JPH10180057A - 有機液体混合物用分離膜およびそれを用いた分離装置および方法 - Google Patents
有機液体混合物用分離膜およびそれを用いた分離装置および方法Info
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- JPH10180057A JPH10180057A JP30498797A JP30498797A JPH10180057A JP H10180057 A JPH10180057 A JP H10180057A JP 30498797 A JP30498797 A JP 30498797A JP 30498797 A JP30498797 A JP 30498797A JP H10180057 A JPH10180057 A JP H10180057A
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機液体混合物組成を変化させることができ
る、工業的に適用可能な膜分離技術を提供する。 【解決手段】 膜蒸留法により有機液体混合物組成を変
化させるために使用する直径０．５〜５０nmの微細孔を
有している分離膜、およびそれを用いた装置および方
法。
る、工業的に適用可能な膜分離技術を提供する。 【解決手段】 膜蒸留法により有機液体混合物組成を変
化させるために使用する直径０．５〜５０nmの微細孔を
有している分離膜、およびそれを用いた装置および方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機液体混合物の
組成を変化させるのに使用する分離膜、およびそれを用
いた分離装置および方法に関する。
組成を変化させるのに使用する分離膜、およびそれを用
いた分離装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】膜分離技術は、食品工業や医療分野、海
水淡水化や超純水生成分野等の水処理分野等をはじめと
して様々な分野で利用されているが、これまで特に水系
を中心に発達し、工業化されてきた。膜分離技術は、省
資源・省エネルギーおよび低環境負荷技術として注目さ
れている分離技術であり、この膜分離技術を非水系分
野、例えば石油精製プロセスや石油化学工業分野へ適用
することが近年研究され始めている。
水淡水化や超純水生成分野等の水処理分野等をはじめと
して様々な分野で利用されているが、これまで特に水系
を中心に発達し、工業化されてきた。膜分離技術は、省
資源・省エネルギーおよび低環境負荷技術として注目さ
れている分離技術であり、この膜分離技術を非水系分
野、例えば石油精製プロセスや石油化学工業分野へ適用
することが近年研究され始めている。
【０００３】石油精製プロセスや石油化学工業分野にお
ける分離は、蒸留法を主体とする既存の分離技術を組み
合せた方法で行なわれており、省資源・省エネルギーお
よび低負荷環境の立場からは、より有利な分離技術を開
発し適用することが求められている。このような背景か
ら膜分離技術を石油精製プロセスや石油化学工業分野の
技術として開発し実用化することが求められている。
ける分離は、蒸留法を主体とする既存の分離技術を組み
合せた方法で行なわれており、省資源・省エネルギーお
よび低負荷環境の立場からは、より有利な分離技術を開
発し適用することが求められている。このような背景か
ら膜分離技術を石油精製プロセスや石油化学工業分野の
技術として開発し実用化することが求められている。
【０００４】特開平２−２８５２号、特開平２−２８５
４号公報は、芳香族成分と非芳香族成分を分離するため
のポリウレア／ウレタン膜を開示している。特開平２−
１３８１３６号公報は、ポリエチレングリコール含浸親
水性膜を用いて芳香族炭化水素を芳香族炭化水素と飽和
炭化水素の混合物から分離する方法を開示している。特
開平３−７７６３４号公報は、架橋ポリウレタン膜で芳
香族成分と非芳香族成分を分離する方法を開示してい
る。特開昭６２−２３４５２３号公報は、高分子複合膜
による炭化水素混合ガス分離方法を開示している。
４号公報は、芳香族成分と非芳香族成分を分離するため
のポリウレア／ウレタン膜を開示している。特開平２−
１３８１３６号公報は、ポリエチレングリコール含浸親
水性膜を用いて芳香族炭化水素を芳香族炭化水素と飽和
炭化水素の混合物から分離する方法を開示している。特
