JP2000507150A - イオン交換物質の幾何学的配置を有する電気脱イオン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 液体からイオンを除去するために用いられる電気脱イオン装置であって、その装置は装置の第一の端に隣接して陰極を、装置の反対の端に隣接して陽極を有し、また陰極と陽極の間に配置される複数の交互する稀釈室と濃縮室を有し、稀釈室及び濃縮室は陰イオン及び陽イオン浸透膜により区画され、イオン交換物質が稀釈室内に配置され、稀釈室が第二イオン交換物質のクラスターの分散相を含む第一イオン交換物質の連続相を有する。そのような電気脱イオン装置内で液体からイオンを除去する方法は、精製する水性液を第二イオン交換物質の分散相を含む第一イオン交換物質の連続相を有する稀釈室に通過させることを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 イオン交換物質の幾何学的配置を有する電気脱イオン装置発明の分野 本発明は、電気脱イオン装置及び電気脱イオン装置内で水性液からイオンを除 去する方法に関し、より詳しくは、複数の稀釈室と濃縮室と第二イオン交換物質 の分散相を有する第一イオン交換物質の連続相とを有する電気脱イオン装置及び そのような電気脱イオン装置内で水性液からイオンを除去する方法に関する。発明の背景 液体の精製は多くの産業で関心の高いものとなってきている。特に、純水は単 なる飲料水としてよりも多くの産業目的で使用されている。例えば、純水は半導 体チップを製造する工程、発電所、石油化学工業、その他の多くの目的のために 使用される。 イオン交換樹脂、逆浸透濾過及び電気透析技術は、液体中のイオンの濃度を下 げるために使用されてきた。 電気脱イオン装置は、最近では、液体中のイオンの濃度を下げるためにより頻 繁に使用されている。“電気脱イオン”という語は、一般に、液体を精製するた めにイオン交換樹脂、イオン交換膜及び電気を結合させて、液体を精製するため の装置及び方法を指している。電気脱イオンモジュールはその間に区分室を区画 する陽イオン浸透膜と陰イオン浸透膜との交互の配列からなる。交互の区分室に イオン交換樹脂が配置される。それらの区分室は稀釈室として知られている。イ オン交換樹脂を一般に含まない区分室は濃縮室として知られている。イオンは、 電流を導入することにより、稀釈室から、イオン交換樹脂とイオン浸透膜を経て 濃縮室に入る。濃縮室を流れる液体は廃棄されるか部分的に再利用され、稀釈室 を流れる精製液体は脱イオン液体製品として回収される。 Ｋｕｎｚによる１９８７年１月１３日に発行された米国特許第４,６３６,２９ ６号には、水溶液の脱イオンのための装置と方法が開示されている。水性液は陽 イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂との交互に分離した層を通過する。このアプ ローチはわずらわしく、電極集中的で、使用中に層のゆがみがいくらか起りそう である。 Ｓｕｇｏ等による１９９４年５月３日に発行された米国特許第５,３０８,４６ ７号には、脱イオン室を有する電気的に再生可能な脱イオン装置が開示されてい る。イオン交換基は、放射線グラフト重合により、モノフィラメント、モノフィ ラメントの織布又はモノフィラメントの不織布の上に配置される。このイオン交 換物質は脱イオン室内に含まれる。 脱イオン装置におけるそのようなモノフィラメントの使用は高価であり、そし て、それ故に、液体精製装置の買手に容易に受け入れるものではなかった。 モノフィラメントを使用せず、種々の型のイオン交換物質を稀釈室に非層配置 で配置でき、しかも精製する液体を２つの型のイオン交換物質の分離した区域と 接触させることができる電気脱イオン装置の稀釈室にイオン交換物質の配置を有 することが望ましい。発明の概要 従来技術の不利な点は、稀釈室に第二イオン交換物質のクラスターの分散相（ ａ ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ ｐｈａｓｅ ｏｆ ｃｌｕｓｔｅｒｓ）を含む第一イ オン交換物質の連続相を有する電気脱イオン装置、および稀釈室にイオン交換物 質のそのような配置を有する電気脱イオン装置内で水性液からイオンを除去する 方法により克服することができる。この配置は厚みとサイズの増加を可能とし、 それにより稀釈室により多くの樹脂を配置することができ、また流量増加に対し て要求される膜領域の数を減らすことができる。 その広い態様においては、本発明のイオン交換物質は、陽イオン交換樹脂粒子 又は陰イオン交換樹脂粒子のうちの一方の多孔質浸透性連続相と連続相内に陽イ オン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子のうちの他方のクラスターの多孔質 浸透性分散相を含む、水性液を脱イオンするのに使用する陽イオン交換樹脂粒子 と陰イオン交換樹脂粒子を含む多孔質浸透性イオン交換体からなる。イオン交換 体は好ましくは、対向する平面状ベッド表面を有する浅いベッドの形をとり、分 散相クラスターは平面状ベッド表面の少なくとも１つと隣接する。分散相クラス ターは浅いか又は厚いベッドを通って延びてベッドの対向する平面状ベッド表面 と隣接することもできる。クラスターは浅い円筒形、楕円形、または横断多角面 となり得る。陽イオン交換樹脂粒子と陰イオン交換樹脂粒子は、好ましくは、結 合剤ポリマーにより結合されて凝集ベッドをなしている。 さらに詳細には、水性液からイオンを除去するために用いられる電気脱イオン 装置は、陰極室の陰極と、陽極室の陽極と、陽極と陰極の間に配置された、陰イ オン浸透膜及び陽イオン浸透膜により区画された複数の交互に置かれた稀釈室と 濃縮室と、稀釈室内に配置される多孔質浸透性イオン交換物質とを含み、該多孔 質浸透性イオン交換物質は陽イオン交換樹脂粒子及び陰イオン交換樹脂粒子のう ちの一方の多孔質浸透性連続相と、連続相内の陽イオン交換樹脂粒子及び陰イオ ン交換樹脂粒子のうちの他方のクラスターの分散相からなっている。