(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-06-07
(45)【発行日】2023-06-15
(54)【発明の名称】塩回収溶液とそれを使用するプロセス
(51)【国際特許分類】
B01D 11/04 20060101AFI20230608BHJP
【ＦＩ】
B01D11/04 B
【請求項の数】
50
(21)【出願番号】P 2020517910
(86)(22)【出願日】2018-10-03
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-12-10
(86)【国際出願番号】 NZ2018050135
(87)【国際公開番号】W WO2019070134
(87)【国際公開日】2019-04-11
【審査請求日】2021-09-15
(31)【優先権主張番号】62/567,545
(32)【優先日】2017-10-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】519114786
【氏名又は名称】アクアフォータス テクノロジーズ リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＡＱＵＡＦＯＲＴＵＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＬＩＭＩＴＥＤ
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(74)【代理人】
【識別番号】100142907
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 淳
(74)【代理人】
【識別番号】100152489
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 美樹
(72)【発明者】
【氏名】ブリッグス、ダリル ジョセフ
(72)【発明者】
【氏名】プラカシュ、チャイトラ
【審査官】宮部 裕一
(56)【参考文献】
【文献】特開昭５９－０１２７０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５６－００９２２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０５７０５０７４（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｄ １１／０４
Ｃ０２Ｆ １／２６
Ｃ０１Ｄ ３／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の水溶液から塩を分離するプロセスであって、（ａ）前記塩を含有する前記第１の水溶液を、ａ）少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と、ｂ）少なくとも１つのエノール化可能カルボニルとを備える塩回収溶液に添加するステップと、
（ｂ）添加された前記第１の水溶液からの前記塩が、前記塩回収溶液を通過して沈殿するステップと
を備え、
前記塩を含有する前記第１の水溶液が海水またはブライン溶液であり、
前記少なくとも１つの第三級アミン含有化合物が、
（ｉ）１－エチルピロリジン、２－メチルピリジン、Ｎ－メチルピペリジン、４－エチルモルホリン；（ｉｉ）Ｎ（Ｃ １ －Ｃ ４ アルキル） ３ ；（ｉｉｉ）Ｎ（Ｃ ２ アルキル） ３ （すなわちトリエチルアミン）から選択されるか、または、
【化1】
【請求項2】
前記プロセスは、前記塩回収溶液内に保持された水をさらに放出するために前記塩回収溶液に添加剤を添加するさらなるステップを含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項3】
前記添加剤がクエン酸またはクエン酸溶液である、請求項２に記載のプロセス。
【請求項4】
前記塩回収溶液は、さらなる分離プロセスで使用するためにリサイクルされる、請求項１に記載のプロセス。
【請求項5】
前記プロセスは連続プロセスである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項6】
前記塩回収溶液は、式Ｉの少なくとも１つのエノール化可能カルボニルを備え、
【化2】
ｂ）Ｒ １ とＲ ２ の一方が－Ｏ－（Ｃ １ －Ｃ ７ アルキル）から選択され、他方が－Ｃ １ －Ｃ ７ アルキルから選択されるか、または
ｃ）Ｒ １ およびＲ ２ は、式Ｉの前記エノール化可能カルボニルと一緒になって、３－１５員の単環式ケトンまたは３－１５員の単環式複素環式ケトンを形成するか、または
ｄ）Ｒ １ およびＲ ２ は、式Ｉの前記エノール化可能カルボニルと一緒になって、Ｓ、ＮまたはＯから選択される１つまたは複数のヘテロ原子を任意に含む８－１５員芳香族系を形成する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項7】
前記塩回収溶液は、式ＩＩの少なくとも１つのエノール化可能カルボニルを備え、
【化3】
各Ｒ ３ は、存在する場合には、ハロ、ヒドロキシ、－ＮＯ ２ 、Ｃ １ －Ｃ ７ アルキル、または－Ｏ－（Ｃ １ －Ｃ ７ アルキル）から独立して選択され、
Ｒ ４ は、ハロ；－Ｏ－（Ｃ １ －Ｃ ７ アルキル）；ハロ、ヒドロキシ、－Ｏ－（Ｃ １ －Ｃ ７ アルキル）またはＣ ３ －Ｃ ７ 単環で任意に置換されたＣ １ －Ｃ ７ アルキル；またはハロ、ヒドロキシ、Ｃ １ －Ｃ ７ アルキルまたは－Ｏ－（Ｃ １ －Ｃ ７ アルキル）で任意に置換されたＣ ３ －Ｃ ７ 単環；から選択され、
ｍは０、１、２または３個の炭素であり、各炭素は、ハロ；ヒドロキシ；ハロまたはヒドロキシで任意に置換されたＣ １ －Ｃ ７ アルキル；Ｃ １ －Ｃ ７ アルキル；Ｏ－（Ｃ １ －Ｃ ７ アルキル）；またはＣ ３ －Ｃ ７ 単環から選択される１つまたは複数の置換基で任意に置換され、
ｎは０、１、２、または３であり、ｍとｎの両方が０である場合を除く、
請求項１に記載のプロセス。
【請求項8】
前記塩回収溶液が、
（ｉ）式Ｉのエノール化可能カルボニルのうちの２つ以上の組み合わせを含むか、または
（ｉｉ）式Ｉおよび式ＩＩのエノール化可能カルボニルのうちの２つ以上の組み合わせを含む、請求項６または７に記載のプロセス。
【請求項9】
式ＩのＲ
１
およびＲ
２
は独立して、メチルおよびエチルから選択される、請求項６に記載のプロセス。
【請求項10】
式Ｉの各Ｒ
１
およびＲ
２
は、ハロ、－ＯＨ、－ＣＮ、－ＮＯ
２
、－ＣΞＣＨ、－ＳＨ、－Ｃ
１
－Ｃ
７
アルキル、－（Ｃ
１
－Ｃ
７
アルキル）－ＯＨ、－ＮＨ
２
、－ＮＨ（Ｃ
１
－Ｃ
７
アルキル）、－Ｎ（Ｃ
１
－Ｃ
７
アルキル）
２
、－Ｏ（Ｃ
１
－Ｃ
７
アルキル）、－Ｃ（Ｏ）－Ｏ（－Ｃ
１
－Ｃ
７
アルキル）、－Ｃ（Ｏ）ＯＨ、－Ｃ（Ｏ）－Ｈ、－Ｃ（Ｏ）－（Ｃ
１
－Ｃ
７
アルキル）から選択される１つまたは複数の置換基でさらに置換されている、請求項６に記載のプロセス。
【請求項11】
前記少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と前記１つ以上のエノール化可能カルボニルとのモル比が１：９９または９９：１の比で存在する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項12】
前記少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と前記１つ以上のエノール化可能カルボニルとのモル比が１：５０または５０：１の比で存在する、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項13】
前記少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と前記少なくとも１つのエノール化可能カルボニルとのモル比が１：１０または１０：１の比で存在する、請求項１２に記載のプロセス。
【請求項14】
前記少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と前記１つ以上のエノール化可能カルボニルとのモル比が１：５または５：１の比で存在する、請求項１３に記載のプロセス。
【請求項15】
前記少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と前記１つ以上のエノール化可能カルボニルとのモル比が１：３または３：１の比で存在する、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項16】
前記少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と前記１つ以上のエノール化可能カルボニルとのモル比が１：２または２：１の比で存在する、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項17】
前記少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と前記１つ以上のエノール化可能カルボニルとのモル比が１：１の比で存在する、請求項１６に記載のプロセス。
【請求項18】
前記プロセスは非膜プロセスである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項19】
