JPS6014906A - 非揮発性物質溶存水溶液の濃縮方法 - Google Patents
非揮発性物質溶存水溶液の濃縮方法Info
- Publication number
- JPS6014906A JPS6014906A JP12347583A JP12347583A JPS6014906A JP S6014906 A JPS6014906 A JP S6014906A JP 12347583 A JP12347583 A JP 12347583A JP 12347583 A JP12347583 A JP 12347583A JP S6014906 A JPS6014906 A JP S6014906A
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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】
本発明は多孔膜を用いて、非揮発性物質溶存水溶液を濃
縮する方法に関するものである。
縮する方法に関するものである。
更に詳しくは非揮発性物質を含む被処理水溶液に対して
不活性な多孔膜を用いて水溶液中に溶存する非揮発性物
質を塩度差を駆動力として濃縮する方法に関するもので
ある。
不活性な多孔膜を用いて水溶液中に溶存する非揮発性物
質を塩度差を駆動力として濃縮する方法に関するもので
ある。
従来から膜を用いる水溶液の鎖線法としては逆浸透法、
限外四遇法、電気遣竹法などが知られているが、これら
は駆動力として圧力差や電位差を用いるものである。一
方１本発明の方法に於ける膜分離駆゛動力は温度差であ
る。従来温度差を駆動力とする膜透過は使用する膜の孔
径により熱浸透や熱透析と呼ばれることがあるが、本発
明はこのうち熱透析の範躊に入るものである。即ち、多
孔膜をはさんで膜の両側に混合物溶液を貯え、膜で区切
られた両液を異なる温度に保つことにより水が選択的に
高温側から低温間へ膜を透過し、高温側非揮発性物質濃
度を上昇させるものである。従来かかる熱透析の研究声
はあまり多くなく１例えばＧｉｅｔａらがガラス繊維を
アクリル樹脂で固めた多孔膜を使って、酢酸、酢酸ナト
リウム、フェノール等が高温側水溶液で濃縮されること
を報告している（ Ｏａｎ。
限外四遇法、電気遣竹法などが知られているが、これら
は駆動力として圧力差や電位差を用いるものである。一
方１本発明の方法に於ける膜分離駆゛動力は温度差であ
る。従来温度差を駆動力とする膜透過は使用する膜の孔
径により熱浸透や熱透析と呼ばれることがあるが、本発
明はこのうち熱透析の範躊に入るものである。即ち、多
孔膜をはさんで膜の両側に混合物溶液を貯え、膜で区切
られた両液を異なる温度に保つことにより水が選択的に
高温側から低温間へ膜を透過し、高温側非揮発性物質濃
度を上昇させるものである。従来かかる熱透析の研究声
はあまり多くなく１例えばＧｉｅｔａらがガラス繊維を
アクリル樹脂で固めた多孔膜を使って、酢酸、酢酸ナト
リウム、フェノール等が高温側水溶液で濃縮されること
を報告している（ Ｏａｎ。
である。しかしこの報告に使用された多孔膜はアクリル
樹脂をバインダーとして用いるため。
樹脂をバインダーとして用いるため。
酸性あるいはアルカリ性溶液に対する耐性が低く、また
ＤＭＦ、ＤＭ８０等の比較的高濃度の有機溶剤に対して
は膜性能の劣化が起きやすいか、あるいは膜表面が溶液
に対して活性となるため凝縮することができない。そこ
で本発明者等は種々の多孔膜を用いて鋭意検討したとこ
ろ、不活性多孔膜を用いることにより既に報告されてい
る方法より広範囲の溶質、広範囲の濃度及び広範囲の温
度にわたって使用できる優れた９ｍ方法を見い出し本発
明に到った。本発明に於て膜め活性とは膜が水浴液によ
って濡れることを意味している。
ＤＭＦ、ＤＭ８０等の比較的高濃度の有機溶剤に対して
は膜性能の劣化が起きやすいか、あるいは膜表面が溶液
に対して活性となるため凝縮することができない。そこ
で本発明者等は種々の多孔膜を用いて鋭意検討したとこ
ろ、不活性多孔膜を用いることにより既に報告されてい
る方法より広範囲の溶質、広範囲の濃度及び広範囲の温
度にわたって使用できる優れた９ｍ方法を見い出し本発
明に到った。本発明に於て膜め活性とは膜が水浴液によ
って濡れることを意味している。
即ち本発明は非揮発性物質を含む被処理水溶液に対して
不活性である、０．０５μ〜１５０μることを特徴とす
る非揮発性物質溶存水溶液の濃縮方法を提供するもので
ある。
不活性である、０．０５μ〜１５０μることを特徴とす
る非揮発性物質溶存水溶液の濃縮方法を提供するもので
ある。
本発明に用いる不活性多孔膜とは処理温度（例えば３０
Ｃ）で被処理水溶液、或は１５％エタノール水溶液に浸
