JPS60118204A - サ−モパ−ベ−パレ−ション装置 - Google Patents
サ−モパ−ベ−パレ−ション装置Info
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- JPS60118204A JPS60118204A JP22762683A JP22762683A JPS60118204A JP S60118204 A JPS60118204 A JP S60118204A JP 22762683 A JP22762683 A JP 22762683A JP 22762683 A JP22762683 A JP 22762683A JP S60118204 A JPS60118204 A JP S60118204A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はサーモパーベーパレージコン装置に関する。
溶液を分離濃縮する方法として、液体蒸気は透過させる
が、液体白身は透過させない重合体多孔質膜の一次側に
高温の被処理液、即ち、例えば熱海水のような原液を流
通させ、原液から発生し、上記多孔質膜を透過した蒸気
を二次側で冷却して凝縮させ、このようにして−次側に
おいて原液を濃縮し、二次側において凝縮液を得るサー
モパーベーパレーシヨンは既に知られており、また、そ
のための装置も従来より種々提案されている。
が、液体白身は透過させない重合体多孔質膜の一次側に
高温の被処理液、即ち、例えば熱海水のような原液を流
通させ、原液から発生し、上記多孔質膜を透過した蒸気
を二次側で冷却して凝縮させ、このようにして−次側に
おいて原液を濃縮し、二次側において凝縮液を得るサー
モパーベーパレーシヨンは既に知られており、また、そ
のための装置も従来より種々提案されている。
例えば特公昭４９−４５４６１号公報には、多孔質膜か
らなる膜壁を一対平行に配設してその間を高温の原液通
路となすと共に、この通路との間に空間を隔てて一対の
伝熱壁を配設して冷却水通路りなし、更に、このように
原液通路と冷却水通路を多段に平行に配設してなるサー
モパーベーパレーション装置が記載されている。
らなる膜壁を一対平行に配設してその間を高温の原液通
路となすと共に、この通路との間に空間を隔てて一対の
伝熱壁を配設して冷却水通路りなし、更に、このように
原液通路と冷却水通路を多段に平行に配設してなるサー
モパーベーパレーション装置が記載されている。
一般にこのような膜分離装置においては、原液の濃縮効
率又は凝縮液の取ｉＭ効率は装置の有効膜面積に依存す
るが、上記のように膜壁と伝熱壁を平行に多段に配設し
た装置によれば、装置の単位体積当りの有効膜面積が小
さく処理効率に劣る。
率又は凝縮液の取ｉＭ効率は装置の有効膜面積に依存す
るが、上記のように膜壁と伝熱壁を平行に多段に配設し
た装置によれば、装置の単位体積当りの有効膜面積が小
さく処理効率に劣る。
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので
あって、単位体積当りの有効膜面積が大きく、処理効率
にすぐれる管状ザーモパーベーバレーション装置を提供
することを目的とする。
あって、単位体積当りの有効膜面積が大きく、処理効率
にすぐれる管状ザーモパーベーバレーション装置を提供
することを目的とする。
本発明によるザーモパーベーバレーション装置は、
（ａｌ外管と、
（ｂ）液体蒸気は透過させるが、液体自体は透過させな
い重合体多孔質膜よりなり、上記外管内に収容されて、
外管との間に高温の原液通路を形成する−又は複数の膜
管と、 （Ｃ１上記各膜管内に同軸的に収容され、膜管との間に
蒸気空間を形成する伝熱管と、 （ｄｊ上記原液通路に接続された原液の導入管及び導出
管と、 （ｅｌ上記伝熱管に接続された冷却用熱媒の導入管及び
導出管と、 （ｆ）上記原液の発生した蒸気が膜管を透過し、伝熱管
上で冷却され凝縮して生成した凝縮液を取出すために上
記蒸気空間に接続された導出管とからなることを特徴と
する。
い重合体多孔質膜よりなり、上記外管内に収容されて、
外管との間に高温の原液通路を形成する−又は複数の膜
管と、 （Ｃ１上記各膜管内に同軸的に収容され、膜管との間に
蒸気空間を形成する伝熱管と、 （ｄｊ上記原液通路に接続された原液の導入管及び導出
管と、 （ｅｌ上記伝熱管に接続された冷却用熱媒の導入管及び