開平３−７７６３４号公報は、架橋ポリウレタン膜で芳
香族成分と非芳香族成分を分離する方法を開示してい
る。特開昭６２−２３４５２３号公報は、高分子複合膜
による炭化水素混合ガス分離方法を開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術は、必ずしも、有機液体に対して十分な耐久
性を有し、かつ分離性能と膜透過速度をともに満足し、
既存分離設備より経済的に有利な膜及び膜プロセスとは
言えない。また、石油精製プロセスの場合、処理量が大
量であるため、ガス状態の分離ではエネルギー的に不利
になる。これらの理由から、現状では、石油精製プロセ
スや石油化学工業に膜分離技術を本格的に応用した例は
ない。
た従来技術は、必ずしも、有機液体に対して十分な耐久
性を有し、かつ分離性能と膜透過速度をともに満足し、
既存分離設備より経済的に有利な膜及び膜プロセスとは
言えない。また、石油精製プロセスの場合、処理量が大
量であるため、ガス状態の分離ではエネルギー的に不利
になる。これらの理由から、現状では、石油精製プロセ
スや石油化学工業に膜分離技術を本格的に応用した例は
ない。
【０００６】有機液体混合物の組成を変化させることが
できれば、ガソリンのオクタン価を向上させたり、軽油
のセタン価を向上できる。また、膜で目的成分を完全に
分離することができなくとも、蒸留設備に入る前の原料
組成を変えておくだけで経済的には有利であり、さらに
蒸留プロセスを膜プロセスで置き換えることができれば
経済的に有利になることは言うまでもない。また、ガソ
リンからベンゼン等の有害物質を除去できれば低環境負
荷の観点から有利である。さらに、オレフィンの分離・
濃縮ができればポリマーや石油化学製品の経済的に有利
な原料製造方法を提供することができる。
できれば、ガソリンのオクタン価を向上させたり、軽油
のセタン価を向上できる。また、膜で目的成分を完全に
分離することができなくとも、蒸留設備に入る前の原料
組成を変えておくだけで経済的には有利であり、さらに
蒸留プロセスを膜プロセスで置き換えることができれば
経済的に有利になることは言うまでもない。また、ガソ
リンからベンゼン等の有害物質を除去できれば低環境負
荷の観点から有利である。さらに、オレフィンの分離・
濃縮ができればポリマーや石油化学製品の経済的に有利
な原料製造方法を提供することができる。
【０００７】本発明の課題は、このような観点から、と
くに石油精製プロセスや石油化学工業の分野に工業的に
適用して好適な、有機液体混合物用分離膜、およびそれ
を用いた分離装置および方法を提供することにある。
くに石油精製プロセスや石油化学工業の分野に工業的に
適用して好適な、有機液体混合物用分離膜、およびそれ
を用いた分離装置および方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の有機液体混合物用分離膜は、分離操作によ
り有機液体混合物の組成を変化させるのに用いる分離膜
であって、平均直径が０．５〜５０nmの範囲にある微細
孔を有していることを特徴とするものからなる。
に、本発明の有機液体混合物用分離膜は、分離操作によ
り有機液体混合物の組成を変化させるのに用いる分離膜
であって、平均直径が０．５〜５０nmの範囲にある微細
孔を有していることを特徴とするものからなる。
【０００９】また、本発明に係る有機液体混合物用分離
装置および方法は、このような分離膜を用いた装置、お
よび、このような分離膜を用いて膜蒸留する方法からな
る。
装置および方法は、このような分離膜を用いた装置、お
よび、このような分離膜を用いて膜蒸留する方法からな
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態について説明する。まず、本発明において適用する
膜蒸留法は、微細孔を有する膜を介して液体混合物から
ある成分を選択的に富化した蒸気として得る膜分離技術
で、膜の一次側に液体混合物を供給し、二次側を減圧す
るか窒素等の不活性ガスまたは液体で掃引する方法であ
る。本発明における膜蒸留法は上述のいずれの方法でも
よいが、二次側を減圧にする方法は、大容量の装置を高
い真空度に保つ必要があり、エネルギー的に不利になる
ので、不活性ガスまたは温度差を有する液体で掃引する
方法が有利である。
形態について説明する。まず、本発明において適用する
膜蒸留法は、微細孔を有する膜を介して液体混合物から
