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JP6779096B2 - How to make lignophenol - Google Patents
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JP6779096B2 - How to make lignophenol - Google Patents

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本発明は、リグノフェノールの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing lignophenol.

従来、リグニンおよびセルロースを含有するリグノセルロース系材料からリグノフェノールを製造する方法としては以下の方法が採用されている。
すなわち、まず、リグノセルロース系材料、フェノール誘導体、および酸を混合することにより、リグニンを酸触媒の下でフェノール誘導体と反応させてリグノフェノールを生成し、該リグノフェノールを含有する混合物を得る(混合工程)。
そして、前記混合物を静置することにより油層(フェノール誘導体、リグノフェノール等を含む層)と水層(水、酸、糖類等を含む層)とに分離する(静置分離工程)。
次に、前記油層からリグノフェノールを取り出す。
Conventionally, the following method has been adopted as a method for producing lignophenol from a lignocellulosic material containing lignin and cellulose.
That is, first, by mixing a lignocellulosic material, a phenol derivative, and an acid, lignin is reacted with a phenol derivative under an acid catalyst to produce lignophenol, and a mixture containing the lignophenol is obtained (mixing). Process).
Then, by allowing the mixture to stand, it is separated into an oil layer (a layer containing a phenol derivative, lignophenol, etc.) and an aqueous layer (a layer containing water, acid, saccharides, etc.) (static separation step).
Next, lignophenol is taken out from the oil layer.

しかしながら、従来の方法では、前記静置分離工程において、前記混合物を油層と水層とに十分に分離させるのに長時間を要するという問題があった。 However, the conventional method has a problem that it takes a long time to sufficiently separate the mixture into an oil layer and an aqueous layer in the static separation step.

斯かる問題から、前記静置分離工程に要する時間を短縮するために、n−ヘキサンを用いる方法が提案されている。具体的には、前記混合物たる第1混合物、およびn−ヘキサンを混合することにより第2混合物を得て、該第2混合物を静置させることにより、油層(フェノール誘導体、リグノフェノール、n−ヘキサン等を含む層)と水層(水、酸、糖類等を含む層)とに分離する方法が提案されている(例えば、特許文献1)。 From such a problem, a method using n-hexane has been proposed in order to shorten the time required for the static separation step. Specifically, the first mixture, which is the mixture, and n-hexane are mixed to obtain a second mixture, and the second mixture is allowed to stand to allow an oil layer (phenol derivative, lignophenol, n-hexane). A method for separating into an aqueous layer (a layer containing water, acid, sugar, etc.) and an aqueous layer (for example, Patent Document 1) has been proposed.

特開2013−208108号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-208108

特許文献1に記載の方法によれば、n−ヘキサンにより前記第2混合物を前記油層と前記水層とに静置分離させ易くすることができる。その結果、前記静置分離工程に要する時間を短縮することができる。すなわち、特許文献1に記載の方法によれば、リグノフェノールの製造に要する時間を短縮することができる。 According to the method described in Patent Document 1, n-hexane can facilitate the static separation of the second mixture into the oil layer and the aqueous layer. As a result, the time required for the static separation step can be shortened. That is, according to the method described in Patent Document 1, the time required for producing lignophenol can be shortened.

しかしながら、静置分離工程によって、リグノフェノールを含有する混合物からリグノフェノールを分離する以上、該混合物を油層と水層とに十分に分離させるための時間、すなわち、静置時間がかかることは避けられない。そのため、静置時間を回避して、より効率的にリグノフェノールを分離することができる分離工程が望ましい。すなわち、リグノフェノールを分離する時間をより短縮することにより、製造時間をさらに短縮することができるリグノフェノールの製造方法が望ましい。 However, as long as the lignophenol is separated from the mixture containing lignophenol by the static separation step, it is possible to avoid taking a time for sufficiently separating the mixture into an oil layer and an aqueous layer, that is, a standing time. Absent. Therefore, a separation step capable of separating lignophenol more efficiently while avoiding the standing time is desirable. That is, a method for producing lignophenol is desirable, which can further shorten the production time by further shortening the time for separating lignophenol.

また、不純物の少ない、すなわち、純度の高いリグノフェノールを製造できることが望ましい。 Further, it is desirable that lignophenol having a small amount of impurities, that is, having high purity can be produced.

このような事情に鑑み、本発明は、リグノフェノールの製造時間をより短縮することができ、かつ純度の高いリグノフェノールを得ることができるリグノフェノールの製造方法を提供することを課題とする。 In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a method for producing lignophenol, which can further shorten the production time of lignophenol and can obtain lignophenol with high purity.

本発明者が鋭意検討したところ、以下のことを見出し、本発明を想到するに至った。
すなわち、水と、リグノフェノールと、該リグノフェノールに対して貧溶媒となる溶媒(例えば、n−ヘキサン)とを含有する混合物中においては、前記リグノフェノールは、粘着性を有する凝集物となる。そのため、該混合物を静置分離により水層と油層とに十分に分離させなくても、前記混合物を濾過することにより、あるいは濾過に加えて、リグノフェノールの凝集物を担体に付着させて、該担体でリグノフェノールの凝集物を捕捉することにより、前記混合物に含まれる液分と、リグノフェノールの凝集物とに分離することができることを本発明者は見出した。
また、濾過により、あるいは捕捉かつ濾過により得られたリグノフェノールの凝集物を、水で洗浄することにより、不純物の少ない、すなわち、純度の高いリグノフェノールを得ることができることを本発明者は見出した。
そして、その結果、リグノフェノールの製造時間を短縮することができ、かつ純度の高いリグノフェノールを製造することができることを本発明者は見出した。
As a result of diligent studies by the present inventor, the following was found and the present invention was conceived.
That is, in a mixture containing water, lignophenol, and a solvent (for example, n-hexane) that is a poor solvent for the lignophenol, the lignophenol becomes an agglomerate having adhesiveness. Therefore, even if the mixture is not sufficiently separated into an aqueous layer and an oil layer by static separation, the mixture is filtered, or in addition to filtration, an aggregate of lignophenol is attached to the carrier, and the mixture is said to be attached. The present inventor has found that by trapping lignophenol aggregates with a carrier, the liquid contained in the mixture can be separated into lignophenol aggregates.
In addition, the present inventor has found that by washing the agglomerates of lignophenol obtained by filtration or trapping and filtering with water, lignophenol having less impurities, that is, having high purity can be obtained. ..
As a result, the present inventor has found that the production time of lignophenol can be shortened and that lignophenol with high purity can be produced.

すなわち、本発明に係るリグノフェノールの製造方法は、リグノセルロース系材料からリグノフェノールを製造する、リグノフェノールの製造方法であって、
前記リグノセルロース系材料、フェノール誘導体、および酸を混合することにより第1混合物を得る第1混合工程と、
前記第1混合物、およびリグノフェノールに対して貧溶媒となる溶媒を混合することにより、リグノフェノールを凝集させて、リグノフェノールの凝集物を含む第2混合物を得る第2混合工程と、
前記第2混合物を濾過することにより、前記第2混合物から前記リグノフェノールの凝集物を濾取する濾過工程と、
水を、前記濾過工程で濾取された前記リグノフェノールの凝集物に加えることにより、前記リグノフェノールの凝集物を洗浄する洗浄工程と、を備える。
That is, the method for producing lignophenol according to the present invention is a method for producing lignophenol, which produces lignophenol from a lignocellulosic material.
A first mixing step of obtaining a first mixture by mixing the lignocellulosic material, a phenol derivative, and an acid.
A second mixing step of mixing the first mixture and a solvent which is a poor solvent for lignophenol to aggregate the lignophenol to obtain a second mixture containing the agglomerates of lignophenol.
A filtration step of filtering an aggregate of the lignophenol from the second mixture by filtering the second mixture.
It comprises a washing step of washing the lignophenol agglomerates by adding water to the lignophenol agglomerates collected in the filtration step.

斯かる構成によれば、前記リグノフェノールの凝集物を濾過することにより、前記第2混合物に含まれる液分と、前記リグノフェノールの凝集物とを分離することができる。
その結果、前記第2混合物を静置により水層と油層とに十分に分離させる必要がなくなるため、前記第2混合物から前記リグノフェノールの凝集物を分離する時間を短縮することができる。これにより、リグノフェノールの製造に要する時間を短縮することができる。
また、濾取された前記リグノフェノールの凝集物を水で洗浄すると、リグノフェノールの凝集物に含まれる酸を水で溶解させることができるため、酸の残留量が少ないリグノフェノールの凝集物を得ることができる。
その結果、水で前記リグノフェノールの凝集物を洗浄することにより、不純物の少ないリグノフェノールの凝集物を得ることができるため、不純物の少ない、すなわち、純度の高いリグノフェノールを得ることができる。
また、前記洗浄工程後に、前記リグノフェノールの凝集物を溶媒に溶解させ、該溶媒をpH調整する場合には、使用するアルカリ剤の量を少なくすることができる。
これにより、リグノフェノールの製造時間を短縮することができ、かつ純度の高いリグノフェノールを製造することができる。
According to such a configuration, by filtering the agglomerates of the lignophenol, the liquid component contained in the second mixture and the agglomerates of the lignophenol can be separated.
As a result, it is not necessary to sufficiently separate the second mixture into the aqueous layer and the oil layer by standing, so that the time for separating the agglomerates of the lignophenol from the second mixture can be shortened. As a result, the time required for producing lignophenol can be shortened.
Further, when the collected lignophenol aggregates are washed with water, the acid contained in the lignophenol aggregates can be dissolved in water, so that a lignophenol aggregate having a small residual amount of acid can be obtained. be able to.
As a result, by washing the lignophenol aggregate with water, a lignophenol aggregate having less impurities can be obtained, so that a lignophenol having less impurities, that is, high purity can be obtained.
Further, when the aggregate of lignophenol is dissolved in a solvent after the washing step and the pH of the solvent is adjusted, the amount of the alkaline agent used can be reduced.
As a result, the production time of lignophenol can be shortened, and lignophenol with high purity can be produced.

また、上記リグノフェノールの製造方法においては、
前記濾過工程の前に、前記第2混合物中の前記リグノフェノールの凝集物を担体に付着させることにより、前記第2混合物から前記リグノフェノールの凝集物を捕捉するリグノフェノール捕捉工程を備え、
前記洗浄工程において、前記水によって、前記濾過工程で濾取された前記リグノフェノールの凝集物に加えて、前記リグノフェノール捕捉工程で前記担体に捕捉された前記リグノフェノールの凝集物を洗浄してもよい。
In addition, in the above-mentioned method for producing lignophenol,
Prior to the filtration step, a lignophenol trapping step of capturing the lignophenol aggregates from the second mixture by adhering the lignophenol aggregates in the second mixture to the carrier is provided.
In the washing step, in addition to the agglomerates of the lignophenol filtered in the filtration step, the agglomerates of the lignophenol trapped in the carrier in the lignophenol trapping step may be washed with the water. Good.

