JPH0224575B2 - - Google Patents
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- JPH0224575B2 JPH0224575B2 JP4487585A JP4487585A JPH0224575B2 JP H0224575 B2 JPH0224575 B2 JP H0224575B2 JP 4487585 A JP4487585 A JP 4487585A JP 4487585 A JP4487585 A JP 4487585A JP H0224575 B2 JPH0224575 B2 JP H0224575B2
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- membrane
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ポリブタジエンに三級アミンをブレ
ンドしてなる水−有機酸混合物を分離するための
分離膜に関する。
ンドしてなる水−有機酸混合物を分離するための
分離膜に関する。
従来、分離膜で区割された二つの室の供給液側
(一次側)に分離されるべき液体混合物を供給し
透過液側(二次側)を減圧にするか、又は不活性
ガスを流すことによつて低蒸気圧に保ち、膜との
親和性の大きな成分を二次側に蒸気として優先的
に透過させるパーベーパレーシヨン法(浸透気化
法)で水−有機液体混合物を分離する方法が実施
されており、このようなパーベーパレーシヨン法
により水−有機液体混合物を分離した実験例が
種々報告されている。具体的には、米国特許第
2953502号にはセルロースアセテート膜やポリビ
ニルアルコール系膜を用いて共沸混合液体を分離
した実験例、Journal of Applied Polymer
Science vol、26(1981)の3223ページにはグラフ
ト化ポリビニルアルコール膜を用いて水−メタノ
ール混合液体を分離した実験例などが報告されて
いる。
(一次側)に分離されるべき液体混合物を供給し
透過液側(二次側)を減圧にするか、又は不活性
ガスを流すことによつて低蒸気圧に保ち、膜との
親和性の大きな成分を二次側に蒸気として優先的
に透過させるパーベーパレーシヨン法(浸透気化
法)で水−有機液体混合物を分離する方法が実施
されており、このようなパーベーパレーシヨン法
により水−有機液体混合物を分離した実験例が
種々報告されている。具体的には、米国特許第
2953502号にはセルロースアセテート膜やポリビ
ニルアルコール系膜を用いて共沸混合液体を分離
した実験例、Journal of Applied Polymer
Science vol、26(1981)の3223ページにはグラフ
ト化ポリビニルアルコール膜を用いて水−メタノ
ール混合液体を分離した実験例などが報告されて
いる。
パーベーパレーシヨン法は、従来の逆浸透法の
ように浸透圧による濃度的な制限がないため低濃
度の液体混合物の分離と限定されることなく、全
ての範囲の濃度の液体混合物の分離が可能である
こと、また従来の蒸留法では分離の困難な共沸混
合物や沸点の接近した溶媒異性体(たとえばオル
トとパラ異性体、シスとトランス異性体)の分離
が可能などの特徴を有しているため、非常に有用
な分離方法であると考えられている。
ように浸透圧による濃度的な制限がないため低濃
度の液体混合物の分離と限定されることなく、全
ての範囲の濃度の液体混合物の分離が可能である
こと、また従来の蒸留法では分離の困難な共沸混
合物や沸点の接近した溶媒異性体(たとえばオル
トとパラ異性体、シスとトランス異性体)の分離
が可能などの特徴を有しているため、非常に有用
な分離方法であると考えられている。
しかしながら、従来のパーベーパレーシヨン用
膜を水−有機酸混合物の分離に用いることは、酸
による膜の劣化等により、事実上困難である。
又、シリコン、ポリオレフイン、ポリテトラフル
オロエチレン等の耐薬品性に優れた素材を膜に用
いても、混合液体が高分子膜を一回通過すること
による分離の割合、すなわち、分離係数が小さい
ため、目的とする濃度まで分離または濃縮するに
は、非常に多数の膜を透過させる必要があり、
又、とくに、高分子膜を透過する透過速度〔一般
に、単位膜表面積及び単位時間当りの透過量、す
なわちQ(Kg/m2hr)で表示する〕が実用性のあ
る高い値となつたとき、分離係数αが非常に低く
なつてしまうため、やはり実用化は困難である。
膜を水−有機酸混合物の分離に用いることは、酸
