WO2020067512A1 - 脱気システム、液体の脱気方法、脱気モジュール、脱気システムの製造方法、及び天然資源の産生方法 - Google Patents

脱気システム、液体の脱気方法、脱気モジュール、脱気システムの製造方法、及び天然資源の産生方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2020067512A1
WO2020067512A1 PCT/JP2019/038373 JP2019038373W WO2020067512A1 WO 2020067512 A1 WO2020067512 A1 WO 2020067512A1 JP 2019038373 W JP2019038373 W JP 2019038373W WO 2020067512 A1 WO2020067512 A1 WO 2020067512A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
degassing
liquid
module
hollow fiber
deaeration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/038373
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
航 山本
克彦 猪狩
佐野　賢治
和美 大井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
DIC Corp
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DIC Corp, Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical DIC Corp
Priority to MX2021003469A priority Critical patent/MX2021003469A/es
Priority to CN201980062833.1A priority patent/CN112752600A/zh
Priority to US17/277,501 priority patent/US11602703B2/en
Priority to JP2020549483A priority patent/JP7142713B2/ja
Priority to CA3113106A priority patent/CA3113106A1/en
Priority to AU2019346723A priority patent/AU2019346723B2/en
Priority to EP19866144.9A priority patent/EP3858452B1/en
Priority to MYPI2021001567A priority patent/MY195496A/en
Publication of WO2020067512A1 publication Critical patent/WO2020067512A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/0031—Degasification of liquids by filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/021—Manufacturing thereof
    • B01D63/0233—Manufacturing thereof forming the bundle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/04—Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
    • B01D63/043—Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies with separate tube sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2221/00—Applications of separation devices
    • B01D2221/04—Separation devices for treating liquids from earth drilling, mining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/10—Specific supply elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/12—Specific discharge elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/12—Specific discharge elements
    • B01D2313/125—Discharge manifolds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2315/00—Details relating to the membrane module operation
    • B01D2315/22—Membrane contactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2319/00—Membrane assemblies within one housing
    • B01D2319/02—Elements in series
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/36—Hydrophilic membranes