前記プロセスは非浸透圧プロセスである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項20】
前記プロセスは非膜非浸透圧プロセスである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項21】
前記プロセスは前記塩を含有する前記第１の水溶液を濃縮する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項22】
前記プロセスは最小排出プロセスである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項23】
前記プロセスはゼロ液体排出プロセスである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項24】
沈殿した前記塩が、前記塩回収溶液とは異なる水性層の一部を形成する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項25】
塩含有第１水溶液を濃縮するプロセスであって、（ａ）前記塩含有第１水溶液を、ａ）少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と、ｂ）少なくとも１つのエノール化可能カルボニルとを備える塩回収溶液に添加するステップと、
（ｂ）前記塩含有第１水溶液からの水が前記塩回収溶液に吸収されることにより前記塩含有第１水溶液を濃縮するステップとを備え、
前記塩含有第１水溶液が海水またはブライン溶液であり、
前記少なくとも１つの第三級アミン含有化合物が、
（ｉ）１－エチルピロリジン、２－メチルピリジン、Ｎ－メチルピペリジン、４－エチルモルホリン；（ｉｉ）Ｎ（Ｃ １ －Ｃ ４ アルキル） ３ ；（ｉｉｉ）Ｎ（Ｃ ２ アルキル） ３ （すなわちトリエチルアミン）から選択されるか、または、
【化4】
【請求項26】
前記塩回収溶液は、式Ｉの少なくとも１つのエノール化可能カルボニルを備え、
【化5】
ｂ）Ｒ １ とＲ ２ の一方が－Ｏ－（Ｃ １ －Ｃ ７ アルキル）から選択され、他方が－Ｃ １ －Ｃ ７ アルキルから選択されるか、または
ｃ）Ｒ １ およびＲ ２ は、式Ｉの前記エノール化可能カルボニルと一緒になって、３－１５員の単環式ケトンまたは３－１５員の単環式複素環式ケトンを形成するか、または
ｄ）Ｒ １ およびＲ ２ は、式Ｉの前記エノール化可能カルボニルと一緒になって、Ｓ、ＮまたはＯから選択される１つまたは複数のヘテロ原子を任意に含む８－１５員芳香族系を形成する、請求項２５に記載のプロセス。
【請求項27】
前記塩回収溶液は、式ＩＩの少なくとも１つのエノール化可能カルボニルを備え、
【化6】
各Ｒ ３ は、存在する場合には、ハロ、ヒドロキシ、－ＮＯ ２ 、Ｃ １ －Ｃ ７ アルキル、または－Ｏ－（Ｃ １ －Ｃ ７ アルキル）から独立して選択され、
Ｒ ４ は、ハロ；－Ｏ－（Ｃ １ －Ｃ ７ アルキル）；ハロ、ヒドロキシ、－Ｏ－（Ｃ １ －Ｃ ７ アルキル）またはＣ ３ －Ｃ ７ 単環で任意に置換されたＣ １ －Ｃ ７ アルキル；またはハロ、ヒドロキシ、Ｃ １ －Ｃ ７ アルキルまたは－Ｏ－（Ｃ １ －Ｃ ７ アルキル）で任意に置換されたＣ ３ －Ｃ ７ 単環；から選択され、
ｍは０、１、２または３個の炭素であり、各炭素は、ハロ；ヒドロキシ；ハロまたはヒドロキシで任意に置換されたＣ １ －Ｃ ７ アルキル；Ｃ １ －Ｃ ７ アルキル；Ｏ－（Ｃ １ －Ｃ ７ アルキル）；またはＣ ３ －Ｃ ７ 単環から選択される１つまたは複数の置換基で任意に置換され、
ｎは０、１、２、または３であり、ｍとｎの両方が０である場合を除く、
請求項２５に記載のプロセス。
【請求項28】
前記塩回収溶液が、
（ｉ）式Ｉのエノール化可能カルボニルのうちの２つ以上の組み合わせを含むか、または
（ｉｉ）式Ｉおよび式ＩＩのエノール化可能カルボニルのうちの２つ以上の組み合わせを含む、請求項２６または２７に記載のプロセス。
【請求項29】
式ＩのＲ
１
およびＲ
２
は独立して、メチルおよびエチルから選択される、請求項２６に記載のプロセス。
【請求項30】
式Ｉの各Ｒ
１
およびＲ
２
は、ハロ、－ＯＨ、－ＣＮ、－ＮＯ
２
、－ＣΞＣＨ、－ＳＨ、－Ｃ
１
－Ｃ
７
アルキル、－（Ｃ
１
－Ｃ
７
アルキル）－ＯＨ、－ＮＨ
２
、－ＮＨ（Ｃ
１
－Ｃ
７
アルキル）、－Ｎ（Ｃ
１
－Ｃ
７
アルキル）
２
、－Ｏ（Ｃ
１
－Ｃ
７
アルキル）、－Ｃ（Ｏ）－Ｏ（－Ｃ
１
－Ｃ
７
アルキル）、－Ｃ（Ｏ）ＯＨ、－Ｃ（Ｏ）－Ｈ、－Ｃ（Ｏ）－（Ｃ
１
－Ｃ
７
アルキル）から選択される１つまたは複数の置換基でさらに置換されている、請求項２６に記載のプロセス。
【請求項31】
前記少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と前記１つ以上のエノール化可能カルボニルとのモル比が１：９９または９９：１の比で存在する、請求項２５に記載のプロセス。
【請求項32】
前記少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と前記１つ以上のエノール化可能カルボニルとのモル比が１：５０または５０：１の比で存在する、請求項３１に記載のプロセス。
【請求項33】
前記少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と前記少なくとも１つのエノール化可能カルボニルとのモル比が１：１０または１０：１の比で存在する、請求項３２に記載のプロセス。
【請求項34】
前記少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と前記１つ以上のエノール化可能カルボニルとのモル比が１：５または５：１の比で存在する、請求項３３に記載のプロセス。
【請求項35】
前記少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と前記１つ以上のエノール化可能カルボニルとのモル比が１：３または３：１の比で存在する、請求項３４に記載のプロセス。
【請求項36】
前記少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と前記１つ以上のエノール化可能カルボニルとのモル比が１：２または２：１の比で存在する、請求項３５に記載のプロセス。
【請求項37】
前記少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と前記１つ以上のエノール化可能カルボニルとのモル比が１：１の比で存在する、請求項３６に記載のプロセス。
【請求項38】
前記プロセスは非膜プロセスである、請求項２５に記載のプロセス。
【請求項39】
前記プロセスは非浸透圧プロセスである、請求項２５に記載のプロセス。
【請求項40】
前記プロセスは非膜非浸透圧プロセスである、請求項２５に記載のプロセス。
【請求項41】
前記プロセスは、前記塩含有第１水溶液を少なくとも２０％濃縮する、請求項２５から４０のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項42】
前記プロセスは、前記塩含有第１水溶液を少なくとも３０％濃縮する、請求項２５から４１のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項43】
前記プロセスは、前記塩含有第１水溶液を少なくとも４０％濃縮する、請求項２５から４２のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項44】
前記プロセスは、前記塩含有第１水溶液を少なくとも５０％濃縮する、請求項２５から４３のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項45】
前記プロセスは、前記塩含有第１水溶液を少なくとも６０％濃縮する、請求項２５から４４のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項46】
前記プロセスは、前記塩含有第１水溶液を少なくとも７０％濃縮する、請求項２５から４５のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項47】
前記プロセスは、前記塩含有第１水溶液を少なくとも８０％濃縮する、請求項２５から４５のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項48】
前記プロセスは、前記塩含有第１水溶液を少なくとも９０％濃縮する、請求項２５から４７のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項49】
前記プロセスは最小排出プロセスである、請求項２５から４８のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項50】
前記プロセスはゼロ液体排出プロセスである、請求項２５から４９のいずれか一項に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、塩回収溶液、および、水溶液から塩を分離するプロセスに関する。本開示はまた、塩回収溶液、および、塩水またはブライン溶液から水を回収することにより塩水またはブライン溶液を濃縮するための塩回収溶液の使用方法に関する。
【背景技術】
【0002】
