JPS5930701B2 - ｍ−キシレンスルホン酸結晶の晶出方法 - Google Patents
ｍ−キシレンスルホン酸結晶の晶出方法Info
- Publication number
- JPS5930701B2 JPS5930701B2 JP3680282A JP3680282A JPS5930701B2 JP S5930701 B2 JPS5930701 B2 JP S5930701B2 JP 3680282 A JP3680282 A JP 3680282A JP 3680282 A JP3680282 A JP 3680282A JP S5930701 B2 JPS5930701 B2 JP S5930701B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- sulfuric acid
- sulfonic acid
- crystals
- temperature
- Prior art date
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- Expired
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はキシレンと硫酸を反応させて得た反応生成液か
らｍ−キシレンスルホン酸を連続的に見出させる方法に
関する。
らｍ−キシレンスルホン酸を連続的に見出させる方法に
関する。
従来、キシレン類のスルホン化剤としては、濃硫酸が多
く使用されて来た。
く使用されて来た。
しかし硫酸によるスルホン化反応を行なうためには、硫
酸濃度の限界値が存在し、この限界濃度以下では、反応
はほとんど進行しない。ｍ−キシレンのスルホン化反応
においても硫酸濃度６８重量％（残りは水、以下同じ）
前後に限界値が存在する。
酸濃度の限界値が存在し、この限界濃度以下では、反応
はほとんど進行しない。ｍ−キシレンのスルホン化反応
においても硫酸濃度６８重量％（残りは水、以下同じ）
前後に限界値が存在する。
しかるに硫酸によるｍ−キシレンのスルホン化反応にお
いては、反応の進行につれ等モルの水が生成し、硫酸濃
度が低下する。この為ｍ−キシレンの反応率を高く保つ
ためには、ｍ−キシレンに対し大過剰の硫酸を添加する
必要が有り、工業的には硫酸／ｍ−キシレンのモル比＝
１．５〜２が採用されて来た。このため、反応生成液中
には大量の未反応硫酸が含まれる。一方、ｍ−キシレン
スルホン酸は硫酸水溶液中への溶解度が、硫酸濃度によ
つて著しく異なり、硫酸濃度で５０から７０重量％では
、溶解度が低く、工業的に使用出来る早出温度である５
０℃以下では、溶解度は実質的に極めて低い。
いては、反応の進行につれ等モルの水が生成し、硫酸濃
度が低下する。この為ｍ−キシレンの反応率を高く保つ
ためには、ｍ−キシレンに対し大過剰の硫酸を添加する
必要が有り、工業的には硫酸／ｍ−キシレンのモル比＝
１．５〜２が採用されて来た。このため、反応生成液中
には大量の未反応硫酸が含まれる。一方、ｍ−キシレン
スルホン酸は硫酸水溶液中への溶解度が、硫酸濃度によ
つて著しく異なり、硫酸濃度で５０から７０重量％では
、溶解度が低く、工業的に使用出来る早出温度である５
０℃以下では、溶解度は実質的に極めて低い。
従つてかかる条件下で反応生成液からｍ−キシレンスル
ホン酸を見出により連続的に分離することが出来るが、
攪拌式連続見出槽で晶析分離を行なつた処、回分操作時
にはスラリーが透明であつたものが連続操作では白濁を
帯び、これは極めて微細な結晶が多数発生することが原
因である事が判明した。たとえば回分法では結晶の平均
粒径が１〜１．２ｍｍあつたものが連続見出時は０．３
〜０．５ｍｍと小さくなり、さらに０．２ｍｍ以下の微
細粒子もかなり多く見受けられた。又、長時間連続運転
を行なうと器壁に付着する結晶も顕著になつた。
ホン酸を見出により連続的に分離することが出来るが、
攪拌式連続見出槽で晶析分離を行なつた処、回分操作時
にはスラリーが透明であつたものが連続操作では白濁を
帯び、これは極めて微細な結晶が多数発生することが原
因である事が判明した。たとえば回分法では結晶の平均