ある成分を選択的に富化した蒸気として得る膜分離技術
で、膜の一次側に液体混合物を供給し、二次側を減圧す
るか窒素等の不活性ガスまたは液体で掃引する方法であ
る。本発明における膜蒸留法は上述のいずれの方法でも
よいが、二次側を減圧にする方法は、大容量の装置を高
い真空度に保つ必要があり、エネルギー的に不利になる
ので、不活性ガスまたは温度差を有する液体で掃引する
方法が有利である。
【００１１】本発明で対象となる有機液体混合物は、例
えば、パラフィン系炭化水素、オレフィン系炭化水素、
ナフテン系炭化水素、芳香族系炭化水素のうち、いずれ
か２つ以上の炭化水素成分を含むものである。また、硫
黄化合物、窒素化合物、酸素化合物、金属化合物などの
非炭化水素成分を含んでいても差し支えない。この有機
液体混合物の例としては、ナフサ、ガソリン、灯油、軽
油などの石油留分が挙げられるが、これらに限定される
ものではない。
えば、パラフィン系炭化水素、オレフィン系炭化水素、
ナフテン系炭化水素、芳香族系炭化水素のうち、いずれ
か２つ以上の炭化水素成分を含むものである。また、硫
黄化合物、窒素化合物、酸素化合物、金属化合物などの
非炭化水素成分を含んでいても差し支えない。この有機
液体混合物の例としては、ナフサ、ガソリン、灯油、軽
油などの石油留分が挙げられるが、これらに限定される
ものではない。
【００１２】ここで、パラフィン系炭化水素とは、Ｃn
Ｈ2n+2の分子式の飽和鎖状化合物で、分枝のないn-パラ
フィンと枝分かれしたイソパラフィンとがあり、具体的
には、例えば、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、
n-オクタン、n-ノナン、n-デカン、n-ウンデカン、n-ド
デカン、2-メチルブタン、2,2-ジメチルプロパンなどが
挙げられる。オレフィン系炭化水素とは、二重結合を有
する炭化水素で、二重結合１個の場合はＣn Ｈ2nの一般
式で示される鎖状炭化水素であり、具体的には、例え
ば、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテ
ン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセンな
どが挙げられる。ナフテン系炭化水素とは、１分子中に
少なくとも１個の飽和環を含む炭化水素で、炭素数５個
のシクロペンタンと、炭素数６個のシクロヘキサンが最
も基本となる環状化合物であり、一般式はＣn Ｈ2nであ
る。芳香族系炭化水素とは、１分子中に少なくとも１個
の芳香族環を含む炭化水素のことで、具体的には、例え
ば、ベンゼンやベンゼンに側鎖のついたトルエン、キシ
レンなどの単環化合物である。
Ｈ2n+2の分子式の飽和鎖状化合物で、分枝のないn-パラ
フィンと枝分かれしたイソパラフィンとがあり、具体的
には、例えば、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、
n-オクタン、n-ノナン、n-デカン、n-ウンデカン、n-ド
デカン、2-メチルブタン、2,2-ジメチルプロパンなどが
挙げられる。オレフィン系炭化水素とは、二重結合を有
する炭化水素で、二重結合１個の場合はＣn Ｈ2nの一般
式で示される鎖状炭化水素であり、具体的には、例え
ば、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテ
ン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセンな
どが挙げられる。ナフテン系炭化水素とは、１分子中に
少なくとも１個の飽和環を含む炭化水素で、炭素数５個
のシクロペンタンと、炭素数６個のシクロヘキサンが最
も基本となる環状化合物であり、一般式はＣn Ｈ2nであ
る。芳香族系炭化水素とは、１分子中に少なくとも１個
の芳香族環を含む炭化水素のことで、具体的には、例え
ば、ベンゼンやベンゼンに側鎖のついたトルエン、キシ
レンなどの単環化合物である。
【００１３】有機液体混合物の温度は、膜の耐熱性の範
囲内であれば特に限定されないが、有機液体混合物の粘
度が極端に高くなるような温度は好ましくない。
囲内であれば特に限定されないが、有機液体混合物の粘
度が極端に高くなるような温度は好ましくない。
【００１４】本発明で使用される分離膜は、平均孔径
０．５〜５０nm、好ましくは０．５〜２０nm、さらに好
ましくは１〜１０nm、特に好ましくは４〜１０nmの微細
