JPH0367731B2 - - Google Patents
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- JPH0367731B2 JPH0367731B2 JP15886686A JP15886686A JPH0367731B2 JP H0367731 B2 JPH0367731 B2 JP H0367731B2 JP 15886686 A JP15886686 A JP 15886686A JP 15886686 A JP15886686 A JP 15886686A JP H0367731 B2 JPH0367731 B2 JP H0367731B2
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- membrane
- polymer
- separating
- liquid mixture
- separation
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/08—Polysaccharides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は液体混合物を分離する方法に関する。
更に詳しくは、少なくとも２成分からなる液体混
合物を分離する方法において、対アニオンとの間
に塩を形成しているカチオ性基を有するグリコシ
ド系骨格を主鎖にもつ高分子から構成された膜を
用い、蒸気透過法によつて分離する液体混合物の
分離方法に関する。 〔従来の技術〕 膜を用いた液体分離法は、近年脚光を浴び多く
の研究例が報告されている。例えば浸透気化法に
ついては米国特許第2953502号にセルロースアセ
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、J.Polymer SCI、
Symposium No.41、145−153（1973）にセロフア
ン膜を用いて水−メタノール混合液体をギ酸ナト
リウムの存在下で分離した実験例、Journal of
Applied Polymer Science vol、26（1981）の
3223ページに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、又、特公昭54−10548、54−10549号及び特公
昭59−49041号にイオン性基を導入した合成高分
子膜を用いて水−有機液体混合物を分離した実験
例が報告されている。 また、蒸気透過法としては、例えば米国特許第
4405409にセルロースアセテート系膜を用い、水
蒸気を選択的に透過させる方法が記載されてい
る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 浸透気化法は従来簡単な方法では分離の困難な
例えば共沸混合物や沸点の接近した異性体（オル
トとパラ異性体、シスとトランス異性体等）の分
離が可能であることなどの特徴を有しているが従
来の浸透気化法においては、分離膜に次のような
問題があり、実用にいたつていない。すなわち、
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〔一般に膜透過後のＡ成分のＢ成分に対
する重量比を膜透過前のＡ成分のＢ成分に対する
重量比で除した値を分離係数αで表示する。すな
わち、 αA B＝透過液中の（WA／WB）／被透過液中の（
WA／WB） （式中WA及びWBは、それぞれＡ成分及びＢ成分
の重量を示す。）〕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
透過させなければならず膜分離法の利点が十分発
揮できないことであり、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ことである。 一方、蒸気透過分離法は、上記浸透気化分離法
と同様な利点を有するが、やはり分離性能の十分
な膜が見い出されておらず、実用化に至つていな
いのが現状である。 従つて本発明の目的は、工業的に有利な液体混
合物の分離方法を提供することにある。 〔問題を解決するための手段〕 本発明者らは、かかる目的を達成するために鋭
意検討を重ね、対アニオンとの間に塩を形成して
いるカチオン性基を有するグリコシド系骨格を主
鎖にもつ高分子から構成された膜を用い、蒸気透
過により液体混合物を分離すると極めて工業的に
有利に分離できることを見出し、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は、少なくとも２成分から
なる液体混合物を分離する方法において、対アニ
オンとの間に塩を形成しているカチオ性基を有す
るグリコシド系骨格を主鎖にもつ高分子から構成
された膜を用い、蒸気透過によつて分離すること
を特徴とする液体混合物の分離方法である。 本発明方法において用いられるカチオン性基を
有するグリコシド系骨格を主鎖にもつ高分子から
構成された膜においてカチオン性基とは、塩を形
成し得るカチオン性基全てを含むが、なかでも実
用的には、アンモニウム基又は多価金属イオンに
配位した窒素原子を有する金属錯体基が好まし
い。アンモニウム基としては、一般式−N+HnR4
−ｎ（式中Ｒは炭素数１〜６までの炭化水素基、
ｎは１〜４の整数）で表されるイオン、−
NHCH2CH2NH2、−
