(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
極性溶媒に含まれる微量有機成分を吸着除去して有機汚染されたイオン交換樹脂を回生する際に、イオン交換樹脂を食塩を溶解した含水極性溶媒に接触させるイオン交換樹脂の回生方法であって、含水極性溶媒がラクタム水溶液、ジメチルスルホキシド水溶液、またはジメチルホルムアミド水溶液であることを特徴とするイオン交換樹脂の回生方法。
【請求項２】
あらかじめイオン交換樹脂を食塩水溶液に接触させた後、食塩を溶解した含水極性溶媒に接触させることを特徴とする請求項１記載のイオン交換樹脂の回生方法。
【請求項３】
イオン交換樹脂がε−カプロラクタム水溶液に含まれるアニリンを吸着除去して有機汚染されたものであることを特徴とする請求項１または２記載のイオン交換樹脂の回生方法。
【請求項４】
含水極性溶媒に溶解した食塩の濃度が０．１重量％〜２０重量％である請求項１〜３のいずれか１項記載のイオン交換樹脂の回生方法。
【請求項５】
含水極性溶媒の水分濃度が１０重量％〜９０重量％である請求項１〜４のいずれか１項記載のイオン交換樹脂の回生方法。
【請求項６】
接触させる温度が、陽イオン交換樹脂を回生する場合３０℃〜１２０℃、陰イオン交換樹脂を回生する場合３０℃〜８０℃、陽イオン交換樹脂と陰イオ ン交換樹脂との混合物を回生する場合３０℃〜８０℃である請求項１〜５のいずれか１項記載のイオン交換樹脂の回生方法。
【請求項７】
接触させる食塩を溶解した含水極性溶媒の量がイオン交換樹脂に対して０.５〜２０容量部である請求項１〜６のいずれか１項記載のイオン交換樹脂の回生方法。
【請求項８】
含水極性溶媒がε−カプロラクタム水溶液である請求項１〜７のいずれか１項記載のイオン交換樹脂の回生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は性能の低下したイオン交換樹脂を回生する方法に関する。イオン交換樹脂は長期間の使用により有機汚染などにより性能が低下する。この低下した性能をもとに戻す操作が回生である。
【０００２】
【従来の技術】
含水ε−カプロラクタム等の極性液体に含まれるアニリン等の弱塩基性、あるいはフェノール等の弱酸性の微量有機成分をイオン交換樹脂で吸着除去する場合、長期間使用すると有機汚染等によりイオン交換樹脂の吸着能力が低下する。性能が低下したイオン交換樹脂の回生は温食塩水等で処理するのが一般的であるが、含水ε−カプロラクタム等の極性液体を処理して有機汚染されたイオン交換樹脂はこの方法で回生できないため新品樹脂と交換しなければならなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、有機汚染されたイオン交換樹脂を回生する簡便な方法が必要である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、性能の低下したイオン交換樹脂を、食塩を溶解した含水極性溶媒に接触させることを特徴とする回生方法によって解決される。
【０００５】
以下、本発明の構成について詳細に説明する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
極性溶媒の具体例としてエタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、酢酸、プロピオン酸などの有機酸、ジメチルスルホキシドに代表されるスルホキシド類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ε−カプロラクタムなどの鎖状あるいは環状アミド類が挙げられるが、本発明ではラクタム、ジメチルスルホキシド、またはジメチルホルムアミドを用いる。なかでも、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ε−カプロラクタムが好ましく、特にε−カプロラクタムが好ましい。
【０００７】
本発明において、含水極性溶媒に溶解した食塩の濃度は通常０.１重量％〜２０ 重量％であるが、含水極性溶媒に対する飽和溶解度以下で実施するのが望まし  い。例えば、含水極性溶媒としてε-カプロラクタム水溶液を使用した場合、水 分率と飽和食塩濃度の関係は式（１）で示される。
【０００８】
Ｙ＝５.０９Ｘ＋４６.１Ｘ2    （１）
式（１）において、Ｙは飽和食塩濃度（溶液に対する食塩の重量％）、Ｘは水分率（ε-カプロラクタム水溶液中の水の重量分率）である。
【０００９】
本発明において、イオン交換樹脂のイオン形はＨ形（陽イオン交換樹脂）あるいはＯＨ形（陰イオン交換樹脂）でも良いが、あらかじめ食塩水溶液に接触させてＮａ形（陽イオン交換樹脂）あるいはＣｌ形（陰イオン交換樹脂）に変えた後、食塩を溶解した含水極性溶媒に接触させて回生することもできる。
