JPH01148307A - 膜蒸留装置 - Google Patents
膜蒸留装置Info
- Publication number
- JPH01148307A JPH01148307A JP30318087A JP30318087A JPH01148307A JP H01148307 A JPH01148307 A JP H01148307A JP 30318087 A JP30318087 A JP 30318087A JP 30318087 A JP30318087 A JP 30318087A JP H01148307 A JPH01148307 A JP H01148307A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permeation
- chamber
- heat
- cooling water
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は膜蒸留法を用いた水処理装置の構造に係り、特
に、原液流路もしくは冷却水流路を乱流化し、境膜にお
ける熱抵抗を低減し、透過量を増大できる装置に関する
。
に、原液流路もしくは冷却水流路を乱流化し、境膜にお
ける熱抵抗を低減し、透過量を増大できる装置に関する
。
従来、液体は通さないが気体は通す性質を有する多孔質
膜を用いた水溶液の分離装置は、第３図に示す基本構造
より成り立っている。従来型のこの装置は、供給原液１
６の流れる原液室３２、冷却水１７の流れる冷却水室３
４、および透過蒸気を凝縮させて透過水１５を取り出す
凝縮室３３の３室から成り、かつ原液室３２と凝縮室３
３の間が疎水性多孔質膜１３、凝縮室３３と冷却水室３
４の間が冷却面１２によって仕切られている。
膜を用いた水溶液の分離装置は、第３図に示す基本構造
より成り立っている。従来型のこの装置は、供給原液１
６の流れる原液室３２、冷却水１７の流れる冷却水室３
４、および透過蒸気を凝縮させて透過水１５を取り出す
凝縮室３３の３室から成り、かつ原液室３２と凝縮室３
３の間が疎水性多孔質膜１３、凝縮室３３と冷却水室３
４の間が冷却面１２によって仕切られている。
この従来方式では、供給原液１６が原液室３２に入り、
多孔質膜１３の膜面で蒸発し、その蒸気が多孔質膜１３
を通過する６通過した蒸気は、凝縮室３３内を移動して
冷却面１２上で冷却され、凝縮し、透過水１５として系
外に取り出される。従がって、蒸気は、供給原液の持つ
水蒸気圧と冷却面１２上での水蒸気圧との圧力差を駆動
力として移動し、供給原液３２が濃縮されることになる
。
多孔質膜１３の膜面で蒸発し、その蒸気が多孔質膜１３
を通過する６通過した蒸気は、凝縮室３３内を移動して
冷却面１２上で冷却され、凝縮し、透過水１５として系
外に取り出される。従がって、蒸気は、供給原液の持つ
水蒸気圧と冷却面１２上での水蒸気圧との圧力差を駆動
力として移動し、供給原液３２が濃縮されることになる
。
なお、この種の装置として連通ずるものには、例えば、
特公昭４９−４５４６１ 、特開昭６１−２２７８０２
がある。
特公昭４９−４５４６１ 、特開昭６１−２２７８０２
がある。
上記従来技術において１Ｍ液および冷却水流路には特別
な配慮がされていなかった。第２図に、原液流路におけ
るレイノルズ（Ｒｅ）数と透過係数との関係を示す。原
液温度が上昇するに伴ない。
な配慮がされていなかった。第２図に、原液流路におけ
るレイノルズ（Ｒｅ）数と透過係数との関係を示す。原
液温度が上昇するに伴ない。
Ｒｅ数の影響が増大し、原液温度が８７℃の時Ｒｅ数が
１０００以下の領域では、Ｒｅ数が５０００以上の時と
くらべて透過係数（透過速度／ （ＪＷ液と冷却水にお
ける飽和水蒸気圧差））が約１／２に減少にすることが
わかる。これは、原液界面における熱抵抗により、見か
けの原液温度Ｔｈと、夏の原液表面温度Ｔ１との間に温
度差が大きく生じるためである。
１０００以下の領域では、Ｒｅ数が５０００以上の時と
くらべて透過係数（透過速度／ （ＪＷ液と冷却水にお
ける飽和水蒸気圧差））が約１／２に減少にすることが
わかる。これは、原液界面における熱抵抗により、見か
けの原液温度Ｔｈと、夏の原液表面温度Ｔ１との間に温
度差が大きく生じるためである。
本発明の目的は係る透過係数の低下を防止し、有効に熱
を利用することにある。
を利用することにある。
上記目的は、原液流路もしくは冷却水流路の少なくとも
いずれかに、乱流促進体を取り付けることにより達成さ
れる。すなわち、特に原液流路においては、透過量が増
大するにつれて、膜との界面での蒸発量が増大すること
から、必要となる熱エネルギーも比例して増加する。従
がって、同じ熱抵抗が存在すると、実際に蒸発の起こる
原液と膜との界面では、透過量の増大に逆比例して界面
の温度は低下する。しかし、溶液の飽和水蒸気圧は温度
に対し指数関数的に増大することから、わずかの温度低
下では、指数的に大きな水蒸気圧が低下するため、透過
量は大巾に減少する。
いずれかに、乱流促進体を取り付けることにより達成さ
れる。すなわち、特に原液流路においては、透過量が増
大するにつれて、膜との界面での蒸発量が増大すること
から、必要となる熱エネルギーも比例して増加する。従
がって、同じ熱抵抗が存在すると、実際に蒸発の起こる
原液と膜との界面では、透過量の増大に逆比例して界面
の温度は低下する。しかし、溶液の飽和水蒸気圧は温度
に対し指数関数的に増大することから、わずかの温度低
下では、指数的に大きな水蒸気圧が低下するため、透過
量は大巾に減少する。
本発明において原液もしくは冷却水流路に設けた乱流促
進体は、流れる液を乱流化することで、境膜における伝
熱係数を増大することができる。
進体は、流れる液を乱流化することで、境膜における伝
熱係数を増大することができる。
このことは前記した熱抵抗を低減することにつながるた
め、バルクの温度と界面の温度差を小さくすることがで
きる。このため、バルクの原液の持つ水蒸気圧を有効に
利用することが可能となり、低流速で原液もしくは冷却
水を流す条件下においても、透過量が低減せず、一定の
透過係数を得ることが可能となる。
め、バルクの温度と界面の温度差を小さくすることがで
きる。このため、バルクの原液の持つ水蒸気圧を有効に
利用することが可能となり、低流速で原液もしくは冷却
水を流す条件下においても、透過量が低減せず、一定の
透過係数を得ることが可能となる。
以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。
第１図は本発明に係る膜蒸留装置における膜蒸留セルの
