JPH0779953B2 - 中空糸型モジュール - Google Patents
中空糸型モジュールInfo
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- JPH0779953B2 JPH0779953B2 JP3206708A JP20670891A JPH0779953B2 JP H0779953 B2 JPH0779953 B2 JP H0779953B2 JP 3206708 A JP3206708 A JP 3206708A JP 20670891 A JP20670891 A JP 20670891A JP H0779953 B2 JPH0779953 B2 JP H0779953B2
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- JP
- Japan
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- hollow fiber
- case
- inner diameter
- nozzle
- cylindrical
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
用いられる中空糸型モジュールに関するものである。更
に詳しくは、原液を中空糸外壁側から導入し、中空糸内
壁側から濾液を得る、いわゆる外圧濾過に好ましく適用
される中空糸型モジュールに関するものである。
壁側から導入し、外壁側に濾液を得る方式)に用いられ
ている中空糸型モジュール、特に端部側面にノズルが配
置された円筒状ケース内に多数本の中空糸が収納されて
なるモジュールは、そのまま外圧式濾過に用いると、原
液導入ノズル付近の中空糸がモジュール内へ流れ込む原
液により大きな力を受けて密に集束し、液が束の中へ入
っていかないとか、場合によっては損傷を受ける事があ
った。これを避けるために、中空糸束を合成樹脂ネット
で包んだり、ノズルの開口部付近に邪魔板を設ける、あ
るいはケースと中空糸束の間に円筒状の防止壁を設ける
等の工夫が成されている。
では、ノズルから導入された原液が邪魔板あるいは防止
壁にあたって圧力損失が生ずる分、中空糸に液圧がかか
らなくなり濾過能力が不足するという問題があった。本
発明者らは、この問題に対し既に 特願平2−2733
74号で示す様に糸束の端部に整流筒を設け、しかもノ
ズルの内径を整流筒に近づくにつれ大きくすると言った
方法で解決した。
2−273374号の方法においても原水の水質が悪い
場合には、濾過能力が早期に低下すると言った問題があ
った。これはケース内面の原液の流れが、周方向で分布
があるために流速の遅い部分があり、そこから膜面上の
汚れの進行がはじまるためと推定される。
長期安定運転のできる(濾過圧の上昇変化の少ない)中
空糸型モジュールを提供することにある。
方の端部側面に原液導入ノズルを有する円筒状ケース内
に多数本の中空糸からなる糸束が収納されてなる中空糸
型モジュールにおいて、原液導入ノズル部の中空糸束が
円筒状の整流筒で囲まれており、該整流筒に向かって開
口した該原液導入ノズルのケース内壁側の内径が整流筒
に近づくほど大きくなっており、かつ該円筒状ケースの
内径が整流筒に面した部分で円筒状ケースの中央部に近
づくほど小さくなるようなテーパーを有することを特徴
とする中空糸型モジュールである。
図である。本発明に使用する整流筒は、強度と耐溶出性
を備えたものなら何でも使用できるが、ケースと同じ部
材やポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチックの
成形成品が好ましく用いられる。又これらの整流筒は両
端部に設けてもよいが、少なくとも一方端部に用いる必
要がある。
形筒状がとりうるが、円筒状が好ましい。この整流筒の
外径は、その外側に存在する円筒状ケース部分の最少内
径の98〜50%程度が好ましい。98%を超えると圧
力損失が大きく、又50%未満では充填可能な中空糸の
本数が少なくなり、モジュール当りの処理能力が少なく
なってしまう。
る部分を除くと、糸束長の3〜20%程度が好ましい。
3%未満では、整流の効果が少なくなり、透水量が減少
したり、又糸切れの可能性が出てくるので好ましくな
い。また、20%を超えると、透水量の低下がおきやす
くなるため好ましくない。整流筒には接着強度を上げる
ために接着剤に埋まる部分に穴があいていても良く、
又、円筒状ケース3との固定のために突起物7を設けて
も良い(図3,図4)。原液導入ノズル2は、液が円滑
な流れを形成して円筒状ケース3内に流入するように、
糸束端部の接着剤層5に隣接して配置されているのが好
ましい(図2)。又原液導入ノズル2の流入方向に対し
て90°近傍の位置にある整流筒側面部に液抜の穴があ
っても良い。
した原液導入ノズルのケース側の内径が整流筒に近づく
ほど大きくなっていることを特徴としている。即ち、図
1において、液が導入される側の中空糸束端部外周には