斯かる構成によれば、濾過工程前に、粘着性を有するリグノフェノールの凝集物の少なくとも一部を担体によって捕捉することができるため、濾過工程において、濾過面に堆積されるリグノフェノール量を低減させることができる。
その結果、粘着性を有するリグノフェノールの凝集物によって、濾過面が閉塞される影響を緩和することができるため、濾過効率の低下を抑制することができる。
また、洗浄によって不純物の低減されたリグノフェノールの凝集物から、リグノフェノールを得ることができる。
According to such a configuration, at least a part of the sticky lignophenol aggregate can be captured by the carrier before the filtration step, so that the amount of lignophenol deposited on the filtration surface in the filtration step is reduced. Can be made to.
As a result, the effect of clogging the filtration surface can be mitigated by the agglomerates of the sticky lignophenol, so that the decrease in filtration efficiency can be suppressed.
In addition, lignophenol can be obtained from agglomerates of lignophenol whose impurities have been reduced by washing.

また、上記リグノフェノールの製造方法においては、
前記リグノフェノール捕捉工程と前記濾過工程とを一つの槽で行ってもよい。
In addition, in the above-mentioned method for producing lignophenol,
The lignophenol trapping step and the filtration step may be performed in one tank.

斯かる構成によれば、前記リグノフェノール捕捉工程と前記濾過工程とを一度に行うことができる。
これにより、リグノフェノールの収率を向上させることができることに加えて、前記リグノフェノール捕捉工程と前記濾過工程とを効率良く行うことができる。
また、リグノフェノールの製造に要する設備点数を減らすことができる。
According to such a configuration, the lignophenol trapping step and the filtration step can be performed at the same time.
As a result, in addition to being able to improve the yield of lignophenol, the lignophenol trapping step and the filtration step can be efficiently performed.
In addition, the number of equipment required for producing lignophenol can be reduced.

以上のように、本発明によれば、リグノフェノールの製造時間をより短縮することができ、かつ純度の高いリグノフェノールを得ることができるリグノフェノールの製造方法が提供される。 As described above, according to the present invention, there is provided a method for producing lignophenol, which can further shorten the production time of lignophenol and can obtain lignophenol with high purity.

本実施形態に係るリグノフェノールの製造装置の概略図、および本実施形態に係るリグノフェノールの製造方法のフロー図。The schematic diagram of the lignophenol production apparatus which concerns on this embodiment, and the flow figure of the lignophenol production method which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るリグノフェノールの製造装置の概略図。The schematic diagram of the lignophenol production apparatus which concerns on this embodiment. リグノフェノールの生成反応の例を示す図。The figure which shows the example of the formation reaction of lignophenol.

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態に係るリグノフェノールの製造方法は、リグノセルロース系材料からリグノフェノールを製造する方法である。 The method for producing lignophenol according to the present embodiment is a method for producing lignophenol from a lignocellulosic material.

より詳しくは、本実施形態に係るリグノフェノールの製造方法は、前記リグノセルロース系材料、フェノール誘導体、および酸を混合することにより第1混合物を得る第1混合工程と、前記第1混合物、およびリグノフェノールに対して貧溶媒となる溶媒を混合することにより、リグノフェノールを凝集させて、リグノフェノールの凝集物を含む第2混合物を得る第2混合工程と、前記第2混合物を濾過することにより、前記第2混合物から前記リグノフェノールの凝集物を濾取する濾過工程と、水を、前記濾過工程で濾取された前記リグノフェノールの凝集物に加えることにより、前記リグノフェノールの凝集物を洗浄する洗浄工程と、を備える。 More specifically, the method for producing lignophenol according to the present embodiment includes a first mixing step of obtaining a first mixture by mixing the lignocellulose-based material, a phenol derivative, and an acid, the first mixture, and ligno. A second mixing step of aggregating lignophenol by mixing a solvent that is a poor solvent for phenol to obtain a second mixture containing agglomerates of lignophenol, and filtering the second mixture. The lignophenol aggregates are washed by a filtration step of filtering out the lignophenol aggregates from the second mixture and by adding water to the lignophenol aggregates filtered out in the filtration step. It includes a cleaning process.

また、上記リグノフェノールの製造方法においては、前記濾過工程の前に、前記第2混合物中の前記リグノフェノールの凝集物を担体に付着させることにより、前記第2混合物から前記リグノフェノールの凝集物を捕捉するリグノフェノール捕捉工程を備え、前記洗浄工程において、前記水によって、前記濾過工程で濾取された前記リグノフェノールの凝集物に加えて、前記リグノフェノール捕捉工程で前記担体に捕捉された前記リグノフェノールの凝集物を洗浄してもよい。 Further, in the method for producing lignophenol, the agglomerates of lignophenol in the second mixture are attached to a carrier before the filtration step to obtain the agglomerates of lignophenol from the second mixture. The lignophenol trapping step is provided, and in the washing step, in addition to the agglomerates of the lignophenol filtered by the water in the filtering step, the ligno trapped in the carrier in the lignophenol trapping step. Agglomerates of phenol may be washed.

また、上記リグノフェノールの製造方法においては、前記リグノフェノール捕捉工程と前記濾過工程とを一つの槽で行ってもよい。 Further, in the method for producing lignophenol, the lignophenol trapping step and the filtration step may be performed in one tank.

なお、本明細書において、濾過とは、リグノフェノールの凝集物を通さない濾材を用いて、リグノフェノールを分離することを意味する。
また、本明細書において、洗浄とは、リグノフェノールの凝集物に含まれる不純物を洗浄液中に移動させ、該洗浄液に移動させた不純物がリグノフェノールの凝集物に再度移動しないように除去することを意味する。
また、本明細書において、捕捉としては、例えば、リグノフェノールの凝集物の流路を確保しながら、リグノフェノールの凝集物を捕捉する態様が挙げられる。
In the present specification, filtration means separating lignophenol using a filter medium that does not allow agglomerates of lignophenol to pass through.
Further, in the present specification, cleaning means moving impurities contained in agglomerates of lignophenol into a cleaning solution and removing impurities transferred to the cleaning solution so as not to move to agglomerates of lignophenol again. means.
Further, in the present specification, as the capture, for example, an embodiment of capturing the aggregate of lignophenol while securing the flow path of the aggregate of lignophenol can be mentioned.

前記リグノセルロース系材料は、リグニンおよびセルロースを含有する。
前記リグノセルロース系材料としては、例えば、木質材料、草木材料が挙げられる。木質材料としては、例えば、針葉樹(マツ、スギ、ヒノキなど)、広葉樹(シイ、柿、サクラなど)、熱帯樹などが挙げられる。草木材料としては、ケナフ、ラミー(苧麻)、リネン(亜麻)、アバカ(マニラ麻)、ヘネケン(サイザル麻)、ジュート(黄麻)、ヘンプ(大麻)、ヤシ、パーム、コウゾ、ワラ(稲わら、麦わらなど)、バガス、とうもろこしなどが挙げられる。リグノセルロース系材料は、粉状、チップ状(廃木材の端剤など)のような種々の状態で使用される。
The lignocellulosic material contains lignin and cellulose.
Examples of the lignocellulosic material include wood-based materials and vegetation materials. Examples of wood-based materials include conifers (pine, sugi, cypress, etc.), hardwoods (castanopsis, persimmon, cherry, etc.), tropical trees, and the like. As plant materials, kenaf, ramie (straw hemp), linen (linseed), abaca (manila hemp), heneken (sisal hemp), jute (yellow hemp), hemp (cannabis), palm, palm, kozo, straw (rice straw, straw) Etc.), bagasse, corn, etc. Lignocellulosic materials are used in various states such as powder and chips (waste wood scraps, etc.).

前記リグニンは、フェニルプロパン単位(C6−C3単位)を基本骨格として有し、該フェニルプロパン単位が酵素によりランダムに酸化重合された高分子化合物である。前記リグニンは、植物細胞壁を構成する成分であり、該植物細胞壁においてセルロースやヘミセルロースに結合している。 The lignin is a polymer compound having a phenylpropane unit (C6-C3 unit) as a basic skeleton, and the phenylpropane unit is randomly oxidatively polymerized by an enzyme. The lignin is a component constituting the plant cell wall, and is bound to cellulose or hemicellulose in the plant cell wall.

前記フェノール誘導体は、フェノール構造を分子中に有する化合物である。前記フェノール誘導体としては、フェノール、p(パラ)−クレゾール、m(メタ)−クレゾール、o(オルト)−クレゾール、アニソール、2,4−ジメトキシフェノール、2,6−ジメトキシフェノール、2,4−ジメチルフェノール、2,6−ジメチルフェノール、n(ノルマル)−プロピルフェノール、i(イソ)−プロピルフェノール、tert(ターシャリー)−ブチルフェノール、カテコール、レゾルシノール、ピロガロール、フロログルシノール、ビスフェノール、バニリン、シリンゴール、クアイアゴール、フェルラ酸、およびクマル酸からなる群から選ばれる少なくとも一種が好ましい。前記フェノール誘導体としては、クレゾールが好ましく、特に、p−クレゾールが好ましい。 The phenol derivative is a compound having a phenol structure in the molecule. Examples of the phenol derivative include phenol, p (para) -cresol, m (meth) -cresol, o (ortho) -cresol, anisole, 2,4-dimethoxyphenol, 2,6-dimethoxyphenol, and 2,4-dimethyl. Phenol, 2,6-dimethylphenol, n (normal) -propylphenol, i (iso) -propylphenol, tert (tersary) -butylphenol, catechol, resorcinol, pyrogallol, fluoroglucolcinol, bisphenol, vanillin, silingol, At least one selected from the group consisting of quaigol, phenolic acid, and kumalic acid is preferred. As the phenol derivative, cresol is preferable, and p-cresol is particularly preferable.

前記酸としては、無機酸、有機酸が挙げられる。前記無機酸としては、硫酸、リン酸、塩酸などが挙げられる。前記有機酸としては、p−トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、ギ酸などが挙げられる。 Examples of the acid include inorganic acids and organic acids. Examples of the inorganic acid include sulfuric acid, phosphoric acid and hydrochloric acid. Examples of the organic acid include p-toluenesulfonic acid, trifluoroacetic acid, trichloroacetic acid, formic acid and the like.