による膜の劣化等により、事実上困難である。
又、シリコン、ポリオレフイン、ポリテトラフル
オロエチレン等の耐薬品性に優れた素材を膜に用
いても、混合液体が高分子膜を一回通過すること
による分離の割合、すなわち、分離係数が小さい
ため、目的とする濃度まで分離または濃縮するに
は、非常に多数の膜を透過させる必要があり、
又、とくに、高分子膜を透過する透過速度〔一般
に、単位膜表面積及び単位時間当りの透過量、す
なわちQ(Kg/m2hr)で表示する〕が実用性のあ
る高い値となつたとき、分離係数αが非常に低く
なつてしまうため、やはり実用化は困難である。
分離係数αA Bは、膜透過後のA成分のB成分に
対する重量比WA/WBを膜透過前のA成分のB
成分に対する重量比WA/WBで除した値、 αA B=透過液中のWA/WB/被透過液中のWA/WB で定義されるが、本発明の目的は水−有機液体混
合物をパーベーパレーシヨン法で分離するにあた
り、大きい透過速度のもとで、かかる分離係数の
高い耐酸劣化性に優れた膜を得ることにある。
対する重量比WA/WBを膜透過前のA成分のB
成分に対する重量比WA/WBで除した値、 αA B=透過液中のWA/WB/被透過液中のWA/WB で定義されるが、本発明の目的は水−有機液体混
合物をパーベーパレーシヨン法で分離するにあた
り、大きい透過速度のもとで、かかる分離係数の
高い耐酸劣化性に優れた膜を得ることにある。
本発明者らは、鋭意検討し、ポリブタジエンに
有機酸と親和性のある三級アミンをブレンドして
得られる膜が上記目的を達成する膜であることを
見出し、本発明に到達した。すなわち本発明は、
ポリブタジエンに三級アミンを1〜50重量%ブレ
ンドしてなる混合液分離用の膜である。
有機酸と親和性のある三級アミンをブレンドして
得られる膜が上記目的を達成する膜であることを
見出し、本発明に到達した。すなわち本発明は、
ポリブタジエンに三級アミンを1〜50重量%ブレ
ンドしてなる混合液分離用の膜である。
本発明の膜は、ポリブタジエンに第三級アミン
〔(R1)3N、R1:炭化水素基〕をブレンドして得
られるが、このような第三級アミンとしては、炭
素数が4〜18の炭化水素基をもつものが好まし
く、炭素数6〜12の炭化水素基をもつものがさら
に好ましい。具体的には、トリヘキシルアミン、
トリオクチルアミン、トリラウリルアミン等があ
げられる。
〔(R1)3N、R1:炭化水素基〕をブレンドして得
られるが、このような第三級アミンとしては、炭
素数が4〜18の炭化水素基をもつものが好まし
く、炭素数6〜12の炭化水素基をもつものがさら
に好ましい。具体的には、トリヘキシルアミン、
トリオクチルアミン、トリラウリルアミン等があ
げられる。
又、本発明の膜は、ポリブタジエンに三級アミ
ンを1〜50重量%ブレンドして得ることができる
が、三級アミンの量が少なすぎると本発明の効果
が小さく、又多すぎると機械的強度に劣るので20
〜40重量%の範囲でブレンドするのが好ましい。
ンを1〜50重量%ブレンドして得ることができる
が、三級アミンの量が少なすぎると本発明の効果
が小さく、又多すぎると機械的強度に劣るので20
〜40重量%の範囲でブレンドするのが好ましい。
本発明の膜は、ポリブタジエンをトルエン等の
有機溶媒に溶解し、三級アミンを加えて均一溶液
とし、ガラス板上等にキヤストすることにより容
易に得ることができる。このブレンド膜は非多孔
質の均質スキンレス構造の膜であり、通常は平板
状(平膜形状)で用いられるが、その他円筒状あ
るいは中空繊維状にして単位容積あたりの膜面積
を大きくして用いてもよい。
有機溶媒に溶解し、三級アミンを加えて均一溶液
とし、ガラス板上等にキヤストすることにより容
易に得ることができる。このブレンド膜は非多孔
質の均質スキンレス構造の膜であり、通常は平板
状(平膜形状)で用いられるが、その他円筒状あ
るいは中空繊維状にして単位容積あたりの膜面積
を大きくして用いてもよい。
本発明の膜によつて分離することのできる水−
有機酸混合物としては、液状であればいかなる水
−有機酸混合物でもよいが、具体的には水/ギ
酸、水/酢酸、水/プロピオン酸、水/酢酸等を
あげることができる。
有機酸混合物としては、液状であればいかなる水
−有機酸混合物でもよいが、具体的には水/ギ
酸、水/酢酸、水/プロピオン酸、水/酢酸等を
あげることができる。
本発明に用いられるパーベーパレーシヨン装置
は特に限定されることなく従来公知の装置が用い
られ、かかる装置を常法の条件で運転して液体混
合物を分離することができる。パーベーパレーシ
