JPH0559774B2 - - Google Patents
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- JPH0559774B2 JPH0559774B2 JP60042556A JP4255685A JPH0559774B2 JP H0559774 B2 JPH0559774 B2 JP H0559774B2 JP 60042556 A JP60042556 A JP 60042556A JP 4255685 A JP4255685 A JP 4255685A JP H0559774 B2 JPH0559774 B2 JP H0559774B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- block
- membrane
- separation device
- macroporous
- liquid
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/06—Tubular membrane modules
- B01D63/061—Manufacturing thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/06—Tubular membrane modules
- B01D63/066—Tubular membrane modules with a porous block having membrane coated passages
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、膜分離装置に係る。本発明の分離装
置は、平行な複数個の長手方向通路が貫通された
マクロポーラスブロツクであつて、各通路の表面
が、有機材料又は焼結セラミツク材料からなり、
ブロツクより微細な多孔度を有するか、又は拡散
によつて透過することができる膜で被覆されてい
るマクロポーラスブロツクからなる膜分離装置で
ある。本発明装置は更に、通路の第１端に精製す
べき液体を導入する手段と、膜とマクロポーラス
ブロツクとを通過してマクロポーラスブロツクの
外面に到達した精製済液体を収集する手段と、通
路の他端で残留液体を収集する手段とを含む。本
発明は更に、この種の装置の製作法に係る。
置は、平行な複数個の長手方向通路が貫通された
マクロポーラスブロツクであつて、各通路の表面
が、有機材料又は焼結セラミツク材料からなり、
ブロツクより微細な多孔度を有するか、又は拡散
によつて透過することができる膜で被覆されてい
るマクロポーラスブロツクからなる膜分離装置で
ある。本発明装置は更に、通路の第１端に精製す
べき液体を導入する手段と、膜とマクロポーラス
ブロツクとを通過してマクロポーラスブロツクの
外面に到達した精製済液体を収集する手段と、通
路の他端で残留液体を収集する手段とを含む。本
発明は更に、この種の装置の製作法に係る。
発明が解決しようとする問題点
既にフランス特許公開第2061933号には、平行
な長手方向が開設されており該通路の内面に限外
過膜が備えられているアルミナ製の円柱状マク
ロポーラスブロツクから成る過装置が処理され
ている。また、米国特許第4069157号には、多数
の平行通路が開設されておりこれら通路に限外
過膜が備えられたセラミツクブロツクから成る限
外過装置が記載されている。
な長手方向が開設されており該通路の内面に限外
過膜が備えられているアルミナ製の円柱状マク
ロポーラスブロツクから成る過装置が処理され
ている。また、米国特許第4069157号には、多数
の平行通路が開設されておりこれら通路に限外
過膜が備えられたセラミツクブロツクから成る限
外過装置が記載されている。
上記特許の装置では、過すべき液体は入口チ
ヤンバからブロツクの入口端に到達し通路を通つ
てブロツクの出口端から出口チヤンバに到達す
る。液は通路の膜と膜より粗い細孔をもつブロ
ツクとを径方向に順次通過しブロツクの外側で回
収される。また出口チヤンバに到達した残留液体
は別個に収集されて再利用される。
ヤンバからブロツクの入口端に到達し通路を通つ
てブロツクの出口端から出口チヤンバに到達す
る。液は通路の膜と膜より粗い細孔をもつブロ
ツクとを径方向に順次通過しブロツクの外側で回
収される。また出口チヤンバに到達した残留液体
は別個に収集されて再利用される。
これら装置では、ブロツクの入口端で過すべ
き液体のリークが生じ、ブロツクの出口端で残留
液体のリークが生じる。漏出液体は通路間でブロ
ツクと接触する。通路間のブロツクを細孔サイズ
が膜の細孔サイズより粗いので、漏出液体の幾分
かは、ブロツクを通過して液に合流し液の純
度が低下する。従つて、高純度を得るためには複
数回の過処理を連続的に実施する必要がある。
き液体のリークが生じ、ブロツクの出口端で残留
液体のリークが生じる。漏出液体は通路間でブロ
ツクと接触する。通路間のブロツクを細孔サイズ
が膜の細孔サイズより粗いので、漏出液体の幾分
かは、ブロツクを通過して液に合流し液の純
度が低下する。従つて、高純度を得るためには複
数回の過処理を連続的に実施する必要がある。
ブロツクを平行な密封ガスケツト間に取付ける
ことは勿論可能であろう。しかし乍ら、このよう