Definitions

  • One aspect of the present invention is a deaeration system including a deaeration unit to which a plurality of deaeration modules are connected, a method for deaeration of a liquid using the deaeration system, a deaeration module used in the deaeration system,
  • the present invention relates to a method for producing a degassing system and a method for producing natural resources.
  • a degassing module that degass a liquid using a hollow fiber membrane has been known. Also, a degassing system in which a plurality of degassing modules are connected to cope with an increase in size or flow rate is known.
  • Patent Document 1 discloses an assembly in which a plurality of fluid contactors each having a hollow fiber membrane are connected. In this assembly, the same fluid contactors are used. Further, in this assembly, the inlet manifold for supplying the liquid is individually connected to the plurality of fluid contactors by branching corresponding to the plurality of fluid contactors. For this reason, the liquid supplied to the inlet manifold is supplied to the plurality of fluid contactors in parallel.
  • each liquid supply path of a plurality of degassing modules was connected in series, and liquid was supplied in parallel to the hollow fiber membranes of the plurality of degassing modules. It has been found that the use of a degassing module lowers the degassing performance as compared with the case where the liquid is flown into one degassing module.
  • one aspect of the present invention is to provide a deaeration system capable of improving the overall deaeration performance, a method for deaeration of a liquid using the deaeration system, a deaeration module used in the deaeration system, and a deaeration module. It is an object of the present invention to provide a method for producing a gas system and a method for producing a natural resource.
  • each degassing module In a degassing system in which a plurality of degassing modules were connected, it was expected that the same amount of liquid would flow through each degassing module.
  • each degassing module In practice, in a degassing system in which the liquid supply paths of a plurality of degassing modules are connected in series and liquid is supplied to the hollow fiber membranes of the plurality of degassing modules in parallel, each degassing module is The flow rate of the flowing liquid was different between the upstream side and the downstream side. This is considered to be due to the following reasons.
  • the liquid flows from the liquid supply path to the hollow fiber side, so that the flow velocity of the liquid decreases from the upstream side to the downstream side. Then, the pressure of the liquid increases from the upstream side to the downstream side. For this reason, the flow rate of the liquid flowing to the degassing module increases toward the downstream, and the flow rate of the liquid flowing to the degassing module decreases toward the upstream. Since the degassing performance of the degassing module greatly varies depending on the flow rate of the liquid, the flow rate of the liquid between the degassing module on the upstream side and the degassing module on the downstream side deviates. It is considered that the performance was reduced.
  • a degassing system includes a degassing unit to which a plurality of degassing modules for degassing a liquid are connected, and each of the plurality of degassing modules includes a liquid supply path to which a liquid is supplied.
  • a deaeration unit comprising: a hollow fiber membrane bundle having a plurality of hollow fiber membranes arranged around the module; and a module container accommodating the hollow fiber membrane bundle and having an outlet formed therein for discharging a liquid.
  • the liquid supply paths of a plurality of degassing modules are connected in series, and the openings through which the liquid passes are connected to the plurality of degassing modules so that the liquid is supplied in parallel to the hollow fiber membrane bundles of the plurality of degassing modules.
  • the plurality of deaeration modules includes an upstream deaeration module, and a downstream deaeration module disposed downstream of the upstream deaeration module;
  • the deaeration unit is connected to the liquid Is configured such that the pressure loss of the liquid from the supply port to which the liquid is supplied to the discharge port of the downstream degassing module is larger than the pressure loss of the liquid from the supply port to the discharge port of the upstream degassing module. I have.
  • the liquid is supplied in parallel to the hollow fiber membrane bundles of the plurality of degassing modules by the connecting supply pipes connecting the liquid supply paths of the plurality of degassing modules in series.
  • the pressure loss of the liquid from the supply port of the connection supply pipe to the discharge port of the downstream degassing module is larger than the pressure loss of the liquid from the supply port of the connection supply pipe to the discharge port of the upstream degasification module.
  • this difference in pressure loss acts to offset the difference in flow velocity and pressure in the liquid flow direction.
  • the divergence in the flow rate of the liquid between the upstream deaeration module and the downstream deaeration module is reduced, so that the deaeration performance of the entire deaeration system can be improved.
  • the pressure loss of the liquid from the opening formed at the position corresponding to the downstream degassing module to the discharge port of the downstream degassing module is reduced by the opening formed at the position corresponding to the upstream degassing module. It may be configured to be larger than the pressure loss of the liquid from the outlet to the outlet of the upstream side degassing module.
  • the pressure loss of the liquid from the opening formed at the position corresponding to the downstream deaeration module to the outlet of the module container is reduced by the pressure loss from the opening formed at the position corresponding to the upstream deaeration module to the discharge opening of the module container.
  • connection supply pipe may be configured such that the pressure loss of the liquid at the position corresponding to the downstream degassing module is larger than the pressure loss of the liquid at the position corresponding to the upstream degassing module.
  • the inner diameter of the connection supply pipe at the position corresponding to the downstream deaeration module may be smaller than the inner diameter of the connection supply pipe at the position corresponding to the upstream deaeration module. By doing so, the pressure loss of the liquid at the position corresponding to the downstream deaeration module of the connection supply pipe becomes larger than the pressure loss of the liquid at the position corresponding to the upstream deaeration module of the connection supply pipe. The deaeration performance of the entire deaeration system can be improved.
  • the opening formed at the position corresponding to the downstream degassing module may be configured so that the pressure loss of the liquid is larger than the opening formed at the position corresponding to the upstream degassing module.
  • the total area of the openings formed at the position corresponding to the downstream degassing module may be smaller than the total area of the openings formed at the position corresponding to the upstream degassing module. Further, the number of openings formed at the position corresponding to the downstream degassing module may be smaller than the number of openings formed at the position corresponding to the upstream degassing module. The size of the opening formed at the position corresponding to the downstream degassing module may be smaller than the size of the opening formed at the position corresponding to the upstream degassing module.
  • the pressure loss of the liquid at the opening formed at the position corresponding to the downstream degassing module becomes larger than the pressure loss of the liquid at the opening formed at the position corresponding to the upstream degassing module.
  • the deaeration performance of the entire deaeration system can be improved.
  • Each of the plurality of degassing modules further includes a module inner pipe in which a hollow fiber membrane bundle is disposed around and an inner pipe opening through which a liquid passes is formed, and the inner pipe opening of the downstream degassing module is The configuration may be such that the pressure loss of the liquid is larger than the inner tube opening of the upstream side degassing module.
  • the pressure loss of the liquid at the inner pipe opening of the downstream degassing module is larger than the pressure loss of the liquid at the inner pipe opening of the upstream degassing module.
  • the pressure loss of the liquid from the supply port of the connection supply pipe to the discharge port of the downstream degassing module is made larger than the pressure loss of the liquid from the supply port of the connection supply pipe to the discharge port of the upstream degasification module. be able to.
  • the hollow fiber membrane bundle of the downstream degassing module may be configured such that the pressure loss of the liquid is larger than that of the hollow fiber membrane bundle of the upstream degassing module.
  • the density of the plurality of hollow fiber membranes in the downstream degassing module may be higher than the density of the plurality of hollow fiber membranes in the upstream degassing module.
  • the thickness of the hollow fiber membrane bundle in the downstream degassing module may be larger than the thickness of the hollow fiber membrane bundle in the upstream degassing module.
  • the hollow fiber membrane bundle is formed by woven a plurality of hollow fiber membranes, which are wefts, with warp yarns wound around a liquid supply path. It may be higher than the winding pressure of the fabric in the degassing module.
  • the hollow fiber membrane bundle is formed by weaving a plurality of hollow fiber membranes, which are wefts, with warp yarns around the liquid supply path so that the plurality of hollow fiber membranes extend in the axial direction of the liquid supply path.
  • the pitch of the warp in the downstream degassing module may be longer than the pitch of the warp in the upstream degassing module.
  • the outer diameter of the hollow fiber membrane in the downstream degassing module may be larger than the outer diameter of the hollow fiber membrane in the upstream degassing module.
  • the hollow fiber membrane in the downstream degassing module may have higher hydrophilicity than the hollow fiber membrane in the upstream degassing module. By doing so, the pressure loss of the liquid in the hollow fiber membrane bundle of the downstream degassing module becomes larger than the pressure loss of the liquid in the hollow fiber membrane bundle of the upstream degassing module. Degassing performance can be improved.
  • the outlet of the module container of the downstream degassing module may be configured such that the pressure loss of the liquid is larger than that of the module container of the upstream degassing module.
  • the outlet of the downstream degassing module is connected to the outlet of the connecting supply pipe. Can be greater than the pressure loss of the liquid from the supply port of the connecting supply pipe to the discharge port of the upstream degassing module.
  • the total area of the outlet of the downstream degassing module may be smaller than the total area of the outlet of the upstream degassing module.
  • the number of outlets of the downstream side degassing module may be smaller than the number of outlets of the upstream side degassing module.
  • the size of the outlet of the downstream side degassing module may be smaller than the size of the outlet of the upstream side degassing module.
  • a degassing system accommodates a degassing unit, and has a housing in which an inlet to which liquid is supplied from the outside and an outlet to discharge liquid to the outside are formed, and a plurality of tubes. And a suction pipe connected to the inside of the plurality of hollow fiber membranes of the plurality of degassing modules for sucking the inside of the hollow fiber membrane.
  • a liquid degassing method provides the liquid degassing system according to any one of the above degassing systems, wherein the liquid is supplied from the connection supply pipe to the liquid supply passages of the plurality of degassing modules, The liquid is degassed by reducing the pressure inside each of the plurality of hollow fiber membranes.
  • a degassing module is a degassing module used in any of the above degassing systems, and includes a plurality of hollow fiber membranes arranged around a liquid supply path to which liquid is supplied. And a module container that accommodates the hollow fiber membrane bundle and has a discharge port for discharging a liquid.
  • a method for manufacturing a degassing system includes a hollow fiber membrane bundle having a plurality of hollow fiber membranes arranged around a liquid supply path to which a liquid is supplied, and a hollow fiber membrane bundle.
  • a plurality of degassing modules each having a module container having a discharge port for discharging the liquid, and a connection supply pipe having a plurality of openings through which the liquid passes, and a connection supply pipe.
  • Into the liquid supply paths of a plurality of deaeration modules connect the liquid supply paths of the plurality of deaeration modules in series by connecting supply pipes, and connect the liquid to the hollow fiber membrane bundles of the plurality of deaeration modules in parallel.
  • a plurality of openings are arranged at positions corresponding to the plurality of deaeration modules so that one of the plurality of deaeration modules is an upstream side deaeration module, and the upstream of the plurality of the deaeration modules is supplied.
  • Side degassing module When one disposed on the downstream side is a downstream degassing module, the pressure loss of the liquid from the supply port of the connecting supply pipe to which the liquid is supplied to the discharge port of the downstream degassing module is increased from the supply port to the upstream side. It is larger than the pressure loss of the liquid to the outlet of the side degassing module.
  • a method for producing a natural resource according to one aspect of the present invention provides the method for producing a natural resource according to any one of the above-described deaeration systems, wherein the liquid is supplied from the connection supply pipe to the liquid supply paths of the plurality of deaeration modules, By depressurizing the inside of each of the plurality of hollow fiber membranes, a degassing step of degassing the liquid, and a press-fitting step of pressing the liquid degassed in the degassing step into a natural resource mining site .
  • the deaeration performance of the entire deaeration system can be improved.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line II-II shown in FIG. 1.
  • It is a schematic front view of a deaeration module.
  • It is a schematic sectional drawing of a deaeration module.
  • It is a schematic sectional drawing of the edge part of a hollow fiber membrane bundle.
  • It is the schematic diagram which abstracted the deaeration unit shown in FIG.
  • It is a table
  • surface which shows an example of the flow rate of the liquid which flows into each deaeration module in the deaeration system of a reference example. It is a figure for explaining the flow velocity and pressure of the liquid in each deaeration unit.
  • the degassing system of the present embodiment is a system for degassing a liquid.
  • the liquid to be degassed by the degassing system includes, for example, water.
  • a deaeration system 1 of the present embodiment includes a deaeration unit 3 to which a plurality of deaeration modules 2 are connected, a housing 4 that houses the deaeration unit 3, and a suction pipe. 5 is provided.
  • the degassing module 2 includes a module inner tube 11, a hollow fiber membrane bundle 12, and a module container 13.
  • the module inner tube 11 is a tube that forms the liquid supply path 10 to which a liquid such as water is supplied on the inner peripheral side.
  • the module inner tube 11 is formed in, for example, a circular tube extending linearly.
  • a plurality of inner tube openings 11a are formed in the module inner tube 11.
  • the inner pipe opening 11a is for passing the liquid supplied to the liquid supply path 10 of the module inner pipe 11.
  • the number, position, size, and the like of the inner tube openings 11a are not particularly limited.
  • the hollow fiber membrane bundle 12 has a plurality of hollow fiber membranes 14 arranged around the module inner tube 11. For this reason, the liquid supply path 10 is arranged on the inner peripheral side of the hollow fiber membrane bundle 12.
  • the hollow fiber membrane bundle 12 is configured by, for example, bundling a plurality of hollow fiber membranes 14 into a cylindrical shape such as a cylindrical shape.
  • the hollow fiber membrane 14 is a hollow fiber membrane that transmits gas but does not transmit liquid.
  • the hollow fiber membrane bundle 12 degass the liquid that has flowed out from the inner tube opening 11a of the module inner tube 11 when the pressure inside the hollow fiber membrane 14 is reduced.
  • the material, membrane shape, membrane form, etc. of the hollow fiber membrane 14 are not particularly limited.
  • the material of the hollow fiber membrane 14 include polyolefin resins such as polypropylene and poly (4-methylpentene-1), silicon resins such as polydimethylsiloxane and copolymers thereof, and fluorine resins such as PTFE and vinylidene fluoride. Resin.
  • the membrane shape (shape of the side wall) of the hollow fiber membrane 14 include a porous membrane, a microporous membrane, and a nonporous homogeneous membrane (non-porous membrane).
  • Examples of the membrane form of the hollow fiber membrane 14 include a symmetric membrane (homogeneous membrane) in which the chemical or physical structure of the entire membrane is homogeneous, and an asymmetric membrane (heterogeneous membrane) in which the chemical or physical structure of the membrane differs depending on the membrane portion.
  • An asymmetric membrane is a membrane having a nonporous dense layer and a porous layer. In this case, the dense layer may be formed anywhere in the film, such as in the surface layer of the film or inside the porous film.
  • the heterogeneous film includes a composite film having different chemical structures and a multilayer structure film such as a three-layer structure.
  • the hollow fiber membrane bundle 12 can be formed by, for example, a woven fabric (not shown) in which a plurality of hollow fiber membranes 14 as wefts are woven with warps.
  • This woven fabric is also called a hollow fiber membrane sheet, and a plurality of hollow fiber membranes 14 are woven in a cord shape.
  • This woven fabric is composed of, for example, 30 to 90 hollow fiber membranes per inch. Then, the woven fabric is wound around the module inner pipe 11 (around the liquid supply path) such that the plurality of hollow fiber membranes 14 extend in the axial direction of the module inner pipe 11 (the liquid supply path 10), thereby forming a cylindrical shape.
  • the hollow fiber membrane bundle 12 can be constituted.
  • the module container 13 is a container that stores the hollow fiber membrane bundle 12.
  • a region between the module inner tube 11 and the module container 13 is a degassing region A where the hollow fiber membrane bundle 12 degasses the liquid.
  • the module container 13 is formed, for example, in a cylindrical shape extending in the axial direction of the module inner tube 11 (liquid supply passage 10), and both ends are open.
  • the module container 13 has a plurality of outlets 13a.
  • the discharge port 13a is for discharging the liquid that has passed through the hollow fiber membrane bundle 12 in the degassing area A from the module container 13 (the degassing module 2).
  • the number, position, size, and the like of the outlets 13a are not particularly limited.
  • both ends 12 a of the hollow fiber membrane bundle 12 are fixed to the module inner tube 11 and the module container 13 by the sealing portion 15.
  • the sealing portion 15 is formed of, for example, a resin.
  • the resin used for the sealing portion 15 include an epoxy resin, a urethane resin, an ultraviolet curable resin, and a polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene.
  • the sealing portion 15 is filled in the entire region between the module inner tube 11 and the module container 13 except for the inside of the hollow fiber membrane 14. That is, the sealing portion 15 is filled between the hollow fiber membranes 14, between the hollow fiber membrane bundle 12 and the module inner tube 11, and between the hollow fiber membrane 14 and the module container 13. Is not filled inside.
  • the inside of the hollow fiber membrane 14 is opened from the sealing portion 15 to both ends of the degassing module 2, and the inside of the hollow fiber membrane 14 can be sucked from both ends of the degassing module 2. It has become.
  • the openings at both ends of the module container 13 are intake openings that open or expose the inside of the hollow fiber membrane 14 so that the inside of the hollow fiber membrane 14 can be suctioned to reduce the pressure.
  • the deaeration unit 3 has a connection supply pipe 6 that connects the liquid supply paths 10 of the plurality of deaeration modules 2 in series.
  • the connection supply pipe 6 is one long pipe connected to the plurality of degassing modules 2, and forms a liquid supply path 10 of the plurality of degassing modules 2 on the inner peripheral side. For this reason, the plurality of degassing modules 2 are connected in series by the connection supply pipe 6 in appearance.
  • the number of degassing modules 2 constituting the degassing unit 3 is not particularly limited, the following description will be made assuming that four degassing modules 2 are connected as an example.
  • the four deaeration modules 2 are called a deaeration module 2A, a deaeration module 2B, a deaeration module 2C, and a deaeration module 2D in the order of the flow direction of the liquid in the connection supply pipe 6.
  • the deaeration module 2A is the deaeration module 2 arranged on the most upstream side
  • the deaeration module 2D is the deaeration module 2 arranged on the most downstream side.
  • the deaeration unit 3 is, for example, erected in the vertical direction so that the liquid flows upward from below in the connection supply pipe 6.
  • the deaeration module 2A disposed on the most upstream side is disposed on the lowermost side
  • the deaeration module 2D disposed on the most downstream side is disposed on the uppermost side.
  • connection supply pipe 6 At the upstream end of the connection supply pipe 6, a supply port 6a through which liquid is supplied to the connection supply pipe 6 is formed. The downstream end of the connection supply pipe 6 is sealed. The inner peripheral side of the connection supply pipe 6 forming the liquid supply passage 10 of the plurality of degassing modules 2 is penetrated from the upstream side to the downstream side. For this reason, although the member which becomes a resistance of the flow of the liquid may be arranged on the inner peripheral side of the connection supply pipe 6 (the module inner pipe 11 of each degassing module 2), the connection supply pipe 6 is sealed. There is no member for blocking the flow of liquid. Then, the liquid supplied from the supply port 6 a is supplied in series to the liquid supply paths 10 of the plurality of degassing modules 2 by the connection supply pipe 6.
  • connection supply pipe 6 openings 6b through which the liquid passes are formed at positions corresponding to the plurality of degassing modules 2 so that the liquid is supplied in parallel to the hollow fiber membrane bundles 12 of the plurality of degassing modules 2. ing. Therefore, the liquid supplied to the supply port 6a of the connection supply pipe 6 is supplied to the deaeration area A of each deaeration module 2 from the opening 6b formed at a position corresponding to each deaeration module 2 ( Flows out). As a result, the liquid is supplied to the hollow fiber membrane bundles 12 of the plurality of degassing modules 2 in parallel.
  • Each degassing module 2 and the connection supply pipe 6 may be close to each other or may be separated from each other.
  • the inner pipe opening 11a of each degassing module 2 and the opening 6b of the connection supply pipe 6 are formed at a position at least partially overlapping.
  • the liquid can be supplied from the connection supply pipe 6 to the degassing area A of each degassing module 2.
  • the housing 4 is formed with an inlet 4 a through which liquid is supplied from outside the housing 4 and an outlet 4 b through which liquid is discharged from the housing 4.
  • the entrance 4 a is formed, for example, at the lower end of the housing 4.
  • the inlet 4a communicates with the supply port 6a of the connection supply pipe 6. Therefore, the liquid supplied from the inlet 4a is supplied to the connection supply pipe 6 from the supply port 6a.
  • the outlet 4b is formed, for example, at the upper end of the housing 4.