前記リグノフェノールに対して貧溶媒となる溶媒は、添加によってリグノフェノールの溶解度を低下させる溶媒であり、通常、疎水性を有する。
前記溶媒としては、例えば、エーテル、エステル、炭化水素などが挙げられる。エーテルとしては、非対称エーテル、対称エーテルなどが挙げられ、より具体的には、ジイソプロピルエーテル、ジエチルエーテルなどが挙げられる。エステルとしては、酢酸エチルなどが挙げられる。炭化水素としては、環状炭化水素、直鎖状炭化水素が挙げられ、より具体的には、ヘキサン(n−ヘキサンなど)、トルエン、ペンタン(n−ペンタンなど)、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、デカリン、ベンゼンなどが挙げられる。
前記溶媒としては、炭化水素が好ましく、n−ヘキサンがより好ましい。
The solvent that is poor with respect to the lignophenol is a solvent that reduces the solubility of the lignophenol by addition, and usually has hydrophobicity.
Examples of the solvent include ethers, esters, hydrocarbons and the like. Examples of the ether include asymmetric ether and symmetric ether, and more specifically, diisopropyl ether and diethyl ether. Examples of the ester include ethyl acetate. Examples of the hydrocarbon include cyclic hydrocarbons and linear hydrocarbons, and more specifically, hexane (n-hexane and the like), toluene, pentane (n-pentane and the like), heptane, octane, cyclohexane, decalin, and the like. Examples include benzene.
As the solvent, hydrocarbons are preferable, and n-hexane is more preferable.

前記担体としては、リグノフェノールの凝集物を付着させることができ、それにより、リグノフェノールの凝集物を捕捉することができるものであれば、どのようなものでも用いることができる。
前記担体としては、例えば、粒状の担体、繊維状の担体、板状の担体などを用いることができる。
As the carrier, any carrier can be used as long as it can adhere agglomerates of lignophenol and thereby can capture the agglomerates of lignophenol.
As the carrier, for example, a granular carrier, a fibrous carrier, a plate-shaped carrier, or the like can be used.

前記粒状の担体としては、中実の担体および中空の担体を用いることができる。前記粒状の担体は、例えば、前記捕捉工程を行う槽の底部に、敷き詰めて配される。粒状の担体は、最長径が1mm〜25mmであることが好ましい。
粒状の担体の粒子径が1mm〜25mmの場合、目開き1mmの篩と目開き25mmの篩とを用いて粒子径を調整することが好ましい。
As the granular carrier, a solid carrier and a hollow carrier can be used. The granular carrier is spread and arranged on the bottom of the tank where the capture step is performed, for example. The granular carrier preferably has a maximum diameter of 1 mm to 25 mm.
When the particle size of the granular carrier is 1 mm to 25 mm, it is preferable to adjust the particle size by using a sieve having a mesh size of 1 mm and a sieve having a mesh size of 25 mm.

前記中実の担体としては、プラスチック焼結体樹脂成形体、アルミナボール、シリカゲル、造粒炭、ゼオライトなどを用いることができる。中実の担体としては、前記槽の底部に敷き詰めて配されたときに、リグノフェノールの凝集物の流路を確保できる大きさのものを用いることができる。
中実の担体を用いる場合、該担体の外表面にリグノフェノールの凝集物が付着されることにより、リグノフェノールの凝集物が捕捉される。
中実の担体は、該担体とリグノフェノールの凝集物との接触時間を長くして、リグノフェノールの凝集物の捕捉量を増す観点から、所定の高さを有するように配されることが好ましい。例えば、積層して配されることが好ましい。
As the solid carrier, a plastic sintered resin molded product, alumina balls, silica gel, granulated charcoal, zeolite and the like can be used. As the solid carrier, a carrier having a size capable of securing a flow path for agglomerates of lignophenol when spread and arranged on the bottom of the tank can be used.
When a solid carrier is used, the lignophenol aggregates are trapped by adhering the lignophenol aggregates to the outer surface of the carrier.
The solid carrier is preferably arranged so as to have a predetermined height from the viewpoint of prolonging the contact time between the carrier and the lignophenol aggregate and increasing the trapping amount of the lignophenol aggregate. .. For example, it is preferable that they are stacked and arranged.

前記中空の担体としては、ラシヒリングなどを用いることができる。中空の担体は、該担体と接触する前のリグノフェノールの凝集物の流通方向(すなわち、重力方向)に対して、中空部が略平行となるように配されることが好ましい。中空の担体としては、中空部がリグノフェノールの凝集物の流路を確保できる大きさのものを用いることができる。中空の担体は、軸方向に直交する断面における中空部の最長径が4mm〜26mmであることが好ましい。
中空の担体を用いる場合、該担体の内表面(中空部側の表面)および外表面に、リグノフェノールの凝集物が付着されることにより、リグノフェノールの凝集物が捕捉される。
中空の担体は、該担体の内表面および外表面とリグノフェノールの凝集物との接触時間を長くして、リグノフェノールの凝集物の捕捉量を増す観点から、中空部が8mm〜26mmの長さを有するように延在していることが好ましい。
Raschig ring or the like can be used as the hollow carrier. The hollow carrier is preferably arranged so that the hollow portion is substantially parallel to the flow direction (that is, the direction of gravity) of the agglomerates of lignophenol before contact with the carrier. As the hollow carrier, a carrier having a hollow portion having a size capable of securing a flow path for agglomerates of lignophenol can be used. The hollow carrier preferably has a longest diameter of 4 mm to 26 mm in a cross section orthogonal to the axial direction.
When a hollow carrier is used, the lignophenol aggregates are captured by adhering the lignophenol aggregates to the inner surface (the surface on the hollow portion side) and the outer surface of the carrier.
The hollow portion has a length of 8 mm to 26 mm from the viewpoint of prolonging the contact time between the inner and outer surfaces of the carrier and the aggregates of lignophenol and increasing the amount of trapped aggregates of lignophenol. It is preferable that it is extended so as to have.

前記繊維状の担体としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)繊維、ポリプロピレン繊維、ガラス繊維、活性炭素繊維などを用いることができる。繊維状の担体は、バラバラの状態で用いられてもよいし、膜状に敷き詰めて用いられてもよい。
繊維状の担体を用いる場合、該担体の外表面にリグノフェノールの凝集物が付着されることにより、リグノフェノールの凝集物が捕捉される。
As the fibrous carrier, polytetrafluoroethylene (PTFE) fiber, polypropylene fiber, glass fiber, activated carbon fiber and the like can be used. The fibrous carrier may be used in a disjointed state, or may be spread in a film shape.
When a fibrous carrier is used, the lignophenol aggregates are trapped by adhering the lignophenol aggregates to the outer surface of the carrier.

膜状に敷き詰められて用いられる場合には、リグノフェノールの凝集物の流路を確保できるように、メッシュ状に配されることが好ましい。メッシュ間隔は、0.1mm〜1.0mmであることが好ましい。
また、メッシュ状に配される場合には、担体とリグノフェノールの凝集物との接触時間を長くして、リグノフェノールの凝集物の捕捉量を増す観点から、担体を積層して配することが好ましい。このような担体としては、例えば、デミスタ(登録商標)が挙げられる。
When it is spread in a film shape and used, it is preferably arranged in a mesh shape so as to secure a flow path for agglomerates of lignophenol. The mesh spacing is preferably 0.1 mm to 1.0 mm.
When arranged in a mesh shape, the carriers may be laminated and arranged from the viewpoint of prolonging the contact time between the carrier and the lignophenol aggregate and increasing the amount of the lignophenol aggregate trapped. preferable. Examples of such a carrier include demista (registered trademark).

前記板状の担体としては、パンチングシート、パンチングプレートなどを用いることができる。パンチングシート、パンチングプレートとしては、板体の厚さ方向に貫通する穿孔部であって、リグノフェノールの凝集物の流路を確保できる大きさの穿孔部を有するものを用いることができる。該穿孔部は、最長径が0.05mm〜1.0mmであることが好ましい。パンチングシート、パンチングプレートは、該担体に接触する前のリグノフェノールの凝集物の流通方向(すなわち、重力方向)に対して、板面が略直交するように、積層して配されることが好ましい。
パンチングシート、パンチングプレートを用いる場合、板面にリグノフェノールの凝集物が付着されることにより、リグノフェノールの凝集物が捕捉される。
前記穿孔部の最長径は、走査型電子顕微鏡(SEM)によって測定することができる。具体的には、板体の厚さ方向と直交する任意の断面を走査型電子顕微鏡で撮像し、撮像した画像中における穿孔部の最長径を測定する。
As the plate-shaped carrier, a punching sheet, a punching plate, or the like can be used. As the punching sheet and punching plate, those having a perforated portion penetrating in the thickness direction of the plate body and having a perforated portion having a size capable of securing a flow path for agglomerates of lignophenol can be used. The longest diameter of the perforated portion is preferably 0.05 mm to 1.0 mm. It is preferable that the punching sheet and the punching plate are laminated and arranged so that the plate surfaces are substantially orthogonal to the flow direction (that is, the direction of gravity) of the agglomerates of lignophenol before contacting the carrier. ..
When a punching sheet or punching plate is used, agglomerates of lignophenol are trapped by adhering agglomerates of lignophenol to the plate surface.
The longest diameter of the perforated portion can be measured by a scanning electron microscope (SEM). Specifically, an arbitrary cross section orthogonal to the thickness direction of the plate is imaged with a scanning electron microscope, and the longest diameter of the perforated portion in the captured image is measured.

また、前記板状の担体としては、板状の多孔質焼結体などを用いることができる。板状の多孔質焼結体は、原料粉末の表面近傍のみを焼結(融着)させ、原料粉末間に存在している空隙を残したまま成形されるため、三次元網状に連通する気孔を有している。リグノフェノールの凝集物が該気孔内を流れることによって、リグノフェノールの凝集物が捕捉される。該気孔は、気孔内におけるリグノフェノールの凝集物の流通方向と直交する断面における最長径が0.1mm〜0.2mmであることが好ましい。
板状の多孔質焼結体の気孔の最長径は、走査型電子顕微鏡(SEM)によって測定することができる。具体的には、板状の多孔質焼結体の厚さ方向と直交する任意の断面を走査型電子顕微鏡で撮像し、撮像した画像中における気孔の最長径を測定する。
また、板状の多孔質焼結体は、該焼結体とリグノフェノールの凝集物との接触時間を長くして、リグノフェノールの凝集物の捕捉量を増す観点から、1mm〜20mmの厚さを有することが好ましい。
Further, as the plate-shaped carrier, a plate-shaped porous sintered body or the like can be used. The plate-shaped porous sintered body is formed by sintering (fusing) only the vicinity of the surface of the raw material powder and leaving the voids existing between the raw material powders, so that the pores communicate in a three-dimensional network. have. As the lignophenol aggregates flow through the pores, the lignophenol aggregates are trapped. The pores preferably have a longest diameter of 0.1 mm to 0.2 mm in a cross section orthogonal to the flow direction of the lignophenol aggregates in the pores.
The longest diameter of the pores of the plate-shaped porous sintered body can be measured by a scanning electron microscope (SEM). Specifically, an arbitrary cross section orthogonal to the thickness direction of the plate-shaped porous sintered body is imaged with a scanning electron microscope, and the longest diameter of pores in the captured image is measured.
Further, the plate-shaped porous sintered body has a thickness of 1 mm to 20 mm from the viewpoint of prolonging the contact time between the sintered body and the agglomerates of lignophenol and increasing the amount of trapped agglomerates of lignophenol. It is preferable to have.

