(57)【要約】      （修正有）【課題】フェノール含有混合溶液中から、高濃度のフェノールを効率良く、かつ、容易に回収することができるフェノール濃縮方法の提供。【解決手段】フェノールの濃縮方法はフェノール含有混合溶液中を加熱する加熱工程［１］、混合溶液を気体状態にする気化工程［２］、前記気体状態にした前記混合溶液からフェノールを回収する工程［３］を経てフェノールを回収し、工程［３］はフェノール濃度により処理条件を変えることで効率化が向上。【選択図】図３
2016130217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェノールの濃縮方法であって、
フェノールと水を含む混合溶液を使用し、
該混合溶液を加熱する加熱工程［１］、
混合溶液を気体状態にする気化工程［２］、
前記気体状態にした前記混合溶液からフェノールを回収する工程［３］を有し、
工程［２］においては、前記混合溶液を、圧力１３０Ｐａ以上４０００Ｐａ以下、温度２０℃以上１２０℃以下の雰囲気下に置き気化し、
工程［３］においては、
（１）前記混合溶液の気化状態でのフェノール濃度が５ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下である場合において、１３０Ｐａ以上４０００Ｐａ以下、温度０℃以上３０℃以下の雰囲気下に置くことにより、フェノール析出物を得る工程［３ａ］
（２）前記混合溶液の気化状態でのフェノール濃度が３０ｗｔ％を越える場合において、１３０Ｐａ以上４０００Ｐａ以下、温度０℃以下の雰囲気下に置き、フェノール濃縮液を回収する工程［３ｂ］のいずれかを経て、
フェノールを回収することを特徴とするフェノール濃縮方法。
【請求項２】
前記気化工程［２］は、液体状態の前記混合溶液を、浸透気化法により気体状態にする工程である請求項１または２に記載のフェノール濃縮方法。
【請求項３】
前記加熱工程［１］は、前記混合物を２０℃以上９５℃以下で加熱する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のフェノール濃縮方法。
【請求項４】
前記工程［３ｂ］において、フェノール濃縮液を回収後、二相に分離するまで冷却した後、フェノール相を回収する請求項１ないし３いずれか１項に記載のフェノール濃縮方法。
【請求項５】
前記フェノール回収工程［３ａ］の後に、水析出物を回収する工程[４ａ]を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載のフェノール濃縮方法。
【請求項６】
前記フェノール回収工程［３ｂ］の後に、水相を回収する工程[４ｂ]を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載のフェノール濃縮方法。
【請求項７】
前記加熱工程［１］の前に、逆浸透膜を用いて前記フェノール含有混合溶液を処理する前処理工程を有する請求項１ないし６のいずれか１項に記載のフェノール濃縮方法。
【請求項８】
前記フェノール混合溶液は、無機イオン性物質を含むものである請求項１ないし７のいずれか１項に記載のフェノール濃縮方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェノール濃縮方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フェノール樹脂は、自動車のブレーカー等の部品、電子部品など多くの工業分野に利用されているが、水中にフェノール類がごく微量でも含まれていると、塩素処理の際にクロロフェノール類を生成して異臭を発するため、排水基準が定められている。そのため、排水中に含まれるごく微量のフェノールを分離する必要がある。
【０００３】
このように、排水等の水に含まれるごく微量のフェノールを分離する方法として、分離膜を用いた方法が利用されている。特に、フェノールの選択性に優れているとして、浸透気化膜を用いた方法が用いられている（特許文献１参照）。これにより、フェノールを含む混合物からフェノールを分離することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−５７１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、分離膜を用いた方法では、フェノールを含む混合物から高純度のフェノールを収率よく回収することができないという問題や、回収されたフェノールにはフェノールを含む混合物中の揮発性成分も含まれてしまうという問題があった。
本発明は、フェノール含有混合物中から、高濃度のフェノールを効率良く、かつ、容易に回収することができるフェノール濃縮方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、以下の（１）〜（８）に記載する通りである。
（１）フェノールの濃縮方法であって、フェノールと水を含む混合溶液を使用し、該混合溶液を加熱する加熱工程［１］、混合溶液を気体状態にする気化工程［２］、前記気体状態にした前記混合溶液からフェノールを回収する工程［３］を有し、工程［２］においては、前記混合溶液を、圧力１３０Ｐａ以上４０００Ｐａ以下、温度２０℃以上１２０℃以下の雰囲気下に置き気化し、工程［３］においては、
Ｉ．前記混合溶液の気化状態でのフェノール濃度が５ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下である場合において、１３０Ｐａ以上４０００Ｐａ以下、温度０℃以上３０℃以下の雰囲気下に置くことにより、フェノール析出物を得る工程［３ａ］
ＩＩ．前記混合溶液の気化状態でのフェノール濃度が３０ｗｔ％を越える場合において、１３０Ｐａ以上４０００Ｐａ以下、温度０℃以下の雰囲気下に置き、フェノール濃縮液を回収する工程［３ｂ］のいずれかを経て、フェノールを回収することを特徴とするフェノール濃縮方法。
（２）前記気化工程［２］は、液体状態の前記混合溶液を、浸透気化法により気体状態にする工程である（１）に記載のフェノール濃縮方法。
（３）前記加熱工程［１］は、前記混合物を２０℃以上９５℃以下で加熱する（１）または（２）に記載のフェノール濃縮方法。
（４）前記工程［３ｂ］において、フェノール濃縮液を回収後、二相に分離するまで冷却した後、フェノール相を回収する（１）ないし（３）いずれかに記載のフェノール濃縮方法。
（５）前記フェノール回収工程［３ａ］の後に、水析出物を回収する工程[４ａ]を有する（１）ないし（４）のいずれかに記載のフェノール濃縮方法。