  • the outlet 4b communicates with each outlet 13a of the module container 13. Therefore, the liquid discharged from each discharge port 13a is discharged from the outlet 4b of the housing 4.
  • the housing 4 is provided with a housing sealing portion 7 and a deaeration unit support portion 8.
  • the casing sealing portion 7 fixes the upstream end of the connection supply pipe 6 to the inner peripheral surface of the casing 4. Further, the casing sealing section 7 divides the internal area of the casing 4 into an upstream area B on the inlet 4a side and a downstream area C on the outlet 4b side via the degassing unit 3.
  • a metal-lined resin such as stainless steel, a fiber-reinforced resin (FRP), or iron is used.
  • the housing sealing portion 7 is filled in the entire region between the connection supply pipe 6 and the housing 4 except for the inside of the connection supply pipe 6. That is, the casing sealing portion 7 is filled between the connection supply pipe 6 and the casing 4, but is not filled inside the connection supply pipe 6. For this reason, the inside of the connection supply pipe 6 is opened from the supply port 6a to the upstream area B, and the liquid supplied to the upstream area B from the inlet 4a is supplied only from the supply port 6a to the inside of the connection supply pipe 6. And supplied to the deaeration area A of each deaeration module 2 from the opening 6b and the inner tube opening 11a.
  • the deaeration unit supporting portion 8 is fixed to the upper end of the deaeration unit 3 and the housing 4 and supports the upper end of the deaeration unit 3.
  • the deaeration unit supporting portion 8 is formed, for example, in a rod shape extending from the deaeration unit 3 to the housing 4, and does not seal the space between the deaeration unit 3 and the housing 4. Therefore, the liquid discharged from the discharge port 13a to the downstream area C is discharged from the outlet 4b to the outside of the housing 4 without being blocked by the deaeration unit support portion 8.
  • the suction pipe 5 is communicated with the inside of the plurality of hollow fiber membranes 14 of the plurality of degassing modules 2 to suck (evacuate) the inside of the plurality of hollow fiber membranes 14.
  • the suction tube 5 extends through the housing 4 to the outside of the housing 4 for suction by a suction pump such as a vacuum pump provided outside the housing 4.
  • a suction pump such as a vacuum pump provided outside the housing 4.
  • the inside of the hollow fiber membrane 14 is open from the sealing portion 15 to both ends of the degassing module 2. Therefore, the suction pipes 5 are connected to both ends of the degassing module 2 in which the inside of the hollow fiber membrane 14 is open.
  • the inside of the hollow fiber membrane 14 can be sucked from both ends of the degassing module 2 by sucking the suction pipe 5.
  • connection supply pipe 6 since the plurality of degassing modules 2 are externally connected in series by the connection supply pipe 6, between the degassing modules 2 adjacent to each other along the connection supply pipe 6, the other side is connected. Are arranged facing each other. Therefore, one suction pipe 5 may be connected to the facing end face.
  • a liquid such as water is supplied from the inlet 4a of the housing 4 to the upstream region B of the housing 4. Then, the liquid supplied to the upstream area B is supplied from the supply port 6 a to the connection supply pipe 6, passes through the opening 6 b of the connection supply pipe 6 and the inner pipe opening 11 a of each degassing module 2, and passes through each deaeration. It is supplied to the degassing area A of the module 2. Thereby, the liquid is supplied in parallel to the hollow fiber membrane bundle 12 of each degassing module 2. In the degassing area A, the liquid supplied from the inner tube opening 11a is discharged from the outlet 13a after passing between the plurality of hollow fiber membranes 14 in the hollow fiber membrane bundle 12.
  • the flow rate of the liquid flowing through each degassing module was analyzed.
  • the degassing modules were completely the same, and were a first degassing module, a second degassing module, a third degassing module, and a fourth degassing module in the order of the liquid flow direction.
  • the analysis software includes ANSYS Fleunt Ver. 18.2 was used.
  • the liquid had a density of 1025.5 kg / m 3 and a viscosity of 0.001164 Pa ⁇ s, using seawater as a model.
  • the hollow fiber membrane bundle has a pressure coefficient of 1.9 ⁇ 10 10 based on the analysis value of one degassing module, using a porous (flow-resistant channel) model as a model.
  • EF-040P manufactured by DIC Corporation was used.
  • the total flow rate of the liquid supplied to the degassing system of the reference example was two types, 4 m 3 / h and 24 m 3 / h.
  • FIG. 7 shows the analysis result.
  • the flow rate of the liquid flowing to the degassing module increased toward the downstream side, and the flow rate of the liquid flowing to the degassing module decreased toward the upstream side.
  • the divergence rate of the flow rate of the liquid flowing through each degassing module increased.
  • the divergence rate is the maximum divergence rate on the positive side and the negative side with respect to the ideal flow rate of the liquid flowing through each degassing module.
  • the ideal flow rate of the liquid flowing through each degassing module is a value obtained by dividing the total flow rate by the number of degassing modules (4 in the reference example).
  • FIG. 8 shows a model of the analysis result.
  • the deaeration unit shown in FIG. 8 corresponds to the deaeration unit 3 shown in FIG.
  • the liquid supplied to the connection supply pipe sequentially flows from the upstream side to the deaeration area of the degassing module, and thus the flow velocity of the liquid flowing through the connection supply pipe from the upstream side to the downstream side Becomes lower.
  • the pressure of the liquid flowing through the connection supply pipe increases from the upstream side to the downstream side. In other words, the pressure of the liquid flowing through the connection supply pipe decreases from the downstream side toward the upstream side.
  • the degassing performance of the entire degassing system is a single degassing module. Significantly lower than the degassing performance.
  • any one of the deaeration modules 2 is defined as an upstream deaeration module 2 (upstream deaeration module), and a deaeration downstream of the upstream module.
  • the module 2 is referred to as a downstream degassing module 2 (downstream degassing module).
  • the deaeration module 2A is the upstream deaeration module 2
  • one of the deaeration module 2B, the deaeration module 2C, and the deaeration module 2D is the downstream deaeration module 2.
  • the pressure loss of the liquid from the supply port 6a of the connection supply pipe 6 to the discharge port 13a of the downstream degassing module 2 is determined by the pressure loss of the liquid from the supply port 6a to the discharge port of the upstream degassing module 2. It is configured to be larger than the pressure loss of the liquid up to 13a.
  • the pressure loss refers to the pressure loss of the liquid flowing through the degassing system 1.
  • the pressure loss of the liquid from the opening 6b formed at a position corresponding to the downstream degassing module 2 to the discharge port 13a of the downstream degassing module 2 is reduced by the degassing unit 3 on the upstream side.
  • the pressure loss of the liquid from the opening 6b formed at the position corresponding to the gas module 2 to the discharge port 13a of the degassing module 2 on the downstream side may be configured to be larger.
  • any two deaeration modules may satisfy the above relationship.
  • the pressure loss may be the same (substantially the same) between the adjacent degassing modules 2 along the connection supply pipe 6.
  • the fact that the above-described pressure loss is the same between the degassing modules 2 adjacent to each other along the connection supply pipe 6 means that a case where the pressure loss differs by about 30% due to a manufacturing error or the like is included.
  • the pressure loss of the liquid from the supply port 6a to the discharge port 13a of each deaeration module 2 is determined by, for example, measuring the pressure of the liquid at the supply port 6a and the pressure of the liquid at the discharge port 13a of each deaeration module 2 using a pressure gauge or the like. It can be obtained by measuring and calculating the difference.
  • the hollow fiber membrane bundles 12 of the plurality of degassing modules 2 are connected to the liquid supply passages 10 of the plurality of degassing modules 2 in series. Liquids are supplied in parallel.
  • the pressure loss of the liquid from the supply port 6a of the connection supply pipe 6 to the discharge port 13a of the downstream degassing module 2 increases the discharge pressure 13a of the upstream deaeration module 2 from the supply port 6a of the connection supply pipe 6. Up to greater than the pressure drop of the liquid. For this reason, this difference in pressure loss acts to offset the difference in flow velocity and pressure in the liquid flow direction.
  • the divergence in the flow rate of the liquid between the upstream deaeration module 2 and the downstream deaeration module 2 is reduced, so that the deaeration performance of the entire deaeration system 1 can be improved.
  • the pressure loss of the liquid from the opening 6b formed at the position corresponding to the downstream degassing module 2 to the discharge port 13a of the downstream degassing module 2 is reduced by the position corresponding to the upstream degassing module 2.
  • the downstream deaeration module 2 is more downstream than the upstream deaeration module 2. , Makes it difficult for the liquid to flow. Thereby, the deaeration performance of the entire deaeration system 1 can be improved.
  • the pressure loss from the supply port 6a to the discharge port 13a of each degassing module 2 includes, for example, [1] the pressure loss of the liquid in the connection supply pipe 6, and [2] the liquid loss in the opening 6b of the connection supply pipe 6. [3] The pressure loss of the liquid at the inner tube opening 11a of the module inner tube 11, [4] the pressure loss of the liquid at the hollow fiber membrane bundle 12, and the [5] The pressure loss of the liquid at the outlet 13a of the module container 13. And the pressure loss of the liquid. For this reason, for example, by adjusting some or all of them, the pressure loss from the supply port 6a to the discharge port 13a of the downstream degassing module 2 can be reduced. The pressure loss can be greater than the pressure loss up to the outlet 13a.
  • the pressure loss of the liquid at the position corresponding to the degassing module 2 on the downstream side of the connection supply pipe 6 is made larger than the pressure loss of the liquid at the position corresponding to the degasification module 2 on the upstream side of the connection supply pipe 6.
  • the pressure loss of the liquid from the supply port 6a of the connection supply pipe 6 to the discharge port 13a of the downstream degassing module 2 is reduced from the supply port 6a of the connection supply pipe 6 to the discharge port 13a of the upstream degasification module 2. Pressure loss of the liquid.
  • the inner diameter of the connection supply pipe 6 at the position corresponding to the downstream degassing module 2 may be smaller than the inner diameter of the connection supply pipe 6 at the position corresponding to the upstream degassing module 2.
  • the connection supply pipe 6 a pipe whose inner diameter decreases in a tapered shape from the upstream side to the downstream side may be used, and a pipe whose inner diameter gradually decreases from the upstream side to the downstream side may be used. May be used.
  • the pressure loss of the liquid at the position corresponding to the degassing module 2 on the downstream side of the connection supply pipe 6 is reduced by the pressure of the liquid at the position corresponding to the degasification module 2 on the upstream side of the connection supply pipe 6. It can be larger than the loss.
  • the opening 6b formed at the position corresponding to the downstream degassing module 2 is formed at the position corresponding to the upstream degassing module 2.
  • the configuration is such that the pressure loss of the liquid is greater than that of the formed opening 6b.
  • the pressure loss of the liquid at the opening 6b formed at the position corresponding to the downstream degassing module 2 is reduced by the pressure loss of the liquid at the opening 6b formed at the position corresponding to the upstream degassing module 2.
  • the pressure loss of the liquid from the supply port 6a of the connection supply pipe 6 to the discharge port 13a of the downstream degassing module 2 can be reduced by increasing the pressure loss of the liquid from the supply port 6a of the connection supply pipe 6 to the upstream deaeration module.
  • the pressure loss of the liquid up to the second outlet 13a can be made larger.
  • the total area of the openings 6b formed at the position corresponding to the downstream degassing module 2 is larger than the total area of the openings 6b formed at the position corresponding to the upstream degassing module 2. May also be small. Further, for example, the number of openings 6b formed at a position corresponding to the downstream degassing module 2 may be smaller than the number of openings 6b formed at a position corresponding to the upstream degassing module 2. . Also, for example, the size of the opening 6b formed at the position corresponding to the downstream degassing module 2 is smaller than the size of the opening 6b formed at the position corresponding to the upstream degassing module 2. Good.
  • the pressure loss of the liquid at the opening 6b formed at the position corresponding to the downstream degassing module 2 is reduced by the liquid at the opening 6b formed at the position corresponding to the upstream degassing module 2.
  • the inner pipe opening 11a of the downstream degassing module 2 is more liquid than the inner pipe opening 11a of the upstream degassing module 2.
  • the pressure loss is configured to be large.
  • the connection supply pipe is formed. 6, the pressure loss of the liquid from the supply port 6a to the discharge port 13a of the downstream degassing module 2 is reduced by the pressure of the liquid from the supply port 6a of the connecting supply pipe 6 to the discharge port 13a of the upstream degassing module 2. It can be larger than the loss.
  • the total area of the inner pipe opening 11a of the downstream degassing module 2 may be smaller than the total area of the inner pipe opening 11a of the upstream degassing module 2.
  • the number of the inner pipe openings 11a of the downstream degassing module 2 may be smaller than the number of the inner pipe openings 11a of the upstream degassing module 2.
  • the size of the inner pipe opening 11a of the downstream degassing module 2 may be smaller than the size of the inner pipe opening 11a of the upstream degassing module 2. In this way, the pressure loss of the liquid at the inner pipe opening 11a of the downstream degassing module 2 can be made larger than the pressure loss of the liquid at the inner pipe opening 11a of the upstream degassing module 2. .
  • the pressure loss of the hollow fiber membrane bundle 12 of the downstream degassing module 2 is higher than that of the hollow fiber membrane bundle 12 of the upstream degassing module 2. It is constituted so that it may become.
  • connection supply pipe 6 By making the pressure loss of the liquid in the hollow fiber membrane bundle 12 of the degassing module 2 on the downstream side larger than the pressure loss of the liquid in the hollow fiber membrane bundle 12 of the degassing module 2 on the upstream side, the connection supply pipe 6 The pressure loss of the liquid from the supply port 6a to the discharge port 13a of the downstream degassing module 2 is calculated from the pressure loss of the liquid from the supply port 6a of the connecting supply pipe 6 to the discharge port 13a of the upstream degassing module 2. Can also be increased.
  • the density of the plurality of hollow fiber membranes 14 in the downstream degassing module 2 may be higher than the density of the plurality of hollow fiber membranes 14 in the upstream degassing module 2.
  • the gap between the plurality of hollow fiber membranes 14 is narrowed, and the liquid passage resistance to the hollow fiber membrane bundle 12 is increased. Therefore, the pressure loss of the liquid in the hollow fiber membrane bundle 12 of the degassing module 2 on the downstream side becomes larger than the pressure loss of the liquid in the hollow fiber membrane bundle 12 of the degassing module 2 on the upstream side.
  • the thickness of the hollow fiber membrane bundle 12 in the downstream degassing module 2 may be larger than the thickness of the hollow fiber membrane bundle 12 in the upstream degassing module 2.
  • the passage resistance of the liquid to the hollow fiber membrane bundle 12 increases. Therefore, the pressure loss of the liquid in the hollow fiber membrane bundle 12 of the degassing module 2 on the downstream side becomes larger than the pressure loss of the liquid in the hollow fiber membrane bundle 12 of the degassing module 2 on the upstream side.
  • the module inner tube 11 (around the liquid supply path 10), for example, on the downstream side May be higher than the winding pressure of the fabric in the upstream degassing module 2.
  • the woven fabric may be wound around the module inner pipe 11 (around the liquid supply path 10) such that the plurality of hollow fiber membranes 14 extend in the axial direction of the module inner pipe 11 (the liquid supply path 10). .
  • the gap between the plurality of hollow fiber membranes 14 is narrowed, and the passage resistance of the liquid to the hollow fiber membrane bundle 12 is increased. Therefore, the pressure loss of the liquid in the hollow fiber membrane bundle 12 of the degassing module 2 on the downstream side becomes larger than the pressure loss of the liquid in the hollow fiber membrane bundle 12 of the degassing module 2 on the upstream side.
  • a fabric in which the hollow fiber membrane bundle 12 is formed by weaving a plurality of hollow fiber membranes 14 as wefts with warp yarns is formed by a plurality of hollow fiber membranes 14 in the axial direction of the module inner tube 11 (liquid supply passage 10).
  • the pitch of the warp in the downstream degassing module 2 is larger than the pitch of the warp in the upstream degassing module 2. May be longer.
  • the woven fabric is wound around the inner tube 11 of the module, the hollow fiber membrane 14 on the outer peripheral side tries to enter between adjacent hollow fiber membranes 14 on the inner peripheral side.
  • the pitch of the warp yarns in the degassing module 2 is short, the interval between the hollow fiber membranes 14 on the outer peripheral side is narrowed by the warp yarns on the inner peripheral side. It is difficult to get inside. As a result, the density of the hollow fiber membrane 14 decreases.
  • the pitch of the warp yarns in the degassing module 2 is long, the interval between the hollow fiber membranes 14 on the outer peripheral side becomes longer due to the support by the warp yarns on the inner peripheral side. It is easier to get into it. As a result, the density of the hollow fiber membrane 14 increases. Therefore, the pressure loss of the liquid in the hollow fiber membrane bundle 12 of the degassing module 2 on the downstream side becomes larger than the pressure loss of the liquid in the hollow fiber membrane bundle 12 of the degassing module 2 on the upstream side.
  • the outer diameter of the hollow fiber membrane 14 in the downstream degassing module 2 may be larger than the outer diameter of the hollow fiber membrane 14 in the upstream degassing module 2.
  • the gap between the hollow fiber membranes 14 is narrowed by increasing the outer diameter of the hollow fiber membranes 14, and the liquid passage resistance to the hollow fiber membrane bundle 12 is reduced. growing. Therefore, the pressure loss of the liquid in the hollow fiber membrane bundle 12 of the degassing module 2 on the downstream side becomes larger than the pressure loss of the liquid in the hollow fiber membrane bundle 12 of the degassing module 2 on the upstream side.
  • the hollow fiber membrane 14 in the downstream degassing module 2 may have higher hydrophilicity than the hollow fiber membrane 14 in the upstream degassing module 2. As the hydrophilicity of the hollow fiber membrane 14 increases, the contact resistance of the liquid to the hollow fiber membrane 14 increases. Therefore, the pressure loss of the liquid in the hollow fiber membrane bundle 12 of the degassing module 2 on the downstream side becomes larger than the pressure loss of the liquid in the hollow fiber membrane bundle 12 of the degassing module 2 on the upstream side.
  • the pressure loss of the liquid at the outlet 13 a of the module container 13 is larger at the outlet 13 a of the downstream degassing module 2 than at the outlet 13 a of the upstream degassing module 2. It is constituted so that it may become.
  • the total area of the outlet 13a of the downstream degassing module 2 may be smaller than the total area of the outlet 13a of the upstream degassing module 2.
  • the number of outlets 13a of the downstream degassing module 2 may be smaller than the number of outlets 13a of the upstream degassing module 2.
  • the size of the outlet 13a of the downstream degassing module 2 may be smaller than the size of the outlet 13a of the upstream degassing module 2. In this way, the pressure loss of the liquid at the outlet 13a of the degassing module 2 on the downstream side can be made larger than the pressure loss of the liquid at the outlet 13a of the degassing module 2 on the upstream side.
  • connection supply pipe 6 is inserted into the liquid supply paths 10 of the plurality of degassing modules 2. Then, the liquid supply paths 10 of the plurality of deaeration modules 2 are connected in series by the connection supply pipe 6. Further, the plurality of openings 6b of the connection supply pipe 6 are arranged at positions corresponding to the plurality of degassing modules 2 so that the liquid is supplied to the hollow fiber membrane bundles 12 of the plurality of degassing modules 2 in parallel.
  • any one of the deaeration modules 2 is referred to as an upstream deaeration module 2 (upstream deaeration module), and any one of the deaeration modules downstream of the upstream module.
  • the air module 2 is referred to as a downstream deaeration module 2 (downstream deaeration module).
  • the pressure loss of the liquid from the supply port 6a of the connection supply pipe 6 to the discharge port 13a of the downstream degassing module 2 is reduced by the pressure of the liquid from the supply port 6a to the discharge port 13a of the upstream degassing module 2. Make it bigger than the loss.
  • Such setting of the liquid pressure loss can be performed by the various methods described above.
  • each degassing module is described as including the module inner tube.
  • a module inner tube may not be provided.
  • the hollow fiber membrane bundle (fabric) of each degassing module is directly wound around the connection supply pipe.
  • the method for using and using the degassing system of the present invention is not particularly limited.
  • a method for producing natural resources such as a jet boring method, an in-situ leaching method (ISL), and a water flooding method may be used.
  • ISL in-situ leaching method
  • water flooding method a water flooding method
  • the liquid is supplied from the connection supply pipe to the liquid supply paths of the plurality of degassing modules, and By depressurizing the inside of the plurality of hollow fiber membranes, a degassing step of degassing the liquid, and a press-fitting step of pressing the liquid degassed in the degassing step into a natural resource mining site, Prepare.
  • the natural resources include metal minerals such as copper and uranium, and fuel minerals such as crude oil, natural gas, shale oil, and shale gas.
  • the liquid include water.
  • the natural resources are fuel minerals
  • examples of the liquid include seawater, accompanying water, and fracturing fluid.
  • Associated water is water produced when producing natural resources.
  • the deaeration unit used in the present invention can be manufactured by connecting a plurality of deaeration modules in advance, and then transported to the place of use. It can also be manufactured in conjunction with the location where the system is used. In the unlikely event that any of the degassing modules becomes defective, only the relevant degassing module needs to be replaced, and the handling during transfer during manufacturing and the maintenance during use are excellent. For this reason, for example, it is also suitable for use at a mining site of natural resources.
  • Outlet suction pipe
  • 6 connection supply pipe
  • 6a supply port
  • 6b opening
  • 7 housing sealing part
  • 8 deaeration unit support part
  • 10 liquid supply path
  • 11 module inner pipe
  • 11a inner tube opening
  • 12 hollow fiber membrane bundle
  • 12a end
  • 13 module container
  • 13a outlet
  • 14 hollow fiber membrane
  • 15 sealing part

