(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全水硫化ソーダ分６５重量％以上を含有する水硫化ソーダ有形物を脱水する方法において、水硫化ソーダ有形物に原料の水硫化ソーダの融点プラス５℃以下の温度に加熱された不活性ガスを、該原料１００ｇ当たり毎分２ノルマルリットル以上の流量で流して脱水を開始し、その後、原料の水硫化ソーダの融点プラス５℃より不活性ガスを昇温するにあたり、昇温速度を毎分０．１℃以下に抑え、該有形物の温度が５７℃以上になるまで徐々に昇温し、その後急速に昇温して通気脱水することを特徴とする水硫化ソーダ有形物の脱水方法。
【請求項２】
全水硫化ソーダ分６５重量％以上を含有する水硫化ソーダ有形物を脱水する方法において、水硫化ソーダ有形物に水硫化ソーダ有形物原料１００ｇ当たり毎分２ノルマルリットル以上の流量で不活性ガスを流しながら、該原料を収容する容器を原料の水硫化ソーダの融点プラス５℃以下の温度に加熱して脱水を開始し、その後、原料の水硫化ソーダの融点プラス５℃より原料容器の温度を昇温するにあたり、昇温速度を毎分０．１℃以下に抑え、該有形物の温度が５７℃以上になるまで徐々に昇温し、その後急速に昇温して通気脱水することを特徴とする水硫化ソーダ有形物の脱水方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、水硫化ソーダのフレーク状、チップ状、ペレット状等の成型物や、水溶液の冷却固化物を前記成型物と同程度まで粉砕した物など、ある大きさ以上の水硫化ソーダ有形物を脱水する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
市販の水硫化ソーダは、全水硫化ソーダ分が約２５〜４５％の水溶液を加熱濃縮して全水硫化ソーダ分約７０重量％にし、この濃縮液をフレーカーにかけてフレーク状にするか、容器に入れて冷却固化したものである。
この水硫化ソーダには水分が２５％強含有されており、水分を嫌う反応、特に有機物との反応などへの使用を妨げている。
【０００３】
一方、高濃度水硫化ソーダを脱水濃縮によって製造するときには、濃度７５重量％付近から液粘度が急激に上昇し、液の移動を通常のポンプで行うことが不可能になり、また、増粘にともない脱水効率も著しく低下する。
このような事情から水硫化ソーダは、７０〜７５重量％のものが市販されている。
【０００４】
そこで、本発明者等は、水硫化ソーダ有形物を減圧下で加熱脱水する方法として、減圧下で６０℃以下の温度で有形物の表面を脱水した後、加熱脱水する第１の方法（特願平５−４１２６５号出願参照）、水硫化ソーダ有形物の溶融付着を防止するため、低水分の水硫化ソーダ粉末を添加して加熱脱水する第２の方法（特願平５−４１２６７号出願参照）を先に提案した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、第１の方法は、減圧下の予備的脱水における温度管理を厳密に行う必要があり、かつ、脱水処理に時間がかかるため、その間に空気中の酸素や蒸発水などに起因する水硫化ソーダの変質を避けることができない。
また、第２の方法では、脱水した後有形物から粉末を篩別する工程が必要になり、また、添加する粉末は脱水処理済の有形物を粉砕して用いるので、生産効率の低下につながるとともに、粉砕操作中に空気と接触して変質した粉末が製品中に混入する恐れがある。
そこで、本発明は、上記の欠点を解消し、水硫化ソーダ有形物を簡単に、かつ、効果的に脱水する方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、(1)全水硫化ソーダ分６５重量％以上を含有する水硫化ソーダ有形物を脱水する方法において、水硫化ソーダ有形物に原料の水硫化ソーダの融点プラス５℃以下の温度に加熱された不活性ガスを、該原料１００ｇ当たり毎分２ノルマルリットル以上の流量で流して脱水を開始し、その後、原料の水硫化ソーダの融点プラス５℃より不活性ガスを昇温するにあたり、昇温速度を毎分０．１℃以下に抑え、該有形物の温度が５７℃以上になるまで徐々に昇温し、その後急速に昇温して通気脱水することを特徴とする水硫化ソーダ有形物の脱水方法、及び、(2)全水硫化ソーダ分６５重量％以上を含有する水硫化ソーダ有形物を脱水する方法において、水硫化ソーダ有形物に水硫化ソーダ有形物原料１００ｇ当たり毎分２ノルマルリットル以上の流量で不活性ガスを流しながら、該原料を収容する容器を原料の水硫化ソーダの融点プラス５℃以下の温度に加熱して脱水を開始し、その後、原料の水硫化ソーダの融点プラス５℃より原料容器の温度を昇温するにあたり、昇温速度を毎分０．１℃以下に抑え、該有形物の温度が５７℃以上になるまで徐々に昇温し、その後急速に昇温して通気脱水することを特徴とする水硫化ソーダ有形物の脱水方法である。
【０００７】
本発明で、水硫化ソーダ有形物とは、フレーク状、チップ状、ペレット状のもの、さらには水溶液の冷却固化物を粉砕した約３〜１０ｍｍ径の粉砕物をいう。また、本発明で用いる不活性ガスとしては、水硫化ソーダに対して不活性な水素、窒素、アルゴンなどのガスを挙げることができる。
本発明は、全水硫化ソーダ分６５重量％以上の水硫化ソーダ有形物を脱水するのに有効である。全水硫化ソーダ分が６５重量％を下回ると脱水の過程で溶融し容器に付着し、脱水効率を低下させる恐れがある。
【０００８】
【作用】
