JPH10165771A - 浸透膜を使用する流体からの有機物の除去法 - Google Patents
浸透膜を使用する流体からの有機物の除去法Info
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- JPH10165771A JPH10165771A JP32490696A JP32490696A JPH10165771A JP H10165771 A JPH10165771 A JP H10165771A JP 32490696 A JP32490696 A JP 32490696A JP 32490696 A JP32490696 A JP 32490696A JP H10165771 A JPH10165771 A JP H10165771A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 流体からの凝縮性有機物の除去方法を提供す
る。 【解決手段】 凝縮性有機物で汚染された流体を使用す
る。選択率≧２０をもつポリ（アルキルスルホン）浸透
膜を用意する。流体を膜の表面にそって通過させる。有
機物が膜中を浸透する。浸透した有機物をリサイクルさ
せる。
る。 【解決手段】 凝縮性有機物で汚染された流体を使用す
る。選択率≧２０をもつポリ（アルキルスルホン）浸透
膜を用意する。流体を膜の表面にそって通過させる。有
機物が膜中を浸透する。浸透した有機物をリサイクルさ
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は浸透性膜を使用して
流体（たとえば空気流または水流）から凝縮性有機物を
除去する方法に関する。
流体（たとえば空気流または水流）から凝縮性有機物を
除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】多くの工業的方法において、少量の凝縮
性有機物（すなわち蒸気または液体）で汚染された副生
物流体（空気または水）の流れが生成する。エコロジー
的理由のために、これらの汚染流を周囲環境に単に放出
することは望ましくない。有機物の種類および量が法的
な閾値を越えるときは特にそうである。その上、この液
流から有機物を分離してそれらをリサイクルまたは廃棄
するのが経済的に有利でありうる。従って、副生物流か
ら有機物を分離する必要がある。
性有機物（すなわち蒸気または液体）で汚染された副生
物流体（空気または水）の流れが生成する。エコロジー
的理由のために、これらの汚染流を周囲環境に単に放出
することは望ましくない。有機物の種類および量が法的
な閾値を越えるときは特にそうである。その上、この液
流から有機物を分離してそれらをリサイクルまたは廃棄
するのが経済的に有利でありうる。従って、副生物流か
ら有機物を分離する必要がある。
【０００３】有機物分離の問題を解決する１つの試みは
膜技術の使用である。Ｋａｔｏｈ，Ｍ．らの“Ｈｙｄｒ
ｏｃａｒｂｏｎ Ｖａｐｏｒ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｗｉ
ｃｈＭｅｍｂｒａｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”，ＮＫ
Ｋ ＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｖｉｅｗ，Ｖｏｌ．５６，
（１９８９）ｐｐ．６７−７２参照。この試みでは浸透
選択性層、多孔質（微孔性）膜層、および支持用布帛を
もつ複合膜を用いる。この複合膜は平らなシートの形体
にある。この複合膜を巻いてラセン巻きモジュールを作
る。浸透選択性層は超薄型（数ミクロン）で炭化水素ま
たは他の有機蒸気を選択的に浸透すると記述されてい
る。浸透選択性層の化学組成は記載されていない。以上
にかんがみ、流出流の有機蒸気を除去するための浸透選
択性材料として使用するために材料を確認する必要があ
る。
膜技術の使用である。Ｋａｔｏｈ，Ｍ．らの“Ｈｙｄｒ
ｏｃａｒｂｏｎ Ｖａｐｏｒ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｗｉ
ｃｈＭｅｍｂｒａｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”，ＮＫ
Ｋ ＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｖｉｅｗ，Ｖｏｌ．５６，
（１９８９）ｐｐ．６７−７２参照。この試みでは浸透
選択性層、多孔質（微孔性）膜層、および支持用布帛を
もつ複合膜を用いる。この複合膜は平らなシートの形体
にある。この複合膜を巻いてラセン巻きモジュールを作
る。浸透選択性層は超薄型（数ミクロン）で炭化水素ま
たは他の有機蒸気を選択的に浸透すると記述されてい
る。浸透選択性層の化学組成は記載されていない。以上
にかんがみ、流出流の有機蒸気を除去するための浸透選
択性材料として使用するために材料を確認する必要があ
る。
【０００４】ポリ（アルキルスルホン）は知られてい
る。米国特許第３，９２８，２９４号および第４，１７
９，７５７号；Ｃｏｎｃｉｓｅ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄ
ｉａｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆
Ｓｏｎｓ，ＮＹＣ，ＮＹ（１９９０）ｐｐ．６７４−６
７５；Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄ
ｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ
＆ Ｓｏｎｓ，ＮＹＣ，ＮＹ（１９８３）Ｖｏｌ．２
１，ｐａｇｅ ９６６；Ｇｒａｄｙ，Ｄ．Ｎ．，“Ｏｌ
ｅｆｉｎ／Ｓｕｌｆｕｒ ＤｉｏｘｉｄｅＣｏｐｏｌｙ
ｍｅｒｓ，”Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｗｓ，Ｇｏｒｄｏｎ
ａｎｄＢｒｅａｃｈ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓ
ｈｅｒ，Ｉｎｃ．，Ｖｏｌ．３（１９７６），ｐｐ．１
４４−１４６；Ｇｒａｙ，Ｄ．Ｎ．，“Ｔｈｅ Ｓｔａ
ｔｕｓ ｏｆ Ｏｌｅｆｉｎ−ＳＯ2 Ｃｏｐｏｌｙｍ
ｅｒｓ ａｓ Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ”，Ｂｉｏｍ
ｅｄｉｃａｌ ａｎｄ Ｄｅｎｔａｌ Ａｐｐｌｉｃａ
ｔｉｏｎｓ，Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃ
ｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＮＹＣ，ＮＹ（１９８１）ｐｐ
２１−２６；およびＧｒａｙ，Ｄ．Ｎ．，“Ｐｏｌｙｍ
ｅｒｉｃ Ｍｅｍｂｒａｎｅｓ ｆｏｒ Ａｒｔｉｆｉ
ｃｉａｌ Ｌｕｎｇｓ”，Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ（１９８４）を参照された
い。
る。米国特許第３，９２８，２９４号および第４，１７
９，７５７号；Ｃｏｎｃｉｓｅ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄ
ｉａｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆
Ｓｏｎｓ，ＮＹＣ，ＮＹ（１９９０）ｐｐ．６７４−６
７５；Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄ
ｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ
＆ Ｓｏｎｓ，ＮＹＣ，ＮＹ（１９８３）Ｖｏｌ．２
１，ｐａｇｅ ９６６；Ｇｒａｄｙ，Ｄ．Ｎ．，“Ｏｌ
ｅｆｉｎ／Ｓｕｌｆｕｒ ＤｉｏｘｉｄｅＣｏｐｏｌｙ
ｍｅｒｓ，”Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｗｓ，Ｇｏｒｄｏｎ
ａｎｄＢｒｅａｃｈ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓ
ｈｅｒ，Ｉｎｃ．，Ｖｏｌ．３（１９７６），ｐｐ．１
４４−１４６；Ｇｒａｙ，Ｄ．Ｎ．，“Ｔｈｅ Ｓｔａ
ｔｕｓ ｏｆ Ｏｌｅｆｉｎ−ＳＯ2 Ｃｏｐｏｌｙｍ