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Abstract

液体を脱気する複数の脱気モジュールが連結された脱気ユニットを備え、複数の脱気モジュールのそれぞれは、液体が供給される液体供給路の周囲に配される複数本の中空糸膜を有する中空糸膜束と、中空糸膜束を収容するモジュール容器と、を有し、脱気ユニットは、複数の脱気モジュールの液体供給路を直列に接続し、複数の脱気モジュールの中空糸膜束に液体が並列に供給されるように、液体を通過させる開口が複数の脱気モジュールに対応する位置に形成された連結供給管を有し、脱気ユニットは、連結供給管の液体が供給される供給口から下流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失が、供給口から上流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失よりも大きくなるように、構成されている、脱気システム。

Description

脱気システム、液体の脱気方法、脱気モジュール、脱気システムの製造方法、及び天然資源の産生方法
　本発明の一側面は、複数の脱気モジュールが連結された脱気ユニットを備える脱気システム、この脱気システムを用いた液体の脱気方法、この脱気システムに用いられる脱気モジュール、この脱気システムの製造方法、及び天然資源の産生方法に関する。
　従来から、中空糸膜を用いて液体を脱気する脱気モジュールが知られている。また、大型化又は大流量化に対応するために、複数の脱気モジュールを連結した脱気システムも知られている。
　特許文献１には、中空糸膜を備える複数の流体接触器が連結されたアセンブリが開示されている。このアセンブリでは、複数の流体接触器として同じものが用いられている。また、このアセンブリでは、液体を供給する入口マニホルドが、複数の流体接触器に対応して分岐することで、複数の流体接触器に対して個別に接続されている。このため、入口マニホルドに供給された液体は、複数の流体接触器に並列に供給される。
特許第４５９３７１９号公報
　ところで、１本の脱気モジュールに液体を流した場合と、Ｎ本の脱気モジュールを連結した脱気システムにＮ倍の液体を流した場合とでは、脱気性能は同じであると思われていた。しかしながら、本発明者らが研究したところ、脱気システムとして、複数の脱気モジュールのそれぞれの液体供給路を直列に接続して、複数の脱気モジュールの中空糸膜に液体を並列に供給するものを用いた場合、１本の脱気モジュールに液体を流した場合に比べて、脱気性能が低下するとの知見を得た。
　そこで、本発明の一側面は、全体の脱気性能を向上することができる脱気システム、この脱気システムを用いた液体の脱気方法、この脱気システムに用いられる脱気モジュール、この脱気システムの製造方法、及び天然資源の産生方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記目的を達成するために、更に研究を進めたところ、次の知見を得た。
　複数の脱気モジュールを連結した脱気システムでは、各脱気モジュールに同じ量の液体が流れると思われていた。しかしながら、実際には、複数の脱気モジュールのそれぞれの液体供給路を直列に接続して、複数の脱気モジュールの中空糸膜に液体を並列に供給する脱気システムでは、各脱気モジュールを流れる液体の流量が、上流側と下流側とで異なっていた。これは、次の理由によるものと考えられる。
　すなわち、このような脱気システムでは、液体が液体供給路から中空糸側に流れ出ていくため、上流側から下流側に向かって液体の流速が低くなる。すると、上流側から下流側に向かって液体の圧力が高くなる。このため、下流に向かうほど脱気モジュールに流れる液体の流量が多くなり、上流に向かうほど脱気モジュールに流れる液体の流量が少なくなる。脱気モジュールの脱気性能は、液体の流量によって大きく変動するため、上流側の脱気モジュールと下流側の脱気モジュールとで液体の流量に乖離が生じることにより、脱気システム全体の脱気性能が低下したものと考えられる。
　このようなことから、上流側の脱気モジュールと下流側の脱気モジュールとで液体の流量の乖離を小さくすることで、脱気システム全体の脱気性能を向上することができるとの結論に至った。
　本発明の一側面に係る脱気システムは、液体を脱気する複数の脱気モジュールが連結された脱気ユニットを備え、複数の脱気モジュールのそれぞれは、液体が供給される液体供給路の周囲に配される複数本の中空糸膜を有する中空糸膜束と、中空糸膜束を収容し、液体を排出するための排出口が形成されたモジュール容器と、を有し、脱気ユニットは、複数の脱気モジュールの液体供給路を直列に接続し、複数の脱気モジュールの中空糸膜束に液体が並列に供給されるように、液体を通過させる開口が複数の脱気モジュールに対応する位置に形成された連結供給管を有し、複数の脱気モジュールは、上流側脱気モジュールと、上流側脱気モジュールの下流側に配置される下流側脱気モジュールと、を含み、脱気ユニットは、連結供給管の液体が供給される供給口から下流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失が、供給口から上流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失よりも大きくなるように、構成されている。
　この脱気システムでは、複数の脱気モジュールの液体供給路を直列に接続する連結供給管により、複数の脱気モジュールの中空糸膜束に液体が並列に供給される。しかしながら、連結供給管の供給口から下流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失が、連結供給管の供給口から上流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失よりも大きい。このため、この圧力損失の差が、液体の流れ方向における流速及び圧力の差を相殺するように働く。その結果、上流側脱気モジュールと下流側脱気モジュールとで液体の流量の乖離が小さくなるため、脱気システム全体の脱気性能を向上することができる。
　脱気ユニットは、下流側脱気モジュールに対応する位置に形成された開口から下流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失が、上流側脱気モジュールに対応する位置に形成された開口から上流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失よりも大きくなるように、構成されていてもよい。下流側脱気モジュールに対応する位置に形成された開口からモジュール容器の排出口までの液体の圧力損失を、上流側脱気モジュールに対応する位置に形成された開口からモジュール容器の排出口までの液体の圧力損失よりも大きくすることで、上流側脱気モジュールよりも下流側脱気モジュールの方が、液体が流れにくくなる。これにより、脱気システム全体の脱気性能を向上することができる。
　連結供給管は、下流側脱気モジュールに対応する位置における液体の圧力損失が、上流側脱気モジュールに対応する位置における液体の圧力損失よりも大きくなるように、構成されていてもよい。連結供給管の下流側脱気モジュールに対応する位置における液体の圧力損失を、連結供給管の上流側脱気モジュールに対応する位置における液体の圧力損失よりも大きくすることで、連結供給管の供給口から下流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失を、連結供給管の供給口から上流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失よりも大きくすることができる。これにより、脱気システム全体の脱気性能を向上することができる。
　下流側脱気モジュールに対応する位置における連結供給管の内径は、上流側脱気モジュールに対応する位置における連結供給管の内径よりも小さくてもよい。このようにすることで、連結供給管の下流側脱気モジュールに対応する位置における液体の圧力損失が、連結供給管の上流側脱気モジュールに対応する位置における液体の圧力損失よりも大きくなるため、脱気システム全体の脱気性能を向上することができる。
　下流側脱気モジュールに対応する位置に形成された開口は、上流側脱気モジュールに対応する位置に形成された開口よりも液体の圧力損失が大きくなるように、構成されていてもよい。下流側脱気モジュールに対応する位置に形成された開口における液体の圧力損失を、上流側脱気モジュールに対応する位置に形成された開口における液体の圧力損失よりも大きくすることで、連結供給管の供給口から下流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失を、連結供給管の供給口から上流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失よりも大きくすることができる。
　下流側脱気モジュール対応する位置に形成された開口の総面積は、上流側脱気モジュール対応する位置に形成された開口の総面積よりも小さくてもよい。また、下流側脱気モジュール対応する位置に形成された開口の数は、上流側脱気モジュール対応する位置に形成された開口の数よりも少なくてもよい。また、下流側脱気モジュール対応する位置に形成された開口の大きさは、上流側脱気モジュール対応する位置に形成された開口の大きさよりも小さくてもよい。このようにすることで、下流側脱気モジュール対応する位置に形成された開口における液体の圧力損失が、上流側脱気モジュール対応する位置に形成された開口における液体の圧力損失よりも大きくなるため、脱気システム全体の脱気性能を向上することができる。
　複数の脱気モジュールのそれぞれは、中空糸膜束が周囲に配置されて、液体を通過させる内管開口が形成されたモジュール内管を更に有し、下流側脱気モジュールの内管開口は、上流側脱気モジュールの内管開口よりも液体の圧力損失が大きくなるように、構成されていてもよい。複数の脱気モジュールのそれぞれがモジュール内管を有する場合、下流側脱気モジュールの内管開口における液体の圧力損失を、上流側脱気モジュールの内管開口における液体の圧力損失よりも大きくすることで、連結供給管の供給口から下流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失を、連結供給管の供給口から上流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失よりも大きくすることができる。
　下流側脱気モジュールの中空糸膜束は、上流側脱気モジュールの中空糸膜束よりも液体の圧力損失が大きくなるように、構成されていてもよい。下流側脱気モジュールの中空糸膜束における液体の圧力損失を、上流側脱気モジュールの中空糸膜束における液体の圧力損失よりも大きくすることで、連結供給管の供給口から下流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失を、連結供給管の供給口から上流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失よりも大きくすることができる。これにより、脱気システム全体の脱気性能を向上することができる。
　下流側脱気モジュールにおける複数本の中空糸膜の密度は、上流側脱気モジュールにおける複数本の中空糸膜の密度よりも高くてもよい。また、下流側脱気モジュールにおける中空糸膜束の厚さは、上流側脱気モジュールにおける中空糸膜束の厚さよりも厚くてもよい。また、中空糸膜束は、緯糸である複数本の中空糸膜を縦糸で織った織物が、液体供給路の周囲に巻かれてなり、下流側脱気モジュールにおける織物の巻き圧は、上流側脱気モジュールにおける織物の巻き圧よりも高くてもよい。また、中空糸膜束は、緯糸である複数本の中空糸膜を縦糸で織った織物が、複数本の中空糸膜が液体供給路の軸線方向に延びるように液体供給路の周囲に巻かれてなり、下流側脱気モジュールにおける縦糸のピッチは、上流側脱気モジュールにおける縦糸のピッチよりも長くてもよい。また、下流側脱気モジュールにおける中空糸膜の外径は、上流側脱気モジュールにおける中空糸膜の外径よりも大きくてもよい。また、下流側脱気モジュールにおける中空糸膜は、上流側脱気モジュールにおける中空糸膜よりも高い親水性を有してもよい。このようにすることで、下流側脱気モジュールの中空糸膜束における液体の圧力損失が、上流側脱気モジュールの中空糸膜束における液体の圧力損失よりも大きくなるため、脱気システム全体の脱気性能を向上することができる。
　下流側脱気モジュールのモジュール容器の排出口は、上流側脱気モジュールのモジュール容器の排出口よりも液体の圧力損失が大きくなるように、構成されていてもよい。下流側脱気モジュールの排出口における液体の圧力損失を、上流側脱気モジュールの排出口における液体の圧力損失よりも大きくすることで、連結供給管の供給口から下流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失を、連結供給管の供給口から上流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失よりも大きくすることができる。これにより、脱気システム全体の脱気性能を向上することができる。
　下流側脱気モジュールの排出口の総面積は、上流側脱気モジュールの排出口の総面積よりも小さくてもよい。また、下流側脱気モジュールの排出口の数は、上流側脱気モジュールの排出口の数よりも少なくてもよい。また、下流側脱気モジュールの排出口の大きさは、上流側脱気モジュールの排出口の大きさよりも小さくてもよい。このようにすることで、下流側脱気モジュールの排出口における液体の圧力損失が、上流側脱気モジュールの排出口における液体の圧力損失よりも大きくなるため、脱気システム全体の脱気性能を向上することができる。
　本発明の一側面に係る脱気システムは、脱気ユニットを収容して、外部から液体が供給される入口と、外部に液体を排出する出口と、が形成された筐体と、複数本の中空糸膜の内側を吸引するために、複数の脱気モジュールの複数本の中空糸膜の内側に連通された吸引管と、を更に備える。このような筐体及び吸引管を備えることで、脱気ユニットにおいて液体を適切に脱気することができるとともに、脱気ユニットにおいて脱気された液体を適切に回収することができる。
　本発明の一側面に係る液体の脱気方法は、上記の何れかの脱気システムにおいて、連結供給管から複数の脱気モジュールの液体供給路に液体を供給するとともに、複数の脱気モジュールのそれぞれの複数本の中空糸膜の内側を減圧することで、液体を脱気する。
　本発明の一側面に係る脱気モジュールは、上記の何れかの脱気システムに用いられる脱気モジュールであって、液体が供給される液体供給路の周囲に配される複数本の中空糸膜を有する中空糸膜束と、中空糸膜束を収容し、液体を排出するための排出口が形成されたモジュール容器と、を備える。
　本発明の一側面に係る脱気システムの製造方法は、液体が供給される液体供給路の周囲に配される複数本の中空糸膜を有する中空糸膜束と、中空糸膜束を収容し、液体を排出するための排出口が形成されたモジュール容器と、をそれぞれ有する複数の脱気モジュールと、液体を通過させる複数の開口が形成された連結供給管と、を用意し、連結供給管を複数の脱気モジュールの液体供給路に挿入して、連結供給管により複数の脱気モジュールの液体供給路を直列に接続するとともに、複数の脱気モジュールの中空糸膜束に液体が並列に供給されるように、複数の開口を複数の脱気モジュールに対応する位置に配置し、複数の脱気モジュールのうちの一つを上流側脱気モジュールとし、複数の脱気モジュールのうちの上流側脱気モジュールの下流側に配置される一つを下流側脱気モジュールとした場合、連結供給管の液体が供給される供給口から下流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失を、供給口から上流側脱気モジュールの排出口までの液体の圧力損失よりも大きくする。
　本発明の一側面に係る天然資源の産生方法は、上記の何れかの脱気システムにおいて、連結供給管から複数の脱気モジュールの液体供給路に液体を供給するとともに、複数の脱気モジュールのそれぞれの複数本の中空糸膜の内側を減圧することで、液体を脱気する脱気工程と、脱気工程で脱気された液体を天然資源の採掘現場に圧入する圧入工程と、を備える。
　本発明の一側面によれば、脱気システム全体の脱気性能を向上することができる。
実施形態に係る脱気システムの概略断面図である。 図１に示すＩＩ－ＩＩ線における概略断面図である。 脱気モジュールの概略正面図である。 脱気モジュールの概略断面図である。 中空糸膜束の端部の概略断面図である。 図１に示す脱気ユニットを抽象化した模式図である。 参考例の脱気システムにおいて、各脱気モジュールに流れる液体の流量の一例を示す表である。 各脱気ユニットにおける液体の流速及び圧力を説明するための図である。
　以下、図面に基づいて説明するにあたり、同一の要素、又は同一の機能を有する類似する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