粒径が１〜１．２ｍｍあつたものが連続見出時は０．３
〜０．５ｍｍと小さくなり、さらに０．２ｍｍ以下の微
細粒子もかなり多く見受けられた。又、長時間連続運転
を行なうと器壁に付着する結晶も顕著になつた。
このように連続晶析操作では結晶粒径が小さいため、沢
液の振り切れが悪く、さらに結晶中には硫酸分を多量含
んでおり、硫酸含量を一定量以下にして、品質確保を行
なうためには、大量のリンスを必要とし、従つてｍ−キ
シレンスルホン酸の歩留りが悪く非常に不経済である。
以上の欠点を解消するため、通常連続見出では分級器付
の見出器の採用、あるいは撹拌槽型の場合は多段見出器
にして一段当りの温度降下を小さくし、回分操作法に近
づける等の対策がとられる。
液の振り切れが悪く、さらに結晶中には硫酸分を多量含
んでおり、硫酸含量を一定量以下にして、品質確保を行
なうためには、大量のリンスを必要とし、従つてｍ−キ
シレンスルホン酸の歩留りが悪く非常に不経済である。
以上の欠点を解消するため、通常連続見出では分級器付
の見出器の採用、あるいは撹拌槽型の場合は多段見出器
にして一段当りの温度降下を小さくし、回分操作法に近
づける等の対策がとられる。
しかるに、このような方法はいずれも建設費の増大を伴
なうものである。本発明者は、前記連続晶出実験に用い
た如き簡単な構造を有する攪拌槽型一段晶出器で結晶粒
径の増大、均一化を図る方法について鋭意研究を行なつ
た結果、所定の流量および温度にて連続晶出を行なうに
際し、一時的に器壁に付着した結晶を溶解させる目的で
昇温し、器壁に付着した結晶を溶解させた後、通常の如
く連続晶析を行なつたところ、昇温後の結晶の粒径が異
常に増大していることを見出し本発明に到達した。
なうものである。本発明者は、前記連続晶出実験に用い
た如き簡単な構造を有する攪拌槽型一段晶出器で結晶粒
径の増大、均一化を図る方法について鋭意研究を行なつ
た結果、所定の流量および温度にて連続晶出を行なうに
際し、一時的に器壁に付着した結晶を溶解させる目的で
昇温し、器壁に付着した結晶を溶解させた後、通常の如
く連続晶析を行なつたところ、昇温後の結晶の粒径が異
常に増大していることを見出し本発明に到達した。
即ち、本発明はｍ−キシレンと硫酸を反応させてｍ−キ
シレンスルホン酸を製造し、反応生成液を冷却してｍ−
キシレンスルホン酸の結晶を連続的に晶出させ分離する
方法において、晶出時の母液温度を３０〜４０℃とし、
且つ母液温度を間欠的に４５〜５０℃に昇温させること
により母液中の微細結晶を溶解消失せしめたのち、再び
母液を３０〜４０℃に冷却し晶出操作を継続する方法で
ある。
シレンスルホン酸を製造し、反応生成液を冷却してｍ−
キシレンスルホン酸の結晶を連続的に晶出させ分離する
方法において、晶出時の母液温度を３０〜４０℃とし、
且つ母液温度を間欠的に４５〜５０℃に昇温させること
により母液中の微細結晶を溶解消失せしめたのち、再び
母液を３０〜４０℃に冷却し晶出操作を継続する方法で
ある。
本発明における晶出条件は硫酸濃度５０〜７０重量％（
残りは水）、温度３０〜４０℃が好ましい。
残りは水）、温度３０〜４０℃が好ましい。
こ＼で硫酸濃度とは反応液中の硫酸と水の総和を１００
重量％としたときの硫酸含有率である。ｍ−キシレンス
ルホン酸の硫酸水溶液に対する溶解度は硫酸濃度６０重
量％（残りは水）付近に極小値が存在し、又５０〜７０
重量％の範囲では溶解度の差は小さく晶出操作に好適で
ある。晶出温度は出来るだけ低い温度にすればそれだけ
ｍ−キシレンスルホン酸の溶解損失を防ぐ事が出来好ま
しいが、本発明においては間欠的に昇温・降温操作を繰
り返す為、その間のエネルギー損失を考慮すれば比較的
高温下での晶出が望ましく、結局操作性、経済性より見
て３０〜４０℃が好ましい。又晶出温度との関係で微細
結晶を溶解消失させる温度は４５〜５０℃とするのが好
ましい。この温度は全結晶の％〜％が溶解し得る飽和温
度に相当する。スラリー濃度は通常３０〜５０重量％、
特に３５〜４５重量％が好結果を与える。微細結晶を溶
解消失させる頻度は、硫酸濃度、スラリー濃度、攪拌速
度、不純物の濃度、溶解消失時の最高温度と所要時間等