イオン交換 体は、好ましくは、対向する平面状ベッド表面を有する浅いベッド又はシートの 形をとり、分散相クラスターは平面状ベッド表面の少なくとも１つと隣接する。 分散相クラスターは、好ましくは、ベッドの対向する平面状ベッド表面と隣接す る浅いベッドを通って延びている。クラスターは浅いか又は伸びた円筒形、楕円 形、あるいは伸びた又は浅い六角形などの横断多角面となり得る。陽イオン交換 樹脂粒子及び陰イオン交換樹脂粒子は、好ましくは、結合剤ポリマーにより結合 されて凝集ベッドをなし、該ベッドが稀釈室を充填する。 スターは、同じ型の陰イオン浸透膜又は陽イオン浸透膜に接触するためにベッド の平面状表面と隣接する少なくとも１つの端にさらされる。すなわち、陽イオン 交換樹脂粒子クラスターは陽イオン浸透膜に接触し、陰イオン交換樹脂粒子クラ スターは陰イオン浸透膜に接触するが、好ましくは分散相クラスターは連続相を 通って延び、陰イオン浸透膜と陽イオン浸透膜の両方に接触するよう連続相ベッ ドの対向する平面状表面と隣接し、それにより稀釈室をブリッジする。 本発明の別の態様では、陽極を有する陽極室と、陰極を有する陰極室と、陽極 室と陰極室の間に交互に配置され、陽極側では陰イオン交換膜で区画され、陰極 側では陽イオン交換膜で区画される脱イオン室を形成する複数の陽イオン交換膜 と陰イオン交換膜と、陽極側では陽イオン交換膜で区画され、陰極側では陰イオ ン交換膜で区画される濃縮室とを含む電気脱イオン装置の区分室で水性液からイ オンを除去する本発明の方法は、精製する水性液を第二イオン交換物質クラスタ ーの分散相をもつ第一イオン交換物質の連続相を有する稀釈室を通して供給し、 該分散相クラスターが同じ符号の陰イオン浸透膜及び陽イオン浸透膜の少なくと も一方に隣接し、該分散相クラスターが好ましくは陰イオン浸透膜と陽イオン浸 透膜の両方に隣接する連続相を通って延びており、次いで陽極と陰極の間に電流 を流し、精製水性液を装置から取り出すことからなる。 さらに本発明の別の態様は、多孔質浸透性イオン交換体の製造方法からなり、 その方法は、下にたれさがる開口上下端を有する複数の成形された薄壁中空要素 をもつ平面状カバープレートを有する型板（ｔｅｍｐｌａｔｅ）を指定された受 け領域に配置し、陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子のうちの一方 の水性スラリーを該型板に供給して該イオン交換樹脂粒子の連続相を形成し、陽 イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の他方の水性スラリーを複数の成 形された薄壁中空要素内に供給して陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂 粒子の該他方の複数の分散相クラスターを形成することからなる。 本発明の別の態様には、多孔質浸透性イオン交換体の製造方法であって、陽イ オン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の水性スラリーを指定された受け領 域に選択的に分配するための分配ノズルを配置し、該指定受け領域に陽イオン交 換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子のうちの一方の水性スラリーを供給して該 イオン交換樹脂粒子の連続相を形成し、陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換 樹脂粒子の他方の水性スラリーを所定のパターンで供給して陽イオン交換樹脂粒 子又は陰イオン交換樹脂粒子の該他方の複数の分散不連続相クラスターを形成す ることからなる多孔質浸透性イオン交換体の製造方法が含まれる。 本発明のさらに別の態様には、陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒 子の複数の成形したクラスターを該樹脂粒子の第一シートから打ち抜いて複数の 穴をもつ該イオン交換樹脂粒子の連続相を形成し、陽イオン交換樹脂粒子又は陰 イオン交換樹脂粒子のうちの他方の複数の同様なクラスターを該樹脂粒子の第二 シートから打ち抜き、陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の該他方 の該打ち抜きクラスターを第一シートの穴に装着することにより多孔質浸透性イ オン交換体を製造する方法が含まれる。 イオン交換体は、スペーサーフレーム又はジグの中で、イオン交換粒子の分散 相がイオン交換膜と密接な接触ができるようにイオン交換膜の上に形成され、イ オン交換体は移動のためにスペーサーフレーム又はジグの中で凍結させられる。 本発明には、また、平均粒子よりも小さな網目サイズをもつ成形したメッシュ プレフォームを、個々の不連続相のクラスター又はイオン交換樹脂粒子の連続相 に混入するために中空要素に挿入する工程も含む。 成形したプレフォームは、正円筒形、正長方形、正六角形、または直六角柱形 とすることができる。 ハニカムメッシュは、分散相クラスターの１つ又は連続相に混入できる。図面の簡単な説明 本発明を以下の図面に関連して説明する。 図１は従来技術の電気脱イオン装置の斜視図である。 図２は図１の線２−２に沿った部分断面図である。 図３は本発明のイオン交換物質の配置の斜視図である。 図４は図３の線４−４に沿った断面図である。 図５は本発明のイオン交換物質の別の配置の斜視図である。 図６は本発明のイオン交換体を形成するための装置の斜視図である。 図７は区分室スペーサーフレームに搭載された図６に示す装置の側面図である 。好ましい具体化態様の詳細な説明 図１には、イオンを液体から除去する従来技術の電気脱イオン装置１０が示さ れている。本好ましい具体化態様では、ナトリウムイオンや塩化物イオンなどの イオンは水から除去される。 