JPH0368434A - 耐放射線性多孔質高分子膜及び膜分離装置 - 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、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。

〔従来の技術〕

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。

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
。

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。

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。

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。

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。

〔発明が解決しようとする課題〕

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。

〔課題を解決するための手段〕

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔作　用〕

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例について詳述する。

〈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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〈実施例２〉 本発明の膜蒸留装置の実施例である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〈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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔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。

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。

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。

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、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。 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。