漬した際に、溶液との親和力が小さく、従って溶液によ
る濡れのない多孔膜をさして言う。この様な膜としては
表面エネルギーの小さい疎水性素材からなる膜をあげる
ことができる。例えばポリテトラフルオロエチレン、ポ
リ（三フッ化塩化エチレン）、ポリ（ヘキサフルオ四プ
ｐピレン）、ポリフッ化ビニリデンなどの含フツ素ポリ
マー、エチレン、グ四ピレン、塩化ビニル等の炭化水素
或は／九μグン化炭化水素モノマーからなるポリマー、
芳香族ポリエステル、芳香族ポリアミド、芳香族ポリス
ルホン等の疎水性重縮合ポリマー、ポリジメチルシロキ
サンなどの含ケイ素高分子等は疎水性であり、表面エネ
ルギーが小さく本方法に使用する膜素材として適当なも
のである。このうちポリテトラフルオはエチレンからな
る多ある。本発明による濃縮では多くの場合体積流が高
温側から低温側へ向って生じるが、この体積流を強制的
に止めても高温側で濃縮することができる。
Ｃ）で被処理水溶液、或は１５％エタノール水溶液に浸
漬した際に、溶液との親和力が小さく、従って溶液によ
る濡れのない多孔膜をさして言う。この様な膜としては
表面エネルギーの小さい疎水性素材からなる膜をあげる
ことができる。例えばポリテトラフルオロエチレン、ポ
リ（三フッ化塩化エチレン）、ポリ（ヘキサフルオ四プ
ｐピレン）、ポリフッ化ビニリデンなどの含フツ素ポリ
マー、エチレン、グ四ピレン、塩化ビニル等の炭化水素
或は／九μグン化炭化水素モノマーからなるポリマー、
芳香族ポリエステル、芳香族ポリアミド、芳香族ポリス
ルホン等の疎水性重縮合ポリマー、ポリジメチルシロキ
サンなどの含ケイ素高分子等は疎水性であり、表面エネ
ルギーが小さく本方法に使用する膜素材として適当なも
のである。このうちポリテトラフルオはエチレンからな
る多ある。本発明による濃縮では多くの場合体積流が高
温側から低温側へ向って生じるが、この体積流を強制的
に止めても高温側で濃縮することができる。
本発明の方法によって濃縮できる非揮発性物質とは、尚
該水溶液の気液平衡における液体中の非揮発性物質組成
が気体中の非揮発性物質組成よりも大きい物質を言う。
該水溶液の気液平衡における液体中の非揮発性物質組成
が気体中の非揮発性物質組成よりも大きい物質を言う。
゛この様な性質を持つ物質の例としては１，３−ブタン
ジオール、１．４−ブタンジオール、グリセリン、エチ
レングリコール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホル
ムアミド、酢酸、プ四ピオン酸などの有機低分子化合物
、ポリアクリルアミド、ポリーＮ−ビニルビ四リドン、
カルボキシメチルセルは一ス、ヒドロキシエチルセルロ
ースなどの高分子化合物、Ｎａ０１．ＫＯＩ、ＮａＯＨ
、硫酸等の無機化合物、及び酢酸ナトリウム、グルコン
酸ナトリウム、アクリル酸カリウム等の有機化合物の無
機塩などをあげることができる。これらの非揮発時間と
共に上昇することを本発明者等は見出したのである。
ジオール、１．４−ブタンジオール、グリセリン、エチ
レングリコール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホル
ムアミド、酢酸、プ四ピオン酸などの有機低分子化合物
、ポリアクリルアミド、ポリーＮ−ビニルビ四リドン、
カルボキシメチルセルは一ス、ヒドロキシエチルセルロ
ースなどの高分子化合物、Ｎａ０１．ＫＯＩ、ＮａＯＨ
、硫酸等の無機化合物、及び酢酸ナトリウム、グルコン
酸ナトリウム、アクリル酸カリウム等の有機化合物の無
機塩などをあげることができる。これらの非揮発時間と
共に上昇することを本発明者等は見出したのである。
高温側と低温側との温度差としては３〜７０Ｃの範囲が
適当であり、高温側の水溶液の温度は３０〜９０Ｃ％好
ましくは４０〜ａＯＣであり、低温側の水溶液の温度は
４０Ｇから融点までの間、好ましくは３０Ｃから融点ま
での間で選択される。多孔膜の厚さはその材質と、被処
理水溶液の組成により変わるが、一般、に２０〜３００
０μ、好ましくは５０〜１０００μである。
適当であり、高温側の水溶液の温度は３０〜９０Ｃ％好
ましくは４０〜ａＯＣであり、低温側の水溶液の温度は
４０Ｇから融点までの間、好ましくは３０Ｃから融点ま
での間で選択される。多孔膜の厚さはその材質と、被処
理水溶液の組成により変わるが、一般、に２０〜３００
０μ、好ましくは５０〜１０００μである。
本発明による凝縮法の応用としては、比較的高温で製造
されてくる非揮発性物質水溶液の濃縮、あるいは比較的
高温で反応する系における原料水溶液の回収等をあげる
ことができる。
されてくる非揮発性物質水溶液の濃縮、あるいは比較的
高温で反応する系における原料水溶液の回収等をあげる
