(57)【要約】  本発明は、有機物成分を含む液から目的物を晶析させたスラリーを固液分離する遠心分離過程において、遠心分離によりケーキを生成し、次いで生成したケーキを有機溶剤を用いて洗浄する遠心分離洗浄により、結晶中の有機溶剤の残留量を１質量％以下にし得る遠心分離洗浄による結晶スラリーの処理方法を提供するものである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物成分を含む液から目的物を晶析させたスラリーを固液分離する遠心分離過程において、最初に遠心分離によりケーキを生成し、次いで生成したケーキを有機溶剤を用いて洗浄し、得られた結晶中の有機溶剤の残留量を１質量％以下とすることを特徴とする遠心分離洗浄による結晶スラリーの処理方法。
【請求項２】
１段目でスラリーを遠心分離してケーキを生成し、２段目で生成したケーキを有機溶剤を用いて洗浄する２段式の遠心分離洗浄である請求項１に記載の結晶スラリーの処理方法。
【請求項３】
洗浄に使用する有機溶剤が、沸点１００℃以下の有機化合物である請求項１に記載の結晶スラリーの処理方法。
【請求項４】
有機溶剤が、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトン、エチルメチルケトン及び沸点が５５〜１００℃の石油系炭化水素化合物の中から選ばれる１種以上の有機溶剤である請求項１に記載の結晶スラリーの処理方法。
【請求項５】
処理された結晶中の有機溶剤の残留量が０．０５〜１質量％である請求項１に記載の結晶スラリーの処理方法。
【請求項６】
結晶スラリーがアダマンタンのスラリーである請求項１に記載の結晶スラリーの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物成分を含む液から目的物を晶析させたスラリーを固液分離する遠心分離過程において、遠心分離によりケーキを生成し、次いで生成したケーキを有機溶剤を用いて洗浄する遠心分離洗浄による結晶スラリーの処理方法に関する。
さらに詳しくは、有機物成分を含む液から目的物を晶析させたスラリーを、その結晶と母液とを固液分離する遠心分離過程において、有機溶剤を用いて付着母液及び結晶内に内包する母液を効率よく洗浄し、分離することにより得られる結晶中の溶剤残留量を１質量％以下にすることのできる遠心分離洗浄による結晶スラリーの処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機物成分を含む液から目的物を晶析させ、その目的物を回収するためには、その結晶スラリーを、ドラムフィルター、遠心分離機、水平ベルトフィルター等を用いて、結晶を母液と分離し、乾燥工程で乾燥することが行われている。
特許文献１には、トリメチレンノルボルナンを異性化して得られたアダマンタン類を、晶析操作により析出させ、得られた晶析液を濾布や焼結金属等を用いた一般的な方法、例えば、真空濾過や遠心分離等により固液分離処理した後、得られた粗アダマンタン類を洗浄溶媒で洗浄する高純度アダマンタン類の製造方法が開示されている。
また、特許文献２には、結晶成分を含む液を濾材を介して結晶成分と母液とに分離する濾過機において、濾材の背面部に洗浄液を供給して充満させ、この濾材の背面に堆積付着している結晶を溶解させて回収する濾過機における洗浄方法が開示されている。
しかしながら、遠心分離過程において、有機溶剤を用いて付着母液及び結晶内に内包する母液を効率よく洗浄し、分離することにより、得られる結晶中の有機溶剤の残留量が１質量％以下となり、実質上乾燥工程が不要となる遠心分離洗浄による結晶スラリーの処理方法については知られていない。【０００３】
【特許文献１】特開２００４−５９５１０公報
【特許文献２】特開平７−４７２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記のような状況下における問題点を解決するためになされたもので、有機物成分を含む液から目的物を晶析させたスラリーを固液分離する遠心分離過程において、遠心分離によりケーキを生成し、次いで生成したケーキを有機溶剤を用いて洗浄する遠心分離洗浄により、結晶中の有機溶剤の残留量を１質量％以下にし得る結晶スラリーの処理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】
【０００５】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた。その結果、有機物成分を含む液から目的物を晶析させた結晶スラリーを固液分離する遠心分離過程において、最初に遠心分離によりケーキを生成し、次いで生成したケーキを有機溶剤を用いて洗浄する遠心分離洗浄による結晶スラリーの処理方法が、上記の目的を達成し得ることを見出し、この知見に基づいて、本発明を完成した。【０００６】
