JPH0632174Y2 - 浸透気化膜モジュール加熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は例えば濃縮アルコールを得るための装置として
用いられる浸透気化膜モジュール加熱装置に関するもの
である。

〔従来技術〕

液体混合物中の特定成分を分離する方法として浸透気化
膜モジュールが知られている。

即ち、この浸透気化膜モジュールは、膜の一次側に供給
した液体混合物中の特定成分を膜の二次側に浸透、気化
させて蒸気状で取り出すもので、その一例を示すと第３
図に示すように真空容器１内に浸透気化膜モジュール２
を収納し、この浸透気化膜モジュール２内にフィード液
Ｌを供給ポンプ３により加熱器４で所定の温度に加熱し
ながら供給するように構成されている。そしてこの加熱
器４内には加熱ユニット５から加熱媒体が供給されるよ
うになっている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが前記したような従来の浸透気化膜モジュール加
熱装置においては、ヒートロスが大きく、そのため装置
が大型化するという問題がある。

詳述すれば、かかる浸透気化膜モジュールにおいては、
前記ヒートロス分の熱量を供給するためにフィード液Ｌ
を加熱供給する必要があるが、加熱器４からモジュール
２に至る管路16からのヒートロス、モジュール２でのパ
ーベーパレーションによる温度低下や、真空容器１から
のヒートロスが大きいものとなっている。

例えば本考案者等がその温度低下をモジュール２が一段
のみとして測定した一例を示すと第４図に示すように加
熱器４で100℃に加熱したフィード液Ｌは真空容器１の
入口ａで96.3℃、モジュール２の入口ｂで94.9℃、出口
ｃで83.3℃、真空容器１の出口ｄで82.2℃と温度低下を
来している。なお、このとき真空容器１の外壁温度は約
45℃であった。

このような温度低下は分離性能に大きく影響し、膜によ
っては温度が10℃低下すると２倍の膜面積を必要とし、
その結果、装置が大型化し、製作費の増大を来すばかり
でなく、据付場所にも制限される等の問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は前記したような問題点を解決するためになされ
たものであって、浸透気化膜モジュールを収納した容器
を、それより大きな容器内に収納してその間に加熱媒体
区画を形成すると共に、該加熱媒体区画内に加熱ユニッ
トからの加熱媒体を供給し、且つ、前記加熱媒体区画内
に前記浸透気化膜モジュールに供給するフィード液を加
熱するためのフィード液加熱管を配設したことを特徴と
する。

この加熱媒体区画は、真空容器とこの真空容器を収容し
た外側容器との間の空間によって形成された部分、ある
いは浸透気化膜モジュールを収容した内側容器を中間容
器内に収容し、更にこの中間容器を真空容器内に収容
し、前記内側容器の内部と真空容器の内部との間を連通
させ、内側容器と中間容器との間の空間によって形成さ
れた構造の部分等である。

〔作用〕

前記構成からなる装置において、被加熱流体であるフィ
ード液は、浸透気化膜モジュールを収容した容器を囲繞
して形成された加熱媒体区画内に配置されたフィード液
加熱管等の配管において、加熱ユニットから供給される
加熱媒体により加熱された後、浸透気化膜モジュール内
に供給されることになる。従って各種のヒートロス分の
熱量ないしはこれに近い熱量はこの加熱媒体区画内にお
いて補給されることになり、効果的な膜分離を行うこと
ができる。

〔実施例〕

以下第１図及び第２図に基づき本考案による浸透気化膜
モジュール加熱装置の実施例を説明する。

第１図において、10は浸透気化膜モジュール11を収納す
る真空容器であって、この真空容器10は外側容器12内に
間隔を有するように配置され、加熱媒体区画13が形成さ
れている。

そしてこの加熱媒体区画13内にはフィード液加熱管１４
が配置されるとともに加熱ユニット15から供給管16を経
て加熱媒体Ｈが供給されるように構成されている。な
お、17は加熱媒体戻管、18はフィード液Ｌを浸透気化膜
モジュール11へ供給する供給管であり、19は供給ポンプ
である。