導出管と、 （ｆ）上記原液の発生した蒸気が膜管を透過し、伝熱管
上で冷却され凝縮して生成した凝縮液を取出すために上
記蒸気空間に接続された導出管とからなることを特徴と
する。
以下に実施例を示す図面に基づいて本発明を説明する。
第１図及び第２図は本発明による装置の一実施例を示す
。
。
外管１内には重合体多孔質膜よりなる膜管２が同軸的に
配設されており、外管と膜管との間に高温の原液通路３
が形成されている。従って、外管は保温性を存すること
が好ましく、例えば樹脂より形成される。
配設されており、外管と膜管との間に高温の原液通路３
が形成されている。従って、外管は保温性を存すること
が好ましく、例えば樹脂より形成される。
膜管を構成する多孔質膜は、高温の原液に対して親和性
を有しないこと、例えば原液が水溶液の場合であれば疎
水性であることが必要であり、更に、原液は透過させな
いが、その蒸気は透過させる性質を有することが必要で
ある。従って、原液が水溶液の場合、ポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂のようなフッ素系樹脂からなる多孔質膜
が耐熱性と疎水性を共に有する点から特に好ましく用い
られる。しかし、例えばポリスルホンやセルロース樹脂
のような親水性樹脂からなる多孔質膜でも、表面にフッ
素系樹脂やシリコーン樹脂等の撥水性樹脂を被覆して疎
水性の多孔質表面を伺与するときは、これら樹脂膜も使
用することができる。
を有しないこと、例えば原液が水溶液の場合であれば疎
水性であることが必要であり、更に、原液は透過させな
いが、その蒸気は透過させる性質を有することが必要で
ある。従って、原液が水溶液の場合、ポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂のようなフッ素系樹脂からなる多孔質膜
が耐熱性と疎水性を共に有する点から特に好ましく用い
られる。しかし、例えばポリスルホンやセルロース樹脂
のような親水性樹脂からなる多孔質膜でも、表面にフッ
素系樹脂やシリコーン樹脂等の撥水性樹脂を被覆して疎
水性の多孔質表面を伺与するときは、これら樹脂膜も使
用することができる。
原液通路３には原液の導入管４及び導出管５が接続され
、必要に応じてこれら管路に設りた加熱器６により所定
の温度に加熱された高温の原液が上記管４及び５にて原
液通路に循環して流通される。
、必要に応じてこれら管路に設りた加熱器６により所定
の温度に加熱された高温の原液が上記管４及び５にて原
液通路に循環して流通される。
尚、図示した実施例においては、膜管２は適宜の支持管
７上に多孔質膜が支持されて形成されている。この場合
、支持管は液体蒸気を透過させることができれば足り、
例えば、ポリアミドからなる織布又は不織布管や、セラ
ミック製の多孔質管が好適に用いられる。
７上に多孔質膜が支持されて形成されている。この場合
、支持管は液体蒸気を透過させることができれば足り、
例えば、ポリアミドからなる織布又は不織布管や、セラ
ミック製の多孔質管が好適に用いられる。
膜管の内側には、更にこれと同軸的に伝熱管８が配設さ
れ、前記膜管との間に蒸気空間９を有するように適宜の
間隔がおかれている。伝熱管は伝熱性の高い祠料、例え
ば金属からなる薄肉管である。この伝熱管には冷却用熱
媒ための導入管１０及び導出管１１が接続され、例えば
冷却水のような冷却用熱媒が伝熱管内に循環して流通さ
れる。
れ、前記膜管との間に蒸気空間９を有するように適宜の
間隔がおかれている。伝熱管は伝熱性の高い祠料、例え
ば金属からなる薄肉管である。この伝熱管には冷却用熱
媒ための導入管１０及び導出管１１が接続され、例えば
冷却水のような冷却用熱媒が伝熱管内に循環して流通さ
れる。
また、蒸気空間には膜管を透過し、伝熱管にて冷却され
、凝縮した凝縮液の導出管１２が接続されている。
、凝縮した凝縮液の導出管１２が接続されている。
第３図は本発明による装置の別の実施例を示し、内部に
伝熱管８を有する膜管２の複数が外管１内に収容されて
形成されており、図示しないが、外管と膜管との間の原
液通路３には前記したと同様に原液の導入管と導出管と
が接続され、伝熱管８には冷却用熱媒の導入管と導出管
とが接続され、また、膜管と伝熱管との間の蒸気空間９
には凝縮液導出管が接り′トされている。
伝熱管８を有する膜管２の複数が外管１内に収容されて
形成されており、図示しないが、外管と膜管との間の原
液通路３には前記したと同様に原液の導入管と導出管と