孔を有していることを特徴とする。この微細孔の平均孔
径の範囲は、ケルビン式 r=-2V・σ/[R・T・ln(P/P0)] でおおよそ推定することができる。ここで、r は凝縮半
径、Ｖは液体の分子容、σは液体の表面張力、Ｒは気体
定数、Ｔは絶対温度、Ｐ0 は飽和蒸気圧、Ｐは毛管凝縮
を起こす圧力である。すなわち、分離膜の微細孔の平均
細孔径がケルビン式から求められる範囲にあれば、ある
成分が分離膜の微細孔内で毛管凝縮を起こし、微細孔を
閉塞するので、他の成分の透過が阻止され、高い分離性
能が得られる。しかしながら、膜の孔径には分布がある
ので、必ずしもケルビン式から推定される平均孔径を有
する膜が高い分離性能を発現するかどうかわからない。
そこで、ケルビン式から推定される平均孔径を有する膜
の性能を調査、検討したところ、多くの分離膜におい
て、平均孔径が０．５〜５０nmの範囲にあれば、高い分
離性能が得られることがわかった。
０．５〜５０nm、好ましくは０．５〜２０nm、さらに好
ましくは１〜１０nm、特に好ましくは４〜１０nmの微細
孔を有していることを特徴とする。この微細孔の平均孔
径の範囲は、ケルビン式 r=-2V・σ/[R・T・ln(P/P0)] でおおよそ推定することができる。ここで、r は凝縮半
径、Ｖは液体の分子容、σは液体の表面張力、Ｒは気体
定数、Ｔは絶対温度、Ｐ0 は飽和蒸気圧、Ｐは毛管凝縮
を起こす圧力である。すなわち、分離膜の微細孔の平均
細孔径がケルビン式から求められる範囲にあれば、ある
成分が分離膜の微細孔内で毛管凝縮を起こし、微細孔を
閉塞するので、他の成分の透過が阻止され、高い分離性
能が得られる。しかしながら、膜の孔径には分布がある
ので、必ずしもケルビン式から推定される平均孔径を有
する膜が高い分離性能を発現するかどうかわからない。
そこで、ケルビン式から推定される平均孔径を有する膜
の性能を調査、検討したところ、多くの分離膜におい
て、平均孔径が０．５〜５０nmの範囲にあれば、高い分
離性能が得られることがわかった。
【００１５】膜の平均孔径は、以下に述べる方法で測定
する。すなわち、膜の透水性（Lp）と水の膜透過速度
（Jv）から、次式の関係を使って計算して求める。 Jv=Lp・ΔP Lp=(H/L)・[Rp2/(8η)] ここで、ΔP ：膜間圧力差、H ：含水率、L ：膜厚、R
p：平均細孔半径、η：水 の粘性である。
する。すなわち、膜の透水性（Lp）と水の膜透過速度
（Jv）から、次式の関係を使って計算して求める。 Jv=Lp・ΔP Lp=(H/L)・[Rp2/(8η)] ここで、ΔP ：膜間圧力差、H ：含水率、L ：膜厚、R
p：平均細孔半径、η：水 の粘性である。
【００１６】また、分離膜の形態は平膜、菅状膜、中空
糸膜等のいずれの形状のものでもよく、さらに分離膜モ
ジュールの形態も平板型、スパイラル型、プリーツ型、
菅状型、中空糸型等いずれの形態でも本発明に用いるこ
とができる。特に膜の自己支持性と機械的・力学的特
性、およびモジュールの構成要素が少なく、耐溶剤性の
観点から有利な中空糸膜が好ましい形状である。
糸膜等のいずれの形状のものでもよく、さらに分離膜モ
ジュールの形態も平板型、スパイラル型、プリーツ型、
菅状型、中空糸型等いずれの形態でも本発明に用いるこ
とができる。特に膜の自己支持性と機械的・力学的特
性、およびモジュールの構成要素が少なく、耐溶剤性の
観点から有利な中空糸膜が好ましい形状である。
【００１７】分離膜の素材は、有機液体混合物に対して
耐久性がある有機高分子であれば特に限定されない。こ
のような高分子素材の例としては、ポリアクリロニトリ
ル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンスルフォ
ン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリ
塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド等を挙げ
ることができる。
耐久性がある有機高分子であれば特に限定されない。こ
のような高分子素材の例としては、ポリアクリロニトリ
ル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンスルフォ
ン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリ
塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド等を挙げ
ることができる。
【００１８】
【実施例】以下に、より具体的な実施例を挙げて本発明
を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定さ
れるものではない。 実施例１ 平均細孔径４．８nm、外径 456μｍ、内径 315μｍのポ
リアクリロニトリル中空糸膜を約20cmの長さに切り、20
本を束ねてガラス製のミニモジュールに挿入し、両端を
エポキシ接着剤でポッティングし、試験用膜モジュール
を作製した。有効膜面積は 3.8×10-3m2であった。この
試験用モジュールを使って、１−デセンとｎ−デカンを
等モル混合した有機液体混合物の分離実験を行なった。
有機液体混合物は約５５℃に温調して中空糸膜の内側に
膜面線速度0.2m／秒の流量で供給した。中空糸膜の外側
には窒素ガスを膜面線速度0.9m／秒で流し、液体窒素の
コールドトラップで透過蒸気を凝縮回収した。この透過
液成分の濃度をガスクロマトグラフィーで測定したとこ
ろ、１−デセンのモル濃度が61mol%であった。分離係数
は 1.5で、気液平衡のレベルを越えた分離が起こった。
膜透過速度は0.14kg/(m2・hr) であった。
を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定さ
れるものではない。 実施例１ 平均細孔径４．８nm、外径 456μｍ、内径 315μｍのポ
リアクリロニトリル中空糸膜を約20cmの長さに切り、20
本を束ねてガラス製のミニモジュールに挿入し、両端を
エポキシ接着剤でポッティングし、試験用膜モジュール
を作製した。有効膜面積は 3.8×10-3m2であった。この
試験用モジュールを使って、１−デセンとｎ−デカンを
等モル混合した有機液体混合物の分離実験を行なった。
有機液体混合物は約５５℃に温調して中空糸膜の内側に
膜面線速度0.2m／秒の流量で供給した。中空糸膜の外側
には窒素ガスを膜面線速度0.9m／秒で流し、液体窒素の
コールドトラップで透過蒸気を凝縮回収した。この透過
液成分の濃度をガスクロマトグラフィーで測定したとこ
ろ、１−デセンのモル濃度が61mol%であった。分離係数
は 1.5で、気液平衡のレベルを越えた分離が起こった。
膜透過速度は0.14kg/(m2・hr) であった。
【００１９】実施例２ 平均細孔径46nm、外径1023μｍ、内径 731μｍのポリフ
ッ化ビニリデン中空糸膜を約20cmの長さに切り、８本を
束ねてガラス製のミニモジュールに挿入し、両端をエポ
キシ接着剤でポッティングし、試験用膜モジュールを作
製した。有効膜面積は 3.1×10-3m2であった。この試験
用モジュールを使って、１−デセンとｎ−デカンを30：
70のモル比で混合した有機液体混合物の分離実験を行な
った。有機液体混合物は約５５℃に温調して中空糸膜の
内側に膜面線速度0.2m／秒の流量で供給した。中空糸膜
の外側には窒素ガスを膜面線速度1.0m／秒で流し、液体
窒素のコールドトラップで透過蒸気を凝縮回収した。こ
の透過液成分の濃度をガスクロマトグラフィーで測定し
たところ、１−デセンのモル濃度が37mol%であった。分
離係数は 1.4で、気液平衡のレベルを越えた分離が起こ
った。膜透過速度は０．２９kg/(m2・hr) であった。
ッ化ビニリデン中空糸膜を約20cmの長さに切り、８本を
束ねてガラス製のミニモジュールに挿入し、両端をエポ
キシ接着剤でポッティングし、試験用膜モジュールを作
製した。有効膜面積は 3.1×10-3m2であった。この試験
用モジュールを使って、１−デセンとｎ−デカンを30：
70のモル比で混合した有機液体混合物の分離実験を行な
った。有機液体混合物は約５５℃に温調して中空糸膜の
内側に膜面線速度0.2m／秒の流量で供給した。中空糸膜
の外側には窒素ガスを膜面線速度1.0m／秒で流し、液体
窒素のコールドトラップで透過蒸気を凝縮回収した。こ
の透過液成分の濃度をガスクロマトグラフィーで測定し
たところ、１−デセンのモル濃度が37mol%であった。分
離係数は 1.4で、気液平衡のレベルを越えた分離が起こ
った。膜透過速度は０．２９kg/(m2・hr) であった。
【００２０】比較例１ 平均細孔径0.38nm、外径 433μｍ、内径 308μｍのポリ