ことができる。
以下に実施例をもつ【本発明を具体的に説明するが、本
発明は何らこれらにより制限されるものではない。
発明は何らこれらにより制限されるものではない。
実施例１
ポリテトラフルオロエチレン製多孔 膜（ダイキン社裂
登録商標ボリフｐンペーパーＰＡ−水通水ジャケット、
６は攪拌機、７は温度計、８は膜透過液量測定用キャピ
ラリー、９は温水循環ライン、１０は冷水循環ライン、
１１はモーターである。セル中の膜の実効面積は３８．
５ｄであった。分離セルの両側に共１１Ｃ１５％１，４
−ブタンジオール水浴液をそれぞれ２７０ｍ１入れ、左
側セル（高温側セル）２および右側セル（低温側セル）
５の外側ジャケット部４，５へそれぞれ恒温槽からの温
水Ｃ６ＯＣ）および冷水（ＯＣ〕を通じたところ、高温
側セル内溶液温度は５１．５ Ｃ，低温側セル内溶液温
度は１６５Ｃで一定となった。
登録商標ボリフｐンペーパーＰＡ−水通水ジャケット、
６は攪拌機、７は温度計、８は膜透過液量測定用キャピ
ラリー、９は温水循環ライン、１０は冷水循環ライン、
１１はモーターである。セル中の膜の実効面積は３８．
５ｄであった。分離セルの両側に共１１Ｃ１５％１，４
−ブタンジオール水浴液をそれぞれ２７０ｍ１入れ、左
側セル（高温側セル）２および右側セル（低温側セル）
５の外側ジャケット部４，５へそれぞれ恒温槽からの温
水Ｃ６ＯＣ）および冷水（ＯＣ〕を通じたところ、高温
側セル内溶液温度は５１．５ Ｃ，低温側セル内溶液温
度は１６５Ｃで一定となった。
一定時間後の高温側及び低温側セルの１，４−ブタンジ
オールの濃度を時間と共に測定すると、高温側セルの濃
度が時間と共に増大し、一方低温側セルの濃度が時間と
共に減少した。７時間後の高温側セルの１，４−ブタン
ジオール濃度は１９．２％、低温側セルの濃度は７．７
％であった。
オールの濃度を時間と共に測定すると、高温側セルの濃
度が時間と共に増大し、一方低温側セルの濃度が時間と
共に減少した。７時間後の高温側セルの１，４−ブタン
ジオール濃度は１９．２％、低温側セルの濃度は７．７
％であった。
体積流は高温側セルから低温側セルへであった。
なお開始後３時間時点での流量は０．０６１１７分注入
した。使用した膜は２４時間測定後も濡れは認められず
、不活性な膜であった。又この膜は１５％エタノールに
対しても２５Ｇに於【濡れない、不活性なものであった
。
した。使用した膜は２４時間測定後も濡れは認められず
、不活性な膜であった。又この膜は１５％エタノールに
対しても２５Ｇに於【濡れない、不活性なものであった
。
実施例２〜８
実施例１に於て１５％１，４−ブタンジオール水溶液の
代りに、下記の表１に示した種々の溶液を用いる外は実
施例１と同じ方法で濃縮を行った。初期及び７時間測定
後の両側セル内溶液濃度は表１に示した通りであり、い
ずれも高温側セルで非揮発性物質濃度は上昇し、濃縮液
を得ることが出来た。
代りに、下記の表１に示した種々の溶液を用いる外は実
施例１と同じ方法で濃縮を行った。初期及び７時間測定
後の両側セル内溶液濃度は表１に示した通りであり、い
ずれも高温側セルで非揮発性物質濃度は上昇し、濃縮液
を得ることが出来た。
１較例１
実施例１においてポリテトラフルオロエチレン製多孔膜
の代りにホウ化ケイ素繊維製多孔膜（Ｍｉｌｉｐｏｒｅ
製ＡＰ−２０）を用いて実施例１で使用した測定用分
離セルへ、同じ１％酢酸水溶液を入れ実施例１と同じ温
度の恒温水をそれぞれ高温側及び低温側ジャケットへ通
水したところセル内の温度は高温［４７，５Ｃ，低温側
２ Ｌ８ Ｃで一定となった。一定時間経過後の両セル
の纜度変化を測定したところ測定開始後１時間以内は高
温側での濃度変化が認められたが以後は逆拡散により１
両セルの濃度差は無くなった。この膜は２５ｔｌ：’、
１５％エタノール水溶液に対してぬれるものであり、又
１％酢酸水溶液に対しても濡れるものであった。
の代りにホウ化ケイ素繊維製多孔膜（Ｍｉｌｉｐｏｒｅ
製ＡＰ−２０）を用いて実施例１で使用した測定用分
離セルへ、同じ１％酢酸水溶液を入れ実施例１と同じ温
度の恒温水をそれぞれ高温側及び低温側ジャケットへ通
水したところセル内の温度は高温［４７，５Ｃ，低温側
２ Ｌ８ Ｃで一定となった。一定時間経過後の両セル
の纜度変化を測定したところ測定開始後１時間以内は高
温側での濃度変化が認められたが以後は逆拡散により１
両セルの濃度差は無くなった。この膜は２５ｔｌ：’、
１５％エタノール水溶液に対してぬれるものであり、又
１％酢酸水溶液に対しても濡れるものであった。
比較例２
ホウ化ケイ素繊維製多孔膜（Ｍｉｌｉｐｏｒｅ 製ＡＰ
−２０）をＰ８１３の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し
