JPH0368434A - Radiation resistant porous polymer membrane and membrane separating apparatus - Google Patents
Radiation resistant porous polymer membrane and membrane separating apparatusInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液体、気体または固体の分離精製または濃縮
に用いる多孔質高分子膜とそれを用いた膜蒸留装置に関
するものであり、特に放射線環境下で用いるのに最適な
多孔質高分子膜とそれを用いた膜蒸留装置に関する。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a porous polymer membrane used for separating and purifying or concentrating liquids, gases, or solids, and a membrane distillation apparatus using the same. This article relates to a porous polymer membrane that is optimal for use in environmental conditions and a membrane distillation device using the same.
膜を用いた分離操作は、液体一固体、気体一固体、気体
−液体などの濾過装置、ガス分離装置やILI’ (サ
ーモパーベーパレーションとも言う)装置など工業的に
広く用いられている。これらの分離操作には、金属焼結
体やセラミックスの多孔質体が一部で用いられる他は、
主に高分子膜が用いられる。また、膜の形状としては平
膜型、スパイラル型または中空糸膜型など種々の形状の
ものが実用化されている。高分子膜の成分もポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ポリサルフォン
、ポリテトラフルオルエチレンなど種々の膜が実際に用
いられている。さらに特開昭588510号公報に記載
されたもののように、高分子膜上に金属あるいは金属化
合物の薄層を設けてガス流体の選択性を付与する複合膜
も考案されている。Separation operations using membranes are widely used industrially, such as in liquid-solid, gas-solid, gas-liquid, etc. filtration devices, gas separation devices, and ILI' (also referred to as thermopervaporation) devices. In these separation operations, metal sintered bodies and porous ceramic bodies are used in some cases, and
Polymer membranes are mainly used. Furthermore, various membrane shapes such as a flat membrane type, a spiral type, and a hollow fiber membrane type have been put into practical use. Various polymer membrane components are actually used, such as polyethylene, polypropylene, polyvinyl acetate, polysulfone, and polytetrafluoroethylene. Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 588510, a composite membrane has also been devised in which a thin layer of metal or metal compound is provided on a polymer membrane to impart gas fluid selectivity.
膜蒸留装置は、気体は透過させるが、水溶液は透過させ
ない疎水性多孔質高分子膜の一面側に高温の原液を流通
させる蒸発部と、原液から発生し、上記高分子膜を透過
した蒸気を膜の他面側で冷却して凝縮させる凝縮部を有
するもので、高分子膜の一面側において原液を濃縮し、
他面側において凝縮液を得る装置である。気体は透過さ
せるが、水溶液は透過させない疎水性多孔質高分子膜と
しては、例えば特開昭57−113801号公報に記載
されたもののように、ポリテトラフルオルエチレン(ポ
リ四弗化エチレン)やポリプロピレンなどが用いられる
。A membrane distillation device consists of an evaporation section that passes a high-temperature stock solution through one side of a hydrophobic porous polymer membrane that allows gases to pass through but not aqueous solutions, and an evaporation section that passes a high-temperature stock solution through one side of a hydrophobic porous polymer membrane that allows gas to pass through but not an aqueous solution. It has a condensation section that cools and condenses on the other side of the membrane, and concentrates the stock solution on one side of the polymer membrane.
This is a device for obtaining condensate on the other side. Examples of hydrophobic porous polymer membranes that allow gas to pass through but not aqueous solutions include polytetrafluoroethylene (polytetrafluoroethylene), as described in JP-A-57-113801. Polypropylene or the like is used.
膜蒸留装置の凝縮部の構造は、特公昭49−45461
号公報に記載されたもののように、多孔質高分子膜を通
過した蒸気が拡散する空間(蒸気層)と、膜面と並行し
鉛直方向に延びる低温伝熱壁から構成されるものが一般
的である。この場合、多孔質高分子膜を通過した蒸気は
、低温伝熱壁面上で凝縮し流下する。また、特開昭60
−64603号公報に記載されたもののように、凝縮部
に蒸気空間をもたず、気体は透過させるが、水溶液は透
過させなし)疎水性多孔質中空糸膜の中空部と外部に液
体を存在せしめ、揮発成分の蒸気圧差を利用して蒸留操
作を行う膜蒸留装置も考案されている。The structure of the condensing section of a membrane distillation device is described in Japanese Patent Publication No. 49-45461.
As described in the above publication, it generally consists of a space (vapor layer) in which the vapor that has passed through the porous polymer membrane diffuses, and a low-temperature heat transfer wall that extends vertically parallel to the membrane surface. It is. In this case, the vapor that has passed through the porous polymer membrane condenses on the low-temperature heat transfer wall surface and flows down. Also, JP-A-60
- Like the one described in Publication No. 64603, it does not have a vapor space in the condensing part and allows gas to pass through, but not an aqueous solution) Liquid exists in the hollow part and outside of the hydrophobic porous hollow fiber membrane. Furthermore, a membrane distillation apparatus has also been devised that performs distillation using the vapor pressure difference between volatile components.
このように膜を用いた分離装置は、種々の分野に適用さ
れており、放射線照射環境下や放射性物質の分離、濃縮
にも通用されるようになってきた。Separation devices using membranes as described above have been applied to various fields, and have come to be used in radiation irradiation environments and in the separation and concentration of radioactive substances.
原子力発電所の放射性廃液からの固形物の濾過分離に中
空糸膜フィルタが用いられ、放射線廃液の濃縮に膜蒸留
装置の適用が検討されている。Hollow fiber membrane filters are used to filter and separate solids from radioactive waste fluids from nuclear power plants, and the application of membrane distillation equipment to the concentration of radioactive waste fluids is being considered.
しかしながら、一般に高分子膜は放射線照射により分子
鎖の切断が生じ、強度が低下する。特に、膜蒸留装置に
用いる、疎水性多孔質高分子膜の代表的素材であるポリ
テトラフルオルエチレン(PTFE)は、放射線照射に
よる分子の壊変の影響が大きい。このため、膜の交換頻
度が高くなるほか、膜にピンホールが形成されやすくな
り、分離精製物の純度低下をまねく恐れがある。とくに
放射性廃液の処理の場合には、装置性能に対し高い信頼
性が求められ、膜の強度低下は大きな課題であった。ま
た、膜面に金属またはセラ砧ツクスなどの層を持つ多孔
質高分子膜では、耐放射線は若干良くなるものの、使用
後の膜を焼却処理する際に金属酸化物などが放射性二次
廃棄物として残存し、放射線環境下での膜分離装置のメ
リットを失ってしまうという、大きな問題点があった。However, in general, radiation irradiation causes molecular chain scission in polymer films, resulting in a decrease in strength. In particular, polytetrafluoroethylene (PTFE), which is a typical material for hydrophobic porous polymer membranes used in membrane distillation apparatuses, is greatly affected by molecular decay due to radiation irradiation. For this reason, the frequency of membrane replacement increases, and pinholes are more likely to be formed in the membrane, which may lead to a decrease in the purity of the separated and purified product. Particularly in the case of radioactive waste liquid treatment, high reliability is required for the equipment performance, and a decrease in membrane strength has been a major issue. In addition, porous polymer membranes with a layer of metal or ceramics on the membrane surface have slightly better radiation resistance, but when the membrane is incinerated after use, metal oxides are generated as secondary radioactive waste. There was a major problem in that the membrane separation device remained in a radioactive environment and lost the benefits of the membrane separation device in a radiation environment.
