JPH06121902A - 脱気装置および脱気方法 - Google Patents

脱気装置および脱気方法

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JPH06121902A
JPH06121902A JP29778092A JP29778092A JPH06121902A JP H06121902 A JPH06121902 A JP H06121902A JP 29778092 A JP29778092 A JP 29778092A JP 29778092 A JP29778092 A JP 29778092A JP H06121902 A JPH06121902 A JP H06121902A
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JP
Japan
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liquid
module
treated
supplied
dissolved gas
Prior art date
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JP29778092A
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English (en)
Inventor
Yuji Izeki
祐司 伊関
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空ポンプを必要とせず、構造が簡単な脱気
装置により、多量の被処理液体を効率よく脱気処理す
る。 【構成】 モジュール3のケーシング2の外周部には、
モジュール3の透過側の空間を冷却するため、ジャケッ
ト7により流路が形成されている。この流路には、被処
理液が供給される。ジャケット7から流出する被処理液
は、熱交換器10,11により80℃以上に加熱され、
モジュール3の中空糸膜1の空孔に供給され、中空糸膜
1の外側に溶存気体を透過させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液体に含まれる溶存気
体を除去する脱気装置および脱気方法に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】液体の脱
気処理は、ボイラー供給水、逆浸透膜への供給水、純水
や超純水、食品用水などの製造に利用されている。ま
た、液体に含まれる溶存気体を除去する種々の脱気装置
も提案されている。例えば、特開平2−174902号
公報には、モジュールの中空糸膜の空孔に40〜80℃
に加熱した水を供給し、中空糸膜の外側のモジュールの
空間を真空ポンプにより30〜100torrに減圧し吸引
する脱気装置が提案されている。また、特開平2−16
0006号公報には、被処理水を加熱部で加熱して容器
に供給し、この容器を真空にして被処理液の溶存酸素を
除去すると共に、容器内の多孔質中空糸膜により、溶存
酸素のみならず揮発性有機物を分離し吸引除去する装置
が開示されている。
【0003】これらの装置では、液体を加熱して供給
し、モジュールの透過側を吸引するので、脱気効率を高
めることができる。しかし、これらの装置では真空ポン
プを必要とするため、装置の維持管理が煩雑化すると共
に、液体の処理量を増大させると、脱気効率がさほど向
上せず、真空ポンプを用いる利点が失われる。
【0004】従って、本発明の目的は、真空ポンプを必
要とせず、被処理液体を効率よく多量に脱気処理でき、
構造が簡単な脱気装置を提供することにある。
【0005】また、本発明の他の目的は、簡単な操作
で、多量の被処理液体を効率よく脱気処理できる脱気方
法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、液体中の溶存気体を透過する高分子膜を
備えたモジュールを有し、前記高分子膜により区画され
た一方の側に被処理液を供給し、他方の側に溶存気体を
透過させる装置であって、前記モジュールに供給する被
処理液を加熱する加熱手段と、前記モジュールの透過側
の空間を冷却する冷却手段とを備えている脱気装置を提
供する。
【0007】また、本発明は、高分子膜を備えたケーシ
ングを有するモジュールと、前記ケーシングの外周部に
形成され、かつ供給される被処理液により前記モジュー
ルの透過側の空間を冷却する流路と、この流路から流出
する被処理液を加熱する加熱手段と、加熱された被処理
液を前記高分子膜の供給側に供給する供給手段とを備え
ている脱気装置を提供する。
【0008】さらに、本発明は、モジュールの高分子膜
により区画された一方の側に液体を供給し、前記高分子
膜の他方の側に、液体に含まれる溶存気体を透過させる
方法であって、80℃以上の液体をモジュールの供給側
に供給すると共に、前記モジュールの透過側を冷却する
脱気方法を提供する。
【0009】
【作用】前記構成の脱気装置および脱気方法では、高分
子膜により区画されたモジュールに供給される被処理液
が加熱されているので、液体に含まれる溶存気体の飽和
量が低下し、加熱温度における飽和量まで溶存気体の濃
度を低下させることができる。そのため、真空ポンプを
用いることなく、液体の加熱温度に応じて、液体を脱気
処理できる。