ｅｒｓ ａｓ Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ”，Ｂｉｏｍ
ｅｄｉｃａｌ ａｎｄ Ｄｅｎｔａｌ Ａｐｐｌｉｃａ
ｔｉｏｎｓ，Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃ
ｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＮＹＣ，ＮＹ（１９８１）ｐｐ
２１−２６；およびＧｒａｙ，Ｄ．Ｎ．，“Ｐｏｌｙｍ
ｅｒｉｃ Ｍｅｍｂｒａｎｅｓ ｆｏｒ Ａｒｔｉｆｉ
ｃｉａｌ Ｌｕｎｇｓ”，Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ（１９８４）を参照された
い。
【０００５】微孔性ポリプロピレン（たとえばＣＥＬＧ
ＡＲＤ膜）上の超薄ポリ（アルキルスルホン）コーティ
ングは知られている。Ｇｒａｙ，“Ｔｈｅ Ｓｔａｔｕ
ｓ・・・”、蒸気の第２４頁参照。この複合膜の浸透選
択性（または選択率）は４．１である。
ＡＲＤ膜）上の超薄ポリ（アルキルスルホン）コーティ
ングは知られている。Ｇｒａｙ，“Ｔｈｅ Ｓｔａｔｕ
ｓ・・・”、蒸気の第２４頁参照。この複合膜の浸透選
択性（または選択率）は４．１である。
【０００６】
【発明の要約】本発明は流体からの凝縮性有機物の除去
法に関する。まず凝縮性有機物で汚染された流体を用意
する。２０以上の選択率をもつポリ（アルキルスルホ
ン）浸透膜を用意する。この流体を膜表面にそって通過
させる。有機物は膜を通って浸透する。浸透した有機物
をリサイクルさせる。
法に関する。まず凝縮性有機物で汚染された流体を用意
する。２０以上の選択率をもつポリ（アルキルスルホ
ン）浸透膜を用意する。この流体を膜表面にそって通過
させる。有機物は膜を通って浸透する。浸透した有機物
をリサイクルさせる。
【０００７】本発明を説明する目的で好ましい形体を図
面に示すが、本発明は図に示される正確な配列と機器に
限定されるものではない。
面に示すが、本発明は図に示される正確な配列と機器に
限定されるものではない。
【０００８】
【発明の詳細な記述】浸透膜とは流体から凝縮性有機物
を除去するのに好適な膜のことをいう。このような膜は
蒸気分離および過蒸発法に使用することができる。本発
明は好ましくは蒸気分離法に使用され、その重要性は実
施例に示してある。蒸気分離は空気流から有機物を除去
するための膜分離技術である。過蒸発は有機物を液体
（たとえば水）から除く膜分離技術である。有機物また
は凝縮性有機物とは凝縮性の非バイオ物質たとえば炭化
水素のことをいう。有機物の例としてトルエン、ヘキサ
ン、ガソリン蒸気などがあげられる。
を除去するのに好適な膜のことをいう。このような膜は
蒸気分離および過蒸発法に使用することができる。本発
明は好ましくは蒸気分離法に使用され、その重要性は実
施例に示してある。蒸気分離は空気流から有機物を除去
するための膜分離技術である。過蒸発は有機物を液体
（たとえば水）から除く膜分離技術である。有機物また
は凝縮性有機物とは凝縮性の非バイオ物質たとえば炭化
水素のことをいう。有機物の例としてトルエン、ヘキサ
ン、ガソリン蒸気などがあげられる。
【０００９】この浸透膜は除去されるべき有機物に対し
より大きな親和性をもつ。たとえば、この浸透膜は、標
的となる有機物（すなわち除去されるべき有機物）が流
体よりも大きい親和力または溶解度をもつポリマーから
作ることができ又はこれらのポリマーで被覆することが
できる。この膜は２０以上の選択率（即ち浸透選択性）
をもつべきである。選択率は浸透性の大きい物質と浸透
性の小さい物質との浸透速度の比である。有機物は浸透
膜に優先的に集まる。以下により詳細に述べる好ましい
態様は微孔性基材とその上のポリ（アルキルスルホン）
コーティングを含み、蒸気分離法に関して論じるが、本
発明はこれには限定されない。
より大きな親和性をもつ。たとえば、この浸透膜は、標
的となる有機物（すなわち除去されるべき有機物）が流
体よりも大きい親和力または溶解度をもつポリマーから
作ることができ又はこれらのポリマーで被覆することが
できる。この膜は２０以上の選択率（即ち浸透選択性）