電気脱イオン装置１０は長方形のフレーム１２を有する。フレーム１２は金属 製の硬直な前板１４と硬直な後板１６からなる。前板１４と後板１６は多くの連 結棒又はボルト１８で結合されている。各連結棒１８は前板１４の周囲に等間隔 で配置される穴２０に挿入され、後板１６の対応する穴１８ａに挿入される。数 字２２（図２）で示される陰極は、陰極室２３の前板１４に隣接して配置され、 数字２４で示される陽極は、陽極室２５の後板１６に隣接して配置される。開口 部２６が、電気脱イオン装置１０に液体を処理のため供給するように前板１４に 設置される。電極室を形成する絶縁電極ブロック２８が前板１４の周囲と境を接 し、電極室を連続的に形成する絶縁電極ブロック３０が後板２０の周囲と境を接 している。電気脱イオン装置１０は絶縁電極ブロック２８及び３０の間に数字３ ２で示される複数の交互の陽イオン浸透膜と陰イオン浸透膜を有する。陽イオン 浸透膜と陰イオン浸透膜３２は、後記する交互の濃縮室及び稀釈室を区画する。 図２は代表的な濃縮室４４、４６と、濃縮室の間の代表的な稀釈室４８をさら に詳しく示した図である。陽イオン浸透膜３６、３８と陰イオン浸透膜４０、４ ２は、濃縮室及び稀釈室を区画する。スペーサー（図示せず）が稀釈室と濃縮室 の両膜間に置かれる。稀釈室４８のスペーサーは、イオン交換樹脂ビーズ４９の ようなイオン交換物質の交換のための開口を有する。イオン交換樹脂を濃縮室内 に置くこともできることは理解されよう。 図３及び４は、図２に示される稀釈室４８内で使用される本発明のイオン交換 物質の好ましい配置を示す図である。イオン交換物質５０の多孔質浸透性の連続 相、すなわちマトリックス、のベッド４０は、第二イオン交換物質５２の多孔質 浸透性のクラスターからなる複数の間隔を置いたシリンダーを有し、そのうちの 一つは図３に示されるが、ベッド平面を横断してマトリックス５０内に分散配置 されている。イオン交換物質５０、５２は好ましくはビーズの形をしたイオン交 換樹脂粒子である。イオン交換物質５０とイオン交換物質５２は反対に帯電した イオンを交換する。例えば、もし連続相イオン交換物質５０が陽イオン交換物質 で、陽イオンを捕えるために陰電荷を固定（ｆｉｘ）するなら、分散相イオン交 換物質５２は陰イオンを捕えるために陽電荷を固定（ｆｉｘ）する陰イオン交換 物質である。稀釈室をまたぐかブリッジする分散相イオン交換物質クラスターの 横断配置は、稀釈室４８内を流れる水性液が、陽イオンと陰イオンを有効に交換 するために、イオン交換樹脂の両方の形と接触することを確実にする。 図１、２、３及び４によれば、被処理水性液は開口部２６を通り、濃縮室４４ と４６、および稀釈室４８を通って流れる。矢印５４と５６で示される液体の流 れは、濃縮室４４と４６をそれぞれ通って流れ、矢印５８で示される液体の流れ は、稀釈室４８を通って流れる。水性液はナトリウムイオンや塩化物イオンなど のイオンを含む。 電流が陰極室２３内の陰極２２と陽極室２５内の陽極２４の間を流れる。陰極 ２２と陽極２４を横切る電流は、電気脱イオン工程の全効率を制御するために変 化させることができる。 精製される液体が矢印５８で示されるように稀釈室４８を通って流れると、図 ３及び４に示される配置のような、イオン交換樹脂ビーズと接触する。陽イオン 交換樹脂５０は陰電荷を固定し、液体に存在するナトリウムイオンなどの陽イオ ンを捕える。陰イオン交換樹脂５２は陽電荷を固定し、液体に存在する塩化物イ オンなどの陰イオンを捕える。精製される液体と陽イオン交換樹脂ビーズ５０及 び陰イオン交換樹脂ビーズ５２の間でイオン交換が起ると、電圧はそれぞれナト リウムイオンと塩化物イオンに代表される望ましくない陽イオンと陰イオンを生 じさせ、膜３８と４０を通過させて隣接する濃縮室４６と４４に入らせる。イオ ン交換樹脂は、図３及び４に示される液体の流れに対応する横断配置に配置され る。この配置は、稀釈室４８を通って流れる液体の大部分がイオン交換物質５０ 及び５２と接触することを確実にする。 好ましい具体化態様では、水が電気脱イオン装置１０で精製される。電流は水 を幾らか水素及びヒドロキシルイオンに分離させる。水素イオンは、矢印６６で 示されるように、陽イオン交換樹脂５０を通って陽イオン交換膜３８に向い、陽 イオン交換膜３８を通って濃縮室４６に輸送される。ヒドロキシルイオンは、矢 印６２で示されるように、陰イオン交換樹脂５２を通って陰イオン浸透膜４０に 向い、陰イオン浸透膜４０を通って濃縮室４４に輸送される。このようにして、 イオン交換樹脂物質５０とイオン交換樹脂物質５２は絶えず再生される。 陰イオン不純物、例えば稀釈室４８で精製される水中の塩化物イオンは、普通 のイオン交換メカニズムにより陰イオン交換樹脂物質５２に捕えられ、次いで、 矢印６０で示されるように、ヒドロキシルイオンと一緒に陰イオン交換樹脂を通 って濃縮室４４まで輸送され、陰イオン浸透膜４０を通って、濃縮室４４中に輸 送される。同時に、矢印７０で示されるように、同量の水素イオンと不純物陽イ オンが隣接する稀釈室から濃縮室４４に輸送される。 稀釈室４８で精製される水中の陽イオン不純物、例えばナトリウムイオンは、 普通のイオン交換メカニズムにより、陽イオン交換樹脂物質５０に捕えられ、次 いで、矢印６４で示されるように、水素イオンと一緒に陽イオン交換樹脂を通っ て濃縮室４６まで輸送され、陽イオン浸透膜３８を通って、濃縮室４６中に輸送 される。同時に、矢印６８で示されるように、同量のヒドロキシルイオンと不純 物陰イオンが隣接する稀釈室から濃縮室４６に輸送される。 水は濃縮室４４及び４６を通って廃水タンク（図示せず）に流れるか、もしく は再利用される。稀釈室４８を通って流れる精製水は、製品として回収される。 分散イオン交換クラスター物質５２は、クラスターの表面積を増加させるため に、イオン交換マトリックス物質５０内でいかなる幾何学的形状、例えば、円筒 形、円錐形、切頭円錐形又は断面楕円形、あるいは六角柱形などの断面多面形と なり得ることが理解されよう。 