水溶液からの塩の抽出は、通常、高いエネルギーと時間のかかるプロセスであり、水の除去と塩の結晶化が必要である。２０１６年にＴｏｎｇらによって報告されたように（非特許文献１）、ゼロ液体排出（ＺＬＤ）は、プラントまたは施設境界を出るあらゆる液体廃棄物をなくす野心的な廃水管理戦略であり、水の大部分は再利用のために回収される。しかし、ＺＬＤの達成はエネルギーの積極的な使用と高いコストによって一般に特徴付けられ、その結果、ＺＬＤは長い間技術的に考慮されてきたが、経済的には実行可能ではなく、限られた場合にのみ適用されている。近年、水不足と水環境汚染という二重の課題に対する認識が高まり、ＺＬＤへの世界的な関心が復活してきた。より厳格な規制、廃水処理費用の増加、および、淡水の価値向上により、ＺＬＤは廃水管理にとって有益なまたは必要な選択肢になりつつある。ＺＬＤの世界市場は、北米、および、ヨーロッパの先進国から中国やインドなどの新興経済国へと急速に広がり、年間投資額は少なくとも１億から２億ドルに達すると推定される。初期のＺＬＤシステムは、スタンドアロン型の熱プロセスに基づいており、通常、廃水をブライン濃縮器、続いてブライン晶析装置または蒸発池で蒸発させていた。ＺＬＤシステムで凝縮された蒸留水は再利用のために収集され、生成された固形物は埋め立て地に送られるか、貴重な塩の副産物として回収される。このようなシステムは、４０年間にわたって正常に動作し、現在も建築されているため、かなりのエネルギーと資本が必要である。淡水化に広く適用されている膜ベースの技術である逆浸透（ＲＯ）は、エネルギーとコスト効率を改善するためにＺＬＤシステムに組み込まれている。しかしながら、ＲＯは、熱蒸発よりもエネルギー効率ははるかに高いものの、限られた塩分範囲の給水にしか適用できない。したがって、電気透析（ＥＤ）、正浸透（ＦＯ）、膜蒸留（ＭＤ）などの高塩分の給水を処理できる他の塩濃縮技術が、ＲＯをしのぐ更なる廃水濃縮のための代替ＺＬＤ技術として最近登場した。
ＺＬＤには、水質汚染の低減と給水量の増加という大きな期待を持てるが、ＺＬＤの実行可能性はＺＬＤの利点、エネルギー消費、および、資本・運用コストなどのバランスによって決まる。
ＺＬＤには、水質汚染の低減と給水量の増加という大きな期待を持てるが、ＺＬＤの実行可能性はＺＬＤの利点、エネルギー消費、および、資本・運用コストなどのバランスによって決まる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【文献】Ｔｏｎｇら、Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，２０１６年、５０号、６８４６－６８５５頁，Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の一つの目的は、これらの困難を克服する解決策を提供するかまたは少なくとも有用な代替案を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
第１の態様では、本発明は、第１の水溶液から塩を回収するのに適した塩回収溶液を提供し、塩回収溶液は、ａ）少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と、ｂ）少なくとも１つのエノール化可能カルボニル（ｅｎｏｌｉｓａｂｌｅ ｃａｒｂｏｎｙｌ）とを備える。
【0006】
一実施形態では、塩回収溶液は、
ａ）少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と、
ｂ）式Ｉの少なくとも１つのエノール化可能カルボニルとを備え、
ａ）少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と、
ｂ）式Ｉの少なくとも１つのエノール化可能カルボニルとを備え、
【0007】
【化1】
ｄ）Ｒ１とＲ２の一方が－Ｏ－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）から選択され、他方が－Ｃ１－Ｃ７アルキルから選択されるか、または
ｅ）Ｒ１およびＲ２は、式Ｉの前記カルボニルと一緒になって、３－１５員の単環式ケトンまたは３－１５員の単環式複素環式ケトンを形成する。
【0008】
一実施形態では、塩回収溶液は、
ａ）少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と、
ｂ）式Ｉの少なくとも１つのエノール化可能カルボニルとを備え、
ａ）少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と、
ｂ）式Ｉの少なくとも１つのエノール化可能カルボニルとを備え、
【0009】
【化2】
別の実施形態では、塩回収溶液は、式ＩＩの少なくとも１つのエノール化可能カルボニルを備える。
【0010】
【化3】
各Ｒ３は、存在する場合には、ハロ、ヒドロキシ、－ＮＯ２、Ｃ１－Ｃ７アルキル、または－Ｏ－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）から独立して選択され、
Ｒ４は、ハロ；－Ｏ－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）；ハロ、ヒドロキシ、－Ｏ－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）またはＣ３－Ｃ７単環で任意に置換されたＣ１－Ｃ７アルキル；またはハロ、ヒドロキシ、Ｃ１－Ｃ７アルキルまたは－Ｏ－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）で任意に置換されたＣ３－Ｃ７単環；から選択され、
ｍは０、１、２または３個の炭素であり、各炭素は、ハロ；ヒドロキシ；ハロまたはヒドロキシで任意に置換されたＣ１－Ｃ７アルキル；Ｃ１－Ｃ７アルキル；Ｏ－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）；またはＣ３－Ｃ７単環から選択される１つまたは複数の置換基で任意に置換され、
ｎは０、１、２、または３である、
一実施形態では、Ｘは６員芳香族単環式である。
【0011】
一実施形態において、Ｒ４は、ハロ、ヒドロキシ、－Ｏ－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）、またはＣ３－Ｃ７単環で任意に置換されたＣ１－Ｃ７アルキルである。
一実施形態では、式ＩＩのエノール化可能カルボニルは、アセトフェノンおよび４－フェニル－２ブタノンから選択される。
一実施形態では、式ＩＩのエノール化可能カルボニルは、アセトフェノンおよび４－フェニル－２ブタノンから選択される。
【0012】
別の態様では、本発明は、第１の水溶液から塩を回収するプロセスを提供し、このプロセスは、
（ａ）前記塩を含有する前記第１の水溶液を塩回収溶液に添加するステップと、
（ｂ）前記塩回収溶液を通過する際に前記塩を沈殿させるステップとを含む。
（ａ）前記塩を含有する前記第１の水溶液を塩回収溶液に添加するステップと、
（ｂ）前記塩回収溶液を通過する際に前記塩を沈殿させるステップとを含む。
【0013】
一実施形態では、プロセスはゼロ液体排出プロセスである。
プロセスは非膜（ｎｏｎ－ｍｅｍｂｒａｎｅ）プロセスである。
プロセスは非浸透圧（ｎｏｎ－ｏｓｍｏｔｉｃ）プロセスである。
プロセスは非膜（ｎｏｎ－ｍｅｍｂｒａｎｅ）プロセスである。
プロセスは非浸透圧（ｎｏｎ－ｏｓｍｏｔｉｃ）プロセスである。
【0014】
塩回収溶液の使用は、非膜非浸透圧プロセスで行われる。
別の態様では、本発明は、塩含有第１水溶液を濃縮するプロセスを提供し、このプロセスは、
（ａ）前記塩含有第１水溶液を塩回収溶液に添加するステップと、
（ｂ）前記塩含有水溶液からの水を前記塩回収溶液に通過させるステップとを備える。
別の態様では、本発明は、塩含有第１水溶液を濃縮するプロセスを提供し、このプロセスは、
（ａ）前記塩含有第１水溶液を塩回収溶液に添加するステップと、
（ｂ）前記塩含有水溶液からの水を前記塩回収溶液に通過させるステップとを備える。
【0015】
一実施形態では、沈殿した塩は、塩回収溶液とは異なる水性層（ａｑｕｅｏｕｓ ｌａｙｅｒ）の一部を形成する。
一実施形態では、プロセスは非膜プロセスである。
一実施形態では、プロセスは非膜プロセスである。
【0016】
一実施形態では、プロセスは非浸透圧プロセスである。
一実施形態では、プロセスは非膜非浸透圧プロセスである。
一実施形態では、プロセスは第１水溶液を少なくとも２０％濃縮する。
一実施形態では、プロセスは非膜非浸透圧プロセスである。
一実施形態では、プロセスは第１水溶液を少なくとも２０％濃縮する。
【0017】
他の実施形態では、プロセスは、第１水溶液を少なくとも３０％、または少なくとも４０％、または少なくとも５０％、または少なくとも６０％、または少なくとも７０％、または少なくとも８０％または少なくとも９０％濃縮する。
【0018】
一実施形態では、プロセスは最小排出プロセスである。
一実施形態では、プロセスはゼロ液体排出プロセスである。
前述の概要では、本発明の特定の実施形態の特徴および技術的利点を広く説明した。さらなる技術的利点については、本発明の詳細な説明および以下の実施例で説明する。
一実施形態では、プロセスはゼロ液体排出プロセスである。
前述の概要では、本発明の特定の実施形態の特徴および技術的利点を広く説明した。さらなる技術的利点については、本発明の詳細な説明および以下の実施例で説明する。
【0019】