（６）前記フェノール回収工程［３ｂ］の後に、水相を回収する工程[４ｂ]を有する（１）ないし（５）のいずれかに記載のフェノール濃縮方法。
（７）前記加熱工程［１］の前に、逆浸透膜を用いて前記フェノール含有混合溶液を処理する前処理工程を有する（１）ないし（６）のいずれかに記載のフェノール濃縮方法。
（８）前記フェノール混合溶液は、無機イオン性物質を含むものである（１）ないし（７）のいずれかに記載のフェノール濃縮方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、フェノール含有混合物中から、高濃度のフェノールを効率良く、かつ、容易に回収することができる。また、フェノールと揮発性成分とを分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のフェノール濃縮方法を行うためのフェノール濃縮装置の一例を示す図である。
【図２】フェノール濃縮装置のうち、浸透気化膜モジュールを拡大した図である。
【図３】本発明のフェノール濃縮方法の好適な実施形態を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のフェノール濃縮方法の好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明のフェノール濃縮方法は、フェノールおよび水を含む混合物中のフェノールを濃縮する方法である。本発明のフェノール濃縮方法によれば、混合物から、高濃度のフェノールを効率良く、かつ、容易に回収することができる。特に、フェノール濃度が希薄な混合物であっても、本発明のフェノール濃縮方法を用いれば、混合物におけるフェノールの濃度を高めることができる。また、得られた濃縮フェノールは、フェノールの純度が高いため、様々な工業製品の原料等として利用することができる。
【００１０】
≪フェノール濃縮装置≫
まず、本実施形態のフェノール濃縮方法を説明するのに先立って、本実施形態のフェノール濃縮方法に用いるフェノール濃縮装置について説明する。
【００１１】
図１（ａ）および図１（ｂ）は、本発明のフェノール濃縮方法を行うためのフェノール濃縮装置の一例を示す図であり、図２は、フェノール濃縮装置のうち、浸透気化膜モジュールを拡大した図である。
【００１２】
図１（ａ）に示すフェノール濃縮装置１００は、混合物タンク１１０と、浸透気化膜モジュール１２０と、フェノール析出物回収ユニット１３０ａと、不透過物貯留タンク１４０と、水析出物回収ユニット１７０ａを有している。
【００１３】
図１（ｂ）に示すフェノール濃縮装置１００は、混合物タンク１１０と、浸透気化膜モジュール１２０と、フェノール濃縮液回収ユニット１３０ｂと、不透過物貯留タンク１４０と、フェノール相回収ユニット１７０ｂを有している。
【００１４】
図１（ａ）および図１（ｂ）において、混合物タンク１１０と浸透気化膜モジュール１２０とは、供給管路１１５により接続されている。また、供給管路１１５の途中には、前処理モジュール１５０と加熱ユニット１６０とが設けられている。前処理モジュール１５０としては、例えば、凝集剤を用いた沈降処理、ろ過処理、逆浸透膜処理、共沸処理、蒸留処理等を行うモジュールが挙げられる。また、加熱ユニット１６０としては、ヒーター等の加熱手段を備えたものが挙げられる。
【００１５】
図１（ａ）において、浸透気化膜モジュール１２０の透過側（二次側）とフェノール析出物回収ユニット１３０ａとは、透過管路１２５により接続されている。さらに、フェノール析出物回収ユニット１３０ａと水析出物回収ユニット１７０ａとは、透過管路１３５ａにより接続されている。また、浸透気化膜モジュール１２０の供給側（一次側）と不透過物貯留タンク１４０とは、排出管路１２６により接続されている。
【００１６】
図１（ｂ）において、浸透気化膜モジュール１２０の透過側（二次側）とフェノール濃縮液回収ユニット１３０ｂとは、透過管路１２５により接続されている。さらに、フェノール濃縮液回収ユニット１３０ｂとフェノール相回収ユニット１７０ｂとは、フェノール相排出管路１３５ｂにより接続されている。また、浸透気化膜モジュール１２０の供給側（一次側）と不透過物貯留タンク１４０とは、排出管路１２６により接続されている。
【００１７】
また、浸透気化膜モジュール１２０は、図２に示すように、筐体１２１と、筐体１２１の内部空間を隔てるよう設けられた浸透気化膜１とを備えている。筐体１２１の内部空間のうち、浸透気化膜１の一次側が供給側空間１２２であり、浸透気化膜１の二次側が透過側空間１２３である。
【００１８】
フェノール濃縮装置１００で処理される混合物２１０は、フェノールおよび水の混合物である。
【００１９】
ここで、フェノールおよび水の混合物とは、少なくともフェノールと水とを含む混合物のことをいい、水およびフェノール以外のその他の成分を含むものであってもよい。例えば、混合物２１０は、ナトリウムイオン、硫酸イオン、リン酸イオン、カリウムイオン、アンモニウムイオン等の無機イオンを有する無機イオン性物質やその塩等を含むものであってもよい。
【００２０】
また、混合物２１０中におけるフェノールの濃度は、特に限定されず、例えば、０．１質量％以上２０質量％以下である。特に、フェノール濃度が１０質量％以下のような希薄な混合物２１０であっても、本実施形態のフェノール濃縮方法を用いれば、高濃度のフェノールを効率良く、かつ、容易に回収することができる。
【００２１】
また、フェノール濃縮方法は、いかなるイオン指数（ｐＨ）の混合物にも用いることが可能だが、特に、弱酸性からアルカリ性を示すものに好適に用いることができる。具体的には、混合物の水素イオン指数（ｐＨ）が５．５以上９．５以下のものに適用することができる。
【００２２】
≪フェノール濃縮方法≫
以下に、図１（ａ）および図１（ｂ）、図２に示すフェノール濃縮装置１００を用いて行うフェノール濃縮方法の好適な実施形態について説明する。
【００２３】
図３（ａ）および図３（ｂ）は、本発明のフェノール濃縮方法の好適な実施形態を示す工程図である。
本実施形態のフェノール濃縮方法は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、［０］前処理工程と、［１］加熱工程と、［２］気化工程と、［３］フェノール回収工程と、［４］水回収工程とを有している。
【００２４】
なお、以下に説明するフェノール濃縮方法では、［２］気化工程としては、浸透気化法を気化工程の場合について、代表に説明する。例えば、被処理液がフェノール水溶液である場合、その濃度は通常１〜２質量％という低濃度であり、工業的な利用には適さない。また、被処理液は工場廃液等である場合が多く、その場合、フェノールや水の他に無機塩やポリマー等の不純物も含んでいる。フェノール水溶液を工業的に利用するためには一般的にフェノール濃度が７０質量％以上である必要があるとされているため、浸透気化法といった分離、濃縮方法が欠かせない。
