JPS607905A - 流体分離装置 - Google Patents
流体分離装置Info
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- JPS607905A JPS607905A JP11664883A JP11664883A JPS607905A JP S607905 A JPS607905 A JP S607905A JP 11664883 A JP11664883 A JP 11664883A JP 11664883 A JP11664883 A JP 11664883A JP S607905 A JPS607905 A JP S607905A
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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】
本発明は選択透過性中空繊維膜からなる流体分離装置に
関するものである。さらに詳しくは多孔性芯管のまわり
に選択透過性中空繊維膜を配置した流体分離装置におい
て、少なくとも１つの仕切部材を流体分離層中に設置し
、流体混合物の線速度を高め得るようにした流体分離装
置に関するものである。
関するものである。さらに詳しくは多孔性芯管のまわり
に選択透過性中空繊維膜を配置した流体分離装置におい
て、少なくとも１つの仕切部材を流体分離層中に設置し
、流体混合物の線速度を高め得るようにした流体分離装
置に関するものである。
一般に流体混合物からの溶質の分離、濃縮には逆浸透或
いは限外濾過の原理が応用される。膜に依る流体混合物
の分離、濃縮は、他の分離技術に較べて省エネルギー法
であり、かつ物質の状態変化を伴わないことから、ジュ
ースの濃縮等の食品分野、カン水又は海水の淡水化の如
き水精製分野と広く応用され新しい分離技術として注目
されている。特に水精製分野においては他の技術（例え
ば蒸留法）に代るものとして今後大きな発展が期待され
ている。
いは限外濾過の原理が応用される。膜に依る流体混合物
の分離、濃縮は、他の分離技術に較べて省エネルギー法
であり、かつ物質の状態変化を伴わないことから、ジュ
ースの濃縮等の食品分野、カン水又は海水の淡水化の如
き水精製分野と広く応用され新しい分離技術として注目
されている。特に水精製分野においては他の技術（例え
ば蒸留法）に代るものとして今後大きな発展が期待され
ている。
これら膜分離技術の中で中空繊維膜は膜の容積効率が高
く、分離素子１本当りの透水量が大きいことから分離膜
として非常に有効である。しかし中空繊維を用いた分離
素子は他の分離膜であるスパイラル膜或いはチューブラ
−膜に較べて容積効率が高込と云うことから、一般に回
収率（供給量に対する生産量の比率）が高い反面、膜表
面での流体の線速度が低いため、中空繊維間の接触面や
交差点において淀みや濃度分極が発生し、スケーリング
の発生に伴って分離性能が低下する等の問題が発生して
いた。これら淀みや濃度分極の発生を抑えるには流体の
分離素子内の流れの分布を均一にするのは勿論のこと、
流体、の供給量を上げて膜表面での線速度を上げること
である。即ち、膜表面での線速度を高める手段としてス
パイラル、或いはチューブラ−膜で採られている回収率
を下げて運転するか、もしくは分離素子を数本直列に配
置し装置全体の回収率は変えないが分離素子１本当りの
回収率を下げる等が考えられる。しかし単なる回収率の
低下は分離コストの上昇となり、省エネルギー法である
べき膜分離法のメリットが損われる。分離素子を直列に
配置する方法は配管等の設備費の上昇となシ好ましくな
い。又、分離素子１本で行う様な小規模の分離に於ては
取り得ない方法である。
く、分離素子１本当りの透水量が大きいことから分離膜
として非常に有効である。しかし中空繊維を用いた分離
素子は他の分離膜であるスパイラル膜或いはチューブラ
−膜に較べて容積効率が高込と云うことから、一般に回
収率（供給量に対する生産量の比率）が高い反面、膜表
面での流体の線速度が低いため、中空繊維間の接触面や
交差点において淀みや濃度分極が発生し、スケーリング
の発生に伴って分離性能が低下する等の問題が発生して
いた。これら淀みや濃度分極の発生を抑えるには流体の
分離素子内の流れの分布を均一にするのは勿論のこと、
流体、の供給量を上げて膜表面での線速度を上げること
である。即ち、膜表面での線速度を高める手段としてス
パイラル、或いはチューブラ−膜で採られている回収率
を下げて運転するか、もしくは分離素子を数本直列に配