上記担体を構成する材料は特に限定されないが、酸、アルカリ、有機溶剤に対する耐性を考慮した場合、ポリプロピレン(PP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、アルミナ、活性炭、シリカゲルを用いることが好ましい。PPを材料とする担体としては、プラスチック焼結体樹脂成形体が挙げられ、PTFEを材料とする担体としては、プラスチック焼結体樹脂成形体、ラシヒリング、パンチングシート、PTFE繊維などが挙げられ、アルミナを材料とする担体としては、アルミナボールなどが挙げられ、活性炭を材料とする担体としては、造粒炭、活性炭素繊維が挙げられる。
これらの中でも、アルカリに対する耐性を考慮した場合、PP、PTFE、アルミナを材料とすることが好ましく、アルカリおよび酸に対する耐性を考慮した場合、PTFE、アルミナを材料とすることが好ましく、アルカリ、酸および有機溶剤に対する耐性を考慮した場合、PTFEを材料とすることが好ましい。
The material constituting the carrier is not particularly limited, but polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), alumina, activated carbon, and silica gel are preferably used in consideration of resistance to acids, alkalis, and organic solvents. Examples of the carrier made of PP include a plastic sintered body resin molded body, and examples of the carrier made of PTFE a material include a plastic sintered body resin molded body, Rasichling, a punching sheet, PTFE fiber, and the like. Examples of the carrier made of the above material include alumina balls, and examples of the carrier made of the activated carbon material include granulated coal and activated carbon fiber.
Among these, when resistance to alkali is considered, PP, PTFE and alumina are preferably used as materials, and when resistance to alkali and acid is considered, PTFE and alumina are preferably used as materials, and alkali, acid and Considering the resistance to organic solvents, it is preferable to use PTFE as a material.

本実施形態に係るリグノフェノールの製造方法は、本実施形態に係るリグノフェノールの製造装置を用いて、リグノセルロース系材料から、リグノフェノールを製造する方法である。 The method for producing lignophenol according to this embodiment is a method for producing lignophenol from a lignocellulosic material using the lignophenol production apparatus according to this embodiment.

本実施形態に係るリグノフェノールの製造装置は、リグノセルロース系材料からリグノフェノールを製造する装置である。
本実施形態に係るリグノフェノールの製造装置は、リグノセルロース系材料、フェノール誘導体、および酸を混合することにより第1混合物を得て、該第1混合物、およびリグノフェノールに対して貧溶媒となる溶媒を混合することにより、リグノフェノールを凝集させて、リグノフェノールの凝集物を含む第2混合物を得る混合部と、該2混合物からリグノフェノールを取り出す、精製部とを備える。
また、精製部は、第2混合物中のリグノフェノールの凝集物を担体に付着させることにより、第2混合物からリグノフェノールの凝集物を捕捉し、担体に捕捉されたリグノフェノールの凝集物を洗浄液で洗浄し、洗浄されたリグノフェノールの凝集物からリグノフェノールを取り出す。
さらに、精製部は、第2混合物を濾過することにより、担体に捕捉され得なかったリグノフェノールの凝集物を濾取し、濾取されたリグノフェノールの凝集物を洗浄液によって洗浄し、洗浄されたリグノフェノールの凝集物からリグノフェノールを取り出す。
本実施形態の洗浄液としては、水が用いられる。
以下では、捕捉および濾過の両方を含む概念として、固液分離という用語を使用する場合がある。
The lignophenol production apparatus according to the present embodiment is an apparatus for producing lignophenol from a lignocellulosic material.
The lignophenol production apparatus according to the present embodiment obtains a first mixture by mixing a lignocellulose-based material, a phenol derivative, and an acid, and is a solvent that is poor against the first mixture and lignophenol. The mixture is provided with a mixing section for aggregating lignophenol to obtain a second mixture containing agglomerates of lignophenol, and a purification section for extracting lignophenol from the two mixture.
In addition, the purification unit captures the lignophenol aggregates from the second mixture by adhering the lignophenol aggregates in the second mixture to the carrier, and the lignophenol aggregates trapped in the carrier are used in the washing liquid. Wash and remove lignophenol from the washed lignophenol agglomerates.
Further, the purification unit filtered the second mixture to filter out the aggregates of lignophenol that could not be captured by the carrier, and the collected lignophenol aggregates were washed with a washing liquid and washed. Lignophenol is extracted from the aggregate of lignophenol.
Water is used as the cleaning liquid of the present embodiment.
In the following, the term solid-liquid separation may be used as a concept that includes both capture and filtration.

より具体的には、図1、2に示すように、本実施形態に係るリグノフェノールの製造装置1は、リグノセルロース系材料Aにフェノール誘導体Cを収着させる前処理部2と、フェノール誘導体Cが収着されたリグノセルロース系材料A、および酸水溶液Dを混合することにより第1混合物を得て、該第1混合物、および前記リグノフェノールに対して貧溶媒となる溶媒Fを混合することにより、前記リグノフェノールを凝集させて、前記リグノフェノールの凝集物を含む第2混合物を得る混合部3と、前記第2混合物から前記リグノフェノールを得る、精製部4とを備える。
以下では、精製部4で行われる各工程を総称して精製工程ということがある。
More specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the lignophenol production apparatus 1 according to the present embodiment includes a pretreatment section 2 for accommodating a phenol derivative C in a lignocellulose-based material A, and a phenol derivative C. A first mixture is obtained by mixing the lignocellulosic material A and the acid aqueous solution D, and the first mixture and the solvent F, which is a poor solvent for the lignophenol, are mixed. A mixing unit 3 for aggregating the lignophenol to obtain a second mixture containing the agglomerates of the lignophenol, and a purification unit 4 for obtaining the lignophenol from the second mixture.
Hereinafter, each process performed by the purification unit 4 may be collectively referred to as a purification process.

前記第1混合工程では、前処理部2および混合部3を用いる。 In the first mixing step, the pretreatment section 2 and the mixing section 3 are used.

前処理部2は、槽21と、槽21内の収容物を撹拌する撹拌部22と、槽21内を加熱する加熱部23とを備える。前処理部2は、槽21内の収容物を濾過できるように、槽21の底部21aの少なくとも一部が濾材で形成されている。そのため、前処理部2は、濾過部(第1濾過部)としても機能する。槽21は、下方に向けて先細りとなるようにテーパ状に形成されている。前処理部2としては、例えば、神鋼環境ソリューション社製の「濾過機能付きPVミキサー」などが挙げられる。 The pretreatment unit 2 includes a tank 21, a stirring unit 22 for stirring the contents in the tank 21, and a heating unit 23 for heating the inside of the tank 21. In the pretreatment section 2, at least a part of the bottom portion 21a of the tank 21 is formed of a filter medium so that the contents in the tank 21 can be filtered. Therefore, the pretreatment unit 2 also functions as a filtration unit (first filtration unit). The tank 21 is formed in a tapered shape so as to taper downward. Examples of the pretreatment unit 2 include a “PV mixer with a filtration function” manufactured by Kobelco Eco-Solutions Co., Ltd.

前記第1混合工程では、リグノセルロース系材料AとアセトンBとを前処理部2で混合することにより、アセトンBによってリグノセルロース系材料Aを脱脂処理する(脱脂工程a1)。アセトンBは、リグノセルロース系材料Aの1kgに対して、2kg〜10kg加えられることが好ましい。次に、リグノセルロース系材料AとアセトンBとの混合物を濾過することにより、固形状のリグノセルロース系材料Aと液状のアセトンBとを分離し、アセトンBを回収する(第1濾過工程a2)。
これにより、リグノセルロース系材料Aに含まれる脂をアセトンBによってリグノセルロース系材料Aから取り除くことができる。
また、前記第1混合工程では、第1濾過工程a2後に、加熱部23で槽21内を加熱することにより、リグノセルロース系材料Aに付着しているアセトンBを揮発させて、リグノセルロース系材料Aから余分なアセトンBを取り除くことができる。
In the first mixing step, the lignocellulosic material A and acetone B are mixed in the pretreatment section 2, and the lignocellulosic material A is degreased with acetone B (degreasing step a1). Acetone B is preferably added in an amount of 2 kg to 10 kg with respect to 1 kg of the lignocellulosic material A. Next, the mixture of the lignocellulosic material A and the acetone B is filtered to separate the solid lignocellulosic material A and the liquid acetone B, and the acetone B is recovered (first filtration step a2). ..
As a result, the fat contained in the lignocellulosic material A can be removed from the lignocellulosic material A by acetone B.
Further, in the first mixing step, after the first filtration step a2, the inside of the tank 21 is heated by the heating unit 23 to volatilize the acetone B adhering to the lignocellulosic material A, thereby causing the lignocellulose-based material. Excess acetone B can be removed from A.

また、前記第1混合工程では、余分なアセトンBが取り除かれたリグノセルロース系材料Aとフェノール誘導体Cとを前処理部2で混合することにより、リグノセルロース系材料Aにフェノール誘導体Cを収着させる(収着工程a3)。フェノール誘導体Cは、リグノセルロース系材料Aの1kgに対して、3kg〜10kg加えられることが好ましい。そして、リグノセルロース系材料Aとフェノール誘導体Cとの混合物を濾過することにより、固形状のリグノセルロース系材料Aと余分な液状のフェノール誘導体Cとを分離し、フェノール誘導体Cを回収する(第2濾過工程a4)。
また、前記第1混合工程では、第2濾過工程a4の後に、加熱部23で槽21内を加熱することにより、リグノセルロース系材料Aに付着しているフェノール誘導体Cを揮発させて、リグノセルロース系材料Aから余分なフェノール誘導体Cを取り除くことができる。
余分なフェノール誘導体Cが取り除かれたリグノセルロース系材料Aは、混合部3に移送されてさらなる処理が施される。
Further, in the first mixing step, the lignocellulosic material A from which excess acetone B has been removed and the phenol derivative C are mixed in the pretreatment section 2, thereby accommodating the phenol derivative C to the lignocellulosic material A. (Acquisition step a3). The phenol derivative C is preferably added in an amount of 3 kg to 10 kg with respect to 1 kg of the lignocellulosic material A. Then, by filtering the mixture of the lignocellulosic material A and the phenol derivative C, the solid lignocellulosic material A and the excess liquid phenol derivative C are separated, and the phenol derivative C is recovered (second). Filtration step a4).
Further, in the first mixing step, after the second filtration step a4, the inside of the tank 21 is heated by the heating unit 23 to volatilize the phenol derivative C adhering to the lignocellulosic material A, and lignocellulose. Excess phenol derivative C can be removed from the system material A.
The lignocellulosic material A from which the excess phenol derivative C has been removed is transferred to the mixing unit 3 for further treatment.