ヨンを行なうにあたり、供給液側と透過液側の圧
力差については大きければ大きいほど効果的であ
るが、工業的に実施するには、0.5〜1気圧の圧
力差を設けることが好適である。また供給液側の
圧力は大気圧あるいはその近傍の圧力が好まし
く、透過液側の圧力は透過成分の蒸気圧以下の減
圧に保つことが好ましい。透過液側を減圧に保つ
方法としては真空に引いて減圧にするか、構成成
分と反応しないガスを流して低蒸気圧に保つなど
の方法がある。分離温度は分離すべき有機液体混
合物の共沸温度以下の温度が適当である。液体混
合物の分離にあたり、膜を1回通過させるだけで
は、目的の濃度が得られない場合には、同様なパ
ーベーパレーシヨン装置を連続に設置して多数回
通過させたり、蒸留と組み合せたりして目的の濃
度にまで濃縮分離することができる。
は特に限定されることなく従来公知の装置が用い
られ、かかる装置を常法の条件で運転して液体混
合物を分離することができる。パーベーパレーシ
ヨンを行なうにあたり、供給液側と透過液側の圧
力差については大きければ大きいほど効果的であ
るが、工業的に実施するには、0.5〜1気圧の圧
力差を設けることが好適である。また供給液側の
圧力は大気圧あるいはその近傍の圧力が好まし
く、透過液側の圧力は透過成分の蒸気圧以下の減
圧に保つことが好ましい。透過液側を減圧に保つ
方法としては真空に引いて減圧にするか、構成成
分と反応しないガスを流して低蒸気圧に保つなど
の方法がある。分離温度は分離すべき有機液体混
合物の共沸温度以下の温度が適当である。液体混
合物の分離にあたり、膜を1回通過させるだけで
は、目的の濃度が得られない場合には、同様なパ
ーベーパレーシヨン装置を連続に設置して多数回
通過させたり、蒸留と組み合せたりして目的の濃
度にまで濃縮分離することができる。
本発明の膜を用いてパーベーパレーシヨンで水
−有機酸混合物を分離することにより、高い分離
係数を維持しつつ、大きい透過速度で効率よく処
理することができるが、かかる効果は従来の知見
からは全く予想しがたいことである。かかる効果
を生ずる理由は必らずしも明らかではないが、膜
中の三級アミンが有機酸と錯体を作ることにある
と推察される。
−有機酸混合物を分離することにより、高い分離
係数を維持しつつ、大きい透過速度で効率よく処
理することができるが、かかる効果は従来の知見
からは全く予想しがたいことである。かかる効果
を生ずる理由は必らずしも明らかではないが、膜
中の三級アミンが有機酸と錯体を作ることにある
と推察される。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれらにより何ら制限されるもので
はない。
が、本発明はこれらにより何ら制限されるもので
はない。
実施例
ポリブタジエン10gをトルエン90gに溶解した
ポリブタジエンのトルエン溶液に、トリラウリル
アミンをポリマーに対して40重量%加え、均一溶
液とした後、ガラス板上にキヤストし、膜厚90μ
mの均質ブレンド膜を得た。該膜をパーベーパレ
ーシヨン装置(有効膜面積7.0cm2)に装着し、酢
酸濃度2.6重量%の水−酢酸混合液を60℃で供給
し、透過液側を真空ポンプにて1mmHgに吸引し、
パーベーパレーシヨン法により分離を行つた。膜
を透過した成分の酢酸濃度(酢酸が優先透過)は
ガスクロマトグラフにて分析し、透過した成分の
量は、透過成分を凝縮させて定量した。パーベー
パレーシヨンを開始して6時間後の分離係数
αAcOH H2Oは4.02、透過速度は15.5g/m2・hrであつ
た。
ポリブタジエンのトルエン溶液に、トリラウリル
アミンをポリマーに対して40重量%加え、均一溶
液とした後、ガラス板上にキヤストし、膜厚90μ
mの均質ブレンド膜を得た。該膜をパーベーパレ
ーシヨン装置(有効膜面積7.0cm2)に装着し、酢
酸濃度2.6重量%の水−酢酸混合液を60℃で供給
し、透過液側を真空ポンプにて1mmHgに吸引し、
パーベーパレーシヨン法により分離を行つた。膜
を透過した成分の酢酸濃度(酢酸が優先透過)は
ガスクロマトグラフにて分析し、透過した成分の
量は、透過成分を凝縮させて定量した。パーベー
パレーシヨンを開始して6時間後の分離係数
αAcOH H2Oは4.02、透過速度は15.5g/m2・hrであつ
た。
比較例
トリラウリルアミンを含まないポリブタジエン
膜を用いた以外は実施例と全く同様にして、水−
酢酸混合液のパーベーパレーシヨン分離を行つ
た。分離係数αAcOH H2O(水が優先透過)は0.42、透過
速度は9.2g/m2・hrであつた。