本発明の特徴であると考えられる新規の特徴は、添付の図面および実施例と関連づけて考慮することで本発明の詳細な説明からよりよく理解される。しかし、本明細書で提供される図面および実施例は、本発明の例示を支援すること、または本発明の理解を深めることを支援することを意図し、本発明の範囲を限定することを意図しない。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下の説明は、多数の例示的な構成、パラメータなどを示す。しかしながら、そのような説明は本発明の範囲を限定するものではなく、例示的な実施形態の説明として提供されることを認識すべきである。
【0022】
定義
本明細書の各例において、本発明の説明、実施形態、および実施例において、「備える」、「含む」などの用語は、限定ではなく広範に読まれるべきである。したがって、文脈がそうではないことを明確に要求しない限り、説明、および特許請求の範囲を通して、「備える」、「含む」などの言葉は、排他的な意味とは反対の包括的意味で、すなわち「含むがこれに限定されない」という意味で解釈すべきである。
本明細書の各例において、本発明の説明、実施形態、および実施例において、「備える」、「含む」などの用語は、限定ではなく広範に読まれるべきである。したがって、文脈がそうではないことを明確に要求しない限り、説明、および特許請求の範囲を通して、「備える」、「含む」などの言葉は、排他的な意味とは反対の包括的意味で、すなわち「含むがこれに限定されない」という意味で解釈すべきである。
【0023】
「約」または「およそ」という用語は、通常、所定の値または範囲の２０％以内、より好ましくは１０％以内、最も好ましくは５％以内を意味する。あるいは、「約」という用語は、好ましくは所与の値の対数で２倍以内（すなわち１桁以内）を意味する。
【0024】
本明細書で使用される「添加剤」という用語は、塩回収溶液内に保持された水を放出させる添加剤を意味する。クエン酸またはクエン酸溶液は、塩回収溶液内に結合した水を放出させると示されている適切な添加剤の非限定的な例である。本明細書を通して、「再生剤（ｒｅｇｅｎｅｒａｎｔ）」という用語は、「添加剤」という用語と同じ意味で使用されている。というのは、添加剤が塩回収溶液を再生するためである。
【0025】
本明細書で使用される「最小排出」という用語は、流出物または排出物が最小量だけ残る塩水またはブライン処理プロセスを意味する。
本明細書を通して使用される「ブライン」または「ブライン溶液」という用語は、水中で或る濃度を有する或る塩の水溶液を意味する。水中での塩は塩化ナトリウムを含むことがあるが、硫酸アンモニウムなどを含む他の塩溶液も想定される。水溶液中の塩の濃度は、約３．５％（典型的な海水の濃度）から、２５％などのはるかに高い濃度までの範囲であってよく、食品の塩漬けに使用される塩水溶液も含まれる。繊維加工、半導体産業、または石油ガス産業からの他のブライン廃水溶液も、本明細書で定義されている現在の塩回収溶液およびプロセスでの使用に適用可能であろう。
本明細書を通して使用される「ブライン」または「ブライン溶液」という用語は、水中で或る濃度を有する或る塩の水溶液を意味する。水中での塩は塩化ナトリウムを含むことがあるが、硫酸アンモニウムなどを含む他の塩溶液も想定される。水溶液中の塩の濃度は、約３．５％（典型的な海水の濃度）から、２５％などのはるかに高い濃度までの範囲であってよく、食品の塩漬けに使用される塩水溶液も含まれる。繊維加工、半導体産業、または石油ガス産業からの他のブライン廃水溶液も、本明細書で定義されている現在の塩回収溶液およびプロセスでの使用に適用可能であろう。
【0026】
本明細書で使用されるゼロ液体排出という用語は、本明細書全体で使用される場合、廃液（ｅｆｆｌｕｅｎｔ）または排出が残らない廃水処理プロセスを意味する。
本明細書で使用するとき、用語「Ｃ１－Ｃ７アルキル」は、分岐のまたは非分岐の完全に飽和した炭化水素部分を指し、当該部分は炭素数が１－７個という特定範囲の直鎖または分岐鎖であってよい。好ましくは、当該アルキルは、１－７個の炭素原子、または１－４個の炭素原子を備える。Ｃ１－Ｃ７アルキルの代表例には、限定ではないが、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｎ－ヘキシル、３－メチルヘキシル、２，２－ジメチルペンチル、２，３－ジメチルペンチル、ｎ－ヘプチルなどが含まれる。例えば、Ｃ１－Ｃ４－アルキルという文言は、限定ではないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、ｔｅｒｔ－ブチルおよびイソブチルを包含する。一実施形態では、Ｃ１－Ｃ７アルキル基は、以下の基のうちの１つまたは複数で置換されていてもよい。すなわち、ハロ、－ＯＨ、－ＣＮ、－ＮＯ２、－ＣΞＣＨ、－ＳＨ、－Ｃ１－Ｃ７アルキル、－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）－ＯＨ、－ＮＨ２、－ＮＨ（Ｃ１－Ｃ７アルキル）、－Ｎ（Ｃ１－Ｃ７アルキル）２、－Ｏ（Ｃ１－Ｃ７アルキル）、－Ｃ（Ｏ）－Ｏ（－Ｃ１－Ｃ７アルキル）、－Ｃ（Ｏ）ＯＨ、－Ｃ（Ｏ）－Ｈ、または－Ｃ（Ｏ）－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）。
本明細書で使用するとき、用語「Ｃ１－Ｃ７アルキル」は、分岐のまたは非分岐の完全に飽和した炭化水素部分を指し、当該部分は炭素数が１－７個という特定範囲の直鎖または分岐鎖であってよい。好ましくは、当該アルキルは、１－７個の炭素原子、または１－４個の炭素原子を備える。Ｃ１－Ｃ７アルキルの代表例には、限定ではないが、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｎ－ヘキシル、３－メチルヘキシル、２，２－ジメチルペンチル、２，３－ジメチルペンチル、ｎ－ヘプチルなどが含まれる。例えば、Ｃ１－Ｃ４－アルキルという文言は、限定ではないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、ｔｅｒｔ－ブチルおよびイソブチルを包含する。一実施形態では、Ｃ１－Ｃ７アルキル基は、以下の基のうちの１つまたは複数で置換されていてもよい。すなわち、ハロ、－ＯＨ、－ＣＮ、－ＮＯ２、－ＣΞＣＨ、－ＳＨ、－Ｃ１－Ｃ７アルキル、－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）－ＯＨ、－ＮＨ２、－ＮＨ（Ｃ１－Ｃ７アルキル）、－Ｎ（Ｃ１－Ｃ７アルキル）２、－Ｏ（Ｃ１－Ｃ７アルキル）、－Ｃ（Ｏ）－Ｏ（－Ｃ１－Ｃ７アルキル）、－Ｃ（Ｏ）ＯＨ、－Ｃ（Ｏ）－Ｈ、または－Ｃ（Ｏ）－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）。
【0027】
本明細書で使用される「Ｃ３－Ｃ７単環式」という用語は、３員、４員、５員、６員、または７員の飽和または不飽和の単環式環である。代表的なＣ３－Ｃ７単環式基には、限定ではないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フェニル、およびシクロヘプチルが含まれる。一実施形態において、Ｃ３－Ｃ７単環式シクロアルキル基は、以下の基のうちの１つ以上で置換されていてもよい。すなわち、ハロ、－ＯＨ、－ＣＮ、－ＮＯ２、－ＣΞＣＨ、－ＳＨ、－Ｃ１－Ｃ７アルキル、－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）－ＯＨ、－ＮＨ２、－ＮＨ（Ｃ１－Ｃ７アルキル）、－Ｎ（Ｃ１－Ｃ７アルキル）２、－Ｏ（Ｃ１－Ｃ７アルキル）、－Ｃ（Ｏ）－Ｏ（－Ｃ１－Ｃ７アルキル）、－Ｃ（Ｏ）ＯＨ、－Ｃ（Ｏ）－Ｈ、または－Ｃ（Ｏ）－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）。
【0028】
「３－１５員の単環式ケトン」という用語は、ケトン官能基を含む３－１５員の非芳香族単環式環系を指す。３－１５員の単環式ケトンの代表例には、限定ではないが、シクロプロパノン、シクロブタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、シクロノナノン、シクロデカノン、シクロウンデカノン、シクロドデカノン、シクロトリデカノン、シクロテトラデカノン、および、シクロペンタデカノンが含まれる。
【0029】
一実施形態では、３－１５員の単環式ケトンは、ハロ、－ＯＨ、－ＣＮ、－ＮＯ２、－ＣΞＣＨ、－ＳＨ、－Ｃ１－Ｃ７アルキル、－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）－ＯＨ、－ＮＨ２、－ＮＨ（Ｃ１－Ｃ７アルキル）、－Ｎ（Ｃ１－Ｃ７アルキル）２、Ｏ（Ｃ１－Ｃ７アルキル）、－Ｃ（Ｏ）Ｏ（－Ｃ１－Ｃ７アルキル）、－Ｃ（Ｏ）ＯＨ、Ｃ（Ｏ）Ｈ、または－Ｃ（Ｏ）（Ｃ１－Ｃ７アルキル）のうちの１つ以上の基で置換されていてもよい。
【0030】
