JPH0421506A - ヒドロキシルアミンの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、硫酸ヒドロキシルアミン又は塩酸ヒドロキ
シルアミン、若しくはその両者から遊離のヒドロキシル
アミンを製造する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

ヒドロキシルアミンは、その還元作用によって各種工業
薬品の原料として利用されている。

か＼るヒドロキシルアミンは、従来から硫酸ヒドロキシ
ルアミン又は塩酸ヒドロキシルアミン。

若しくはその両者を使用して下記の方法によって製造さ
れている。

（ａ）硫酸ヒドロキシルアミン水溶液又は塩酸ヒドロキ
シルアミン水溶液に苛性アルカリを添加して中和し、こ
れを蒸留して遊離のヒドロキシルアミンを得る方法。

Ｃｂ＞’ｆＡ酸ヒドロキシルアミン水溶液に酸化バリウ
ム（又は水酸化バリウム）を添加し、生成する硫酸バリ
ウムを濾過して除去し、遊離ヒドロキシルアミンを得る
方法。

＜ｃ＞ａ酸ヒドロキシルアミン水溶液又は／及び塩酸ヒ
ドロキシルアミン水溶液を、イオン交換樹脂で処理する
ことにより遊離ヒドロキシルアミンを得る方法（特公昭
４９−１４６４０、特開昭６２−２１６９０８など）。

（ｄ）硫酸ヒドロキシルアミンのアルコール溶液をアン
モニアで処理し５析出する硫酸アンモニウムを濾過して
分離した後、共存するアルコールを除去する方法（特開
昭６ｌ−１７１９０５）。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記の従来技術において、　（ａ）の硫酸ヒドロキシル
アミン水溶液（又は塩酸ヒドロキシルアミン水溶液）を
苛性アルカリで中和し蒸留する方法は２例えば中和に苛
性ソーダを使用した場合は。

蒸留時に硫酸塩である硫酸ナトリウム（Ｎａ、ＳＯ。

）、又は塩化物である塩化ナトリウム（ＮａＣ１）が蒸
留釜に析出し、閉塞等のトラブルを発生させる。

これを防止するために、前記硫酸ナトリウム（Ｎａ、Ｓ
Ｏ，）や塩化ナトリウム（ＮａＣ１）等が析出しない程
度の希薄な液として蒸留することはできるが、この場合
には、蒸留された留出液中の遊離ヒドロキシルアミンの
濃度が希薄となるので、これを濃縮する必要が生じ、製
品がコスト高となることを免れない。

また、　（ｂ）に記載の酸化バリウム添加法においては
、その大きな発熱反応のために製造に際して危険が伴う
。

つぎに、　（Ｃ）に記載したイオン交換樹脂で処理する
方法については、これが回分操作であるため１作業が煩
雑となると共に、イオン交換樹脂に捕捉されるヒドロキ
シルアミンの量も少ないため大量のイオン交換樹脂の使
用を余儀なくされるので、得られた製品がコスト高とな
る。

さらに、　（ｄ）に示す方法は、結晶（硫酸アンモニウ
ム）の分離、アルコールの除去といった煩雑な操作を要
し、アルコールの完全な分離や回収に問題がある。

軟土のように、従来のヒドロキシルアミンの製造方法は
、幾多の問題点を有するものである。

この発明の発明者等は、か＼る従来のヒドロキシルアミ
ンの製造における問題点に鑑み、鋭意研究の結果、硫酸
ヒドロキシルアミン又は／及び塩酸ヒドロキシルアミン
の水溶液を中和した後、アニオン交換膜とカチオン交換
膜を交互に配設して得られる脱塩室と濃縮室からなる２
室型の電気透析装置を使用して脱塩することによって、
簡単かつ容易に、しかも安価に遊離のヒドロキシルアミ
ンを製造する方法を完成させたものである。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、この発明のヒドロキシルアミンの製造法は、
アニオン交換膜とカチオン交換膜を交互に配して形成さ
れる２室を単位とし、その一方を脱塩室とし、隣接する
他方を濃縮室としてなる２室型電気透析装置の前記脱塩
室に、硫酸ヒドロキシルアミン水溶液又は／及び塩酸ヒ
ドロキシルアミン水溶液を水酸化アルカリ又は／及びア
ンモニアで中和して得た液を供給し２通電により脱塩室
よりヒドロキシルアミンを取得することを特徴とするも
のである。

この発明の方法の一例として、硫酸ヒドロキシルアミン
を苛性ソーダで中和した液を用いたヒドロキシルアミン
の製造について、以下に図面を引用して詳述する。

第１図はこの発明の方法に使用される２室型電気透析装
置及びこれによるヒドロキシルアミンの製造方法の一例
を示す概略説明図であって、この２室型電気透析装置に
供給する液は、硫酸ヒドロキシルアミンを苛性ソーダで
中和して得られるものであるが、場合によってはこの中
和液に安定剤を添加したものであってもよい。