置し装置全体の回収率は変えないが分離素子１本当りの
回収率を下げる等が考えられる。しかし単なる回収率の
低下は分離コストの上昇となり、省エネルギー法である
べき膜分離法のメリットが損われる。分離素子を直列に
配置する方法は配管等の設備費の上昇となシ好ましくな
い。又、分離素子１本で行う様な小規模の分離に於ては
取り得ない方法である。
ここにおいて、本発明者らは以上の事柄に鑑んがみ、鋭
意検討の結果流体分離層中に仕切体を埋設することに依
って、１本当りの回収率を下げることなく流体分離素子
内の流体の膜表面における線速度を上げ得る事実を見い
出し本発明に到達した。
意検討の結果流体分離層中に仕切体を埋設することに依
って、１本当りの回収率を下げることなく流体分離素子
内の流体の膜表面における線速度を上げ得る事実を見い
出し本発明に到達した。
而して本発明の主たる目的は、スケーリングの発生を伴
わない、工業的有利な流体分離装置を提供することにあ
る。
わない、工業的有利な流体分離装置を提供することにあ
る。
かかる本発明の目的は、芯管の周シに選択透過性中空繊
維膜よりなる流体分離層が配されてなる流体分離装置に
おいて、該流体分離層中に少なくとも１つの仕切体を埋
設することによって達成することができる。
維膜よりなる流体分離層が配されてなる流体分離装置に
おいて、該流体分離層中に少なくとも１つの仕切体を埋
設することによって達成することができる。
かくの如き分離装置の採用により、長期間の使用におい
ても分離性能の低下はなく、又膜表面へのスケールの付
着もなくなり、分離素子を直列に数本配置したものと同
一の効果が得られると共に小規模の分離操作がはじめて
可能になった。
ても分離性能の低下はなく、又膜表面へのスケールの付
着もなくなり、分離素子を直列に数本配置したものと同
一の効果が得られると共に小規模の分離操作がはじめて
可能になった。
以下、本発明を図面により詳細に説明する。
第１図は分離素子（流体分離層）を長さ方向に２分割し
たものであり、分離素子は仕切体（３）に依って２分割
されている。分離素子は端板（９）外套筐体（１）から
なる高圧容器に封入されている。中空繊維膜は樹脂（５
） 、 （７）ｌ’！：依って両端が碇着されており樹
脂層（５）中でループをなし樹脂層（７）を貫通して開
孔している。中空繊維膜は多孔性芯管（６）のまわりに
配置されて流体分離層（２）を形成している。流体供給
導管（４）は端板の供給口的と仕切体（３）で連がつて
いる。更に分離素子は透過液集水板（８）、Ｃリングミ
０．０リングａ１からなっている。第１図では供給液は
端板の供給口ａＺより供給液導管（４）を通シ芯管（６
）Ｋ依り均一に中空繊維膜分離層（■）に分配される。
たものであり、分離素子は仕切体（３）に依って２分割
されている。分離素子は端板（９）外套筐体（１）から
なる高圧容器に封入されている。中空繊維膜は樹脂（５
） 、 （７）ｌ’！：依って両端が碇着されており樹
脂層（５）中でループをなし樹脂層（７）を貫通して開
孔している。中空繊維膜は多孔性芯管（６）のまわりに
配置されて流体分離層（２）を形成している。流体供給
導管（４）は端板の供給口的と仕切体（３）で連がつて
いる。更に分離素子は透過液集水板（８）、Ｃリングミ
０．０リングａ１からなっている。第１図では供給液は
端板の供給口ａＺより供給液導管（４）を通シ芯管（６
）Ｋ依り均一に中空繊維膜分離層（■）に分配される。
中空繊維膜層（１）を内側から外側に流れた（芯管より
外套筐体に向って流れた）供給液は流体分１’ｉｆ＃素
子と外套筐体の間を分離Ｈｉｔ （ＩＩ）に向って流れ
る。
外套筐体に向って流れた）供給液は流体分１’ｉｆ＃素
子と外套筐体の間を分離Ｈｉｔ （ＩＩ）に向って流れ
る。
分離層（■）では供給液は中空繊維膜層を外側から内側
に向って（外套筐体より芯管に向って）流れ芯管（６）
と供給液導管の間を通り、濃縮液排出口０より排出され
る。分離層（１） 、 （ＩＩ）で分離された透過液は
中空繊維膜の中空部を通って開口端（樹脂層（７））を
経て集水板（８）に集められ、取出口Ｑφより取出され
る。
に向って（外套筐体より芯管に向って）流れ芯管（６）
と供給液導管の間を通り、濃縮液排出口０より排出され
る。分離層（１） 、 （ＩＩ）で分離された透過液は
中空繊維膜の中空部を通って開口端（樹脂層（７））を
経て集水板（８）に集められ、取出口Ｑφより取出され
る。
かかる第１図に示す流体分離装置は次のようにして製作
される。即ち、芯管（６）の周りに中空繊維膜（２）を
ワインディング等の手段により配置していく際、予め仕
切体（３）を埋設する個ｌシｆを決めておき、そこの部