前記構成の装置において、供給ポンプ19により供給管18
を経て浸透気化膜モジュール11内に供給されるフィード
液Ｌは、真空容器10の外部においてフィード液加熱管14
において加熱媒体Ｈにより加熱された後に浸透気化膜モ
ジュール11の一次側に流入する。そしてここでフィード
液Ｌ中の特定成分は膜の二次側へ浸透、気化させて蒸気
状でライン20から取り出され、図示しない凝縮器で凝縮
されるようになっている。

一方、特定成分が分離され濃縮された濃縮液Ｌ_１はライ
ン21から取り出され、図示しない冷却器により冷却され
る。

第２図は他の実施例を示すものであって、第１図と同一
符号は同一名称を示す。この図において浸透気化膜モジ
ュール11は内側容器22内に収納され、この内側容器22は
中間容器23内に間隔を有するように配置されて加熱媒体
区画13が形成されている。

そしてこの中間容器23は真空容器24内に配置されるとと
もに、この真空容器24内と内側容器22内とは連通管25に
より連通されるようになっている。即ち、真空容器24と
内側容器22に配置された浸透気化膜モジュール11の膜の
二次側が連通するように構成されている。

かかる構成によれば、加熱媒体区画13が真空容器24内に
設けられているためヒートロスを更に減少させることが
できる。

本考案においては重要な構成は、浸透気化膜モジュール
11へフィード液Ｌを供給する配管および浸透気化膜モジ
ュール11同志を接続する配管をフィード液を加熱するた
めの配管14とすることである。従って、加熱媒体区画中
には前記配管14が収容されることになる。

更にこの加熱媒体区画は浸透気化膜モジュール11を収容
する容器10,22の外部の大部分を包囲するように設ける
ことによってヒートロスを最小に抑制することができ
る。

〔考案の効果〕

上記のように、本考案は、浸透気化膜モジュールを収納
した容器を、それより大きな容器内に収納してその間に
加熱媒体区画を形成すると共に、該加熱媒体区画内に加
熱ユニットからの加熱媒体を供給し、且つ、前記加熱媒
体区画内に前記浸透気化膜モジュールに供給するフィー
ド液を加熱するためのフィード液加熱管を配設したの
で、供給ポンプから最初の浸透気化膜モジュールにフィ
ード液を供給する際、及び浸透気化膜モジュールの間の
配管内をフィード液が移動する際に熱が供給されること
になり、ヒートロスを大幅に減少させることができ、そ
の結果、装置の小型化が可能となり製作費の低減や据付
場所を小さく押えることができる。

また、熱媒体区画中に多数の配管を通過させることによ
って従来の装置のように各配管毎に加熱器を設ける必要
がなくなり、装置が著しく簡略化される上に、小型化さ
れる。

【図面の簡単な説明】 第１図及び第２図は本考案における浸透気化膜モジュー
ル加熱装置の実施例を示すものであって、第１図は要部
の概略側面図、第２図は第２の実施例の要部概略側面図
である。 第３図は従来の浸透気化膜モジュール加熱装置の概略系
統図、第４図はヒートロス説明図である。 １，10，24……真空容器、２，11……浸透気化膜モジュ
ール、３，19……供給ポンプ、４……加熱器、５，15…
…加熱ユニット、12……外側容器、13……熱媒体区画、
14……フィード液加熱管、16，18……供給管、17……加
熱媒体戻管、20．21……ライン、25……連通管、22……
内側容器、23……中間容器。 Ｌ……フィード液、Ｈ……加熱媒体。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】浸透気化膜モジュールを収納した容器を、
   それより大きな容器内に収納してその間に加熱媒体区画
   を形成すると共に、該加熱媒体区画内に加熱ユニットか
   らの加熱媒体を供給し、且つ、前記加熱媒体区画内に浸
   透気化膜モジュールに供給するフィード液を加熱するた
   めのフィード液加熱管を配設した浸透気化膜モジュール
   加熱装置。
2. 【請求項２】浸透気化膜モジュールを収納した真空容器
   を外側容器内に収容し、両容器の間に加熱媒体区画を形
   成した請求項１記載の浸透気化膜モジュール加熱装置。
3. 【請求項３】浸透気化膜モジュールを収納した内側容器
   を中間容器内に、該中間容器を真空容器内に配置し、該
   真空容器内と前記内側容器内を連通させ、前記内側容器
   と中間容器の間に加熱媒体区画を形成した請求項１記載
   の浸透気化膜モジュール加熱装置。