式Ｉの「Ｓ、ＮまたはＯから選択される１つまたは複数のヘテロ原子を任意に含む８－１５員芳香族系」という用語には、任意でハロ、ヒドロキシ、ニトロ、－ＳＨ、－Ｃ１－Ｃ７アルキル、および－Ｏ（Ｃ１－Ｃ７アルキル）で置換されてよい、ナフタレノン、フルオレノン、キノリノン、およびインダノン環系が含まれる。そのような式Ｉの化合物の代表例には、限定ではないが、ナフタレノン、２，２，４－トリクロロ－１（２ｈ）－ナフタレノン、４－メチル－１ｈ－ナフタレン－２－オン、９－フルオレノン、９－フルオレノンオキシム、２－ニトロ－９－フルオレノン、３－ニトロ－９－フルオレノン、４－ニトロ－９－フルオレノン、２，６－ジニトロ－９－フルオレノン、２，７－ジニトロ－９－フルオレノン、２，３，７－トリニトロ－９－フルオレノン、２－フルオロ－９－フルオレノン、１－ブロモ－９－フルオレノン、２－ブロモ－９－フルオレノン、２，７－ジクロロ－９－フルオレノン、２，７－ジブロモ－９－フルオレノン、２－ヒドロキシ－９－フルオレノン、４－ヒドロキシ－９－フルオレノン、１－メチルフルオレン－９－オン、４－メチルフルオレン－９－オン１１－ベンゾ（ａ）フルオレノン、ベンゾ（ｂ）フルオレノン、１ｈ－ベンゾ（ａ）フルオレン－１－オン、３，４－ジヒドロ－２（１ｈ）－キノリノン、７－ヒドロキシ－３，４－ジヒドロ－２（１ｈ）－キノリノン、６－ヒドロキシ－３，４－ジヒドロ－２（１ｈ）－キノリノン、３－ブチル－４－ヒドロキシ－１－メチル－２（１ｈ）－キノリノン、８－ブロモ－２，３－ジヒドロ－４（１ｈ）－キノリノン、６－フルオロ－４，４－ジメチル－３，４－ジヒドロ－２（１ｈ）－キノリノン、８－フルオロ－４，４－ジメチル－３，４－ジヒドロ－２（１ｈ）－キノリノン、２，６－ジメチル－４（１ｈ）－キノリノン、３－ブチル－４－ヒドロキシ－１－メチル－２（１ｈ）－キノリノン、１－インダノン、５，６－ジメトキシ－１－インダノン、６－ブロモ－１－インダノン、６－メトキシ－１－インダノン、２－ブロモ－１－インダノン、４－ブロモ－１－インダノン、５－ブロモ－１－インダノン、５－クロロ－１－インダノン、６－クロロ－１－インダノン、４，７－ジメチル－１－インダノン、２－メチル－１－インダノン、４－メチル－１－インダノン、５－フルオロ－１－インダノン、６－フルオロ－１－インダノン、６－（トリフルオロメチル）－１－インダノン、４－メトキシ－１－インダノン、３，５－ジメトキシ－１－インダノン、４，７－ジメトキシ－１－インダノン、５－ヒドロキシ－１－インダノン、４－ヒドロキシ－１－インダノン、７－ヒドロキシ－１－インダノン、２－インダノンオキシム、および２，２－ジ（メチルチオ）－１－インダノンが含まれる。
【0031】
「ヘテロ原子を任意に含む５－８員の芳香族単環」という用語には、限定ではないが、ピロリル、フラニル、チオフェニルなどの５員環、フェニル、ピリジニル、ピラニル、チオピラニルなどの６員環、およびアゼピニル、オキセピニル、チエピニルなどの７員環が含まれる。
【0032】
「３－１５員の単環式複素環ケトン」という用語は、（ｉ）３員または４員の非芳香族単環式シクロアルキルで、当該環の炭素原子のうちの１つがＮ原子、Ｏ原子またはＳ原子で置換されている３員または４員の非芳香族単環式シクロアルキル、または（ｉｉ）５－１５員の非芳香族単環式シクロアルキルで、当該環の炭素原子の１－４個が独立して、Ｎ原子、Ｏ原子またはＳ原子で置換されている５－１５員の非芳香族単環式シクロアルキルを指す。１個のＮ、ＯまたはＳ原子を有する３－１５員の単環式複素環式ケトンの代表例には、限定ではないが、オキシラン－２－オン、チラン－２－オン、オキセタン－２－オン、オキセタン－３オン、１、アゼチジン－３－オン、チエタン－２－オン、チエタン－３－オン、ジヒドロフラン－２（３Ｈ）－オン、ジヒドロフラン－３（２Ｈ）－オン、ピロリジン－３－オン、ジヒドロチオフェン－３（２Ｈ）－オン、ジヒドロチオフェン－２（３Ｈ）－オン、テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－２－オン、ジヒドロ－２Ｈ－ピラン－３（４Ｈ）－オン、ジヒドロ－２Ｈ－ピラン－４（３Ｈ）－オン、ピペリジン－３－オン、ピペリジン－４－オン、テトラヒドロ－２Ｈ－チオピラン－２－オン、ジヒドロ－２Ｈ－チオピラン－３（４Ｈ）－オン、ジヒドロ－２Ｈ－チオピラン－４（３Ｈ）－オン、オキセパン－２－オン、オキセパン－３－オン、オキセパン－４－オン、チエパン－２－オン、チエパン－３－オン、チエパン－４－オン、アゼパン－３－オン、アゼパン－４－オン、オキソカン－２－オン、オキソカン－３－オン、オキソカン－４－オン、オキソカン－５－オン、チオカン－２－オン、チオカン－３－オン、チオカン－４－オン、チオカン－５－オン、アゾカン－３－オン、アゾカン－３－オン、アゾカン－４－オン、アゾカン－５－オン、アゾナン－３－オン、アゾナン－４－オン、アゾナン－５－オン、オキソナン－２－オン、オキソナン－３－オン、オキソナン－４－オン、オキソナン－５－オン、チオナン－２－オン、チオナン－３－オン、チオナン－４－オン、チオナン－５－オン、オキサシクロウンデカン－２－オン、オキサシクロウンデカン－３－オン、オキサシクロウンデカン－４－オン、オキサシクロウンデカン－５－オン、オキサシクロウンデカン－６－オン、アザシクロウンデカン－３－オン、アザシクロウンデカン－４－オン、アザシクロウンデカン－５－オン、アザシクロウンデカン－６－オン、チアシクロウンデカン－２－オン、チアシクロウンデカン－３－オン、チアシクロウンデカン－４－オン、チアシクロウンデカン－５－オン、チアシクロウンデカン－６－オン、オキサシクロドデカン－２－オン、オキサシクロドデカン－３－オン、オキサシクロドデカン－４－オン、オキサシクロドデカン－５－オン、オキサシクロドデカン－６－オン、オキサシクロドデカン－７－オン、アザシクロドデカン－３－オン、アザシクロドデカン－４－オン、アザシクロドデカン－５－オン、アザシクロドデカン－６－オン、アザシクロドデカン－７－オン、チアシクロドデカン－２－オン、チアシクロドデカン－３－オン、チアシクロドデカン－４－オン、チアシクロドデカン－５－オン、チアシクロドデカン－６－オン、チアシクロドデカン－７－オン、オキサシクロトリデカン－２－オン、オキサシクロトリデカン－３－オン、オキサシクロトリデカン－４－オン、オキサシクロトリデカン－５－オン、オキサシクロトリデカン－６－オン、オキサシクロトリデカン－７－オン、アザシクロトリデカン－３－オン、アザシクロトリデカン－４－オン、アザシクロトリデカン－５－オン、アザシクロトリデカン－６－オン、アザシクロトリデカン－７－オン、チアシクロトリデカン－２－オン、チアシクロトリデカン－３－オン、チアシクロトリデカン－４－オン、チアシクロトリデカン－５－オン、チアシクロトリデカン－６－オン、チアシクロトリデカン－７－オン、オキサシクロテトラデカン－２－オン、オキサシクロテトラデカン－３－オン、オキサシクロテトラデカン－４－オン、オキサシクロテトラデカン－５－オン、オキサシクロテトラデカン－６－オン、オキサシクロテトラデカン－７－オン、オキサシクロテトラデカン－８－オン、アザシクロテトラデカン－３－オン、アザシクロテトラデカン－４－オン、アザシクロテトラデカン－５－オン、アザシクロテトラデカン－６－オン、アザシクロテトラデカン－７－オン、アザシクロテトラデカン－８－オン、チアシクロテトラデカン－２－オン、チアシクロテトラデカン－３－オン、チアシクロテトラデカン－４－オン、チアシクロテトラデカン－５－オン、チアシクロテトラデカン－６－オン、チアシクロテトラデカン－７－オン、チアシクロテトラデカン－８－オン、オキサシクロペンタデカン－２－オン、オキサシクロペンタデカン－３－オン、オキサシクロペンタデカン－４－オン、オキサシクロペンタデカン－５－オン、オキサシクロペンタデカン－６－オン、オキサシクロペンタデカン－７－オン、オキサシクロペンタデカン－８－オン、アザシクロペンタデカン－３－オン、アザシクロペンタデカン－４－オン、アザシクロペンタデカン－５－オン、アザシクロペンタデカン－６－オン、アザシクロペンタデカン－７－オン、アザシクロペンタデカン－８－オン、チアシクロペンタデカン－２－オン、チアシクロペンタデカン－３－オン、チアシクロペンタデカン－４－オン、チアシクロペンタデカン－５－オン、チアシクロペンタデカン－６－オン、チアシクロペンタデカン－７－オン、チアシクロペンタデカン－８－オンが含まれる。一実施形態では、３－１５員の単環式複素環式ケトン基は、ハロ、－ＯＨ、－ＣＮ、－ＮＯ２、－ＣΞＣＨ、－ＳＨ、－Ｃ１－Ｃ６低級アルキル、－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）－ＯＨ、－ＮＨ２、－ＮＨ（Ｃ１－Ｃ７アルキル）、－Ｎ（Ｃ１－Ｃ７アルキル）２、－Ｏ（Ｃ１－Ｃ７アルキル）、－Ｃ（Ｏ）－Ｏ（－Ｃ１－Ｃ７アルキル）、－Ｃ（Ｏ）ＯＨ、－Ｃ（Ｏ）－Ｈ、または－Ｃ（Ｏ）－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）のうちの１つ以上の基で置換されていてもよい。誤解を避けるために、３－５員の単環式複素環式ケトンは、環構造内のＮ原子にケトンエノール化可能カルボニル基が隣接しているアミド基を含まない。
【0033】
本明細書で使用される「ハロ」という用語は、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒまたは－Ｉを指す。
「エノール化可能カルボニル」という用語は、１つ以上のカルボニル官能基を有する化合物であって、カルボニル官能基のうちの少なくとも１つがアルファ水素（Ｈα）を有しており、このアルファ水素（Ｈα）が以下の反応スキームに示すように塩基によって除去されることでエノラートを次にエノールを形成する化合物を意味する。
「エノール化可能カルボニル」という用語は、１つ以上のカルボニル官能基を有する化合物であって、カルボニル官能基のうちの少なくとも１つがアルファ水素（Ｈα）を有しており、このアルファ水素（Ｈα）が以下の反応スキームに示すように塩基によって除去されることでエノラートを次にエノールを形成する化合物を意味する。
【0034】
【化4】
【0035】