混合部3は、槽31と、槽31内の収容物を撹拌する撹拌部32とを備える。槽31内には酸水溶液Dが加えられるため、槽31および撹拌部32は、耐酸性に優れるという点から、グラスライニング処理されていることが好ましい。 The mixing unit 3 includes a tank 31 and a stirring unit 32 for stirring the contents in the tank 31. Since the acid aqueous solution D is added into the tank 31, the tank 31 and the stirring unit 32 are preferably glass-lined from the viewpoint of excellent acid resistance.

さらに、前記第1混合工程では、フェノール誘導体Cが収着されたリグノセルロース系材料Aと、酸水溶液Dとを混合部3で混合することにより、リグノフェノールを生成し、リグノフェノールを含有する第1混合物を得る(生成工程a5)。酸水溶液Dは、リグノセルロース系材料Aの1kgに対して、3kg〜10kg加えられることが好ましい。
生成工程a5では、リグノセルロース系材料Aに含有されるセルロースが酸触媒の下で加水分解されて、糖類が生成される。また、リグノセルロース系材料Aに含有されるリグニンが、酸触媒の下で加水分解されて低分子化する。さらに、リグニンが、酸触媒の下でフェノール誘導体と反応してリグノフェノールが生成される。図3に、酸として硫酸を用い、フェノール誘導体Cとしてp−クレゾールを用いて、リグノフェノールを生成する反応の例を示す。また、生成されたリグノフェノールは、酸触媒の下で加水分解されて低分子化する。以上により、リグノフェノールを含有する第1混合物が得られる。
Further, in the first mixing step, the lignocellulose-based material A containing the phenol derivative C and the acid aqueous solution D are mixed in the mixing unit 3 to generate lignophenol, and the lignophenol is contained. 1 Mixture is obtained (generation step a5). The acid aqueous solution D is preferably added in an amount of 3 kg to 10 kg with respect to 1 kg of the lignocellulosic material A.
In the production step a5, the cellulose contained in the lignocellulosic material A is hydrolyzed under an acid catalyst to produce saccharides. Further, the lignin contained in the lignocellulosic material A is hydrolyzed under an acid catalyst to reduce the molecular weight. In addition, lignin reacts with phenol derivatives under acid catalyst to produce lignophenol. FIG. 3 shows an example of a reaction for producing lignophenol using sulfuric acid as an acid and p-cresol as a phenol derivative C. In addition, the produced lignophenol is hydrolyzed under an acid catalyst to reduce the molecular weight. From the above, the first mixture containing lignophenol is obtained.

酸水溶液Dは、酸を、通常65〜98質量%、好ましくは72〜98質量%含有する。 The acid aqueous solution D usually contains 65 to 98% by mass, preferably 72 to 98% by mass of acid.

また、前記第1混合工程では、リグノフェノールを含有する第1混合物と、水Eとを混合部3で混合することにより、前記第1混合物を希釈し該第1混合物における酸の濃度を低下させて、加水分解反応を抑制させる(希釈工程a6)。水Eは、前記第1混合物の希釈後において、酸濃度が60質量%以下となる量を加えることが好ましい。 Further, in the first mixing step, the first mixture containing lignophenol and water E are mixed in the mixing unit 3 to dilute the first mixture and reduce the concentration of acid in the first mixture. The hydrolysis reaction is suppressed (dilution step a6). It is preferable to add water E in an amount such that the acid concentration is 60% by mass or less after the first mixture is diluted.

前記第2混合工程では、水Eで希釈された第1混合物と、リグノフェノールに対して貧溶媒となる溶媒Fとを混合部3で混合することにより、第1混合物において液分に溶解していたリグノフェノールが析出し、該リグノフェノールが凝集して、粘着性を有するリグノフェノールの凝集物が得られる。溶媒Fは、リグノセルロース系材料Aの1kgに対して、3kg〜10kg加えられることが好ましい。
これにより、リグノフェノールの凝集物を含む第2混合物が得られる(第2混合工程b)。
In the second mixing step, the first mixture diluted with water E and the solvent F, which is a poor solvent for lignophenol, are mixed in the mixing unit 3 to dissolve in the liquid in the first mixture. The lignophenol is precipitated, and the lignophenol is aggregated to obtain a sticky lignophenol aggregate. The solvent F is preferably added in an amount of 3 kg to 10 kg with respect to 1 kg of the lignocellulosic material A.
As a result, a second mixture containing agglomerates of lignophenol is obtained (second mixing step b).

精製工程では、精製部4を用いて、第2混合物たる油水混合物からリグノフェノールを取り出す。より具体的には、第2混合物を固液分離することにより、リグノフェノールの凝集物を取り出し、取り出されたリグノフェノールの凝集物を洗浄液によって洗浄し、洗浄されたリグノフェノールの凝集物からリグノフェノールを取り出す。 In the purification step, the purification unit 4 is used to take out lignophenol from the oil-water mixture which is the second mixture. More specifically, by solid-liquid separation of the second mixture, agglomerates of lignophenol are taken out, the aggregates of lignophenol taken out are washed with a washing liquid, and lignophenol is washed from the agglomerates of lignophenol. Take out.

精製部4は、第2混合物を固液分離することにより、リグノフェノールの凝集物を取り出し、取り出されたリグノフェノールの凝集物を洗浄液Gによって洗浄し、洗浄されたリグノフェノールの凝集物およびアルコールHを混合することにより、リグノフェノールをアルコールHに溶解させて、リグノフェノールおよびアルコールHを含有するLP(リグノフェノール)アルコール液を得る固液分離部4aと、LPアルコール液にアルカリ剤Iを混合することによりpHを調整するpH調整部4bと、LPアルコール液からアルコールHを除去することによりリグノフェノールを濃縮させる濃縮部4cと、濃縮されたLPアルコール液に塩化ナトリウム水溶液Jを混合することによりリグノフェノールを晶出させる晶析部4dと、晶出されたリグノフェノールを含有するLPアルコール液を濾過することにより、固形状のリグノフェノールを得る第2濾過部4eと、第2濾過部4eで得られた固形状のリグノフェノールを乾燥させる乾燥部4fとを備えている。 The purification unit 4 takes out the lignophenol aggregate by solid-liquid separation of the second mixture, cleans the extracted lignophenol aggregate with the cleaning liquid G, and cleans the lignophenol aggregate and the alcohol H. Is mixed with the solid-liquid separation unit 4a for dissolving lignophenol in alcohol H to obtain an LP (lignophenol) alcohol solution containing lignophenol and alcohol H, and the alkaline agent I in the LP alcohol solution. The pH adjusting unit 4b for adjusting the pH, the concentrating unit 4c for concentrating lignophenol by removing alcohol H from the LP alcohol solution, and the ligno by mixing the sodium chloride aqueous solution J with the concentrated LP alcohol solution. A crystallization section 4d for crystallizing phenol and an LP alcohol solution containing the crystallized lignophenol are filtered to obtain solid lignophenol in a second filtering section 4e and a second filtering section 4e. It is provided with a drying portion 4f for drying the solid lignophenol.

固液分離部4aは、槽4a1と、槽4a1内の収容物を撹拌する撹拌部4a2とを備える。また、固液分離部4aは、前記第2混合物中のリグノフェノールの凝集物を捕捉する捕捉手段4a3と、リグノフェノールの凝集物を捕捉手段4a3によって捕捉したときに得られた液体を濾過することにより、捕捉手段4a3で捕捉され得なかったリグノフェノールの凝集物を得る濾過手段4a4とを備える。さらに、固液分離部4aは、捕捉手段4a3で捕捉されたリグノフェノールの凝集物および濾過手段4a4で濾取されたリグノフェノールの凝集物を洗浄するための洗浄手段4a5を備える。
本実施形態では、図2に示すように、アルミナボールが、槽4a1の底部4a1aに敷き詰めるように配されることによって、捕捉手段4a3とされている。アルミナボールとしては、リグノフェノールの凝集物の流路を確保できる大きさのものが配されている。
また、本実施形態では、図2に示すように、槽4a1の底部4a1aと捕捉手段4a3との間に濾材が配されることによって、濾過手段4a4とされている。
濾過手段4a4としては、槽4a1の底部4a1aの少なくとも一部が、槽4a1内の収容物を濾過できるように濾材で形成されたものを用いてもよい。槽4a1の底部4a1aの少なくとも一部が濾材で形成されたものとしては、例えば、神鋼環境ソリューション社製の「フィルタードライヤー」などを用いることができる。
また、本実施形態では、図2に示すように、槽4a1の頂部4a1bに、洗浄手段4a5としてのシャワーノズルが配されている。シャワーノズルは、噴射面が濾過面と向かい合うように配されることが好ましい。シャワーノズルには、図示しないポンプで加圧された洗浄液が供給され、この洗浄液がシャワーノズルから噴射されることによって、洗浄が行われる。
The solid-liquid separation unit 4a includes a tank 4a1 and a stirring unit 4a2 for stirring the contents in the tank 4a1. Further, the solid-liquid separation unit 4a filters the trapping means 4a3 for capturing the lignophenol aggregates in the second mixture and the liquid obtained when the lignophenol aggregates are captured by the trapping means 4a3. As a result, the filtration means 4a4 for obtaining an aggregate of lignophenol that could not be captured by the trapping means 4a3 is provided. Further, the solid-liquid separation unit 4a includes cleaning means 4a5 for cleaning the lignophenol aggregates captured by the trapping means 4a3 and the lignophenol aggregates filtered by the filtering means 4a4.
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the alumina balls are arranged so as to spread over the bottom 4a1a of the tank 4a1 to serve as the capturing means 4a3. As the alumina balls, those having a size capable of securing a flow path for agglomerates of lignophenol are arranged.
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, a filter medium is arranged between the bottom portion 4a1a of the tank 4a1 and the capturing means 4a3 to form the filtering means 4a4.
As the filtering means 4a4, at least a part of the bottom portion 4a1a of the tank 4a1 may be formed of a filter medium so that the contents in the tank 4a1 can be filtered. As at least a part of the bottom 4a1a of the tank 4a1 being formed of a filter medium, for example, a "filter dryer" manufactured by Kobelco Eco-Solutions Co., Ltd. can be used.
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, a shower nozzle as a cleaning means 4a5 is arranged on the top 4a1b of the tank 4a1. The shower nozzle is preferably arranged so that the injection surface faces the filtration surface. A cleaning liquid pressurized by a pump (not shown) is supplied to the shower nozzle, and the cleaning liquid is ejected from the shower nozzle to perform cleaning.