NHCH2CH2NHCH2CH2NH2などのポリアミン、
更に詳しくは、少なくとも２成分からなる液体混
合物を分離する方法において、対アニオンとの間
に塩を形成しているカチオ性基を有するグリコシ
ド系骨格を主鎖にもつ高分子から構成された膜を
用い、蒸気透過法によつて分離する液体混合物の
分離方法に関する。 〔従来の技術〕 膜を用いた液体分離法は、近年脚光を浴び多く
の研究例が報告されている。例えば浸透気化法に
ついては米国特許第2953502号にセルロースアセ
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、J.Polymer SCI、
Symposium No.41、145−153（1973）にセロフア
ン膜を用いて水−メタノール混合液体をギ酸ナト
リウムの存在下で分離した実験例、Journal of
Applied Polymer Science vol、26（1981）の
3223ページに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、又、特公昭54−10548、54−10549号及び特公
昭59−49041号にイオン性基を導入した合成高分
子膜を用いて水−有機液体混合物を分離した実験
例が報告されている。 また、蒸気透過法としては、例えば米国特許第
4405409にセルロースアセテート系膜を用い、水
蒸気を選択的に透過させる方法が記載されてい
る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 浸透気化法は従来簡単な方法では分離の困難な
例えば共沸混合物や沸点の接近した異性体（オル
トとパラ異性体、シスとトランス異性体等）の分
離が可能であることなどの特徴を有しているが従
来の浸透気化法においては、分離膜に次のような
問題があり、実用にいたつていない。すなわち、
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〔一般に膜透過後のＡ成分のＢ成分に対
する重量比を膜透過前のＡ成分のＢ成分に対する
重量比で除した値を分離係数αで表示する。すな
わち、 αA B＝透過液中の（WA／WB）／被透過液中の（
WA／WB） （式中WA及びWBは、それぞれＡ成分及びＢ成分
の重量を示す。）〕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
透過させなければならず膜分離法の利点が十分発
揮できないことであり、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ことである。 一方、蒸気透過分離法は、上記浸透気化分離法
と同様な利点を有するが、やはり分離性能の十分
な膜が見い出されておらず、実用化に至つていな
いのが現状である。 従つて本発明の目的は、工業的に有利な液体混
合物の分離方法を提供することにある。 〔問題を解決するための手段〕 本発明者らは、かかる目的を達成するために鋭
意検討を重ね、対アニオンとの間に塩を形成して
いるカチオン性基を有するグリコシド系骨格を主
鎖にもつ高分子から構成された膜を用い、蒸気透
過により液体混合物を分離すると極めて工業的に
有利に分離できることを見出し、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は、少なくとも２成分から
なる液体混合物を分離する方法において、対アニ
オンとの間に塩を形成しているカチオ性基を有す
るグリコシド系骨格を主鎖にもつ高分子から構成
された膜を用い、蒸気透過によつて分離すること
を特徴とする液体混合物の分離方法である。 本発明方法において用いられるカチオン性基を
有するグリコシド系骨格を主鎖にもつ高分子から
構成された膜においてカチオン性基とは、塩を形
成し得るカチオン性基全てを含むが、なかでも実
用的には、アンモニウム基又は多価金属イオンに
配位した窒素原子を有する金属錯体基が好まし
い。アンモニウム基としては、一般式−N+HnR4
−ｎ（式中Ｒは炭素数１〜６までの炭化水素基、
ｎは１〜４の整数）で表されるイオン、−
NHCH2CH2NH2、−
NHCH2CH2NHCH2CH2NH2などのポリアミン、
【式】などの複素環
構造を有するアミンからつくられるアンモニウム
基等があげられる。又、多価金属イオンに配位し
た窒素原子を有する基とは、多糖類分子上の窒素
原子が多価金属イオンに配位結合することにより
形成される金属錯体基で一般式
基等があげられる。又、多価金属イオンに配位し
た窒素原子を有する基とは、多糖類分子上の窒素
原子が多価金属イオンに配位結合することにより
形成される金属錯体基で一般式
次に実施例により本発明を更に具体的に説明す
る。 実施例 １〜６ 脱アセチル化度98モル％のキトサン膜（厚さ
22μｍ）をキトサンのアミノ基に対し、0.1〜1.8
倍当量の酸を含有するエタノール／水（50／50重
量比）混合液中に室温下13時間浸漬し、イオン化
したキトサン塩膜を得た。該膜を有効膜面積が
7.0cm2の蒸気透過装置に装着し、第１表に示す液
体混合物の蒸気を常圧で該膜面に供給し、膜の２
次側を0.3mmHgとして蒸気透過分離を行なつた。
分離係数αH2O、透過速度Ｑ（ｇ／m2ｈ）を第１表
に示す。
る。 実施例 １〜６ 脱アセチル化度98モル％のキトサン膜（厚さ
22μｍ）をキトサンのアミノ基に対し、0.1〜1.8
倍当量の酸を含有するエタノール／水（50／50重
