JPH0523547A - 溶液濃縮装置 - Google Patents
溶液濃縮装置Info
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 濃縮すべき溶液を加熱せず、浸透膜を利用し
て濃縮する。 【構成】 濃縮すべき溶液１０を浸透膜１７を介して高
濃度の濃縮補助液２２に接触させ，両液１０，２２の浸
透圧により溶液１０の水分を補助液２２に浸透させる濃
縮手段１４と、水分を吸収して希釈された希釈補助液２
７を濃縮し，濃縮手段１４に供給する再生手段２９とを
備える。
て濃縮する。 【構成】 濃縮すべき溶液１０を浸透膜１７を介して高
濃度の濃縮補助液２２に接触させ，両液１０，２２の浸
透圧により溶液１０の水分を補助液２２に浸透させる濃
縮手段１４と、水分を吸収して希釈された希釈補助液２
７を濃縮し，濃縮手段１４に供給する再生手段２９とを
備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、濃縮すべき溶液を加熱
せず、浸透圧を利用して濃縮するようにした溶液濃縮装
置に関する。
せず、浸透圧を利用して濃縮するようにした溶液濃縮装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の溶液濃縮装置は、図４に示すよう
に、第１容器１内の水２をボイラなどの熱源で加熱し、
その水蒸気３をパイプ４により第２容器５に導入する。
一方、濃縮すべき溶液６は、第３容器７を介して第２容
器５に導入し、第２容器５において、パイプ４の水蒸気
３の潜熱により加熱され、溶液６の水蒸気８がパイプ９
により第３容器７に導入され、当初の溶液６を加熱す
る。即ち、溶液６は第３容器７でまず加熱され、第２容
器５で濃縮される。
に、第１容器１内の水２をボイラなどの熱源で加熱し、
その水蒸気３をパイプ４により第２容器５に導入する。
一方、濃縮すべき溶液６は、第３容器７を介して第２容
器５に導入し、第２容器５において、パイプ４の水蒸気
３の潜熱により加熱され、溶液６の水蒸気８がパイプ９
により第３容器７に導入され、当初の溶液６を加熱す
る。即ち、溶液６は第３容器７でまず加熱され、第２容
器５で濃縮される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の前記装置の場
合、濃縮すべき溶液６が加熱されるため、熱に弱い溶
液、例えばある種の抗生物質，ある種のビタミン，高タ
ンパク液，バクテリヤ及び酵母などの微生物液，各種果
汁類，血液製剤等の薬品類，食品類などには適用し難い
という問題点がある。さらに、低温加熱で濃縮する場合
は、濃縮，即ち蒸発効率が極めて悪いという問題点があ
る。
合、濃縮すべき溶液６が加熱されるため、熱に弱い溶
液、例えばある種の抗生物質，ある種のビタミン，高タ
ンパク液，バクテリヤ及び酵母などの微生物液，各種果
汁類，血液製剤等の薬品類，食品類などには適用し難い
という問題点がある。さらに、低温加熱で濃縮する場合
は、濃縮，即ち蒸発効率が極めて悪いという問題点があ
る。
【０００４】本発明は、前記の点に留意し、濃縮すべき
溶液を加熱することなく濃縮する溶液濃縮装置を提供す
ることを目的とする。
溶液を加熱することなく濃縮する溶液濃縮装置を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の溶液濃縮装置は、濃縮すべき溶液を浸透膜
を介して高濃度の濃縮補助液に接触させ、両液の浸透圧
により溶液の水分を補助液に浸透させる濃縮手段と、水
分を吸収して希釈された希釈補助液を濃縮し，濃縮補助
液を濃縮手段に供給する再生手段とを備えたものであ
る。
に、本発明の溶液濃縮装置は、濃縮すべき溶液を浸透膜
を介して高濃度の濃縮補助液に接触させ、両液の浸透圧
により溶液の水分を補助液に浸透させる濃縮手段と、水
分を吸収して希釈された希釈補助液を濃縮し，濃縮補助
液を濃縮手段に供給する再生手段とを備えたものであ
る。
【０００６】また、再生手段により発生する水蒸気を圧
縮して高温の水蒸気を形成する圧縮手段と、この圧縮手
段による高温の水蒸気の潜熱を再生手段の補助液に給熱
する再生熱交換器を備えたものである。
縮して高温の水蒸気を形成する圧縮手段と、この圧縮手
段による高温の水蒸気の潜熱を再生手段の補助液に給熱
する再生熱交換器を備えたものである。
【０００７】
【作用】前記のように構成された本発明の溶液濃縮装置
は、濃縮手段において、濃縮すべき溶液を浸透膜を介し
て高濃度の濃縮補助液に接触させ、溶液と補助液の浸透
圧により溶液の水分を補助液に浸透させるため、溶液が
加熱されず、溶液を熱で損なうことがなく、かつ、溶液
が酸化変質する恐れもない。その上、水分を吸収して希
釈された希釈補助液が再生手段により濃縮され、再び濃
縮手段に供給されるため、補助液の補充を必要としな
い。
