JPH03169302A - 脱気膜分離装置における真空ポンプの運転方法 - Google Patents
脱気膜分離装置における真空ポンプの運転方法Info
- Publication number
- JPH03169302A JPH03169302A JP30731089A JP30731089A JPH03169302A JP H03169302 A JPH03169302 A JP H03169302A JP 30731089 A JP30731089 A JP 30731089A JP 30731089 A JP30731089 A JP 30731089A JP H03169302 A JPH03169302 A JP H03169302A
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- vacuum pump
- vacuum
- valve
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- gas
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (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】
〈産業上の刊川分野〉
本発明は脱気膜分鮒装敗における真空ポンプの運転方法
に関するものである。
に関するものである。
く従来の技術〉
溶存ガスを含有する液体からそのガスを分離する場合、
膜モジュールの透過側を真空ポンプにより減圧し、同モ
ジュールの原液側に上記液体を流通させ、圧力条件を上
記減圧により溶存ガスが保有する蒸気圧以下に保持し、
その流通液中の熔存ガスを気化して分離するいわゆる、
脱気膜モジュール法が公知である． この脱気膜モジュール法においては、真空ポンプを必要
とし、この真空ポンプとしては、水封式真空ポンプ、油
回転式真空ポンプ、ダイヤフラム型真空ポンプ等が存在
する．水封式真空ポンプは、吸入口並びに排出口を有す
るシリンダー内に羽根車を設け、シリンダー内に水を容
れ、羽根車の回転により水を遠心力により外周に寄せ吸
入口からの空気を劇根車間に抱込み、この抱込んだ空気
を水で封止し、排出口において排出する構威である．油
回転式真空ポンプは、ローターにスプリングで付勢した
翼板を取着し、該ローターをシリンダー内に納め、気密
保持のために全体を抽封する構成である．また、ダイヤ
フラム型真空ポンプは、吸入弁並びに１７１出弁を有す
るヘッダーにダイヤフラムを取着し、このダイヤフラム
チャンバー容積をクランクの操作によって増減さセる榊
成である．く解決しようとするｖＩＡＳ＞ しかしながら、水封式真空ポンプの使用可能な圧力範囲
は７６０〜１００ＭＨｇであり、前記含有ガスの種類い
かんによっては、効率的な脱気が国難である．油回転真
空ポンプにおいては、かかる不利はないが高価であり、
油封を必要とするために保々も容易ではない．また、こ
れら何れの真空ポンプにおいても、大型であって、設置
スペース上、不利であり、更に、高価である．これらの
真空ポンプに較べ、ダイヤフラム型真空ポンプは、小型
であり、しかも、安価であって使用範囲も７６０＝ＩＯ
−”ｍｌ｛ｇとかなり広範囲である．しかし、上記脱気
膜モジュール法においては、減圧下、液も蒸発し、この
蒸気がダイヤフラムチャンバ；内でｖｌ１ｉ１されて水
滴となり、この水滴の累積によってチャンバー内が水で
満たされて真空効率が低下し、所定の減圧度を保証し得
す、液一ガス分離が困難になる． 本発明の目的は、ダイヤフラム型真空ポンプを使用して
も効率の良い液一ガス分離を可能とする脱気膜分離装置
における真空ポンプの運転方法を提イハして、真空ポン
プについての低コスト化等を図ることにある． く課題を解決するための手段〉 本発明に係る脱気膜分離装置における真空ポンプの運転
方法は、容積可変室に吸入弁と排出弁を設けた真空ポン
プの吸入口を膜モジュールの透過側に連結して、その透
過側の減圧下でガス含有液体中のガスを透過分離する脱
気膜分離装置において、上記真空ポンプを２台並設し、
これらの各ポンプにおいて、上記液体が透過側減圧下で
膜を透過し蒸発し真空ポンプ内で凝縮して生成せる溜液
を真空ポンプ内から排出する操作と、蒸気透過側を真空
引きする操作とを交互に行うことを特徴とする脱気膜分
離装置における真空ポンプの運転方法であ３． く実施例の説１９１〉 以下、図面により本発明の実施例について説明？る． 図において、ｌは膜モジュールであり、膜には気体透過
