(57)【要約】【要  約】【課  題】  炭酸分解廃液を中和処理する負荷を軽減し、かつ作業環境を改善するとともに、炭酸分解廃液から石炭酸を抽出して回収できる方法を提供する。【解決手段】  原料液を炭酸分解して石炭酸を分離する際に発生する炭酸分解廃液に硫酸を添加して、炭酸分解廃液に溶解した炭酸ソーダを中和し、次いで炭酸分解廃液中に残留する石炭酸を抽出して、炭酸分解廃液を硫酸ソーダ水溶液として廃水処理を行なう。【選択図】        無【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料液を炭酸分解して石炭酸を分離する際に発生する炭酸分解廃液に硫酸を添加して、前記炭酸分解廃液に溶解した炭酸ソーダを中和し、次いで前記炭酸分解廃液中に残留する石炭酸を抽出して、前記炭酸分解廃液を硫酸ソーダ水溶液として排水処理を行なうことを特徴とする炭酸分解廃液の処理方法。
【請求項２】
中和した前記炭酸分解廃液中に残留する石炭酸を抽出するにあたってタール軽油を用いることを特徴とする請求項１に記載の炭酸分解廃液の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料液を炭酸分解して石炭酸を分離する際に発生する廃液の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石炭酸（フェノールとも言う）は、各種の樹脂や染料等に使用される化合物である。石炭酸の製造方法は、原料液（たとえばコークス炉ガスの精製工程で発生する各種溶液等）を炭酸分解するのが一般的である。なお炭酸分解とは、原料液に炭酸を添加することによって、炭酸の方が石炭酸よりも強い酸であるため、下記の反応により、常圧，100 ℃の条件で石炭酸を製造する方法である。
【０００３】
【化１】
2006263623.tif 000002
【０００４】
原料液は炭酸分解によって石炭酸と廃液に分離され、回収された石炭酸は各種用途に使用される。一方、炭酸分解によって生じる廃液（以下、炭酸分解廃液という）は、炭酸ソーダが溶解しているので中和された後、工業排水として処理される。
炭酸分解廃液に溶解した炭酸ソーダを中和するにあたって、従来から生石灰が使用されている。しかしながら粉体である生石灰を使用すれば、
(1)  粉塵が周辺に飛散し、作業環境が悪化する、
(2)  中和反応の進行状態を目視で点検するので、作業員の負荷が増大する
等の問題が生じる。
【０００５】
そこで、生石灰の他に、種々の添加剤が検討されている。
たとえば特許文献１には、石炭タール油に超臨界抽出剤を添加してフェノールを分離する技術が開示されている。その超臨界抽出剤としては、ＣＯ2 と炭素原子数３〜８の鎖長を有する炭化水素との混合物が例示されている。この超臨界抽出剤は中性であるから、炭酸分解廃液に添加しても炭酸ソーダの中和反応は進行しない。
【０００６】
また、コールタールに蒸留，脱酸，ダンピングを施し、得られた粗フェノレートを硫酸分解して粗フェノールを製造する技術も検討されている。この技術は脱酸処理を施して、粗フェノレートを硫酸分解するものであり、炭酸分解を行なわない。したがって特許文献２に開示された技術では、中和反応の必要はない。しかしながら、粗フェノールの水洗および蒸発脱水を行なうので、作業工程が複雑になり、負荷が増大する。
【特許文献１】特開昭62-238224 号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記のような問題を解消し、原料液から石炭酸を分離した炭酸分解廃液に含まれる炭酸ソーダを中和するにあたって、作業負荷を軽減し、かつ作業環境を改善するとともに、中和した炭酸分解廃液中に残留する石炭酸を抽出して回収することによって石炭酸の収量を増加できる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者は、炭酸分解廃液の中和処理の作業環境を悪化する原因が、粉体の中和剤（すなわち生石灰）の飛散によるものである点を考慮して、生石灰を使用せずに炭酸分解廃液中の炭酸ソーダを中和する技術について調査研究を行なった。その結果、炭酸分解廃液に硫酸を炭化して中和し、さらに中和した炭酸分解廃液中に残留する石炭酸を抽出することによって、炭酸分解廃液を硫酸ソーダ水溶液として排水処理することができ、既存の廃水処理設備で十分に対応できることを見出した。
【０００９】
硫酸を用いて炭酸分解廃液の中和処理を行なえば、作業環境の悪化（すなわち粉塵の飛散）を防止できるばかりでなく、炭酸分解廃液の容積と炭酸ソーダ濃度を測定することによって、硫酸の添加量を算出できるので、作業員の負荷を軽減できる。