は、濃縮手段において、濃縮すべき溶液を浸透膜を介し
て高濃度の濃縮補助液に接触させ、溶液と補助液の浸透
圧により溶液の水分を補助液に浸透させるため、溶液が
加熱されず、溶液を熱で損なうことがなく、かつ、溶液
が酸化変質する恐れもない。その上、水分を吸収して希
釈された希釈補助液が再生手段により濃縮され、再び濃
縮手段に供給されるため、補助液の補充を必要としな
い。
【０００８】また、圧縮手段により、再生手段の水蒸気
が圧縮されて高温の水蒸気となり、その高温の水蒸気の
潜熱が再生熱交換器により再生手段の補助液に給熱され
るため、再生手段における熱エネルギが節減され、運転
効率が向上する。
が圧縮されて高温の水蒸気となり、その高温の水蒸気の
潜熱が再生熱交換器により再生手段の補助液に給熱され
るため、再生手段における熱エネルギが節減され、運転
効率が向上する。
【０００９】
【実施例】実施例について図１ないし図３を参照して説
明する。 （実施例１）まず、実施例１を示した図１において、濃
縮すべき溶液１０は、パイプ１１，ポンプ１２，流量調
整弁１３を経て濃縮装置１４の一側に流入する。この濃
縮手段１４は、容器１５の天板から下方に、底板から上
方へ、複数枚の整流板１６が交互にジグザグ状に設けら
れ、各整流板１６の中間位置に１枚の浸透膜１７がジグ
ザグ状に配設され、浸透膜１７により下側の流路１８と
上側の流路１９が形成されている。そして、容器１５の
一側から流入した濃縮すべき溶液１０は、下側の流路１
８を通り容器１５の他側から流出し、流量調整弁２０を
経て濃縮された溶液２１となる。
明する。 （実施例１）まず、実施例１を示した図１において、濃
縮すべき溶液１０は、パイプ１１，ポンプ１２，流量調
整弁１３を経て濃縮装置１４の一側に流入する。この濃
縮手段１４は、容器１５の天板から下方に、底板から上
方へ、複数枚の整流板１６が交互にジグザグ状に設けら
れ、各整流板１６の中間位置に１枚の浸透膜１７がジグ
ザグ状に配設され、浸透膜１７により下側の流路１８と
上側の流路１９が形成されている。そして、容器１５の
一側から流入した濃縮すべき溶液１０は、下側の流路１
８を通り容器１５の他側から流出し、流量調整弁２０を
経て濃縮された溶液２１となる。
【００１０】一方、高濃度の濃縮補助液２２は、パイプ
２３，熱交換器２４，ポンプ２５，流量調整弁２６を経
て、容器１５の上側の流路１９に他側から流入して一側
から流出する。この補助液２２は、ＮａＣｌ，ＬｉＢ
ｒ，その他，塩類等の高濃度のものからなり、濃縮すべ
き溶液１０が浸透膜１７を介して補助液２２に接触する
ことにより、両液１０，２２の浸透圧により、溶液１０
の水分が補助液２２に浸透し、溶液１０の濃縮が行われ
る。
２３，熱交換器２４，ポンプ２５，流量調整弁２６を経
て、容器１５の上側の流路１９に他側から流入して一側
から流出する。この補助液２２は、ＮａＣｌ，ＬｉＢ
ｒ，その他，塩類等の高濃度のものからなり、濃縮すべ
き溶液１０が浸透膜１７を介して補助液２２に接触する
ことにより、両液１０，２２の浸透圧により、溶液１０
の水分が補助液２２に浸透し、溶液１０の濃縮が行われ
る。
【００１１】また、浸透膜１７は、濃縮すべき溶液１０
の種類や濃縮補助液２２の種類に応じ、セルロース系や
非セルロース系の通常逆浸透装置等に使用されている逆
浸透膜その他の浸透膜が必要に応じて使い分けられる。
の種類や濃縮補助液２２の種類に応じ、セルロース系や
非セルロース系の通常逆浸透装置等に使用されている逆
浸透膜その他の浸透膜が必要に応じて使い分けられる。
【００１２】そして、濃縮手段１４において濃縮すべき
溶液１０の水分を吸収して希釈された希釈補助液２７
は、パイプ２８，熱交換器２４を経て再生手段２９に流
入し、バーナ等の加熱手段３０により加熱され、濃縮補
助液２２となる。この加熱手段３０は、燃焼方式のほ
か、電熱，蒸気，加圧高温水等、高温熱源が適宜使用さ
れる。
溶液１０の水分を吸収して希釈された希釈補助液２７
は、パイプ２８，熱交換器２４を経て再生手段２９に流
入し、バーナ等の加熱手段３０により加熱され、濃縮補
助液２２となる。この加熱手段３０は、燃焼方式のほ
か、電熱，蒸気，加圧高温水等、高温熱源が適宜使用さ
れる。
【００１３】そして、前記濃縮手段１４において、濃縮
すべき溶液１０の水分が浸透圧により浸透膜１７を通し
て濃縮補助液２２に吸収されるので、過大な加圧装置を
使用しなくてよい。また、高い浸透圧をかけなくても自
然に浸透するため、浸透装置即ち濃縮手段１４が簡略化
され、かつ、浸透膜１７も薄くでき、より高い浸透性能
を得ることができる。なお、濃縮すべき溶液１０側を加
圧すると、浸透効率を高めることができ、濃縮補助液２
２が濃縮すべき溶液１０側へ漏洩することが防止され
る。
すべき溶液１０の水分が浸透圧により浸透膜１７を通し
て濃縮補助液２２に吸収されるので、過大な加圧装置を
使用しなくてよい。また、高い浸透圧をかけなくても自