膜を用いている，１１は廉液室を、ｌ２は原液入口を、
ｌ３は原液出口を、１４は透過気体室をそれぞれ示して
いる， Ｐ， ， Ｐ，は並設した２台の真空ポンプで
あり、容積が増減されるチャンバーに吸入弁と排出弁と
を設けた構威であって、例えば、ダイヤフラム型真空ポ
ンプを使用できる．■．、■■は各真空ボンプＰＩ，Ｐ
■とモジュールｌの透過気体室ｌ４との間に設けた自動
バルブである．Ｖｌｆ％ｖ０は各真空ボンプｉ’， ，
ｐ，とバルブＶ．、■■との間に設けた自動バルブで
ある．４は真空針でる．５は自動停止バルプ（装置停止
時や異常時に橡水を遮断する》．６は定流量バルプ、７
は圧力計、８は流量計である． 上記において、真空ボンプＰ． 、Ｐ．の交瓦運転によ
り、膜モジュール１の透過気体室ｌを減圧する．ａモジ
ェール１の原液室１１には、溶存ガスを含む原液を流通
させ、このガスに対し、前記の減圧度を蒸気圧以下にし
保持し膜にガスを透過さ？運転中の真空ポンプにより排
出する．この場合、原液の蒸発もあり、その蒸気が真空
ポンプのチャンバーに入り、チャンバー壁面で冷却凝縮
されて液滴となり、チャンバー内に溜まっていく．しか
し、本発明によればかかる液溜にもかかわらず、ポンプ
をスムースに運転できる． 上記において、バルブＶ＋＋（Ｖｔ＋）が閉のとき、バ
ノレブｖ１バＶｚｗ）は開であり、バルフ゛Ｖ＋＋（Ｖ
ｚ＋）が開のとき、バルプＶ目（Ｖｚｚ）は閉である．
今、バルブＶｌｌが開、バルプｖＩＩが閉であってポン
プ１），の吸入・排出作動によりモジュール透過気体室
ｌ４の真空引きが行われているとする．この真空引作動
力｛一定時間行われると、バルブＶ．が閉、バルブＶ■
が開となり、ポンプＰ■が吸入・排出作動を開始し、ポ
ンプ！》ｚによりモジュール透過気体室の真空引きが行
われる．ボンプＰ８が作動しても、一定時間はボンプＰ
ｌの吸入・排出作動を継続させたままとする．このとき
、バルブＶ目は開となっているから、多量の大気の吸入
・排出があり、その激しい空気流れのために当該ポンプ
Ｐ１内の前記した溜液を排出できる．この排出後、当該
ボンプＰ１を停止させる． このような溜液の排出操作とモジュール透過気体室の真
空引きとが上記の両ポンプについて交互に繰リ返してい
く．従って、モジュールの透過気体室を連続の減圧状態
に保持できる。また、溜液の排出された停止中の真空ポ
ンプが次に作動されるときには、溜液がないから正常な
減圧作動を保証できる． 一台ポンプの真空引作動継続時間（停止時間）は、基準
の真空度をＡ閣１１ ｇとすれば、初期真空度を０．９
ＡｍｍＨｇとし、１．１ＡｍｍＨｇとなる時間以内とす
ることが望ましい．而して、かかる時間間隔で両ポンプ
を交互に真空引作動させることにより、Ｊ！ｉ過気体室
側の減圧度を基準値に対し±ｌＯ％以内に保持すること
ができ、良奸な透過量のもとて液体−ガス分離を行うこ
とができる．上記において、真空ポンプには、吸入弁並
びに排出弁を有するシリンダーにピストンを装着し、ピ
ストンの往復勤により室容積を増減させる型式のものも
使用できる。また、ＩＩＩモジュールには、スパイラル
膜モジュール、中空糸膜モジュール、管状膜モジュール
あるいはプレート型膜モジュール等、何れをも使用でき
る。
膜モジュールの透過側を真空ポンプにより減圧し、同モ
ジュールの原液側に上記液体を流通させ、圧力条件を上
記減圧により溶存ガスが保有する蒸気圧以下に保持し、
その流通液中の熔存ガスを気化して分離するいわゆる、
脱気膜モジュール法が公知である． この脱気膜モジュール法においては、真空ポンプを必要
とし、この真空ポンプとしては、水封式真空ポンプ、油
回転式真空ポンプ、ダイヤフラム型真空ポンプ等が存在
する．水封式真空ポンプは、吸入口並びに排出口を有す
るシリンダー内に羽根車を設け、シリンダー内に水を容
れ、羽根車の回転により水を遠心力により外周に寄せ吸
入口からの空気を劇根車間に抱込み、この抱込んだ空気
を水で封止し、排出口において排出する構威である．油
回転式真空ポンプは、ローターにスプリングで付勢した
翼板を取着し、該ローターをシリンダー内に納め、気密
保持のために全体を抽封する構成である．また、ダイヤ
フラム型真空ポンプは、吸入弁並びに１７１出弁を有す
るヘッダーにダイヤフラムを取着し、このダイヤフラム
チャンバー容積をクランクの操作によって増減さセる榊
成である．く解決しようとするｖＩＡＳ＞ しかしながら、水封式真空ポンプの使用可能な圧力範囲