膜を用いた以外は実施例と全く同様にして、水−
酢酸混合液のパーベーパレーシヨン分離を行つ
た。分離係数αAcOH H2O(水が優先透過)は0.42、透過
速度は9.2g/m2・hrであつた。
以上の結果から、本発明の膜は水−有機酸混合
液系において優れた性能を示す膜であることが明
らかである。
液系において優れた性能を示す膜であることが明
らかである。
本発明の膜を用いれば、酸による劣化を生ずる
ことなく、従来の膜を用いた分離方法にくらべて
高い分離係数を維持しつつ、大きい透過速度で水
−有機酸混合物を効率よく処理することができ
る。このため、分離システムのコンパクト化、処
理能力の増大、低コスト化が図られ、本発明は化
学工業などの分離精製プロセスの短縮化や省エネ
ルギー化への膜分離方法の実用化に有効であり、
産業上の有用性が極めて大きいものである。
ことなく、従来の膜を用いた分離方法にくらべて
高い分離係数を維持しつつ、大きい透過速度で水
−有機酸混合物を効率よく処理することができ
る。このため、分離システムのコンパクト化、処
理能力の増大、低コスト化が図られ、本発明は化
学工業などの分離精製プロセスの短縮化や省エネ
ルギー化への膜分離方法の実用化に有効であり、
産業上の有用性が極めて大きいものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ポリブタジエンに三級アミンを1〜50重量%
ブレンドしてなる混合液分離用の膜。 2 該三級アミンが(R1)3N(R:炭素数が4〜
18の炭化水素基)である特許請求の範囲第1項記
載の膜。 3 該三級アミンが(R1)3N(R1:炭素数が6〜
12の炭化水素基)である特許請求の範囲第1項記
載の膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4487585A JPS61204009A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 混合液分離用の膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4487585A JPS61204009A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 混合液分離用の膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61204009A JPS61204009A (ja) | 1986-09-10 |
| JPH0224575B2 true JPH0224575B2 (ja) | 1990-05-30 |
Family
ID=12703666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4487585A Granted JPS61204009A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 混合液分離用の膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61204009A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0446572U (ja) * | 1990-08-23 | 1992-04-21 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9283523B2 (en) * | 2012-05-25 | 2016-03-15 | Pbi Performance Products, Inc. | Acid resistant PBI membrane for pervaporation dehydration of acidic solvents |
-
1985
- 1985-03-08 JP JP4487585A patent/JPS61204009A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0446572U (ja) * | 1990-08-23 | 1992-04-21 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61204009A (ja) | 1986-09-10 |
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