「第三級アミン含有化合物」という用語は、好ましくは、少なくとも１つの第三級アミン基を有する化合物を意味するが、この化合物は２つ以上の第三級アミン基を有してもよく、さらには第三級アミン含有化合物の混合物であってもよいことを理解されたい。好ましくは、第三級アミン含有化合物は、ルイス塩基などの塩基である。塩基がルイス塩基である場合、エノール化可能カルボニルとともにルイス付加物が形成されてよいことが想定される。一実施形態において、第三級アミン含有化合物は、ある標準圧力雰囲気下で摂氏２０度以上で水に対して非混和性であることが好ましい。溶液は、２つ以上の第三級アミン含有化合物の組み合わせを含んでもよい。第三級アミン含有化合物は、脂肪族、共役、非対称、または環状、またはそれらの組み合わせであってよい。
【0036】
適切な第三級アミン含有化合物の例には、以下のものが含まれる。
【0037】
【化5】
【0038】
一実施形態では、第三級アミン含有化合物はＮ（Ｃ１－Ｃ７アルキル）３から選択される。別の実施形態では、第三級アミン含有化合物はＮ（Ｃ１－Ｃ４アルキル）３から選択される。さらに別の実施形態では、第三級アミン含有化合物はＮ（Ｃ２アルキル）３（すなわちトリエチルアミン）である。
【0039】
上で列記した第三級アミン含有化合物は、工業規模での生産にとって十分に単純なものであると理解される。
本発明は、第１の水溶液から塩を回収するのに適した塩回収溶液に関し、塩回収溶液は、
ａ）少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と、
ｂ）少なくとも１つのエノール化可能カルボニルとを備える。
本発明は、第１の水溶液から塩を回収するのに適した塩回収溶液に関し、塩回収溶液は、
ａ）少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と、
ｂ）少なくとも１つのエノール化可能カルボニルとを備える。
【0040】
一実施形態では、塩回収溶液は
ａ）少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と、
ｂ）式Ｉの少なくとも１つのエノール化可能カルボニルとを備え、
ａ）少なくとも１つの第三級アミン含有化合物と、
ｂ）式Ｉの少なくとも１つのエノール化可能カルボニルとを備え、
【0041】
【化6】
ｄ）Ｒ１とＲ２の一方が－Ｏ－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）から選択され、他方が－Ｃ１－Ｃ７アルキルから選択されるか、または
ｅ）Ｒ１およびＲ２は、式Ｉの前記カルボニルと一緒になって、３－１５員の単環式ケトンまたは３－１５員の単環式複素環式ケトンを形成する。
【0042】
別の実施形態では、塩回収溶液は、式ＩＩの少なくとも１つのエノール化可能カルボニルを備え、
【0043】
【化7】
各Ｒ３は、存在する場合には、ハロ、ヒドロキシ、－ＮＯ２、Ｃ１－Ｃ７アルキル、または－Ｏ－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）から独立して選択され、
Ｒ４は、ハロ；－Ｏ－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）；ハロ、ヒドロキシ、－Ｏ－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）またはＣ３－Ｃ７単環で任意に置換されたＣ１－Ｃ７アルキル；またはハロ、ヒドロキシ、Ｃ１－Ｃ７アルキルまたは－Ｏ－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）で任意に置換されたＣ３－Ｃ７単環；から選択され、
ｍは０、１、２または３個の炭素であり、各炭素は、ハロ；ヒドロキシ；ハロまたはヒドロキシで任意に置換されたＣ１－Ｃ７アルキル；Ｃ１－Ｃ７アルキル；Ｏ－（Ｃ１－Ｃ７アルキル）；またはＣ３－Ｃ７単環から選択される１つまたは複数の置換基で任意に置換され、
ｎは０、１、２、または３である、
別の態様では、本発明は、第１の水溶液から塩を回収するプロセスを提供し、このプロセスは、
（ａ）前記塩を含有する前記第１の水溶液を塩回収溶液に添加するステップと、
（ｂ）前記塩回収溶液を通過する際に前記塩を沈殿させるステップと
を含む。
【0044】
プロセスは非膜プロセスである。
プロセスは非浸透圧プロセスである。
塩回収溶液は、非膜非浸透圧プロセスで使用される。
プロセスは非浸透圧プロセスである。
塩回収溶液は、非膜非浸透圧プロセスで使用される。
【0045】
一実施形態では、プロセスは最小液体排出プロセスである。
一実施形態では、プロセスはゼロ液体排出プロセスである。
さらなる実施形態では、プロセスは、塩回収溶液内に保持された水をさらに放出するために塩回収溶液に添加剤を添加するさらなるステップを含む。一実施形態では、添加剤はクエン酸である。一実施形態では、クエン酸は、水１リットル当たり約２００－４５０グラムのクエン酸を含むクエン酸濃縮溶液である。別の実施形態において、クエン酸は、塩回収溶液に直接添加される無水クエン酸である。
一実施形態では、プロセスはゼロ液体排出プロセスである。
さらなる実施形態では、プロセスは、塩回収溶液内に保持された水をさらに放出するために塩回収溶液に添加剤を添加するさらなるステップを含む。一実施形態では、添加剤はクエン酸である。一実施形態では、クエン酸は、水１リットル当たり約２００－４５０グラムのクエン酸を含むクエン酸濃縮溶液である。別の実施形態において、クエン酸は、塩回収溶液に直接添加される無水クエン酸である。
【0046】
さらなる実施形態では、塩回収溶液が回収される。さらなる実施形態では、塩回収溶液は、さらなる分離プロセスで使用するためにリサイクルされる。さらなる実施形態では、プロセスは連続プロセスである。
【0047】
第三級アミン含有化合物とエノール化可能カルボニルとのモル比は、広範囲で異なってよく、約１：９９からまたは９９：１、または約１：５０からまたは５０：１、または約１：１０からまたは１０：１、または約１：５からまたは５：１、または約１：３から、または約３：１から、または約１：２から、または約２：１からあってよい。好ましい実施形態では、前記モル比は約１：１である。化学技術者であれば、塩回収溶液を使用する目的に応じて最適なモル比を通常のやり方で（ｒｏｕｔｉｎｅｌｙ）求めることができる。
【0048】
さらなる実施形態では、第１の水溶液は塩水またはブライン溶液である。
実施例
本明細書に記載された実施例は、本発明の特定の実施形態を例示する目的で提供され、決して本発明を限定することを意図していない。当業者は、本明細書の開示および教示を利用して、過度の実験を行うことなく他の実施形態および変形例を生成できる。そのような実施形態および変形例はすべて、本発明の一部とみなされる。
実施例
本明細書に記載された実施例は、本発明の特定の実施形態を例示する目的で提供され、決して本発明を限定することを意図していない。当業者は、本明細書の開示および教示を利用して、過度の実験を行うことなく他の実施形態および変形例を生成できる。そのような実施形態および変形例はすべて、本発明の一部とみなされる。
【0049】
実施例１
最初の実施例では図１に示すように、トリエチルアミン（ＴＥＡ）とメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を０．５：１のモル比で使用して塩回収溶液を調製した。その塩回収溶液に飽和塩化ナトリウム塩溶液を注いだ（図１のステップ１を参照）。飽和塩溶液を数滴加えた後、直ちに、水から塩の結晶が分離して底に沈殿することが観察された（図１のステップ２を参照）。分離した水は、バイアルの底に塩の沈殿物を伴う水性層を形成した。この水性層とともに塩回収溶液をデカントし、その後、塩を乾燥させた。このようにして、塩回収溶液を使用することで、液体の排出なしで、飽和塩溶液からの塩の回収が実証された。また、バイアルの底に別個の水性層が形成されていたというのに、塩回収溶液に吸収されている少量の水があることも認識された。そこで、塩回収溶液から水を脱着させるのを補助するための添加剤として、弱酸であるクエン酸を使用した。このステップは（図１のステップ３を参照）、塩回収溶液をさらなる分離に使用するためまたは連続分離プロセスで使用するために、塩回収溶液からすべての水を脱着して水から塩を分離する塩回収溶液の能力を回復させ、システムを再度構築するのに必要であった、５滴程度の少量の飽和クエン酸を加えると、バイアルの底に水の薄層が現れることが観察された。さらに、このクエン酸は、塩回収溶液相に保持されるのではなく、水相（ａｑｕｅｏｕｓ ｐｈａｓｅ）に洗い流されることが立証されている。したがって、クエン酸溶液の使用によって塩回収溶液から水が抽出された。最後のステップは（図１には示さず）、リサイクルされた塩回収溶液の塩析（ｓａｌｔ－ｏｕｔ）能力が回復したかどうかを確認するためのものであった。塩溶液から塩回収溶液を取り出し、その後、追加の飽和塩溶液をその塩回収溶液に滴下して塩を沈殿させられるかすなわち塩回収溶液を再利用できるかどうかを確かめるために再試験した。リサイクルされた塩回収溶液は、その塩回収溶液に注がれた２度目の飽和塩溶液から塩を効果的に分離できることがわかった。塩回収溶液の通過後に試験バイアルの底に塩が再び沈殿した。バイアル内の非水性（ｎｏｎ－ａｑｕｅｏｕｓ）塩回収溶液層の下に同様の水性・沈殿物層が形成された。