をもつべきである。選択率は浸透性の大きい物質と浸透
性の小さい物質との浸透速度の比である。有機物は浸透
膜に優先的に集まる。以下により詳細に述べる好ましい
態様は微孔性基材とその上のポリ（アルキルスルホン）
コーティングを含み、蒸気分離法に関して論じるが、本
発明はこれには限定されない。
【００１０】微孔性基材とは微孔性または多孔性の浸透
性フィルムのことをいう。この微孔性基材はコーティン
グ即ち被膜（以下に更に詳細に述べる）の支持体として
働く。微孔性基材は浸透膜を横切る有機物の物質移動の
速度限定要素であるべきではない。好ましくは、基材は
ポリオレフィンからなり、最も好ましくはポリプロピレ
ンからなる。基材は適宜の形体にあることができ、たと
えば平らなシートまたは中空繊維がある。より好ましく
は、基材は中空繊維である。このような基材は米国ノー
スカロライナ州チャーロットのヘキスト・セラニーズ・
コーポレーションから入手しうるＣＥＬＧＡＲＤ中空繊
維の商品名で商業的に入手しうる。
性フィルムのことをいう。この微孔性基材はコーティン
グ即ち被膜（以下に更に詳細に述べる）の支持体として
働く。微孔性基材は浸透膜を横切る有機物の物質移動の
速度限定要素であるべきではない。好ましくは、基材は
ポリオレフィンからなり、最も好ましくはポリプロピレ
ンからなる。基材は適宜の形体にあることができ、たと
えば平らなシートまたは中空繊維がある。より好ましく
は、基材は中空繊維である。このような基材は米国ノー
スカロライナ州チャーロットのヘキスト・セラニーズ・
コーポレーションから入手しうるＣＥＬＧＡＲＤ中空繊
維の商品名で商業的に入手しうる。
【００１１】ポリ（アルキルスルホン）コーティングと
は好ましくは基材上のそのポリマーの超薄層のことをい
う。この薄層は０．１〜１０ミクロンの厚さの範囲にあ
り、好ましくは２〜５ミクロンの厚さである。下限値は
十分なポリマーが有機物を引き付ける値と定義され、上
限値はポリマーのコストによって及び物質移動の考慮に
よって定義される。ポリ（アルキルスルホン）とはオレ
フィン・二酸化イオウコポリマー（ポリ（オレフィンス
ルホン）およびポリ（アルキルスルホン）としても知ら
れている）のことをいう。このようなポリ（アルキルス
ルホン）は化学式（−Ｒ−ＳＯ2 −Ｒ−）x をもつ。た
だしＲはいづれかの好適なモノマーであり、ｘは０より
大きい数字である。このようなポリ（アルキルスルホ
ン）は米国オハイオ州マウミーのアナトラーゼ・インコ
ーポレーテッドからバイオブランドＰＡＳ−１６として
商業的に入手しうる。
は好ましくは基材上のそのポリマーの超薄層のことをい
う。この薄層は０．１〜１０ミクロンの厚さの範囲にあ
り、好ましくは２〜５ミクロンの厚さである。下限値は
十分なポリマーが有機物を引き付ける値と定義され、上
限値はポリマーのコストによって及び物質移動の考慮に
よって定義される。ポリ（アルキルスルホン）とはオレ
フィン・二酸化イオウコポリマー（ポリ（オレフィンス
ルホン）およびポリ（アルキルスルホン）としても知ら
れている）のことをいう。このようなポリ（アルキルス
ルホン）は化学式（−Ｒ−ＳＯ2 −Ｒ−）x をもつ。た
だしＲはいづれかの好適なモノマーであり、ｘは０より
大きい数字である。このようなポリ（アルキルスルホ
ン）は米国オハイオ州マウミーのアナトラーゼ・インコ
ーポレーテッドからバイオブランドＰＡＳ−１６として
商業的に入手しうる。
【００１２】流体はいづれかの物質たとえばガスまたは
液体でありうる。好ましいガスは空気である。好ましい
流体は水である。いづれの場合にも、有機物は０．５％
ｖ／ｖ以上の量で流体中に存在する。モジュールとは膜
を収納するための適宜の接触材のことをいう。好ましく
は、米国特許第５，２６４，１７１号および第５，３５
２，３６１号に記載のモジュールが使用される。これら
の特許の双方を引用によってここにくみ入れる。好まし
くは、中空繊維が布帛としてモジュールにくみ入れられ
る。布帛の例としては織物と編物がある。好ましい布帛
は横糸として中空繊維および縦糸としてポリプロピレン
繊維を用いた編物である。このようなモジュールはＬＩ
ＱＵＩ−ＣＥＬモジュールなる商品名で米国ノースカロ
ライナ州チャーロットのヘキスト・セラニーズ・コーポ