が接続され、伝熱管８には冷却用熱媒の導入管と導出管
とが接続され、また、膜管と伝熱管との間の蒸気空間９
には凝縮液導出管が接り′トされている。
この装置においては、膜管として直径５〜３０鶴程度の
小径管を用いることにより、装置の単位体積当りの有効
１１ｆＡ面積を著しく大きくすることができる。例えば
、フッ化ビニリデン樹脂やエチレンーテトラフルオロエ
チレン共重合樹脂等のようなフッ素系樹脂の溶液又ｂ−
ｊｘ溶融液を押出成形して得られる多孔質小径管が好ま
しく用いられる。
小径管を用いることにより、装置の単位体積当りの有効
１１ｆＡ面積を著しく大きくすることができる。例えば
、フッ化ビニリデン樹脂やエチレンーテトラフルオロエ
チレン共重合樹脂等のようなフッ素系樹脂の溶液又ｂ−
ｊｘ溶融液を押出成形して得られる多孔質小径管が好ま
しく用いられる。
本発明による装置においては、加熱された原液は原液通
路３に導入され、ここで膜管２ば液体は透過させないが
、その液体蒸気は透過させるので、高温の原液より先住
する蒸気は膜管を透過して蒸気空間９に至り、ここで内
部に低温の冷却用熱媒が流通されている伝熱管表面上で
冷却されて凝縮し、伝熱管表面を流下し、凝縮液導出管
１２より装置外に導かれる。原液中の溶質は液体と共に
膜管により阻止され、−次側において濃縮される。
路３に導入され、ここで膜管２ば液体は透過させないが
、その液体蒸気は透過させるので、高温の原液より先住
する蒸気は膜管を透過して蒸気空間９に至り、ここで内
部に低温の冷却用熱媒が流通されている伝熱管表面上で
冷却されて凝縮し、伝熱管表面を流下し、凝縮液導出管
１２より装置外に導かれる。原液中の溶質は液体と共に
膜管により阻止され、−次側において濃縮される。
従って、例えば、原液として海水を用いるとき、海水の
含有する塩類は膜管により阻止され、水蒸気のみが膜を
透過するので、海水は一次側に濃縮され、二次側に蒸留
水を得ることができる。但し、サーモパーベーパレーシ
ョンによる方法は、海水のように無機塩類を含有する水
溶液のほか、有機物質を含有する溶液の分ｌ１Ｓ１ｔ′
ａ縮にも適用することができる。
含有する塩類は膜管により阻止され、水蒸気のみが膜を
透過するので、海水は一次側に濃縮され、二次側に蒸留
水を得ることができる。但し、サーモパーベーパレーシ
ョンによる方法は、海水のように無機塩類を含有する水
溶液のほか、有機物質を含有する溶液の分ｌ１Ｓ１ｔ′
ａ縮にも適用することができる。
以上のように、本発明の装置によれば、外管内に膜管が
配設され、この膜管内に伝熱管が配設されている管状装
置であるので、例えば前記したように膜壁と伝熱壁とが
平行に多段に配設されてなる装置に比べて、単位体積当
りの有効膜面積が著しく大きく、従って効率よく溶液の
分離濃縮を行なうことができる。更に、本発明の装置に
おいては、外管と膜管との間に高温の原液が流通される
ので、外管を断熱月で被覆する等によって原液を保温す
ることが容易であり、必要ならば外管を加熱して原液を
所定の高温に保つことができ、また、原液の接触する膜
面が膜管の外壁面であるので、−膜面が汚れた場合も、
その洗浄が容易である。また、本発明の装置によれば、
原液を加熱し、その蒸気を膜を透過させることによって
、溶液の分離濃縮を行なうので、従来の逆浸透法と異な
り、原液を高圧に加圧する必要がないうえに、溶質の阻
止性能に著しくすくれる。
配設され、この膜管内に伝熱管が配設されている管状装
置であるので、例えば前記したように膜壁と伝熱壁とが
平行に多段に配設されてなる装置に比べて、単位体積当
りの有効膜面積が著しく大きく、従って効率よく溶液の
分離濃縮を行なうことができる。更に、本発明の装置に
おいては、外管と膜管との間に高温の原液が流通される
ので、外管を断熱月で被覆する等によって原液を保温す
ることが容易であり、必要ならば外管を加熱して原液を
所定の高温に保つことができ、また、原液の接触する膜
面が膜管の外壁面であるので、−膜面が汚れた場合も、
その洗浄が容易である。また、本発明の装置によれば、
原液を加熱し、その蒸気を膜を透過させることによって
、溶液の分離濃縮を行なうので、従来の逆浸透法と異な
り、原液を高圧に加圧する必要がないうえに、溶質の阻
止性能に著しくすくれる。
以下に本発明の実施例を挙げる。
実施例１
第１図に示したように、樹脂製の直径４０＋ｎ＋ａの外
管内に、多孔質ポリアミド織布にて裏打ちされたポリテ