　本実施形態の脱気システムは、液体を脱気するためのシステムである。脱気システムが脱気する液体としては、例えば、水が挙げられる。図１及び図２に示すように、本実施形態の脱気システム１は、複数の脱気モジュール２が連結された脱気ユニット３と、脱気ユニット３を収容する筐体４と、吸引管５と、を備える。
［脱気モジュール］
　図１～図４に示すように、脱気モジュール２は、モジュール内管１１と、中空糸膜束１２と、モジュール容器１３と、を備える。
　モジュール内管１１は、内周側に水等の液体が供給される液体供給路１０を形成する管である。モジュール内管１１は、例えば、直線状に延びる円管状に形成されている。モジュール内管１１には、複数の内管開口１１ａが形成されている。内管開口１１ａは、モジュール内管１１の液体供給路１０に供給された液体を通過させるためのものである。内管開口１１ａの数、位置、大きさ等は特に限定されるものではない。
　中空糸膜束１２は、モジュール内管１１の周囲に配される複数本の中空糸膜１４を有する。このため、液体供給路１０は、中空糸膜束１２の内周側に配置される。中空糸膜束１２は、例えば、複数本の中空糸膜１４が円筒状等の筒状に束ねられて構成される。中空糸膜１４は、気体は透過するが液体は透過しない中空糸状の膜である。そして、中空糸膜束１２は、中空糸膜１４の内側が減圧されることで、モジュール内管１１の内管開口１１ａから流れ出した液体を脱気する。
　中空糸膜１４の素材、膜形状、膜形態等は、特に制限されない。中空糸膜１４の素材としては、例えば、ポリプロピレン、ポリ（４－メチルペンテン－１）などのポリオレフィン系樹脂、ポリジメチルシロキサンその共重合体などのシリコン系樹脂、ＰＴＦＥ、フッ化ビニリデンなどのフッ素系樹脂、が挙げられる。中空糸膜１４の膜形状（側壁の形状）としては、例えば、多孔質膜、微多孔膜、多孔質を有さない均質膜（非多孔膜）、が挙げられる。中空糸膜１４の膜形態としては、例えば、膜全体の化学的あるいは物理的構造が均質な対称膜（均質膜）、膜の化学的あるいは物理的構造が膜の部分によって異なる非対称膜（不均質膜）、が挙げられる。非対称膜（不均質膜）は、非多孔質の緻密層と多孔質とを有する膜である。この場合、緻密層は、膜の表層部分又は多孔質膜内部等、膜中のどこに形成されていてもよい。不均質膜には、化学構造の異なる複合膜、３層構造のような多層構造膜も含まれる。
　中空糸膜束１２は、例えば、緯糸である複数本の中空糸膜１４を経糸で織った織物（不図示）により形成することができる。この織物は、中空糸膜シートとも呼ばれ、複数本の中空糸膜１４が簾状に織られている。この織物は、例えば、１インチ当たり３０本～９０本の中空糸膜１４で構成される。そして、この織物が、複数本の中空糸膜１４がモジュール内管１１（液体供給路１０）の軸線方向に延びるようにモジュール内管１１（液体供給路の周囲）に巻かれることで、円筒状の中空糸膜束１２を構成することができる。
　モジュール容器１３は、中空糸膜束１２を収容する容器である。モジュール内管１１とモジュール容器１３との間の領域が、中空糸膜束１２により液体を脱気する脱気領域Ａとなる。モジュール容器１３は、例えば、モジュール内管１１（液体供給路１０）の軸線方向に延びる円筒状に形成されており、その両端が開口している。モジュール容器１３には、複数の排出口１３ａが形成されている。排出口１３ａは、脱気領域Ａにおいて中空糸膜束１２を通過した液体をモジュール容器１３（脱気モジュール２）から排出するためのものである。排出口１３ａの数、位置、大きさ等は特に限定されるものではない。
　図５に示すように、中空糸膜束１２の両側の端部１２ａが、封止部１５によりモジュール内管１１及びモジュール容器１３に固定されている。
　封止部１５は、例えば樹脂により形成されている。封止部１５に用いる樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、紫外線硬化型樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂が挙げられる。封止部１５は、モジュール内管１１とモジュール容器１３との間の、中空糸膜１４の内側以外の全領域に充填されている。つまり、封止部１５は、中空糸膜１４間、中空糸膜束１２とモジュール内管１１との間、中空糸膜１４とモジュール容器１３との間に充填されているが、中空糸膜１４の内側には充填されていない。このため、中空糸膜１４の内側は、封止部１５から脱気モジュール２の両端側に開放されており、脱気モジュール２の両端側から、中空糸膜１４の内側を吸引することが可能となっている。つまり、モジュール容器１３の両端の開口は、中空糸膜１４の内側を吸引して減圧させることを可能とするために、中空糸膜１４の内側を開放又は露出させる吸気開口となっている。
［脱気ユニット］
　図１～図６に示すように、脱気ユニット３は、複数の脱気モジュール２の液体供給路１０を直列に接続する連結供給管６を有する。連結供給管６は、複数の脱気モジュール２に接続される１本の長い管であり、その内周側に、複数の脱気モジュール２の液体供給路１０を形成する。このため、複数の脱気モジュール２は、外観上、連結供給管６により直列に接続されている。脱気ユニット３を構成する脱気モジュール２の数は、特に限定されるものではないが、以下では、一例として、４個の脱気モジュール２が連結されているものとして説明する。４個の脱気モジュール２を、連結供給管６における液体の流れ方向の順に、脱気モジュール２Ａ、脱気モジュール２Ｂ、脱気モジュール２Ｃ、脱気モジュール２Ｄとよぶ。脱気モジュール２Ａは、最も上流側に配置される脱気モジュール２であり、脱気モジュール２Ｄは、最も下流側に配置される脱気モジュール２である。脱気ユニット３は、例えば、連結供給管６において液体が下方から上方に流れていくように、鉛直方向に立設されている。この場合、最も上流側に配置される脱気モジュール２Ａは、最も下側に配置され、最も下流側に配置される脱気モジュール２Ｄは、最も上側に配置される。
　連結供給管６の上流端には、連結供給管６に液体が供給される供給口６ａが形成されている。連結供給管６の下流端は、封止されている。複数の脱気モジュール２の液体供給路１０を形成する連結供給管６の内周側は、上流側から下流側まで貫通されている。このため、連結供給管６（各脱気モジュール２のモジュール内管１１）の内周側に、液体の流れの抵抗となる部材は配置されていてもよいが、連結供給管６を封止して液体の流れを遮断する部材は配置されていない。そして、供給口６ａから供給された液体は、連結供給管６により、複数の脱気モジュール２の液体供給路１０に直列的に供給される。
　連結供給管６には、複数の脱気モジュール２の中空糸膜束１２に液体が並列に供給されるように、液体を通過させる開口６ｂが複数の脱気モジュール２に対応する位置に形成されている。このため、連結供給管６の供給口６ａに供給された液体は、各脱気モジュール２に対応する位置に形成された開口６ｂから、各脱気モジュール２の脱気領域Ａに供給される（流れ出す）。これにより、複数の脱気モジュール２の中空糸膜束１２に液体が並列に供給される。
　各脱気モジュール２と連結供給管６とは、密接していてもよく、離間していてもよい。各脱気モジュール２と連結供給管６とが密接している場合は、各脱気モジュール２の内管開口１１ａと連結供給管６の開口６ｂとが、少なくとも一部において重なる位置に形成されていることで、連結供給管６から各脱気モジュール２の脱気領域Ａに液体を供給することができる。一方、各脱気モジュール２と連結供給管６とが離間している場合は、その間の空間に液体が流れる流路が形成されるため、各脱気モジュール２の内管開口１１ａと連結供給管６の開口６ｂとの位置関係によらず、連結供給管６から各脱気モジュール２の脱気領域Ａに液体を供給することができる。
　図１及び図２に示すように、筐体４には、筐体４の外部から液体が供給される入口４ａと、筐体４から液体が排出される出口４ｂと、が形成されている。
　入口４ａは、例えば、筐体４の下端部に形成されている。入口４ａは、連結供給管６の供給口６ａと連通されている。このため、入口４ａから供給された液体は、供給口６ａから連結供給管６に供給される。
　出口４ｂは、例えば、筐体４の上端部に形成されている。出口４ｂは、モジュール容器１３の各排出口１３ａと連通されている。このため、各排出口１３ａから排出された液体は、筐体４の出口４ｂから排出される。
　筐体４には、筐体封止部７と、脱気ユニット支持部８と、が設けられている。
　筐体封止部７は、連結供給管６の上流端部を、筐体４の内周面に固定する。また、筐体封止部７は、脱気ユニット３を介して、筐体４の内部領域を入口４ａ側の上流側領域Ｂと出口４ｂ側の下流側領域Ｃとを仕切る。筐体封止部７としては、例えば、ステンレスなどの金属、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）、鉄などの金属をライニングした樹脂が用いられる。
　筐体封止部７は、連結供給管６と筐体４との間の、連結供給管６の内側以外の全領域に充填されている。つまり、筐体封止部７は、連結供給管６と筐体４との間に充填されているが、連結供給管６の内側には充填されていない。このため、連結供給管６の内側は、供給口６ａから上流側領域Ｂに開放されており、入口４ａから上流側領域Ｂに供給された液体は、供給口６ａからのみ連結供給管６の内側に供給され、更に、開口６ｂ及び内管開口１１ａから各脱気モジュール２の脱気領域Ａに供給される。
　また、筐体封止部７は、連結供給管６を流れる液体の流れ方向において、全ての排出口１３ａよりも上流側に配置されている。このため、モジュール容器１３の内側は、排出口１３ａから下流側領域Ｃに開放されており、開口６ｂ及び内管開口１１ａから脱気領域Ａに供給された液体は、排出口１３ａからのみ下流側領域Ｃに排出され、更に出口４ｂから筐体４外に排出される。
　脱気ユニット支持部８は、脱気ユニット３の上端部と筐体４とに固定されて、脱気ユニット３の上端部を支持する。脱気ユニット支持部８は、例えば、脱気ユニット３から筐体４に延びる棒状に形成されており、脱気ユニット３と筐体４との間を封止するものではない。このため、排出口１３ａから下流側領域Ｃに排出された液体は、脱気ユニット支持部８に阻止されることなく、出口４ｂから筐体４外に排出される。
　吸引管５は、複数本の中空糸膜１４の内側を吸引（真空引き）するために、複数の脱気モジュール２の複数本の中空糸膜１４の内側に連通されている。また、吸引管５は、筐体４の外部に設けられた真空ポンプなどの吸引ポンプにより吸引するために、筐体４を貫通して、筐体４の外部まで延びている。上述したように、中空糸膜１４の内側は、封止部１５から脱気モジュール２の両端側に開放されている。このため、吸引管５は、中空糸膜１４の内側が開放された脱気モジュール２の両端に接続されている。これにより、吸引管５を吸引することで、脱気モジュール２の両端側から、中空糸膜１４の内側を吸引することが可能となっている。
　また、上述したように、複数の脱気モジュール２は、外観上、連結供給管６により直列に接続されているため、連結供給管６に沿って互いに隣り合う脱気モジュール２間では、相手側の端面が対向して配置される。このため、この対向端面に、１つの吸引管５を接続してもよい。
　次に、脱気システム１による液体の脱気方法について説明する。
　まず、筐体４の入口４ａから筐体４の上流側領域Ｂに水等の液体を供給する。すると、上流側領域Ｂに供給された液体は、供給口６ａから連結供給管６に供給され、連結供給管６の開口６ｂ及び各脱気モジュール２の内管開口１１ａを通って、各脱気モジュール２の脱気領域Ａに供給される。これにより、液体が、各脱気モジュール２の中空糸膜束１２に並列的に供給される。脱気領域Ａでは、内管開口１１ａから供給された液体は、中空糸膜束１２における複数本の中空糸膜１４の間を通過した後、排出口１３ａから排出される。このとき、吸引管５を吸引して複数本の中空糸膜１４の内側を減圧することで、複数本の中空糸膜１４の間を通過する液体の溶存気体、気泡などが脱気される。そして、脱気された液体は、排出口１３ａから下流側領域Ｃに排出され、更に、出口４ｂから筐体４の外部に排出される。
　ここで、４個の脱気モジュールが連結された参考例の脱気システムについて、各脱気モジュールに流れる液体の流量を解析した。各脱気モジュールは、全く同じものとし、液体の流れ方向の順に、第一脱気モジュール、第二脱気モジュール、第三脱気モジュール、第四脱気モジュールとした。解析ソフトウェアには、ＡＮＳＹＳ　Ｆｌｅｕｎｔ　Ｖｅｒ．　１８．２を用いた。液体は、海水をモデルとして、密度を１０２５．５ｋｇ／ｍ３、粘度を０．００１１６４Ｐａ・ｓとした。中空糸膜束は、多孔質（圧力抵抗のある流路）をモデルとして、圧力係数を、１個の脱気モジュールの解析値から１．９×１０１０とした。圧力係数を求める解析では、ＤＩＣ株式会社製のＥＦ－０４０Ｐを用いた。参考例の脱気システムに供給する液体の総流量は、４ｍ３／ｈ及び２４ｍ３／ｈの２種類とした。解析結果を図７に示す。
　図７に示すように、何れの総流量の場合も、下流側に行くほど脱気モジュールに流れる液体の流量が多くなり、上流側に行くほど脱気モジュールに流れる液体の流量が少なくなった。また、総流量が多くなるほど、各脱気モジュールに流れる液体の流量の乖離率が大きくなった。乖離率は、各脱気モジュールに流れる液体の理想流量に対する正側及び負側の最大乖離率である。各脱気モジュールに流れる液体の理想流量は、総流量を脱気モジュールの数（参考例では４）で割った値である。
　更に、各脱気モジュールに流れる液体の流速及び圧力も解析した。解析条件は上記と同じである。解析結果をモデル化した図を図８に示す。図８に示す脱気ユニットは、図６に示す脱気ユニット３に対応するものである。図８に示すように、連結供給管に供給された液体は、上流側から順次脱気モジュールの脱気領域に流れ出ていくため、上流側から下流側に向かって連結供給管を流れる液体の流速が低くなる。すると、上流側から下流側に向かって連結供給管を流れる液体の圧力が高くなる。換言すると、下流側から上流側に向かって連結供給管を流れる液体の圧力が低くなる。これは、本発明者らの研究によって明らかになったものだが、ベルヌーイの定理からも言える。ベルヌーイの定理では、外力のない非粘性、非圧縮性の定常な流れにおいては、速度が小さくなるほど圧力が大きくなる。このため、下流に向かうほど脱気モジュールに流れる液体の流量が多くなり、上流に向かうほど脱気モジュールに流れる液体の流量が少なくなる。脱気モジュールの脱気性能は、液体の流量によって大きく変動する。参考例の脱気システムでは、上流側の脱気モジュールと下流側の脱気モジュールとの間で、液体の流量の乖離が大きいため、脱気システム全体の脱気性能が、単体の脱気モジュールの脱気性能に比べて大幅に低くなる。
　そこで、本実施形態では、液体の圧力損失を適切に設定することで、上流側の脱気モジュール２と下流側の脱気モジュール２とで液体の流量の乖離を小さくして、脱気システム１全体の脱気性能を向上させるものとした。
　具体的に説明すると、複数の脱気モジュール２において、任意の一つの脱気モジュール２を上流側の脱気モジュール２（上流側脱気モジュール）とし、この上流側モジュールよりも下流側の脱気モジュール２を下流側の脱気モジュール２（下流側脱気モジュール）とする。例えば、脱気モジュール２Ａを上流側の脱気モジュール２とした場合、脱気モジュール２Ｂ、脱気モジュール２Ｃ、脱気モジュール２Ｄの何れか一つが、下流側の脱気モジュール２となる。そして、脱気ユニット３は、連結供給管６の供給口６ａから下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失が、供給口６ａから上流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失よりも大きくなるように構成されている。なお、本明細書において、圧力損失は、脱気システム１を流れる液体の圧力損失をいう。この場合、脱気ユニット３は、下流側の脱気モジュール２に対応する位置に形成された開口６ｂから下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失が、上流側の脱気モジュール２に対応する位置に形成された開口６ｂから下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失よりも大きくなるように構成されていてもよい。
　複数の脱気モジュール２において、何れか２つの脱気モジュールが上記の関係を満たしていれば良い。例えば、連結供給管６に沿って隣り合う脱気モジュール２間で、上記の圧力損失が同じ（実質的に同じ）であってもよい。連結供給管６に沿って隣り合う脱気モジュール２間で上記の圧力損失が同じであるとは、製造誤差等により当該圧力損失が例えば３０％程度異なる場合も含むという意味である。
　供給口６ａから各脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失は、例えば、供給口６ａの液体の圧力と各脱気モジュール２の排出口１３ａの液体の圧力とを圧力計などによって計測し、その差分を計算することにより求めることができる。