な取付作業は難しくしかもリークを完全に阻止す
ることはできない。
ことは勿論可能であろう。しかし乍ら、このよう
な取付作業は難しくしかもリークを完全に阻止す
ることはできない。
本発明の目的は、極めて有効な密封性とすぐれ
た機械的強度とを備えており高純度の精製液体を
得ることが可能な膜分離装置、特に過装置を提
供することである。
た機械的強度とを備えており高純度の精製液体を
得ることが可能な膜分離装置、特に過装置を提
供することである。
問題点を解決するための手段
本発明装置の特徴は、マクロポーラスブロツク
の孔が、ブロツクの外面からブロツクの厚みの少
なくとも一部分に及んでミクロポーラス材料から
なる充填材料で充填されており、前記ミクロポー
ラス材料は、、ブロツク末端から精製済み液体収
集手段までのブロツク内部の液体経路の最大直径
が、バブルポイント法によつて測定して、通路を
被覆する前記膜が有する孔の細孔直径又は拡散透
過性の等価細孔直径以下となるようなものである
ことである。
の孔が、ブロツクの外面からブロツクの厚みの少
なくとも一部分に及んでミクロポーラス材料から
なる充填材料で充填されており、前記ミクロポー
ラス材料は、、ブロツク末端から精製済み液体収
集手段までのブロツク内部の液体経路の最大直径
が、バブルポイント法によつて測定して、通路を
被覆する前記膜が有する孔の細孔直径又は拡散透
過性の等価細孔直径以下となるようなものである
ことである。
ブロツクの孔を充填する材料は、マクロポーラ
スブロツクと等しい組成を有するセラミツクを焼
結したミクロポーラス材料から成り得る。この場
合、過装置の製造の際、又は、高熱流体の過
もしくは使用以前の高熱流体による洗浄もしくは
水蒸気殺菌の如き種々の処理を行なう際に、支持
体と充填材料との膨張率が等しいので示差熱応力
によるブロツク亀裂が生じる恐れが殆んどない。
また、充填材料の耐食性も支持体と同じく高い。
スブロツクと等しい組成を有するセラミツクを焼
結したミクロポーラス材料から成り得る。この場
合、過装置の製造の際、又は、高熱流体の過
もしくは使用以前の高熱流体による洗浄もしくは
水蒸気殺菌の如き種々の処理を行なう際に、支持
体と充填材料との膨張率が等しいので示差熱応力
によるブロツク亀裂が生じる恐れが殆んどない。
また、充填材料の耐食性も支持体と同じく高い。
更に、マクロポーラスブロツクと膜とが等しい
組成を有することも多い。この場合にも、装置全
体が等しい膨張率と耐食性とを有するという利点
が得られる。
組成を有することも多い。この場合にも、装置全
体が等しい膨張率と耐食性とを有するという利点
が得られる。
更に、ブロツク末端含浸材料が膜形成用粉末と
同組成及び同粒度の粉末から得られる場合、膜と
含浸材料とに別々の焼結処理を行なう必要がな
い。
同組成及び同粒度の粉末から得られる場合、膜と
含浸材料とに別々の焼結処理を行なう必要がな
い。
また、充填材料がほうろうであつてもよい。
ほうろうの場合、膜の末端をほうろうで被覆し
てもよいが、ほうろうの焼成温度が膜の焼結温度
より高いときはほうろうを含浸させてから膜を形
成し膜でほうろうを被覆するとフイルタの製造が
簡単である。
てもよいが、ほうろうの焼成温度が膜の焼結温度
より高いときはほうろうを含浸させてから膜を形
成し膜でほうろうを被覆するとフイルタの製造が
簡単である。
いずれにしても、充填材料としてほうろうを使
用する場合、ほうろうの焼成温度と膜の焼結温度
とが異なる温度であるときは別個のほうろう処理
が必要である。また、装置を腐食性液体の過に
使用する必要があるときは、マクロポーラスブロ
ツクとほぼ等しい熱膨張率と高い耐食性とをもつ
ようにほうろうの組成を選択するのが望ましい。
用する場合、ほうろうの焼成温度と膜の焼結温度
とが異なる温度であるときは別個のほうろう処理
が必要である。また、装置を腐食性液体の過に
使用する必要があるときは、マクロポーラスブロ
ツクとほぼ等しい熱膨張率と高い耐食性とをもつ
ようにほうろうの組成を選択するのが望ましい。
充填材料がマクロポーラスブロツクと同じ組成
の焼結セラミツク材料であるときは、膜過装置
の製法の特徴は、マクロポーラスブロツクと同じ
組成の充填用セラミツク材料粉末の十分に解こう
した高粘度の濃厚スリツプを調製するステツプ
と、好ましくは前記スリツプの超音波撹拌を維持
し乍らマクロポーラスブロツクの各末端を前記ス
リツプに順次浸漬するステツプと含浸材料を焼結
するステツプとを含むことである。
の焼結セラミツク材料であるときは、膜過装置
の製法の特徴は、マクロポーラスブロツクと同じ
組成の充填用セラミツク材料粉末の十分に解こう
した高粘度の濃厚スリツプを調製するステツプ
と、好ましくは前記スリツプの超音波撹拌を維持
し乍らマクロポーラスブロツクの各末端を前記ス
リツプに順次浸漬するステツプと含浸材料を焼結
するステツプとを含むことである。
長手方向通路に膜を付着させる前にマクロポー
ラスブロツクの末端を含浸処理するのが好まし
い。
ラスブロツクの末端を含浸処理するのが好まし
い。
充填材料がほうろうの場合、過装置の製法の
特徴は、ほうろう粉末の濃厚スリツプを調製する
ステツプと、好ましくは前記スリツプの超音波撹
拌状態を維持しつつマクロポーラスブロツクの各
末端を前記スリツプに順次浸漬するステツプと、
ほうろうを焼成するステツプとを含むことであ