図５は、電気脱イオン装置の稀釈室内での本発明のイオン交換樹脂物質５０及 び５２の配置の別の態様を示すが、そこでは円筒形の分散クラスター相６０は稀 釈室内で横に並べられ、同じ帯電、すなわち同じ符号のイオン浸透膜と連続し、 接触する。例えば、陰イオン交換樹脂クラスター６０は陰イオン浸透膜６２と接 触する。好ましくは、図３に代表されるように、イオン交換クラスター又はアイ ランド(ｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｃｌｕｓｔｅｒｓ ｏｒ ｉｓｌａｎｄｓ) は連続相を通って延び、ベッド４９の対向する面６４、６６に隣接し、それによ り分散クラスターは陰イオン浸透膜と陽イオン浸透膜の両方と接触する。 クラスター５０は第一イオン交換物質又は第二イオン交換物質のイオン交換樹 脂粒子の連続相の浅いベッド又はシートから形成され、所望のサイズと形のクラ スターをシートから打ち抜いて、高分子結合剤により結合される。 それらから打ち抜いた、サイズと形においてクラスター５０に相当する複数の 穴を有する高分子樹脂により結合された、反対の帯電をもつイオン交換物質のイ オン交換樹脂粒子の連続相のシートは、イオン交換体を形成するために摩擦で固 くかみ合わせることで、反対の帯電をもつ打ち抜きクラスター５０を受け入れる ことができる。低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレンなどの熱可塑性高 分子結合剤は、多孔性、液体浸透性及びイオン交換能力を保持しながら、取り扱 いに適する結合シート又はベッド構造を形成するのに十分な量で、第一イオン交 換物質及び第二イオン交換物質からなる出発シートを形成するのに使用できる。 多孔質浸透性イオン交換体は、計量分の第一イオン交換物質と第二イオン交換 物質とを、スラリーとして、第二イオン交換物質の不連続相を有する第一イオン 交換物質の連続相からなる所望の形状を形成するための稀釈室フレーム又は型板 に正確かつ効率的に送出するための整列分配ノズルを使用することにより、稀釈 室中に、現場で、形成できる。所望数の個々の分散領域（ドメイン）、例えば第 二イオン交換物質の円筒形クラスターは、直接形成できる。円筒形、直六角柱（ ｈｅｘａｇｏｎａｌ ｒｉｇｈｔ ｐｒｉｓｍａｔｉｃ）、円錐形、切頭円錐形 などの様々な形の第二イオン交換物質の個々の分散ドメインは、分配ノズルの数 、形及び位置を変え、第一イオン交換物質の連続相の送出に合わせて、第二イオ ン交換物質の送出比率を変えることにより形成できる。第一イオン交換物質の連 続相は、これらの計量ノズルの数、サイズ及び幾何学的配置、それぞれのノズル により送出されるイオン交換物質の相対量を変えること、および送出の相対的比 率により複数の分配ノズルを使用して形成できる。イオン交換物質の計量はスク リューフィーダー、置換フィーダー、重力などを含む多くの手段により達成する ことができる。ノズル列はイオン交換物質の所望パターンを与える。しかし、そ れはそれらのサブセットからなり、全体の所望パターンは分配ノズルのアセンブ リーの相対位置、および稀釈室フレーム又は型板を変えることにより形成される 。 パターン化された型板は、所望量の第一イオン交換物質と第二イオン交換物質 とをスラリーとして正確かつ効率的に送出して、第二イオン交換物質の不連続相 を有する第一イオン交換物質の連続相の所望パターン形状を形成するために使用 できる。円筒形ドメインのためのそのような型板の例が図６及び７に示されてい る。所望パターンに対応する型板１０１は、平面状カバープレート１０３から下 にたれさがる第二イオン交換物質の所望の孤立したドメインの周囲を区画する中 空シリンダーなどの複数の成形した薄壁で中空の開口要素１０２からなる。カバ −１０３は第一イオン交換物質の連続相の所望領域を区画する。第一イオン交換 物質を水中に懸濁するイオン交換物質のスラリーの形で導入するための供給管１ ０４と、第一イオン交換物質を輸送するのに使用された過剰水又は他の液体を除 去するための排出管１０５は、カバープレート１０３から上方に突出している。 周辺壁１０６は、必要に応じて、型板１０１の端付近で下方に延び、周辺フラン ジ１０７はカバープレート１０３と平面状をなす型板の端から外に向かって延び てもよい。使用に当って、型板は稀釈室スペーサーフレーム１１０（図７）内に 配置されるが、フレーム１１０には壁１０６が据え付けられ、またフレーム１１ ０はイオン交換膜１１１に接触している。第一イオン交換物質は、矢印１１２、 １１３で示されるように、供給管１０４と排出管１０５を経て型板中へ流され、 それにより第一イオン交換物質の所望連続相を提供する。管１０２を第二イオン 交換物質で充填するために、第二イオン交換物質の水性スラリーをカバープレー ト１０３上へ溢流させることができ、過剰第二イオン交換物質はカバープレート １０３に満ちた過剰第二イオン交換物質をで拭き取るか、またはカバープレート １０３に過剰固形物を洗い流す水を溢流させることにより除去される。カバープ レート１０３は、引続き、図示していないが、水性スラリーをカバープレート１ ０３を横切って向けるためのカバープレート１０３の幅と長さに等しい浅い通路 を形成するスペースを有するカバーを有することができ、そして水性スラリーを カバープレート１０３に均一に送ってドメイン管１０２中の第二イオン交換物質 が均一に堆積するように閉塞が避けられる。不連続相領域を形成するための管充 填率は、スラリー流量とスラリー密度を変化させることにより制御できる。 型板１０１は、次いでスペーサーフレーム１１０から外し、スペーサーフレー ム内に第二イオン交換物質クラスターの不連続分散相をもつ第一イオン交換物質 の連続相の所望パターンを残す。 外に向かって延びる周辺フランジ１０７はスペーサーフレーム１１０の上面に 置かれ、それにより望むなら周辺壁１０６をイオン交換膜１１１に据え付ける必 要が回避される。 