レーションから商業的に入手しうる。有機物はリサイク
ルまたは廃棄することができる。好ましいリサイクル法
は凝縮である。
液体でありうる。好ましいガスは空気である。好ましい
流体は水である。いづれの場合にも、有機物は０．５％
ｖ／ｖ以上の量で流体中に存在する。モジュールとは膜
を収納するための適宜の接触材のことをいう。好ましく
は、米国特許第５，２６４，１７１号および第５，３５
２，３６１号に記載のモジュールが使用される。これら
の特許の双方を引用によってここにくみ入れる。好まし
くは、中空繊維が布帛としてモジュールにくみ入れられ
る。布帛の例としては織物と編物がある。好ましい布帛
は横糸として中空繊維および縦糸としてポリプロピレン
繊維を用いた編物である。このようなモジュールはＬＩ
ＱＵＩ−ＣＥＬモジュールなる商品名で米国ノースカロ
ライナ州チャーロットのヘキスト・セラニーズ・コーポ
レーションから商業的に入手しうる。有機物はリサイク
ルまたは廃棄することができる。好ましいリサイクル法
は凝縮である。
【００１３】図面を参照して、同じ数字は同じ要素を示
す。図１には蒸気分離装置１０が示してある。有機物
（蒸気として）と空気を含む供給流１２をブロワー１４
からモジュール１６に供給する。浸透膜（図示していな
い）はモジュール１６内に収納されている。空気２０は
モジュール１６に供給される。有機物は膜を浸透して
（すなわち膜を横切って）浸透物２２を形成する。残留
流１８は減少した量の有機物を含む。浸透物２２中の有
機物は縮合装置２４を経て除くことができる。真空ポン
プ２６を用いて浸透物２２上の真空が保たれる。他の方
法の形態も当業者に知られているように可能である。た
とえば上記のＫａｔｏｈの報文を参照されたい。この報
文を引用によってここにくみ入れる。
す。図１には蒸気分離装置１０が示してある。有機物
（蒸気として）と空気を含む供給流１２をブロワー１４
からモジュール１６に供給する。浸透膜（図示していな
い）はモジュール１６内に収納されている。空気２０は
モジュール１６に供給される。有機物は膜を浸透して
（すなわち膜を横切って）浸透物２２を形成する。残留
流１８は減少した量の有機物を含む。浸透物２２中の有
機物は縮合装置２４を経て除くことができる。真空ポン
プ２６を用いて浸透物２２上の真空が保たれる。他の方
法の形態も当業者に知られているように可能である。た
とえば上記のＫａｔｏｈの報文を参照されたい。この報
文を引用によってここにくみ入れる。
【００１４】図２を参照して、そこには米国特許第５，
２６４，１７１号により製造した好ましいモジュール１
６が示されている。モジュール１６は一般にシエル３０
と多数の管３２を含む。管３２は微孔性繊維である。中
心の管３４はシエル３０の縦軸にそって配置される。中
心の管３４は孔あき管であって、流体が入り、出ること
ができる。バッフル３６は端部の中間の中心管３４に固
定することができる。シエル３０、管シート３８、およ
び管３２の外面はシエル面４０を形成する。シエル面４
０は入口４２および出口４４を備える。シエル面４０を
通る物質の流れは符号４６によって示される。管３２の
内面または内腔は部分的に管面４８を形成する。管面４
８は入口５０と出口５２を備える。モジュール１６は上
記の形態に限定されない。
２６４，１７１号により製造した好ましいモジュール１
６が示されている。モジュール１６は一般にシエル３０
と多数の管３２を含む。管３２は微孔性繊維である。中
心の管３４はシエル３０の縦軸にそって配置される。中
心の管３４は孔あき管であって、流体が入り、出ること
ができる。バッフル３６は端部の中間の中心管３４に固
定することができる。シエル３０、管シート３８、およ
び管３２の外面はシエル面４０を形成する。シエル面４
０は入口４２および出口４４を備える。シエル面４０を
通る物質の流れは符号４６によって示される。管３２の
内面または内腔は部分的に管面４８を形成する。管面４
８は入口５０と出口５２を備える。モジュール１６は上
記の形態に限定されない。
【００１５】
【実施例】次の実施例は本発明のえらばれた態様を示し
ている。然し本発明の範囲は図示された態様に限定され
ると解すべきではない。 実施例１ フィルムの製造 ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）溶媒中のＰＡＳ−１６の