る。
特徴は、ほうろう粉末の濃厚スリツプを調製する
ステツプと、好ましくは前記スリツプの超音波撹
拌状態を維持しつつマクロポーラスブロツクの各
末端を前記スリツプに順次浸漬するステツプと、
ほうろうを焼成するステツプとを含むことであ
る。
必要な場合、マクロポーラスブロツクの末端の
浸漬処理とほうろう焼成処理とを複数回反復す
る。また、真空下でマクロポーラスブロツクの含
浸を行なつてもよい。
浸漬処理とほうろう焼成処理とを複数回反復す
る。また、真空下でマクロポーラスブロツクの含
浸を行なつてもよい。
実施例
本発明の過装置の具体例及びその製作法を添
付図面に基いて非限定的に以下に説明する。
付図面に基いて非限定的に以下に説明する。
第１図の公知過装置の断面図では長手方向通
路を判り易いように２つだけ示したが一般にはこ
の種の装置がより多数の通路を含むことが理解さ
れよう。本発明の過装置を示す他の図について
も同様である。
路を判り易いように２つだけ示したが一般にはこ
の種の装置がより多数の通路を含むことが理解さ
れよう。本発明の過装置を示す他の図について
も同様である。
マクロポーラスブロツクは符号２，３の如き通
路を含んでおり、該通路は過膜４，５を夫々備
える。
路を含んでおり、該通路は過膜４，５を夫々備
える。
液収集チヤンバ６はガスケツト８によつて出
口の残留流体収集チヤンバ７から分離される。別
のガスケツト又はシール９が通路の末端を除くブ
ロツク端面を被覆している。２つのチヤンバは金
属ケーシング１０で包囲されている。
口の残留流体収集チヤンバ７から分離される。別
のガスケツト又はシール９が通路の末端を除くブ
ロツク端面を被覆している。２つのチヤンバは金
属ケーシング１０で包囲されている。
矢印１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、残留液体が出
口チヤンバから液収集チヤンバに侵入する経路
を示す。
口チヤンバから液収集チヤンバに侵入する経路
を示す。
第２図及び第３図に於いて、マクロポーラスア
ルミナブロツク１２の長手方向通路の周囲全体が
ミクロポーラスセラミツクから成る過膜４，５
で被覆されている。ブロツク１２の末端のゾーン
１３に膜形成粉末と同じ粒度の粉末から得られた
焼結セラミツク微粒子１７が含浸されており、こ
れら微粒子はマクロポーラスブロツクの比較的粗
い焼結粒子１５間の間〓を充填する。
ルミナブロツク１２の長手方向通路の周囲全体が
ミクロポーラスセラミツクから成る過膜４，５
で被覆されている。ブロツク１２の末端のゾーン
１３に膜形成粉末と同じ粒度の粉末から得られた
焼結セラミツク微粒子１７が含浸されており、こ
れら微粒子はマクロポーラスブロツクの比較的粗
い焼結粒子１５間の間〓を充填する。
マクロポーラスブロツクの非含浸ゾーン１４は
荒い細孔１６を形成する焼結粒子１５から成る。
マクロポーラスブロツクは、例えば高さ30mmの六
角柱の形状を有しており、内部には19個の平行通
路が六角形の管束状に配置されている。平均細孔
直径は15μであり気孔率は15％である。通路の直
径は４mmであり通路の軸間距離は6.5mmである。
荒い細孔１６を形成する焼結粒子１５から成る。
マクロポーラスブロツクは、例えば高さ30mmの六
角柱の形状を有しており、内部には19個の平行通
路が六角形の管束状に配置されている。平均細孔
直径は15μであり気孔率は15％である。通路の直
径は４mmであり通路の軸間距離は6.5mmである。
通路の内部に以下の方法で細孔直径1μの膜を
形成する。
形成する。
先ず、以下の組成をもち20℃での粒度30センチ
ポワズの懸濁液で通路内壁を被覆する。
ポワズの懸濁液で通路内壁を被覆する。
−平均粒度2μのアルミナ 100ｇ
−ローヌ・プーラン（Rho^ne−Poulenc）社のポ
リビニルアルコール“Rhodoviol4／125” 30ｇ −グリセリン 150ｇ −エタノール 550ｇ −水 360ｇ この懸濁液を多孔質ブロツクの通路に入れ約５
秒間維持して通路から出す。次に、通路内壁に付
着した懸濁液の層を乾燥させ、各通路の内部をブ
ラシ掛けで余剰のアルミナを除去する。次に、酸
化性雰囲気中で1500℃で焼成する。その結果、膜
厚20乃至30μで平均細孔直径1μの膜が各通路内に
形成される。
リビニルアルコール“Rhodoviol4／125” 30ｇ −グリセリン 150ｇ −エタノール 550ｇ −水 360ｇ この懸濁液を多孔質ブロツクの通路に入れ約５
秒間維持して通路から出す。次に、通路内壁に付
着した懸濁液の層を乾燥させ、各通路の内部をブ
ラシ掛けで余剰のアルミナを除去する。次に、酸
化性雰囲気中で1500℃で焼成する。その結果、膜
厚20乃至30μで平均細孔直径1μの膜が各通路内に
形成される。
マクロポーラスブロツクの末端を以下の実施例
に記載の方法で含浸処理する。
に記載の方法で含浸処理する。
実施例 １
前記の如きアルキナ過膜を備えた通路をもつ
ブロツク末端のアルミナ含浸処理 適当な界面活性剤例えばポリプラスチツク
（Polyplastic）社の製品Darvan Ｃによつて最大
限まで解こうした平均粒径2μのアルミナ粒子の
スリツプを調製する。
ブロツク末端のアルミナ含浸処理 適当な界面活性剤例えばポリプラスチツク
（Polyplastic）社の製品Darvan Ｃによつて最大