第１図に示す２室型の電気透析装置ｌは、アニオン交換
膜ａ、ａ、ａ・・・・と、カチオン交換膜ｃ、ｃ、ｃ・
・・・とを交互に配設し２両者の交換膜で形成された隣
接する２つの室の一方の陽極側がアニオン交換膜で１反
対側がカチオン交換膜で仕切られた室を脱塩室Ｙ、Ｙ、
Ｙ・・・・とし、他方の陽極側がカチオン交換膜で１反
対側がアニオン交換膜で仕切られた室を濃縮室Ｘ、Ｘ。

Ｘ・・・・とすると共に２両端部のイオン交換膜で区画
された室の一方（図の右端の室）を陽極を存在させた陽
極室（Ａ）とし、他方（図の左端の室）を陰極を存在さ
せた陰極室〔Ｃ〕として構成したものである。

しかして、既述の硫酸ヒドロキシルアミンを苛性ソーダ
で中和して得たｐＨ６〜１０程度の液。

若しくはこの液に安定剤を添加した液を１図示した電気
透析装置１の各脱塩室Ｙ、　Ｙ・・・に導入し、各濃縮
室Ｘ、Ｘ・・・と陽極室（Ａ）及び陰極室〔Ｃ〕にはそ
れぞれ希薄な硫酸ナトリウムを供給し通電する。

この通電によって脱塩室Ｙに供給された原料液では、ナ
トリウムイオン（Ｎａ”）と硫酸イオン（Ｓｏ、”−）
が解離し、Ｎａ”はカチオン交換膜Ｃを通って濃縮室Ｘ
に、ＳＯ４”−はアニオン交換膜ａを通って反対側の濃
縮室Ｘに移動する。

その結果、脱塩室Ｙでは、脱塩された遊離のヒドロキシ
ルアミンが、一方の濃縮室Ｘには硫酸ナトリウム（Ｎａ
ｚＳＯ４）がそれぞれ生成されるため。

前記脱塩室Ｙで生成したヒドロキシルアミンを。

適宜手段によって取り出すことによって目的製品を得る
ことができる。

なお、前記のとおり陽極室（Ａ）及び陰極室〔Ｃ〕には
、それぞれ硫酸ナトリウムが循環されるが、苛性ソーダ
等の別の液を用いてもよい。

この電気透析装置１で使用する陽極（Ａ）としては、白
金をコーティングしたチタン板等を、陰極〔Ｃ〕として
はステンレススチール板或いはニッケル板などの使用溶
液に対して耐蝕性のある材料を選択使用するものである
。

この発明の方法で使用する電気透析装置のカチオン交換
膜及びアニオン交換膜としては２例えばセレミオンＣＭ
Ｖ、セレミオンＡＭＶ　（いづれも旭硝子■製）等の一
般に市販されているカチオン交換膜及びアニオン交換膜
を使用することが可能である。

一方、透析操作の際の電流密度は、高い方が望ましい。

これは生成したヒドロキシルアミンが拡散移動によって
隣室へ移動して電流効率のロスとなるので、なるべく電
流密度を高くして設定単位時間当たりの生成量を多くす
ることが電流効率の向上と設備コストの低減を図る上で
好ましいとの理由によるためである。

しかしながら、電流密度を過度に高くすると。

電圧が上昇し、電力原単位も悪くなるのでおのずから上
限があり、１〜３０　Ａ／ｄＩ１１”　、特に３〜１５
Ａ／ｄｍ”の範囲が好ましい。

透析操作における温度は、特に制限されないが通常は室
温で実施される。

脱塩室の硫酸ナトリウム濃度は、これをは＼ゼロ（０）
にすることも不可能ではないが、このように操作するこ
とは、生成したヒドロキシルアミンが導電性に乏しく、
使用電圧が高くなって好ましくないので、以下に示す工
程に従って操作することによって目的とする製品ヒドロ
キシルアミンを最終的に得ることが望ましい。

すなわち、第２図に示すように電気透析装置１を出た脱
塩後の微量の硫酸ナトリウムを含むヒドロキシルアミン
を、蒸留装置３と貯槽２に分岐して送給すると共に、蒸
留装置３において蒸留し。

この蒸留で得たヒドロキシルアミンを濃縮装置４で濃縮
して製品として得る。

一方、前記貯槽２の硫酸ナトリウムを含むヒドロキシル
アミン、及び蒸留装置ｊで得られた硫酸ナトリウムを含
む藍液は、中和槽６において原料硫酸ヒドロキシルアミ
ンを苛性ソーダで中和し。

これを濾過器５で濾過して結晶硫酸ナトリウムを分離し
た後の濾液と共に、前記電気透析装置１に供給して脱塩
するもので、この場合蒸留装置３における藍液は、硫酸
ナトリウムの結晶が析出しない濃度で運転して電気透析
装置１に戻すことが望ましい。