本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。
すなわち本発明は、原料液を炭酸分解して石炭酸を分離する際に発生する炭酸分解廃液に硫酸を添加して、炭酸分解廃液に溶解した炭酸ソーダを中和し、次いで炭酸分解廃液中に残留する石炭酸を抽出して、炭酸分解廃液を硫酸ソーダ水溶液として排水処理を行なう炭酸分解廃液の処理方法である。
【００１０】
本発明においては、中和した炭酸分解廃液中に残留する石炭酸を抽出するにあたってタール軽油を用いることが好ましい。
また、硫酸は危険物であるから、水を用いて希釈し、硫酸水溶液として使用するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、炭酸分解廃液に溶解した炭酸ソーダを中和するにあたって硫酸を添加するので、粉塵の飛散を防止（すなわち作業環境の悪化を防止）するとともに、中和処理を行なう作業員の負荷を軽減できる。さらに中和した炭酸分解廃液中に残留する石炭酸を抽出して回収することによって、石炭酸の収量を増加できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明では原料液を炭酸分解して石炭酸を分離した炭酸分解廃液に硫酸を添加し、炭酸分解廃液に溶解した炭酸ソーダを中和する。原料液は、石炭酸の製造コスト削減の観点から、石炭を乾留する際に乾留設備（たとえばコークス炉等）から排出されるガス（たとえばコークス炉ガス等）の精製工程で回収される各種溶液を使用するのが好ましい。
また本発明では、炭酸分解廃液の容積と炭酸ソーダ濃度を測定することによって、中和に要する硫酸の添加量を算出できる。しかも硫酸は液体であるから、粉塵は発生せず、かつ炭酸分解廃液に容易に混合されるので、中和反応が円滑に進行する。したがって、作業環境の悪化を防止できるばかりでなく、作業員が常時監視する必要がなくなる。
【００１３】
なお、硫酸は危険物であるから、水を用いて希釈し、硫酸水溶液として使用するのが好ましい。その場合は、中和に要する硫酸の添加量を上記と同様に算出し、さらに硫酸の希釈率から硫酸水溶液の必要量を求めることができる。
このようにして原料液の炭酸分解によって石炭酸を分離された炭酸分解廃液には、少量の石炭酸が混入している。その炭酸分解廃液に混入した石炭酸は、炭酸ソーダを中和した後も炭酸分解廃液中に残留する。したがって硫酸を添加して中和した炭酸分解廃液に残留する石炭酸を抽出して回収すれば、石炭酸の収量が増大する。炭酸分解廃液に残留する石炭酸を抽出する溶剤としては、一般的な有機溶剤、特に芳香族系のベンゼン，トルエン等の有機溶剤が使用できるが、コークス炉ガスの精製工程においては、タール軽油を用いるのが好ましい。ここでタール軽油とは、タールを原料とし、その原料液を蒸留精製して得られる軽質油を指す。
【００１４】
また本発明では、炭酸分解廃液を中和した後、さらに石炭酸を抽出することによって硫酸ソーダ水溶液とし、その硫酸ソーダ水溶液を排水処理設備へ送給する。その結果、排水処理におけるＣＯＤ値（すなわち化学的酸素摂取量）を減少させることができる。
【実施例】
【００１５】
コークス炉ガスの精製工程に設置されるタールデカンター設備から排出されるタールを原料液とし、その原料液を炭酸分解して石炭酸を分離した。さらに、原料液から石炭酸を分離された炭酸分解廃液54.1kgを80℃に保温し、その炭酸分解廃液に硫酸水溶液9.1kg を添加して、炭酸分解廃液中の炭酸ソーダを中和した。なお、炭酸分解廃液中の炭酸ソーダ濃度は20質量％，硫酸水溶液中の硫酸濃度は20質量％であった。次いで中和した炭酸分解廃液から、タール軽油を用いて石炭酸を抽出し、得られた硫酸ソーダ水溶液を排水処理設備へ送給して処理した。これを発明例とする。
【００１６】
一方、比較例として、発明例と同じ原料液から分離された炭酸分解廃液54.1kgを80℃に保温して生石灰を添加し、炭酸分解廃液中の炭酸ソーダを中和した。その間、従来と同様に作業員が中和反応の進行状況を監視しながら、生石灰を徐々に添加していった。生石灰の総添加量は15kgであった。次いで、中和した炭酸分解廃液から、タール軽油を用いて石炭酸を抽出し、得られた硫酸ソーダ水溶液を排水処理設備へ送給して処理した。
【００１７】
発明例と比較例の排水処理におけるＣＯＤ値を調査したところ、発明例が12600ppmであり、比較例が13000ppmであった。
つまり発明例では、硫酸を用いて炭酸分解廃液を中和することによって、粉塵の飛散による作業環境の悪化を防止するとともに、作業員の負荷を軽減できる。しかも排水処理におけるＣＯＤ値は、生石灰を使用する方法と同等の数値が得られた。さらに中和した炭酸分解廃液中に残留する石炭酸を抽出して回収することによって、石炭酸の収量を増加できた。