アクリロニトリル中空糸膜を約20cmの長さに切り、20本
を束ねてガラス製のミニモジュールに挿入し、両端をエ
ポキシ接着剤でポッティングし、試験用膜モジュールを
作製した。有効膜面積は 4.8×10-3m2であった。この試
験用モジュールを使って、１−デセンとｎ−デカンを等
モル混合した有機液体混合物の分離実験を行なった。有
機液体混合物は中空糸膜の内側に膜面線速度0.2m／秒の
流量で供給され、中空糸膜の外側に窒素ガスを膜面線速
度1.1m／秒で流し、液体窒素のコールドトラップで透過
蒸気を凝縮回収した。分離実験を５時間継続したが、透
過蒸気をほとんど回収することはできなかった。
アクリロニトリル中空糸膜を約20cmの長さに切り、20本
を束ねてガラス製のミニモジュールに挿入し、両端をエ
ポキシ接着剤でポッティングし、試験用膜モジュールを
作製した。有効膜面積は 4.8×10-3m2であった。この試
験用モジュールを使って、１−デセンとｎ−デカンを等
モル混合した有機液体混合物の分離実験を行なった。有
機液体混合物は中空糸膜の内側に膜面線速度0.2m／秒の
流量で供給され、中空糸膜の外側に窒素ガスを膜面線速
度1.1m／秒で流し、液体窒素のコールドトラップで透過
蒸気を凝縮回収した。分離実験を５時間継続したが、透
過蒸気をほとんど回収することはできなかった。
【００２１】比較例２ 平均細孔径55nm、外径1286μｍ、内径 812μｍのポリフ
ェニレンスルフォン中空糸膜を約20cmの長さに切り、８
本を束ねてガラス製のミニモジュールに挿入し、両端を
エポキシ接着剤でポッティングし、試験用膜モジュール
を作製した。有効膜面積は 4.3×10-3m2であった。この
試験用モジュールを使って、１−デセンとｎ−デカンを
等モル混合した有機液体混合物の分離実験を行なった。
有機液体混合物は中空糸膜の内側に膜面線速度0.2m／秒
の流量で供給され、中空糸膜の外側に窒素ガスを膜面線
速度1.0m／秒で流し、液体窒素のコールドトラップで透
過蒸気を凝縮回収した。この透過液成分の濃度をガスク
ロマトグラフィーで測定したところ、透過液組成に変化
はなく、分離は起こらなかった。
ェニレンスルフォン中空糸膜を約20cmの長さに切り、８
本を束ねてガラス製のミニモジュールに挿入し、両端を
エポキシ接着剤でポッティングし、試験用膜モジュール
を作製した。有効膜面積は 4.3×10-3m2であった。この
試験用モジュールを使って、１−デセンとｎ−デカンを
等モル混合した有機液体混合物の分離実験を行なった。
有機液体混合物は中空糸膜の内側に膜面線速度0.2m／秒
の流量で供給され、中空糸膜の外側に窒素ガスを膜面線
速度1.0m／秒で流し、液体窒素のコールドトラップで透
過蒸気を凝縮回収した。この透過液成分の濃度をガスク
ロマトグラフィーで測定したところ、透過液組成に変化
はなく、分離は起こらなかった。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の分離膜お
よびそれを用いた装置および方法によれば、毛管凝縮の
効果を利用して高い分離性能と膜透過速度を達成でき、
有機液体混合物組成を効率的に変化させることができ
る。この膜分離技術は、容易に工業的に適用でき、大量
の処理量が要求される石油精製プロセスや石油化学工業
の分野に極めて有用な技術である。
よびそれを用いた装置および方法によれば、毛管凝縮の
効果を利用して高い分離性能と膜透過速度を達成でき、
有機液体混合物組成を効率的に変化させることができ
る。この膜分離技術は、容易に工業的に適用でき、大量
の処理量が要求される石油精製プロセスや石油化学工業
の分野に極めて有用な技術である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 63/08 Ｂ０１Ｄ 63/08 71/34 71/34 71/42 71/42 71/64 71/64 71/68 71/68
Claims (12)
- 【請求項１】 分離操作により有機液体混合物の組成を
変化させるのに用いる分離膜であって、平均直径が０．
５〜５０nmの範囲にある微細孔を有していることを特徴
とする有機液体混合物用分離膜。 - 【請求項２】 有機液体混合物がパラフィン系炭化水
素、オレフィン系炭化水素、ナフテン系炭化水素、芳香
族系炭化水素のうち、いずれか２つ以上の炭化水素成分
を含んでいる、請求項１の有機液体混合物用分離膜。 - 【請求項３】 有機液体混合物がパラフィン系炭化水素