構造を模式的に示したものである。本膜蒸留セルは、原
液１６の流れる原液室１８、冷却水１７の流れる冷却水
室１９、水蒸気が凝縮し透過水１５が得られる凝縮水２
ｏと、それぞれの室間に疎水性多孔質膜１３および冷却
面２０とから構成される。また原水室および冷却水室の
内部には乱流促進体１４が取り付けられている。本実施
４例によれば、原液室１８を流れる原液は、乱流促進
体によってその流れが乱れることがら、疎水性多孔質膜
との界面における境膜伝熱係数を増大させることができ
る。したがって、透過量の増大する条件下においても、
熱抵抗によって原液表面の温度降下を防止することがで
き、透過量の増大が行なえる。
構造を模式的に示したものである。本膜蒸留セルは、原
液１６の流れる原液室１８、冷却水１７の流れる冷却水
室１９、水蒸気が凝縮し透過水１５が得られる凝縮水２
ｏと、それぞれの室間に疎水性多孔質膜１３および冷却
面２０とから構成される。また原水室および冷却水室の
内部には乱流促進体１４が取り付けられている。本実施
４例によれば、原液室１８を流れる原液は、乱流促進
体によってその流れが乱れることがら、疎水性多孔質膜
との界面における境膜伝熱係数を増大させることができ
る。したがって、透過量の増大する条件下においても、
熱抵抗によって原液表面の温度降下を防止することがで
き、透過量の増大が行なえる。
本発明によれば、膜蒸留セルにおける原液もしくは冷却
水流路に乱流促進体を設けることで、原液もしくは冷却
水流れを乱し、境膜における伝熱係数を増大できるため
、境膜の熱抵抗による温度降下を防止できる効果がある
。同時に、特に高濃度の溶液を原液として用いる場合、
温度降下とともに濃度分極が発生する。この際も温度に
よっても液表面の水蒸気圧は変化するため透過量が減少
する。しかし本発明によれば、乱流促進体により液の流
れを乱していることから、液表面の濃度分極も防止する
ことができる。
水流路に乱流促進体を設けることで、原液もしくは冷却
水流れを乱し、境膜における伝熱係数を増大できるため
、境膜の熱抵抗による温度降下を防止できる効果がある
。同時に、特に高濃度の溶液を原液として用いる場合、
温度降下とともに濃度分極が発生する。この際も温度に
よっても液表面の水蒸気圧は変化するため透過量が減少
する。しかし本発明によれば、乱流促進体により液の流
れを乱していることから、液表面の濃度分極も防止する
ことができる。
第１図は本発明に係る実施例の模式図、第２図は従来の
装置の性能試算例を示す図、第３図は従来の装置の模式
図である。 １２・・・冷却面、１３・・・疎水性多孔質膜、１４・
・・乱流促進体。 代理人 弁理士 小川勝馬 パ 、ッ 第１図 第２図 Ｒｅ ［ニー］
装置の性能試算例を示す図、第３図は従来の装置の模式
図である。 １２・・・冷却面、１３・・・疎水性多孔質膜、１４・
・・乱流促進体。 代理人 弁理士 小川勝馬 パ 、ッ 第１図 第２図 Ｒｅ ［ニー］
Claims (1)
- １、被処理水を疎水性多孔質膜に接しながら流しその被
処理水より発生する水蒸気を膜と並行に位置する冷却面
上で凝縮させ、透過水を得る膜蒸留装置において、被処
理水流路もしくは冷却水流路の少なくとも１つの中に、
乱流促進体を入れたことを特徴とする膜蒸留装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30318087A JPH01148307A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 膜蒸留装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30318087A JPH01148307A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 膜蒸留装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01148307A true JPH01148307A (ja) | 1989-06-09 |
Family
ID=17917845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30318087A Pending JPH01148307A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 膜蒸留装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01148307A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5575835A (en) * | 1995-08-11 | 1996-11-19 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Apparatus for removing moisture from an environment |
| JP2018529505A (ja) * | 2015-07-01 | 2018-10-11 | コベストロ、ドイチュラント、アクチエンゲゼルシャフトＣｏｖｅｓｔｒｏ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ Ａｇ | 塩化ナトリウム含有液を濃縮するための浸透蒸留プロセス |
-
1987
- 1987-12-02 JP JP30318087A patent/JPH01148307A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5575835A (en) * | 1995-08-11 | 1996-11-19 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Apparatus for removing moisture from an environment |
| JP2018529505A (ja) * | 2015-07-01 | 2018-10-11 | コベストロ、ドイチュラント、アクチエンゲゼルシャフトＣｏｖｅｓｔｒｏ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ Ａｇ | 塩化ナトリウム含有液を濃縮するための浸透蒸留プロセス |
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