は７６０〜１００ＭＨｇであり、前記含有ガスの種類い
かんによっては、効率的な脱気が国難である．油回転真
空ポンプにおいては、かかる不利はないが高価であり、
油封を必要とするために保々も容易ではない．また、こ
れら何れの真空ポンプにおいても、大型であって、設置
スペース上、不利であり、更に、高価である．これらの
真空ポンプに較べ、ダイヤフラム型真空ポンプは、小型
であり、しかも、安価であって使用範囲も７６０＝ＩＯ
−”ｍｌ｛ｇとかなり広範囲である．しかし、上記脱気
膜モジュール法においては、減圧下、液も蒸発し、この
蒸気がダイヤフラムチャンバ；内でｖｌ１ｉ１されて水
滴となり、この水滴の累積によってチャンバー内が水で
満たされて真空効率が低下し、所定の減圧度を保証し得
す、液一ガス分離が困難になる． 本発明の目的は、ダイヤフラム型真空ポンプを使用して
も効率の良い液一ガス分離を可能とする脱気膜分離装置
における真空ポンプの運転方法を提イハして、真空ポン
プについての低コスト化等を図ることにある． く課題を解決するための手段〉 本発明に係る脱気膜分離装置における真空ポンプの運転
方法は、容積可変室に吸入弁と排出弁を設けた真空ポン
プの吸入口を膜モジュールの透過側に連結して、その透
過側の減圧下でガス含有液体中のガスを透過分離する脱
気膜分離装置において、上記真空ポンプを２台並設し、
これらの各ポンプにおいて、上記液体が透過側減圧下で
膜を透過し蒸発し真空ポンプ内で凝縮して生成せる溜液
を真空ポンプ内から排出する操作と、蒸気透過側を真空
引きする操作とを交互に行うことを特徴とする脱気膜分
離装置における真空ポンプの運転方法であ３． く実施例の説１９１〉 以下、図面により本発明の実施例について説明？る． 図において、ｌは膜モジュールであり、膜には気体透過
膜を用いている，１１は廉液室を、ｌ２は原液入口を、
ｌ３は原液出口を、１４は透過気体室をそれぞれ示して
いる， Ｐ， ， Ｐ，は並設した２台の真空ポンプで
あり、容積が増減されるチャンバーに吸入弁と排出弁と
を設けた構威であって、例えば、ダイヤフラム型真空ポ
ンプを使用できる．■．、■■は各真空ボンプＰＩ，Ｐ
■とモジュールｌの透過気体室ｌ４との間に設けた自動
バルブである．Ｖｌｆ％ｖ０は各真空ボンプｉ’， ，
ｐ，とバルブＶ．、■■との間に設けた自動バルブで
ある．４は真空針でる．５は自動停止バルプ（装置停止
時や異常時に橡水を遮断する》．６は定流量バルプ、７
は圧力計、８は流量計である． 上記において、真空ボンプＰ． 、Ｐ．の交瓦運転によ
り、膜モジュール１の透過気体室ｌを減圧する．ａモジ
ェール１の原液室１１には、溶存ガスを含む原液を流通
させ、このガスに対し、前記の減圧度を蒸気圧以下にし
保持し膜にガスを透過さ？運転中の真空ポンプにより排
出する．この場合、原液の蒸発もあり、その蒸気が真空
ポンプのチャンバーに入り、チャンバー壁面で冷却凝縮
されて液滴となり、チャンバー内に溜まっていく．しか
し、本発明によればかかる液溜にもかかわらず、ポンプ
をスムースに運転できる． 上記において、バルブＶ＋＋（Ｖｔ＋）が閉のとき、バ
ノレブｖ１バＶｚｗ）は開であり、バルフ゛Ｖ＋＋（Ｖ
ｚ＋）が開のとき、バルプＶ目（Ｖｚｚ）は閉である．
今、バルブＶｌｌが開、バルプｖＩＩが閉であってポン
プ１），の吸入・排出作動によりモジュール透過気体室
ｌ４の真空引きが行われているとする．この真空引作動
力｛一定時間行われると、バルブＶ．が閉、バルブＶ■
が開となり、ポンプＰ■が吸入・排出作動を開始し、ポ
ンプ！》ｚによりモジュール透過気体室の真空引きが行
われる．ボンプＰ８が作動しても、一定時間はボンプＰ
ｌの吸入・排出作動を継続させたままとする．このとき
、バルブＶ目は開となっているから、多量の大気の吸入
・排出があり、その激しい空気流れのために当該ポンプ
Ｐ１内の前記した溜液を排出できる．この排出後、当該
ボンプＰ１を停止させる． このような溜液の排出操作とモジュール透過気体室の真
空引きとが上記の両ポンプについて交互に繰リ返してい
く．従って、モジュールの透過気体室を連続の減圧状態
に保持できる。また、溜液の排出された停止中の真空ポ
ンプが次に作動されるときには、溜液がないから正常な
減圧作動を保証できる． 一台ポンプの真空引作動継続時間（停止時間）は、基準
の真空度をＡ閣１１ ｇとすれば、初期真空度を０．９
ＡｍｍＨｇとし、１．１ＡｍｍＨｇとなる時間以内とす
ることが望ましい．而して、かかる時間間隔で両ポンプ