【００２５】
また、以下に説明するフェノール濃縮方法は次のようになる。
［０］混合物２００から主に水を除去して混合物２１０を得た後、［１］混合物２１０を加熱し、［２］混合物２１５中のフェノールと水とが気体状態になる温度および圧力の雰囲気下に、混合物２１５を置くことにより、気化状態の混合物２２０を得た後、気化状態の混合物２２０のフェノール濃度に応じて工程を選択する。
気化状態の混合物２２０のフェノール濃度が５質量％以上３０質量％以下である時、［３ａ］気化状態の混合物２２０から、フェノール析出物２３０ａを回収し、その後さらに、［４ａ］混合物２２０からフェノール析出物２３０ａを回収することで残った処理残渣２３１ａから、水析出物２４０ａを回収する方法について主に説明する。
気化状態の混合物２２０のフェノール濃度が３０質量％を超える時、［３ｂ］気化状態の混合物２２０を凝縮しフェノール濃縮液２３０ｂとして回収した後、二相分離した下側のフェノール相２３１ｂを回収し、その後さらに、［４ｂ］水相２４０ｂを回収する方法について主に説明する。
【００２６】
ここで、フェノール相のフェノール濃度は６０質量％以上９９質量％以下であり、水相のフェノール濃度は０質量％以上１０質量％以下である。
【００２７】
以下、各工程について詳細に説明する。
［０］前処理工程
まず、フェノールおよび水を含む混合物２００を用意する。
【００２８】
なお、本実施形態では、混合物２００として以下のものを用いた場合について、中心的に説明する。
【００２９】
混合物２００は、フェノール、水で構成されたものとする。また、混合物１０は、室温で液体状態のものとする。
【００３０】
次に、混合物２００に前処理を施す。前処理では、混合物２００中の異物を除去したり、混合物２００の減容化を図る。
【００３１】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、混合物タンク１１０中に貯留された混合物２００が、供給管路１１５を経て前処理モジュール１５０に送られると、そこで前処理が行われる。
【００３２】
前処理モジュール１５０としては、前述したように、例えば、凝集剤を用いた沈降処理、ろ過処理、逆浸透膜処理、共沸処理、蒸留処理等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、逆浸透膜処理を用いることが特に好ましい。これにより、混合物２００を効率的に減容することができる。
【００３３】
ここで、逆浸透膜処理とは、逆浸透膜（ＲＯ膜）を用いて、混合物２００中に含まれる水を除去し、混合物２００を減容する処理をいう。具体的には、例えば、逆浸透膜を隔てて供給側（一次側）に混合物２００を供給し、供給側に圧力をかけることにより、混合物２００中の水が、供給側から逆浸透膜を透過して透過側に移動する。このような逆浸透膜処理を用いることにより、混合物２００から主に水を除去することができ、混合物２００よりも水の量が少ない混合物２１０を得ることができる。すなわち、混合物２００を減容することができる。また、逆浸透膜は、水は透過するが、フェノールは透過しにくい性質を有する膜である。そのため、混合物２００に逆浸透膜処理を施すことにより、逆浸透膜処理が施された混合物２１０のフェノール濃度を、逆浸透膜処理を施す前の混合物２００よりも高くすることができる。
【００３４】
また、逆浸透膜の形状としては、特に限定されず、例えば、平膜、中空糸膜、スパイラル膜、チュブラー膜等いかなるものを用いてもよい。
【００３５】
また、逆浸透膜の材質としては、特に限定されないが、例えば、酢酸セルロース、芳香族ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリスルホン等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３６】
また、前処理モジュール１５０として、いかなる前処理を用いるかは、混合物２００中に含まれる物質に応じて適宜選択することができる。例えば、混合物２００が、水およびフェノール以外のその他の成分を含むものである場合には、その他の成分を選択的に分離するような分離膜等を用いたろ過処理を用いることができる。
【００３７】
なお、前処理を行う時間は、用いる混合物２００の量や種類等によって適宜変更すればよいが、例えば、５分以上２４時間以下である。
【００３８】
また、本前処理工程は、混合物の種類や量等によって、適宜省略してもよい。例えば、混合物中におけるフェノール濃度が比較的高いものである場合には、本前処理工程を省略してもよい。
【００３９】
［１］加熱工程
次に、液体状態の混合物２１０を加熱し、混合物２１５を得る。
【００４０】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、前処理に供された混合物２１０は、供給管路１１５を経て加熱ユニット１６０に送られ、加熱ユニット１６０で加熱される。これにより、混合物２１５を得る。このような加熱工程を設けることで、後述する［２］浸透気化膜を用いた気化工程において、混合物２１０の処理効率をさらに高めることができる。これについては、［２］気化工程にて詳述する。
【００４１】
また、加熱ユニット１６０としては、特に限定されないが、ヒーター等の加熱手段を備えたものが挙げられる。
【００４２】
また、混合物２１０を加熱する温度（加熱温度）は、特に限定されないが、２０℃以上９５℃以下が好ましく、３０℃以上７０℃以下がより好ましく、４０℃以上６０℃以下がさらに好ましい。これにより、後述する［３］浸透気化法による気化工程において、浸透気化膜１が劣化するのを防ぐとともに、混合物２１０の処理効率をさらに高めることができる。
【００４３】
なお、前処理を行う時間は、用いる混合物２１０の量や種類等によって適宜変更すればよいが、例えば、５分以上２４時間以下である。
【００４４】
また、本加熱工程は、混合物の種類や量等によって、適宜省略してもよい。また、例えば、後述する気化工程において、浸透気化法を用いない場合には、本加熱工程を省略してもよい。
【００４５】
［２］気化工程
次に、液体状態の混合物２１５を、浸透気化法により処理する。これにより、液体状態の混合物２１５から、気体状態の混合物２００を得ることができる。
【００４６】
ここで、本実施形態は、フェノール回収工程の前に、フェノールおよび水の混合物を、フェノールと水とが気体状態になる温度および圧力の雰囲気下に置く気化工程を有することに特徴がある。