然に浸透するため、浸透装置即ち濃縮手段１４が簡略化
され、かつ、浸透膜１７も薄くでき、より高い浸透性能
を得ることができる。なお、濃縮すべき溶液１０側を加
圧すると、浸透効率を高めることができ、濃縮補助液２
２が濃縮すべき溶液１０側へ漏洩することが防止され
る。
【００１４】（実施例２）実施例２を示した図２は、図
１の再生手段２９に脱気した凝縮手段３１を接続したも
のであり、再生手段２９の水蒸気を通路３２を通って凝
縮手段３１に流入し、伝達管３３の冷却水により水蒸気
を冷却して冷却水とし、再生手段２９における希釈補助
液２７の蒸発効率を高める。
１の再生手段２９に脱気した凝縮手段３１を接続したも
のであり、再生手段２９の水蒸気を通路３２を通って凝
縮手段３１に流入し、伝達管３３の冷却水により水蒸気
を冷却して冷却水とし、再生手段２９における希釈補助
液２７の蒸発効率を高める。
【００１５】（実施例３）実施例３を示した図３は、図
１の再生手段２９で発生した水蒸気の通路３２に、水蒸
気を断熱圧縮して高温の水蒸気を形成する圧縮手段３４
を設けるとともに、圧縮手段３４により形成された高温
の水蒸気の潜熱を、再生手段２９の補助液２２に給熱す
る再生熱交換器３５を設けた点である。この場合、再生
熱交換器３５で高温の水蒸気を凝結させることにより、
再生手段２９で発生した水蒸気よりも高い温度で潜熱を
回収することができる。
１の再生手段２９で発生した水蒸気の通路３２に、水蒸
気を断熱圧縮して高温の水蒸気を形成する圧縮手段３４
を設けるとともに、圧縮手段３４により形成された高温
の水蒸気の潜熱を、再生手段２９の補助液２２に給熱す
る再生熱交換器３５を設けた点である。この場合、再生
熱交換器３５で高温の水蒸気を凝結させることにより、
再生手段２９で発生した水蒸気よりも高い温度で潜熱を
回収することができる。
【００１６】例えば、再生手段２９において１００℃＝
１Kg／cm2 で蒸発した水蒸気を圧縮手段３４により３０
％圧縮し、１．３Kg／cm2 に昇圧することにより約１２
５℃の水蒸気を得ることができ、再生手段２９の１００
℃の補助液２２に対して充分給熱することができる。な
お、圧縮手段３４による昇圧圧力，即ち昇温温度は、必
要に応じて任意に設定する。
１Kg／cm2 で蒸発した水蒸気を圧縮手段３４により３０
％圧縮し、１．３Kg／cm2 に昇圧することにより約１２
５℃の水蒸気を得ることができ、再生手段２９の１００
℃の補助液２２に対して充分給熱することができる。な
お、圧縮手段３４による昇圧圧力，即ち昇温温度は、必
要に応じて任意に設定する。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載する効果を奏する。濃縮手段１
４において、濃縮すべき溶液１０を浸透膜１７を介して
高濃度の濃縮補助液２２に接触させ、溶液１０と補助液
２２の浸透圧により溶液１０の水分を補助液２２に浸透
させるため、溶液１０が加熱されず、溶液１０を熱で損
なう心配がなく、かつ、溶液１０の酸化変質を防止する
ことができる。その上、水分を吸収して希釈された希釈
補助液２７が再生手段２９により濃縮され、再び濃縮手
段１４に供給されるため、補助液２２の補充を必要とし
ない。
ているので、以下に記載する効果を奏する。濃縮手段１
４において、濃縮すべき溶液１０を浸透膜１７を介して
高濃度の濃縮補助液２２に接触させ、溶液１０と補助液
２２の浸透圧により溶液１０の水分を補助液２２に浸透
させるため、溶液１０が加熱されず、溶液１０を熱で損
なう心配がなく、かつ、溶液１０の酸化変質を防止する
ことができる。その上、水分を吸収して希釈された希釈
補助液２７が再生手段２９により濃縮され、再び濃縮手
段１４に供給されるため、補助液２２の補充を必要とし
ない。
【００１８】また、圧縮手段３４により、再生手段２９
の水蒸気が圧縮されて高温の水蒸気となり、その高温の
水蒸気の潜熱が再生熱交換器３５により再生手段２９の
補助液２２に給熱されるため、再生手段２９における加
熱手段の熱エネルギを節減することができ、運転効率を
向上することができる。
の水蒸気が圧縮されて高温の水蒸気となり、その高温の
水蒸気の潜熱が再生熱交換器３５により再生手段２９の
補助液２２に給熱されるため、再生手段２９における加
熱手段の熱エネルギを節減することができ、運転効率を
向上することができる。
【図１】本発明の実施例１の系統図である。
【図２】本発明の実施例２の系統図である。
【図３】本発明の実施例３の系統図である。
【図４】従来例の系統図である。
１０ 濃縮すべき溶液
１４ 濃縮手段
１７ 浸透膜
２２ 濃縮補助液
２７ 希釈補助液
２９ 再生手段
３４ 圧縮手段
３５ 再生熱交換器
Claims (2)
- 【請求項１】 濃縮すべき溶液を浸透膜を介して高濃度
の濃縮補助液に接触させ，前記両液の浸透圧により前記
