JPH02268887A - 脱塩方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は水の脱塩方法に関し、詳しくは動力と熱源のみ
で脱塩を行なうことのできる新規かつ改良された方法に
関する６ ［従来の技ｔ＃］ 水の脱塩Ｉ′Ｌ　　アニオン交換樹脂およびカチオン交
換樹脂のそれぞれ遊離形にＩｌ［したイオン交換樹脂を
用いる方法が一般的であるが、再生撮像再生剤が必要で
あり、装置的にも複雑であるため。

近年熱水で再生できるサイロサーム樹脂が開発さ札　お
もに塩分濃度の低い水の脱塩に使用されてい　る。

イオン交換樹脂を用いるサイロサームのプロセスは、広
い分野でそれなりに使用されてはいるかこのサイロサー
ム樹脂は、アニオン交換性微粒子およびカチオン交換性
微粒子を親水性の樹脂で一体化してなる１粒径が５００
ないし１，０００μのイオン交換体であり、基本的に回
分式操作あって、装置的にも高性能を維持しつつ小型Ｌ
　　軽量化を計るには限界が見られる。

［発明の目的］ 本発明者ら本　かかる現状に鑑み鋭意研究の結果遂シこ
本発明に達したもので、本発明は上記従来法とは根本的
に異なる脱塩法を提供せんとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、多孔性中空糸に２粒径１０μ以下の弱酸性カ
チオン交換性微粒子および弱塩基性アニオン交換性微粒
子の混合物の水性スラリーを通し、４５℃以下の塩分含
有水を該中空糸に沿ってスラリーとは向流で通液し脱塩
せしめ、　しかる後、　該スラリーを７５℃以上の熱水
により再生し、再使用することを特徴とする水の脱塩方
ム　であり、本発明法は、基本原理は従来のサイロサー
ムプロセスと共通するが、以下の点で従来法にはみられ
ない特徴を備えている。

（１）実質的にキャピラリーモジュールと簡単なポンプ
系統よりなる著しく単純化されたシステムにより実施で
き、小型、軽量化は勿論、　コンピューター制御も容易
である。

（２）脱塩効率および再生効率が共に高い。

以下、本発明をより詳細に説明する。

本発明において用いるイオン交換体志　脱塩および熱再
生のプロセスを利用する関係上、交換容量が熱水中で（
再生時）低く、室温で（脱塩時）高く、　しかも（再生
／脱塩の）温度差により交換容量に大きな差のあること
が肝要である。

かかる条件を満たすイオン交換体としてよ　イオン交換
基として、カルボキシル基を有する弱酸性カチオン交換
本　第一級アミノ基　第二級アミノ基　第三級アミノ基
　ピリジル基などをイオン交換基として持つ弱塩基性ア
ニオン交換体がある。

本発明で用いるこれらのイオン交換体としては、水分散
液としてバイブ輸送ができることが前提であり、　この
ために粒径が２０μ以下、好ましくは３０μ以下で、下
限は用いる中空糸の細孔より漏洩しなければ良い。

これらの条件を満たす弱酸性カチオン交換体微粒子は、
　アクリル酸、　メタクリル酸などのカルボキシル基を
有するビニルモノマー、　あるいはカルボン酸アマイド
基やカルボン酸アルキルエステル基　ニトリル基など重
合後カルボキシル基に転換可能な基を備えたビニルモノ
マーとジビニルベンゼン、　メチレンビスアクリルアマ
イドなどの複数のビニル基を有する架橋性モノマーとの
エマルジョン重合により、一方１弱塩基性アニオン交換
体微粒子については、　ビニルピリジン類、　アリルア
ミンの如く弱塩基性基を有するビニルモノマー；スチレ
ン、　ビニルベンジルハライド 酸アルキルエステルなど重合後筒ー〜第三級アミノ基が
導入可能なビニルモノマーとジビニルベンゼンとのエマ
ルジョン重合により、　また重合後カルボキシル基ある
いはアミノ基の導入を実施することにより、最も好適に
得ることができる。

さらに、市販の弱酸性カチオン交換樹脂、第一級〜第三
級アミノ基を有する弱酸性アニオン交換樹脂を粉砕、　
または粉砕後、分級したものを使用できる。

これらのカチオン交換性微粒子とアニオン交換性微粒子
は両者を当量で用いても良いが，　これらのイオン交換
性微粒子の特性から前者を過剰にすることが有効交換容
量が高目となり好ましい場合がある。

本発明で用いる中空糸としてはその壁を介してイオン交
換反応が行える多孔性を有し，同時にイオン交換体微粒
子の漏洩を防げるものでなければならない。

好ましい例として，　ポリプロピレン、　ポリエチレン
、ポリピリルアルコール、　エチレン／ビニルアルコー
ル共重合倣　アクリロニトリル系重合体メタアクリル酸
メチル系重合倣　フッ化エチレン系重合本　ポリスルホ
ン、ポリエーテルスルホンポリイミドなどの熱可塑性重
合体を原料とし、溶融紡糸痕　湿式紡糸流　半乾式紡糸
法などの方法により得られる多孔性中空糸がある。