【００４７】
具体的には、本実施形態は、フェノール回収工程の前に、フェノールおよび水の混合物を、圧力１３０Ｐａ以上４０００Ｐａ以下、温度２０℃以上１２０℃以下の雰囲気下に置くことにより、混合物を気体状態にする気化工程を有するものである。特に、気化工程において、混合物２１５を、圧力１５０Ｐａ以上３５００Ｐａ以下、温度３０℃以上１１０℃以下の雰囲気下に置くのがより好ましく、圧力１８０Ｐａ以上３０００Ｐａ以下、温度４０℃以上１００℃以下の雰囲気下に置くのがさらに好ましい。
【００４８】
混合物２１５を、前記範囲内の圧力および温度の雰囲気下に置くことにより、温度および圧力を制御することのみで、混合物２１５から、容易にかつ確実に気体状態の混合物２２０を得ることができる。このように、後に詳述する［３］フェノール回収工程に先立ち、本気化工程において、混合物２１５を確実に気体状態にすることで、最終的に得られる濃縮フェノールの、フェノール濃度を特に高くすることができる。
【００４９】
これに対し、圧力が前記下限値未満である場合、減圧するのに多大なエネルギーを消費するおそれがあり、フェノール濃縮装置１００の安定性を十分に保つことができない場合がある。また、圧力が前記上限値を超えると、混合物２１５を気化状態とするのが困難な場合がある。その結果、［３ａ］フェノール回収工程において、フェノール析出物２３０ａを回収することができない可能性がある。
【００５０】
一方、温度が前記下限値未満である場合、混合物２１５を気体状態とするのが困難となり、処理効率が低下するおそれがある。また、温度が前記上限値を超えると、加温するのに多大なエネルギーを消費するおそれがある。また、浸透気化法を用いて、液体状態の混合物２１５から、気体状態の混合物２２０を得る場合は、浸透気化膜１が劣化し耐久性が低下する可能性がある。
【００５１】
本実施形態では、本気化工程において、前述したように、浸透気化法を用いて、液体状態の混合物２１５を、前記の圧力および温度の雰囲気下に置くことで、液体状態の混合物２１５から、気体状態の混合物２２０を得ることができる。
【００５２】
ここで、浸透気化法とは、浸透気化膜１を用い、浸透気化膜１を透過させることで気体状態の混合物２２０を得る方法をいう。具体的には、図１（ａ）および図１（ｂ）、図２に示すように、混合物２１５が、供給管路１１５を経て浸透気化膜モジュール１２０の供給側空間１２２に送られる。そして、浸透気化膜モジュール１２０の透過側空間１２３を透過管路１２５に接続された減圧ポンプ（図示せず）により前記範囲内の圧力にする。また、この際に、供給側空間１２２および透過側空間１２３の温度を、前記範囲内の温度に保つ。これにより、混合物２１５が供給側空間１２２から浸透気化膜１を透過して透過側空間１２３に移動する。その結果、透過側空間１２３に、気体状態の混合物２２０を得ることができる。このように、浸透気化法を用いて前記温度および圧力の雰囲気下に置くことにより、混合物２１５から気体状態の混合物２２０をさらに容易かつ確実に得ることができる。
【００５３】
また、浸透気化膜１は、水よりもフェノールを優先的に透過する機能を有する。したがって、混合物２１５中のフェノールが、水よりも優先的に、供給側空間１２２から浸透気化膜１を透過して透過側空間１２３に移動する。その結果、透過側空間１２３に得られた混合物２２０は、混合物２１５よりもフェノール濃度の高いものとなる。このように、浸透気化法を用いることにより、混合物２１５から気化状態の混合物２２０を得るとともに、得られた混合物２２０中のフェノール濃度を混合物２１５よりも高くすることができる。
【００５４】
さらに、［２］気化工程において、混合物２１０を、［１］加熱工程で説明した温度に加熱しておくことにより、浸透気化法を用いた本気化工程における混合物２１５の処理効率を、より高めることができる。よって、本気化工程における温度は前記加熱工程と同じ温度にするのが好ましい。
【００５５】
浸透気化膜１の形状としては、特に限定されず、例えば、袋状型、平膜型、中空糸型、管状型、スパイラル型等の緻密質膜を採用することができる。
【００５６】
このような浸透気化膜１の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜５００μｍ程度であるのが好ましく、２０〜４００μｍ程度であるのがより好ましい。浸透気化膜１の平均厚さを前記範囲内に設定することにより、供給側空間１２２と透過側空間１２３とを確実に隔てることができ、混合物２１５から気化状態の混合物２２０をより確実に得ることができる。
【００５７】
また、浸透気化膜の材質は、特に限定されないが、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド等の高分子膜またはこれらの複合膜などが挙げられる。これらの中でも特に、ポリアミドを含むものが好ましい。これにより、フェノールの分離性能を高めつつ、浸透気化膜１の機械的特性を高めることができる。
【００５８】
なお、浸透気化膜１の成形方法は、特に限定されないが、例えば、乾式製膜法、湿式製膜法、押出法等が挙げられる。これらの中でも特に、押出法であるのが好ましい。押出法により浸透気化膜を成形する場合には、例えば、溶融温度１００℃以上３００℃以下の範囲で、浸透気化膜を構成する材料を含むものを押出成形することにより、浸透気化膜１を得ることができる。
【００５９】
また、浸透気化膜１は、必要に応じて、電子線照射処理、コロナ放電処理、アーク放電処理、エキシマ光の照射処理、プラズマ処理、エッチング処理、フェノールと親和性の高い官能基を導入するコーティング処理等を施したものであってもよい。これらの中でも特に、電子線照射処理を施してなるものが好ましい。これにより、フェノールの透過性を大きく阻害することなく、浸透気化膜１の耐久性等の機械的特性の向上を図ることができる。
【００６０】
また、浸透気化法を用いて得られた混合物２２０中におけるフェノールの含有率は、例えば、０．１質量％以上９５質量％以下である。０．１質量％以上５質量％未満の場合、フェノール回収工程[３ａ]を選択すると、混合物２２０中におけるフェノールがフェノール析出物２３１ａとしては回収されず、水析出物２４０ａとして回収される。またフェノール回収工程［３ｂ］を選択すると、回収されたフェノール濃縮液２３０ｂが二相分離を起こすことができない。したがって、混合物２２０中におけるフェノールの含有率が０．１質量％以上５質量％未満の場合は、［３］フェノール回収工程を行うことが好ましくなく、前記［０］前処理工程を行うか再度浸透気化膜で濃縮する事が望ましい。５質量％以上９５質量％未満の場合は、前述したような浸透気化法を用いることで、フェノール濃度が０．１質量％以上１０質量％以下のような希薄な混合物２１５を用いた場合であっても、フェノールの含有率を前記の範囲内の含有率まで高めることができる。