を交互に真空引作動させることにより、Ｊ！ｉ過気体室
側の減圧度を基準値に対し±ｌＯ％以内に保持すること
ができ、良奸な透過量のもとて液体−ガス分離を行うこ
とができる．上記において、真空ポンプには、吸入弁並
びに排出弁を有するシリンダーにピストンを装着し、ピ
ストンの往復勤により室容積を増減させる型式のものも
使用できる。また、ＩＩＩモジュールには、スパイラル
膜モジュール、中空糸膜モジュール、管状膜モジュール
あるいはプレート型膜モジュール等、何れをも使用でき
る。
上記の作動制御には、自動バルブＶ Ｉ Ｉ ％ Ｖ
ｔ Ｉを一定時間ごとに交互に開閉する時間制御、また
は、減圧度が下限値に達したときに、自動バルブＶｌｌ
、ＶＺ＋の開閉を切換える圧力制御の何れを川いてもよ
い． 次に本発明の運転方法の試験結果を従来法との比較のも
とで説明する． 熔存酸素量８．１ｐｐｍの原水を流量：２．５ｔｏｎ／
ｈｒ，ＩＩＳｆｉモジュール人口圧力：１．５ｋｇ／ｃ
＋ａで膜モジュールに流量して溶存酸素量０． ５ｐ
ｐｍの原水に処理するケースであり、透過側を４０１１
１１８ｇ以下に保持する必要がある。かかる減圧下、酸
素がガス状態で膜を透過すると共に水蒸気も５ ０ ｇ
／ ｈ ｒで膜透過し、この水蒸気の４５ｇ ／ ｈ
ｒは大気中に放散させ得るが、５ ｇ／ Ｉｔ ｒは
真空ポンプのダイヤフラムチャンバーに凝結、滞溜して
しまう．而るに、一台のダイヤフラム型真空ポンプの連
続運転では、初期運転時３０ｗＨｇの真空度が２ｈｒ後
には４（ｌｍＨｇに、５ｈｒ後には６０ｍＨｇになって
、脱気｝漠モジュールの著しい性能低下が生じた．これ
に対し、本発明に基づき、真空ポンプを二台用い、バル
ブＶｌｌ、■！１の開閉切換えを一時間間隔で行い、一
方のバルブを閉にしたのちも、一方のポンプの作動をＩ
Ｏ分間持続させたところ、８０００時間の運転中、減圧
度を４０ｍＨｇ以下に保持でき、所定通りの酸素脱ガス
処理を行い得た． 〈発明の効果〉 上述した通り、本発明に係る脱気膜分離装置における真
空ポンプの運転方法によれば、ダイヤプラム型真空ポン
プを用いるにもかかわらず、透過側を透過水蒸気の凝縮
障害を排除しつつ所定の減圧度に保持でき、真空ポンプ
に対するコスト、設備スペース上遊離な条件で熔存ガス
含有液体の脱気処理を行い得る．
ｔ Ｉを一定時間ごとに交互に開閉する時間制御、また
は、減圧度が下限値に達したときに、自動バルブＶｌｌ
、ＶＺ＋の開閉を切換える圧力制御の何れを川いてもよ
い． 次に本発明の運転方法の試験結果を従来法との比較のも
とで説明する． 熔存酸素量８．１ｐｐｍの原水を流量：２．５ｔｏｎ／
ｈｒ，ＩＩＳｆｉモジュール人口圧力：１．５ｋｇ／ｃ
＋ａで膜モジュールに流量して溶存酸素量０． ５ｐ
ｐｍの原水に処理するケースであり、透過側を４０１１
１１８ｇ以下に保持する必要がある。かかる減圧下、酸
素がガス状態で膜を透過すると共に水蒸気も５ ０ ｇ
／ ｈ ｒで膜透過し、この水蒸気の４５ｇ ／ ｈ
ｒは大気中に放散させ得るが、５ ｇ／ Ｉｔ ｒは
真空ポンプのダイヤフラムチャンバーに凝結、滞溜して
しまう．而るに、一台のダイヤフラム型真空ポンプの連
続運転では、初期運転時３０ｗＨｇの真空度が２ｈｒ後
には４（ｌｍＨｇに、５ｈｒ後には６０ｍＨｇになって
、脱気｝漠モジュールの著しい性能低下が生じた．これ
に対し、本発明に基づき、真空ポンプを二台用い、バル
ブＶｌｌ、■！１の開閉切換えを一時間間隔で行い、一
方のバルブを閉にしたのちも、一方のポンプの作動をＩ
Ｏ分間持続させたところ、８０００時間の運転中、減圧
度を４０ｍＨｇ以下に保持でき、所定通りの酸素脱ガス
処理を行い得た． 〈発明の効果〉 上述した通り、本発明に係る脱気膜分離装置における真
空ポンプの運転方法によれば、ダイヤプラム型真空ポン
プを用いるにもかかわらず、透過側を透過水蒸気の凝縮
障害を排除しつつ所定の減圧度に保持でき、真空ポンプ
に対するコスト、設備スペース上遊離な条件で熔存ガス
含有液体の脱気処理を行い得る．
図面は本発明に真空ポンプを運転する脱気膜分離装置を
示す説り１図である． １・・・・・・膜モジュール、 ｌ４・・・・・・透
過ガス室、ＰＩ，ｐ！・・・・・・真空ポンプ。
示す説り１図である． １・・・・・・膜モジュール、 ｌ４・・・・・・透
過ガス室、ＰＩ，ｐ！・・・・・・真空ポンプ。
Claims (1)
- 容積可変室に吸入弁と排出弁を設けた真空ポンプの吸
入口を膜モジュールの透過側に連結して、その透過側の
減圧下でガス含有液体中のガスを透過分離する脱気膜分