前記精製工程では、固液分離部4aの捕捉手段4a3によって、第2混合物中のリグノフェノールの凝集物を捕捉し、捕捉手段4a3で捕捉され得なかったリグノフェノールの凝集物を濾過手段4a4で濾取することによって、リグノフェノールの凝集物を取り出す(固液分離工程c1)。固液分離工程c1で分離された液体には、酸および有機溶媒が含有されている。固液分離工程c1によって分離された液体は、静置分離などにより、酸水溶液Dと溶媒Fとに分離して回収することができる。 In the purification step, the trapping means 4a3 of the solid-liquid separation unit 4a captures the agglomerates of lignophenol in the second mixture, and the agglomerates of lignophenol that could not be captured by the trapping means 4a3 are filtered by the filtering means 4a4. By taking it out, agglomerates of lignophenol are taken out (solid-liquid separation step c1). The liquid separated in the solid-liquid separation step c1 contains an acid and an organic solvent. The liquid separated in the solid-liquid separation step c1 can be separated into the acid aqueous solution D and the solvent F and recovered by static separation or the like.

固液分離工程c1の濾過手段4a4として使用される濾材の材質としては、耐食性に優れるという観点から、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン(例えば、テフロン(登録商標))、ニッケルとモリブデンとを含有する合金(例えば、ハステロイ(登録商標))が好ましく、ポリプロピレン、ニッケルとモリブデンとを含有する合金が特に好ましい。
該濾材の孔径は、リグノフェノールの凝集物を通さず、かつ濾過時間を短縮するという観点から、10〜30μmであることが好ましく、20μmであることが特に好ましい。
The filter medium used as the filtering means 4a4 in the solid-liquid separation step c1 is an alloy containing polypropylene, polytetrafluoroethylene (for example, Teflon (registered trademark)), nickel and molybdenum from the viewpoint of excellent corrosion resistance. (For example, Hastelloy®) is preferred, and polypropylene, an alloy containing nickel and molybdenum is particularly preferred.
The pore size of the filter medium is preferably 10 to 30 μm, and particularly preferably 20 μm, from the viewpoint of not allowing the agglomerates of lignophenol to pass through and shortening the filtration time.

そして、前記精製工程では、捕捉手段4a3で捕捉されたリグノフェノールの凝集物および濾過手段4a4で濾取されたリグノフェノールの凝集物を、洗浄手段4a5を用いて洗浄液Gによって洗浄する(洗浄工程c2)。
より具体的には、洗浄液Gとして水を用いてリグノフェノールの凝集物を洗浄する。
洗浄液Gとして用いる水の量は、リグノセルロース系材料Aの1kgに対して、1.0kg〜10kgであることが好ましい。
水を用いてリグノフェノールの凝集物を洗浄することにより、精製されたリグノフェノールにおける残留酸濃度を低減させることができる。
Then, in the purification step, the aggregates of lignophenol captured by the trapping means 4a3 and the aggregates of lignophenol filtered by the filtering means 4a4 are washed with the cleaning liquid G using the cleaning means 4a5 (cleaning step c2). ).
More specifically, water is used as the cleaning liquid G to clean the lignophenol aggregates.
The amount of water used as the cleaning liquid G is preferably 1.0 kg to 10 kg with respect to 1 kg of the lignocellulosic material A.
By washing the lignophenol aggregates with water, the residual acid concentration in the purified lignophenol can be reduced.

次に、前記精製工程では、洗浄液Gを用いて洗浄したリグノフェノールの凝集物およびアルコールHを固液分離部4aで混合することにより、リグノフェノールをアルコールHに溶解させて、リグノフェノールおよびアルコールHを含有するLPアルコール液を得る(溶解工程c3)。アルコールHとしては、メタノール、エタノールなどを用いることができる。アルコールHは、リグノセルロース系材料Aの1kgに対して、1kg〜10kg加えることが好ましい。
次に、LPアルコール液を濾過することにより、LPアルコール液から固形物(残渣物)を取り除く(第3濾過工程c4)。
Next, in the purification step, the lignophenol aggregate and the alcohol H washed with the cleaning liquid G are mixed in the solid-liquid separation unit 4a to dissolve the lignophenol in the alcohol H, and the lignophenol and the alcohol H are dissolved. To obtain an LP alcohol solution containing (dissolving step c3). As the alcohol H, methanol, ethanol or the like can be used. Alcohol H is preferably added in an amount of 1 kg to 10 kg with respect to 1 kg of the lignocellulosic material A.
Next, the solid matter (residue) is removed from the LP alcohol solution by filtering the LP alcohol solution (third filtration step c4).

pH調整部4bは、槽4b1と、槽4b1内の収容物を撹拌する撹拌部4b2とを備える。槽4b1は、耐酸性に優れるという観点から、グラスライニング処理されていることが好ましい。 The pH adjusting unit 4b includes a tank 4b1 and a stirring unit 4b2 for stirring the contents in the tank 4b1. The tank 4b1 is preferably glass-lined from the viewpoint of excellent acid resistance.

また、前記精製工程では、固形分を取り除いたLPアルコール液と、アルカリ剤IとをpH調整部4bで混合することによりpHを調整する(pH調整工程c5)。
洗浄工程c2後においても、リグノフェノールの凝集物には酸が残留しているため、LPアルコール液のpHは、通常、1以上2未満となっている。
pH調整工程c5では、この酸を中和させてpHを2以上4以下とすることが好ましい。
アルカリ剤Iとしては、水酸化マグネシウム、水酸化ナトリウムなどが挙げられる。
ここで、本実施形態においては、洗浄工程c2でリグノフェノールの凝集物を洗浄液Gで洗浄するので、リグノフェノールの凝集物に残留する酸の量を少なくすることができる。そのため、pH調整工程c5で使用するアルカリ剤Iの量を少なくすることができる。
Further, in the purification step, the pH is adjusted by mixing the LP alcohol solution from which the solid content has been removed and the alkaline agent I in the pH adjusting unit 4b (pH adjusting step c5).
Even after the washing step c2, the pH of the LP alcohol solution is usually 1 or more and less than 2 because the acid remains in the aggregate of lignophenol.
In the pH adjusting step c5, it is preferable to neutralize this acid to bring the pH to 2 or more and 4 or less.
Examples of the alkaline agent I include magnesium hydroxide and sodium hydroxide.
Here, in the present embodiment, since the lignophenol aggregate is washed with the cleaning liquid G in the washing step c2, the amount of acid remaining in the lignophenol aggregate can be reduced. Therefore, the amount of the alkaline agent I used in the pH adjusting step c5 can be reduced.

濃縮部4cは、槽4c1と、槽4c1内の収容物を撹拌する撹拌部4c2と、槽4c1内を加熱する加熱部4c3とを備える。 The concentrating unit 4c includes a tank 4c1, a stirring unit 4c2 for stirring the contents in the tank 4c1, and a heating unit 4c3 for heating the inside of the tank 4c1.

前記精製工程では、pHを調整したLPアルコール液を槽4c1内において撹拌しながら加熱部4c3で加熱する(濃縮工程c6)。これにより、LPアルコール液中のアルコールを濃縮部4cで蒸発させることができる。その結果、LPアルコール液のリグノフェノール濃度を高めることができ、処理すべきLPアルコール液の量を低減することができる。また、リグノフェノールを結晶化させることができる。 In the purification step, the pH-adjusted LP alcohol solution is heated in the heating section 4c3 while stirring in the tank 4c1 (concentration step c6). As a result, the alcohol in the LP alcohol solution can be evaporated in the concentrating unit 4c. As a result, the lignophenol concentration of the LP alcohol solution can be increased, and the amount of the LP alcohol solution to be treated can be reduced. In addition, lignophenol can be crystallized.

晶析部4dは、槽4d1と、槽4d1内の収容物を撹拌する撹拌部4d2とを備える。 The crystallization unit 4d includes a tank 4d1 and a stirring unit 4d2 for stirring the contents in the tank 4d1.

前記精製工程では、濃縮工程c6でリグノフェノールが濃縮されたLPアルコール液に塩化ナトリウム水溶液Jを晶析部4dで混合することによりリグノフェノールを晶出させる(晶析工程c7)。
リグノフェノールは、フェノール骨格に含まれるOH基によってプロトン性が高くなっているため、水溶性が高い。しかし、リグノフェノールは、塩化ナトリウムの共存下においては、水溶液が低くなる。すなわち、塩化ナトリウムによって塩析効果が生じる。これにより、LPアルコール液に塩化ナトリウム水溶液Jを混合すると、リグノフェノールが晶出される。
塩化ナトリウム水溶液Jは、塩化ナトリウム濃度が0.1〜5質量%であることが好ましい。
塩化ナトリウム水溶液Jは、固液分離部4aに添加したアルコールHの1Lに対して、4kg〜10kg加えることが好ましい。
In the purification step, the lignophenol is crystallized by mixing the sodium chloride aqueous solution J with the LP alcohol solution in which the lignophenol is concentrated in the concentration step c6 in the crystallization section 4d (crystallization step c7).
Lignophenol is highly water-soluble because it has high protonity due to the OH group contained in the phenol skeleton. However, the aqueous solution of lignophenol becomes low in the presence of sodium chloride. That is, sodium chloride produces a salting out effect. As a result, when the sodium chloride aqueous solution J is mixed with the LP alcohol solution, lignophenol is crystallized.
The sodium chloride aqueous solution J preferably has a sodium chloride concentration of 0.1 to 5% by mass.
It is preferable to add 4 kg to 10 kg of the sodium chloride aqueous solution J with respect to 1 L of the alcohol H added to the solid-liquid separation unit 4a.

また、前記精製工程では、晶出されたリグノフェノールを含有するLPアルコール液を第2濾過部4eで濾過することにより、固形状のリグノフェノールを得る(第4濾過工程c8)。第4濾過工程c8で得られた濾液は、アルコールHとして回収することができる。
さらに、前記精製工程では、第2濾過部4eで得られたリグノフェノールを乾燥部4fで乾燥させることにより、精製されたリグノフェノールKを得る(乾燥工程c9)。
Further, in the purification step, a solid lignophenol is obtained by filtering the LP alcohol solution containing the crystallized lignophenol with the second filtration unit 4e (fourth filtration step c8). The filtrate obtained in the fourth filtration step c8 can be recovered as alcohol H.
Further, in the purification step, the lignophenol obtained in the second filtration section 4e is dried in the drying section 4f to obtain purified lignophenol K (drying step c9).