本発明は、放射線環境下で用いるまたは放射性物質の分
離、濃縮に用いる、膜を有する分離装置において上記し
たような従来技術における問題点を解決し、前記装置に
用いられる多孔質高分子膜の寿命を長くすることを目的
とし、そのために、耐放射線性の高い多孔質高分子膜を
提供すること、さらに多孔質高分子膜への放射線の照射
が少なくなるような装置構造の膜蒸留装置を提供するこ
とにある。The present invention solves the above-mentioned problems in the conventional technology in a separation device having a membrane used in a radiation environment or used for separating and concentrating radioactive substances, and improves the longevity of the porous polymer membrane used in the device. The purpose is to provide a porous polymer membrane with high radiation resistance, and also to provide a membrane distillation device with a device structure that reduces the amount of radiation irradiated to the porous polymer membrane. It's about doing.
本発明は、疎水性高分子を基材とする多孔質膜において
、少なくとも一方の表面に、放射線の照射を受けて架橋
する高分子を含有する多孔質層を有することを特徴とす
る膜蒸留用耐放射線性多孔質高分子膜である。放射線の
照射を受けて架橋する高分子を含有する多孔質層は、具
体的には例えば、ポリエチレン、パラフィン、ポリスチ
レン、ナイロン、天然ゴム、グツタペルカ、ポリプロピ
レン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポリア
クリルア短ド、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアリルエス
テル、ポリビニルメチルケトン及びポリジメチルシロキ
サンのうち少なくとも一つ以上を含有する多孔質層であ
ることである。The present invention relates to a porous membrane based on a hydrophobic polymer, which has a porous layer on at least one surface thereof containing a polymer that crosslinks when irradiated with radiation. It is a radiation-resistant porous polymer membrane. Porous layers containing polymers that crosslink when exposed to radiation include, for example, polyethylene, paraffin, polystyrene, nylon, natural rubber, gutta percha, polypropylene, polyacrylic acid, polymethyl acrylate, and polyacrylic. The porous layer is a porous layer containing at least one of polyvinyl chloride, polyvinyl allyl ester, polyvinyl methyl ketone, and polydimethyl siloxane.
又本発明は、2層以上の構造からなる多孔質高分子膜に
おいて、少なくともIJiに疎水性高分子を含有し、層
全体が、バブルポイントが0.05〜10.0kgf/
cm2で、どちらか一方の面に10’〜10’rad。Further, the present invention provides a porous polymer membrane having a structure of two or more layers, in which at least IJi contains a hydrophobic polymer, and the entire layer has a bubble point of 0.05 to 10.0 kgf/
cm2, 10' to 10' rad on either side.
の放射線量をうけたときヤング率の減少が5%以下であ
るか、またはヤング率が増加する性質を有することを特
徴とする耐放射線性多孔質高分子膜である。A radiation-resistant porous polymer membrane characterized in that the Young's modulus decreases by 5% or less or the Young's modulus increases when exposed to a radiation dose of .
さらに本発明は、被蒸発液を含む蒸発部と凝縮液を含む
凝縮部と、前記蒸発部と凝縮部との間に多孔質高分子膜
を有する膜蒸留装置において、多孔質高分子膜が請求項
1乃至3のいずれか記載の膜蒸留用耐放射線性多孔質高
分子膜であることを特徴とする膜蒸留装置である。Furthermore, the present invention provides a membrane distillation apparatus having an evaporation section containing a liquid to be evaporated, a condensation section containing a condensate, and a porous polymer membrane between the evaporation section and the condensation section. A membrane distillation apparatus characterized by being a radiation-resistant porous polymer membrane for membrane distillation according to any one of Items 1 to 3.
又本発明は、被蒸発液を含む蒸発部と凝縮液を含む凝縮
部と、前記蒸発部と凝縮部との間に多孔質高分子膜を有
する膜蒸留装置において、蒸発部の被蒸発液と多孔質高
分子膜との間に金属元素またはカーボンを含有し気体な
いしは液体を透過する層状体、またはセラミックスから
威る多孔質体、または放射線の照射を受けて架橋する高
分子を含有する多孔質膜を配置したことを特徴とする膜
蒸留装置である。The present invention also provides a membrane distillation apparatus having an evaporation section containing a liquid to be evaporated, a condensation section containing a condensate, and a porous polymer membrane between the evaporation section and the condensation section. A layered material that contains a metal element or carbon between a porous polymer membrane and allows gas or liquid to pass through, or a porous material that is similar to ceramics, or a porous material that contains a polymer that crosslinks when exposed to radiation. This is a membrane distillation apparatus characterized in that a membrane is arranged.
さらに本発明は、被蒸発液を含む蒸発部と凝縮液を含む
凝縮部と、前記蒸発部と凝縮部との間に多孔質高分子膜
を有する膜蒸留装置において、蒸発部の被蒸発液中に内
挿物を装填したことを特徴とする膜蒸留装置である。Furthermore, the present invention provides a membrane distillation apparatus having an evaporation section containing a liquid to be evaporated, a condensation section containing a condensate, and a porous polymer membrane between the evaporation section and the condensation section. This membrane distillation apparatus is characterized by being loaded with an insert.
また本発明は、放射線を含む液を多孔質高分子膜に接触
させて流動させ、前記液の蒸気を凝縮させる膜蒸留装置
において、多孔質高分子膜として請求項1乃至3のいず
れか記載の耐放射線性多孔質高分子膜を用いることを特
徴とする膜蒸留方法である。The present invention also provides a membrane distillation apparatus in which a liquid containing radiation is caused to flow in contact with a porous polymer membrane, and the vapor of the liquid is condensed. This is a membrane distillation method characterized by using a radiation-resistant porous polymer membrane.
多孔質膜の基材として用いられる疎水性高分子としては
、主として弗素系疎水性樹脂、具体的には例えばPTF
E (ポリテトラフルオルエチレン)を挙げることがで
きる。The hydrophobic polymer used as the base material of the porous membrane is mainly a fluorine-based hydrophobic resin, specifically, for example, PTF.
E (polytetrafluoroethylene) can be mentioned.
放射線の照射を受けて架橋する高分子としては、ポリエ
チレン、パラフィン、ナイロン、天然ゴム、グツタペル
カ、ポリプロピレン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸
メチル、ポリアクリルアミド、ポリ塩化ビニル、ポリビ
ニルアリルエステル、ポリビニルメチルケトン及びポリ
ジメチルシロキサンなどがあり、これらのうち一つ以上
を含有する多孔質層を多孔質高分子膜の少なくとも一方
の面に形成する。このことにより多孔質高分子膜の耐放
射線性を高めることができる。Polymers that crosslink when exposed to radiation include polyethylene, paraffin, nylon, natural rubber, gutta percha, polypropylene, polyacrylic acid, polymethyl acrylate, polyacrylamide, polyvinyl chloride, polyvinyl allyl ester, polyvinyl methyl ketone, and Examples include polydimethylsiloxane, and a porous layer containing one or more of these is formed on at least one surface of the porous polymer membrane. This can improve the radiation resistance of the porous polymer membrane.
