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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JP
Japan
Prior art keywords
membrane
separation
water
pervaporation
tertiary amine
Prior art date
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Expired
Application number
JP4487585A
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English (en)
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JPS61204009A (ja
Inventor
Akira Mochizuki
Yoshio Sato
Takashi Ogawara
Shuzo Yamashita
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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  • 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。
〔従来の技術〕
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。
〔発明が解決しようとする問題点〕
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。
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。
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。
〔問題点を解決するための手段〕
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。
本発明の膜は、ポリブタジエンに第三級アミン
〔(R13N、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。
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。
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。
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。
〔作用〕
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。
〔実施例〕
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。
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。
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。
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。
〔発明の効果〕
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。

Claims (1)

  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(R13N(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(R13N(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。
JP4487585A 1985-03-08 1985-03-08 混合液分離用の膜 Granted JPS61204009A (ja)

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JP4487585A JPS61204009A (ja) 1985-03-08 1985-03-08 混合液分離用の膜

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JP4487585A JPS61204009A (ja) 1985-03-08 1985-03-08 混合液分離用の膜

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JPS61204009A JPS61204009A (ja) 1986-09-10
JPH0224575B2 true JPH0224575B2 (ja) 1990-05-30

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0446572U (ja) * 1990-08-23 1992-04-21

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