分にワインディングごとに接着剤あるいけ接着剤を含浸
させたテープ又は糸等を適′用して仕切体（３）を形成
する。この仕切体とは被処理流体の流れを変更させる仕
切壁である。このようにして仕切体付の流体分離素子が
作製されるが、次にこれの両端部に樹脂を適用して樹脂
層（５）及び（７）を形成する。こうしてできた分離素
子を外套筐体（１）内に収納して、かつ供給液導管（４
）を挿入、固定して流体分離装置が製作される。仕切体
に適用する接着剤は樹脂層（５）及び（７）の形成に適
用する樹脂と同一であっても異なってもよく、エポキシ
樹脂、シリコン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が採用
される。
される。即ち、芯管（６）の周りに中空繊維膜（２）を
ワインディング等の手段により配置していく際、予め仕
切体（３）を埋設する個ｌシｆを決めておき、そこの部
分にワインディングごとに接着剤あるいけ接着剤を含浸
させたテープ又は糸等を適′用して仕切体（３）を形成
する。この仕切体とは被処理流体の流れを変更させる仕
切壁である。このようにして仕切体付の流体分離素子が
作製されるが、次にこれの両端部に樹脂を適用して樹脂
層（５）及び（７）を形成する。こうしてできた分離素
子を外套筐体（１）内に収納して、かつ供給液導管（４
）を挿入、固定して流体分離装置が製作される。仕切体
に適用する接着剤は樹脂層（５）及び（７）の形成に適
用する樹脂と同一であっても異なってもよく、エポキシ
樹脂、シリコン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が採用
される。
かくの如き分離装置を採用することによυ、１つの流体
分離素子を用いる場合に比べて処理室（分離層）が２つ
に分画されてなるためＩＬＡ表面の供給液の線速度は２
倍まで高められることになり、膜表面へのスケーリング
発生が抑制される。
分離素子を用いる場合に比べて処理室（分離層）が２つ
に分画されてなるためＩＬＡ表面の供給液の線速度は２
倍まで高められることになり、膜表面へのスケーリング
発生が抑制される。
第２図は流体分離素子を仕切体（３） （＆）によって
直径方向に、２区分したものであり供給液は端板（９）
の供給口０Ｄよυ芯管（４）を通シ多孔部０◆より分に
ｉＨ脅（１）に供給される０次いで供給液は分離層（１
）中を開口端（樹脂層（７））より閉塞端（樹脂層（５
））に向って流れ、流路αＯを通って分離層（ＩＩ）に
供給される。供給液は分離層（１１）を閉塞端（樹脂層
（５））から開口端（樹脂層（７））に向って流れ、流
路ａＯを経て排出口０■より排出される。
直径方向に、２区分したものであり供給液は端板（９）
の供給口０Ｄよυ芯管（４）を通シ多孔部０◆より分に
ｉＨ脅（１）に供給される０次いで供給液は分離層（１
）中を開口端（樹脂層（７））より閉塞端（樹脂層（５
））に向って流れ、流路αＯを通って分離層（ＩＩ）に
供給される。供給液は分離層（１１）を閉塞端（樹脂層
（５））から開口端（樹脂層（７））に向って流れ、流
路ａＯを経て排出口０■より排出される。
透過液は中空繊維膜の中空部を通って集水板（８）に集
められ取出口ａ９より取シ出される。他にＯリング（６
） Ｃ１，１ングｑｑ′！！：備える。尚流体分離素子
中への仕切体の数に限定を設けるものではないが、通常
２以上の仕切体で区分する。
められ取出口ａ９より取シ出される。他にＯリング（６
） Ｃ１，１ングｑｑ′！！：備える。尚流体分離素子
中への仕切体の数に限定を設けるものではないが、通常
２以上の仕切体で区分する。
かかる第２図に示す流体分離装置は次のようにして製作
される。即ち、芯管（６）の周りに中空繊維。
される。即ち、芯管（６）の周りに中空繊維。
膜をワインディング等の手段により配置（７ていく際、
予め仕切体を埋設する個所を決めておき、ワインディン
グしていきその部分がくればワインディングを中止し、
例えばテープ状のフィルム、あるいは硬化性樹脂を含浸
させた合成繊維編織物を１回あるいは複数回捲回して仕
切体を形成する０このフィルムを捲回して仕切部を形成
さす際、分離素子全域にフィルムを捲回させず、第２図
の如く流路＠又はＱｏがとれる程度に捲回する。仕切体
の長さと流路の長さとは仕切体の長さが流体分離素子の
長さの少なくとも５０％になるように適宜法めればよい
。また仕切体に用いる利料は水を通さない高分子フィル
ム（ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム等）等
が採用できる、また１つの仕切体の厚みは適当でよ＜０