この手順は、図示されていないが、稀釈スペーサーフレーム１１０の代わりに 作業ジグの使用により実施することもできる。そこに据え付けられたカバープレ ート１０３を具現化するに際して、プラスチックフィルムに据え付けられたジグ フレームは、図６及び７に示すように、イオン交換物質のスラリーをそれぞれの キャビティに流すか放水することにより反対の帯電をもつイオン交換粒状物質の 連続及び不連続相を受けることができる。あるいは、複数の分配ノズル、ジグ中 に連続及び不連続相の所望パターン形状を形成するために使用できる。連続相及 び不連続相からなるベッドは、稀釈室に充填するための現場に輸送できる。 組立方法は、型板を適宜に変えて、異なる成形ドメインをもつパターンを得る ために使用できる。本組立方法は、物質のどちらの相も連続相ではない他のパタ ーン及び形状を作るのにも適用できる。 第二イオン交換物質の不連続相をもつ第一イオン交換物質からなる連続相の所 望の形状は、連続領域及び不連続領域をそれぞれ区画する細目メッシュにより固 定され得る。メッシュの開口部は処理する水を流れさせる。メッシュの開口部は 分離されるイオン交換ビーズよりいくらか小さい。好ましくは、メッシュの開口 部とイオン交換ビーズの相対的サイズは、稀釈室で得られる圧縮状態で、メッシ ュのどちら側のイオン交換ビーズも互いに接触し合うようなものである。脱イオ ンは、メッシュのどちら側のイオン交換ビーズも数個のビース直径まで近接する が、触れない、より細目のメッシュによっても達成することができる。 メッシュの円筒形プレフォーム又はメッシュのはめ輪を、不連続相に対応する パターン化型板の領域で上記のパターン化型板内に設置できる。２種の樹脂の流 出と型板の除去に続いて、円筒形メッシュ要素はイオン交換物質の得られたパタ ーンに埋め込まれる。単プレフォーム又は多重プレフォームも、連続相に対応す るパターン化型板の領域に設置できる。 イオン交換ビーズを上記した分配ノズルによりパターンに選択的に添加でき、 単プレフォーム又は多重プレフォームが、連続及び不連続領域のどちらか、もし くは両方を占める。 細目のメッシュは、個々のプレフォームセル、もしくは正円形、正長方形、六 角形などの直角柱形を有する、例えば、約３ｃｍの直径を有する分離する円筒形 領域に合う、約０．５ｃｍの直径又は幅を有する個々のセルをもつ多重連続セル として提供できる。ドメインを有効に充填する０．５ｃｍ幅の個々のセルをもつ 直径３ｃｍの一般的な円筒形ドメインをなすハニカム形状１２２を有する複数の 連続メッシュセルは、ドメイン内のイオン交換物質をドメインに埋め込めて閉じ 込め、分配ノズルによるイオン交換物質の導入を容易にする。 区分室を充填するための寸法を有する伸びた細目メッシュのハニカムスラブ１ ２４は、ノズルから樹脂物質を受けて固定するために連続及び不連続相のどちら かもしくは両方に使用できる。 細目メッシュのハニカムプレフォームは、所望の形にカットし、パターン化型 板の円筒形の穴に装着して形成され及び／又はそのような型板は挿入でき、型板 の連続相の一体部分を構成する。 第二イオン交換物質の不連続相をもつ第一イオン交換物質からなる連続相の所 望の形状はジグの中で製造され、スタック組み立て中は、冷凍状態で、容易に取 扱いできるように、水で濡れているときに冷凍する。所望の形状は、また、イオ ン交換膜及び／又は濃縮または稀釈スペーサーフレームでジグの中で製造され、 冷凍状態でのスタック組み立て中に好都合に取扱いできるサブアセンブリーを生 じる。一旦組み立てられると、スタックは融解され、所望パターンのイオン交換 物質を生じ、希釈室に閉じ込められ、固定化される。 これらの方法は、非電気化学イオン交換装置と同様、濃縮及び電極スペーサー フレーム中でパターン化したイオン交換物質を形成するために使用できることが 理解されよう。 本発明の方法と装置を下記の非限定の実施例により説明する。 実施例ｌパターン化イオン交換媒体対混合ベッドイオン交換媒体の典型的比較挙動 比較実験は、３つの稀釈室をもつ電気脱イオン装置を使用して実施した。装置 は下記のものからなりたっていた：厚さ１．８ｃｍのステンレス鋼製端板；厚さ ２．５ｃｍのＰＶＣ絶縁電極ブロック；白金被膜チタン陽極；および厚さ約０． １ｃｍのエラストマーフレームのポリプロピレンメッシュからなる電極室スペー サー、そのフレームはユニットを封止し液体分配ダクトを区画するために使用； 厚さ約０．０７ｃｍの陽イオン浸透膜；厚さ約０．１ｃｍのエラストマーフレー ムのポリプロピレンメッシュからなる濃縮室スペーサー、そのフレームはユニッ トを封止し液体分布ダクトを区画するために使用；３つの稀釈／濃縮対、それぞ れが厚さ約０．０７ｃｍの陰イオン浸透膜、厚さ約０．８ｃｍの封止及び液体分 配のためと評価するイオン交換物質を含むための開口ポリプロピレンフレーム、 液体分配器及び稀釈室にイオン交換ビーズを保持するためのストレーナスロット 付き液体コレクター、厚さ約０．０７ｃｍの陽イオン浸透膜、および厚さ約０． １ｃｍの濃縮室スペーサーからなる；厚さ約０．０７ｃｍの陽イオン浸透膜、お よび厚さ約０．１ｃｍの電極室スペーサー、ステンレス鋼製陰極、厚さ２．５ｃ ｍのＰＶＣ絶縁電極ブロック、および厚さ１．８ｃｍのステンレス鋼製端板。液 体室（電極濃縮及び稀釈）及び電極の作業領域の寸法は、液体の流れの方向で幅 １３ｃｍ、長さ３９ｃｍだった。電気脱イオンスタックの部品は、ステンレス鋼 製端板の周辺の穴に配置された１６×１．０ｃｍ径ねじ込み連結棒による圧縮で 支えられた。普通の方法で、装置には次の目的で、スペーサー及び膜中の開口部 により区画される液体ダクトを設置した。精製する水を稀釈室に供給。精製水を 稀釈室から除去。水を濃縮室及び電極室に供給。水を濃縮室から除去、および水 を電極室から除去。実験で精製する水は自治体の飲料水で、最初に活性炭で濾過 し、ナトリウム陽イオン交換ユニットで軟化させ、逆浸透で部分的に脱イオンし 、８００ガロンポリプロピレン貯蔵タンクに貯蔵したものであった。