蒸発部の被蒸留液と疎水性多孔質高分子膜との間に設置
する金属元素を含有し気体ないしは液体を透過する層状
体、またはセラミックスから戒る多孔質体、または放射
線の照射を受けて架橋する高分子を含有する多孔質膜と
しては種々の構成のものが考えられるが、例えば金属の
薄膜層、放射線の照射を受けて架橋する多孔質高分子に
金属微粒子を分散させた層状体、金属多孔質板、セラミ
ックス多孔質板、またはカーボンを主成分とする多孔質
板などが適用できる。上記した多孔質板に代え、同様の
構成からなる網状体も適用することができる。この場合
用いる金属としては、水素の例外を除いて原子番号が大
きいほど放射線の遮蔽効果が大きいので、鉄、バリウム
、鉛などの重い元素を含む密度の大きい物質がより有効
である。A layered body that contains a metal element and is permeable to gas or liquid, installed between the liquid to be distilled in the evaporation section and a hydrophobic porous polymer membrane, or a porous body that is protected from ceramics, or that is exposed to radiation. Porous membranes containing crosslinkable polymers can have various configurations, such as a thin metal layer, a layered structure in which fine metal particles are dispersed in a porous polymer that crosslinks when irradiated with radiation, A porous metal plate, a porous ceramic plate, a porous plate mainly composed of carbon, etc. can be used. Instead of the porous plate described above, a mesh body having a similar structure can also be used. As for the metal used in this case, with the exception of hydrogen, the higher the atomic number, the greater the radiation shielding effect, so materials with high density containing heavy elements such as iron, barium, and lead are more effective.
上記した層状体、多孔質板は、多孔質高分子膜と蒸発部
の被蒸発液との間に配置されるが、配置の状態は膜と離
れた状態、膜に接する状態、あるいは容易に剥離できる
程度に膜に接合された状態等いずれでもよい。The above-mentioned layered body and porous plate are placed between the porous polymer membrane and the liquid to be evaporated in the evaporation section, but they can be placed apart from the membrane, in contact with the membrane, or easily peeled off. It may be in any state where it is bonded to the membrane to the extent possible.
蒸発部の被蒸発液中に装填する内挿物としては、具体的
には例えば、金属、セラミックス、ガラス、プラスチッ
ク、炭素繊維またはその他の高分子等が用いられ、その
形状も球状体、板状体、棒状体等特には限定されない。Specifically, metals, ceramics, glass, plastics, carbon fibers, or other polymers are used as the insert to be loaded into the liquid to be evaporated in the evaporation section, and the shape may be spherical or plate-like. It is not particularly limited to a body, a rod-shaped body, etc.
後に本発明の実施例として詳述する、疎水性多孔質高分
子膜の片側の表面に、放射線の照射を受けて架橋する高
分子を含有する多孔質層を有する耐放射線性多孔質高分
子膜の中から代表的な例として、ポリテトラフルオルエ
チレン(PTFE)の片側の表面にポリスチレンからな
る多孔質層を形成した多孔質高分子膜の、応力−ひすみ
曲線に放射線の照射が及ぼす影響について実験した結果
を第15図に示す。A radiation-resistant porous polymer membrane having a porous layer containing a polymer that crosslinks when irradiated with radiation on one surface of a hydrophobic porous polymer membrane, which will be described in detail later as an example of the present invention. A typical example is the effect of radiation irradiation on the stress-strain curve of a porous polymer membrane with a porous layer of polystyrene formed on one surface of polytetrafluoroethylene (PTFE). Figure 15 shows the results of the experiment.
PTFEは放射線の照射により壊変を起こし、非常に脆
くなるもので、lO’rad、以上の照射を受けると分
子鎖の切断が顕著になり、熔融粘度が低下する。さらに
相当量の照射を受けると粉末状に砕ける。PTFE disintegrates when irradiated with radiation and becomes extremely brittle. When PTFE is irradiated with more than 1 O'rad, molecular chain scission becomes noticeable and the melt viscosity decreases. If it is further exposed to a considerable amount of irradiation, it will crumble into powder.
しかしながら本発明に基づき、表面にポリスチレンから
なる多孔質層を形成したPTFEは、第15図から明ら
かなように、放射線の照射を受けなかったもの(第15
図のnon)よりも放射線の照射を受けたものもののほ
うがヤング率が大きくなり(すなわち応力−ひずみ曲線
の傾きが大きい。)、強度が増していることがわかる。However, based on the present invention, PTFE with a porous layer made of polystyrene formed on its surface was not irradiated with radiation, as is clear from FIG.
It can be seen that the Young's modulus of the material irradiated with radiation is larger (that is, the slope of the stress-strain curve is larger) than that of the material irradiated with radiation (non) in the figure, and the strength is increased.
以上は本発明の耐放射線性多孔質高分子膜及び蒸留装置
を膜蒸留に用いる場合について述べたが、本発明の耐放
射線性多孔質高分子膜及び装置を、固形物を含有する液
体から固形物を多孔質高分子膜で分離する膜分離に適用
することもできる。この場合には、前記多孔質高分子膜
の一部又は全部が放射線の照射を受けて架橋する高分子
を含有する多孔質膜とするのが好適である。その地紋射
線遮蔽層を設けること、内挿物を装填することにより膜
分離をよりt#密にすることができるしかつ多孔質高分
子膜の強度劣化を防ぐことができる。The above has described the case where the radiation-resistant porous polymer membrane and distillation apparatus of the present invention are used for membrane distillation. It can also be applied to membrane separation in which substances are separated using a porous polymer membrane. In this case, it is preferable that part or all of the porous polymer membrane contains a polymer that crosslinks upon irradiation with radiation. By providing the tint pattern ray shielding layer and loading an interpolant, membrane separation can be made more dense in t#, and deterioration in the strength of the porous polymer membrane can be prevented.
本発明の膜蒸留用耐放射線性多孔質高分子膜は、疎水性
高分子を基材とする多孔質膜の少なくとも一方の表面に
、放射線の照射を受けて架橋する高分子を含有する多孔
質層を有するから、該放射線の照射を受けて架橋する高
分子を含有する多孔質層が、放射線照射に弱い基材から
なる多孔質高分子膜を放射線から遮蔽するのみならず、
前記放射線の照射を受けて架橋する高分子を含有する多
孔質層は放射線の照射を受けることにより、強度が増し
、したがって層全体の強度を増加させる。The radiation-resistant porous polymer membrane for membrane distillation of the present invention is a porous membrane that contains a polymer that crosslinks when irradiated with radiation on at least one surface of a porous membrane that is made of a hydrophobic polymer as a base material. Since the porous layer contains a polymer that crosslinks when irradiated with radiation, it not only shields the porous polymer membrane made of a base material that is sensitive to radiation from radiation, but also
By being irradiated with radiation, the porous layer containing a polymer that crosslinks upon being irradiated with radiation increases in strength, thereby increasing the strength of the entire layer.
放射線の3JX蔽効果は、水素の例外を除いて原子番号
の大きいほど大きい。実用の面では、鉄、バリウム、鉛
などの重い元素を含む密度の大きい物質が放射線遮蔽材
として有効であるが、金属元素の層や金属酸化物から成
る層を放射線環境下で用いる膜蒸留用多孔質高分子膜面
上に形成すると、使用後の膜を焼却処理する際に金属酸
化物などが放射性二次廃棄物として残存してしまう。し
かし本発明の膜蒸留用多孔質高分子膜は、遮蔽層も高分
子であるから焼却することができ、二次廃棄物が生ずる
ことがない。The 3JX shielding effect of radiation increases as the atomic number increases, with the exception of hydrogen. In practical terms, dense materials containing heavy elements such as iron, barium, and lead are effective as radiation shielding materials; If formed on the surface of a porous polymer membrane, metal oxides and the like will remain as radioactive secondary waste when the membrane is incinerated after use. However, in the porous polymer membrane for membrane distillation of the present invention, since the shielding layer is also made of polymer, it can be incinerated, and no secondary waste is generated.