たところ、異常に膨潤し、数時間後には膜形状を保持で
きず、本発明の濃縮には適用できなかった。
−２０）をＰ８１３の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し
たところ、異常に膨潤し、数時間後には膜形状を保持で
きず、本発明の濃縮には適用できなかった。
第１図は本発明に用いられる分離セルの一例の＠面略示
図である。 １：不活性多孔膜、２：高温側セル、３：低温側セル。
図である。 １：不活性多孔膜、２：高温側セル、３：低温側セル。
Claims (1)
- 非揮発性物質を含む被処理水溶液に対して不活性である
、０．０５μ〜１５０μの孔径を有する多孔膜の片側に
上記水溶液を保持し、該層を介した反対側に上記水溶液
より低温にした水又は水浴液を保持することＫより、高
温側の水溶液の非揮発性物質凝度を上昇させることを特
徴とする非揮発性物質溶存水溶液の濃縮方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12347583A JPS6014906A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 非揮発性物質溶存水溶液の濃縮方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12347583A JPS6014906A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 非揮発性物質溶存水溶液の濃縮方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6014906A true JPS6014906A (ja) | 1985-01-25 |
Family
ID=14861544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12347583A Pending JPS6014906A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 非揮発性物質溶存水溶液の濃縮方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014906A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02139355U (ja) * | 1989-04-25 | 1990-11-21 | ||
| JPH0544085U (ja) * | 1991-11-20 | 1993-06-15 | 松下電器産業株式会社 | 洗濯機 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS551827A (en) * | 1978-06-20 | 1980-01-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Improved reverse osmosis treating method |
| JPS57113801A (en) * | 1980-04-25 | 1982-07-15 | Gore & Ass | Distillation method and its device |
-
1983
- 1983-07-08 JP JP12347583A patent/JPS6014906A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS551827A (en) * | 1978-06-20 | 1980-01-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Improved reverse osmosis treating method |
| JPS57113801A (en) * | 1980-04-25 | 1982-07-15 | Gore & Ass | Distillation method and its device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02139355U (ja) * | 1989-04-25 | 1990-11-21 | ||
| JPH0544085U (ja) * | 1991-11-20 | 1993-06-15 | 松下電器産業株式会社 | 洗濯機 |
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