前記の整流筒1が設けられ、整流筒1に向かって開口し
たノズル2はその開口部においてケース側の内径が増大
している。
導入される液は、円筒状ケース3と中空糸4の束の間に
介在する整流筒1にぶつかったのち、整流筒と円筒状ケ
ースの間の円環状の隙間6を流れて中空糸束へ供給され
る。その際、原液導入ノズルの円筒状ケース側の内径が
整流筒へ近づくほど大きくなっていると、同一圧力での
液の圧力損失が少なくなる。原液導入ノズルの内径は、
円筒状ケース側の開口部付近で増大していさえすれば、
原液導入ノズル全体として途中に細い部分があってもさ
しつかえない。内径の増大の仕方は直線的であってもよ
いし曲線的であってもよいが、第1図に示すようにケー
スへの開口内壁にRをもたせた形状が最も好ましい。
用いられる場合に顕著な効果を示す。高流量域では一般
にノズル内の液の線速が0.5m/sec以上である。
この発明は、特に線速1.0m/sec以上で用いる場
合において特に効果が大きい。また本発明においては、
円筒状ケースの内径が整流筒に面した部分で円筒状ケー
スの中央部に近づくほど小さくなるようなテーパーを有
していることを特徴としている。
分で、円筒状ケースの中央部に近づく程ゆるやかなテー
パーを形成しているが、図6におけるθが45°以下、
好ましくは30°以下、5°以上である。その内径の細
くなる割合は、整流筒の配置される側のケース端部内径
に対して5%以上20%未満が好ましい。5%未満で
は、原液の流入の際、整流筒に沿った均一な流れが得ら
れにくく、濾過能力の経時低下が大きくなり易い。又、
20%以上の場合はモジュール中心に比べ端部の太くな
り方が大きいために取り扱いづらい。又、細くなる部位
に関しては整流筒の面した部分なら全体であっても,一
部分であっても良い。
図6におけるθが45°をこえるような段差)がある場
合には、圧力損失が大きくなり、又 ケース内径が変化
ない場合には、何故か円管状の均一な流れになりにく
く、汚れが膜の外表面上に堆積しやすくなる。整流筒の
面していない部分については、ケース内径は何ら限定は
しない。又、通常の多孔状の円筒体を糸束と円筒状ケー
スの間に配置しても良いし、又、何も配置しなくとも良
い。
トでくるんでいても良いし、又、何もくるんでいなくて
もよい。ケース材質は特に限定しないが、強度,成型性
及び溶出性等からボリ塩化ビニル,ポリカーボネート,
ポリスルホン,ポリエーテルエーテルケトン,PFA
(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),ポリ弗化ビニリデン等の合成樹
脂が好適に用いられる。
整流筒に面する部分で円筒状ケースの中央部に近づく程
小さくなっている。この様な内径を持つケースを作る方
法としては色々存在するが、一般的には押出成形により
均一な厚みを持つパイプを成形し、このパイプの端部内
側を斜めに削り取り、別に射出成型により成形したノズ
ル付モジュール端部部材9と接着或いは溶着により接合
する方法で得られる。
を有する部分と円筒状パイプとの接着或いは溶着により
接合されている場合において特に顕著な効果を示す。接
合型の従来モジュールでは接合部内面に段差が存在し、
それが流れの抵抗、偏流のもとになっていたためであ
る。
する。
0.65mm,外径1.10mm,純水透水量1.35
l/Hr・ kg/cm2 ・m・25℃)7200本を両側側面に
ノズルを有する最少内径130mmのポリスルホン製円
筒状ケースに収納し、一端部に外径124mm、有効長
(接着剤に埋もれる部分を含まない長さ)130mmの
ポリプロピレン製円筒状整流筒を配して中空糸両端部を
エポキシ接着剤で液密にシールし、有効中空糸長930
mmの両端集水型モジュールを組み立てた。
央部での内径は33mmでノズルとケースのつくる角に
その頂点から5mmの位置から5Rの丸みをつけた。ケ
ースの内径は両端部で143mmあり、パイプとの接着
部分で28mmにわたって、130mmまで細くなって
いる(θは約13°である)。本モジュールケースはノ
ズルを有するヘッド部とノズルを有しない肉厚5mmの
パイプ部を別々に成形し、接着により組み立てたもので
あるが、実質的な段差がなく、整流筒に面した部分でケ
ース内径をケース中央部に近づく程小さくするために、
図2の様にパイプの内面の角おとしを行なっている。
℃の純水をモジュール内に9.5m3/hr 供給し、ノズル
2´より0.5m3/hr を濃縮液として抜き出し、9m3/h
r の濾過を行なった。濾過に要した圧力
を200時間連続して行なった後は1.01kg/cm2であ
った。
った。
の内径は両端部で143mmであるが、パイプとの接着
部分で14mmにわたって130mmまで細くなってい
る(θは約25°である)事以外、実施例1と同様のモ
ジュールを作った。実施例1と同様に25℃の純水をモ
ジュール内に9.5m3/hr 供給し、9.0m3/hr の濾過
を行なった。濾過に要した圧力Pは通水開始5分後にお