量比）混合液中に室温下13時間浸漬し、イオン化
したキトサン塩膜を得た。該膜を有効膜面積が
7.0cm2の蒸気透過装置に装着し、第１表に示す液
体混合物の蒸気を常圧で該膜面に供給し、膜の２
次側を0.3mmHgとして蒸気透過分離を行なつた。
分離係数αH2O、透過速度Ｑ（ｇ／m2ｈ）を第１表
に示す。
【表】
実施例 ７
脱アセチル化度98モル％のキトサンをポリマー
濃度が1wt％になるように1wt％酢酸溶液に溶解
し、該高分子溶液をガラス板上に流延し、自然風
乾することにより、キトサン・酢酸塩膜（厚さ
22μｍ）を得た。該膜を用い実施例１と同様にし
てエタノール／水混合蒸気（90／10重量比）の分
離を行なつた。分離係数αH2O、透過速度はそれぞ
れ89.2、100.5ｇ／m2ｈであつた。 実施例 ８、９ 脱アセチル化度98モル％のキトサン膜（厚さ
22μｍ）をキトサンのアミノ基に対し、４倍量の
金属イオンを含有するエタノール／水混合液中に
60℃で13時間浸漬し、金属錯体膜を得た。該膜を
用い、エタノール／水混合蒸気（90／10重量比）
の分離を行なつた。分離係数αH2O、透過速度Ｑ
（ｇ／m2ｈ）を第２表に示す。
濃度が1wt％になるように1wt％酢酸溶液に溶解
し、該高分子溶液をガラス板上に流延し、自然風
乾することにより、キトサン・酢酸塩膜（厚さ
22μｍ）を得た。該膜を用い実施例１と同様にし
てエタノール／水混合蒸気（90／10重量比）の分
離を行なつた。分離係数αH2O、透過速度はそれぞ
れ89.2、100.5ｇ／m2ｈであつた。 実施例 ８、９ 脱アセチル化度98モル％のキトサン膜（厚さ
22μｍ）をキトサンのアミノ基に対し、４倍量の
金属イオンを含有するエタノール／水混合液中に
60℃で13時間浸漬し、金属錯体膜を得た。該膜を
用い、エタノール／水混合蒸気（90／10重量比）
の分離を行なつた。分離係数αH2O、透過速度Ｑ
（ｇ／m2ｈ）を第２表に示す。
本発明方法によれば、高い分離係数を維持しつ
つ、大きい透過速度で工業的に有利に液体混合物
を分離することができる。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。
つ、大きい透過速度で工業的に有利に液体混合物
を分離することができる。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 少なくとも２成分からなる液体混合物を分離
する方法において対アニオンとの間に塩を形成し
ているカチオン性基を有するグリコシド系骨格を
主鎖にもつ高分子から構成された膜を用い、蒸気
透過によつて分離することを特徴とする液体混合
物の分離方法。 ２ 該カチオン性基がアンモニウム基又は／及び
多価金属イオンに配位した窒素原子を有する基で
ある特許請求の範囲第１項記載の液体混合物の分
離方法。 ３ 該高分子がキトサン塩又はキトサン誘導体塩
である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の液
体混合物の分離方法。 ４ 該高分子がカチオン性のセルロース誘導体塩
である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の液
体混合物の分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15886686A JPS6316005A (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 液体混合物の分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15886686A JPS6316005A (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 液体混合物の分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6316005A JPS6316005A (ja) | 1988-01-23 |
| JPH0367731B2 true JPH0367731B2 (ja) | 1991-10-24 |
Family
ID=15681111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15886686A Granted JPS6316005A (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 液体混合物の分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6316005A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100313661B1 (ko) * | 1999-10-13 | 2001-11-15 | 김충섭 | 유기 혼합물 분리용 다가이온 착물 복합막과 이의 제조방법 |
-
1986
- 1986-07-08 JP JP15886686A patent/JPS6316005A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6316005A (ja) | 1988-01-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |