JP2002224502A - 超音波による２種混合溶液の分離方法及びその装置 - Google Patents
超音波による２種混合溶液の分離方法及びその装置Info
- Publication number
- JP2002224502A JP2002224502A JP2001022915A JP2001022915A JP2002224502A JP 2002224502 A JP2002224502 A JP 2002224502A JP 2001022915 A JP2001022915 A JP 2001022915A JP 2001022915 A JP2001022915 A JP 2001022915A JP 2002224502 A JP2002224502 A JP 2002224502A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solution
- mixed solution
- container
- ultrasonic
- ultrasonic waves
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 これまで開発されてきた非熱プロセスは、膜
分離においては膜の劣化や分離速度に問題があり、又、
超音波による霧化作用を利用したものにおいては、発生
するミストを回収するための手段が必要になるなど、い
ずれも簡単に利用できるものではなかった。 【解決手段】 容器１に溶液供給装置２から例えばアル
コールと水が混合された混合溶液３が供給され、溶液１
の底部に超音波振動子４が装着され、超音波振動子４に
は、超音波発振器５から発振出力が供給され、又、容器
１は回収溶液３ａがオーバーフローされる溶液排出口１
ａが形成され、溶液排出口１ａから排出された回収溶液
３ａは回収容器６で回収される。
分離においては膜の劣化や分離速度に問題があり、又、
超音波による霧化作用を利用したものにおいては、発生
するミストを回収するための手段が必要になるなど、い
ずれも簡単に利用できるものではなかった。 【解決手段】 容器１に溶液供給装置２から例えばアル
コールと水が混合された混合溶液３が供給され、溶液１
の底部に超音波振動子４が装着され、超音波振動子４に
は、超音波発振器５から発振出力が供給され、又、容器
１は回収溶液３ａがオーバーフローされる溶液排出口１
ａが形成され、溶液排出口１ａから排出された回収溶液
３ａは回収容器６で回収される。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、２種類の混合溶液
の気液体界面に表面波を起こし、表面過剰現象に促進し
て混合溶液を分離する超音波による２種混合溶液の分離
方法及びその装置に関するものである。
の気液体界面に表面波を起こし、表面過剰現象に促進し
て混合溶液を分離する超音波による２種混合溶液の分離
方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、アルコール類の分離精製装置と
しては、物質間の沸点差を利用した蒸留装置や蒸発装置
（以下蒸留装置と称す）が用いられているが、この蒸留
装置は様々な改造や付属装置が考案されており、広く化
学工業で用いられている。この蒸留装置において、蒸留
課程が一回の単蒸留又はこれを組み合わせた連続蒸留が
基本的な形で用いられており、又、圧力を大気圧以外の
領域に保持しながら操作を簡単にしたものもあるが、概
して熱に依存したプロセスであり、多大なエネルギーを
必要とし、又、沸点が近い物質を分離するために、分離
工程を多く取る必要があり、装置が複雑になったり、大
規模になることが避けられなかった。
しては、物質間の沸点差を利用した蒸留装置や蒸発装置
（以下蒸留装置と称す）が用いられているが、この蒸留
装置は様々な改造や付属装置が考案されており、広く化
学工業で用いられている。この蒸留装置において、蒸留
課程が一回の単蒸留又はこれを組み合わせた連続蒸留が
基本的な形で用いられており、又、圧力を大気圧以外の
領域に保持しながら操作を簡単にしたものもあるが、概
して熱に依存したプロセスであり、多大なエネルギーを
必要とし、又、沸点が近い物質を分離するために、分離
工程を多く取る必要があり、装置が複雑になったり、大
規模になることが避けられなかった。
【０００３】このため、近年では、非熱プロセスに注目
が集まりつつあり、膜分離技術を応用した分離装置や超
音波の霧化作用を利用した分離装置が開発されている
（特許第１６６６８４６号及び特許第１８５６７１５号
を参照）・
が集まりつつあり、膜分離技術を応用した分離装置や超
音波の霧化作用を利用した分離装置が開発されている
（特許第１６６６８４６号及び特許第１８５６７１５号
を参照）・
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
で開発されてきた非熱プロセスは、膜分離においては膜
の劣化や分離速度に問題があり、又、超音波による霧化
作用を利用したものにおいては、発生するミストを回収
するための手段が必要になるなど、いずれも簡単に利用
できるものではなかった。
で開発されてきた非熱プロセスは、膜分離においては膜
の劣化や分離速度に問題があり、又、超音波による霧化
作用を利用したものにおいては、発生するミストを回収
するための手段が必要になるなど、いずれも簡単に利用
できるものではなかった。
【０００５】
【課題を解決しようとする手段】本発明は、少なくとも
２種類の成分を含む混合溶液の気液界面に表面波を起こ
し、表面過剰現象を促進するものであり、又、容器に少
なくとも２種の成分を含む混合溶液を供給し、前記容器
から前記混合溶液があふれるように構成し、前記容器の
底部に超音波振動子を装着し、該超音波振動子から超音
波を前記混合溶液の表面に向けて照射して前記溶液の表
面を波立たせて前記溶液の表面積を大きくすることによ
り、前記溶液の表面に集まっている前記混合溶液の一方
の物質の量を多くして前記溶液の表面をオーバーフロー
して回収することにより、前記２種類の物質の混合溶液
から１種類の物質を分離するものであり、さらに、少な
くとも２種の成分を含む混合溶液を供給する供給装置
と、該供給装置から供給された混合溶液を溜めてオーバ
ーフローさせる容器と、該容器の底部に装着される超音
波振動子とからなり、該超音波振動子から超音波を前記
混合溶液の表面に向けて照射して前記溶液の表面を波立
たせて前記溶液の表面積を大きくすることにより、前記
溶液の表面に集まっている前記混合溶液の一方の物質の
量を多くして前記溶液の表面をオーバーフローして回収
するものである。
２種類の成分を含む混合溶液の気液界面に表面波を起こ
し、表面過剰現象を促進するものであり、又、容器に少
なくとも２種の成分を含む混合溶液を供給し、前記容器
から前記混合溶液があふれるように構成し、前記容器の
底部に超音波振動子を装着し、該超音波振動子から超音
波を前記混合溶液の表面に向けて照射して前記溶液の表
面を波立たせて前記溶液の表面積を大きくすることによ
り、前記溶液の表面に集まっている前記混合溶液の一方
の物質の量を多くして前記溶液の表面をオーバーフロー
して回収することにより、前記２種類の物質の混合溶液
から１種類の物質を分離するものであり、さらに、少な
くとも２種の成分を含む混合溶液を供給する供給装置
と、該供給装置から供給された混合溶液を溜めてオーバ
ーフローさせる容器と、該容器の底部に装着される超音
波振動子とからなり、該超音波振動子から超音波を前記
混合溶液の表面に向けて照射して前記溶液の表面を波立
たせて前記溶液の表面積を大きくすることにより、前記
溶液の表面に集まっている前記混合溶液の一方の物質の
量を多くして前記溶液の表面をオーバーフローして回収
するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明では、操作が簡単で、シン
プルな構造を有する表面過剰現象を利用した一般にアル
コール溶液のアルコール分離をするためのもので、表面
過剰現象は、アルコールなどの疎水性のアルキル基と親
水性の水酸基が共存する分子構造を有する物質と、水の
混合液において観察される現象であり、バルクの水は分
子間に強力な水結合を有するので、近接分子の少ない表
面、すなわち気相側の分子はポテンシャルエネルギーが
高い不安定な状態にあるが、ここで、アルコールが存在
すると、そのポテンシャルエネルギーを低下させるため
に、表面張力の小さなアルコールを選択的に溶液外に取
り出すことができれば、消費エネルギーの小さなシンプ
ルな構造のアルコール分離装置が得られるものであり、
この表面近傍の気相界面付近にのみ存在するアルコール
溶液のみを溶液外に取り出す最も簡単な方法はオーバー
フローされることであり、この表面過剰現象を促進させ
るために、超音波振動を気液界面に発生させると、この
振動は、表面波である気液界面に新たな表面を生じさせ
るように働き、このアルコールと水では、この新たな表
面は表面過剰現象によってアルコール分子が集まるよう
になり、このアルコール分子をオーバーフローさせて回
収し、この回収した溶液に再度表面過剰現象を生じさせ
てオーバーフローさせて回収する動作を繰り返すことに
より、回収された溶液のアルコール濃度を上げることが
できる。
プルな構造を有する表面過剰現象を利用した一般にアル
コール溶液のアルコール分離をするためのもので、表面
過剰現象は、アルコールなどの疎水性のアルキル基と親
水性の水酸基が共存する分子構造を有する物質と、水の
混合液において観察される現象であり、バルクの水は分
子間に強力な水結合を有するので、近接分子の少ない表
面、すなわち気相側の分子はポテンシャルエネルギーが
高い不安定な状態にあるが、ここで、アルコールが存在
すると、そのポテンシャルエネルギーを低下させるため
に、表面張力の小さなアルコールを選択的に溶液外に取
り出すことができれば、消費エネルギーの小さなシンプ
ルな構造のアルコール分離装置が得られるものであり、
この表面近傍の気相界面付近にのみ存在するアルコール
溶液のみを溶液外に取り出す最も簡単な方法はオーバー
フローされることであり、この表面過剰現象を促進させ
るために、超音波振動を気液界面に発生させると、この
振動は、表面波である気液界面に新たな表面を生じさせ
るように働き、このアルコールと水では、この新たな表
面は表面過剰現象によってアルコール分子が集まるよう
になり、このアルコール分子をオーバーフローさせて回
収し、この回収した溶液に再度表面過剰現象を生じさせ
てオーバーフローさせて回収する動作を繰り返すことに
より、回収された溶液のアルコール濃度を上げることが
できる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の１実施例の断面図、図２は図
１の一部の拡大図、図３は図１の２種混合溶液の分離方
法及びその装置を説明するための図で、容器１に溶液供
給装置２から例えばアルコールと水が混合された混合溶
液３が供給され、溶液１の底部に超音波振動子４が装着
され、超音波振動子４には、超音波発振器５から発振出
力が供給され、又、容器１は回収溶液３ａがオーバーフ
ローされる溶液排出口１ａが形成され、溶液排出口１ａ
から排出された回収溶液３ａは回収容器６で回収され
る。
１の一部の拡大図、図３は図１の２種混合溶液の分離方
法及びその装置を説明するための図で、容器１に溶液供
給装置２から例えばアルコールと水が混合された混合溶
液３が供給され、溶液１の底部に超音波振動子４が装着
され、超音波振動子４には、超音波発振器５から発振出
力が供給され、又、容器１は回収溶液３ａがオーバーフ
ローされる溶液排出口１ａが形成され、溶液排出口１ａ
から排出された回収溶液３ａは回収容器６で回収され
る。
【０００８】このように構成された本実施例の２種混合
溶液の分離方法及びその装置では、図２に示すように、
超音波振動子４から超音波を混合溶液３の表面３ｂに向
けて照射すると、混合溶液３の表面に表面波３ｃが立て
られる。
溶液の分離方法及びその装置では、図２に示すように、
超音波振動子４から超音波を混合溶液３の表面３ｂに向
けて照射すると、混合溶液３の表面に表面波３ｃが立て
られる。
【０００９】ここで、図３の（Ａ）で、混合溶液３の表
面３ｂに表面波３ｃが立ってなければ、混合溶液３の表
面３ｂにアルコール分子７は均一に並んでいるが、図３
の（Ｂ）に示すように、混合溶液３に表面に表面波３ｃ
を立てると、アルコール分子７の間に分子の隙間７ａが
生じ、この隙間７ａに中のアルコール分子７ｂが隙間７
ａを埋めるように表面過剰現象により挿入されて、図３
の（Ｃ）のように、混合溶液３の表面波３ｃにアルコー
ル分子７が均一に挿入されるので、これを繰り返すこと
により、混合溶液３の表面のアルコール分子６の層が厚
くなる。
面３ｂに表面波３ｃが立ってなければ、混合溶液３の表
面３ｂにアルコール分子７は均一に並んでいるが、図３
の（Ｂ）に示すように、混合溶液３に表面に表面波３ｃ
を立てると、アルコール分子７の間に分子の隙間７ａが
生じ、この隙間７ａに中のアルコール分子７ｂが隙間７
ａを埋めるように表面過剰現象により挿入されて、図３
の（Ｃ）のように、混合溶液３の表面波３ｃにアルコー
ル分子７が均一に挿入されるので、これを繰り返すこと
により、混合溶液３の表面のアルコール分子６の層が厚
くなる。
【００１０】このように、混合溶液３の表面３ｂにアル
コール濃度の高い表面層ができれば、図１に示すよう
に、容器１の溶液排出口１ａからアルコール濃度が高い
回収溶液３ａをオーバーフローさせて回収することによ
り、アルコール濃度の高い回収溶液３ａを回収すること
ができる。
コール濃度の高い表面層ができれば、図１に示すよう
に、容器１の溶液排出口１ａからアルコール濃度が高い
回収溶液３ａをオーバーフローさせて回収することによ
り、アルコール濃度の高い回収溶液３ａを回収すること
ができる。
【００１１】なお、上記実施例では、混合溶液３をアル
コールと水によって説明したが、これに限定されるもの
ではなく、他の混合溶液においても、２種混合溶液を分
離することができ、又、超音波振動子４は圧電セラミッ
ク以外に櫛形電極を用いたＩＤＴ（Inter Digital Tran
sducer）などが利用できる。
コールと水によって説明したが、これに限定されるもの
ではなく、他の混合溶液においても、２種混合溶液を分
離することができ、又、超音波振動子４は圧電セラミッ
ク以外に櫛形電極を用いたＩＤＴ（Inter Digital Tran
sducer）などが利用できる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の２種混合
溶液の分離方法及びその装置では、混合溶液の表面に表
面過剰を促進して、混合溶液の中の一方の物質を集める
ようにして、局部的に存在する物質のみを選択的に分離
するので、シンプルな構造を有しながら非熱プロセスを
実現できるので、小さなエネルギーで効率良く液体を分
離することができるという利点がある。
溶液の分離方法及びその装置では、混合溶液の表面に表
面過剰を促進して、混合溶液の中の一方の物質を集める
ようにして、局部的に存在する物質のみを選択的に分離
するので、シンプルな構造を有しながら非熱プロセスを
実現できるので、小さなエネルギーで効率良く液体を分
離することができるという利点がある。
【図１】本発明の１実施例の２種混合溶液の分離方法及
びその装置の断面図である。
びその装置の断面図である。
【図２】図１の一部の拡大図である。
【図３】図１の動作を説明するための図である。
１ 容器 ２ 容器供給装置 ３ 混合溶液 ４ 超音波振動子 ５ 超音波発振器 ６ 回収容器 ７ アルコール分子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 繁文 愛知県豊橋市大岩町字小山塚20番地 本多 電子株式会社内 (72)発明者 岡田 長也 愛知県豊橋市大岩町字小山塚20番地 本多 電子株式会社内 (72)発明者 松浦 一雄 徳島県鳴門市大麻町池谷字柳の本19番地 株式会社本家松浦酒造場内
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも２種類の成分を含む混合溶液
の気液界面に表面波を起こし、表面過剰現象を促進する
ことを特徴とする超音波による２種混合溶液の分離方
法。 - 【請求項２】 容器に少なくとも２種の成分を含む混合
溶液を供給し、前記容器から前記混合溶液があふれるよ
うに構成し、前記容器の底部に超音波振動子を装着し、
該超音波振動子から超音波を前記混合溶液の表面に向け
て照射して前記溶液の表面を波立たせて前記溶液の表面
積を大きくすることにより、前記溶液の表面に集まって
いる前記混合溶液の一方の物質の量を多くして前記溶液
の表面をオーバーフローして回収することにより、前記
２種類の物質の混合溶液から１種類の物質を分離するこ
とを特徴とする超音波による２種混合溶液の分離方法。 - 【請求項３】 少なくとも２種の成分を含む混合溶液を
供給する供給装置と、該供給装置から供給された混合溶
液を溜めてオーバーフローさせる容器と、該容器の底部
に装着される超音波振動子とからなり、該超音波振動子
から超音波を前記混合溶液の表面に向けて照射して前記
溶液の表面を波立たせて前記溶液の表面積を大きくする
ことにより、前記溶液の表面に集まっている前記混合溶
液の一方の物質の量を多くして前記溶液の表面をオーバ
ーフローして回収することを特徴とする超音波による２
種混合溶液分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001022915A JP2002224502A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | 超音波による２種混合溶液の分離方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001022915A JP2002224502A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | 超音波による２種混合溶液の分離方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002224502A true JP2002224502A (ja) | 2002-08-13 |
Family
ID=18888258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001022915A Pending JP2002224502A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | 超音波による２種混合溶液の分離方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002224502A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009285586A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Honda Electronic Co Ltd | 超音波エタノール分離装置 |