．１〜５ｗｎから選択できる。
予め仕切体を埋設する個所を決めておき、ワインディン
グしていきその部分がくればワインディングを中止し、
例えばテープ状のフィルム、あるいは硬化性樹脂を含浸
させた合成繊維編織物を１回あるいは複数回捲回して仕
切体を形成する０このフィルムを捲回して仕切部を形成
さす際、分離素子全域にフィルムを捲回させず、第２図
の如く流路＠又はＱｏがとれる程度に捲回する。仕切体
の長さと流路の長さとは仕切体の長さが流体分離素子の
長さの少なくとも５０％になるように適宜法めればよい
。また仕切体に用いる利料は水を通さない高分子フィル
ム（ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム等）等
が採用できる、また１つの仕切体の厚みは適当でよ＜０
．１〜５ｗｎから選択できる。
この場合ＶＣ＞いても分離素子の半径方向に処理室が２
つに区分（完全区分ではないが）されてなるため、膜表
面の供給液の線速度は２倍以上と高められることになる
。
つに区分（完全区分ではないが）されてなるため、膜表
面の供給液の線速度は２倍以上と高められることになる
。
本発明に用いる中空繊維膜とはセルロースエステル、再
生セルロース、ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、
ポリアミド等通常の素材を挙げる実施レトーエ。
生セルロース、ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、
ポリアミド等通常の素材を挙げる実施レトーエ。
外径１６０μ内径７０μの三酢酸セルローズ中空繊維膜
（塩濃度０．２％操作圧３０に４／ｃＪ、Ｇ 、温度２
５℃での性能、塩除去率９７チ、透水量１６０１／ｃｉ
ｌ・Ｄａｙ ） ２４０．０００本からなる流体分離素
子（膜面積１３０ｔｒ？ ）を図−１で示した如く、全
長の１で仕切体によシニ分割したものを塩濃度０，２％
、操作圧３０ Ｋ９／ｃｒｌ−Ｇ、水温２５℃の条件で
回収率を変えて分離性能を測定した結果を表−１に示し
た。回収率９０チ以上においても良好な性能を示すと共
に、本流体分離素子を回収率６０チ操作圧３０ Ｋｆ／
ｃｒｌでＳ ｊｃｈ ５０ ｐｐｍ を含有する水道
水を原水として回収率６０％の条件で５０００Ｈ詐分離
操作を行った結果性能の変化もなく、又スケールの発生
も認められなかった。
（塩濃度０．２％操作圧３０に４／ｃＪ、Ｇ 、温度２
５℃での性能、塩除去率９７チ、透水量１６０１／ｃｉ
ｌ・Ｄａｙ ） ２４０．０００本からなる流体分離素
子（膜面積１３０ｔｒ？ ）を図−１で示した如く、全
長の１で仕切体によシニ分割したものを塩濃度０，２％
、操作圧３０ Ｋ９／ｃｒｌ−Ｇ、水温２５℃の条件で
回収率を変えて分離性能を測定した結果を表−１に示し
た。回収率９０チ以上においても良好な性能を示すと共
に、本流体分離素子を回収率６０チ操作圧３０ Ｋｆ／
ｃｒｌでＳ ｊｃｈ ５０ ｐｐｍ を含有する水道
水を原水として回収率６０％の条件で５０００Ｈ詐分離
操作を行った結果性能の変化もなく、又スケールの発生
も認められなかった。
実施例−２゜
図−２で示される流体分離素子構造を持つ以外Ｉ″ｉ実
施例−１と全く同一条件の中空繊維膜及び量を使用し、
分離素子を製作、性能６１１ｊ定した結果を表−１に示
した。実施例−１と同様本分離素子と高回収率領域で高
性能を示すほか、長期間のフィールドテストにおいても
性能の変化はなく又、スクールの発生が認められなかっ
た。
施例−１と全く同一条件の中空繊維膜及び量を使用し、
分離素子を製作、性能６１１ｊ定した結果を表−１に示
した。実施例−１と同様本分離素子と高回収率領域で高
性能を示すほか、長期間のフィールドテストにおいても
性能の変化はなく又、スクールの発生が認められなかっ
た。
比較例−１゜
実施例−１と同型の流体分離素子（ただし仕切体で２分
割せず）の性能測定結果を表−ＩＫ示した。このものは
回収率８５係以上では除去率透水量とも大巾に低下した
。又長期間のフィールドテストにおいても性能が徐々に
低下すると共に、ノ１−ドなスケール発生が認められた
。
割せず）の性能測定結果を表−ＩＫ示した。このものは
回収率８５係以上では除去率透水量とも大巾に低下した
。又長期間のフィールドテストにおいても性能が徐々に
低下すると共に、ノ１−ドなスケール発生が認められた
。
表−１
第１図、第２図は本発明に係る流体分離装置を示す。
２；流体分離層
３、仕切体
４；供給導管
６、芯管
１２；供給液導入口
１３；濃縮液排出口
１４；透過液導出口