最初の実施例では図１に示すように、トリエチルアミン（ＴＥＡ）とメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を０．５：１のモル比で使用して塩回収溶液を調製した。その塩回収溶液に飽和塩化ナトリウム塩溶液を注いだ（図１のステップ１を参照）。飽和塩溶液を数滴加えた後、直ちに、水から塩の結晶が分離して底に沈殿することが観察された（図１のステップ２を参照）。分離した水は、バイアルの底に塩の沈殿物を伴う水性層を形成した。この水性層とともに塩回収溶液をデカントし、その後、塩を乾燥させた。このようにして、塩回収溶液を使用することで、液体の排出なしで、飽和塩溶液からの塩の回収が実証された。また、バイアルの底に別個の水性層が形成されていたというのに、塩回収溶液に吸収されている少量の水があることも認識された。そこで、塩回収溶液から水を脱着させるのを補助するための添加剤として、弱酸であるクエン酸を使用した。このステップは（図１のステップ３を参照）、塩回収溶液をさらなる分離に使用するためまたは連続分離プロセスで使用するために、塩回収溶液からすべての水を脱着して水から塩を分離する塩回収溶液の能力を回復させ、システムを再度構築するのに必要であった、５滴程度の少量の飽和クエン酸を加えると、バイアルの底に水の薄層が現れることが観察された。さらに、このクエン酸は、塩回収溶液相に保持されるのではなく、水相（ａｑｕｅｏｕｓ ｐｈａｓｅ）に洗い流されることが立証されている。したがって、クエン酸溶液の使用によって塩回収溶液から水が抽出された。最後のステップは（図１には示さず）、リサイクルされた塩回収溶液の塩析（ｓａｌｔ－ｏｕｔ）能力が回復したかどうかを確認するためのものであった。塩溶液から塩回収溶液を取り出し、その後、追加の飽和塩溶液をその塩回収溶液に滴下して塩を沈殿させられるかすなわち塩回収溶液を再利用できるかどうかを確かめるために再試験した。リサイクルされた塩回収溶液は、その塩回収溶液に注がれた２度目の飽和塩溶液から塩を効果的に分離できることがわかった。塩回収溶液の通過後に試験バイアルの底に塩が再び沈殿した。バイアル内の非水性（ｎｏｎ－ａｑｕｅｏｕｓ）塩回収溶液層の下に同様の水性・沈殿物層が形成された。
【0050】
実施例２…５０，０００ｐｐｍおよび１００，０００ｐｐｍのＮａＣｌブライン溶液からの塩回収
トリエチルアミン（ＴＥＡ）とメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を０．５：１のモル比で使用して、塩回収溶液を調製した。２つのブライン溶液を調製した。一方のブライン溶液は、塩化ナトリウムを５０グラム／リットル（５０，０００ｐｐｍＮａＣｌ）の濃度で含み、他方のブライン溶液は、塩化ナトリウムを１００グラム／リットル（１００，０００ｐｍＮａＣｌ）の濃度で含む。これらブライン溶液を１０ｍＬの塩回収溶液に個別に注いだ。塩が直ちに沈殿することが観察された。バイアルの底に薄い水相が観察されるとすぐに塩回収溶液へのブライン溶液の添加を停止した。これは、塩回収溶液の最大吸収能力に達したことを示す。水性層が発達し始めたときまでに添加されたブライン溶液の体積を記録した。５００００ｐｐｍのＮａＣｌブライン溶液についての結果を表１に示す。
トリエチルアミン（ＴＥＡ）とメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を０．５：１のモル比で使用して、塩回収溶液を調製した。２つのブライン溶液を調製した。一方のブライン溶液は、塩化ナトリウムを５０グラム／リットル（５０，０００ｐｐｍＮａＣｌ）の濃度で含み、他方のブライン溶液は、塩化ナトリウムを１００グラム／リットル（１００，０００ｐｍＮａＣｌ）の濃度で含む。これらブライン溶液を１０ｍＬの塩回収溶液に個別に注いだ。塩が直ちに沈殿することが観察された。バイアルの底に薄い水相が観察されるとすぐに塩回収溶液へのブライン溶液の添加を停止した。これは、塩回収溶液の最大吸収能力に達したことを示す。水性層が発達し始めたときまでに添加されたブライン溶液の体積を記録した。５００００ｐｐｍのＮａＣｌブライン溶液についての結果を表１に示す。
【0051】
【表1】
【0052】
【表2】
【0053】
０．２０ｍＬと０．４０ｍＬのブラインを１０ｍＬの塩回収溶液に加えた。
ブラインからの水が塩回収溶液に吸収され、塩が沈殿した。
沈殿した塩をガラスバイアルの底に一晩沈ませた。
ブラインからの水が塩回収溶液に吸収され、塩が沈殿した。
沈殿した塩をガラスバイアルの底に一晩沈ませた。
【0054】
（ブラインから水を吸収した）希釈塩回収溶液をきれいなバイアルにろ過して注いだ
１５０℃で動作するブロックヒーターで完全に乾燥させた後の（出力）塩の乾燥重量を測定し記録した（表３）。
１５０℃で動作するブロックヒーターで完全に乾燥させた後の（出力）塩の乾燥重量を測定し記録した（表３）。
【0055】
次の式で塩回収率を求めた。
（（出力）塩の乾燥重量／（入力）塩の乾燥重量）×１００
結果
（（出力）塩の乾燥重量／（入力）塩の乾燥重量）×１００
結果
【0056】
【表3】
【0057】
【表4】
【0058】
塩回収溶液の最大吸収能力の時点…塩回収％の減少は、最適化されていない結晶化とろ過プロセスでの質量損失によるものであろう。ブラインが過剰になると、体積の少なさと実験誤差のために計算が難しくなる。
【0059】
脱塩率
脱塩率は、ブラインから塩回収溶液に水だけが吸収されており、塩回収溶液がブラインから実質的にすべての塩を除去していることを示すものとして見積もった。純水（ｐｕｒｅ ｗａｔｅｒ）、純粋な（ｎｅａｔ）ブライン溶液、および濃縮塩回収溶液の導電率を測定した。１０ｍＬの濃縮塩回収溶液に対し、さまざまな体積のブライン溶液を添加し、希釈塩回収溶液の導電率（濃縮塩回収溶液＋吸収水）を測定した（表５）。ブライン溶液と乾燥濃縮塩回収溶液の導電率を比較した。次の式で脱塩率を計算した。
脱塩率は、ブラインから塩回収溶液に水だけが吸収されており、塩回収溶液がブラインから実質的にすべての塩を除去していることを示すものとして見積もった。純水（ｐｕｒｅ ｗａｔｅｒ）、純粋な（ｎｅａｔ）ブライン溶液、および濃縮塩回収溶液の導電率を測定した。１０ｍＬの濃縮塩回収溶液に対し、さまざまな体積のブライン溶液を添加し、希釈塩回収溶液の導電率（濃縮塩回収溶液＋吸収水）を測定した（表５）。ブライン溶液と乾燥濃縮塩回収溶液の導電率を比較した。次の式で脱塩率を計算した。
【0060】
【数1】
【0061】
【表5】
【0062】
実施例３…工業操業からのブライン溶液の塩回収
表６に示すような組成を有する工業操業からのブライン溶液（ブラインサンプル１、２、および３）を得た。
表６に示すような組成を有する工業操業からのブライン溶液（ブラインサンプル１、２、および３）を得た。
【0063】
【表6】
【0064】
【表7】
【0065】
塩回収溶液の塩と水の回収能力
塩と水の回収能力を計算する際に完全な吸水を確実にするために、以下の実験では最大ブライン吸収能力の８０－８５％を使用した。これにより、塩回収溶液（モル比１：２のトリエチルアミン（ＴＥＡ）とメチルエチルケトン（ＭＥＫ））に添加されたブラインサンプルの量が、ブラインキャリーオーバーのない完全な吸水を確実にする最大吸収濃度よりも十分に低くなることを確実にする。事前に秤量したバイアル内の２０ｍＬの塩回収溶液に添加するブラインの量を、次のように最大吸水量よりわずかに下回るように調整した。
塩と水の回収能力を計算する際に完全な吸水を確実にするために、以下の実験では最大ブライン吸収能力の８０－８５％を使用した。これにより、塩回収溶液（モル比１：２のトリエチルアミン（ＴＥＡ）とメチルエチルケトン（ＭＥＫ））に添加されたブラインサンプルの量が、ブラインキャリーオーバーのない完全な吸水を確実にする最大吸収濃度よりも十分に低くなることを確実にする。事前に秤量したバイアル内の２０ｍＬの塩回収溶液に添加するブラインの量を、次のように最大吸水量よりわずかに下回るように調整した。
【0066】
ブラインサンプル１…１．４ｍＬ
ブラインサンプル２…０．２４ｍＬ
ブラインサンプル３…０．６５ｍＬ
ブラインと塩回収溶液を混合すると、塩が析出して沈殿した。固形の塩を完全に分離できるようにサンプルを２０分間放置した。
ブラインサンプル２…０．２４ｍＬ
ブラインサンプル３…０．６５ｍＬ
ブラインと塩回収溶液を混合すると、塩が析出して沈殿した。固形の塩を完全に分離できるようにサンプルを２０分間放置した。
【0067】
５ｍＬシリンジを使用して、湿潤塩回収溶液をきれいなバイアルにデカントし、新しいバイアルに塩が移らないように沈殿した塩から湿潤塩回収溶液を慎重に除去した（約１７ｍＬ、個々のケースごとに実際の量を測定）。残った塩スラリーを１１０℃で１時間加熱して、残った塩回収材料を除去した。乾燥した塩を冷却後、秤量した。清潔なバイアルの重量を差し引いて回収した塩の重量を得た。結果を表８に示す。
【0068】
【表8】
（出力塩の乾燥重量）／（入力塩の乾燥重量）×１００
上記の表８は、回収された塩の割合を計算するために収集された生データの詳細である。「予想される塩」は、各サンプルに加えたのと同じ量の未処理ブラインを１１０℃のヒートブロックで蒸発させることによって計算した。これにより、各ブラインサンプル内の塩の量を測定でき、初期ブラインの何パーセントが収集されたのかの計算が可能になった（表９を参照）。
【0069】
【表9】
回収された水の体積（ｍＬ）＝水性相の体積（ｍＬ）－再生剤の体積（ｍＬ）
次式によって水分回収率を計算した（表１０）。
（回収された水の体積）／（添加したブラインの体積）×１００
【0070】
【表10】
【0071】
【表11】
【0072】