１．２５％溶液を製造した。約１００μｍの厚さのフィ
ルムを作るように計算した量の溶液を金属リングにピペ
ットで入れ、次いでこのＴＨＦ溶液を約２０〜２５℃で
たとえば約１２時間徐々に蒸発させることによってこの
溶液から密なフィルムをキャストした。密に詰まった鎖
および最小の多孔性をもつ密なフィルムを作るためには
遅い蒸発が望ましかった。フィルムをキャストし、溶媒
を蒸発させた後に、フィルムをカットして試験セルに適
合させ、それらの平均の厚さを測定した。
ている。然し本発明の範囲は図示された態様に限定され
ると解すべきではない。 実施例１ フィルムの製造 ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）溶媒中のＰＡＳ−１６の
１．２５％溶液を製造した。約１００μｍの厚さのフィ
ルムを作るように計算した量の溶液を金属リングにピペ
ットで入れ、次いでこのＴＨＦ溶液を約２０〜２５℃で
たとえば約１２時間徐々に蒸発させることによってこの
溶液から密なフィルムをキャストした。密に詰まった鎖
および最小の多孔性をもつ密なフィルムを作るためには
遅い蒸発が望ましかった。フィルムをキャストし、溶媒
を蒸発させた後に、フィルムをカットして試験セルに適
合させ、それらの平均の厚さを測定した。
【００１６】実施例２ フィルムの製造 ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）溶媒中のＰＡＳ−１６の
４重量％溶液を製造し、約１００μｍの厚さにキャスト
し、実施例１に示す方法により試験セルに入れた。
４重量％溶液を製造し、約１００μｍの厚さにキャスト
し、実施例１に示す方法により試験セルに入れた。
【００１７】実施例３ アセトン浸透率 実施例１および２により製造した試験セル中の約３５．
００ｃｍ2 の表面積（浸透）をもつ約１４２μｍ（５．
６ミル）厚さのフィルム試料の一面（供給物の面）をア
セトン蒸気富化窒素ガス流に露出した。この富化流は液
体アセトン（２０−２５℃／２ｐｓｉｇ）に窒素ガス
（２０−２５℃／２ｐｓｉｇ）を吹き込むことによって
発生させた。このガス流を、フィルムの表面を横切って
約２０．７ｋＰａ（約３．０ｐｓｉ）の供給圧および約
１９５．２ｍｌ／分の供給流量で送った。通常の真空ポ
ンプを使用してフィルムの他面（浸透物の面）に部分真
空（７３７〜７５９トールあるいは２９．０−２９．９
インチＨｇ）を発生させた。アセトンと窒素を種々の速
度で膜に通し、残余のガス流を約１３．８ｋＰａ（約
２．０ｐｓｉ）の圧力（残留圧力）でセルから２００ｍ
ｌ／分−５５ｍｌ／分の流量で出した。試験は室温（２
３．９〜３０．０℃）で約３時間（１０．８×１０
3 秒）行なった。
００ｃｍ2 の表面積（浸透）をもつ約１４２μｍ（５．
６ミル）厚さのフィルム試料の一面（供給物の面）をア
セトン蒸気富化窒素ガス流に露出した。この富化流は液
体アセトン（２０−２５℃／２ｐｓｉｇ）に窒素ガス
（２０−２５℃／２ｐｓｉｇ）を吹き込むことによって
発生させた。このガス流を、フィルムの表面を横切って
約２０．７ｋＰａ（約３．０ｐｓｉ）の供給圧および約
１９５．２ｍｌ／分の供給流量で送った。通常の真空ポ
ンプを使用してフィルムの他面（浸透物の面）に部分真
空（７３７〜７５９トールあるいは２９．０−２９．９
インチＨｇ）を発生させた。アセトンと窒素を種々の速
度で膜に通し、残余のガス流を約１３．８ｋＰａ（約
２．０ｐｓｉ）の圧力（残留圧力）でセルから２００ｍ
ｌ／分−５５ｍｌ／分の流量で出した。試験は室温（２
３．９〜３０．０℃）で約３時間（１０．８×１０
3 秒）行なった。
【００１８】浸透物流中のアセトンは液体窒素トラップ
中で凝縮させ凍結させたが、窒素浸透物はトラップを通
過させ保持しなかった。トラップしたアセトン浸透物を
測定し、フィルム試料を通るアセトンの浸透率を次の式
を使用して計算した。
中で凝縮させ凍結させたが、窒素浸透物はトラップを通
過させ保持しなかった。トラップしたアセトン浸透物を
測定し、フィルム試料を通るアセトンの浸透率を次の式
を使用して計算した。
【００１９】
【数１】
【００２０】試験時間は４．５×１０3 秒であった。浸