ポリフルオルエチレン、ポリイソブチレン、ポリメチル
アクリル酸などは、放射線の照射を受けると分子鎖の切
断が生じ壊変する高分子であるが、ポリスチレン、ポリ
エチレン、パラフィン、ナイロン、天然ゴム、グツタペ
ルカ、ポリプロピレン、ポリアクリル酸、ポリアクリル
酸メチル、ポリアクリルアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ
ビニルアリルエステル、ポリビニルメチルケトン及びポ
リジメチルシロキサンなどは、放射線の照射を受けて架
橋しヤング率が大きくなる。したがって、これらの高分
子を含む層を多孔質高分子膜の表面に形成させた場合、
放射線遮蔽効果のほかに、放射線の照射を受けた際に強
度を増す作用を有する。Polyfluoroethylene, polyisobutylene, polymethyl acrylic acid, etc. are polymers whose molecular chains break and disintegrate when exposed to radiation, but polystyrene, polyethylene, paraffin, nylon, natural rubber, gutta percha, polypropylene, and Acrylic acid, polymethyl acrylate, polyacrylamide, polyvinyl chloride, polyvinyl allyl ester, polyvinyl methyl ketone, polydimethyl siloxane, and the like are crosslinked and have a large Young's modulus when irradiated with radiation. Therefore, when a layer containing these polymers is formed on the surface of a porous polymer membrane,
In addition to its radiation shielding effect, it has the effect of increasing its strength when exposed to radiation.
また本発明の膜蒸留装置においては、蒸発部の被蒸発液
と疎水性高分子膜との間に、金属元素を含有し気体ない
しは液体を透過する層状体、またはセラトンクスから成
る多孔質体、または放射線の照射を受けて架橋する高分
子を含む多孔質膜を設置したから、該放射線の照射を受
けて架橋する高分子を含む多孔質膜が、疎水性高分子膜
への放射線の照射を少なくするような放射線遮蔽作用を
行う。In addition, in the membrane distillation apparatus of the present invention, a layered body containing a metal element and permeable to gas or liquid, or a porous body made of seratonx, or Since a porous membrane containing a polymer that crosslinks when irradiated with radiation is installed, the porous membrane containing a polymer that crosslinks when irradiated with radiation reduces the irradiation of radiation to the hydrophobic polymer membrane. Provides a radiation shielding effect.
この際、多孔質高分子膜は前記層状体、多孔質体、及び
膜と別体或いは剥離容易に接合しであるから使用後の膜
の焼却になんら障害をもたらす恐れはない。In this case, since the porous polymer membrane is separate from the layered body, porous body, and membrane, or is easily peeled off and bonded to the membrane, there is no risk of causing any problem in incineration of the membrane after use.
さらに本発明の膜蒸留装置は蒸発部の被蒸発液中に、金
属板、セラミックス板、プラスチック板、金属ボール、
セラミックスポールなとの内挿物を装填したので、内挿
物自体が疎水性高分子膜に対して放射線遮蔽材として作
用するほか、蒸発部内の被蒸発液(被処理液)量が少な
くなり、疎水性多孔質高分子膜に照射される放射能量が
少なくなる。これは、疎水性多孔質高分子膜に照射され
る放射能量は、放射性物質を含む被処理液量に比例する
ためである。したがって膜蒸留装置の疎水性高分子膜を
長持ちさせる作用を有する。Furthermore, the membrane distillation apparatus of the present invention includes metal plates, ceramic plates, plastic plates, metal balls, etc. in the liquid to be evaporated in the evaporation section.
Since an insert such as a ceramic pole is loaded, the insert itself acts as a radiation shielding material for the hydrophobic polymer membrane, and the amount of liquid to be evaporated (liquid to be treated) in the evaporator is reduced. The amount of radioactivity irradiated to the hydrophobic porous polymer membrane is reduced. This is because the amount of radioactivity irradiated to the hydrophobic porous polymer membrane is proportional to the amount of the liquid to be treated containing the radioactive substance. Therefore, it has the effect of making the hydrophobic polymer membrane of the membrane distillation apparatus last longer.
前記した遮蔽物や内挿物は、多孔質高分子膜と異なり、
取り替える必要がないため、二次放射性廃棄物とはなら
ない。The above-mentioned shields and interpolators are different from porous polymer membranes,
Since there is no need to replace it, it is not considered secondary radioactive waste.
以下に本発明の実施例について詳述する。 Examples of the present invention will be described in detail below.
〈実施例1〉
気体は透過させるが水溶液は透過させない疎水性多孔質
高分子基材の少なくとも一方の表面に、放射線の照射を
受けて架橋する高分子を含有する多孔質層を有する耐放
射線性多孔質高分子膜である。<Example 1> Radiation-resistant material having a porous layer containing a polymer that crosslinks when irradiated with radiation on at least one surface of a hydrophobic porous polymer base material that allows gases to pass through but not aqueous solutions. It is a porous polymer membrane.
第1図から第8図に本発明の耐放射線性多孔質高分子膜
の具体例を示す。1 to 8 show specific examples of the radiation-resistant porous polymer membrane of the present invention.
第1図に示すものは、気体は透過させるが水溶液は透過
させない疎水性多孔質高分子基材lの片面に、放射線遮
蔽層2を形成した多孔質高分子膜である。What is shown in FIG. 1 is a porous polymer membrane in which a radiation shielding layer 2 is formed on one side of a hydrophobic porous polymer substrate 1 that allows gas to pass through but not an aqueous solution.
放射線遮蔽層として、ポリエチレン、パラフィン、ポリ
スチレン、ナイロン、天然ゴム、グツタペルカ、ポリプ
ロピレン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポ
リアクリルアミド、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアリル
エステル、ポリビニルメチルケトン及びポリジメチルシ
ロキサンなどの放射線の照射を受けて架橋する高分子の
うち一つ以上を含有する多孔質層を形成した場合、放射
線遮蔽層自体が放射線照射により強度を増し、多孔質高
分子膜の耐放射線性を高める。Radiation shielding layers such as polyethylene, paraffin, polystyrene, nylon, natural rubber, gutta percha, polypropylene, polyacrylic acid, polymethyl acrylate, polyacrylamide, polyvinyl chloride, polyvinyl allyl ester, polyvinyl methyl ketone, and polydimethyl siloxane. When a porous layer containing one or more of the polymers that crosslinks upon irradiation is formed, the radiation shielding layer itself increases in strength due to the irradiation, thereby increasing the radiation resistance of the porous polymer film.
第2図に示すものは、疎水性多孔質高分子基材1の両面
に放射線遮蔽N2を形成した多孔質高分子膜の断面であ
る。放射線遮蔽層としては、第1図のものと同様のもの
である。What is shown in FIG. 2 is a cross section of a porous polymer membrane in which radiation shielding N2 is formed on both sides of a hydrophobic porous polymer base material 1. The radiation shielding layer is similar to that shown in FIG.
第3図に示すものは、疎水性多孔質高分子基材1の片面
に放射線遮蔽N2を形成した多孔質高分子膜の他面に、
疎水性多孔質高分子基材lとは別体の金属の薄膜層3を
配置したものの断面図である。What is shown in FIG. 3 is a hydrophobic porous polymer base material 1 with a radiation shielding N2 formed on one side and a porous polymer membrane formed on the other side.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a structure in which a metal thin film layer 3 separate from a hydrophobic porous polymer base material 1 is arranged.