本発明者等は、不活性ガスを通気して加熱脱水する方法を種々検討する中で、有形物を５７℃以上に加熱脱水した後は、急速昇温しても有形物を溶融することもなく、加熱通気脱水できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、水硫化ソーダ有形物は、不活性ガス及び又は原料容器を該有形物原料の融点プラス５℃以下の温度に加熱して脱水を開始し、不活性ガス及び又は原料容器の昇温速度を毎分０．１℃以下、好ましくは０．０４〜０．０７℃の範囲に調整しながら、有形物の温度が５７℃になるまで脱水すると、その後、急速昇温による通気脱水が可能となる。特に、急速昇温脱水工程において、有形物の溶融を心配することなく、正確な昇温制御を必要とせずに、通気脱水を行うことが可能となった。
【０００９】
なお、有形物が５７℃以上に加熱された後、そのときの不活性ガス及び原料容器の温度を保持して脱水することも可能であるが、脱水に長時間を要するので工業的には有効でない。
上記の通気脱水において、不活性ガスは、水硫化ソーダ有形物原料１００ｇ当たり毎分２ノルマルリットル以上で通気する必要があり、好ましくは毎分４〜３０ノルマルリットルである。
【００１０】
通気脱水開始時の不活性ガスの温度、並びに、原料容器の温度が水硫化ソーダ有形物原料の融点プラス５℃を越えると、有形物が溶融する恐れがあり、不活性ガスの流量が毎分２ノルマルリットルを下回ると、溶融防止効果が低下して溶融の恐れがあるとともに、処理時間が長くなるので適当でない。
また、水硫化ソーダ有形物の温度が５７℃を越えると、急速に昇温して加熱脱水することができるが、１７０℃を越えた脱水は実用的でなく、経済的温度は１５０℃以下である。
全体の処理時間は、２５０〜４００分が好ましい。
【００１１】
また、不活性ガスの相対湿度（以下、水分という）は５０％以下のものを使用する必要がある。５０％を越えると、処理時間が長くなるので好ましくない。
本発明では、不活性ガス流中で水硫化ソーダ有形物を処理するので、水硫化ソーダが空気と接触して変質することもない。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらにより制限されるものではない。
【００１３】
（実施例１）
市販のフレーク状水硫化ソーダ（約１〜２ｃｍ2 で厚さが約１．５ｍｍ、全水硫化ソーダ分７２．４重量％、融点５２℃）２００ｇを、５００ミリリットルのロータリーエバポレーターに入れ、室温の窒素ガスを毎分８ノルマルリットルの速度で通気し、内容物を攪拌しながら５６℃の恒温槽に浸して脱水を開始し、３００分かけて恒温槽の温度を７３℃まで昇温して内容物の温度を５７℃にした。その後、恒温槽の温度を６０分かけて１１０℃まで昇温し、その温度を３０分間維持して脱水した。
得られたフレーク状水硫化ソーダは、１３７ｇ（回収率９３％）で、その組成は、全水硫化ソーダ分９８．３重量％、水分０．３重量％であった。
【００１４】
（実施例２）
実施例１において、窒素ガスの供給量を毎分５ノルマルリットルに変更した以外は、実施例１と同様にしてフレーク状水硫化ソーダ有形物の脱水を行ったところ、全水硫化ソーダ分９８．１重量％、水分０．５重量％のフレーク状水硫化ソーダを１３６ｇ回収することができ、回収率は９２％であった。
【００１５】
（実施例３）
実施例１において、フレーク状水硫化ソーダの代わりに、水硫化ソーダ水溶液を冷却固化し、３〜８ｍｍ径に粉砕した水硫化ソーダ粉砕物（全水硫化ソーダ分６６．９重量％、融点４９℃）２００ｇを、５００ミリリットルのロータリーエバポレーターに入れ、内容物を攪拌しながら５２℃の恒温槽に浸し、４５℃に加熱した窒素ガスを毎分１２ノルマルリットルの速度で通気を開始し、次いで、恒温槽の温度を２５０分かけて６５℃まで昇温して内容物の温度を５８℃にした。
その後、恒温槽の温度を１００分かけて１２０℃まで昇温し、その温度を５０分間維持して脱水を行ったところ、全水硫化ソーダ分９８．４重量％、水分０．２重量％の水硫化ソーダ粉砕物を１２７ｇ回収することができ、回収率は９３％であった。
【００１６】
（比較例１）
実施例１において、通気脱水開始後、恒温槽の温度を９０分かけて５６℃から６２℃まで昇温し、内容物の温度を４６℃にした。その後、恒温槽の昇温速度を０．５℃／分で急速昇温したところ、後段の急速昇温を開始した後、１５分で溶融が始まった。
【００１７】
（比較例２）
実施例１において、通気脱水開始時の恒温槽の温度を５６℃から６０℃に変更した以外は、実施例１と同様にしてフレーク状水硫化ソーダ有形物の脱水を行ったところ、通気脱水開始後１２分で溶融が始まった。
【００１８】
（比較例３）
実施例１において、通気脱水開始後、恒温槽温度を毎分０．５℃で昇温したところ、通気脱水開始後１５分で溶融が始まった。
【００１９】
（比較例４）
実施例１において、窒素ガスの通気量を毎分３ノルマルリットルに変更した以外は、実施例１と同様にしてフレーク状水硫化ソーダ有形物の脱水を行ったところ、窒素ガス通気後４０分で溶融が始まった。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、上記の構成を採用することにより、水硫化ソーダを変質させることなく、短時間で高濃度の水硫化ソーダ有形物を高い収率で得ることができるようになった。特に、内容物の温度を５７℃以上にした後は、急速な昇温の下で脱水を行うことができるようになり、昇温制御が極めて簡単になった。また、かかる高濃度の水硫化ソーダは、水分を嫌う分野特に有機化学反応への使用を可能にし、使用範囲の拡大に大きく寄与するものである。