精製されたリグノフェノールKは、残留酸濃度が、好ましくは1000mg/kg以下、より好ましくは500mg/kg以下である。残留酸濃度は、電気キャピラリー法で測定することができる。 The purified lignophenol K has a residual acid concentration of preferably 1000 mg / kg or less, more preferably 500 mg / kg or less. The residual acid concentration can be measured by the electric capillary method.

本実施形態に係るリグノフェノールの製造方法で得られるリグノフェノールK、すなわち、精製されたリグノフェノールKは、例えば、プラスチック用の難燃剤、合板接着剤、含浸材などの用途で用いることができる。 The lignophenol K obtained by the method for producing lignophenol according to the present embodiment, that is, the purified lignophenol K can be used, for example, in applications such as flame retardants for plastics, plywood adhesives, and impregnating materials.

前記第2混合物中において、リグノフェノールが凝集されて凝集物となる理由は以下の通りである。
フェノール類は水酸基を有し、この水酸基がプロトン供与体として働き、水中で解離反応を起こすことができる。また、フェノール類が解離すると、フェノキシドイオンが共鳴によって安定化する。このことから、フェノール類は、ある程度の親水性を有する。
したがって、リグノフェノールのうちのフェノール類の構造部分(図3参照)は、ある程度の親水性を有する。
また、リグノフェノールのうち、フェノール類の構造部分以外の水酸基の部分も、ある程度の親水性を有する。
一方で、リグノフェノールには、溶媒に対して親和性を有する構造部分(ベンゼン環等炭化水素で構成されている部分等)が存在する。
すなわち、リグノフェノールには、ある程度の親水性がある構造部分と、溶媒に対して親和性がある構造部分とが存在する。
このことから、リグノフェノールおよび水に、リグノフェノールに対して貧溶媒となる溶媒を混合すると、水とリグノフェノールに対して貧溶媒となる溶媒とが反発し、反発している水とリグノフェノールに対して貧溶媒となる溶媒との間で、水とリグノフェノールに対して貧溶媒となる溶媒とによってリグノフェノール分子が配向し、その結果、リグノフェノールが、水と、前記リグノフェノールに対して貧溶媒となる溶媒との間で凝集する。
また、本発明者は、リグノフェノールの凝集物が粘着性を有する理由について、リグノフェノールの凝集物に含まれる不純物(例えば、リグノセルロース系材料の解緩反応(リグニンとセルロースとを解きほぐす反応)の際に生じる糖分など)によって及ぼされる影響によるものと考えている。
The reason why lignophenol is aggregated into agglomerates in the second mixture is as follows.
Phenols have a hydroxyl group, and this hydroxyl group acts as a proton donor and can cause a dissociation reaction in water. In addition, when phenols are dissociated, phenoxide ions are stabilized by resonance. From this, phenols have a certain degree of hydrophilicity.
Therefore, the structural part of phenols among lignophenols (see FIG. 3) has a certain degree of hydrophilicity.
Further, among lignophenols, the hydroxyl group portion other than the structural portion of phenols also has a certain degree of hydrophilicity.
On the other hand, lignophenol has a structural portion (a portion composed of a hydrocarbon such as a benzene ring) having an affinity for a solvent.
That is, lignophenol has a structural portion having a certain degree of hydrophilicity and a structural portion having an affinity for a solvent.
From this, when a solvent that is a poor solvent for lignophenol is mixed with lignophenol and water, the solvent that is a poor solvent for lignophenol repels the water and the repulsive water and lignophenol. On the other hand, the lignophenol molecule is oriented between the solvent which is a poor solvent and the solvent which is a poor solvent for lignophenol, and as a result, the lignophenol is poor for water and the lignophenol. It aggregates with the solvent that becomes the solvent.
In addition, the present inventor explains the reason why the lignophenol aggregate has adhesiveness because of the impurities contained in the lignophenol aggregate (for example, the reaction of loosening the lignocellulosic material (the reaction of loosening lignin and cellulose)). It is believed that this is due to the effects of (such as the sugar content that occurs).

なお、本発明に係るリグノフェノールの製造方法は、上記実施形態に限定されるものではない。また、本発明に係るリグノフェノールの製造方法によって生じる作用効果は、上記した作用効果に限定されるものではない。本発明に係るリグノフェノールの製造方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 The method for producing lignophenol according to the present invention is not limited to the above embodiment. Further, the action and effect produced by the method for producing lignophenol according to the present invention is not limited to the above-mentioned action and effect. The method for producing lignophenol according to the present invention can be variously modified without departing from the gist of the present invention.

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。以下の実施例は本発明をさらに詳細に説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The following examples are for explaining the present invention in more detail, and do not limit the scope of the present invention.

[実施例1]
木粉をアセトンで脱脂した後、アセトンで脱脂した木粉にクレゾールを添加して(木粉1g当たりクレゾール6g)、木粉にクレゾールを十分に収着させた。
そして、クレゾールを収着させた木粉30gに、硫酸水溶液(硫酸:72質量%)120gを添加し激しく1時間撹拌することにより第1混合物を得た。
次に、該第1混合物と水180gとを撹拌槽内で15分間撹拌させることにより、硫酸による加水分解反応を停止させた。
次に、加水分解反応を停止させた第1混合物にヘキサン120gを添加し激しく約1時間撹拌することにより、リグノフェノールを凝集させて、該リグノフェノールの凝集物を含む第2混合物を得た。
次に、該第2混合物をスクリュー型液供給機で濾過機(スクレーパを有する濾過機)に移送した。該濾過機の底面には、担体たるφ5mmのアルミナボールを敷き詰め、このφ5mmのアルミナボールの上に、同じく担体たるφ10mmのアルミナボールを敷き詰めた。該濾過機において、担体によって前記第2混合物からリグノフェノールの凝集体を捕捉し、前記第2混合物の液分を濾過することにより、前記担体によって捕捉され得なかったリグノフェノールの凝集物を濾取した。上記捕捉および濾過に要した時間は、1時間であった。
次に、捕捉および濾過によって得られたリグノフェノールの凝集体を、霧吹きを用いて水30gで洗浄した。洗浄後のリグノフェノールの凝集体に、メタノール55gを混合させることにより、該凝集体に含まれるリグノフェノールをメタノールに溶解させて、リグノフェノールおよびメタノールを含有するLPメタノール液を得た。
次に、該LPメタノール液を吸引濾過することにより、LPメタノール液から固形分(木粉の未反応物)を取り除き、未反応物を除去したLPメタノール液を得た。
次に、LPメタノール液(pH1)に粉末状の水酸化マグネシウムを混合することにより、LPメタノール液のpHを3.0に調整した。
次に、pH調整したLPメタノール液を吸引濾過することにより、LPメタノール液から硫酸塩および過剰な水酸化マグネシウムを除去した、
その後、硫酸塩および過剰な水酸化マグネシウムを除去したLPメタノール液100質量部と、食塩水(食塩濃度5.0質量%)500質量部とを混合し、リグノフェノールを晶出させた。
そして、リグノフェノールが晶出されたLPメタノール液を5C濾紙で吸引濾過することにより、固形状のリグノフェノールを得た。
次に、濾紙上のリグノフェノールを50℃で一晩加熱することにより乾燥させ、精製されたリグノフェノールを得た。
精製されたリグノフェノールの硫酸イオン濃度を測定した。硫酸イオン濃度は、電気キャピラリー法で測定した。
硫酸イオン濃度は、500mg/kgであった。
[Example 1]
After degreasing the wood flour with acetone, cresol was added to the wood flour degreased with acetone (6 g of cresol per 1 g of wood flour), and the cresol was sufficiently absorbed in the wood flour.
Then, 120 g of an aqueous sulfuric acid solution (sulfuric acid: 72% by mass) was added to 30 g of wood powder to which cresol had been collected, and the mixture was vigorously stirred for 1 hour to obtain a first mixture.
Next, the first mixture and 180 g of water were stirred in a stirring tank for 15 minutes to stop the hydrolysis reaction with sulfuric acid.
Next, 120 g of hexane was added to the first mixture in which the hydrolysis reaction was stopped, and the mixture was vigorously stirred for about 1 hour to aggregate the lignophenol to obtain a second mixture containing the aggregate of the lignophenol.
Next, the second mixture was transferred to a filter (a filter having a scraper) by a screw type liquid feeder. Alumina balls having a diameter of 5 mm, which is a carrier, were spread on the bottom surface of the filter, and alumina balls having a diameter of 10 mm, which was also a carrier, were spread on the alumina balls having a diameter of 5 mm. In the filter, the aggregate of lignophenol is captured from the second mixture by the carrier, and the liquid content of the second mixture is filtered to filter the aggregate of lignophenol that could not be captured by the carrier. did. The time required for the capture and filtration was 1 hour.
The lignophenol aggregates obtained by capture and filtration were then washed with 30 g of water using a spray bottle. By mixing 55 g of methanol with the aggregate of lignophenol after washing, the lignophenol contained in the aggregate was dissolved in methanol to obtain an LP methanol solution containing lignophenol and methanol.
Next, the LP methanol solution was suction-filtered to remove solids (unreacted wood powder) from the LP methanol solution to obtain an LP methanol solution from which the unreacted substances had been removed.
Next, the pH of the LP methanol solution was adjusted to 3.0 by mixing powdered magnesium hydroxide with the LP methanol solution (pH 1).
Next, sulfate and excess magnesium hydroxide were removed from the LP methanol solution by suction filtration of the pH-adjusted LP methanol solution.
Then, 100 parts by mass of LP methanol solution from which sulfate and excess magnesium hydroxide were removed and 500 parts by mass of saline solution (saline concentration 5.0% by mass) were mixed to crystallize lignophenol.
Then, the LP methanol solution in which lignophenol was crystallized was suction-filtered with a 5C filter paper to obtain solid lignophenol.
Next, the lignophenol on the filter paper was dried by heating at 50 ° C. overnight to obtain purified lignophenol.
The sulfate ion concentration of the purified lignophenol was measured. Sulfate ion concentration was measured by the electric capillary method.
The sulfate ion concentration was 500 mg / kg.