の違いによソー概に規定することは出来ないが、一般的
に連続晶出の平均滞留時間当り２〜４回実施すれば効率
良い粒径の結晶を得ることが出来る。
重量％としたときの硫酸含有率である。ｍ−キシレンス
ルホン酸の硫酸水溶液に対する溶解度は硫酸濃度６０重
量％（残りは水）付近に極小値が存在し、又５０〜７０
重量％の範囲では溶解度の差は小さく晶出操作に好適で
ある。晶出温度は出来るだけ低い温度にすればそれだけ
ｍ−キシレンスルホン酸の溶解損失を防ぐ事が出来好ま
しいが、本発明においては間欠的に昇温・降温操作を繰
り返す為、その間のエネルギー損失を考慮すれば比較的
高温下での晶出が望ましく、結局操作性、経済性より見
て３０〜４０℃が好ましい。又晶出温度との関係で微細
結晶を溶解消失させる温度は４５〜５０℃とするのが好
ましい。この温度は全結晶の％〜％が溶解し得る飽和温
度に相当する。スラリー濃度は通常３０〜５０重量％、
特に３５〜４５重量％が好結果を与える。微細結晶を溶
解消失させる頻度は、硫酸濃度、スラリー濃度、攪拌速
度、不純物の濃度、溶解消失時の最高温度と所要時間等
の違いによソー概に規定することは出来ないが、一般的
に連続晶出の平均滞留時間当り２〜４回実施すれば効率
良い粒径の結晶を得ることが出来る。
本発明において反応生成液中のｍ−キシレンスルホン酸
を晶出分離した後の母液中に含まれる未反応硫酸は廃ｆ
液としてアルカリ中和後廃棄される。
を晶出分離した後の母液中に含まれる未反応硫酸は廃ｆ
液としてアルカリ中和後廃棄される。
本発明によれば極めて単純な構造の晶析器を使用しなが
ら粒径が大で硫酸含有率の少ないｍ−キシレンスルホン
酸結晶を得る事が出来るばかりでなく、従来法に比し滞
留時間も短かくする事が出来るので晶出装置の建設費を
著しく軽減出来る。
ら粒径が大で硫酸含有率の少ないｍ−キシレンスルホン
酸結晶を得る事が出来るばかりでなく、従来法に比し滞
留時間も短かくする事が出来るので晶出装置の建設費を
著しく軽減出来る。
実施例１ｍ−キシレンー４−スルホン酸６８重量％、未
反応硫酸２３重量％、水８重量％、その他１重量％の組
成から成る反応生成液と４８．８重量％希硫酸を、単位
時間当り各々１９０重量部及び２２１重量部の割合で攪
拌機、フルジャケット付ガラス製晶出器に供給し、大気
圧下４０℃で連続晶出を行なう。
反応硫酸２３重量％、水８重量％、その他１重量％の組
成から成る反応生成液と４８．８重量％希硫酸を、単位
時間当り各々１９０重量部及び２２１重量部の割合で攪
拌機、フルジャケット付ガラス製晶出器に供給し、大気
圧下４０℃で連続晶出を行なう。
この際の平均滞留時間は約３時間であつた。さらに、こ
の時の母液の硫酸濃度は６０重量％（残りは水）、ｍ−
キシレンー４−スルホン酸の溶解度は２重量％、スラリ
ー濃度は４０重量％であつた。ジャケット部に通水中の
冷却水の温度を、１時間毎に上下させることにより、晶
出温度を４０℃から４８℃まで３分間で昇温し、同温度
を５分間保持し、次いで冷却操作に移り約７分で４０℃
まで降温させた。
の時の母液の硫酸濃度は６０重量％（残りは水）、ｍ−
キシレンー４−スルホン酸の溶解度は２重量％、スラリ
ー濃度は４０重量％であつた。ジャケット部に通水中の
冷却水の温度を、１時間毎に上下させることにより、晶
出温度を４０℃から４８℃まで３分間で昇温し、同温度
を５分間保持し、次いで冷却操作に移り約７分で４０℃
まで降温させた。
この操作を繰り返すことにより晶出器内のスラリー中の
微細結晶は消失し、回分操作時と同様な透明度を維持す
ることが出来た。オーバーフローで抜き出したスラリー
４１１重量部の遠心分離することにより粗結晶とｆ液、
各々１５６重量部及び２５５重量部を得た。次に、粗結
晶の１０％に相当する１５．６重量部の水でリンスした
ところ、精結晶とリンス液、各各１１０重量部及び６１
．６重量部を得た。粗結晶および精結晶中の硫酸分は各
々３．３、０．６重量％であつた。尚、結晶の平均粒径
は約１ｍ！であつた。実施例２ 実施例１と同一条件で晶出・分離し、溶解消失操作のみ
次の方法で行なつた。
微細結晶は消失し、回分操作時と同様な透明度を維持す
ることが出来た。オーバーフローで抜き出したスラリー