　このように、本実施形態に係る脱気システム１では、複数の脱気モジュール２の液体供給路１０を直列に接続する連結供給管６により、複数の脱気モジュール２の中空糸膜束１２に液体が並列に供給される。しかしながら、連結供給管６の供給口６ａから下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失が、連結供給管６の供給口６ａから上流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失よりも大きい。このため、この圧力損失の差が、液体の流れ方向における流速及び圧力の差を相殺するように働く。その結果、上流側の脱気モジュール２と下流側の脱気モジュール２とで液体の流量の乖離が小さくなるため、脱気システム１全体の脱気性能を向上することができる。
　また、下流側の脱気モジュール２に対応する位置に形成された開口６ｂから下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失を、上流側の脱気モジュール２に対応する位置に形成された開口６ｂから上流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失よりも大きくすることで、上流側の脱気モジュール２よりも下流側の脱気モジュール２の方が、液体が流れにくくなる。これにより、脱気システム１全体の脱気性能を向上することができる。
　ここで、供給口６ａから各脱気モジュール２の排出口１３ａまでの圧力損失は、例えば、［１］連結供給管６における液体の圧力損失と、［２］連結供給管６の開口６ｂにおける液体の圧力損失と、［３］モジュール内管１１の内管開口１１ａにおける液体の圧力損失と、［４］中空糸膜束１２における液体の圧力損失と、［５］モジュール容器１３の排出口１３ａにおける液体の圧力損失と、の総和となる。このため、例えば、これらの一部又は全てを調整することで、供給口６ａから下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの圧力損失を、供給口６ａから上流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの圧力損失よりも大きくすることができる。
　［１］連結供給管６における液体の圧力損失に関しては、連結供給管６を、連結供給管６の下流側の脱気モジュール２に対応する位置における液体の圧力損失が、連結供給管６の上流側の脱気モジュール２に対応する位置における液体の圧力損失よりも大きくなるように、構成する。
　連結供給管６の下流側の脱気モジュール２に対応する位置における液体の圧力損失を、連結供給管６の上流側の脱気モジュール２に対応する位置における液体の圧力損失よりも大きくすることで、連結供給管６の供給口６ａから下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失を、連結供給管６の供給口６ａから上流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失よりも大きくすることができる。
　具体的には、例えば、下流側の脱気モジュール２に対応する位置における連結供給管６の内径は、上流側の脱気モジュール２に対応する位置おける連結供給管６の内径よりも小さくてもよい。この場合、例えば、連結供給管６として、上流側から下流側に向けて内径がテーパ状に狭くなるものを用いてもよく、上流側から下流側に向けて内径が段階的に狭くなるものを用いてもよい。このようにすることで、連結供給管６の下流側の脱気モジュール２に対応する位置における液体の圧力損失を、連結供給管６の上流側の脱気モジュール２に対応する位置における液体の圧力損失よりも大きくすることができる。
　［２］連結供給管６の開口６ｂにおける液体の圧力損失に関しては、下流側の脱気モジュール２に対応する位置に形成された開口６ｂを、上流側の脱気モジュール２に対応する位置に形成された開口６ｂよりも液体の圧力損失が大きくなるように、構成する。
　このように、下流側の脱気モジュール２に対応する位置に形成された開口６ｂにおける液体の圧力損失を、上流側の脱気モジュール２に対応する位置に形成された開口６ｂにおける液体の圧力損失よりも大きくすることで、連結供給管６の供給口６ａから下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失を、連結供給管６の供給口６ａから上流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失よりも大きくすることができる。
　具体的には、例えば、下流側の脱気モジュール２に対応する位置に形成された開口６ｂの総面積は、上流側の脱気モジュール２に対応する位置に形成された開口６ｂの総面積よりも小さくてもよい。また、例えば、下流側の脱気モジュール２に対応する位置に形成された開口６ｂの数は、上流側の脱気モジュール２に対応する位置に形成された開口６ｂの数よりも少なくてもよい。また、例えば、下流側の脱気モジュール２に対応する位置に形成された開口６ｂの大きさは、上流側の脱気モジュール２に対応する位置に形成された開口６ｂの大きさよりも小さくてもよい。このようにすることで、下流側の脱気モジュール２に対応する位置に形成された開口６ｂにおける液体の圧力損失を、上流側の脱気モジュール２に対応する位置に形成された開口６ｂにおける液体の圧力損失よりも大きくすることができる。
　［３］モジュール内管１１の内管開口１１ａにおける液体の圧力損失に関しては、下流側の脱気モジュール２の内管開口１１ａを、上流側の脱気モジュール２の内管開口１１ａよりも液体の圧力損失が大きくなるように、構成する。
　このように、下流側の脱気モジュール２の内管開口１１ａにおける液体の圧力損失を、上流側の脱気モジュール２の内管開口１１ａにおける液体の圧力損失よりも大きくすることで、連結供給管６の供給口６ａから下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失を、連結供給管６の供給口６ａから上流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失よりも大きくすることができる。
　具体的には、例えば、下流側の脱気モジュール２の内管開口１１ａの総面積は、上流側の脱気モジュール２の内管開口１１ａの総面積よりも小さくてもよい。また、例えば、下流側の脱気モジュール２の内管開口１１ａの数は、上流側の脱気モジュール２の内管開口１１ａの数よりも少なくてもよい。また、例えば、下流側の脱気モジュール２の内管開口１１ａの大きさは、上流側の脱気モジュール２の内管開口１１ａの大きさよりも小さくてもよい。このようにすることで、下流側の脱気モジュール２の内管開口１１ａにおける液体の圧力損失を、上流側の脱気モジュール２の内管開口１１ａにおける液体の圧力損失よりも大きくすることができる。
　［４］中空糸膜束１２の液体の圧力損失に関しては、下流側の脱気モジュール２の中空糸膜束１２を、上流側の脱気モジュール２の中空糸膜束１２よりも圧力損失が高くなるように、構成する。
　下流側の脱気モジュール２の中空糸膜束１２における液体の圧力損失を、上流側の脱気モジュール２の中空糸膜束１２における液体の圧力損失よりも大きくすることで、連結供給管６の供給口６ａから下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失を、連結供給管６の供給口６ａから上流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失よりも大きくすることができる。
　具体的には、例えば、下流側の脱気モジュール２における複数本の中空糸膜１４の密度は、上流側の脱気モジュール２における複数本の中空糸膜１４の密度よりも高くてもよい。複数本の中空糸膜１４の密度を高くすることで、複数本の中空糸膜１４の間の隙間が狭められて、中空糸膜束１２に対する液体の通過抵抗が大きくなる。このため、下流側の脱気モジュール２の中空糸膜束１２における液体の圧力損失が、上流側の脱気モジュール２の中空糸膜束１２における液体の圧力損失よりも大きくなる。
　また、例えば、下流側の脱気モジュール２における中空糸膜束１２の厚さは、上流側の脱気モジュール２における中空糸膜束１２の厚さよりも厚くてもよい。中空糸膜束１２の厚さを厚くすることで、中空糸膜束１２に対する液体の通過抵抗が大きくなる。このため、下流側の脱気モジュール２の中空糸膜束１２における液体の圧力損失が、上流側の脱気モジュール２の中空糸膜束１２における液体の圧力損失よりも大きくなる。
　また、中空糸膜束１２が、緯糸である複数本の中空糸膜１４を縦糸で織った織物が、モジュール内管１１（液体供給路１０の周囲）に巻かれてなる場合、例えば、下流側の脱気モジュール２における織物の巻き圧が、上流側の脱気モジュール２における織物の巻き圧よりも高くてもよい。この場合、織物は、複数本の中空糸膜１４がモジュール内管１１（液体供給路１０）の軸線方向に延びるように、モジュール内管１１（液体供給路１０の周囲）に巻かれてもよい。巻物の巻き圧を高くすることで、複数本の中空糸膜１４の間の隙間が狭められて、中空糸膜束１２に対する液体の通過抵抗が大きくなる。このため、下流側の脱気モジュール２の中空糸膜束１２における液体の圧力損失が、上流側の脱気モジュール２の中空糸膜束１２における液体の圧力損失よりも大きくなる。
　同様に、中空糸膜束１２が、緯糸である複数本の中空糸膜１４を縦糸で織った織物が、複数本の中空糸膜１４がモジュール内管１１（液体供給路１０）の軸線方向に延びるようにモジュール内管１１（液体供給路１０の周囲）に巻かれてなる場合、例えば、下流側の脱気モジュール２における縦糸のピッチは、上流側の脱気モジュール２における縦糸のピッチよりも長くてもよい。織物をモジュール内管１１に巻くと、内周側の隣り合う中空糸膜１４の間に、外周側の中空糸膜１４が入り込もうとする。この場合、脱気モジュール２における縦糸のピッチが短いと、外周側の中空糸膜１４は、内周側の縦糸によって支持される間隔が狭くなるため、内周側の隣り合う中空糸膜１４の間に入り込みにくくなる。その結果、中空糸膜１４の密度が低くなる。一方、脱気モジュール２における縦糸のピッチが長いと、外周側の中空糸膜１４は、内周側の縦糸によって支持される間隔が長くなるため、内周側の隣り合う中空糸膜１４の間に入り込みやすくなる。その結果、中空糸膜１４の密度が高くなる。このため、下流側の脱気モジュール２の中空糸膜束１２における液体の圧力損失が、上流側の脱気モジュール２の中空糸膜束１２における液体の圧力損失よりも大きくなる。
　また、例えば、下流側の脱気モジュール２における中空糸膜１４の外径は、上流側の脱気モジュール２における中空糸膜１４の外径よりも大きくてもよい。例えば、中空糸膜１４の数が同じである場合、中空糸膜１４の外径を大きくすることで、中空糸膜１４間の隙間が狭められて、中空糸膜束１２に対する液体の通過抵抗が大きくなる。このため、下流側の脱気モジュール２の中空糸膜束１２における液体の圧力損失が、上流側の脱気モジュール２の中空糸膜束１２における液体の圧力損失よりも大きくなる。
　また、例えば、下流側の脱気モジュール２における中空糸膜１４は、上流側の脱気モジュール２における中空糸膜１４よりも高い親水性を有してもよい。中空糸膜１４の親水性が高くなると、中空糸膜１４に対する液体の接触抵抗が大きくなる。このため、下流側の脱気モジュール２の中空糸膜束１２における液体の圧力損失が、上流側の脱気モジュール２の中空糸膜束１２における液体の圧力損失よりも大きくなる。
　［５］モジュール容器１３の排出口１３ａにおける液体の圧力損失に関しては、下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａを、上流側の脱気モジュール２の排出口１３ａよりも液体の圧力損失が大きくなるように、構成する。
　下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａにおける液体の圧力損失を、上流側の脱気モジュール２の排出口１３ａにおける液体の圧力損失よりも大きくすることで、連結供給管６の供給口６ａから下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失を、連結供給管６の供給口６ａから上流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失よりも大きくすることができる。
　具体的には、例えば、下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａの総面積は、上流側の脱気モジュール２の排出口１３ａの総面積よりも小さくてもよい。また、例えば、下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａの数は、上流側の脱気モジュール２の排出口１３ａの数よりも少なくてもよい。また、下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａの大きさは、上流側の脱気モジュール２の排出口１３ａの大きさよりも小さくてもよい。このようにすることで、下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａにおける液体の圧力損失を、上流側の脱気モジュール２の排出口１３ａにおける液体の圧力損失よりも大きくすることができる。
［脱気システムの製造方法］
　次に、脱気システム１の製造方法について説明する。
　まず、複数の脱気モジュール２と、連結供給管６と、を用意する。次に、連結供給管６を複数の脱気モジュール２の液体供給路１０に挿入する。そして、連結供給管６により複数の脱気モジュール２の液体供給路１０を直列に接続する。また、複数の脱気モジュール２の中空糸膜束１２に液体が並列に供給されるように、連結供給管６の複数の開口６ｂを複数の脱気モジュール２に対応する位置に配置する。
　ここで、複数の脱気モジュール２において、任意の一つの脱気モジュール２を上流側の脱気モジュール２（上流側脱気モジュール）とし、この上流側モジュールよりも下流側の任意の一つの脱気モジュール２を下流側の脱気モジュール２（下流側脱気モジュール）とする。そして、連結供給管６の供給口６ａから下流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失を、供給口６ａから上流側の脱気モジュール２の排出口１３ａまでの液体の圧力損失よりも大きくする。このような液体の圧力損失の設定は、上述した様々な手法により行うことができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、脱気モジュールの構成について具体的に説明したが、脱気モジュールとしては、様々な形態のものを用いることができる。また、上記実施形態では、各脱気モジュールがモジュール内管を備えるものとして説明したが、このようなモジュール内管を備えなくてもよい。この場合、例えば、各脱気モジュールの中空糸膜束（織物）が、連結供給管に直接的に巻き付けられる。
　また、本発明の脱気システムの使用方法及び利用方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、ジェット・ボーリング法、インサイチュリーチング法（ＩＳＬ）、水攻法などの天然資源を産生するための技術分野に用いることができる。具体的には、次のような天然資源の産生方法に用いてもよい。すなわち、この天然資源の産生方法は、本発明の脱気システムにおいて、前記連結供給管から前記複数の脱気モジュールの液体供給路に液体を供給するとともに、前記複数の脱気モジュールのそれぞれの前記複数本の中空糸膜の内側を減圧することで、前記液体を脱気する脱気工程と、前記脱気工程で脱気された前記液体を天然資源の採掘現場に圧入する圧入工程と、を備える。ここで、天然資源としては、例えば、銅、ウラン等の金属鉱物や、原油、天然ガス、シェールオイル、シェールガス等の燃料鉱物が挙げられる。液体としては、例えば、水が挙げられる。なお、天然資源が燃料鉱物である場合は、液体としては、例えば、海水、随伴水、フラクチャリング流体が挙げられる。随伴水は、天然資源を産生する際に生成される水である。本発明に使用する脱気ユニットは、あらかじめ、複数の脱気モジュールを連結して製造してから使用場所に移送することもできるし、また、個々に搬送した脱気モジュールを本発明の脱気システムの使用場所で連結して製造することもできる。万が一、いずれかの脱気モジュールに不具合が生じた場合には、該当する脱気モジュールのみを交換すればよく、製造する際の移送時の取り扱い性や、使用中のメンテンナンス性に優れる。このため、例えば、天然資源の採掘現場での使用にも好適である。
　１…脱気システム、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ…脱気モジュール（上流側脱気モジュール、下流側脱気モジュール）、３…脱気ユニット、４…筐体、４ａ…入口、４ｂ…出口、５…吸引管、６…連結供給管、６ａ…供給口、６ｂ…開口、７…筐体封止部、８…脱気ユニット支持部、１０…液体供給路、１１…モジュール内管、１１ａ…内管開口、１２…中空糸膜束、１２ａ…端部、１３…モジュール容器、１３ａ…排出口、１４…中空糸膜、１５…封止部、Ａ…脱気領域、Ｂ…上流側領域、Ｃ…下流側領域。

