JPS6090006A - 半透膜用耐圧支持管 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はチューブ型分離用半透膜の支持管に関する。

詳しくは半透膜を透過した透過液が支持布を浸透して一
定間隔で穿孔された小孔に達するまでの流通路となる筋
状の小溝を複数本付与することを特徴とする分離用半透
膜支持管に関する。

逆浸透法、限外濾過法などのような半透膜を用いた膜分
離装置の能力を左右する最大の要素は半透膜の性能であ
り、さらにこれを加工成形し７たモジュールとしての性
能であることは言うまでもない０ このモジュールの型式としては用途に応じて各種のもの
カＩ実用に供されておシ、代表的なものとしてチューブ
型、プリーツ型、スパイラルワウンド型、ホローファイ
バー型などが知られている。

これら各種のモジュール型式の中でチューブ型モジュー
ルは懸濁物を含んだ液体や粘度の高い液体などを処理す
る用途には最適のモジュール型式であり、食品関係、廃
水処理の分野などで広く使用されている。

とのチューブ型モジュールは前記のように他の匿式のモ
ジュールでは処理できない懸濁物を含んだ液体や粘度の
高い液体を処理できるというオリ点を有している反面膜
の充填密度が低い、即ち装置が嵩張るという欠点を有し
ている。膜の充填密度が低く、装置が嵩張るということ
は殆んどの場合設備経済性の点で不利となり、用途が制
約される一因ともなっている。

膜の充填密度が低いのは型式上の宿命であって本質的な
改善の余地は殆んどないということができる。このよう
な制約された技術条件においてその短所をカバーするた
めには半透膜そのものの性能を改善するか或いはモジュ
ールとしての形状効果に依存する性能を改善する方法が
考えられる７％、本発明は後者に属するものである。

ところでこのチューブ膜の仕様はメーカーにより多少異
なってはいるが、概略以下のように集約される。

チューブ膜内径＝１０朋φ〜２５ｍ１φＩ　長さ：　１
０−００Ｈ〜４５００ｍｒｔｔ連結方式　：Ｕ型リター
ンべ／ドによる接続またはヘッダーによる集合接続 耐圧支持管　：小孔穿孔方式のステ／レスノくイブまた
はＦＦＬＰまたはＰＶＣノく イブおよび樹脂金波方式の多孔 性プレードパイプ なお、本発明を多孔性プレートノくイブ゛に適用しても
あまシ効来がない０ しかしながら現在各分野で用いられているチューブ膜モ
ジュールは限外濾過法、逆浸透法を問わず殆んどのもの
が小孔穿孔方式のノ（イブを用いたものであり、本発明
をこの方式に適用した場合顕著な性能の向上が期待され
るものである。

一般にチューブ型半透膜は円筒状に成形した織布または
不織布製の支持体の内部に膜を形成させて支持体付き半
透膜と腰これを前記のような耐圧支持管に挿入して使用
する。

この耐圧支持管の中で小孔穿孔方式のものは通常０．５
　ｒｔａｎ〜１朋φの小孔が）（イブの長さ方向に約５
０朋間隔で１列または２列程度芽孔されておシ、半透膜
を透過した透過液は織布または不織布などの支持体の中
を浸透して近くにある小孔に集まって外部に取り出され
る。

この時小孔が穿孔されている近傍の透過液は殆んど流通
抵抗なしに支持布の布目を浸透して／ｊ％孔部分から外
部に排出されるが、小孔から遠い部分の透過液は支持布
の布目の中を浸透し、て小孔に達するまでに流通抵抗を
有することになる。このために透過液量の多い半透膜で
も本来の性能を発揮することができなかった０ これを改良するためには現在約５０ｍ１間隔で穿孔して
いる小孔をより短い間隔で多数列無数に穿孔するのも一
案でオシ、孔径を犬きくすることも多少の効果が期待さ
れる方法である。しかしながらこの小孔の数を増やすこ
とはパイプの加工費を大巾に増加させることになり実用
的でなく、孔径を大きくすることは耐圧性の点で限界が
ある。

そこで本発明者らは鋭意検討した結果本発明に到達した
。

次に本発明の構成を詳しく説明する。

本発明は前記のように支持体でらる織布または不織布の
布目の中を浸透して流れる半透膜透過液の流通抵抗を緩
和させるために支持布とパイプ内面との間に空間を持た
せる目的でパイプ内面に複数本の筋状の小溝を付与する
ことである。