これは約３ μＳ／ｃｍの導電率をもつ給水を与える。濃縮室及び電極室に濾過及び軟化させ た約３５０μＳ／ｃｍの導電率をもつ水を供給した。 第一の実験は、３つの稀釈室がそれぞれ約２７０ｇの結合均質混合物、容量で ５０／５０の乾燥Ｄｉａｉｏｎ強酸及び強塩基イオン交換樹脂で充填されたもの で、ナトリウムと塩化物の形で実施された。電気脱イオンスタックは、次いで、 精製する水を約０．８ｇｐｍの流量で稀釈室を通過させ、水を約０．２ｇｐｍの 流量で濃縮室及び電極室を通過させ、約１Ａｍｐの電流を通すことにより再生さ れた。稀釈室への流量は約１．３ｇｐｍの目標まで増加させ、電流は２．０Ａｍ ｐまで増加させ、供給導電率は３．０９μＳ／ｃｍだった。これらの状況下では 、定常状態製品水の抵抗率は１１．２ＭΩｃｍと判明した。 第二の実験は、３つの稀釈室がそれぞれナトリウム型と塩化物型の乾燥Ｄｉａ ｉｏｎ強酸及び強塩基イオン交換樹脂のパターン化結合配列で充填されたもので あり、ナトリウムと塩化物の形で実施された。使用パターンは、約１２３ｇの結 合陽イオン交換樹脂の第二分散相の７２×１．９ｃｍ円筒形領域を含む約１４７ ｇの乾燥結合陰イオン交換樹脂の第一連続相からなっていた。電気脱イオンスタ ックは、最初、精製する水を約０．３ｇｐｍの流量で稀釈室を通過させ、水を約 ０．１ｇｐｍの流量で濃縮室及び電極室を通過させ、約１Ａｍｐの電流を通すこ とにより再生された。稀釈室への流量は約１．３ｇｐｍの目標まで増加させ、電 流は２．０Ａｍｐまで増加させ、供給導電率は２．７４μＳ／ｃｍだった。これ らの状況下では、定常状態製品水の抵抗率は１７．８８ＭΩｃｍと判明した。 云うまでもなく、添付した特許請求項により定義される本発明の範囲と権限か ら逸脱しなければ、改変はここに記載する本発明の態様内でなされ得ることは理 解されよう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年１月２８日（１９９８．１．２８） 【補正内容】 請求の範囲（補正） １．多孔質浸透性イオン交換体であって、陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交 換樹脂粒子のうちの一方の多孔質浸透性連続相と、連続相内に陽イオン交換樹 脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の他方のクラスターの多孔質浸透性分散相を 含み、該イオン交換体が対向する平面状ベッド表面を有する浅いベッドの形を とり、且つ、分散相クラスターが該平面状ベッド表面の少なくとも１つと隣接 することを特徴とする水性液を脱イオンするのに使用する陽イオン交換樹脂粒 子と陰イオン交換樹脂粒子を含む多孔質浸透性イオン交換体。 ２．分散相クラスターが、浅いベッドを通って延び、ベッドの対向する平面状ベ ッド表面と隣接する請求項１に記載のイオン交換体。 ３．クラスターが、浅い円筒形又は楕円形である請求項１又は２に記載のイオン 交換体。 ４．クラスターが、伸びた円筒形又は楕円形である請求項１又は２に記載のイオ ン交換体。 ５．クラスターが、横断多角面である請求項１又は２に記載のイオン交換体。 ６．クラスターが、正円筒形、正長方形、正六角形、または直多角柱形を有する 請求項１又は２に記載のイオン交換体。 ７．陽イオン交換樹脂粒子と陰イオン交換樹脂粒子が、ポリマー結合剤により結 合されて結合ベッドをなす請求項２に記載のイオン交換体。 ８．該分散相クラスターの少なくとも１つ又は連続相が、１つ又はそれ以上の樹 脂粒子の平均粒度よりも小さな網目サイズをもつ成形されたメッシュプレフォ ームをそこに埋め込んで有し、該プレフォームが正円筒形、正長方形、正六角 形、または直多角柱形を有する請求項１−６に記載のイオン交換体。 ９．該分散相クラスターの少なくとも１つ又は連続相が、樹脂粒子の平均粒度よ りも小さな網目サイズをもつハニカムメッシュをそこに埋め込んで有する請求 項１−６に記載のイオン交換体。 10．該ハニカムメッシュが分散相クラスターの幅又は直径よりも小さなセル幅を 有する請求項９に記載のイオン交換体。 11．区画室の一方に陽イオン交換膜を有し、区画室の他方に陰イオン交換膜を有 する脱イオン区画室と、陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の一 方の連続相の多孔質浸透性ベッドと、請求項１−１０の何れかに記載の連続相 内の陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の他方のクラスターの多 孔質浸透性分散相とからなり、該ベッドが該区画室を充填している水性液を脱 イオンするための装置。 12．陽極を有する陽極室と、陰極を有する陰極室と、陽極室と陰極室との間に交 互に配置され、それぞれ陽極側は陰イオン交換膜により、陰極側は陽イオン交 換膜により区画される脱イオン区画室を形成する複数の陽イオン交換膜及び陰 イオン交換膜と、それぞれ陽極側は陽イオン交換膜により、陰極側は陰イオン 交換膜により区画される濃縮室と、該脱イオン室を充填する請求項１−１０の 何れかに記載の多孔質浸透性イオン交換体とからなる水性液を脱イオンするた めの装置。 13．陽極を有する陽極室と、陰極を有する陰極室と、陽極室と陰極室との間に交 互に配置され、それぞれ陽極側は陰イオン交換膜により、陰極側は陽イオン交 換膜により区画される脱イオン室を形成する複数の陽イオン交換膜及び陰イオ ン交換膜と、それぞれ陽極側は陽イオン交換膜により、陰極側は陰イオン交換 膜により区画される濃縮室と、該脱イオン室を充填する請求項１−１０の何れ かに記載の多孔質浸透性イオン交換体とからなる装置内で、脱イオンする水を 該脱イオン室に供給し、陰極と陽極との間に電流を流し、脱イオン水を装置か ら除去することにより水を脱イオンする方法。 14．