第4図に示すものは、疎水性多孔質高分子基材lの片面
に、第1図に示したものと同様の放射線遮蔽層2を形成
した多孔質高分子膜の上に前記金属の薄膜N3を配置し
たものの断面図である。What is shown in FIG. 4 is a porous polymer film in which a radiation shielding layer 2 similar to that shown in FIG. It is a sectional view of what N3 is arranged.
第5図は、5層からなる多孔質高分子膜の断面を示した
ものである。疎水性多孔質高分子基材lと同様の放射線
遮蔽層2を交互に積層した構造を有し、表面は放射線遮
蔽層2からなる多孔質高分子膜である。FIG. 5 shows a cross section of a porous polymer membrane consisting of five layers. It has a structure in which a hydrophobic porous polymer base material 1 and the same radiation shielding layers 2 are alternately laminated, and the surface thereof is a porous polymer film consisting of the radiation shielding layers 2.
第6図に示すものは、疎水性多孔質高分子基材lの片面
に、放射線の照射を受けて架橋する高分子に放射線の照
射を受けて架橋する多孔質高分子に金属微粒子が分散し
た層4を配置させた多孔質高分子膜の断面である。The one shown in Figure 6 is a polymer that crosslinks when exposed to radiation, and a porous polymer that crosslinks when exposed to radiation, in which fine metal particles are dispersed on one side of a hydrophobic porous polymer base material l. It is a cross section of a porous polymer membrane in which layer 4 is arranged.
第7図に示すものは、本発明による2層構造を有する中
空糸膜の断面であり、中空状の疎水性多孔質高分子基材
1の外表面に、第1図と同様の放射線遮蔽層2を形成し
たものである。What is shown in FIG. 7 is a cross section of a hollow fiber membrane having a two-layer structure according to the present invention, in which a radiation shielding layer similar to that shown in FIG. 2 was formed.
第8図に示すものは、本発明による3N構造を有する中
空糸膜の断面である。中空状の疎水性多孔質高分子基材
1の外表面および内表面に、第1図と同様の放射線遮蔽
層2を形成したものである。What is shown in FIG. 8 is a cross section of a hollow fiber membrane having a 3N structure according to the present invention. A radiation shielding layer 2 similar to that shown in FIG. 1 is formed on the outer and inner surfaces of a hollow hydrophobic porous polymer substrate 1.
〈実施例2〉 本発明の膜蒸留装置の実施例である。<Example 2> This is an example of a membrane distillation apparatus of the present invention.
第9図に示すものは、本発明の膜蒸留装置の流路図であ
る。What is shown in FIG. 9 is a flow path diagram of the membrane distillation apparatus of the present invention.
蒸発室5には、濃縮液タンク16から加熱器15により
加熱された被蒸発液が蒸発液人口11より供給される。The evaporation chamber 5 is supplied with the liquid to be evaporated from the concentrate tank 16 and heated by the heater 15 from the evaporator 11 .
被蒸発液は、蒸発室から蒸発液出口12を通って’am
液タンクに戻る循環系を構成している。The liquid to be evaporated is passed from the evaporation chamber through the evaporation liquid outlet 12.
It forms the circulation system that returns to the liquid tank.
凝縮室6には、疎水性多孔質高分子膜8を透過してきた
蒸気が流入し、蒸気は、疎水性多孔質高分子膜に並行す
る冷却伝熱面7の表面で凝縮、流下し凝縮水出口10か
ら凝縮水タンクに流入する。Steam that has passed through the hydrophobic porous polymer membrane 8 flows into the condensation chamber 6, and the steam condenses on the surface of the cooling heat transfer surface 7 parallel to the hydrophobic porous polymer membrane and flows down to form condensed water. From the outlet 10 it flows into the condensate tank.
冷却水は、冷却水人口13から膜蒸留装置本体内に入り
、冷却水出口14から出る。The cooling water enters the membrane distillation apparatus main body from the cooling water port 13 and exits from the cooling water outlet 14.
蒸発室5において、被蒸発液と疎水性多孔質高分子膜8
との間には、放射線遮蔽効果を有し、気体または液体を
透過させる放射線遮蔽多孔質板9を配置する。放射線遮
蔽多孔質板としては、金属多孔質板、セラミックス多孔
質板、またはカーボンを主成分とする多孔質板を使用す
る。In the evaporation chamber 5, the liquid to be evaporated and the hydrophobic porous polymer membrane 8
A radiation-shielding porous plate 9 that has a radiation-shielding effect and allows gas or liquid to pass through is arranged between the two. As the radiation shielding porous plate, a porous metal plate, a porous ceramic plate, or a porous plate mainly composed of carbon is used.
第10図は、第9図と同様の膜蒸留装置の本体部分を示
す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram showing the main body portion of the membrane distillation apparatus similar to FIG. 9.
蒸発室5において、疎水性多孔質高分子膜8の近傍に、
液体を透過する網状または多孔質状の高分子膜保護板1
9を設置し、セラミックス(ガラスを含む)、金属、ま
たは高分子からなる球状の内挿物20を充填する。該球
状の内挿物は、それ自体が放射線遮蔽物として作用する
ほか、蒸発室内の被蒸発液量を少なくし、疎水性多孔質
高分子膜へ照射する放射線量を低減する効果を有する。In the evaporation chamber 5, near the hydrophobic porous polymer membrane 8,
Liquid-permeable net-like or porous polymer membrane protection plate 1
9 and filled with a spherical insert 20 made of ceramics (including glass), metal, or polymer. The spherical insert itself acts as a radiation shield, and also has the effect of reducing the amount of liquid to be evaporated in the evaporation chamber, thereby reducing the amount of radiation irradiated to the hydrophobic porous polymer membrane.
第11図は、第9図のものと同様であるが、第10図に
示すものとは異なる仕様の膜蒸留装置の本体部分を示す
!14威図である。FIG. 11 shows the main body of a membrane distillation apparatus similar to that in FIG. 9, but with different specifications from that shown in FIG. 10! This is the 14th power map.
凝縮室6は冷却水で満たされ、疎水性多孔質高分子膜8
を透過してきた蒸気は冷却水により直接冷却されて凝縮
し、冷却水とともに冷却水および′D縮氷水出口22り
流出する。The condensation chamber 6 is filled with cooling water and has a hydrophobic porous polymer membrane 8
The steam passing through is directly cooled and condensed by the cooling water, and flows out together with the cooling water and the condensed ice water outlet 22.
蒸発室5には、第10図と同様に液体を透過する網状ま
たは多孔質状の高分子保護板19を設置し、セラミック
ス(ガラスを含む)、金属、炭素繊維または高分子から
なる板状の内挿物21を設置する。In the evaporation chamber 5, a liquid-permeable net or porous polymer protection plate 19 is installed in the same way as shown in FIG. An insert 21 is installed.
第12図は、第10図に示すものと同様の蒸留部を複数
個有する膜蒸留装置の本体部分を示す構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram showing the main body portion of a membrane distillation apparatus having a plurality of distillation sections similar to that shown in FIG. 10.
冷却水室29、冷却伝熱面7、凝縮室6、疎水性多孔質
高分子膜8、凝縮室、冷却伝熱面と順次複数個が構成さ
れた装置であり、蒸発室には、第10図に示したものと
同様に高分子膜の近傍に液体を透過する網状または多孔
質状の高分子膜保護板19を設置し、セラミックス(ガ
ラスを含む)、金属、高分子などの球状の内挿物20を
充填する。This device is composed of a cooling water chamber 29, a cooling heat transfer surface 7, a condensation chamber 6, a hydrophobic porous polymer membrane 8, a condensation chamber, and a cooling heat transfer surface, and the evaporation chamber has a 10th Similar to the one shown in the figure, a net-like or porous polymer membrane protection plate 19 that allows liquid to pass through is installed near the polymer membrane, and a spherical inner layer made of ceramics (including glass), metal, polymer, etc. Fill with inserts 20.