【００６１】
また、混合物２１５中に無機イオン性物質を含む場合には、本気化工程にて、無機イオン性物質は、浸透気化膜モジュール１２０の供給側空間１２２から排出管路１２６を経て不透過物貯留タンク１４０に送られ、フェノールから分離されることから、回収するフェノールの純度を高めることができる。
【００６２】
［３］フェノール回収工程
次に、［２］気化工程にて気体状態の混合物２２０を、所定の温度および圧力の雰囲気下に置く。これにより、主にフェノールを含むフェノール析出物２３０ａおよびフェノール相２３１ｂを得ることができる。
【００６３】
気体状態の混合物２２０中におけるフェノールの含有率に応じて、フェノール回収工程の方式を選択する。気体状態の混合物２２０のフェノール濃度が５質量％以上３０質量％以下である時は［３ａ］の工程を選択し、気体状態の混合物２２０のフェノール濃度が３０質量％を超える時は［３ｂ］の工程を選択する。
【００６４】
気体状態の混合物２２０のフェノール濃度が５質量％以上３０質量％以下である時に［３ｂ］の工程を選択してもフェノール相を得られることがある。しかしながら、混合物２２０のフェノール濃度が前記の範囲である場合、水相に含まれるフェノールの割合が高くなってしまう。そのため、［３ａ］の工程を行った方が回収の効率がよく好ましい。
【００６５】
気体状態の混合物２２０のフェノール濃度が３０質量％を超える時に［３ａ］の工程を選択してもフェノール析出物を得ることはできる。しかしながら、混合物２２０のフェノール濃度が前記を超える場合、フェノールが［３ａ］の工程で回収しきれず、後に記載の［４ａ］の工程で水析出物として回収されてしまう。結果として、［３ｂ］を選択した方が回収の効率がよく好ましい。
【００６６】
［３ａ］気体状態の混合物２２０のフェノール濃度が５質量％以上３０質量％以下である時、本実施形態では、気化工程の後、気化工程での温度および圧力のうちの少なくとも一方を変更することにより、気化工程により得られた気体状態の混合物２２０から、フェノール析出物を回収するフェノール回収工程とを有することを特徴とする。
【００６７】
具体的に、本実施形態は、気化工程により得られた気体状態の混合物を、圧力１３０Ｐａ以上４０００Ｐａ以下、温度０℃以上３０℃以下の雰囲気下に置き、フェノール析出物を回収するフェノール回収工程とを有するものである。特に、フェノール回収工程において、混合物２２０を、圧力１５０Ｐａ以上３５００Ｐａ以下、温度５℃以上２７℃以下の雰囲気下に置くのがより好ましく、圧力１８０Ｐａ以上３０００Ｐａ以下、温度１０℃以上２５℃以下の雰囲気下に置くのがさらに好ましい。
【００６８】
［２］気化工程を経て、気体状態となった混合物２２０を、前記範囲内の圧力および温度の雰囲気下に置くことにより、水は気体状態のままで、フェノールのみを気体状態から固体状態または液体状態に状態変化させることができる。このように、フェノールの状態と水の状態とを、それぞれ異なる状態とすることで、フェノールと水とを相分離することができる。このように、本フェノール回収工程において、気化工程での温度および圧力のうちの少なくとも一方を変更することにより、水とフェノールとを確実かつ容易に分離することができる。その結果、主にフェノールを含む、液体状態または固体状態のフェノール析出物２３０ａと、主に水を含む、気体状態の処理残渣２３１ａとを得ることができる。なお、この処理残渣２３１ａは、後述する［４］水回収工程に供される。
【００６９】
これに対し、圧力が前記下限値未満である場合、減圧するのに多大なエネルギーを消費するおそれがあり、フェノール濃縮装置１００の安定性を十分に保つことができない場合がある。また、圧力が前記上限値を超えると、本来、気体状態のままとしておくべき水が、液体状態または固体状態となってしまうおそれがある。そのため、混合物２２０中の水およびフェノールの双方が、液体状態または固体状態となってしまい、混合物２２０を、水とフェノールとに分離することができなくなる可能性がある。その結果、得られたフェノール析出物２３０ａには、フェノールだけでなく、比較的多量の水が混在してしまい、フェノール析出物２３０ａのフェノール濃度を高くすることができない可能性がある。
【００７０】
一方、温度が前記下限値未満である場合、本来、気体状態のままとしておくべき水が、液体状態または固体状態となってしまうおそれがあり、混合物２２０中の水およびフェノールの双方を相分離することができなくなるおそれがある。その結果、得られたフェノール析出物２３０ａには、フェノールだけでなく、比較的多量の水が混在してしまい、フェノール析出物２３０ａのフェノール濃度を高くすることができない可能性がある。また、温度が前記上限値を超えると、本来、液体状態または固体状態とするべきフェノールが、気体状態のままとなってしまい、フェノール析出物２３０ａを得ることができない場合がある。
【００７１】
このように、本実施形態では、フェノール回収工程に先立ち、前記のような気化工程を設ける点に特徴を有している。さらに、［２］気化工程および［３ａ］フェノール回収工程の前に、［０］前処理工程を設けることで、予め混合物２００中の異物を除去したり、混合物２１０の減容化をすることができるため、水とフェノールとをより効率よく分離することができる。そのため、フェノール濃縮処理の処理時間を短縮することができる。また、［０］前処理工程において、逆浸透膜を用いた前処理を施すことにより、混合物２００中の水を優先的に除去することができるため、混合物２００の減容化の効果がさらに顕著に発揮される。
【００７２】
また、本フェノール回収工程では、気化工程での温度および圧力のうちの少なくとも一方を変更すればよいが、特に、温度を変更するほうがより好ましい。これにより、工程ごとに圧力を変更するよりも、各工程の制御を容易に行うことができるため、一連のフェノール濃縮工程をより簡便に行うことができる。そのため、フェノール析出物２３０ａの回収効率を向上させることができる。
【００７３】
また、本フェノール回収工程にて温度を変更する場合には、本フェノール回収工程における温度が、気化工程での温度よりも低くなるように変更するのが好ましい。また、本フェノール回収工程にて圧力を変更する場合には、本フェノール回収工程における圧力が、気化工程での圧力よりも低くなるように変更するのが好ましい。これにより、本フェノール回収工程において、フェノールの状態と水の状態とをより確実に異なる状態とすることができる。