〔作　　　用〕

この発明では、原料となる硫酸ヒドロキシルアミン水溶
液又は／及び塩酸ヒドロキシルアミン水溶液を、予め水
酸化アルカリ又は／及びアンモニアで中和し、この中和
後の液を、アニオン交換膜とカチオン交換膜とによって
脱塩室と濃縮室とを交互に形成してなる２室型電気透析
装置の前記脱塩室に供給して通電すれば、脱塩室Ｙに供
給された原料液中でナトリウムイオン（Ｎａ”）と硫酸
イオン（ｓｏ、”−）が解離し、Ｎａ”はカチオン交換
膜Ｃを通って濃縮室Ｘに、またＳ　Ｏａ　”−はアニオ
ン交換膜ａを通って反対側の濃縮室Ｘに移動するので、
前記脱塩室からは目的とするヒドロキシルアミンを、ま
た、濃縮室からは該当する液の硫酸塩又は／及び塩化物
を得ることができるものである。

〔実　施　例〕

以下、実施例によってこの発明をより具体的に説明する
。

実施Ｍ± 硫酸ヒドロキシルアミン５００ｇを水に溶解して３２％
苛性ソーダで中和し、得られた液を水で希釈して２．０
００　ｇの溶液とした。

この液は硫酸ナトリウム（ＮａｚＳＯ４）２１．５％お
よびヒドロキシルアミン（Ｎ１ｂＯＨ）　９．９６％を
含むものである。

この中和後の液を２室型電気透析装置に導入して脱塩し
た。

２室型電気透析装置の仕様および操作条件は次ぎのとお
りである。

膜枚数； アニオン交換膜　セレミオンＡＶＣ１０枚カチオン交換
膜　セレミオンＣＭＶ　１２枚（いずれも旭硝子株式会
社製） 膜面積；　　１．７２ｄｍ２／枚　（有効面積）膜間隔
、　　０．７５ｓ′″ 陽　極；　白金コーティングしたチタン陰　極；　ステ
ンレス 室　数；　陽極室　　１ 陰極室　　１ 脱塩室　１０ 濃縮室　１１ 電流；　　１１　Ａ　（６，４Ａ／ｄｍ２）温度；室温 循環量；　脱塩室　１８１／蒙ｉｎ 濃縮室　　９ｆ！／ｍｉｎ 電極室　　９４！／１Ｉｌｉｎ 前記の中和後の液は、２室型電気透析装置の脱塩室に供
給して循環させ、濃縮室には濃度１．９７％の硫酸ナト
リウム（ＮａｚＳＯ４）溶液を２００　Ｑｍｌ循環させ
、陽極室、陰極室液には濃度１．９７％の硫酸ナトリウ
ム（ＮａｚＳＯａ）溶液を７００ｍ／同一タンクから供
給循環させた。

この状態でＩＩＡの電流を通電して１時間電気透析を行
ったところ、脱塩室から、硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ
４）が１１．７３％、ヒドロキシルアミン（ＮＨ２ＯＨ
）が１０．５０％の濃度の液１　、２３６　ｇを得るこ
とができた。

したがって、脱塩の効率は９７．８％、ヒドロキシルア
ミンの回収率は６５．２％であった。

また、この時のセル電圧は、１３．３〜１４．　ＯＶで
あった。

〔発明の効果〕

この発明のヒドロキシルアミンの製造法は、原料の硫酸
ヒドロキシルアミン水溶液又は／及び塩酸ヒドロキシル
アミン水溶液を中和し、この中和後の液をアニオン交換
膜とカチオン交換膜で構成された２室型の電気透析装置
の脱塩室に導入したのち、電気透析によって原料液をナ
トリウムインオと硫酸イオンとに解離せしめ、脱塩室中
の前記各イオンをカチオン交換膜あるいはアニオン交換
膜を通して濃縮室に移動させて脱塩することによって脱
塩室から遊離のヒドロキシルアミンを得るというきわめ
て簡単な方法であるので、その操作が容易であると共に
１　きわめて安全で、かつ安価に目的物たるヒドロキシ
ルアミンを得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法に使用される２室型電気透析装
置及びこれによるヒドロキシルアミンの製造法の一例を
示す概略説明図である。 第２図は、この発明のヒドロキシルアミンの製造法の一
例を示した工程図である。 １・・・電気透析装置　２・・・貯槽 ３・・・蒸留装置　　　４・・・濃縮装置５・・・濾過
器　　　　６・・・中和槽特許出願人　東亜合成化学工
業株式会社代　理　人　弁理士　幸　　１）　全　　弘
第 図 第２図 製１１ＤＮＨ２０Ｈ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アニオン交換膜とカチオン交換膜を交互に配して
   形成される２室を単位とし、その一方を脱塩室とし、隣
   接する他方を濃縮室としてなる２室型電気透析装置の前
   記脱塩室に、硫酸ヒドロキシルアミン水溶液又は／及び
   塩酸ヒドロキシルアミン水溶液を水酸化アルカリ又は／
   及びアンモニアで中和して得た液を供給し、通電により
   脱塩室よりヒドロキシルアミンを取得することを特徴と
   するヒドロキシルアミンの製造法。