酸化炭素のモル比が０．８：１〜２．０：１となるよう
にして、濃縮を行うことを特徴とする逆浸透法によるア
ンモニア含有水溶液の濃縮法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14218476A JPS5940763B2 (ja) | 1976-11-29 | 1976-11-29 | 逆浸透法によるアンモニア水溶液の濃縮法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14218476A JPS5940763B2 (ja) | 1976-11-29 | 1976-11-29 | 逆浸透法によるアンモニア水溶液の濃縮法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5366897A JPS5366897A (en) | 1978-06-14 |
| JPS5940763B2 true JPS5940763B2 (ja) | 1984-10-02 |
Family
ID=15309321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14218476A Expired JPS5940763B2 (ja) | 1976-11-29 | 1976-11-29 | 逆浸透法によるアンモニア水溶液の濃縮法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5940763B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19548316A1 (de) * | 1995-12-22 | 1997-06-26 | Henkel Ecolab Gmbh & Co Ohg | Aufbereitung alkalischer Spülwässer mit Umkehrosmose nach Neutralisation mit biogenem Kohlendioxid |
| JP6533359B2 (ja) * | 2013-10-07 | 2019-06-19 | 野村マイクロ・サイエンス株式会社 | 超純水製造方法 |
| CN109970973B (zh) * | 2017-12-27 | 2021-07-02 | 廖良 | 尼龙1及其制备方法和应用 |
| JP6629383B2 (ja) * | 2018-05-11 | 2020-01-15 | 野村マイクロ・サイエンス株式会社 | 超純水製造方法 |
-
1976
- 1976-11-29 JP JP14218476A patent/JPS5940763B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5366897A (en) | 1978-06-14 |
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