【００７４】
このようなフェノール回収工程は、図１（ａ）に示す装置を用いて行うことができる。具体的には、図１に示すように、混合物２２０が、浸透気化膜モジュール１２０の透過側空間１２３から透過管路１２５を経てフェノール析出物回収ユニット１３０に送られる。そして、フェノール析出物回収ユニット１３０において、混合物２２０を、所定の温度および圧力の雰囲気下に置く。これにより、主にフェノールを含むフェノール析出物２３０ａを得ることができる。
【００７５】
フェノール析出物回収ユニット１３０としては、圧力および温度を、前述した範囲内の温度および圧力に調整するものであればよく、例えば、各種温度調整手段や、真空ポンプ等を備えているものが挙げられる。
【００７６】
また、得られたフェノール析出物２３０ａ中におけるフェノールの含有率は、例えば、８５質量％以上である。特に、フェノール濃度が０．１質量％以上１０質量％以下のような希薄な混合物を用いた場合であっても、本実施形態のフェノール濃縮方法を用いれば、フェノールの含有率を前記の範囲内の含有率まで高めることができる。このように高濃度のフェノールを回収することができる。
【００７７】
本フェノール回収工程により得られた、濃縮後のフェノール析出物２３０ａは、前記のようにフェノール濃度が高いものであるため、工業原料等として広く利用することができる。フェノール析出物２３０ａを工業原料等に用いる場合には、例えば、フェノール析出物２３０ａに必要な量の水を加えればよい。このように、フェノール析出物２３０ａは、用途に合わせた水の量で希釈すれば、高濃度フェノール水溶液を容易に得ることができるため、幅広い工業用原料として用いることができる。また、本実施形態のフェノール濃縮方法を用いれば、混合物２００中のフェノールと水とを確実かつ容易に分離することができるため、フェノールの廃棄や無害化処理の効率を高めることができる。
【００７８】
［３ｂ］気化状態の混合物２２０のフェノール濃度が３０質量％を超える時、本実施形態では、気化工程の後、気化工程での温度および圧力のうちの少なくとも一方を変更することにより、気化工程により得られた気体状態の混合物２２０からフェノール濃縮液２３０ｂを回収するフェノール回収工程を有することを特徴とする。
【００７９】
具体的に、本実施形態は、気化工程により得られた気体状態の混合物２２０を、圧力１３０Ｐａ以上４０００Ｐａ以下、温度０℃以下の雰囲気下に置き、フェノール濃縮液２３０ｂを回収するフェノール回収工程を有するものである。特に、フェノール回収工程において、混合物２２０を、圧力１５０Ｐａ以上３５００Ｐａ以下、温度−１０℃以下の雰囲気下に置くのがより好ましく、圧力１８０Ｐａ以上３０００Ｐａ以下、温度−２０℃以下の雰囲気下に置くのがさらに好ましい。
【００８０】
気体状態の混合物２２０をフェノール濃縮液２３０ｂとして回収する方法として、一般的な凝縮方法を用いればよく、例えば透過物を加圧したり（常圧に戻したり）冷却したりすればよい。このうち、冷却には、各種冷却器や液体窒素のような冷却剤を用いればよい。
【００８１】
次に、回収したフェノール濃縮液２３０ｂをフェノール相２３１ｂと水相２４０ｂに分離させる。手段は特に限定されないが簡便な手段として、常圧で１０〜４０℃にすることが好ましい。このとき、フェノール濃度が低い水相が上澄み溶液に、フェノール濃度が高いフェノール相２３１ｂが下側の溶液になる。この二相分離を利用してフェノール相２３１ｂを水相２４０ｂから分離して回収すればよい。
【００８２】
前記フェノール相２３１ｂを水相２４０ｂと分離して回収する方法としては、例えば上澄み溶液の水相２４０ｂを吸引して分離する方法や、分液漏斗を用いてフェノール相２３１ｂのみを分離する方法があるが、これらに限定されたものではない。
【００８３】
このようなフェノール回収工程は、図１（ｂ）に示す装置を用いて行うことができる。具体的には、図１（ｂ）に示すように、混合物２２０が、浸透気化膜モジュール１２０の透過側空間１２３から透過管路１２５を経てフェノール濃縮液回収ユニット１３０に送られる。そして、フェノール濃縮液回収ユニット１３０ｂにおいて、所定の温度および圧力の雰囲気下に置く。これにより、フェノール濃縮液３０ａを得ることができる。その後、フェノール濃縮液回収ユニット１３０ｂ内でフェノール濃縮液２３０ｂをフェノール相２３１ｂと水相２４０ｂに分離させ、下側のフェノール相２３１ｂを分液し、透過配管１３５を経てフェノール相回収ユニット１７０ｂでフェノール相２３１ｂを得ることができる。
【００８４】
また、本フェノール回収工程では、気化工程での温度および圧力のうちの少なくとも一方を変更すればよいが、特に、温度を変更するほうがより好ましい。これにより、工程ごとに圧力を変更するよりも、各工程の制御を容易に行うことができるため、一連のフェノール濃縮工程をより簡便に行うことができる。そのため、フェノールリッチ相３０ｂの回収効率を向上させることができる。
【００８５】
フェノール濃縮液回収ユニット１３０ｂとしては、圧力および温度を、前述した範囲内の温度および圧力に調整するものであればよく、例えば、各種温度調整手段や、真空ポンプ等を備えているものが挙げられる。
【００８６】
また、得られたフェノール相２３１ｂ中におけるフェノールの含有率は、例えば、６５質量％以上である。特に、フェノール濃度が０．１質量％以上１０質量％以下のような希薄な混合物を用いた場合であっても、本実施形態のフェノール濃縮方法を用いれば、フェノールの含有率を前記の範囲内の含有率まで高めることができる。このように高濃度のフェノールを回収することができる。
【００８７】
本フェノール回収工程により得られた、濃縮後のフェノール相２３１ｂは、前記のようにフェノール濃度が高いものであるため、工業原料等として広く利用することができる。フェノール相２３１ｂを工業原料等に用いる場合には、例えば、フェノール相２３１ｂに必要な量の水を加えればよい。また、より純度の高いフェノールを必要とする場合は、例えば、蒸留処理、共沸蒸留処理、脱水膜処理、吸着処理、抽出処理などを施すことで、純度を上げることができる。このように、フェノール相２３１ｂは、用途に合わせ、濃縮および希釈すれば、高濃度フェノール水溶液を容易に得ることができるため、幅広い工業用原料として用いることができる。また、本実施形態のフェノール濃縮方法を用いれば、混合物２００中のフェノールと水とを確実かつ容易に分離することができるため、フェノールの廃棄や無害化処理の効率を高めることができる。
【００８８】
［４］水回収工程