すなわち、本発明は、
（１）有機物成分を含む液から目的物を晶析させたスラリーを固液分離する遠心分離過程において、最初に遠心分離によりケーキを生成し、次いで生成したケーキを有機溶剤を用いて洗浄し、得られた結晶中の有機溶剤の残留量を１質量％以下とすることを特徴とする遠心分離洗浄による結晶スラリーの処理方法、
（２）１段目でスラリーを遠心分離してケーキを生成し、２段目で生成したケーキを有機溶剤を用いて洗浄する２段式の遠心分離洗浄である上記（１）に記載の結晶スラリーの処理方法、
（３）洗浄に使用する有機溶剤が、沸点１００℃以下の有機化合物である上記（１）又は（２）に記載の結晶スラリーの処理方法、
（４）有機溶剤が、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトン、エチルメチルケトン及び沸点が５５〜１００℃の石油系炭化水素化合物の中から選ばれる１種以上の有機溶剤である上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の結晶スラリーの処理方法、
（５）処理された結晶中の有機溶剤の残留量が０．０５〜１質量％である上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の結晶スラリーの処理方法、
（６）結晶スラリーが、アダマンタンのスラリーである上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の結晶スラリーの処理方法、
である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、有機物成分を含む液から目的物を晶析させたスラリーを固液分離する遠心分離過程において、遠心分離によりケーキを生成し、次いで生成したケーキを有機溶剤を用いて洗浄する遠心分離洗浄により、結晶中の有機溶剤の残留量を１質量％以下にし得る結晶スラリーの処理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の遠心分離洗浄による結晶スラリーの処理方法は、有機物成分を含む液から目的物を晶析させたスラリーを固液分離する遠心分離過程において、最初に遠心分離によりケーキを生成し、次いで生成したケーキを有機溶剤を用いて洗浄することを特徴とする。【０００９】
本発明の遠心分離洗浄による結晶スラリーの処理方法においては、晶析により得られる結晶としては、遠心分離装置による遠心力によって破砕しない程度の硬さを有し、空孔率が小さく、有機溶剤により膨潤しないか又は膨潤しにくい有機物の結晶であれば、特に限定されず、アダマンタンの結晶を好ましく挙げることができる。また、その結晶粒径についても特に限定されないが、好ましくは平均粒径１００μｍ以上のものである。【００１０】
本発明の結晶スラリーの遠心分離洗浄に用いる遠心分離洗浄装置としては、有機溶剤により遠心分離されたケーキの洗浄ができる構造のものであれば特に限定されず、最初に晶析により得られたスラリーを遠心分離により固液分離し、次いで、流動している結晶ケーキに有機溶剤を散布し、結晶表面に付着した母液及び結晶の凝集体中に取り込まれた母液や不純物を洗浄すると共に、脱溶剤して結晶ケーキを排出する機能を有する遠心分離洗浄装置であれば特に制限はない。１段目でスラリーを遠心分離してケーキを生成し、２段目で生成したケーキを有機溶剤を用いて洗浄する２段式の遠心分離洗浄装置も好ましく使用することができ、好ましくは、連続処理ができ、固液の分離効率が高く、処理能力に優れ、且つ、設置スペースの小さい横型連続式遠心分離機であって洗浄用の有機溶剤導入口を有する遠心分離装置である。中でも、内部にスクリューコンベアを有するロータリー型又は結晶ケーキの排出側に縮径している構造を２段に連結した構造（２段目が洗浄用）のデカンタが好ましい。かかるデカンタの市販品として、タナベウィルテック株式会社製のＣＲ型デカンタを好ましく挙げることができる。【００１１】
洗浄に用いられる有機溶剤としては、沸点が１００℃以下の有機化合物が好ましい。中でも沸点が３０〜１００℃程度の有機化合物が好ましく、具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトン、エチルメチルケトン及び沸点が５０〜１００℃程度の石油系炭化水素化合物、例えば、イプゾール−Ｌ（ＩＰ−Ｌ）（商品名、出光興産株式会社製）の中から選ばれる１種以上の有機化合物を挙げることができる。
洗浄に用いる有機溶剤の量は特に限定されないが、遠心分離洗浄装置にフィードされた結晶ケーキ１ｋｇ当り０．５〜１０リットル程度が用いられる。【００１２】