離装置において、上記真空ポンプを二台並設し、これら
の各ポンプにおいて、上記液体が透過側減圧下で膜を透
過し蒸発し真空ポンプ内で凝縮して生成せる溜液を真空
ポンプ内から排出する操作と、上記透過側を真空引きす
る操作とを交互に行うことを特徴とする脱気膜分離装置
における真空ポンプの運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30731089A JPH03169302A (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 脱気膜分離装置における真空ポンプの運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30731089A JPH03169302A (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 脱気膜分離装置における真空ポンプの運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03169302A true JPH03169302A (ja) | 1991-07-23 |
Family
ID=17967610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30731089A Pending JPH03169302A (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 脱気膜分離装置における真空ポンプの運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03169302A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5749942A (en) * | 1997-02-14 | 1998-05-12 | Raychem Corporation | Apparatus for extracting a gas from a liquid and delivering the gas to a collection station |
| US5762684A (en) * | 1995-11-30 | 1998-06-09 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Treating liquid supplying method and apparatus |
| JP2000102702A (ja) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | Erc:Kk | 真空脱気装置 |
| JP2023104681A (ja) * | 2022-01-18 | 2023-07-28 | 栗田工業株式会社 | 脱気膜装置、超純水製造装置及び超純水製造方法 |
-
1989
- 1989-11-27 JP JP30731089A patent/JPH03169302A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5762684A (en) * | 1995-11-30 | 1998-06-09 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Treating liquid supplying method and apparatus |
| US5749942A (en) * | 1997-02-14 | 1998-05-12 | Raychem Corporation | Apparatus for extracting a gas from a liquid and delivering the gas to a collection station |
| JP2000102702A (ja) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | Erc:Kk | 真空脱気装置 |
| JP2023104681A (ja) * | 2022-01-18 | 2023-07-28 | 栗田工業株式会社 | 脱気膜装置、超純水製造装置及び超純水製造方法 |
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