［４ａ］気化状態の混合物２２０のフェノール濃度が５質量％以上３０質量％以下である時、［３ａ］フェノール回収工程を経て、混合物２２０からフェノール析出物２３０ａが分離された気体状態の水である処理残渣２３１ａを、所定の圧力下で冷却する。これにより、主に水を含む水析出物２４０ａを得ることができる。
【００８９】
具体的には、図１（ａ）に示しように、処理残渣２３１ａが、フェノール析出物回収ユニット１３０ａから透過管路１３５を経て水析出物回収ユニット１７０ａに送られる。そして水析出物回収ユニット１７０ａにおいて、処理残渣２３１ａを、所定の温度および圧力の雰囲気下に置く。これにより、主に、固体状態または液体状態の水を含む水析出物２４０ａを得ることができる。
【００９０】
具体的には、処理残渣２３１ａを、圧力１３０Ｐａ以上４０００Ｐａ以下、温度−２００℃以上１０℃以下の雰囲気下に置くのが好ましく、圧力１５０Ｐａ以上３５００Ｐａ以下、温度−１５０℃以上０℃以下の雰囲気下に置くのがより好ましく、圧力１８０Ｐａ以上３０００Ｐａ以下、温度−１００℃以上−５℃以下の雰囲気下に置くのがさらに好ましい。これにより、主に、固体状態または液体状態の水を含む水析出物２４０ａを容易かつ確実に得ることができる。このように、水析出物２４０ａを固体状態または液体状態とすることで、水析出物２４０ａが気体状態である場合に比べ、水を回収するのが容易となる。
【００９１】
水析出物回収ユニット１７０ａとしては、圧力および温度を、前記範囲内の温度および圧力に調整するものであればよく、例えば、各種冷却器や、液体窒素、グリコール系の不凍液等を備えたものや、真空ポンプ等を備えているものが挙げられる。
【００９２】
混合物２００に揮発性成分が含まれている場合、揮発性成分は［２］気化工程、［３］フェノール回収工程および［４］水回収工程により、主に水析出物２４０ａとして回収される。これによりフェノール析出物２３０ａと揮発性成分の分離を簡便に行うことができる。
【００９３】
混合物２００に含まれる揮発性成分としては、各種無機イオン、例えばアンモニウムイオン、硝酸イオン、塩素イオンや各種揮発性有機化合物、例えばトルエン、キシレン、酢酸エチルなどが挙げられる。
【００９４】
［４ｂ］気化状態の混合物２０のフェノール濃度が３０質量％を超える時、［３ｂ］フェノール回収工程を経て、フェノール濃縮液２３０ｂからフェノール相２３１ｂを分離した際に発生する水相２４０ｂをそのまま回収すればよい。
【００９５】
得られた水相２４０ｂ中におけるフェノールの含有率は、例えば、１０質量％以下である。水相２４０ｂのフェノールの含有率が０．５質量％以上１０質量％以下である場合は、水相２４０ｂを再び本実施形態のフェノール濃縮方法を用いることで、高濃度のフェノールを回収することができる。
【００９６】
混合物２００に揮発性成分が含まれている場合、揮発性成分は［２］気化工程、［３］フェノール回収工程および［４］水回収工程により、主に水相２４０ｂとして回収される。これによりフェノール相２３１ｂと揮発性成分の分離を簡便に行うことができる。
【００９７】
なお、［２］気化工程、［３］フェノール回収工程および［４］水回収工程の合計処理時間は、特に限定されないが、３０分以上７２時間以下であるのが好ましく、１時間以上４８時間以下であるのが特に好ましい。これにより、効率よくフェノール濃縮を行うことができ、フェノール析出物２３０ａおよびフェノール相２３１ｂ、水析出物２４０ａおよび水相２４０ｂの回収効率を向上させることができる。
【００９８】
また、［２］気化工程、［３］フェノール回収工程および［４］水回収工程は、それぞれ各工程で説明した温度および圧力に設定すればよいが、特に、これらの工程の圧力を一定にしつつ、各工程の温度のみをそれぞれ変更するのが好ましい、これにより、工程ごとに温度と圧力を変更するよりも、各工程の制御を容易に行うことができ、一連のフェノール濃縮工程をより効率よく、より容易に行うことができる。また、圧力を制御するための真空ポンプ等を工程ごとに設ける必要がないため、装置の簡略化を図ることができる。
【００９９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記のものに限定されるものではない。
【０１００】
例えば、前述した実施形態では、気化工程は浸透気化法を用いたものについて説明したが、気化工程はこれに限定されず、例えば、減圧蒸留装置を用いて混合物を気化する減圧蒸留処理や、蒸気透過処理のように、混合物を加熱することで気化する処理等を用いてもよい。
【０１０１】
ここで、蒸気透過処理とは、蒸気透過膜を用い、フェノールおよび水の混合物を加熱して気化された蒸気を、蒸気透過膜を透過させることで脱水処理をおこなうことをいう。
【０１０２】
蒸気透過膜はフェノールよりも水を優先的に透過する機能を有する。したがって、前記気化された蒸気中の水が、フェノールよりも優先的に透過する。その結果、膜を透過しなかった蒸気のフェノール濃度を高くすることができる。
【０１０３】
蒸気透過膜の材質は特に限定されないが、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド等の高分子膜や、ゼオライト膜などの無機膜などが挙げられる。
【実施例】
【０１０４】
以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【０１０５】
１．混合物のフェノール濃縮
（実施例１）
まず、水、フェノール、無機イオン性物質を混合し、フェノール濃度：２質量％、アンモニウムイオンを含む無機イオン性物質：１質量％の混合物（ｐＨ８．５）を用意した。
【０１０６】
［１］加熱工程
次に、混合物を、６０℃で加熱した。
【０１０７】
［２］気化工程
次に、浸透気化膜として、ポリアミド含有ポリマー（ポリアミド含有率３５〜４０％、）を用い、溶融温度１８０〜２３０℃の範囲で押出法により、厚さ１００μｍのフィルム状（平状）に成形した膜を用意した。
【０１０８】
次いで、浸透気化膜を浸透気化膜モジュールに取り付け、浸透気化膜の供給側に、加熱処理された混合物を供給した。次いで、浸透気化膜モジュールの透過側を減圧ポンプにより、１３３０Ｐａに減圧した。そして、供給側および透過側の双方を６０℃の雰囲気下に保持し、浸透気化を施した。
【０１０９】
ここでフェノール回収工程の条件を定めるため、気化状態となった混合物、気化混合物を液体窒素で冷却されたガラストラップに３０分間回収し、フェノール濃度、アンモニア濃度を測定した。フェノール濃度は２０質量％、アンモニア濃度は６４００ｐｐｍであった。
【０１１０】
［３］フェノール回収工程
次に、気化混合物を、１３３０Ｐａのまま、１５℃の雰囲気下に置いた。これにより、濃縮されたフェノール、濃縮フェノールを得た。