Claims (25)

  1. 　液体を脱気する複数の脱気モジュールが連結された脱気ユニットを備え、
    　前記複数の脱気モジュールのそれぞれは、
    　　液体が供給される液体供給路の周囲に配される複数本の中空糸膜を有する中空糸膜束と、
    　　前記中空糸膜束を収容し、前記液体を排出するための排出口が形成されたモジュール容器と、を有し、
    　前記脱気ユニットは、前記複数の脱気モジュールの前記液体供給路を直列に接続し、前記複数の脱気モジュールの前記中空糸膜束に前記液体が並列に供給されるように、前記液体を通過させる開口が前記複数の脱気モジュールに対応する位置に形成された連結供給管を有し、
    　前記複数の脱気モジュールは、上流側脱気モジュールと、前記上流側脱気モジュールの下流側に配置される下流側脱気モジュールと、を含み、
    　前記脱気ユニットは、前記連結供給管の前記液体が供給される供給口から前記下流側脱気モジュールの前記排出口までの前記液体の圧力損失が、前記供給口から前記上流側脱気モジュールの前記排出口までの前記液体の圧力損失よりも大きくなるように、構成されている、
    脱気システム。
  2. 　前記脱気ユニットは、前記下流側脱気モジュールに対応する位置に形成された前記開口から前記下流側脱気モジュールの前記排出口までの前記液体の圧力損失が、前記上流側脱気モジュールに対応する位置に形成された前記開口から前記上流側脱気モジュールの前記排出口までの前記液体の圧力損失よりも大きくなるように、構成されている、
    請求項１に記載の脱気システム。
  3. 　前記連結供給管は、前記下流側脱気モジュールに対応する位置における前記液体の圧力損失が、前記上流側脱気モジュールに対応する位置における前記液体の圧力損失よりも大きくなるように、構成されている、
    請求項１又は２に記載の脱気システム。
  4. 　前記下流側脱気モジュールに対応する位置における前記連結供給管の内径は、前記上流側脱気モジュールに対応する位置における前記連結供給管の内径よりも小さい、
    請求項１～３の何れか一項に記載の脱気システム。
  5. 　前記下流側脱気モジュールに対応する位置に形成された前記開口は、前記上流側脱気モジュールに対応する位置に形成された前記開口よりも前記液体の圧力損失が大きくなるように、構成されている、
    請求項１～４の何れか一項に記載の脱気システム。
  6. 　前記下流側脱気モジュールに対応する位置に形成された前記開口の総面積は、前記上流側脱気モジュールに対応する位置に形成された前記開口の総面積よりも小さい、
    請求項１～５の何れか一項に記載の脱気システム。
  7. 　前記下流側脱気モジュールに対応する位置に形成された前記開口の数は、前記上流側脱気モジュールに対応する位置に形成された前記開口の数よりも少ない、
    請求項１～６の何れか一項に記載の脱気システム。
  8. 　前記下流側脱気モジュールに対応する位置に形成された前記開口の大きさは、前記上流側脱気モジュールに対応する位置に形成された前記開口の大きさよりも小さい、
    請求項１～７の何れか一項に記載の脱気システム。
  9. 　前記複数の脱気モジュールのそれぞれは、前記中空糸膜束の内周側に配置されて、前記液体を通過させる内管開口が形成されたモジュール内管を更に有し、
    　前記下流側脱気モジュールの前記内管開口は、前記上流側脱気モジュールの前記内管開口よりも前記液体の圧力損失が大きくなるように、構成されている、
    請求項１～８の何れか一項に記載の脱気システム。
  10. 　前記下流側脱気モジュールの前記中空糸膜束は、前記上流側脱気モジュールの前記中空糸膜束よりも前記液体の圧力損失が大きくなるように、構成されている、
    請求項１～９の何れか一項に記載の脱気システム。
  11. 　前記下流側脱気モジュールにおける前記複数本の中空糸膜の密度は、前記上流側脱気モジュールにおける前記複数本の中空糸膜の密度よりも高い、
    請求項１～１０の何れか一項に記載の脱気システム。
  12. 　前記下流側脱気モジュールにおける前記中空糸膜束の厚さは、前記上流側脱気モジュールにおける前記中空糸膜束の厚さよりも厚い、
    請求項１～１１の何れか一項に記載の脱気システム。
  13. 　前記中空糸膜束は、緯糸である前記複数本の中空糸膜を縦糸で織った織物が、前記液体供給路の周囲に巻かれてなり、
    　前記下流側脱気モジュールにおける前記織物の巻き圧は、前記上流側脱気モジュールにおける前記織物の巻き圧よりも高い、
    請求項１～１２の何れか一項に記載の脱気システム。
  14. 　前記中空糸膜束は、緯糸である前記複数本の中空糸膜を縦糸で織った織物が、前記複数本の中空糸膜が前記液体供給路の軸線方向に延びるように前記液体供給路の周囲に巻かれてなり、
    　前記下流側脱気モジュールにおける前記縦糸のピッチは、前記上流側脱気モジュールにおける前記縦糸のピッチよりも長い、
    請求項１～１３の何れか一項に記載の脱気システム。
  15. 　前記下流側脱気モジュールにおける前記中空糸膜の外径は、前記上流側脱気モジュールにおける前記中空糸膜の外径よりも大きい、
    請求項１～１４の何れか一項に記載の脱気システム。
  16. 　前記下流側脱気モジュールにおける前記中空糸膜は、前記上流側脱気モジュールにおける前記中空糸膜よりも高い親水性を有する、
    請求項１～１５の何れか一項に記載の脱気システム。
  17. 　前記下流側脱気モジュールの前記排出口は、前記上流側脱気モジュールの前記排出口よりも前記液体の圧力損失が大きくなるように、構成されている、
    請求項１～１６の何れか一項に記載の脱気システム。
  18. 　前記下流側脱気モジュールの前記排出口の総面積は、前記上流側脱気モジュールの前記排出口の総面積よりも小さい、
    請求項１～１７の何れか一項に記載の脱気システム。
  19. 　前記下流側脱気モジュールの前記排出口の数は、前記上流側脱気モジュールの前記排出口の数よりも少ない、
    請求項１～１８の何れか一項に記載の脱気システム。
  20. 　前記下流側脱気モジュールの前記排出口の大きさは、前記上流側脱気モジュールの前記排出口の大きさよりも小さい、
    請求項１～１９の何れか一項に記載の脱気システム。
  21. 　脱気ユニットを収容して、外部から液体が供給される入口と、外部に液体を排出する出口と、が形成された筐体と、
    　前記複数本の中空糸膜の内側を吸引するために、前記複数の脱気モジュールの前記複数本の中空糸膜の内側に連通された吸引管と、を更に備える、
    請求項１～２０の何れか一項に記載の脱気システム。
  22. 　請求項１～２１の何れか一項に記載の脱気システムにおいて、前記連結供給管から前記複数の脱気モジュールの液体供給路に液体を供給するとともに、前記複数の脱気モジュールのそれぞれの前記複数本の中空糸膜の内側を減圧することで、前記液体を脱気する、
    液体の脱気方法。
  23. 　請求項１～２１の何れか一項に記載の脱気システムに用いられる脱気モジュールであって、
    　液体が供給される液体供給路の周囲に配される複数本の中空糸膜を有する中空糸膜束と、
    　前記中空糸膜束を収容し、前記液体を排出するための排出口が形成されたモジュール容器と、を備える、
    脱気モジュール。
  24. 　液体が供給される液体供給路の周囲に配される複数本の中空糸膜を有する中空糸膜束と、前記中空糸膜束を収容し、前記液体を排出するための排出口が形成されたモジュール容器と、をそれぞれ有する複数の脱気モジュールと、前記液体を通過させる複数の開口が形成された連結供給管と、を用意し、
    　前記連結供給管を前記複数の脱気モジュールの前記液体供給路に挿入して、前記連結供給管により前記複数の脱気モジュールの前記液体供給路を直列に接続するとともに、前記複数の脱気モジュールの前記中空糸膜束に前記液体が並列に供給されるように、前記複数の開口を前記複数の脱気モジュールに対応する位置に配置し、
    　前記複数の脱気モジュールのうちの一つを上流側脱気モジュールとし、前記複数の脱気モジュールのうちの前記上流側脱気モジュールの下流側に配置される一つを下流側脱気モジュールとした場合、前記連結供給管の前記液体が供給される供給口から前記下流側脱気モジュールの前記排出口までの前記液体の圧力損失を、前記供給口から前記上流側脱気モジュールの前記排出口までの前記液体の圧力損失よりも大きくする、
    脱気システムの製造方法。
  25. 　請求項１～２１の何れか一項に記載の脱気システムにおいて、前記連結供給管から前記複数の脱気モジュールの液体供給路に液体を供給するとともに、前記複数の脱気モジュールのそれぞれの前記複数本の中空糸膜の内側を減圧することで、前記液体を脱気する脱気工程と、前記脱気工程で脱気された前記液体を天然資源の採掘現場に圧入する圧入工程と、を備える、
    天然資源の産生方法。
PCT/JP2019/038373 2018-09-27 2019-09-27 脱気システム、液体の脱気方法、脱気モジュール、脱気システムの製造方法、及び天然資源の産生方法 Ceased WO2020067512A1 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MX2021003469A MX2021003469A (es) 2018-09-27 2019-09-27 Sistema de desgasificacion, metodo de desgasificacion de liquidos, modulo de desgasificacion, metodo para fabricar un sistema de desgasificacion, y metodo para producir recursos naturales.
CN201980062833.1A CN112752600A (zh) 2018-09-27 2019-09-27 脱气系统、液体的脱气方法、脱气模块、脱气系统的制造方法及天然资源的生产方法
US17/277,501 US11602703B2 (en) 2018-09-27 2019-09-27 Degasification system, liquid degasification method, degasification module, method for manufacturing degasification system, and method for producing natural resources
JP2020549483A JP7142713B2 (ja) 2018-09-27 2019-09-27 脱気システム、液体の脱気方法、脱気モジュール、脱気システムの製造方法、及び天然資源の産生方法
CA3113106A CA3113106A1 (en) 2018-09-27 2019-09-27 Degasification units and methods of liquid degasification
AU2019346723A AU2019346723B2 (en) 2018-09-27 2019-09-27 Degasification system, liquid degasification method, degasification module, method for manufacturing degasification system, and method for producing natural resources
EP19866144.9A EP3858452B1 (en) 2018-09-27 2019-09-27 Degasification system and liquid degasification method
MYPI2021001567A MY195496A (en) 2018-09-27 2019-09-27 Degasification System, Liquid Degasification Method, Degasification Module, Method for Manufacturing Degasification System, and Method for Producing Natural Resources