トラフルオロエチレン多孔質膜からなる直径２５ｍｍの
膜管を同軸的に配設し、更にこの膜管内に直径２４＋ｕ
＋のステンレス製伝熱管を膜管と伝熱管の管壁間の間隔
が２關となるように配設して、本発明の装置を構成した
。尚、上記多孔質膜は平均孔径０．６μの微孔を有し、
多孔度８０％であって、装置における有効膜面積は２４
０ｃｉであった。
管内に、多孔質ポリアミド織布にて裏打ちされたポリテ
トラフルオロエチレン多孔質膜からなる直径２５ｍｍの
膜管を同軸的に配設し、更にこの膜管内に直径２４＋ｕ
＋のステンレス製伝熱管を膜管と伝熱管の管壁間の間隔
が２關となるように配設して、本発明の装置を構成した
。尚、上記多孔質膜は平均孔径０．６μの微孔を有し、
多孔度８０％であって、装置における有効膜面積は２４
０ｃｉであった。
この装置を用い、温度１０℃の冷却水を伝熱管内に流通
して、温度６０℃の３％食塩水溶液を処理したところ、
食塩除去率９９％にて凝縮水を４゜０ ｋｇ ／ ｉ・
時の速度で得ることができた。
して、温度６０℃の３％食塩水溶液を処理したところ、
食塩除去率９９％にて凝縮水を４゜０ ｋｇ ／ ｉ・
時の速度で得ることができた。
実施例２
第３図に示したように、直径１０８都の外管内にポリア
ミド織布で裏打ちされた外径１２龍のポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂多孔質管１８本を同軸的に配設し、更に
この内側に直径８ｍＩＲの伝熱管を挿入して、有効膜面
積０．８ｍの装置を構成した。
ミド織布で裏打ちされた外径１２龍のポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂多孔質管１８本を同軸的に配設し、更に
この内側に直径８ｍＩＲの伝熱管を挿入して、有効膜面
積０．８ｍの装置を構成した。
この装置において、温度１０℃の冷却水を各伝熱管内に
流通させて、０．０７重量％のコンゴレッド（分子量６
９７）水溶液を６０℃に加熱して処理したところ、コン
ゴレッドの除去率９９．２％、凝縮水の取得速度３．８
ｋｇ／％・時であった。
流通させて、０．０７重量％のコンゴレッド（分子量６
９７）水溶液を６０℃に加熱して処理したところ、コン
ゴレッドの除去率９９．２％、凝縮水の取得速度３．８
ｋｇ／％・時であった。
実施例３
ポリフッ化ビニリデン樹脂、テトラヒドロフラン及びジ
メチルスルホキシドの重量比７：５３：４０の製膜溶液
を二重管型ノズルから温水中に押出して、外径８闘、内
径７韮の多孔質膜管を得た。
メチルスルホキシドの重量比７：５３：４０の製膜溶液
を二重管型ノズルから温水中に押出して、外径８闘、内
径７韮の多孔質膜管を得た。
外径５１１ＩＮの伝熱管を挿入した上記膜管３５本を実
施例２と同じ外管に同軸的に配設して、有効膜面積ＩＭ
の装置を構成した。
施例２と同じ外管に同軸的に配設して、有効膜面積ＩＭ
の装置を構成した。
この装置により０．３％食塩水を実施例１と同様にして
処理したとごろ、食塩除去率９９％、凝縮水取得速度４
．７ ｋｇ７ ｍ・時であった。
処理したとごろ、食塩除去率９９％、凝縮水取得速度４
．７ ｋｇ７ ｍ・時であった。
実施例４
外径１０ＩＩＩＴＲ１内ｔ：’ｉｉ ８ ｎｍ、長さ５
Ｑｃｍのセラミック製多孔質管を支持管とし、これにポ
リテトラフルオロエチレン樹脂の水性ディスパージョン
を含浸させた後、４００℃で焼成して膜管を得た。この
膜管内に伝熱管を挿入し、これを直径４０龍の外管内に
配設して装置を構成した。
Ｑｃｍのセラミック製多孔質管を支持管とし、これにポ
リテトラフルオロエチレン樹脂の水性ディスパージョン
を含浸させた後、４００℃で焼成して膜管を得た。この
膜管内に伝熱管を挿入し、これを直径４０龍の外管内に
配設して装置を構成した。
この装置により０１３％食塩水を実施例１と同様にして
処理したところ、食塩除去率９８％、凝縮水取得速度３
．２ｋｇ ／ ｍ・時であった。
処理したところ、食塩除去率９８％、凝縮水取得速度３
．２ｋｇ ／ ｍ・時であった。
第１図は本発明によるサーモパーベーパレーション装置
の一実施例を示す縦断面図、第２図は第１図において線
■−■線に沿う断面図、第３図は本発明による装置の別
の実施例を示す第２図と同様の断面図である。 １・・・外管、２・・・膜管、３・・・原液通路、８・
・・伝熱管、９・・・蒸気空間、１２・・・凝縮液導出
管。
の一実施例を示す縦断面図、第２図は第１図において線