透物として集めたアセトンは２６．６ｇであった。アセ
トンフラックス（Ｑ）は１６．８×１０-5ｇ／ｃｍ2 ・
ｓｅｃ（または６４×１０-3標準ｃｃ／ｃｍ2 ・ｓｅ
ｃ）であった。
透物として集めたアセトンは２６．６ｇであった。アセ
トンフラックス（Ｑ）は１６．８×１０-5ｇ／ｃｍ2 ・
ｓｅｃ（または６４×１０-3標準ｃｃ／ｃｍ2 ・ｓｅ
ｃ）であった。
【００２１】実施例４ 窒素浸透率 実施例３で使用した試験セル中のフィルム試料も、実施
例３のアセトン浸透試験の前および後の両者の窒素浸透
率について試験した。窒素ガスをフィルムの片面に、代
表的に５０または１００ｐｓｉの供給圧力で、加え、一
定量の窒素が膜を通過するに要した時間を、セルの浸透
物側に接続した石けん泡フローメータを使用して測定し
た。フィルム試料の窒素浸透率に応じて、時間、ガス容
量、および供給圧力を変えた。次の式を使用して時間お
よび容量の測定から浸透率を計算した。
例３のアセトン浸透試験の前および後の両者の窒素浸透
率について試験した。窒素ガスをフィルムの片面に、代
表的に５０または１００ｐｓｉの供給圧力で、加え、一
定量の窒素が膜を通過するに要した時間を、セルの浸透
物側に接続した石けん泡フローメータを使用して測定し
た。フィルム試料の窒素浸透率に応じて、時間、ガス容
量、および供給圧力を変えた。次の式を使用して時間お
よび容量の測定から浸透率を計算した。
【００２２】
【数２】
【００２３】Ｎ2 フラックスは（実施例３に示すのと同
じ条件下で）１．１１×１０-3標準ｃｃ／ｃｍ2 ・ｓｅ
ｃ）であった。選択率（アセトン／Ｎ2 ）は６４／１．
１１または５８．６であった。
じ条件下で）１．１１×１０-3標準ｃｃ／ｃｍ2 ・ｓｅ
ｃ）であった。選択率（アセトン／Ｎ2 ）は６４／１．
１１または５８．６であった。
【００２４】実施例５ 繊維およびモジュールの製造 ＣＥＬＧＡＲＤ多孔質ポリプロピレン中空繊維をＰＡＳ
−１６の層でコートした。コートは繊維をＴＨＦ中のＰ
ＡＳ−１６の２．５重量％溶液に浸漬し、溶媒を繊維か
ら蒸発させることによって行なった。コートした繊維は
ＰＡＳ−１６の２．５ミクロン厚さの層をもっていた。
これらのコートした繊維をポリプロピレン縦糸繊維をも
つ織物に編み、この織物を図１のモジュール中の膜とし
て役立てた。このモジュールは０．６ｃｍ2 の膜面積を
もっていた。
−１６の層でコートした。コートは繊維をＴＨＦ中のＰ
ＡＳ−１６の２．５重量％溶液に浸漬し、溶媒を繊維か
ら蒸発させることによって行なった。コートした繊維は
ＰＡＳ−１６の２．５ミクロン厚さの層をもっていた。
これらのコートした繊維をポリプロピレン縦糸繊維をも
つ織物に編み、この織物を図１のモジュール中の膜とし
て役立てた。このモジュールは０．６ｃｍ2 の膜面積を
もっていた。
【００２５】実施例６ モジュールの試験結果 実施例５に述べたようにして製造したモジュールを使用
して、若干の試験を室温（約２５℃）で行なった。この
モジュールの浸透率を実施例４の方法に実質的に従って
試験し、２５×１０-10 標準ｃｍ3 −ｃｍ／ｓｅｃ．／
ｃｍ2 ／ｃｍＨｇであると決定された。
して、若干の試験を室温（約２５℃）で行なった。この
モジュールの浸透率を実施例４の方法に実質的に従って
試験し、２５×１０-10 標準ｃｍ3 −ｃｍ／ｓｅｃ．／
ｃｍ2 ／ｃｍＨｇであると決定された。
【００２６】アセトンおよびヘキサンのそれぞれの浸透
率の２つの試験を、５ｐｓｉｇ（ポンド／平方インチ）
の供給圧および１標準立方フィート／分（ＳＣＦＭ）の
供給流量を４つの試験のそれぞれにおいて使用して、２
５℃の温度で行なった。それぞれの試験において、膜の
浸透面に真空を加え、アセトンまたはヘキサンの浸透物
の供給流濃度および残存流濃度を測定し、浸透物の量、
浸透物のフラックス、およびアセトンまたはヘキサンの
浸透率を計算するために使用した。窒素に比べてのアセ
トンまたはヘキサンの膜の選択率を、有機物の浸透度／
Ｎ2 の浸透度の比をとることによって計算した。これら
の結果を下記の表１に示す。
率の２つの試験を、５ｐｓｉｇ（ポンド／平方インチ）
の供給圧および１標準立方フィート／分（ＳＣＦＭ）の
供給流量を４つの試験のそれぞれにおいて使用して、２