下にたれさがる開口上下端を有する複数の成形した薄壁中空要素をもつ平面 状カバープレートを有する型板を指定の受け領域に配置し、陽イオン交換樹脂 粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の一方の水性スラリーを該型板に供給して該イ オン交換樹脂粒子の連続相を形成し、陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換 樹脂粒子の他方の水性スラリーを複数の成形した薄壁中空要素に供給して陽イ オン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の他方の複数の分散相クラスター をなすことからなる請求項１−６に記載の多孔質浸透性イオン交換体を製造す る方法。 15．陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の水性スラリーを指定受け 領域に選択的に分配するための分配ノズルを配列し、該指定の受け領域に陽イ オン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の一方の水性スラリーを供給して 該イオン交換樹脂粒子の連続相を形成し、陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン 交換樹脂粒子の他方の水性スラリーを所定の形で供給して陽イオン交換樹脂粒 子又は陰イオン交換樹脂粒子の他方の複数の分散不連続相クラスターをなすこ とからなる請求項１−６に記載の多孔質浸透性イオン交換体を製造する方法。 16．陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の複数の成形したクラスタ ーを該樹脂粒子の第一シートから打ち抜いて複数の穴をもつ該イオン交換樹脂 粒子の連続相を形成し、陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の他 方の複数の同様なクラスターを該樹脂粒子の第二シートから打ち抜き、陽イオ ン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の他方の該打ち抜きクラスターを第 一シートの穴に装着することからなる請求項７に記載の多孔質浸透性イオン交 換体を製造する方法。 17．イオン交換粒子の分散相が膜と密接に接触するように該イオン交換体をイオ ン交換膜に形成する請求項１４又は１５に記載の方法。 18．イオン交換体をスペーサーフレームに形成する請求項１４又は１５に記載の 方法。 19．イオン交換体をスペーサーフレームに移送するために支持プラスチックのフ ィルム上のジグの中に形成する請求項１４又は１５に記載の方法。 20．該イオン交換体をスペーサーフレーム内で凍結させる請求項１８に記載の方 法。 21．該イオン交換体をスペーサーフレームにイオン交換体を移送するためにジグ 内で凍結させる請求項１９に記載の方法。 22．粒度よりも小さな網目サイズを有する造型メッシュプレフォームを中空要素 に挿入する請求項１４に記載の方法。 23．樹脂粒子の平均粒度よりも小さな網目サイズを有する成形したメッシュプレ フォームを分離する不連続相クラスターに配置する請求項１５に記載の方法。 24．該成形したプレフォームが正円筒形、正長方形、正六角形、もしくは直多角 柱形を有する請求項２２又は２３に記載の方法。 25．樹脂粒子の平均粒度よりも小さな網目サイズを有する複数の成形したメッシ ュプレフォームをイオン交換樹脂粒子の連続相を定める受け領域に配置する請 求項１１又は１２に記載の方法。 26．該成形したプレフォームが正円筒形、正長方形、正六角形、または直多角柱 形を有する請求項２４に記載の方法。 27．分散相クラスターの少なくとも１つ又は連続相に混入させるためにハニカム メッシュを受け領域に提供する請求項１４又は１５に記載の方法。 28．該イオン交換体を移送用に凍結させる請求項２２−２７に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ (72)発明者 イアン グレン トウェ カナダ国 オンタリオ州 Ｌ０Ｎ １Ａ０ アルトン ミシソーガロード 20731

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．多孔質浸透性イオン交換体であって、陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交 換樹脂粒子のうちの一方の多孔質浸透性連続相と、連続相内の陽イオン交換樹 脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の他方のクラスターの多孔質浸透性分散相を 含む水性液を脱イオンするのに使用する陽イオン交換樹脂粒子と陰イオン交換 樹脂粒子を含む多孔質浸透性イオン交換体。 ２．イオン交換体が対向する平面状ベッド表面を有する浅いベッドの形をとり、 分散相クラスターが該平面状ベッド表面の少なくとも１つと隣接する請求項１ に記載のイオン交換体。 ３．分散相クラスターが浅いベッドを通って延び、ベッドの対向する平面状ベッ ド表面と隣接する請求項２に記載のイオン交換体。 ４．クラスターが浅い円筒形又は楕円形である請求項１、２又は３に記載のイオ ン交換体。 ５．クラスターが伸びた円筒形又は楕円形である請求項１、２又は３に記載のイ オン交換体。 ６．クラスターが横断多角面である請求項１、２又は３に記載のイオン交換体。 ７．陽イオン交換樹脂粒子と陰イオン交換樹脂粒子がポリマー結合剤により結合 されて結合ベッドをなす請求項３に記載のイオン交換体。 ８．該分散相クラスターの少なくとも１つ又は連続相が１つ又はそれ以上の樹脂 粒子の平均粒度よりも小さな網目サイズをもつ造型メッシュプレフォームをそ こに埋め込んで有し、該プレフォームが正円筒形、正長方形、正六角形、また は直多角柱形を有する請求項１−６に記載のイオン交換体。 ９．