洗浄後、結晶ケーキは、遠心分離機特有の、高遠心力、高速度で排出されるため、結晶ケーキが気体との抵抗で分散され、表面積が大幅に増加する結果、乾燥が瞬時に行われるため、結晶ケーキ中の有機溶剤の残留量は１質量％以下、特に０．０５〜１質量％程度になり、実質上、乾燥工程での乾燥が必要ない程度までに脱液された状態で得られる。
なお、結晶ケーキ中の有機溶剤の残留量は次の方法により測定する。
（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１×１００
ここで、Ｗ１は、遠心分離機から排出された直後の結晶ケーキの質量（ｇ）、Ｗ２は、排出された直後の結晶ケーキを温度４０℃、圧力１０ｋＰａ（絶対圧）で２４時間乾燥させた後の結晶ケーキの質量（ｇ）である。【００１３】
分離された上記母液の一部は、一般に不純物の濃縮を抑制するために、系外へ抜き出され、残りの全部又は一部は、晶析工程へリサイクルすることもできる。
【実施例】
【００１４】
次に、アダマンタンを例にとって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって、なんら限定されるものではない。【００１５】
実施例１
（１）触媒の調製工程
純水２０００ｋｇに、ナトリウムイオン交換されたＹ型ゼオライト（以下、ＮａＹと称する。）２３５ｋｇを攪拌懸濁し、これに希薄な硝酸水溶液を添加して、懸濁スラリーのｐＨを５．５とした。
次いで、硝酸ランタン六水和物２４６ｋｇを温水５００ｋｇに溶解した溶液を、上記懸濁スラリーに徐々に混合した。その後、９０℃に加温して３０分間攪拌した後、ろ過洗浄し、次いで、洗浄ケーキを１１０℃で１晩乾燥し、更に６００℃で３時間焼成した。
この焼成粉末を、再度、純水２０００ｋｇに攪拌・懸濁したスラリーに、硫酸アンモニウム２２８ｋｇを添加し、９５℃で３０分間攪拌した後、ろ過洗浄した。得られた洗浄ケーキを、再度水２０００ｋｇに懸濁し、同様のイオン交換操作を継続して２回行った。
その後、１１０℃で１晩乾燥処理した後、これを管状容器に入れ、１００％水蒸気下、５１０℃で３０分間スチーミングを行った。次いで、得られた粉末を純水２０００ｋｇに懸濁し、２５質量％の硫酸３２ｋｇをゆっくり添加した後、９５℃で３０分間加熱した。
その後、ろ過洗浄を行った後、これを再度純水２０００ｋｇに懸濁し、１．７１質量％の塩化テトラアンミン白金水溶液１８０ｋｇを添加して、６０℃にて３０分間攪拌を行った。これをろ過洗浄した後、１１０℃で１晩乾燥処理することにより、白金０．８７質量％をイオン交換により担持したＬａ含有Ｙ型ゼオライトを得た。【００１６】
（２）反応工程
上記（１）で得た触媒１００ｋｇを、全長３．５ｍ、口径２４ｃｍのステンレス鋼製反応管に充填した。
窒素置換した後、常圧、水素気流下、３００℃で２時間水素還元した。その後、その後、トリメチレンノルボルナン（ＴＭＮ）を２０ｋｇ／ｈｒ、希釈溶媒として、デカリンを３０ｋｇ／ｈｒ、水素を水素／ＴＭＮモル比２．５にて供給を開始し、３００℃、５ＭＰａの条件で連続的に異性化反応を行った。
反応生成液は、塔底温度１８０℃、１５段の常圧蒸留により、アダマンタン濃度が３０質量％になるまで濃縮した。【００１７】
（３）精製工程
上記（２）で得られた濃縮液を晶析原料とし、その１００ｋｇを溶解、晶析槽に仕込み、１２０℃で攪拌、溶解させた。攪拌を継続しながら、１０℃まで冷却して晶析させ、アダマンタンが析出したスラリーを得た。次に、このスラリーを横型連続遠心分離洗浄装置に２４４ｋｇ／ｈｒで供給し、次いで、洗浄用有機溶剤として、イプゾール−Ｌ（ＩＰ−Ｌ）（商品名、出光興産株式会社製）を５４ｋｇ／ｈｒで供給し、固液分離及び洗浄を行った。得られた結晶の残留溶剤量は０．１質量％であり、実質上乾燥する必要のない粉末状結晶であった。【００１８】
比較例１
洗浄用有機溶剤として、トルエンを用いる以外は実施例１に準拠して固液分離と洗浄を行った。その結果、得られた結晶中の残留溶剤量は５質量％であり、乾燥工程で乾燥する必要があった。【００１９】
比較例２
固液分離装置として、水平ベルトフィルターを用いる以外は実施例１に準拠して固液分離を行った。その結果、得られた結晶中の残留溶剤量は５〜１０質量％であり、乾燥工程で乾燥する必要があった。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、有機物成分を含む液から目的物を晶析させたスラリーを固液分離する遠心分離過程において、遠心分離によりケーキを生成し、次いで生成したケーキを有機溶剤を用いて洗浄する遠心分離洗浄により、結晶中の有機溶剤の残留量を１質量％以下にし得る結晶スラリーの処理方法を提供するものである。
【国際調査報告】
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