限まで解こうした平均粒径2μのアルミナ粒子の
スリツプを調製する。
該スリツプは以下の重量組成を有する。
アルミナ 63％
Darvan Ｃ 1.3％
ポリビニルアルコール（ローヌ・プーラン社の
Rhodoviol4／125） 0.3％ 水 35.4％ スリツプ浴２１を収集した容器２０を有してお
り底部に超音波発生器２２を備えた第４図の装置
を用いてブロツクの各末端を含浸処理する。含浸
ゾーン２３が漸増してブロツク末端から約25mmま
で伸びる。ブロツクの外面と通路の内壁とを拭つ
て余剰のスリツプを除去し、ブロツクの末端を乾
燥させ、次に、酸化性雰囲気中で1500℃に加熱す
る。その結果、平均細孔直径1μで互いに連通し
た巨大細孔（macropore）をもたない焼結粒子の
含浸ゾーンが形成される。バルブポイント試験を
用い、過すべき流体を通過させ得るような直径
1μより大きい細孔が存在しないことが確認され
た。
Rhodoviol4／125） 0.3％ 水 35.4％ スリツプ浴２１を収集した容器２０を有してお
り底部に超音波発生器２２を備えた第４図の装置
を用いてブロツクの各末端を含浸処理する。含浸
ゾーン２３が漸増してブロツク末端から約25mmま
で伸びる。ブロツクの外面と通路の内壁とを拭つ
て余剰のスリツプを除去し、ブロツクの末端を乾
燥させ、次に、酸化性雰囲気中で1500℃に加熱す
る。その結果、平均細孔直径1μで互いに連通し
た巨大細孔（macropore）をもたない焼結粒子の
含浸ゾーンが形成される。バルブポイント試験を
用い、過すべき流体を通過させ得るような直径
1μより大きい細孔が存在しないことが確認され
た。
また、ブロツクの細孔に付着したアルミナ重量
が、含浸ゾーンの細孔体積に等しい量のスリツプ
中に含まれたアルミナ重量に等しいこと、即ち、
スリツプがブロツクの細孔内に完全に浸透し液体
の優先的浸透は生じなかつたことも確認し得る。
が、含浸ゾーンの細孔体積に等しい量のスリツプ
中に含まれたアルミナ重量に等しいこと、即ち、
スリツプがブロツクの細孔内に完全に浸透し液体
の優先的浸透は生じなかつたことも確認し得る。
実施例 ２
２層アルミナ過膜を備えた通路をもつブロツ
クの末端のアルミナ含浸処理 先ず、前記同様にして膜厚20乃至30μで平均細
孔直径1μの第１アルミナ過層を通路に付着さ
せる。
クの末端のアルミナ含浸処理 先ず、前記同様にして膜厚20乃至30μで平均細
孔直径1μの第１アルミナ過層を通路に付着さ
せる。
次に、平均粒径0.5μのアルミナ粒子のスリツプ
を用い第２の通路内壁被覆処理を行なつて、第１
層より微細な細孔サイズをもつ第２の過層を通
路に付着させる。このスリツプを乾燥させ酸化性
雰囲気中で1300℃に加熱する。この結果、膜厚20
乃至30μで平均細孔直径約0.2μの第２層が形成さ
れる。
を用い第２の通路内壁被覆処理を行なつて、第１
層より微細な細孔サイズをもつ第２の過層を通
路に付着させる。このスリツプを乾燥させ酸化性
雰囲気中で1300℃に加熱する。この結果、膜厚20
乃至30μで平均細孔直径約0.2μの第２層が形成さ
れる。
次に、実施例１と同様にブロツクの末端に同じ
組成のスリツプを含浸させる。但し、スリツプの
アルミナ粒子は膜の第２層を形成する粒子と同じ
0.5μの平均粒径をもつ。このブロツク末端を含浸
処理後、乾燥させ、酸化性雰囲気中で1300℃に加
熱する。この場合にもまた、ブロツクの細孔に付
着したアルミナの重量が、含浸ゾーンの気孔の体
積に等しい量のスリツプ中のアルミナの重量に等
しいことを確認できる。バブルポイント試験で、
含浸ゾーンには0.2μを上回る直径の細孔が存在し
ないこと、即ち過すべき液体を通過せしめる大
きさの細孔が存在しないことを確認し得る。
組成のスリツプを含浸させる。但し、スリツプの
アルミナ粒子は膜の第２層を形成する粒子と同じ
0.5μの平均粒径をもつ。このブロツク末端を含浸
処理後、乾燥させ、酸化性雰囲気中で1300℃に加
熱する。この場合にもまた、ブロツクの細孔に付
着したアルミナの重量が、含浸ゾーンの気孔の体
積に等しい量のスリツプ中のアルミナの重量に等
しいことを確認できる。バブルポイント試験で、
含浸ゾーンには0.2μを上回る直径の細孔が存在し
ないこと、即ち過すべき液体を通過せしめる大
きさの細孔が存在しないことを確認し得る。
また、同じ処理を以下の順序、即ち、
−細孔直径1μの膜層の付着、
−該層の焼結、
−ブロツクの末端の含浸、
−細孔直径0.2μの第２膜層の付着。
−単一加熱処理による第２膜層と含浸層との双方
の焼成。
の焼成。
実施例 ３
ブロツク末端に対するほうろう含浸処理
ブロツクの末端にほうろうを含浸させる。含浸
ゾーンを第５図に符号２４で示す。
ゾーンを第５図に符号２４で示す。
平均細孔直径が夫々1μ及び0.2μの２つの層から
成るアルミナ過膜で通路が被覆されたマクロポ
ーラスブロツクを用いる。
成るアルミナ過膜で通路が被覆されたマクロポ
ーラスブロツクを用いる。
使用ほうろうは以下の重量組成を有する。
SiO2 72％
Al2O3 14％
MgO ４％
CaO 4.5％
K2O ３％
Na2O 2.5％
上記ほうろうを粉砕し、平均粒径約1μの粉末
にする。次に、以下の重量組成のスリツプを調製
する。
にする。次に、以下の重量組成のスリツプを調製
する。