４１１重量部の遠心分離することにより粗結晶とｆ液、
各々１５６重量部及び２５５重量部を得た。次に、粗結
晶の１０％に相当する１５．６重量部の水でリンスした
ところ、精結晶とリンス液、各各１１０重量部及び６１
．６重量部を得た。粗結晶および精結晶中の硫酸分は各
々３．３、０．６重量％であつた。尚、結晶の平均粒径
は約１ｍ！であつた。実施例２ 実施例１と同一条件で晶出・分離し、溶解消失操作のみ
次の方法で行なつた。
即ち晶出温度を４０℃から５０℃まで４分間で昇温し、
同温度を４分間保持した後、８分かけて４０℃まで降温
するという操作を２時間毎に繰返した。得られた粗結晶
と精結晶に含まれる硫酸分は各各３．７重量％及び０．
９重量％であつた。
同温度を４分間保持した後、８分かけて４０℃まで降温
するという操作を２時間毎に繰返した。得られた粗結晶
と精結晶に含まれる硫酸分は各各３．７重量％及び０．
９重量％であつた。
結晶の平均粒径は実施例１と同等約１ｍｍであつた。比
較例１ 実施例１と同一条件で、従来法による連続晶出・分離実
験を行なつた。
較例１ 実施例１と同一条件で、従来法による連続晶出・分離実
験を行なつた。
長時間に亘り連続晶出を継続した処、結晶が微細化しス
ラリーの白濁化が顕著であつた。
ラリーの白濁化が顕著であつた。
得られた粗結晶および精結晶中の硫酸含有率は、各々５
．４重量％及び２．１重量％であつた。
．４重量％及び２．１重量％であつた。
Claims (1)
- １ ｍ−キシレンと硫酸を反応させてｍ−キシレンスル
ホン酸を製造し、反応生成液を冷却してｍ−キシレンス
ルホン酸の結晶を連続的に晶出させ分離する方法におい
て、晶出時の母液温度を３０〜４０℃とし、且つ母液温
度を間欠的に４５〜５０℃に昇温させることにより、母
液中の微細結晶を溶解消失せしめたのち再び母液を３０
〜４０℃に冷却し晶出操作を継続することを特徴とする
ｍ−キシレンスルホン酸結晶の晶出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3680282A JPS5930701B2 (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | ｍ−キシレンスルホン酸結晶の晶出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3680282A JPS5930701B2 (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | ｍ−キシレンスルホン酸結晶の晶出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58154549A JPS58154549A (ja) | 1983-09-14 |
| JPS5930701B2 true JPS5930701B2 (ja) | 1984-07-28 |
Family
ID=12479911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3680282A Expired JPS5930701B2 (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | ｍ−キシレンスルホン酸結晶の晶出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5930701B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3242095B2 (ja) | 2000-05-16 | 2001-12-25 | 矢崎総業株式会社 | ヒューズ |
-
1982
- 1982-03-09 JP JP3680282A patent/JPS5930701B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58154549A (ja) | 1983-09-14 |
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