溶液の水分を前記補助液に浸透させる濃縮手段と、前記
水分を吸収して希釈された希釈補助液を濃縮し，前記濃
縮手段に供給する再生手段とを備えた溶液濃縮装置。 - 【請求項２】 再生手段により発生する水蒸気を圧縮し
て高温の水蒸気を形成する圧縮手段と、該圧縮手段によ
る高温の水蒸気の潜熱を前記再生手段の補助液に給熱す
る再生熱交換器を備えた請求項１記載の溶液濃縮装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20496391A JPH0523547A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 溶液濃縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20496391A JPH0523547A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 溶液濃縮装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0523547A true JPH0523547A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16499204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20496391A Pending JPH0523547A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 溶液濃縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0523547A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003035233A1 (en) * | 2001-10-26 | 2003-05-01 | Nec Corporation | Separating device, analysis system, separation method and method for manufacture of separating device |
| JP2012512740A (ja) * | 2008-12-18 | 2012-06-07 | シェブロン ユー．エス．エー． インコーポレイテッド | 有機水溶液を脱水するためのプロセス及びシステム |
| JP2016150308A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 株式会社ササクラ | 経口又は外用液体の濃縮装置及び濃縮方法 |
| US10832922B2 (en) | 2015-12-11 | 2020-11-10 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
| US10892319B2 (en) | 2016-08-19 | 2021-01-12 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
-
1991
- 1991-07-19 JP JP20496391A patent/JPH0523547A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003035233A1 (en) * | 2001-10-26 | 2003-05-01 | Nec Corporation | Separating device, analysis system, separation method and method for manufacture of separating device |
| JP2012512740A (ja) * | 2008-12-18 | 2012-06-07 | シェブロン ユー．エス．エー． インコーポレイテッド | 有機水溶液を脱水するためのプロセス及びシステム |
| JP2016150308A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 株式会社ササクラ | 経口又は外用液体の濃縮装置及び濃縮方法 |
| US10832922B2 (en) | 2015-12-11 | 2020-11-10 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
| US10892319B2 (en) | 2016-08-19 | 2021-01-12 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
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