粉末ホウロウ 54.5％
水 43.7％
ポリビニルアルコール（ローヌ・プーラン社の
Rhodoviol4／125） 0.3％ 界面活性剤 Darvan Ｃ（ポリプラスチツク社）
1.5％ 極めて十分に解こうしたスリツプが得られる。
このスリツプを超音波撹拌槽に流し込む（第４図
参照）。ブロツクの各末端を液体中に深さ15mmま
で浸漬し、超音波撹拌しながら浸漬を30分間維持
する。30分間浸漬後に、スリツプはブロツクの末
端から20mmの部分までブロツクの細孔に浸透して
いる（浸漬部分15mm＋毛管現象によるスリツプ上
昇部分５mm）。スリツプ浴からブロツクを取出し、
吸収されたスリツプを乾燥させる。両端の含浸処
理跡、酸化性雰囲気中で1300℃に加熱する。第１
回目の含浸が不十分で含浸ゾーンが適切にシール
されない場合には、含浸、乾燥、加熱の工程をも
う一度繰り返すとよい。バルブポイント試験によ
つて含浸ゾーンが適切にシールされたことを確認
できる。このとき顕微鏡観察によれば含浸ゾーン
でブロツクの細孔全部が閉鎖されている。
Rhodoviol4／125） 0.3％ 界面活性剤 Darvan Ｃ（ポリプラスチツク社）
1.5％ 極めて十分に解こうしたスリツプが得られる。
このスリツプを超音波撹拌槽に流し込む（第４図
参照）。ブロツクの各末端を液体中に深さ15mmま
で浸漬し、超音波撹拌しながら浸漬を30分間維持
する。30分間浸漬後に、スリツプはブロツクの末
端から20mmの部分までブロツクの細孔に浸透して
いる（浸漬部分15mm＋毛管現象によるスリツプ上
昇部分５mm）。スリツプ浴からブロツクを取出し、
吸収されたスリツプを乾燥させる。両端の含浸処
理跡、酸化性雰囲気中で1300℃に加熱する。第１
回目の含浸が不十分で含浸ゾーンが適切にシール
されない場合には、含浸、乾燥、加熱の工程をも
う一度繰り返すとよい。バルブポイント試験によ
つて含浸ゾーンが適切にシールされたことを確認
できる。このとき顕微鏡観察によれば含浸ゾーン
でブロツクの細孔全部が閉鎖されている。
実施例 ４
ブロツクの末端に対するほうろう含浸処理と
過膜層被覆処理 この実施例は第６図で示される。即ち、膜層が
ブロツク末端の含浸材料を被覆している。
過膜層被覆処理 この実施例は第６図で示される。即ち、膜層が
ブロツク末端の含浸材料を被覆している。
マクロポーラスブロツクの通路に第１膜層を形
成し、次に実施例３の方法で末端にほうろう２４
を含浸させて末端シールする。次に該通路に二酸
化チタンTiO2の第２膜層を形成する。
成し、次に実施例３の方法で末端にほうろう２４
を含浸させて末端シールする。次に該通路に二酸
化チタンTiO2の第２膜層を形成する。
第２膜層は以下の重量組成のスリツプから形成
される。
される。
−平均粒径0.2μの二酸化チタン（ルチル）TiO2
2.5％ −粘度５ポワズになるまでポリエチレングリコー
ル（ユニオンカーバイト社のCarbowax 400
c.c.）を加えた水 97.3％ −界面活性剤Dervan Ｃ（ポリプラスチツク社）
0.2％ 焼成温度を1000℃に抑えて、ほうろうのペース
ト状軟化点即ち約1300℃より低温に維持する。
2.5％ −粘度５ポワズになるまでポリエチレングリコー
ル（ユニオンカーバイト社のCarbowax 400
c.c.）を加えた水 97.3％ −界面活性剤Dervan Ｃ（ポリプラスチツク社）
0.2％ 焼成温度を1000℃に抑えて、ほうろうのペース
ト状軟化点即ち約1300℃より低温に維持する。
以上の実施例のいずれに関しても、これら実施
例に記載のブロツク１つ以上を第２図の如きケー
シング１０内にガスケツト８を介して取付けるこ
とによつて膜分離装置を製造し得る。ガスケツト
は、マクロポーラスブラツクの含浸末端を押圧
し、膜分離処理される流体の循環領域と膜通過後
の流体の収集領域とをケーシング内で分離し得
る。
例に記載のブロツク１つ以上を第２図の如きケー
シング１０内にガスケツト８を介して取付けるこ
とによつて膜分離装置を製造し得る。ガスケツト
は、マクロポーラスブラツクの含浸末端を押圧
し、膜分離処理される流体の循環領域と膜通過後
の流体の収集領域とをケーシング内で分離し得
る。
前記の如き含浸末端をもつブロツクは熱交換管
と同様の並列集合体として組立てられる。
と同様の並列集合体として組立てられる。
前記装置及び製作法に関しては本発明の範囲内
で多数の変形が可能である。
で多数の変形が可能である。
本発明の膜分離装置は過、限外過及び逆浸
透に使用され得る。
透に使用され得る。
第１図は液の純度低下の原因となるリーク経
路を示す公知の過装置の軸方向断面図、第２図
は、膜と等しい組成及び等しい細孔サイズのセラ
ミツク材料を含浸したゾーンを示す本発明過装
置の１端の軸方向断面図、第３図は第２図の部分
の拡大詳細図、第４図はセラミツク材料又はほ
うろうのスリツプを用いたマクロポーラスブロツ
クの１端の含浸処理の説明図、第５図はマクロポ
ーラスブロツクの通路内に先ず腹を付着させ次に
ほうろうを含浸させた過装置の１端を示す断面
図、第６図はマクロポーラスブロツクに先ずほう
ろうを含浸させ次に膜を付着させた過装置の１
端の断面図である。 １……マクロポーラスブロツク、２，３……通
路、４，５……膜、６……液収集チヤンバ、７
……残留流体収集チヤンバ、８……ガスケツト、