[比較例1]
実施例1と同様にして第2混合物を得た。
次に、該第2混合物を槽内で静置分離させた。この静置分離により、前記第2混合物がヘキサン層、リグノフェノール層(リグノフェノールの凝集物の層)、および硫酸層の3層に分離した。この静置分離には、一昼夜かかった。
次に、槽内からヘキサン層および硫酸層を取り除いた。
次に、槽内に残ったリグノフェノール層にメタノールを混合させることにより、リグノフェノールをメタノールに溶解させて、リグノフェノールおよびメタノールを含有するLPメタノール液を得た。
次に、実施例1と同様にLPメタノール液を処理することにより、精製されたリグノフェノールを得た。
該リグノフェノールの硫酸イオン濃度は、8000mg/kgであった。
[Comparative Example 1]
A second mixture was obtained in the same manner as in Example 1.
Next, the second mixture was allowed to stand and separate in the tank. By this static separation, the second mixture was separated into three layers: a hexane layer, a lignophenol layer (a layer of agglomerates of lignophenol), and a sulfuric acid layer. This static separation took a whole day and night.
Next, the hexane layer and the sulfuric acid layer were removed from the tank.
Next, by mixing methanol with the lignophenol layer remaining in the tank, lignophenol was dissolved in methanol to obtain an LP methanol solution containing lignophenol and methanol.
Next, the LP methanol solution was treated in the same manner as in Example 1 to obtain purified lignophenol.
The sulfate ion concentration of the lignophenol was 8000 mg / kg.

[比較例2]
加水分解を停止させるために前記第1混合物に加える水の量を180gとした以外は、実施例1と同様にして第2混合物を得た。
次に、実施例1と同様に、該第2混合物を濾過機に移送した。該濾過機内には担体を配さなかった。該濾過機において、前記第2混合物を濾過することにより、固形状のリグノフェノールを濾取した。濾過に要した時間は、3時間であった。
次に、実施例1と同様に、固形状のリグノフェノールにメタノールを混合させることにより、固形状のリグノフェノールをメタノールに溶解させて、リグノフェノールおよびメタノールを含有するLPメタノール液を得た。
次に、実施例1と同様にLPメタノール液を処理することにより、精製されたリグノフェノールを得た。
該リグノフェノールの硫酸イオン濃度は、6000mg/kgであった。
[Comparative Example 2]
A second mixture was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of water added to the first mixture to stop hydrolysis was 180 g.
Next, the second mixture was transferred to the filter in the same manner as in Example 1. No carrier was placed in the filter. The solid lignophenol was filtered out by filtering the second mixture in the filter. The time required for filtration was 3 hours.
Next, in the same manner as in Example 1, by mixing methanol with solid lignophenol, the solid lignophenol was dissolved in methanol to obtain an LP methanol solution containing lignophenol and methanol.
Next, the LP methanol solution was treated in the same manner as in Example 1 to obtain purified lignophenol.
The sulfate ion concentration of the lignophenol was 6000 mg / kg.

以上の結果から、実施例1に係る方法では、比較例1および2に係る方法に比べて、リグノフェノールを含有する混合物から、リグノフェノールの凝集物を短時間で分離できることが分かった。すなわち、実施例1に係る方法では、比較例1および2に係る方法に比べて、短時間でリグノフェノールを得ることができることが分かった。
また、実施例1に係る方法によれば、比較例1および2に係る方法と比べて、硫酸イオン濃度の値が低減されたリグノフェノールを得ることができることが分かった。
From the above results, it was found that the method according to Example 1 can separate agglomerates of lignophenol from the mixture containing lignophenol in a shorter time than the methods according to Comparative Examples 1 and 2. That is, it was found that the method according to Example 1 can obtain lignophenol in a shorter time than the methods according to Comparative Examples 1 and 2.
Further, it was found that according to the method according to Example 1, lignophenol having a reduced value of sulfate ion concentration can be obtained as compared with the methods according to Comparative Examples 1 and 2.

1:製造装置、2:前処理部、3:混合部、4:精製部、
4a:固液分離部、4a1:槽、4a1a:底部、4a2:撹拌部、4b:pH調整部、4b1:槽、4b2:撹拌部、4c:濃縮部、4c1:槽、4c2:撹拌部、4c3:加熱部、4d:晶析部、4d1:槽、4d2:撹拌部、4e:第2濾過部、4f:乾燥部、
21:槽、21a:底部、22:撹拌部、23:加熱部、31:槽、32:撹拌部、
A:リグノセルロース系材料、B:アセトン、C:フェノール誘導体、D:酸水溶液、E:水、F:溶媒、G:洗浄液、H:アルコール、I:アルカリ剤、J:塩化ナトリウム水溶液、K:リグノフェノール、
a1:脱脂工程、a2:第1濾過工程、a3:収着工程、a4:第2濾過工程、a5:生成工程、a6:希釈工程、b:第2混合工程、c1:固液分離工程、c2:洗浄工程、c3:溶解工程、c4:第3濾過工程、c5:pH調整工程、c6:濃縮工程、c7:晶析工程、c8:第4濾過工程、c9:乾燥工程
1: Manufacturing equipment 2: Pretreatment part 3: Mixing part 4: Purification part,
4a: Solid-liquid separation part, 4a1: Tank, 4a1a: Bottom, 4a2: Stirring part, 4b: pH adjustment part, 4b1: Tank, 4b2: Stirring part, 4c: Concentrating part, 4c1: Tank, 4c2: Stirring part, 4c3 : Heating part, 4d: Crystallization part, 4d1: Tank, 4d2: Stirring part, 4e: Second filtration part, 4f: Drying part,
21: Tank, 21a: Bottom, 22: Stirring part, 23: Heating part, 31: Tank, 32: Stirring part,
A: Lignocellulose-based material, B: Acetone, C: Phenol derivative, D: Acid aqueous solution, E: Water, F: Solvent, G: Cleaning solution, H: Alcohol, I: Alkaline agent, J: Sodium chloride aqueous solution, K: Lignophenol,
a1: Degreasing step, a2: First filtration step, a3: Acquisition step, a4: Second filtration step, a5: Generation step, a6: Diluting step, b: Second mixing step, c1: Solid-liquid separation step, c2 : Cleaning step, c3: Dissolution step, c4: Third filtration step, c5: pH adjustment step, c6: Concentration step, c7: Crystallization step, c8: Fourth filtration step, c9: Drying step

Claims (4)

リグノセルロース系材料からリグノフェノールを製造する、リグノフェノールの製造方法であって、
前記リグノセルロース系材料、フェノール誘導体、および酸を混合することにより第1混合物を得る第1混合工程と、
前記第1混合物、およびリグノフェノールに対して貧溶媒となる溶媒を混合することにより、リグノフェノールを凝集させて、リグノフェノールの凝集物を含む第2混合物を得る第2混合工程と、
前記第2混合物を濾過することにより、前記第2混合物から前記リグノフェノールの凝集物を濾取する濾過工程と、
水を、前記濾過工程で濾取された前記リグノフェノールの凝集物に加えることにより、前記リグノフェノールの凝集物を洗浄する洗浄工程と、を備え、
前記濾過工程と前記洗浄工程とを一つの槽で行うことにより、前記リグノフェノールの凝集物を前記槽から取り出すことなく前記洗浄工程を実施する、
リグノフェノールの製造方法。
A method for producing lignophenol, which is a method for producing lignophenol from a lignocellulosic material.
A first mixing step of obtaining a first mixture by mixing the lignocellulosic material, a phenol derivative, and an acid.
A second mixing step of mixing the first mixture and a solvent which is a poor solvent for lignophenol to aggregate the lignophenol to obtain a second mixture containing the agglomerates of lignophenol.
A filtration step of filtering an aggregate of the lignophenol from the second mixture by filtering the second mixture.
A washing step of washing the lignophenol agglomerates by adding water to the lignophenol agglomerates collected in the filtration step is provided.
By performing the filtration step and the cleaning step in one tank, the cleaning step is carried out without taking out the aggregate of lignophenol from the tank.
A method for producing lignophenol.
リグノセルロース系材料からリグノフェノールを製造する、リグノフェノールの製造方法であって、
前記リグノセルロース系材料、フェノール誘導体、及び酸を混合することにより第1混合物を得る第1混合工程と、
前記第1混合物、およびリグノフェノールに対して貧溶媒となる溶媒を混合することにより、リグノフェノールを凝集させて、リグノフェノールの凝集物を含む第2混合物を得る第2混合工程と、
前記第2混合物を濾過することにより、前記第2混合物から前記リグノフェノールの凝集物を濾取する濾過工程と、
前記濾過工程の前に、前記第2混合物中の前記リグノフェノールの凝集物を担体に付着させることにより、前記第2混合物から前記リグノフェノールの凝集物を捕捉するリグノフェノール捕捉工程と、
水を、前記濾過工程で濾取された前記リグノフェノールの凝集物及び前記リグノフェノール捕捉工程で前記担体に捕捉された前記リグノフェノールの凝集物に加えることにより、前記リグノフェノールの凝集物を洗浄する洗浄工程と、
を備え、
前記濾過工程と前記洗浄工程とを一つの槽で行う、
グノフェノールの製造方法。
A method for producing lignophenol, which is a method for producing lignophenol from a lignocellulosic material.
A first mixing step of obtaining a first mixture by mixing the lignocellulosic material, a phenol derivative, and an acid.
A second mixing step of mixing the first mixture and a solvent which is a poor solvent for lignophenol to aggregate the lignophenol to obtain a second mixture containing the agglomerates of lignophenol.
A filtration step of filtering an aggregate of the lignophenol from the second mixture by filtering the second mixture.
Prior to the filtration step, a lignophenol trapping step of capturing the lignophenol aggregates from the second mixture by adhering the lignophenol aggregates in the second mixture to a carrier ,
The lignophenol aggregates are washed by adding water to the lignophenol aggregates filtered in the filtration step and the lignophenol aggregates trapped in the carrier in the lignophenol trapping step. Cleaning process and
With
The filtration step and the cleaning step are performed in one tank.
Manufacturing method of re-Diagnostics phenol.
前記リグノフェノール捕捉工程と前記濾過工程と前記洗浄工程とを一つの槽で行う、
請求項2に記載のリグノフェノールの製造方法。
The lignophenol trapping step, the filtration step, and the cleaning step are performed in one tank.
The method for producing lignophenol according to claim 2.
洗浄された前記リグノフェノールの凝集物とアルコールとを混合して、前記アルコールにリグノフェノールを溶解させてリグノフェノールを含有するアルコール液を得る溶解工程と、
前記リグノフェノールを含有するアルコール液からリグノフェノールを晶出させる晶析工程と、を備える、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のリグノフェノールの製造方法。
A dissolution step of mixing the washed agglomerates of the lignophenol with an alcohol and dissolving the lignophenol in the alcohol to obtain an alcohol solution containing the lignophenol.
A crystallization step of crystallizing lignophenol from the alcohol solution containing lignophenol.
The method for producing lignophenol according to any one of claims 1 to 3.
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CA2544316A1 (en) * 2003-10-31 2005-05-12 Ebara Corporation Method of separating and recovering acid/sugar solution and lignophenol derivative from lignocellulosic material
JP2006116807A (en) * 2004-10-21 2006-05-11 Kinousei Mokushitsu Shinsozai Gijutsu Kenkyu Kumiai Acoustic material and manufacturing method thereof
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