上記の重量測定データを支持するために、ガスクロマトグラムトレースの例を図３に示す。図３は、水のピークに焦点を合わせたブラインサンプル１のガスクロマトグラフの例を示す。黒い（実線）トレースは、ブラインサンプルを添加する前の塩回収溶液である。第２のトレース（長い破線）は、ブラインサンプル追加後の含水量を示し、明らかな強度増加を示す。第３のトレース（点線）は、再生剤を使用して塩回収溶液から水を放出させた後すなわち乾燥後の含水量を示し、含水量がブラインサンプルを添加する前のものとほぼ同じに戻ったことを明確に示す。このことは、塩回収溶液が再生され、再利用可能になったことを示す。
【0073】
ＳＵＰＥＬＣＯ ＷＡＴＥＲＣＯＬ１９１０カラムを取り付けたＳＨＩＭＡＤＺＵ２０３０ガスクロマトグラフですべてのＧＣデータを収集した。ＧＣパラメータを次のように設定した。
パラメータ設定
注入量…１．０μＬ
注入温度…２５０℃
注入モード…スプリット
スプリット比…１００．０
キャリアガス…Ｈｅ
キャリアガス圧力…５３．１ｋＰａ
カラム流量…０．９３ｍＬ／ｍｉｎ
ライナ（Ｌｉｎｅｒ）速度…２２．０ｃｍ／ｓ
カラム長…３０．０ｍ
カラム内径…０．３２
カラム法…アイソクラティック
カラム温度…１６３．０℃
総時間…９分
検出器…ＴＣＤ
ＴＣＤサンプルレート…４０ミリ秒
ＴＣＤ電流…７０ｍＡ
メイクアップガス…Ｈｅ
メイクアップ流…８．０ｍＬ／ｍｉｎ
ＴＣＤ温度…２００℃
以下の表１２は、塩回収溶液を使用して水を吸収した後のブラインの量（ＧＣで測定）と、再生後の塩回収溶液に残ったブライン水（ｂｒｉｎｅ ｗａｔｅｒ）の量を示す。これは、塩回収溶液から水を除去するのに再生剤がどれほど効果的であったかの尺度となる。表１２からわかるように、再生後の塩回収溶液に残る水の量はとても少ない。これは、クエン酸再生剤が塩回収溶液からブライン水のほとんどを除去するのに非常に効果的であることを示す。
パラメータ設定
注入量…１．０μＬ
注入温度…２５０℃
注入モード…スプリット
スプリット比…１００．０
キャリアガス…Ｈｅ
キャリアガス圧力…５３．１ｋＰａ
カラム流量…０．９３ｍＬ／ｍｉｎ
ライナ（Ｌｉｎｅｒ）速度…２２．０ｃｍ／ｓ
カラム長…３０．０ｍ
カラム内径…０．３２
カラム法…アイソクラティック
カラム温度…１６３．０℃
総時間…９分
検出器…ＴＣＤ
ＴＣＤサンプルレート…４０ミリ秒
ＴＣＤ電流…７０ｍＡ
メイクアップガス…Ｈｅ
メイクアップ流…８．０ｍＬ／ｍｉｎ
ＴＣＤ温度…２００℃
以下の表１２は、塩回収溶液を使用して水を吸収した後のブラインの量（ＧＣで測定）と、再生後の塩回収溶液に残ったブライン水（ｂｒｉｎｅ ｗａｔｅｒ）の量を示す。これは、塩回収溶液から水を除去するのに再生剤がどれほど効果的であったかの尺度となる。表１２からわかるように、再生後の塩回収溶液に残る水の量はとても少ない。これは、クエン酸再生剤が塩回収溶液からブライン水のほとんどを除去するのに非常に効果的であることを示す。
【0074】
【表12】
さまざまな特定モル比のアミン類とケトン類とでさまざまな塩回収溶液を構成した（以下の表１３－１７を参照）。塩回収溶液のそれぞれについて、選択した塩回収溶液５ｍＬに３０００００ｐｐｍＮａＣｌのブラインをゆっくりと添加した。ブラインを添加すると、ブラインからの水が塩回収溶液に吸収され、ブライン中の塩が析出して沈殿した。振とう後、バイアルの底に別の相が形成し始めたらすぐに、ブラインの添加を停止した。当該別の相の存在は、塩回収溶液の最大吸収能力に達したことを示す。この時点で、塩回収溶液に添加したブラインの体積を記録した。上記の実施例２および３で試験したブラインサンプルについて上で説明したように、以下の表１３－１７で試験したさまざまな塩回収溶液からの塩および水の回収を計算した。この実施例で使用した添加剤／再生剤は、濃縮クエン酸溶液０．３ｍｌであった。次の表１３は、塩回収溶液の最大吸収能力と、２－ブタノンとさまざまなアミンとを含むさまざまな塩回収溶液の水回収および塩回収をまとめたものである。次の表１３に概説した塩回収溶液の各組み合わせに３０００００ｐｐｍのＮａＣｌ溶液を通過させた。この表にリストされている塩と水の回収結果は、１回限りのテストを記録したものである。
【0075】
【表13】
【0076】
【表14】
は、次の表１５に概説した塩回収溶液の各組み合わせに３０００００ｐｐｍのＮａＣｌ溶液を通過させた。この表にリストされている塩と水の回収結果は、１回限りのテストを記録したものである。
【0077】
【表15】
次の表１６に概説した塩回収溶液の各組み合わせに３０００００ｐｐｍのＮａＣｌ溶液を通過させた。この表にリストされている塩と水の回収結果は、１回限りのテストを記録したものである。
【0078】
【表16】
次の表１６に概説した塩回収溶液の各組み合わせに３０００００ｐｐｍのＮａＣｌ溶液を通過させた。
この表にリストされている塩と水の回収結果は、１回限りのテストを記録したものである。
【0079】
【表17】
【0080】
実施例５－塩回収溶液と、水回収によるブライン濃縮におけるその使用
初期の５％（ｗ／ｗ）ＮａＣｌ溶液を作成した。この初期溶液から５％、２．５％、１．２５％および０．６２５％の一連の希釈液を作成した。これらの希釈液の浸透圧を測定した。図４に示すように検量線をプロットした。図４に示すように、キャリブレーションプロットから近似線の式とＲ２値を求めた。この式を使用して、塩回収溶液を使用してブライン溶液を濃縮した後のＮａＣｌの未知の濃度を以下に説明するように計算した。
初期の５％（ｗ／ｗ）ＮａＣｌ溶液を作成した。この初期溶液から５％、２．５％、１．２５％および０．６２５％の一連の希釈液を作成した。これらの希釈液の浸透圧を測定した。図４に示すように検量線をプロットした。図４に示すように、キャリブレーションプロットから近似線の式とＲ２値を求めた。この式を使用して、塩回収溶液を使用してブライン溶液を濃縮した後のＮａＣｌの未知の濃度を以下に説明するように計算した。
【0081】
トリエチルアミン（ＴＥＡ）とメチルエチルケトン（ＭＥＫ）、Ｎ－エチルピペリジンとシクロヘキサノンを、モル比０．５：１で使用して塩回収溶液を調製した。
１ｍＬの５％ＮａＣｌブライン溶液（上記で調製した初期ＮａＣｌ溶液）を、塩回収溶液に１：１から１：２０までの異なる比率（体積比）で添加した。これらのサンプルは２つの層に分離した。上層は塩回収溶液であり、下層は濃縮ブラインであった。塩回収溶液の比率を変えると、水性層の塩濃度が増加した。濃縮ブライン層を分離し、浸透圧計を使用してＮａＣｌ濃度を測定した。ＴＥＡ：ＭＥＫ塩回収溶液の結果を表１８、図５および６に示す。
１ｍＬの５％ＮａＣｌブライン溶液（上記で調製した初期ＮａＣｌ溶液）を、塩回収溶液に１：１から１：２０までの異なる比率（体積比）で添加した。これらのサンプルは２つの層に分離した。上層は塩回収溶液であり、下層は濃縮ブラインであった。塩回収溶液の比率を変えると、水性層の塩濃度が増加した。濃縮ブライン層を分離し、浸透圧計を使用してＮａＣｌ濃度を測定した。ＴＥＡ：ＭＥＫ塩回収溶液の結果を表１８、図５および６に示す。
【0082】
【0083】
【表19】
【0084】
実施例６…塩回収溶液と、水回収によるブライン濃縮におけるその使用
５％ＮａＣｌ溶液を２０％（ｗ／ｗ）硫酸アンモニウム（ＮＨ４ＳＯ４）溶液に置き換えたことを除いて、実施例５で説明した実験を繰り返した。
５％ＮａＣｌ溶液を２０％（ｗ／ｗ）硫酸アンモニウム（ＮＨ４ＳＯ４）溶液に置き換えたことを除いて、実施例５で説明した実験を繰り返した。
【0085】
初期の２０％ＮＨ４ＳＯ４溶液（ｗ／ｗ）を作成した。この初期溶液から４つの標準サンプルを作成した。これらのサンプルの浸透圧を測定した。図９に示すように検量線をプロットした。図９に示すように、キャリブレーションプロットから近似線の方程式とＲ２値を求めた。この式を使用して、以下で説明する塩回収溶液を使用してブライン溶液を濃縮した後のＮＨ４ＳＯ４の未知の濃度を計算した。トリエチルアミン（ＴＥＡ）およびメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を使用して塩回収溶液を調製した。１ｍＬの２０％ＮＨ４ＳＯ４ブライン溶液（上記で調製した初期２０％ＮＨ４ＳＯ４溶液）を、塩回収溶液に１：５から１：３０までの異なる比率（体積比）で添加した。これらのサンプルは２つの層に分離した。上層は塩回収溶液であり、下層は濃縮ブラインであった。塩回収溶液の比率を変えると、水性層の塩濃度が増加した。濃縮ブライン層を分離し、浸透圧計を使用して２０％ＮＨ４ＳＯ４濃度を測定した。ＴＥＡ：ＭＥＫ塩回収溶液の結果を表２０、図１０に示す。
【0086】
【表20】
【0087】
本発明およびその実施形態を詳細に説明した。しかし、本発明の範囲は、本明細書に記載のプロセス、製造、物質の組成、化合物、手段、方法、および／またはステップの特定の実施形態に限定されることを意図していない。本発明の精神および／または本質的な特徴から逸脱することなく、開示された材料に対して様々な修正、置換、および変形を行うことができる。したがって、当業者は、本開示から、本明細書に記載の実施形態と実質的に同じ機能を発揮したり本発明と実質的に同じ結果を達成する、本発明の奏した関連実施形態に従う後からの修正、置換、および／または変形を利用できることを容易に理解するであろう。したがって、以下の特許請求の範囲は、本明細書に開示された組み合わせ、キット、化合物、手段、方法、および／またはステップに対する修正、置換、および変形をその範囲内に包含するものとする。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