９……シール、１０……金属ケーシング、１２…
…マクロポーラスブロツク、２０……容器、２１
……スリツプ浴、２２……超音波発生器。
路を示す公知の過装置の軸方向断面図、第２図
は、膜と等しい組成及び等しい細孔サイズのセラ
ミツク材料を含浸したゾーンを示す本発明過装
置の１端の軸方向断面図、第３図は第２図の部分
の拡大詳細図、第４図はセラミツク材料又はほ
うろうのスリツプを用いたマクロポーラスブロツ
クの１端の含浸処理の説明図、第５図はマクロポ
ーラスブロツクの通路内に先ず腹を付着させ次に
ほうろうを含浸させた過装置の１端を示す断面
図、第６図はマクロポーラスブロツクに先ずほう
ろうを含浸させ次に膜を付着させた過装置の１
端の断面図である。 １……マクロポーラスブロツク、２，３……通
路、４，５……膜、６……液収集チヤンバ、７
……残留流体収集チヤンバ、８……ガスケツト、
９……シール、１０……金属ケーシング、１２…
…マクロポーラスブロツク、２０……容器、２１
……スリツプ浴、２２……超音波発生器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 焼結セラミツク材料からなり、平行な複数個
の長手方向通路が貫通されたマクロポーラスブロ
ツクであつて、各通路の表面が、有機材料又は焼
結セラミツク材料からなり、ブロツクより微細な
多孔度を有するか、又は拡散によつて透過するこ
とができる膜で被覆されているマクロポーラスブ
ロツクと、精製すべき液体を通路の第一端に導入
する手段と、精製済みの液体が該膜とマクロポー
ラスブロツクとを通過してマクロポーラスブロツ
クの外面に到達したのちに収集するようにされた
精製済みの液体を収集する手段と、通路の他端か
ら残留液体を収集する手段とを含んでいる膜分離
装置であつて、該ブロツクの孔が、ブロツクの外
面からブロツクの厚みの少なくとも一部分に及ん
でミクロポーラス材料からなる充填材料で充填さ
れており、前記ミクロポーラス材料は、ブロツク
末端から精製済み液体収集手段までのブロツク内
部の液体経路の最大直径が、バブルポイント法に
よつて測定して、通路を被覆する前記膜が有する
孔の細孔直径又は拡散透過性の等価細孔直径以下
となるようなものであることを特徴とする膜分離
装置。 ２ 充填材料が、セラミツクを焼結したミクロポ
ーラス材料であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の膜分離装置。 ３ セラミツクを焼結したミクロポーラス材料
が、マクロポーラスブロツクと等しい組成を有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
膜分離装置。 ４ セラミツクを焼結したミクロポーラス材料
が、膜形成用粉末の粒度以上に微細な粒度の粉末
から得られることを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載の膜分離装置。 ５ セラミツクを焼結したミクロポーラス材料
が、膜形成用粉末と等しい組成を有することを特
徴とする特許請求の範囲第４項記載の膜分離装
置。 ６ 充填材料が、ほうろうを焼成したミクロポー
ラス材料であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の膜分離装置。 ７ ほうろうが、膜の末端を被覆することを特徴
とする特許請求の範囲第６項記載の膜分離装置。 ８ ほうろうの焼成温度が、膜の焼結温度より高
温であり、膜の末端がほうろうを被覆しているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の膜分
離装置。 ９ 焼結セラミツク材料からなり、平行な複数個
の長手方向通路が貫通されたマクロポーラスブロ
ツクであつて、各通路の表面が、有機材料又は焼
結セラミツク材料からなり、ブロツクより微細な
多孔度を有するか、又は拡散によつて透過するこ
とができる膜で被覆されているマクロポーラスブ
ロツクと、精製すべき液体を通路の第一端に導入
する手段と、精製済みの液体が該膜とマクロポー
ラスブロツクとを通過してマクロポーラスブロツ
クの外面に到達したのちに収集するようにされた
精製済みの液体を収集する手段と、通路の他端か
ら残留液体を収集する手段とを含んでいる膜分離
装置の製造方法であつて、マクロポーラスブロツ
クと等しい組成の含浸用セラミツク材料の粉末か
ら、十分に解こうした高粘度の濃厚スリツプを調
製するステツプと、前記スリツプにマクロポーラ
スブロツクの各末端を順次浸漬するステツプと、
含浸材料を焼結するステツプとを含むことを特徴
とする膜分離装置の製造方法。 １０ 前記スリツプを超音波撹拌しながらマクロ
ポーラスブロツクの各末端を前記スリツプに順次
浸漬することを特徴とする請求項９記載の膜分離
装置の製造方法。 １１ 長手方向通路に膜を付着させる前にマクロ
ポーラスブロツクの末端の含浸処理を行うことを
特徴とする特許請求の範囲第９項記載の膜分離装
置の製造方法。 １２ 焼結セラミツク材料からなり、平行な複数
個の長手方向通路が貫通されたマクロポーラスブ
ロツクであつて、各通路の表面が、有機材料又は
焼結セラミツク材料からなり、ブロツクより微細
な多孔度を有するか、又は拡散によつて透過する
ことができる膜で被覆されているマクロポーラス