〈実施例3〉
第11図に示したものと同様に、′a縮室(部)に蒸気
空間および冷却伝熱面を持たず、疎水性多孔質高分子膜
を透過してきた蒸気と冷却水とが直接接触し凝縮する方
式の膜蒸留装置である。<Example 3> Similar to the one shown in Figure 11, the 'a condensation chamber (part) does not have a vapor space or a cooling heat transfer surface, and the steam and cooling water that have permeated through the hydrophobic porous polymer membrane. This is a membrane distillation device that directly contacts and condenses.
このような方式の膜蒸留装置において使用する疎水性多
孔質高分子膜としては、中空糸膜が、接触面積が大きい
点で効率的である。As the hydrophobic porous polymer membrane used in this type of membrane distillation apparatus, hollow fiber membranes are efficient in that they have a large contact area.
第13図は、本発明による中空糸膜モジュールの構成図
を示すものである。FIG. 13 shows a block diagram of a hollow fiber membrane module according to the present invention.
疎水性多孔質高分子からなる中空糸膜26は、両端をモ
ジュールの上下で固定され、中空部を冷却水が流れる。The hollow fiber membrane 26 made of a hydrophobic porous polymer is fixed at both ends above and below the module, and cooling water flows through the hollow part.
モジュールの側面の被蒸発液人口11から蒸発液がモジ
ュール内に流入し、蒸発液出口12から流出する。The evaporated liquid flows into the module from the evaporated liquid population 11 on the side of the module and exits from the evaporated liquid outlet 12.
蒸気は中空糸膜の外表補から中空部へ透過し、中空部を
流れる冷却水と直接接触し凝縮する。Steam permeates from the outer surface of the hollow fiber membrane into the hollow section, comes into direct contact with the cooling water flowing through the hollow section, and condenses.
中空糸膜外表面の近傍には、第1O図に示したものと同
様に液体を透過する綿状または多孔質状の高分子膜保護
板19を設置し、モジュール内にはセラミックス(ガラ
スを含む)、金属、高分子などの球状の内挿物20を充
填する。A liquid-permeable or porous polymer membrane protection plate 19 similar to that shown in FIG. 1O is installed near the outer surface of the hollow fiber membrane. ), a spherical insert 20 of metal, polymer, etc. is filled.
中空糸膜を用いる本実施例における膜蒸留の他の方式と
しては、中空部に被蒸発液を流し、蒸気を中空部から外
表面へ透過させる方法がある。この場合、蒸発室(部)
となる中空糸膜の中空部に内挿物として、セラミックス
(ガラスを含む)、金属、高分子などの球体を充填する
ほか、第14図に示すように中空糸11!26の中空部
へ、金属、高分子、炭素繊維またはセラミックスからな
る棒状の内挿物27を設置することができる。Another method of membrane distillation in this embodiment using a hollow fiber membrane is a method in which the liquid to be evaporated is allowed to flow through the hollow part and the vapor is permeated from the hollow part to the outer surface. In this case, the evaporation chamber (parts)
In addition to filling the hollow parts of the hollow fiber membranes with spheres of ceramics (including glass), metals, polymers, etc. as inserts, as shown in Fig. 14, the hollow parts of the hollow fibers 11!26 are filled with A rod-shaped insert 27 made of metal, polymer, carbon fiber or ceramics can be installed.
〔発明の効果]
以上述べたように、本発明の耐放射線性多孔質高分子膜
は疎水性高分子を基材とする多孔質膜において、少なく
とも一方の表面に放射線の照射を受けて架橋する高分子
を含有する多孔質層を有し、該放射線の照射を受けて架
橋する高分子を含有する多孔を層が、ポリエチレン、パ
ラフィン、ポリスチレン、ナイロン、天然ゴム、グツタ
ペルカ、ポリプロピレン、ポリアクリル酸、ポリアクリ
ル酸メチル、ポリアクリルアミド、ポリ塩化ビニル、ポ
リビニルアリルエズテル、ポリビニルメチルケトン及び
ポリジメチルシロキサンのうち少なくとも一つ以上を含
有する多孔質層であるから、該放射線の照射を受けて架
橋する高分子を含有する多孔質層が、放射線照射により
強度が低下するPTFBなどの疎水性多孔質高分子膜の
表面に、放射線遮蔽層を形成させることにより、放射線
照射環境下での疎水性多孔質高分子膜の使用を有利なも
のとし、また放射性液体の処理に用いる多孔質高分子膜
の信頼性を上げるとともに核層の寿命を延ばす効果があ
る。[Effects of the Invention] As described above, the radiation-resistant porous polymer membrane of the present invention is a porous membrane based on a hydrophobic polymer, and at least one surface thereof is crosslinked by irradiation with radiation. It has a porous layer containing a polymer, and the porous layer containing a polymer that crosslinks when irradiated with the radiation is polyethylene, paraffin, polystyrene, nylon, natural rubber, gutta percha, polypropylene, polyacrylic acid, Since it is a porous layer containing at least one of polymethyl acrylate, polyacrylamide, polyvinyl chloride, polyvinyl allyl ester, polyvinyl methyl ketone, and polydimethyl siloxane, it is a porous layer that crosslinks when irradiated with the radiation. By forming a radiation shielding layer on the surface of a hydrophobic porous polymer membrane such as PTFB, whose strength decreases due to radiation irradiation, the porous layer containing molecules can be This makes the use of molecular membranes advantageous, and has the effect of increasing the reliability of porous polymer membranes used in the treatment of radioactive liquids and extending the lifetime of the nuclear layer.
また本発明の耐放射線性多孔質高分子膜は、2層以上の
構造からなる多孔質膜において、少なくとも1層に疎水
性高分子を含有し、膜全体が、バブルポイントが0.0
5〜10.0 kgf/c1iで、どちらか一方の面に
10’〜108 rad、の放射線量をうけたときヤン
グ率の減少が5%以下であるか、またはヤング率が増加
する性質を有するから、放射線照射環境下での膜蒸留あ
るいは膜分離に際し、蒸留膜あるいは分離膜の放射線に
よる強度低下を防ぎ、長い使用に耐えうる膜を得ること
ができるものである。Furthermore, the radiation-resistant porous polymer membrane of the present invention is a porous membrane having a structure of two or more layers, in which at least one layer contains a hydrophobic polymer, and the entire membrane has a bubble point of 0.0.
5 to 10.0 kgf/c1i, and when either side receives a radiation dose of 10' to 108 rad, the Young's modulus decreases by 5% or less, or the Young's modulus increases. Therefore, during membrane distillation or membrane separation in a radiation irradiation environment, it is possible to prevent the strength of the distillation membrane or separation membrane from decreasing due to radiation, and to obtain a membrane that can withstand long-term use.