【０１１１】
［４］水回収工程
次に、混合物から濃縮フェノールを除いた処理残渣を、１３３０Ｐａのまま、−２０℃のグリコール系の不凍液で冷却されたガラストラップ内に置いた。これにより、分離された水溶液を得た。
【０１１２】
（実施例２〜５）
［１］加熱工程、［２］気化工程ならびに［３］フェノール回収工程の条件をそれぞれ、表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてフェノールを濃縮した。
【０１１３】
（実施例６〜８）
まず、水、フェノール、無機イオン性物質を混合し、フェノール濃度：５質量％、アンモニウムイオンを含む無機イオン性物質：１質量％の混合物（ｐＨ８．２）を用意した。
【０１１４】
［１］加熱工程および［２］気化工程の条件を、それぞれ、表１に示すようにし、気化混合物のフェノール濃度が５８質量％であったため、［３］フェノール回収工程および［４］水回収工程を表１に示すように同一の条件にして、気化混合物を分離せず回収した。その後、回収した気化混合物を室温にて３０分静置させ、フェノール相と水相に分離させた。
【０１１５】
分液漏斗を用いて、フェノール相を回収し、濃縮フェノールを得た。また、残渣となった水相を回収し、水を得た。
【０１１６】
（実施例９）
［１］加熱工程の温度を１１０℃に変更し、［２］気化工程において、浸透気化法による処理を行わず、代わりに、Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ−１膜による蒸気透過法を用いて、表１に示す温度および圧力で混合物を処理する蒸気透過処理を施した以外は、実施例１と同様にしてフェノールを濃縮した。
【０１１７】
（比較例１、２）
［３］フェノール回収工程の温度を−２０℃に変更した以外は、実施例１と同様にしてフェノールを濃縮した。
【０１１８】
（比較例３）
［２］気化工程、［３］フェノール回収工程ならびに［４］水回収工程の圧力を５３２０Ｐａに変更した以外は、実施例２と同様にしてフェノールを濃縮した。
【０１１９】
（比較例４）
［２］気化工程、［３］フェノール回収工程ならびに［４］水回収工程の圧力を８０Ｐａに変更した以外は、実施例３と同様にしてフェノールを濃縮した。
【０１２０】
（比較例５）
混合物のフェノール濃度を０．１質量％にして、気化混合物の濃度を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてフェノールを濃縮した。
【０１２１】
（比較例６）
混合物のフェノール濃度を０．１質量％にして、気化混合物の濃度を表１に示すように変更した以外は、実施例６と同様にしてフェノールを濃縮した。
【０１２２】
（比較例７）
［３］フェノール回収工程の温度を１５℃に変更した以外は、実施例６と同様にしてフェノールを濃縮した。
【０１２３】
（比較例８）
［１］加熱工程を実施しなかった以外は、実施例１と同様にしてフェノールを濃縮した。
【０１２４】
前記各実施例および各比較例の気化混合物の構成、フェノール濃縮条件を表１にまとめて示した。
【０１２５】
なお、表中、浸透気化法による処理を「浸透気化」、蒸気透過法を用いた処理を「蒸気透過」、気化工程、フェノール回収工程および水回収工程に要した合計時間を「３工程の合計時間」として示した。
【０１２６】
なお、気化混合物のフェノール回収工程前のフェノール濃度は、気化混合物すべてを凝縮させた後、キャピラリガスクロマトグラフシステムＧＣ−２０１４（島津製作所製）を用いて測定した。
【０１２７】
また、気化混合物のフェノール回収工程前のアンモニア濃度は、ＩＣＳ−３０００型イオンクロマトグラフ（ダイオネクス製）を用いて測定した。
【０１２８】
また、各実施例および比較例１、４、７で得られた濃縮フェノールは、液体状態、固体状態またはこれらが混在した状態であった。
【０１２９】
２．フェノール析出物の評価
以上のようにして得られた濃縮フェノールについて、フェノール濃度とアンモニア濃度を測定した。測定結果を表１に示す。
【０１３０】
なお、得られた濃縮フェノールのフェノール濃度は、キャピラリガスクロマトグラフシステムＧＣ−２０１４（島津製作所製）を用いて測定した。
【０１３１】
また、得られた濃縮フェノールのアンモニア濃度は、ＩＣＳ−［０］０型イオンクロマトグラフ（ダイオネクス製）を用いて測定した。
【０１３２】
３．全透過流束の評価
以上のようにして得られた濃縮フェノールおよび水について、全透過流束を算出した。測定結果および算出結果を表１に示す。
【０１３３】
なお、全透過流束は、以下の関係式から求めた。
全透過流束  ＝  透過量／浸透気化膜の有効面積
【０１３４】
４．回収効率の評価
以上のようにして得られた濃縮フェノールおよび水について、回収効率を算出した。測定結果および算出結果を表１に示す。
【０１３５】
なお、回収効率は、以下の関係式から求めた。
回収効率  ＝  濃縮フェノール中のフェノール量／全透過液のフェノール相におけるフェノール量
【表１】
2016130217.tif 000003
【０１３６】
表１から明らかなように、本発明のフェノール濃縮方法を用いることで、高濃度のフェノールを効率よく濃縮し得ることが認められた。また、フェノールと分離が困難であるアンモニアを、フェノールと簡便に分離することが可能であった。さらに、これらの濃縮や分離が希薄なフェノール水溶液から行えることも確認された。
【０１３７】
一方、各比較例のフェノール濃縮方法では、フェノール濃縮率が低い、または回収率が低いことが認められた。また、比較例２、３、５〜６、８では、フェノール析出物を得ることができなかった。
【符号の説明】
【０１３８】
１…浸透気化膜
１００…フェノール濃縮装置
１１０…混合物タンク
１１５…供給管路
１２０…浸透気化膜モジュール
１２１…筐体
１２２…供給側空間
１２３…透過側空間
１２５…透過管路
１２６…排出管路
１３０ａ…フェノール析出物回収ユニット
１３０ｂ…フェノール濃縮液回収ユニット
１３５ａ…透過管路
１３５ｂ…フェノール相排出管路
１４０…不透過物貯留タンク
１５０…前処理モジュール
１６０…加熱ユニット
１７０ａ…水析出物回収ユニット
１７０ｂ…フェノール相回収ユニット
２００、２１０、２１５、２２０…混合物
２３０ａ…フェノール析出物
２３１ａ…処理残渣
２４０ａ…水析出物
２３０ｂ…フェノール濃縮液
２３１ｂ…フェノール相
２４０ｂ…水相
【図１】
2016130217.tif 000004
【図２】
2016130217.tif 000005
【図３】
2016130217.tif 000006