中空糸の直径は，細くなると比表面積が大きくなり相対
的に壁の厚みも薄くできてイオン交換反応はスムースに
なるが、反面通液抵抗が高まるため，好ましくはＯ，　
（−　１５．　０ＩＩＩＬ．　　より好ましくは０．２
〜５．０ｍである。

壁の厚みについてはその多孔構造、材質などにも左右さ
れるが、−船釣に、使用に耐える物理的強度を伴う限り
薄い方が好ましい。

以上の各条件を満足するものとして，直径０．２〜３．
０−のポリエチレン製および、ポリ４フツ化エチレン、
　４フツ化エチレン／６フツ化プロピレン共重合倣　４
フツ化エチレン／パーフルオロアルコキシエチレン共重
合倣　ポリ３フツ化塩化エチレン、　４フツ化エチレン
／エチレン共重合倣　ポリフッ化ビニリデンなどのいわ
ゆるフッｓｗａｍの多孔性中空糸ＩＬ　　壁が空隙率の
高いスリット状の超微細孔を有することによりイオン交
換反応がスムースでかつイオン交換体微粒子の阻止が容
易であり、耐薬品性や繊維物性が良好であるなど理由に
より、好ましく、　なかでもフッｆｔ樹脂製の多孔性中
空糸は優れた耐熱水性があり、再生プロセスでの使用に
適している。

再生山　本発明で用いるイオン交換体が微粒子状でスラ
リー輸送に適したものであることを利用して、多孔性中
空糸内で輸送しつつ熱水と接触させることによって実施
でき、特に再生用熱水はイオン交換体微粒子のスラリー
とは向流で接触することにより最も好適に再生すること
ができる。

また、再生時により高い温度の熱水と接触させ再生レベ
ルを高めるため、再生用水中に直接生蒸気を吹き込んだ
り、再生系を蒸気などで外部力ａ熱することもできる。

本発明の脱塩部分のモジュールとして最も簡単なものは
、　イオン交換体微粒子輸送用の中空糸とこれを格納し
原水を通す細管よりなる二重管状キャピラリーモジュー
ルがあり、該細管は堅くてもフレキシブルであってもよ
い。

処理能力を高める場合など、　イオン交換体を輸送する
中空糸は、モジュール内においてそれぞれを多数本用い
ることができる。

以下、実施例を掲げ本発明の説明を続ける。

例中、　ｒ部」は重量部の意味である。

［実施例１］ 市販の弱酸性カチオン交換樹脂および弱塩基性アニオン
交換繊維樹脂（商品名はそれぞれＤｒ＾ｒＯＮＶＫ−１
１，ＤｒＡｆＯＮ　ＷＡ−３０イずれも三菱化成株式会
社釦を当量比で２対１の混合比でボールミルに入れて粉
砕した。

これを粗大粒子を除去するため食塩水で分散液とじ３５
０メツシユ（開口度４０μ）のフルイにかけ、バスした
部分を市販のプラズマセパレーター（商品名：　ダイヤ
クリスタル、　三菱レーヨン製）により可溶性成分と超
微粒子を除去して、以下の試験に供した。

この微゛粒子分散液を濾紙をセットしたヌッチェに移し
濾過して水分を除去した後、微粒子重量の３０００倍量
の９２〜９６℃に加温した水道水を連続的に通すことに
より熱再生を行った。

このようにして熱再生したイオン交換体微粒子に水道水
を加え濃度　Ｓ、　８ｖｔ％の分散液とし、ポリエチレ
ン性多孔性中空糸５本を内蔵する内径３＋ａ＋のシリコ
ンチューブをハウジングとする長さ２Ｉ１１のキャピラ
リーモジュールのポリエチレン中空糸内に１０ｃｃ／ｈ
ｒ、の割で送り込ん氾 一方、　　２８’Ｃ８ＧＯｐｐｍの食塩を含む原水を１
００ｃｃ／ｈｒ、の割で、ポリエチレン多孔性中空糸に
沿いかつイオン交換体微粒子の分散液とは向流方向に流
れるようモジュールの片側より供給し他端より取り出し
た。　かくして得られた食塩水含有量は１９０ｐｐｍで
あった。

［実施例２、３〕 実施例１において、２１２ｐｐｍの食塩と２１０ｐｐｆ
ｆｉの塩化力ルシュウムを含む原水を用いる以外前例と
同一条件で処理した水中のナトリウムイオン及びカルシ
ウムイオンは原水に比べそれぞれ３５％、８１％であっ
た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）粒径１０μ以下の、弱酸性カチオン交換性微粒子お
   よび弱塩基性アニオン交換性微粒子よりなる、微粒子混
   合物の水性スラリーを通している多孔性中空糸に対し、
   ４５℃以下の原水を該中空糸に沿ってかつスラリーとは
   向流方向に通過せしめ、原水の脱塩を行った後、該微粒
   子混合物は７５℃以上の熱水により再生再使用すること
   を特徴とする水の脱塩方法。