【0010】高分子膜が疎水性中空糸膜である場合に
は、加熱液体との接触面積を増大させることができるだ
けでなく、溶存気体の選択的透過率、脱気効率をさらに
高めることができ、装置をコンパクト化できる。
【0011】
【実施例】以下に、添付図面を参照しつつ、本発明の実
施例をより詳細に説明する。
【0012】図1は本発明の一実施例である脱気装置を
示す概略構成図である。
【0013】この装置は、ケーシング2の軸方向に配設
された複数の中空糸膜1を有するモジュール3と、この
モジュール3の外周を囲い、かつ被処理液体が供給され
る流路を構成するジャケット7とを備えている。
【0014】前記ケーシング2の両端部と中空糸膜1の
両端部は、中空糸膜の端面が開口した状態で、エポキシ
樹脂などの耐熱性を有する封止剤で封止され、封止部4
が形成されている。また、ケーシング2の両端部には、
被処理液を中空糸膜1の空孔に供給するための供給口5
aと、中空糸膜1からの処理液を流出させるための流出
口5bが形成されている。さらに、ケーシング2には、
中空糸膜1を透過した気体を流出させるための排気口6
が形成されている。
【0015】ジャケット7の流入口8aから供給された
被処理液は、ケーシング2を介してモジュール3の透過
側を冷却し、流出口8bから流出する。ジャケット7か
ら流出した被処理液は、供給ライン9を通じて第1の熱
交換器10および第2の熱交換器11に供給され、順次
加熱され、前記モジュール3の供給口5aに供給され
る。なお、供給口5aに被処理液を供給する供給手段と
しては、前記ジャケット7の流入口8aに被処理液を供
給する給水ポンプ(図示せず)が利用できる。
【0016】第1の熱交換器10においては、脱気処理
された液体の熱エネルギーを利用して被処理液を予熱し
ている。すなわち、第2の熱交換器11においてスチー
ムにより加熱された被処理液は、前記モジュール3の供
給口5aに供給され、中空糸膜1により脱気処理され
る。ケーシング2の流出口5bから流出する液体の温度
は、前記ジャケット7に供給される被処理液の温度より
も高い。温度の高い液体は処理液ライン12を通じて第
1の熱交換器10に供給される。そのため、モジュール
3の流出口5bから流出する処理液の熱エネルギーを利
用して、第1の熱交換器10において被処理液を予熱で
きると共に、中空糸膜1を透過しなかった液体は、ジャ
ケット7に供給される被処理液により冷却される。な
お、符号13はジャケット7内の残液を排出するための
ドレンラインである。
【0017】このような脱気装置においては、中空糸膜
1の空孔に供給される被処理液が加熱されているため、
飽和量以上の溶存気体は透過し、実質的に脱気される。
しかも、複数の中空糸膜1と被処理液との接触面積が大
きくなるので、さらに脱気効率を高めることができる。
そのため、真空ポンプにより、モジュールの透過側を減
圧しなくても、被処理液中の溶存気体の透過効率を高め
ることができる。
【0018】さらに、第1の熱交換器10においては、
モジュール3の中空糸膜1を透過しなかった液体と被処
理液との間で熱エネルギーの授受を行なうことができ
る。従って、脱気装置におけるエネルギー効率を高める
ことができる。
【0019】なお、高分子膜を構成するポリマーとして
は、例えば、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リ−4−メチルペンテン−1などのオレフィン系ポリマ
ー;ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフル
オロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、テトラフ
ルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエ
チレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体
などのフッ素含有ポリマー;シリコーン樹脂;ポリイミ
ド;ポリエーテルサルホン;ポリサルホン;ポリフェニ
レンオキサイド;ポリフェニレンスルフィド;ポリアリ
レート;ポリエーテルエーテルケトン;ポリエーテルイ
ミドなどが例示される。ポリマーは、被処理液の種類に
応じて選択できる。
【0020】被処理液が水または水溶液である場合、好
ましいポリマーには、疎水性ポリマー、例えば、高密度
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−4−メチルペン
テン−1などのオレフィン系ポリマー、フッ素含有ポリ
マーなどが含まれる。
【0021】また、高分子膜は、均質膜、多孔質膜、複
合膜などのいずれであってもよいが、溶存気体の透過性
を高めるため、多孔質膜や複合膜が好ましい。複合膜と
しては、多孔質膜の表面に活性薄膜、例えば、シリコー
ン樹脂などの均質層又は緻密層を形成した膜が例示され
る。なお、高分子膜としては、液体中の溶存気体の種類
に応じて、通常、選択透過性や気体透過速度の高い分離
膜が選択される。
【0022】高分子膜の形態は、前記中空糸膜に限ら
ず、平膜、スパイラル型膜などのいずれであってもよい
が、被処理液との接触面積を高めるため、中空糸膜であ
るのが好ましい。
【0023】液体中の溶存気体の種類としては、例え
ば、酸素、窒素、二酸化炭素などが挙げられる。