いて1.01 kg/cm2 であり、濾過を200時間連続し
て行なった後は、1.03 kg/cm2であった。
った。
の内径は両端部で143mmであるが、パイプとの接着
部分で5.5mmにわたって130mmまで細くなって
いる(θは約45°である)事以外、実施例1と同様の
モジュールを作った。実施例1と同様に25℃の純水を
モジュール内に9.5m3/hr 供給し9.0m3/hr の濾過
を行なった。濾過に要した圧力Pは通水開始5分後にお
いて1.01kg/cm2であり、濾過を200時間連続して
行なった後は1.05kg/cm2であった。
った。
内側を削らずに使用した。ケースの内面にはパイプとの
接合部にθが90°の高さ5mmの急激な段差が存在し
ていた。実施例1と同様な濾過を行なった所、9.0m3
/hrの濾過に濾過開始5分後で1.03kg/cm2必要であ
り、又、200時間運転後の濾過圧は1.10kg/cm2ま
で上昇した。
しかも経時的に安定した(濾過圧上昇の少ない)モジュ
ールを提供できる。
図。
説明図。
明図。
説明する2例の図。
仕方の1例を説明する図。
Claims (1)
- 【請求項1】 少なくとも一方の端部側面に原液導入ノ
ズルを有する円筒状ケース内に多数本の中空糸からなる
糸束が収納されてなる中空糸型モジュールにおいて、原
液導入ノズル部の中空糸束が円筒状の整流筒で囲まれて
おり、該整流筒に向かって開口した該原液導入ノズルの
ケース内壁側の内径が整流筒に近づくほど大きくなって
おり、かつ該円筒状ケースの内径が整流筒に面した部分
で円筒状ケースの中央部に近づくほど小さくなるような
テーパーを有することを特徴とする中空糸型モジュー
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3206708A JPH0779953B2 (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 中空糸型モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3206708A JPH0779953B2 (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 中空糸型モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0549873A JPH0549873A (ja) | 1993-03-02 |
| JPH0779953B2 true JPH0779953B2 (ja) | 1995-08-30 |
Family
ID=16527803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3206708A Expired - Lifetime JPH0779953B2 (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 中空糸型モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0779953B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015098266A1 (ja) | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 東レ株式会社 | 中空糸膜モジュール |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013052386A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-03-21 | Toray Ind Inc | 中空糸膜モジュールおよび中空糸膜モジュールユニット |
| JPWO2013146821A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2015-12-14 | 東レ株式会社 | 中空糸膜モジュール |
| JP6628352B2 (ja) * | 2015-08-17 | 2020-01-08 | 旭化成株式会社 | 中空糸膜モジュール |
-
1991
- 1991-08-19 JP JP3206708A patent/JPH0779953B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015098266A1 (ja) | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 東レ株式会社 | 中空糸膜モジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0549873A (ja) | 1993-03-02 |
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