５℃の温度で行なった。それぞれの試験において、膜の
浸透面に真空を加え、アセトンまたはヘキサンの浸透物
の供給流濃度および残存流濃度を測定し、浸透物の量、
浸透物のフラックス、およびアセトンまたはヘキサンの
浸透率を計算するために使用した。窒素に比べてのアセ
トンまたはヘキサンの膜の選択率を、有機物の浸透度／
Ｎ2 の浸透度の比をとることによって計算した。これら
の結果を下記の表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】ここに示さなかった本発明の多くの変化が
当業者によって明らかなように起こりうる。本発明はこ
こに述べた態様に限定されるものではなく、特許請求の
範囲内にある主題のすべてを包含するものである。
当業者によって明らかなように起こりうる。本発明はこ
こに述べた態様に限定されるものではなく、特許請求の
範囲内にある主題のすべてを包含するものである。
【図１】本発明を具体化した蒸気分離装置の説明図であ
る。
る。
【図２】本発明により製造したモジュールの具体例の断
面図である。
面図である。
【符号の説明】 １０ 蒸気分離装置 １６ モジュール ２４ 結合装置 ３０ シエル ３２ 多数の管 ３４ 中心の管 ３６ バッフル ３８ 管シート ４８ 管面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラビ プラサド アメリカ合衆国ノース カロライナ州 28210 チャーロッテ キングス キャニ オン ドライブ 9130
Claims (7)
- 【請求項１】 次の諸工程すなわち、 凝縮性有機物で汚染された流体を用意し；２０以上の選
択率をもつポリ（アルキルスルホン）浸透性膜を用意
し；この膜の表面にそって有機物で汚染された流体を通
過させ；有機物を膜に選択的に誘引して有機物を膜に浸
透させ；そして浸透した有機物を分離する；ことを特徴
とする流体からの凝縮性有機物の除去方法。 - 【請求項２】 膜がその上にポリ（アルキルスルホン）
コーティングをもつ微孔性基材からなる請求項１の方
法。 - 【請求項３】 膜が中空繊維からなる請求項２の方法。
- 【請求項４】 基材がポリオレフィンからなる請求項２
の方法。 - 【請求項５】 ポリオレフィンがポリプロピレンである
請求項４の方法。 - 【請求項６】 中空繊維が布帛中にくみ込まれている請
求項３の方法。 - 【請求項７】 膜がモジュールにくみ込まれている請求
項１の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32490696A JPH10165771A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 浸透膜を使用する流体からの有機物の除去法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32490696A JPH10165771A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 浸透膜を使用する流体からの有機物の除去法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10165771A true JPH10165771A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18170950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32490696A Pending JPH10165771A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 浸透膜を使用する流体からの有機物の除去法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10165771A (ja) |
-
1996
- 1996-12-05 JP JP32490696A patent/JPH10165771A/ja active Pending
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