【0024】本発明の脱気装置においては、前記高分子
膜の形態に応じて、前記高分子膜により区画された一方
の側に加熱された被処理液を供給すればよい。被処理液
を加熱する加熱手段は、スチームに限定されず、慣用の
加熱手段、例えば、ヒーター、火炎、熱媒、電磁誘導加
熱などのいずれであってもよい。加熱手段による被処理
液の加熱温度は80℃以上、好ましくは80〜125
℃、さらに好ましくは85〜100℃程度である。な
お、図1に示す実施例において、第1の熱交換器は必ず
しも必要ではない。
【0025】モジュールの透過側の空間を冷却する冷却
手段は、図1に示すような被処理液に限らず、種々の冷
媒が使用できる。
【0026】さらに、本発明の装置において、複数のモ
ジュールを直列又は並列に接続してもよい。
【0027】図1に示す装置では、ジャケットに供給す
る被処理液を、モジュールの透過側の冷却に利用し、モ
ジュールで処理された液体を、被処理液の予熱に利用し
ているが、冷却手段と加熱手段は個別に設けてもよい。
【0028】本発明の脱気方法においては、モジュール
の高分子膜により区画された一方の側に、80℃以上、
好ましくは80〜125℃、さらに好ましくは85〜1
00℃程度の液体を供給し、前記高分子膜の他方の側
に、液体に含まれる溶存気体を透過させると共に、前記
モジュールの透過側を冷却する。80℃以上の温度に加
熱すると、被処理液中の溶存気体の残存濃度が著しく低
下するだけでなく、真空ポンプなどの減圧手段を用いる
ことなく、高分子膜による透過性を高めることができ
る。
【0029】なお、被処理液の加熱は、熱交換器などに
よることなく、モジュールへ供給する前に、被処理液を
タンク内に貯溜し、開放下で行なってもよい。この場合
には、加熱液体中の溶存気体濃度を小さくしてモジュー
ルへ供給することができ、溶存気体の脱気効率を高める
ことができる。
【0030】本発明の脱気装置および脱気方法は、種々
の液体、例えば、水、上水、工業用水、液体クロマトグ
ラフィーの溶離液、試料、食品用水、薬品用水、ボイラ
ー供給水、逆浸透膜供給水、純水、有機溶媒などの製造
に有用である。特に、処理量が多く、さほど溶存気体濃
度を低減することが必要とされない用途、例えば、温水
器用水、食品用水などの製造に有用である。
【0031】
【発明の効果】本発明の脱気装置は、真空ポンプを必要
とせず、被処理液体を効率よく多量に脱気処理でき、構
造が簡単である。
【0032】本発明の脱気方法によれば、簡単な操作
で、多量の被処理液体を効率よく脱気処理できる。
【0033】
【実験例】以下に、実験例に基づいて本発明をより詳細
に説明する。
【0034】高分子膜として、中空糸状のポリプロピレ
ン製多孔膜(ダイセル化学工業(株)製、セルガードX
−10、内径0.24mm、外径0.30mm)を用い
て、内面基準の膜面積33m2 のモジュールを作製し
た。
【0035】このモジュールを図1に示すラインに組込
み、大阪市の水を原水とし、モジュール入口の温度80
℃、モジュール入口の流量1000L/hrの条件でモ
ジュールに通水した。原水の溶存酸素濃度は25℃で
8.1ppmであった。
【0036】そして、モジュール出口の処理水を熱交換
器で冷却した後、溶存酸素濃度を測定したところ、25
℃で3.0ppmであった。
【0037】同様の方法で、モジュールの入口温度を9
0℃としたところ、モジュール出口の処理水の溶存酸素
濃度は、25℃で2.0ppmであった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である脱気装置を示す概略構
成図である。
【符号の説明】
1…中空糸膜 2…ケーシング 3…モジュール 7…ジャケット 10,11…熱交換器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体中の溶存気体を透過する高分子膜を
    備えたモジュールを有し、前記高分子膜により区画され
    た一方の側に被処理液を供給し、他方の側に溶存気体を
    透過させる装置であって、前記モジュールに供給する被
    処理液を加熱する加熱手段と、前記モジュールの透過側
    の空間を冷却する冷却手段とを備えている脱気装置。
  2. 【請求項2】 高分子膜を備えたケーシングを有するモ
    ジュールと、前記ケーシングの外周部に形成され、かつ
    供給される被処理液により前記モジュールの透過側の空
    間を冷却する流路と、この流路から流出する被処理液を
    加熱する加熱手段と、加熱された被処理液を前記高分子
    膜の供給側に供給する供給手段とを備えている脱気装
    置。
  3. 【請求項3】 高分子膜が疎水性中空糸膜である請求項
    1又は2記載の脱気装置。
  4. 【請求項4】 モジュールの高分子膜により区画された
    一方の側に液体を供給し、前記高分子膜の他方の側に、
    液体に含まれる溶存気体を透過させる方法であって、8
    0℃以上の液体をモジュールの供給側に供給すると共
    に、前記モジュールの透過側を冷却する脱気方法。
JP29778092A 1992-10-09 1992-10-09 脱気装置および脱気方法 Pending JPH06121902A (ja)

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