この方法によればわづかなコストで小孔を無数に に穿孔すると同じ効果を持たせることができるし、また
逆に穿孔する孔数を減らしても透過液量の増加を図れる
。

本発明による小溝はパイプ長さ方向に直線状に付与して
もよいし、らせん状、またはそれらを組み合わせたもの
でもよい。

溝の深さ、溝巾、本数などは透過液を流れ易くするため
にはある程度深く、広巾で、本数が多い方が良いことが
予測されるが、耐圧強度、加工の難易度、コストなどを
考えると自ずから限界があるのは言うまでもない。

通常、溝巾は０．０１　ｍｍ　〜１　ｒｒａｒｒｚ望ま
しくは０１１＋１ｍ　〜０．８　ｍｍ　、溝深さは０．
０１　ｍｍ　〜０．５　ｔｎｍ、望ましくは０．０５　
ｍｍ〜０．１ｍｍ、間隔は０１朋〜５朋、望ましくは０
．５〜１間程度である。溝の断面の形状は半円形、矩形
、三角形などいづれでも大差はない０ また従来、一般的には小孔は直線的に穿孔されていたが
、本発明のようにパイプ内面に複数本の小溝を例与する
場合はらせん状にする方が相乗効果があることが判明し
た。小孔の穿孔パターンが直線の場合は小溝がらせん状
に刊与されている方が同様に相乗効果を発揮することも
判明した。

次に実施例により本発明の詳細な説明する。

実施例−１ 耐圧支持管−日本俸管（株）製１７．５φ／１４．５φ
、２２５０１硬質Ｉ−’　Ｖ　Ｃ 半透膜　：ダイセル化学製ポリサルホン限外濾過膜（特
開昭５７−９４３０９ 参照） 小　孔　：５０ｍｍ間隔でパイプの相対する両側に夫々
４５個ずつ計９０個穿孔 孔径　：１ａ＋ｍφ 小　溝　：深さ０．０８１！１ｍ−５溝１】０．１５　
ｍｍ、溝間隔１ｍｍ５本数は回線４５本、断 面形状半円 性能測定条件：送水量１　ｍ’　／　ｈ水　温２５°Ｃ 操作圧力１〜６　”Ｉ９／　ｏｒｉ−Ｇ得られたテスト
結果を図−ＩＫ他の実施例、比較例の結果と併せて示し
た。

図−１において横軸は印加圧力（単位に９　／１ｎｉ−
Ｇ）縦軸は透過水量（単位−／７ｒ？・日）、１−１ｉ
ｌ−１実施例−１，２−２は実施例−２，３−３は実施
例〜３．４−４は実施例−４，５−５は実施例−５，６
−６は実施例−６，７−７は比較例で得られた一印加圧
力に対する透過水量を示した〇実施例−２ パイプに穿孔する小孔を長さ方向の間隔５０ｍｍ０パイ
プの外周方向に１　ａｍすらしたらせん状に４５個穿孔
した以外は実施例−１と同様に行ない、得られた結果を
図−１に併せて記載した。

実施例−３ パイプに穿孔する小孔を長さ方向の間隔２５ｊ＄ＷＱバ
イブの外周方向に１　ｍｒｎずらしたらせん状に９０個
穿孔した以外は実施例−１と同様に行ない、得られた結
果を図−１に併せて記載した。

実施例−４ 小溝の深さをＯ１朋、溝ｒｊｙを０５朋にした以外値実
施例−２と同様に行ない、得られた結果を図−１に併せ
て記載した。

実施例−５ 小溝を２２５（ｌｕ＋のパイプ長さで一周するようなゆ
るやかならせん状になるように加工した以外は実施例−
４と同様に行ない、得られた結果を表−１に併せて記載
し、た。

実施例−６ パイプ材質をステンレス類にして溝深さを　４゜０、１
　ａｍ、溝巾を０１酎に（また以外は実施例−５と同様
に行ない、得られた結果を図−］に併せて記載した。

比較例 小溝をパイプの内側に付与せず、その他は実施例−１と
同様、即ち従来力・、ら一般的に用−られてきた小孔を
穿孔しただけのパイプを用いてテストし、得られた結果
を図−１に併せて記載した。

以上実施例−１から実施例−６までの本発明の結果は従
来法である比較例の結果と比較して特に２　ｋｌ？　／
　ｃＡ以上の圧力範囲で特に顕著な効果が発揮されてい
ることが明らかである。

一般的にチューブ型モジュールを使用した限外濾過装置
は３　ｋｇ／　ｃｒｄ以上で運転されるので、本発明に
よれば同−膜面績で２５〜３倍の透過性能を発揮させる
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図−１は各実施例訃よび比較例における印加圧力に対す
る透過水量の値を示したものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内面に透過液の通路となる筋状の小溝を複数本有するこ
   とを特徴とする半透膜用耐圧支持管。