該分散相クラスターの少なくとも１つ又は連続相が樹脂粒子の平均粒度より も小さな網目サイズをもつハネカムメッシュをそこに埋め込んで有する請求項 １−６に記載のイオン交換体。 10．該ハネカムメッシュが分散相クラスターの幅又は直径よりも小さなセル幅を 有する請求項１０に記載のイオン交換体。 11．区画室の一方に陽イオン交換膜を有し、区画室の他方に陰イオン交換膜を有 する脱イオン区画室と、請求項１−１０の何れかに記載の陽イオン交換樹脂粒 子又は陰イオン交換樹脂粒子の一方の連続相の多孔質浸透性ベッドと、連続相 内の陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の他方のクラスターの多 孔質浸透性分散相とからなり、該ベッドが該区画室を充填している水性液を脱 イオンするための装置。 12．陽極を有する陽極区分室と、陰極を有する陰極区分室と、陽極区画室と陰極 区画室との間に交互に配置され、それぞれ陽極側は陰イオン交換膜により、陰 極側は陽イオン交換膜により区画される脱イオン区画室を形成する複数の陽イ オン交換膜及び陰イオン交換膜と、それぞれ陽極側は陽イオン交換膜により、 陰極側は陰イオン交換膜により区画される濃縮区画室と、該脱イオン区画室を 充填する請求項１−１０の何れかに記載の多孔質浸透性イオン交換体とからな る水性液を脱イオンするための装置。 13．陽極を有する陽極区分室と、陰極を有する陰極区分室と、陽極区画室と陰極 区画室との間に交互に配置され、それぞれ陽極側は陰イオン交換膜により、陰 極側は陽イオン交換膜により区画される脱イオン区画室を形成する複数の陽イ オン交換膜及び陰イオン交換膜と、それぞれ陽極側は陽イオン交換膜により、 陰極側は陰イオン交換膜により区画される濃縮区画室と、該脱イオン区画室を 充填する請求項１−１０の何れかに記載の多孔質浸透性イオン交換体とからな る装置内で、脱イオンする水を該脱イオン区画室に供給し、陰極と陽極との間 に電流を流し、脱イオン水を装置から除去することにより水を脱イオンする方 法。 14．下にたれさがる開口上下端を有する複数の造型薄壁中空要素をもつ平面状カ バープレートを有する型板を指定の受け領域に配置し、陽イオン交換樹脂粒子 又は陰イオン交換樹脂粒子の一方の水性スラリーを該型板に供給して該イオン 交換樹脂粒子の連続相を形成し、陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂 粒子の他方の水性スラリーを複数の成形した薄壁中空要素内部に供給して陽イ オン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の他方の複数の分散相クラスター を形成することからなる請求項１−６に記載の多孔質浸透性イオン交換体を製 造する方法。 15．陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の水性スラリーを指定の受 け領域に選択的に分散するための分散ノズルを配列し、該指定の受け領域に陽 イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の一方の水性スラリーを供給し て該イオン交換樹脂粒子の連続相を形成し、陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオ ン交換樹脂粒子の他方の水性スラリーを所定の形で供給して陽イオン交換樹脂 粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の他方の複数の分散不連続相クラスターを形成 することからなる請求項１−６に記載の多孔質浸透性イオン交換体を製造する 方法。 16．陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の複数の成形クラスターを 該樹脂粒子の第一シートから打ち抜いて複数の穴をもつ該イオン交換樹脂粒子 の連続相を形成し、陽イオン交換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の他方の 複数の同様なクラスターを該樹脂粒子の第二シートから打ち抜き、陽イオン交 換樹脂粒子又は陰イオン交換樹脂粒子の他方の該打ち抜きクラスターを第一シ ートの穴に装着することからなる請求項７に記載の多孔質浸透性イオン交換体 を製造する方法。 17．イオン交換粒子の分散相が膜と密接に接触するように該イオン交換体をイオ ン交換膜に形成する請求項１４又は１５に記載の方法。 18．イオン交換体をスペーサーフレームに形成する請求項１４又は１５に記載の 方法。 19．イオン交換体をスペーサーフレームに移送するために支持プラスチックのフ ィルム上のジグの中に形成する請求項１４又は１５に記載の方法。 20．該イオン交換体をスペーサーフレーム内で凍結させる請求項１８に記載の方 法。 21．該イオン交換体をスペーサーフレームにイオン交換体を移送するためにジグ 内で凍結させる請求項１９に記載の方法。 22．粒度よりも小さな網目サイズを有する成形したメッシュプレフォームを中空 要素に挿入する請求項１４に記載の方法。 23．樹脂粒子の平均粒度よりも小さな網目サイズを有する成形したメッシュプレ フォームを分離する不連続相クラスターに配置する請求項１５に記載の方法。 24．該成形したプレフォームが正円筒形、正長方形、正六角形、または直多角柱 形を有する請求項２２又は２３に記載の方法。 25．樹脂粒子の平均粒度よりも小さな網目サイズを有する複数の成形したメッシ ュプレフォームをイオン交換樹脂粒子の連続相を定める受け領域に配置する請 求項１１又は１２に記載の方法。 26．該成形した型プレフォームが正円筒形、正長方形、正六角形、または直多角 柱形を有する請求項２４に記載の方法。 27．分散相クラスターの少なくとも１つ又は連続相に混入させるためにハニカム メッシュを受け領域に提供する請求項１４又は１５に記載の方法。 28．該イオン交換体を移送用に凍結させる請求項２２−２７に記載の方法。