JP2003145137A

JP2003145137A - 凍結濃縮分離方法及び凍結濃縮分離装置

Info

Publication number: JP2003145137A
Application number: JP2001345074A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hayashi; 賢二林
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2003-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】短時間で溶剤が可能な限り含まれない氷を製
氷することを課題とする。【解決手段】溶剤を吸収した水が製氷機で凍結され、
凝固点の違いから溶剤は凍結せず、水は凍結して、氷粒
Ｃと濃縮水となる。次に、氷粒Ｃと濃縮水を保冷タンク
３０で集積し氷に成長させながら超音波発信子９０で超
音波を照射する。これにより、氷粒Ｃに取り込まれた気
泡１０２（気泡には排ガスが取り込まれている）が取り
除かれる。この結果、氷粒Ｃは純水に近い氷に成長し
て、濃縮水と分離される。氷粒Ｃに超音波を照射するこ
とで、短時間で溶剤を吸収した水を氷結させても、氷粒
Ｃに取り込まれた気泡（溶剤）が取り除かれるため、綺
麗な氷が製氷される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶剤を含まない氷
と溶剤を含有する濃縮水とに分離する凍結濃縮分離方法
及び凍結濃縮分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に示すように、プラント等より大気
へ排出されるＶＯＣガスＧを吸収処理する散水型気液接
触装置１５８で使用される水は、処理塔１６０、１６
２、１６４内において、ガスと接触することで溶剤濃度
が徐々に上昇してくる。この溶剤を吸収した水（以下
「溶液」という）がそのまま処理槽１６６、１６８、１
７０へ還流されると、処理槽全体の水中の溶剤濃度が上
昇し、この溶液を処理塔へ供給しても、連続的に良好な
状態で溶剤を吸収できない（溶剤の捕集効率が低下す
る）。

【０００３】このため、溶剤吸収効率を維持するために
は、新鮮水Ｗを導水管１７２から処理槽１７０へ連続的
に給水する必要があり、補給水量の削減を図ることがで
きない。

【０００４】また、散水型気液接触装置１５８の処理槽
１６６の排水管１７４から最終的に排出される水Ｗ１が
含有する溶剤の濃度を如何に高濃度とし、蒸留して再利
用するかがランニングコストを削減する上で大きなポイ
ントとなる。

【０００５】そこで、本出願人は、凍結濃縮分離装置に
よって、溶液を氷と溶剤含有水する濃縮水とに分離する
気液接触装置を提案している（特願２０００−０７４７
８３号参照）。

【０００６】この気液接触装置を使用することで、補給
水量を削減でき、溶剤吸収効率を維持すると共に、最終
的に排出される濃縮水の溶剤濃度を高濃度とすることが
できる。しかし、凍結濃縮分離時に、氷に溶剤が含有し
ないようにするためには、もう少し工夫する必要があ
る。

【０００７】すなわち、溶液が高濃度である場合、冷却
力を強めて氷結晶（氷粒）を短時間で形成・成長させる
と、溶剤と取り込んだ氷ができるため、冷却力を弱めて
長時間をかけて氷粒を形成・成長させる必要がある。し
かし、氷結に時間を掛けると、溶剤の濃縮分離効率が低
下するため、短時間で純水に近い氷を生成する技術が求
められている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮して、短時間で溶剤が可能な限り含まれない氷を製氷
することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、溶剤を吸収した水を凍結し、溶剤を含まない氷と溶
剤を含有する濃縮水とに分離する凍結濃縮分離方法にお
いて、前記溶剤を吸収した水を製氷機で凍結し氷粒を製
氷する工程と、前記氷粒を集積し氷に成長させながら超
音波を照射して氷粒の中の気泡を取り除く工程と、成長
した氷と濃縮水とに分離する工程と、を有することを特
徴としている。

【００１０】上記構成では、溶剤を吸収した水が製氷機
で凍結され、凝固点の違いから溶剤は凍結せず、水は凍
結して、氷粒と濃縮水となる。次に、氷粒と濃縮水を集
積し氷に成長させながら超音波を照射する。これによ
り、氷粒に取り込まれた気泡（気泡には溶剤が取り込ま
れている）が取り除かれる。この結果、氷粒は純水に近
い氷に成長して、濃縮水と分離される。また、超音波を
照射することで、氷と水との界面に存在する高濃縮水を
氷表面より除去し取り込みを抑制することができる。

【００１１】このように、氷粒に超音波を照射すること
で、短時間で溶剤を吸収した水を氷結させても、氷粒に
取り込まれた気泡（溶剤）が取り除かれるため、綺麗な
氷が製氷される。このため、溶剤を余り含まない綺麗な
氷を融解し水として再利用することができ、例えば、こ
の溶解水を排ガス回収装置の処理槽へ補給した場合、新
鮮水の補給水量を削減することができる。

【００１２】また、氷と分離された濃縮水の溶剤の濃度
は高くなっており、この高濃度の溶剤を含有する濃縮水
を洗浄剤、燃料、平版印刷版に塗布する塗布液として使
用することも可能となる。

【００１３】請求項２に記載の発明は、溶剤を吸収した
水を凍結し、溶剤を含まない氷と溶剤を含有する濃縮水
とに分離する凍結濃縮分離装置において、前記溶剤を吸
収した水を凍結する製氷機と、前記製氷機の凍結面から
氷粒を掻き落とす掻き部材と、前記掻き部材で掻き落さ
れた氷粒と濃縮水を集積する保冷タンクと、前記保冷タ
ンク内の氷粒へ超音波を照射する超音波照射手段と、前
記保冷タンク内で成長した氷と濃縮水を分離する分離手
段と、を有することを特徴としている。

【００１４】上記構成の発明では、製氷機で溶剤を吸収
した水を凍結させ、製氷機の凍結面に氷結した氷粒を掻
き部材で掻き落とす。掻き落とされた氷粒と濃縮水は保
冷タンクに集積される。この保冷タンクでは、氷粒が成
長して氷となるように、保冷するだけでよい。

【００１５】保冷タンクに集積された氷粒には、超音波
照射手段によって超音波が照射される。これにより、氷
粒に取り込まれた気泡が取り除かれ、氷粒は純水に近い
氷に成長し、濃縮水と分離する。そして、分離手段によ
り、純水に近い氷と濃縮水とに分離され、それぞれの用
途に利用される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００１７】図１及び図２に示すように、本形態に係る
凍結濃縮分離装置２２は、排ガスを回収する気液接触装
置１０に処理ラインに組み込まれている。

【００１８】気液接触装置１０の処理槽１４には、補給
管２４が接続されている。この補給管２４には、ポンプ
２０が設けられており、ポンプ２０を作動させること
で、貯留タンク５２から処理水として新鮮な水及び後述
するリサクル水が補給される。また、処理槽１４の側壁
に接続された給水管２６には送液ポンプ２８が設けられ
ており処理塔１２の頂部へ水が揚水される。処理塔１２
の頂部へ揚水された水は散水装置３２によって、下方へ
向けて散水される。

【００１９】一方の処理塔１２の外周壁には、プラント
Ｐから排出された揮発性有機化合物（ＶＯＣ）ガスが取
り込まれるガス管３４が接続されており、連続して処理
塔１２内へＶＯＣガスが送られてくる。

【００２０】このガス管３４から処理塔１２へ取り込ま
れたＶＯＣガスは上昇しながら散水装置３２で散水され
た水と接触してバッチ処理され、含有する溶剤の濃度が
低下される。そして、水と接触したＶＯＣガスは、処理
塔１２の頂部に接続された排気管４０を通じて環境に影
響を与えないガスとして大気に放出される。

【００２１】また、処理槽１４には、排水管４４が接続
されている。排水管４４には、電磁弁７８が設けられて
おり、この電磁弁７８を操作することで、処理槽１４の
水が中間タンク１６へ排水される。

【００２２】そして、処理槽１４に補給管２４から補給
される水量と処理槽１４から排水される水量は、ほぼ同
じとされており、バッチ処理でＶＯＣガスを止めること
なく、溶剤を回収できる構成となっている。

【００２３】一方、処理槽１４には、濃度センサ８０が
設けられており、処理槽１４の溶剤濃度を検出して、制
御部８４へ信号を送る。制御部８４は、電磁弁７８及び
ポンプ２０と接続されており、濃度センサ８０の検出結
果に基づき、処理槽１４内の水を入れ替えるようになっ
ている。

【００２４】ここで、濃度センサ８０が検出した処理槽
１４内の水の溶剤濃度が所定値以上になると、ポンプ２
０を作動させ、補給管２４を通じて新鮮な水を処理槽１
４へ送ると共に、電磁弁７８を開き排水管４４から溶剤
濃度が高い水を排水して、処理槽１４の中を新鮮水に置
き換える。

【００２５】以上のような操作を繰り返すことにより、
ＶＯＣガス中の溶剤を高効率で捕集することができ、ま
た、排水される水の溶剤濃度も高濃度となる。このた
め、次工程の回収効率が上がり、設備コスト及びランニ
ングコストが削減できる。

【００２６】なお、気液接触方式としては、散水方式、
充填方式が知られているが、方式についてば特定されな
い。また、気液接触のユニットの数は、本形態のように
１つに特定されるものでなく、複数あってもよい。

【００２７】さらに、処理対象となる揮発性有機化合物
ガス濃度は、１００ｐｐｍ以上が好ましく、１０００ｐ
ｐｍ以上が顕著な効果が現れる。また、溶剤ガスの種類
として、水との溶解度パラメータの差が１９（ｃａｌ・
ｃｍ^-3）^1/2以内が好ましく、１５（ｃａｌ・ｃｍ^-3）
^1/2以内がより好ましい（溶解度パラメータ：Ｈｉｌｄ
ｅｂｒａｎｄの溶解パラメータ）。

【００２８】さらに、揮発性有機化合物の溶剤は水溶性
であればよく、メチルエチルケトンに限定されず、メタ
ノール、エタノール、及びｎ−プロパノール等のアルコ
ール類、エチレングリコール等の多価アルコール類、ア
セトン、メチルアセトン、及びシクロヘキサン等のケト
ン類、ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、及び乳酸エチル等のエステル類でもよい。さらに、
混合溶剤ガスでも処理可能である。

【００２９】さらに、補給される水の温度は３０℃以下
が好ましく、１５℃以下がより好ましい。また、補給さ
れる水の溶剤濃度は２０００ｐｐｍ以下が好ましい。さ
らに、本例では、ＶＯＣガス中の溶剤を回収する処理水
として水を使用したが、汚泥水や微生物を含む活性汚泥
でも同様な効果を得ることができる。

【００３０】次に、中間タンク１６に貯留された１バッ
チ分の排水をどのようにリサイクル水とするかを説明す
る。

【００３１】電磁切替え弁１８を操作することで、中間
タンク１６に貯留された溶剤を含有する水（以下「溶
液」という）が、供給管３８を通じて保冷タンク３０へ
送水される。保冷タンク３０は、断熱保冷材で覆われて
おり、後述する氷粒Ｃを集積保冷して氷を成長させる。
保冷タンク３０を積極的に冷却しないのは、冷却面に氷
結して溶剤が取り込まれることを防止するためである。

【００３２】保冷タンク３０の底部と製氷機５４の底部
とは送水管４６で接続されており、送液ポンプ４８によ
って、製氷機５４の凍結筒３６の中を下から上に向って
未凍結の溶液が流れる。円筒状の凍結筒３６の外周面に
は、冷媒が循環する冷却コイル４７が配置されており、
凍結筒３６へ送水された溶液が凍結面３６Ａに氷結す
る。

【００３３】また、図３に示すように、凍結筒３６の軸
心部には駆動モータ４２で回転するシャフト９４が配置
されている。シャフト９４には、らせん状に湾曲したブ
レード９２が取付けられており、ブレード９２の外周部
は凍結面３６Ａに近接している。このブレード９２を回
転させることにより、凍結面３６Ａに氷結した氷粒Ｃが
掻き落とされる構成である。

【００３４】また、凍結筒３６の上部には、送氷管９６
が接続されており、送液ポンプ４８の圧力でブレード９
２で掻き落とされた氷粒Ｃと濃縮された濃縮水が保冷タ
ンク３０へ送られる。保冷タンク３０の中には、超音波
発信子９０が配置されている。超音波発信子９０には、
印加電圧を調整することで出力と発信周波数を調整する
ことができる発信器１００に接続されている。

【００３５】この構成では、図４に示すように、浮遊し
ている氷粒Ｃに向って超音波発信子９０から超音波を照
射して超音波振動を与えることで、氷粒Ｃの中の溶剤ガ
スを含んだ微小な気泡１０２が氷粒Ｃから取り除かれ、
純水な氷が生成される。また、超音波を照射すること
で、氷と水との界面に存在する高濃縮水を氷表面より除
去し取り込みを抑制することができる。

【００３６】なお、本実施例では、保冷タンク３０の壁
面に氷粒が氷結することを避けるために、積極的に保冷
タンク３０を冷却しないようにしたが、保冷タンク３０
の中での氷結速度を上げるために、保冷タンク３０を冷
却する場合、壁面の着氷は超音波振動を与えることで、
キャビテーション作用により剥離させることもできる。

【００３７】また、超音波発信子９０はなるべく氷粒Ｃ
に近い位置へ配置することが好ましく、また、保冷タン
ク３０の中ではなく、保冷タンク３０の外側に取付け、
保冷タンク３０自体を超音波振動させ氷粒Ｃに超音波振
動を付与することで、微小な気泡１０２を氷粒Ｃから取
り除くこともできる。

【００３８】一方、保冷タンク３０の上部壁面にはハッ
チ１０４が設けられており、このハッチ１０４を開放す
ることで溶剤を殆ど含まない成長した氷が投入路１０６
を通じて蓄氷タンク５６へ一旦蓄氷される。なお、氷と
共に投入路１０６へ流れた濃縮水は、投入路１０６の途
中に設けられたスクリーニング部１０８で分離され、受
け皿１１２を介してリターン管１１０を通じて製氷機５
４へ送られる。

【００３９】また、保冷タンク３０には、図示しない液
面センサが設けられており、氷と濃縮水が保冷タンク３
０から取り出されると、電磁切替え弁１８が操作され、
中間タンク１６から所定の液面になるまで溶液が保冷タ
ンク３０へ供給される。

【００４０】なお、蓄氷タンク５６へ一旦蓄氷された氷
は、その後、冷水（或は氷粒の混じった水）としてポン
プ５８で冷水管６２を通じて熱交換器６０へ送られる。
このように、氷を蓄氷して冷水として供給することで、
熱交換器６０へ安定した冷媒の供給が可能となる。この
熱交換器６０は、冷水の冷熱を利用するもので、工場内
の空調等に使用されている。

【００４１】さらに、熱交換器６０で熱交換された冷水
（溶剤を殆ど含有しない水）は、リサイクル水として貯
留タンク５２へ送られ、処理槽１４へ再び送水される。

【００４２】また、保冷タンク３０の底部には、濃縮管
５０が接続されている。電磁弁５１を開くと、高濃度の
溶剤を含有する濃縮水が蒸留器６４へ送られる。蒸留器
６４は、溶剤と水との沸点の差を利用して気化によって
溶剤と水を分離するもので、蒸留塔６６へ高濃度の濃縮
水が供給口６８から投入される。蒸留塔６６内では、蒸
気と液とが接触し、低沸成分の溶剤が蒸気の方に集ま
り、高沸成分の水が液の方に多く集まる。

【００４３】これにより、溶剤が蒸発蒸気として排気管
７０を通じて凝縮器７２へ送られ、凝縮器７２で凝縮さ
れることにより、高濃度の溶剤を含む溶液として回収タ
ンク７４へ回収される。また、溶剤と分離された水は、
排水口７６から排水され、送水ポンプ８６を備えた送水
管８２を通じて、貯留タンク５２へ送られる。

【００４４】次に、本発明の効果を実証するために、図
４に示す表のように、異なる条件で製氷テストを行って
見た。なお、本発明はこの実験の数値に限定されるもの
ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り本発明に包含
される。

【００４５】プラントＰから排出されたメタノールを含
有する排ガスから、気液接触装置としてスクラバーにて
メタノールを回収した。

【００４６】メタノールを含有する排ガスを１．０Ｎｍ
³／ｍｉｎの割合で処理搭１２に導入した。排ガス中の
メタノールの含有量は３０００ｐｐｍであった。処理槽
１４から汲み上げた水を処理塔１２の散水装置３２から
散水し、排ガスを導入してバッチ処理したところ、処理
槽１４から排出された水中のメタノール濃度は３０００
０ｐｐｍとなった。

【００４７】この溶剤としてのメタノール濃度３０００
０ｐｐｍの溶液を凍結濃縮分離装置２２の中間タンク１
６へ貯溜し、５０ｋｇの溶液を凍結濃縮分離処理した。

【００４８】実験では、超音波は照射せずに３０ｋｇ
の氷を製氷した。３０ｋｇとは、保冷タンク３０から取
り出した氷量をいう。この３０ｋｇの氷を製氷する製氷
時間（３０ｋｇの氷が保冷タンク３０で成長する時間）
が８時間であった。そして、氷の溶剤含有濃度は２５０
００ｐｐｍであり、氷３０ｋｇを取り除いた後、２０ｋ
ｇに濃縮された濃縮水の溶剤濃度は３７５００ｐｐｍで
あった。

【００４９】実験では、出力１００Ｗ、周波数２８Ｋ
Ｈｚの超音波を照射しながら保冷タンク３０で氷を成長
させた。３０ｋｇの氷を製氷する製氷時間は６時間であ
り、氷の溶剤含有濃度は１５０００ｐｐｍ、濃縮された
濃縮水の溶剤濃度は５２５００ｐｐｍとなった。なお、
超音波とは周波数２０ＫＨｚ以上の人には聞えない音を
いい、この音波にはない超音波の振動エネルギーを利用
することで、水に近い氷を短い時間で製氷することがで
きた。

【００５０】実験では、周波数２８ＫＨｚの超音波を
照射し、振動エネルギーのパワーを上げるために出力３
００Ｗとし、保冷タンク３０で氷を成長させた。３０ｋ
ｇの氷を製氷する製氷時間は６時間であり、氷の溶剤含
有濃度は１４０００ｐｐｍ、濃縮された濃縮水の溶剤濃
度は５４０００ｐｐｍとなった。実験では、実験と
比較して超音波照射のパワーを上げることで、さらに綺
麗な氷を製氷することができる。

【００５１】実験では、出力５００Ｗ、周波数２８Ｋ
Ｈｚの超音波を照射して保冷タンク３０で氷を成長させ
た。３０ｋｇの氷を製氷する製氷時間は７時間であり、
氷の溶剤含有濃度は１７５００ｐｐｍ、濃縮された濃縮
水の溶剤濃度は４８７５０ｐｐｍとなった。実験で
は、超音波照射のパワーを上げて振動エネルギーが大き
くなり過ぎたため、若干氷の純度が落ち、製氷時間も長
くなったと考えられる。

【００５２】このように、実験と実験〜を比較す
れば判るように、氷を保冷タンクで成長させえる過程に
おいて、超音波を照射することで、短時間で溶剤を取り
込まない綺麗な氷を製氷できる。