とオレフィン系炭化水素の混合物である、請求項１の有
機液体混合物用分離膜。 - 【請求項４】 有機液体混合物がナフサ、ガソリン、灯
油、軽油である、請求項１ないし３のいずれかに記載の
有機液体混合物用分離膜。 - 【請求項５】 素材が有機液体混合物に対して耐久性が
ある有機高分子である、請求項１ないし４のいずれかに
記載の有機液体混合物用分離膜。 - 【請求項６】 素材がポリアクリロニトリル、ポリフッ
化ビニリデン、ポリフェニレンスルフォンまたはポリイ
ミドである、請求項５の有機液体混合物用分離膜。 - 【請求項７】 分離膜が中空糸膜である、請求項１ない
し６のいずれかに記載の有機液体混合物用分離膜。 - 【請求項８】 分離膜が平膜である、請求項１ないし６
のいずれかに記載の有機液体混合物用分離膜。 - 【請求項９】 分離膜が管状膜である、請求項１ないし
６のいずれかに記載の有機液体混合物用分離膜。 - 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれかに記載の
分離膜を用いていることを特徴とする、有機液体混合物
用分離装置。 - 【請求項１１】 請求項１ないし９のいずれかに記載の
分離膜を用いて膜蒸留することを特徴とする、有機液体
混合物の分離方法。 - 【請求項１２】 分離操作を膜蒸留法により行い、該膜
蒸留法において膜の透過側を不活性ガスで掃引して蒸気
圧勾配駆動力を維持する、請求項１１の有機液体混合物
の分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30498797A JP3872576B2 (ja) | 1996-10-21 | 1997-10-20 | 有機液体混合物用分離膜およびそれを用いた分離装置および方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29822496 | 1996-10-21 | ||
| JP8-298224 | 1996-10-21 | ||
| JP30498797A JP3872576B2 (ja) | 1996-10-21 | 1997-10-20 | 有機液体混合物用分離膜およびそれを用いた分離装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10180057A true JPH10180057A (ja) | 1998-07-07 |
| JP3872576B2 JP3872576B2 (ja) | 2007-01-24 |
Family
ID=26561429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30498797A Expired - Fee Related JP3872576B2 (ja) | 1996-10-21 | 1997-10-20 | 有機液体混合物用分離膜およびそれを用いた分離装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3872576B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8343348B2 (en) | 2009-07-10 | 2013-01-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for producing carbon film, carbon film and separator |
-
1997
- 1997-10-20 JP JP30498797A patent/JP3872576B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8343348B2 (en) | 2009-07-10 | 2013-01-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for producing carbon film, carbon film and separator |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3872576B2 (ja) | 2007-01-24 |
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