ブロツクと、精製すべき液体を通路の第一端に導
入する手段と、精製済みの液体が該膜とマクロポ
ーラスブロツクとを通過してマクロポーラスブロ
ツクの外面に到達したのちに収集するようにされ
た精製済みの液体を収集する手段と、通路の他端
から残留液体を収集する手段とを含んでいる膜分
離装置の製造方法であつて、ほうろう粉末の濃厚
スリツプを調整するステツプと、前記スリツプに
マクロポーラスブロツクの各末端を順次浸漬する
ステツプと、ほうろう粉末を焼成するステツプと
を含むことを特徴とする膜分離装置の製造方法。 １３ 前記スリツプを超音波撹拌しながらマクロ
ポーラスブロツクの各末端を前記スリツプに順次
浸漬することを特徴とする特許請求の範囲１２項
記載の膜分離装置の製造方法。 １４ マクロポーラスブロツクの末端をスリツプ
に浸漬する処理とほうろうの焼成処理とを複数回
繰返すことを特徴とする特許請求の範囲第１２項
記載の膜分離装置の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8403368 | 1984-03-05 | ||
| FR8403368A FR2560526B1 (fr) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | Dispositif de separation par membrane, et procedes de fabrication de celui-ci |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS618106A JPS618106A (ja) | 1986-01-14 |
| JPH0559774B2 true JPH0559774B2 (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=9301694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4255685A Granted JPS618106A (ja) | 1984-03-05 | 1985-03-04 | 膜分離装置及びその製法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0154295B1 (ja) |
| JP (1) | JPS618106A (ja) |
| CA (1) | CA1270207A (ja) |
| DE (1) | DE3565939D1 (ja) |
| FR (1) | FR2560526B1 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2566282B1 (fr) * | 1984-06-20 | 1989-07-28 | Ceraver | Dispositif d'assemblage d'element filtrant tubulaire dans une enveloppe |
| FR2584272B1 (fr) * | 1985-07-03 | 1990-03-30 | Soy | Procede de traitement des extraits aqueux de soja |
| FR2585965A1 (fr) * | 1985-08-12 | 1987-02-13 | Fabrication Elements Catalythi | Module d'ultrafiltration ou de microfiltration monolithique en carbone ou en graphite poreux et son procede de fabrication |
| FR2607880B1 (fr) * | 1986-12-03 | 1989-02-03 | Ceramiques Tech Soc D | Procede d'assemblage d'un module d'elements separateurs a support ceramique et module obtenu par ce procede |
| JPH0520407Y2 (ja) * | 1988-04-14 | 1993-05-27 | ||
| JPH0398627A (ja) * | 1989-09-13 | 1991-04-24 | Ngk Insulators Ltd | セラミックフィルタの製造方法 |
| FR2658431B1 (fr) * | 1990-02-16 | 1992-04-30 | Ceramiques Tech Soc D | Dispositif a membrane pour filtration, separation ou reaction catalytique. |
| DE4040150A1 (de) * | 1990-02-28 | 1991-08-29 | Degussa | Verfahren zum belegen von keramikwabenkoerpern mit feinteiligen feststoffen |
| GB2276836A (en) * | 1993-04-08 | 1994-10-12 | Hitachi Europ Ltd | Semipermeable membrane |