さらに本発明の膜蒸留装置は、被蒸発液を含む蒸発部と
凝縮液を含む凝縮部と、前記蒸発部と凝縮部との間に疎
水性高分子膜を有する膜蒸留装置において、疎水性高分
子膜が上述したような本発明の耐放射線性多孔質高分子
膜であり、また蒸発部の被蒸発液と疎水性高分子膜との
間に金属元素またはカーボンを含有し気体ないしは液体
を透過する層状体、またはセラミックスから成る多孔質
体、または放射線の照射を受けて架橋する高分子を含有
する多孔質膜を有するものであり、また蒸発部の被蒸発
液中に内挿物を装填したものであるから、従来の膜蒸留
装置に比べて、前記蒸発部に設置した層状体または多孔
質体あるいは多孔質膜が、疎水性高分子膜に対し放射線
遮蔽層として作用し、疎水性高分子膜の放射線照射によ
る強度低下を軽減し、放射線照射環境下での疎水性高分
子膜の寿命を延ばす効果がある。Furthermore, the membrane distillation apparatus of the present invention includes an evaporation section containing a liquid to be evaporated, a condensation section containing a condensate, and a hydrophobic polymer membrane between the evaporation section and the condensation section. The molecular membrane is the radiation-resistant porous polymer membrane of the present invention as described above, and contains a metal element or carbon between the liquid to be evaporated and the hydrophobic polymer membrane in the evaporation section to allow gas or liquid to pass through. It has a layered body made of ceramic, a porous body made of ceramics, or a porous membrane containing a polymer that crosslinks when exposed to radiation, and an insert is loaded in the liquid to be evaporated in the evaporation section. Therefore, compared to conventional membrane distillation equipment, the layered body, porous body, or porous membrane installed in the evaporation section acts as a radiation shielding layer for the hydrophobic polymer membrane, and It has the effect of reducing the decrease in strength of the membrane due to radiation irradiation and extending the life of the hydrophobic polymer membrane in a radiation irradiation environment.
また前記層状体、または多孔質体あるいは多孔質膜は前
記多孔質膜とは別体もしくは剥離容易に接合されている
から、使用後の多孔質膜の焼却処理の際にも二次廃棄物
を出す等、何らの支障ももたらすことなく、つねに安全
な膜蒸留を容易に行うことができる効果を有している。In addition, since the layered body, porous body, or porous membrane is separate from the porous membrane or is easily peeled off and joined, secondary waste is not generated when the porous membrane is incinerated after use. This has the effect that membrane distillation can always be carried out safely without causing any problems such as discharge.
そして被蒸発液中に内挿物を装填することにより、内挿
物自体を放射線遮蔽物として作用させるほか、蒸発部(
室)内の被蒸発液量を減らすことにより、放射性液体を
処理するにあたり、疎水性多孔質高分子膜へ照射される
放射線量を低減し、膜寿命を延ばすという効果を有する
ことができる。By loading the insert into the liquid to be evaporated, the insert itself acts as a radiation shield, and the evaporator (
By reducing the amount of liquid to be evaporated in the chamber), it is possible to reduce the amount of radiation irradiated to the hydrophobic porous polymer membrane and extend the life of the membrane when treating radioactive liquid.
さらに放射性廃液を膜蒸留装置もしくは膜分離装置で処
理する場合、処理に使用した高分子膜も放射性廃棄物に
なるが、本発明の耐放射線性多孔質高分子膜のようにす
ることにより使用後は焼却処分をすることができ、二次
廃棄物を出すことがなく、また本発明の耐放射線性多孔
質高分子膜及び膜蒸留装置では、膜の寿命が延びること
により膜の交換頻度が少なくなり、放射性廃棄物量を著
しく低減することができるという大きな効果を得ること
ができるとともに、作業者の放射線被爆量をも大幅に低
減することができ、安全に作業を行うことができるとい
う効果をも併せもつものである。Furthermore, when radioactive waste liquid is treated with a membrane distillation device or a membrane separation device, the polymer membrane used for treatment also becomes radioactive waste, but by making it like the radiation-resistant porous polymer membrane of the present invention, The radiation-resistant porous polymer membrane and membrane distillation apparatus of the present invention can be disposed of by incineration and do not produce secondary waste, and the membrane can be replaced less frequently due to the extended membrane life. This has the great effect of significantly reducing the amount of radioactive waste, and also greatly reduces the amount of radiation exposure for workers, allowing them to work safely. It is something that has both.
第1図〜第8図は耐放射線性多孔質高分子膜の断面図、
第9図は膜蒸留装置の流路図、第10図〜第12図は膜
蒸留装置の構成図、第13図は中空糸膜モジユール型膜
蒸留装置の構成図、第14図は中空糸膜の断面図、第1
5図は表面にポリスチレン多孔質層を形成したPTFE
の応力−ひずみ曲線に及ぼす放射線照射の影響を示す図
である。
1:疎水性多孔質高分子基材。
2:放射線遮蔽層。
3:金属の薄膜層。
4:放射線の照射を受けて架橋する高分子に金属微粒子
が分散した層。
5:蒸発室(部)、 6:凝縮室(部)。
7:冷却伝熱面。
8:疎水性多孔質高分子膜。
放射線遮蔽多孔質板。
蒸発液人口、12:蒸発液出口。
冷却水入口、14:冷却水出口。
加熱器。
濃縮液タンク。
ポンプ。
凝縮水タンク。
高分子膜保護板。
球状内挿物、21:板状内挿物。
冷却水および凝縮水出口。
凝縮水流路。
被蒸発液流路、25:冷却水流路。
中空糸膜。
棒状内挿物。
原液入口。
冷却水室Figures 1 to 8 are cross-sectional views of radiation-resistant porous polymer membranes;
Figure 9 is a flow path diagram of a membrane distillation apparatus, Figures 10 to 12 are block diagrams of a membrane distillation apparatus, Figure 13 is a block diagram of a hollow fiber membrane modular type membrane distillation apparatus, and Figure 14 is a hollow fiber membrane diagram. Cross-sectional view of, 1st
Figure 5 shows PTFE with a polystyrene porous layer formed on its surface.