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018182342 2018-09-27
JP2018-182342 2018-09-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020067512A1 true WO2020067512A1 (ja) 2020-04-02

Family

ID=69951929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/038373 Ceased WO2020067512A1 (ja) 2018-09-27 2019-09-27 脱気システム、液体の脱気方法、脱気モジュール、脱気システムの製造方法、及び天然資源の産生方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11602703B2 (ja)
EP (1) EP3858452B1 (ja)
JP (2) JP7142713B2 (ja)
CN (1) CN112752600A (ja)
AU (1) AU2019346723B2 (ja)
CA (1) CA3113106A1 (ja)
MX (1) MX2021003469A (ja)
MY (1) MY195496A (ja)
WO (1) WO2020067512A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2025150434A1 (ja) * 2024-01-12 2025-07-17
WO2025158864A1 (ja) * 2024-01-23 2025-07-31 Dic株式会社 脱気モジュール及び液体の脱気方法
WO2025243754A1 (ja) * 2024-05-20 2025-11-27 Dic株式会社 脱気モジュール及び液体の脱気方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7400869B2 (ja) * 2022-05-13 2023-12-19 Dic株式会社 化学分析装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06134210A (ja) * 1992-10-21 1994-05-17 Toray Ind Inc 脱気膜モジュール
JP4593719B2 (ja) 1999-03-08 2010-12-08 セルガード，インコーポレイテッド シェルレス中空糸膜流体接触器
JP2013502315A (ja) * 2009-08-17 2013-01-24 セルガード エルエルシー 高圧液体脱気膜コンタクタならびに製造法および使用法
WO2015012293A1 (ja) * 2013-07-24 2015-01-29 三菱レイヨン株式会社 外部灌流型の中空糸膜モジュール及び前記モジュールを有するインクジェットプリンタ
KR20150091891A (ko) * 2014-02-04 2015-08-12 주식회사 디피케이 비결정질 불소수지 중공사튜브를 이용한 탈기장치 및 그 제조법

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3370407B2 (ja) * 1993-12-24 2003-01-27 三菱レイヨン株式会社 ガス交換用中空糸膜モジュール
US5662811A (en) * 1995-03-20 1997-09-02 Revtech Industries, Inc. Method for creating gas-liquid interfacial contact conditions for highly efficient mass transfer
US5529701A (en) * 1995-03-20 1996-06-25 Revtech Industries, Inc. Method and apparatus for optimizing gas-liquid interfacial contact
CN2342863Y (zh) * 1998-05-21 1999-10-13 山东招远膜天集团有限公司 液体脱气膜组件
JP3521778B2 (ja) * 1998-12-22 2004-04-19 栗田工業株式会社 膜脱気装置の運転方法
US20070131604A1 (en) * 2003-05-01 2007-06-14 Entegris, Inc. Filter unit with deaerating mechanism
US20090156875A1 (en) * 2006-04-04 2009-06-18 Takafumi Tomioka Methane separation method, methane separation apparatus, and methane utilization system
CN101147845A (zh) * 2006-09-20 2008-03-26 天津海之凰科技有限公司 中空纤维减压膜蒸馏膜组件装置及方法
JP5080781B2 (ja) * 2006-11-06 2012-11-21 三菱レイヨン株式会社 脱気用中空糸膜モジュール及び脱気装置
EP2153882A4 (en) * 2007-05-22 2010-12-08 Asahi Kasei Chemicals Corp HOLLOW FIBER MEMBRANE MODULE, METHOD OF MANUFACTURING THEREOF, HOLLOW FIBER MEMBRANE MODULE ASSEMBLY AND METHOD FOR CLEANING SUSPENDED WATER USING THEREOF
JP4490459B2 (ja) * 2007-06-29 2010-06-23 キヤノン株式会社 露光装置及びデバイス製造方法
TW200927274A (en) * 2007-09-18 2009-07-01 Asahi Kasei Chemicals Corp Hollow yarn film filtering apparatus
US8540876B2 (en) * 2007-10-01 2013-09-24 Uop Llc Permeate adapter for multi-tube pressure vessel
EP2349522B1 (fr) * 2008-09-25 2015-02-25 Veolia Water Solutions & Technologies Support Procédé de traitement d'eau de mer en vue de la production d'une eau d'injection de forage pétrolier sous-marin, et installation correspondante
CN202116351U (zh) * 2010-12-05 2012-01-18 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 一种新型高效单级或多级罐式气液接触膜吸收单元
CN102658031B (zh) * 2012-04-28 2014-12-24 湖州斯科能新材料有限公司 外置式中空纤维多孔膜束的过滤系统及其工艺
WO2015041263A1 (ja) * 2013-09-17 2015-03-26 東レ株式会社 分離膜モジュールおよび運転方法、分離膜エレメント、スラスト荷重保持部材、スラスト荷重調整保持部材
CN204170628U (zh) * 2014-09-16 2015-02-25 杭州费尔过滤技术有限公司 一种带螺旋状挡板和不对称导流孔的脱气膜组件
JP6579689B2 (ja) * 2015-04-20 2019-09-25 四国化工機株式会社 高濃度過酸化水素水の微少量安定供給装置
US10793822B2 (en) * 2015-05-25 2020-10-06 Nipro Corporation Concentrating device and method for concentrating cell suspension
JP6493625B2 (ja) * 2016-06-29 2019-04-03 Dic株式会社 中空糸膜モジュールおよびその製造方法、それらに用いるエポキシ樹脂
JP6854822B2 (ja) * 2016-08-17 2021-04-07 三菱ケミカル・クリンスイ株式会社 中空糸膜モジュール、脱気給気装置、インクジェットプリンタおよび炭酸泉製造装置
EP3903899B1 (en) * 2018-12-28 2025-01-29 DIC Corporation Degassing system, method for degassing liquids and degassing-system manufacturing method
CN114025868B (zh) * 2019-06-28 2024-07-16 Dic株式会社 中空纤维脱气组件、喷墨打印机和液体的脱气方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06134210A (ja) * 1992-10-21 1994-05-17 Toray Ind Inc 脱気膜モジュール
JP4593719B2 (ja) 1999-03-08 2010-12-08 セルガード，インコーポレイテッド シェルレス中空糸膜流体接触器
JP2013502315A (ja) * 2009-08-17 2013-01-24 セルガード エルエルシー 高圧液体脱気膜コンタクタならびに製造法および使用法
WO2015012293A1 (ja) * 2013-07-24 2015-01-29 三菱レイヨン株式会社 外部灌流型の中空糸膜モジュール及び前記モジュールを有するインクジェットプリンタ
KR20150091891A (ko) * 2014-02-04 2015-08-12 주식회사 디피케이 비결정질 불소수지 중공사튜브를 이용한 탈기장치 및 그 제조법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2025150434A1 (ja) * 2024-01-12 2025-07-17
WO2025150434A1 (ja) * 2024-01-12 2025-07-17 Dic株式会社 脱気エレメント、脱気モジュール、及び液体の脱気方法
JP7782762B2 (ja) 2024-01-12 2025-12-09 Dic株式会社 脱気エレメント、脱気モジュール、及び液体の脱気方法
WO2025158864A1 (ja) * 2024-01-23 2025-07-31 Dic株式会社 脱気モジュール及び液体の脱気方法
JP7782763B1 (ja) * 2024-01-23 2025-12-09 Dic株式会社 脱気モジュール及び液体の脱気方法
WO2025243754A1 (ja) * 2024-05-20 2025-11-27 Dic株式会社 脱気モジュール及び液体の脱気方法
JP7827235B1 (ja) * 2024-05-20 2026-03-10 Dic株式会社 脱気モジュール及び液体の脱気方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020067512A1 (ja) 2021-02-18
EP3858452A1 (en) 2021-08-04
MY195496A (en) 2023-01-26
AU2019346723A1 (en) 2021-05-13
CA3113106A1 (en) 2020-04-02
JP2022000302A (ja) 2022-01-04
EP3858452B1 (en) 2025-10-29
EP3858452A4 (en) 2022-05-11
US20220023774A1 (en) 2022-01-27
US11602703B2 (en) 2023-03-14
JP7142713B2 (ja) 2022-09-27
CN112752600A (zh) 2021-05-04
AU2019346723B2 (en) 2023-02-02
MX2021003469A (es) 2021-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6973665B2 (ja) 脱気システム、液体の脱気方法、脱気ユニット、脱気モジュール、脱気システムの製造方法、及び天然資源の産生方法
WO2020067512A1 (ja) 脱気システム、液体の脱気方法、脱気モジュール、脱気システムの製造方法、及び天然資源の産生方法
TWI705004B (zh) 中空絲脫氣模組及使用該中空絲脫氣模組而將液體脫氣之方法
CN103153444B (zh) 中空纤维膜组件以及使用该中空纤维膜组件的过滤方法及超纯水制造系统
JP6556540B2 (ja) 改良されたガスシールを備えるガス分離膜モジュール
KR20140009160A (ko) 다중-리프 역삼투 엘리먼트
CN1964775A (zh) 保持圆柱形滤筒的压力容器
US20250050242A1 (en) Degassing module and method for degassing liquid
EP3450000A1 (en) High temperature and pressure liquid degassing systems
EP3659694A1 (en) Hollow fiber membrane module
CN102574065B (zh) 膜元件、气体分离装置和内燃机
CN118382494A (zh) 脱气组件及液体的脱气方法
CN204170628U (zh) 一种带螺旋状挡板和不对称导流孔的脱气膜组件
EP3434348A1 (en) Fluid degassing devices having selected profiles
JP2017056369A (ja) 分離膜モジュール
CN216275612U (zh) 一种软土地基排水固结用强排水装置
WO2025243754A1 (ja) 脱気モジュール及び液体の脱気方法
BR112021010424A2 (pt) Dispositivo de filtro, unidade de filtro de membrana, uso de dispositivo de filtro, e, método para instalar uma pluralidade de unidades de filtro de membrana
TW202533866A (zh) 脫氣元件、脫氣模組及液體的脫氣方法
BR112021010424B1 (pt) Dispositivo de filtro, unidade de filtro de membrana, uso de dispositivo de filtro, e, método para instalar uma pluralidade de unidades de filtro de membrana

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19866144

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2020549483

Country of ref document: JP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3113106

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019866144

Country of ref document: EP

Effective date: 20210428

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019346723

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20190927

Kind code of ref document: A

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: MX/A/2021/003469

Country of ref document: MX

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 2019866144

Country of ref document: EP