特許用１顆人 東洋紡績株式会社
Claims (1)
- 芯管の周りに選択透過性中空繊維膜よシなる流体分離層
が配されてなる流体分離装置において、該流体分離層中
に少なくとも１つの仕切体を埋設したことを特徴とする
流体分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11664883A JPS607905A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 流体分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11664883A JPS607905A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 流体分離装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10115488A Division JPS63310605A (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 流体分離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS607905A true JPS607905A (ja) | 1985-01-16 |
Family
ID=14692424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11664883A Pending JPS607905A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 流体分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607905A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6258063A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-13 | Agency Of Ind Science & Technol | 濃度差発電用浸透装置 |
| JPS62136211A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-19 | アルバニ−・インタ−ナシヨナル・コ−ポレイシヨン | 被覆繊維束をもつ中空繊維製分離モジュール |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5171879A (ja) * | 1974-12-20 | 1976-06-22 | Kuraray Co | Chukutakangatatosekiki |
| JPS54128984A (en) * | 1978-03-30 | 1979-10-05 | Nippon Zeon Co Ltd | Hollow fiber type substance transfer device |
-
1983
- 1983-06-27 JP JP11664883A patent/JPS607905A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5171879A (ja) * | 1974-12-20 | 1976-06-22 | Kuraray Co | Chukutakangatatosekiki |
| JPS54128984A (en) * | 1978-03-30 | 1979-10-05 | Nippon Zeon Co Ltd | Hollow fiber type substance transfer device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6258063A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-13 | Agency Of Ind Science & Technol | 濃度差発電用浸透装置 |
| JPS62136211A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-19 | アルバニ−・インタ−ナシヨナル・コ−ポレイシヨン | 被覆繊維束をもつ中空繊維製分離モジュール |
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