FIG. 3 is a diagram showing the influence of radiation irradiation on the stress-strain curve of . 1: Hydrophobic porous polymer base material. 2: Radiation shielding layer. 3: Metal thin film layer. 4: A layer in which fine metal particles are dispersed in a polymer that crosslinks when irradiated with radiation. 5: Evaporation chamber (part), 6: Condensation chamber (part). 7: Cooling heat transfer surface. 8: Hydrophobic porous polymer membrane. Radiation shielding porous plate. Evaporated liquid population, 12: Evaporated liquid outlet. Cooling water inlet, 14: Cooling water outlet. Heater. Concentrate tank. pump. Condensate tank. Polymer film protection plate. Spherical interpolant, 21: plate-like interpolant. Cooling water and condensate outlet. Condensate flow path. Liquid flow path to be evaporated, 25: Cooling water flow path. Hollow fiber membrane. Bar interpolation. Stock solution inlet. cooling water room
Claims (1)
くとも一方の表面に、放射線の照射を受けて架橋する高
分子を含有する多孔質層を有することを特徴とする膜蒸
留用耐放射線性多孔質高分子膜。 2、放射線の照射を受けて架橋する高分子を含有する多
孔質層が、ポリエチレン、パラフィン、ポリスチレン、
ナイロン、天然ゴム、グッタペルカ、ポリプロピレン、
ポリアクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル
アミド、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアリルエステル、
ポリビニルメチルケトン及びポリジメチルシロキサンの
うち少なくとも一つ以上を含有する多孔質層であること
を特徴とする、請求項1記載の耐放射線性多孔質高分子
膜。 3、2層以上の構造からなる多孔質膜において、少なく
とも1層に疎水性高分子を含有し、膜全体が、バブルポ
イントが0.05〜10.0kgf/cm^2で、どち
らか一方の面に10^4〜10^8rad、の放射線量
をうけたときヤング率の減少が5%以下であるか、また
はヤング率が増加する性質を有することを特徴とする耐
放射線性多孔質高分子膜。 4、被蒸発液を含む蒸発部と凝縮液を含む凝縮部と、前
記蒸発部と凝縮部との間に多孔質高分子膜を有する膜蒸
留装置において、多孔質高分子膜が請求項1乃至3のい
ずれか記載の耐放射線性多孔質高分子膜であることを特
徴とする膜蒸留装置。 5、被蒸発液を含む蒸発部と凝縮液を含む凝縮部と、前
記蒸発部と凝縮部との間に多孔質高分子膜を有する膜蒸
留装置において、蒸発部の被蒸発液と多孔質高分子膜の
間に金属元素またはカーボンを含有し気体ないしは液体
を透過する層状体、またはセラミックスから成る多孔質
体、または放射線の照射を受けて架橋する高分子を含有
する多孔質膜を配置したことを特徴とする膜蒸留装置。 6、被蒸発液を含む蒸発部と凝縮液を含む凝縮部と、前
記蒸発部と凝縮部との間に多孔質高分子膜を有する膜蒸
留装置において、蒸発部の被蒸発液中に内挿物を装填し
たことを特徴とする膜蒸留装置。 7、放射線を含む液を多孔質高分子膜を透過させたのち
前記蒸気を凝縮させる膜蒸留方法において、多孔質高分
子膜として請求項1乃至3のいずれか記載の耐放射線性
多孔質高分子膜を用いることを特徴とする膜蒸留方法。[Claims] 1. A porous membrane based on a hydrophobic polymer, characterized in that at least one surface thereof has a porous layer containing a polymer that crosslinks when irradiated with radiation. Radiation-resistant porous polymer membrane for membrane distillation. 2. The porous layer containing a polymer that crosslinks when exposed to radiation is polyethylene, paraffin, polystyrene,
Nylon, natural rubber, gutta percha, polypropylene,
Polyacrylic acid, polymethyl acrylate, polyacrylamide, polyvinyl chloride, polyvinyl allyl ester,
The radiation-resistant porous polymer film according to claim 1, characterized in that the porous layer contains at least one of polyvinylmethylketone and polydimethylsiloxane. 3. In a porous membrane with a structure of two or more layers, at least one layer contains a hydrophobic polymer, the entire membrane has a bubble point of 0.05 to 10.0 kgf/cm^2, and one of the A radiation-resistant porous polymer characterized in that the Young's modulus decreases by 5% or less or the Young's modulus increases when the surface is exposed to a radiation dose of 10^4 to 10^8 rad. film. 4. A membrane distillation apparatus having an evaporation section containing a liquid to be evaporated, a condensation section containing a condensate, and a porous polymer membrane between the evaporation section and the condensation section, wherein the porous polymer membrane is 3. A membrane distillation apparatus comprising the radiation-resistant porous polymer membrane according to any one of 3. 5. In a membrane distillation apparatus having an evaporation section containing a liquid to be evaporated, a condensation section containing a condensate, and a porous polymer membrane between the evaporation section and the condensation section, the liquid to be evaporated in the evaporation section and the porous polymer membrane are provided. Placing a layered body containing a metal element or carbon and permeable to gas or liquid, a porous body made of ceramics, or a porous membrane containing a polymer that crosslinks when exposed to radiation between molecular membranes. A membrane distillation device featuring: 6. In a membrane distillation apparatus having an evaporating section containing a liquid to be evaporated, a condensing section containing a condensed liquid, and a porous polymer membrane between the evaporating section and the condensing section, the evaporating section is inserted into the liquid to be evaporated in the evaporating section. A membrane distillation device characterized by being loaded with a substance. 7. In a membrane distillation method in which a liquid containing radiation is passed through a porous polymer membrane and the vapor is condensed, the radiation-resistant porous polymer according to any one of claims 1 to 3 is used as the porous polymer membrane. A membrane distillation method characterized by using a membrane.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1202808A JP2826346B2 (en) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Radiation-resistant porous polymer membrane and membrane separation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1202808A JP2826346B2 (en) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Radiation-resistant porous polymer membrane and membrane separation device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0368434A true JPH0368434A (en) | 1991-03-25 |
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2826346B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5552115A (en) * | 1986-02-06 | 1996-09-03 | Steris Corporation | Microbial decontamination system with components porous to anti-microbial fluids |
| JP2009151086A (en) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Canon Inc | Method for producing electrophotographic photosensitive member |
| JP2016069278A (en) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 積水化学工業株式会社 | Laminated glass interlayer film and laminated glass |
| CN108751391A (en) * | 2018-08-01 | 2018-11-06 | 武汉大学 | A kind of biofilm packing and its preparation method and application that gutta-percha is modified |
| WO2024106098A1 (en) * | 2022-11-14 | 2024-05-23 | 株式会社デンソー | Membrane separation device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6094106A (en) * | 1983-10-27 | 1985-05-27 | Nitto Electric Ind Co Ltd | Manufacture of compound membrane |
| JPS61164195A (en) * | 1985-01-16 | 1986-07-24 | 日東電工株式会社 | Method of treating nuclear power waste water |
| JPS62225209A (en) * | 1986-03-28 | 1987-10-03 | Agency Of Ind Science & Technol | Separation of liquid mixture |
| JPS6430602A (en) * | 1987-07-24 | 1989-02-01 | Agency Ind Science Techn | Water-alcohol separation membrane and its production |
| JPH01224006A (en) * | 1988-03-04 | 1989-09-07 | Hitachi Ltd | Evaporative concentrator and its operating method |
-
1989
- 1989-08-07 JP JP1202808A patent/JP2826346B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6094106A (en) * | 1983-10-27 | 1985-05-27 | Nitto Electric Ind Co Ltd | Manufacture of compound membrane |
| JPS61164195A (en) * | 1985-01-16 | 1986-07-24 | 日東電工株式会社 | Method of treating nuclear power waste water |
| JPS62225209A (en) * | 1986-03-28 | 1987-10-03 | Agency Of Ind Science & Technol | Separation of liquid mixture |
| JPS6430602A (en) * | 1987-07-24 | 1989-02-01 | Agency Ind Science Techn | Water-alcohol separation membrane and its production |
| JPH01224006A (en) * | 1988-03-04 | 1989-09-07 | Hitachi Ltd | Evaporative concentrator and its operating method |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5552115A (en) * | 1986-02-06 | 1996-09-03 | Steris Corporation | Microbial decontamination system with components porous to anti-microbial fluids |
| US5833935A (en) * | 1994-01-28 | 1998-11-10 | Steris Corporation | Microbial decontamination system with components porous to anti-microbial fluids |
| JP2009151086A (en) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Canon Inc | Method for producing electrophotographic photosensitive member |
| JP2016069278A (en) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 積水化学工業株式会社 | Laminated glass interlayer film and laminated glass |
| CN108751391A (en) * | 2018-08-01 | 2018-11-06 | 武汉大学 | A kind of biofilm packing and its preparation method and application that gutta-percha is modified |
| WO2024106098A1 (en) * | 2022-11-14 | 2024-05-23 | 株式会社デンソー | Membrane separation device |
| JP2024071142A (en) * | 2022-11-14 | 2024-05-24 | 株式会社デンソー | Membrane Separation Equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2826346B2 (en) | 1998-11-18 |
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