| RU2128544C1 (ru) * | 1993-07-19 | 1999-04-10 | Гомельский государственный университет им.Франциска Скорины | Способ изготовления керамической мембраны |
| DE19813053C2 (de) | 1998-03-25 | 2001-10-18 | Xcellsis Gmbh | Reaktoreinheit für eine katalytische chemische Reaktion, insbesondere zur katalytischen Methanolreformierung |
| RU2149051C1 (ru) * | 1998-06-22 | 2000-05-20 | Индивидуальное частное предприятие "Промышленно-коммерческое предприятие "Филдис" Хуснетдинова | Состав керамического фильтра |
| FR2786109A1 (fr) * | 1998-11-19 | 2000-05-26 | Orelis | Module de filtration et procede de montage etanche des extremites du module |
| JP4415742B2 (ja) * | 2004-04-21 | 2010-02-17 | 株式会社Ｉｈｉ | 水素分離シートの製造方法、粉末圧延装置及び粉末圧延方法 |
| CN101213005B (zh) | 2005-06-30 | 2010-07-14 | 日本碍子株式会社 | 过滤装置 |
| JP4912702B2 (ja) * | 2006-03-10 | 2012-04-11 | 日本碍子株式会社 | セラミックフィルタのシール方法 |
| US8101010B2 (en) * | 2009-05-28 | 2012-01-24 | Corning Incorporated | Gas separation module |
| JP6255598B2 (ja) * | 2014-08-21 | 2018-01-10 | 日本碍子株式会社 | セラミックフィルタおよびその製造方法 |
| JP7219709B2 (ja) * | 2017-08-18 | 2023-02-08 | 日本碍子株式会社 | セラミックフィルタの製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3773181A (en) * | 1971-07-08 | 1973-11-20 | Westinghouse Electric Corp | Sealing membranes in a reverse osmosis module |
| US4032454A (en) * | 1972-03-31 | 1977-06-28 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Permselective membrane apparatus with porous support |
| GB1557899A (en) * | 1976-12-09 | 1979-12-12 | Connelly R F | Balanced pressure tubular molecular filtration system |
| FR2525913B1 (ja) * | 1982-04-28 | 1987-02-27 | Ceraver |
-
1984
- 1984-03-05 FR FR8403368A patent/FR2560526B1/fr not_active Expired
-
1985
- 1985-02-28 DE DE8585102213T patent/DE3565939D1/de not_active Expired
- 1985-02-28 EP EP19850102213 patent/EP0154295B1/fr not_active Expired
- 1985-03-01 CA CA000475626A patent/CA1270207A/fr not_active Expired - Lifetime
- 1985-03-04 JP JP4255685A patent/JPS618106A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3565939D1 (en) | 1988-12-08 |
| JPS618106A (ja) | 1986-01-14 |
| EP0154295B1 (fr) | 1988-11-02 |
| FR2560526A1 (fr) | 1985-09-06 |
| CA1270207A (fr) | 1990-06-12 |
| EP0154295A1 (fr) | 1985-09-11 |
| FR2560526B1 (fr) | 1989-10-06 |
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