【００１０】
本発明において、含水極性溶媒中の水分濃度は通常１０重量％〜９０重量％の範囲で実施するのが望ましい。
【００１１】
本発明で実施する回生の温度は、陽イオン交換樹脂の場合通常３０℃〜１２０℃の範囲であるが、陰イオン交換樹脂単独または陽イオン交換樹脂と混合の場合は３０℃〜８０℃で実施するのが望ましい。
【００１２】
本発明において、一度に接触させる食塩を溶解した含水極性溶媒の量は通常イオン交換樹脂に対して０.５〜２０容量部で実施するのが望ましい。
【００１３】
本発明で用いられるイオン交換樹脂は、強酸性陽イオン交換樹脂、弱酸性陽イオン交換樹脂、強塩基性陰イオン交換樹脂、弱塩基性陰イオン交換樹脂の何れでもよく、またゲル型、ポーラス型の何れでも良い。回生操作は、陽イオン交換樹  脂、陰イオン交換樹脂それぞれ単独、あるいは両者を混合して実施しても良く、樹脂と回生液の接触はカラム流通方式でも撹拌槽混合方式でも実施可能である。また、回生操作は一段、あるいは液を入替えて繰返し多段で実施することができる。
【００１４】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００１５】
本実施例においてイオン交換樹脂の性能評価は、陽、陰イオン交換樹脂をそれぞれ１０ｍｌを温水ジャケット付イオン交換カラム（内径１ｃｍ）に均一に混合して充填し、アニリン５０ｐｐｍを含有するε−カプロラクタム水溶液（水分濃度１２.５重量％）を通液温度４０℃、空塔通液速度ＳＶ＝３で通液したとき、５ 時間通液後の流出液中残存アニリン濃度で行った。
【００１６】
本実施例においてアニリンの検出はガスクロマトグラフ（固定相液体：Ｔｈｅｒｍｏｎ-３０００、担体：Ｃｈｒｏｍｏｓｏｒｂ Ｗ（ＡＷ−ＤＭＣＳ）、カラ  ム：２ｍガラス、検出器：水素炎、アニリンの検出限界＝０.３ｐｐｍ）で行っ た。
【００１７】
本実施例において使用したイオン交換樹脂の未使用樹脂および長期使用により性能が低下した樹脂の再生品（陽イオン交換樹脂は１０重量％塩酸水溶液を空塔通液速度ＳＶ＝３で１時間通液してＨ形に、陰イオン交換樹脂は５重量％の苛性ソーダ水溶液を空塔通液速度ＳＶ＝３で１時間通液してＯＨ形に再生し、さらにイオン交換水を空塔通液速度ＳＶ＝１０で１時間通液して洗浄した）の５時間通液後の流出液中アニリン濃度はそれぞれ検出限界以下（≦０.３ｐｐｍ）および１ ２.５ｐｐｍであった。
【００１８】
実施例１
長期使用によって吸着能力が低下したマクロポーラス型強酸性陽イオン交換樹脂（レバチット ＳＰ１１２；三井東圧ファイン株式会社）およびポーラス型強塩 基性陰イオン交換樹脂（ダイヤイオン ＰＡ ３０８；三菱化学株式会社）それぞれ３０ｍｌを内径１ｃｍのカラムに別々に詰め、１０重量％の食塩水を空塔通液速度ＳＶ＝３で１時間通液し陽イオン交換樹脂はＮａ形、陰イオン交換樹脂はＣｌ形に変換した。還流冷却器付の内容積２００ｍｌのナス型フラスコに水切した上記イオン交換樹脂１５ｍｌを採取し、ε−カプロラクタム：水：食塩の組成が７０：２７：３重量部である回生液７５ｍｌを加え８０℃で８時間加熱処理し  た。
【００１９】
樹脂を水洗後、内径１ｃｍのガラスカラムに詰め、陽イオン交換樹脂は１０重量％塩酸水溶液でＨ形に、陰イオン交換樹脂は５重量％の苛性ソーダ水溶液を空塔通液速度ＳＶ＝３で１時間通液してＯＨ形に再生し、さらにイオン交換水を空塔通液速度ＳＶ＝１０で１時間通液して洗浄した。
【００２０】
回生、再生した陽、陰イオン交換樹脂をそれぞれ１０ｍｌ採取し、温水ジャケット付イオン交換カラム（内径１ｃｍ）に均一に混合して充填し、アニリン５０ｐｐｍを含有するε−カプロラクタム水溶液（水分濃度１２.５重量％）を通液温 度４０℃、空塔通液速度ＳＶ＝３で通液した。５時間通液後の流出液中アニリン濃度は０.９ｐｐｍであった。
【００２１】
比較例１
回生液を食塩を含まないε−カプロラクタム水溶液（水分濃度３０重量％）に変更した以外実施例１と全く同様に処理した。５時間通液後の流出液中アニリン濃度は１２ｐｐｍであった。
【００２２】
比較例２
回生液をε−カプロラクタムを含まない１０重量％の食塩水に変更した以外実施例１と全く同様に処理した。５時間通液後の流出液中アニリン濃度は１２.５ｐ ｐｍであった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、従来回生不可能であった有機汚染されたイオン交換樹脂を、食塩を溶解した含水極性溶媒と接触させるという簡便な方法で回生可能であり、イオン交換樹脂の交換に伴う交換費用および産業廃棄物の発生を低減できる。