| CN104394954A (zh) * | 2012-06-19 | 2015-03-04 | 花王株式会社 | 有机化合物的浓缩水溶液的制造方法 |
| CN113069837A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-07-06 | 赵禹 | 柔性带式除雾装置 |
-
2001
- 2001-01-31 JP JP2001022915A patent/JP2002224502A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009285586A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Honda Electronic Co Ltd | 超音波エタノール分離装置 |
| CN104394954A (zh) * | 2012-06-19 | 2015-03-04 | 花王株式会社 | 有机化合物的浓缩水溶液的制造方法 |
| CN104394954B (zh) * | 2012-06-19 | 2016-03-09 | 花王株式会社 | 有机化合物的浓缩水溶液的制造方法 |
| US9855513B2 (en) | 2012-06-19 | 2018-01-02 | Kao Corporation | Method for producing concentrated aqueous solution of organic compound |
| CN113069837A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-07-06 | 赵禹 | 柔性带式除雾装置 |
| CN113069837B (zh) * | 2021-04-20 | 2021-09-24 | 赵禹 | 柔性带式除雾装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Qi et al. | Interfacial destabilization and atomization driven by surface acoustic waves | |
| CA2166279A1 (en) | Acoustic filter for separating and recycling suspended particles | |
| JP4893426B2 (ja) | 超音波洗浄装置および同装置を用いた食器洗い機 | |
| JP3606980B2 (ja) | 超音波分溜方法及びその装置、並びに高濃度アルコール分離方法及びその装置 | |
| JP2002224502A (ja) | 超音波による２種混合溶液の分離方法及びその装置 | |
| US7834225B1 (en) | Method and device for separation of liquid mixtures without thermal distillation | |
| JPS621413A (ja) | 脱気方法およびその装置 | |
| CN207952128U (zh) | 一种多线切硅片脱胶超声清洗装置 | |
| JPH11197406A (ja) | 超音波脱泡槽 | |
| JPH03288581A (ja) | スプレー式超音波洗浄装置 | |
| JP2003164704A (ja) | 表面過剰現象を利用する混合溶液の分離装置 | |
| JP2008126190A (ja) | 超音波霧化装置 | |
| JP2009202066A (ja) | 超音波アルコール分離装置 | |
| JPH0969506A (ja) | 超音波洗浄システム | |
| JP2009011879A (ja) | 超音波洗浄装置及び超音波洗浄方法 | |
| JP4049342B2 (ja) | 塗工液の脱気方法 | |
| JP5493074B2 (ja) | 超音波霧化分離装置 | |
| JPH10109073A (ja) | 高周波洗浄装置 | |
| KR19980065775A (ko) | 다중 발진 초음파 세정장치 | |
| EP2806979A1 (fr) | Dispositif de nébulisation d'un liquide | |
| JP2013071024A (ja) | ろ過装置、膜分離活性汚泥処理設備 | |
| JP4023103B2 (ja) | 超音波流体処理装置 | |
| JPH11276152A (ja) | 蒸留酒の蒸留装置及び製造方法 | |
| KR970063548A (ko) | 세정방법 및 세정장치 | |
| JP2006000797A (ja) | 超音波洗浄装置 |