■−■線に沿う断面図、第３図は本発明による装置の別
の実施例を示す第２図と同様の断面図である。 １・・・外管、２・・・膜管、３・・・原液通路、８・
・・伝熱管、９・・・蒸気空間、１２・・・凝縮液導出
管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１（ａｌ外管と、 （ｂｌ液体蒸気は透過させるが、液体自体は透過させな
い重合体多孔質膜よりなり、上記外管内に収容されて、
外管との間に高温の原液通路を形成する−又は複数の膜
管と、（Ｃ１上記各膜管内に同軸的に収容され、膜管と
の間に蒸気空間を形成する伝熱管と、 （ｄ）上記原液通路に接続された原液の導入管及び導出
管と、 ｔｅｌ上記伝熱管に接続された冷却用熱媒の導入管及び
導出管と、 （ｆｌ上記原液の発生した蒸気が膜管を透過し、伝熱管
上で冷却され凝縮して生成した凝縮液を取出すために上
記蒸気空間に接続された導出管とからなることを特徴と
するサーモパーベーパレーション装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22762683A JPS60118204A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | サ−モパ−ベ−パレ−ション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22762683A JPS60118204A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | サ−モパ−ベ−パレ−ション装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60118204A true JPS60118204A (ja) | 1985-06-25 |
Family
ID=16863865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22762683A Pending JPS60118204A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | サ−モパ−ベ−パレ−ション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60118204A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62117613A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-29 | Shinryo Air Conditioning Co Ltd | 除湿方法およびその装置 |
| FR2604638A1 (fr) * | 1986-10-01 | 1988-04-08 | Geesthacht Gkss Forschung | Dispositif a membranes, comprenant un dispositif de condensation |
| WO2020246550A1 (ja) * | 2019-06-06 | 2020-12-10 | 東洋紡株式会社 | 膜蒸留用多孔質膜 |
-
1983
- 1983-11-30 JP JP22762683A patent/JPS60118204A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62117613A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-29 | Shinryo Air Conditioning Co Ltd | 除湿方法およびその装置 |
| FR2604638A1 (fr) * | 1986-10-01 | 1988-04-08 | Geesthacht Gkss Forschung | Dispositif a membranes, comprenant un dispositif de condensation |
| WO2020246550A1 (ja) * | 2019-06-06 | 2020-12-10 | 東洋紡株式会社 | 膜蒸留用多孔質膜 |
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