【００５３】なお、超音波の周波数に関しては特に限定
する必要はないが、発信出力は５００Ｗ以下が好まし
い。

【００５４】また、凍結濃縮分離装置２２で濃縮した濃
縮水をそのまま洗浄液や重油等の代替燃料として再利用
してもよい。また、この濃縮水を蒸留器６４へ送る場
合、水中に含まれる溶剤成分濃度として、１％以上が好
ましく、１０％以上がより好ましい。

【００５５】さらに、熱交換された冷水は、活性汚泥等
を用いた廃水処理設備で分解処理してもよく、含有する
溶剤成分の濃度によっては（ＣＯＤ値、ＢＯＤ値が許容
値内であれば）、そのまま放流しても構わない。

【００５６】また、水スクラバーは、スプレー式、充填
式等、その方式は限定されず、水にガスを吸収させる方
式はスクラバーでなくてもよい。さらに、凍結装置２２
で濃縮された溶剤を含有する水を溶剤と水に分離する手
段として、蒸留器６４を使用したが、膜分離装置、遠心
分離装置等を用いても良い。

【００５７】ここで、ＶＯＣガスを発生する製造工程の
１つであるＰＳ版の製造工程を簡単に説明しておく。

【００５８】ＰＳ版は、９９．５重量％アルミニウム
に、銅を０．０１重量％、チタンを０．０３重量％、鉄
を０．３重量％、ケイ素を０．１重量％含有するＪＩＳ
―Ａ１０５０アルミニウム材の厚み０．３０ｍｍ圧延板
を、４００メッシュのパミストン（共立窯業製）の２０
重量％水性懸濁液と、回転ナイロンブラシ（６，１０−
ナイロン）とを用いてその表面を砂目立てした後、よく
水で洗浄した。

【００５９】これを１５重量％水酸化ナトリウム水溶液
（アルミニウム４．５重量％含有）に浸漬してアルミニ
ウムの溶解量が５ｇ／ｍ² になるようにエッチングした
後、流水で水洗した。さらに、１重量％硝酸で中和し、
次に０．７重量％硝酸水溶液（アルミニウム０．５重量
％含有）中で、陽極時電圧１０．５ボルト、陰極時電圧
９．３ボルトの矩形波交番波形電圧（電流比ｒ＝０．９
０、特公昭５８−５７９６号公報実施例に記載されてい
る電流波形）を用いて１６０クーロン／ｄｍ²の陽極時
電気量で電解粗面化処理を行った。水洗後、３５℃の１
０重量％水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬して、アルミ
ニウム溶解量が１ｇ／ｍ² になるようにエッチングした
後、水洗した。次に、５０℃３０重量％の硫酸水溶液中
に浸漬し、デスマットした後、水洗した。

【００６０】さらに、３５℃の硫酸２０重量％水溶液
（アルミニウム０．８重量％含有）中で直流電流を用い
て、多孔性陽極酸化皮膜形成処理を行った。すなわち電
流密度１３Ａ／ｄｍ² で電解を行い、電解時間の調節に
より陽極酸化皮膜重量２．７ｇ／ｍ² とした。ジアゾ樹
脂と結合剤を用いたネガ型感光性平版印刷版を作成する
為に、この支持体を水洗後、７０℃のケイ酸ナトリウム
の３重量％水溶液に３０秒間浸漬処理し、水洗乾燥し
た。

【００６１】以上のようにして得られたアルミニウム支
持体は、マクベスＲＤ９２０反射濃度計で測定した反射
濃度は０．３０で、ＪＩＳＢ００６０１に規定する中
心線平均粗さＲ_aは０．５８μｍであった。

【００６２】次に上記支持体にメチルメタクリレート／
エチルアクリレート／２−アクリルアミド−２−メチル
プロパンスルホン酸ナトリウム共重合体（平均分子量約
６万）（モル比５０／３０／２０）の１．０重量％水溶
液をロールコーターにより乾燥後の塗布量が０．０５ｇ
／ｍ² になるように塗布した。

【００６３】さらに、塗布液として下記感光液−１を、
本形態で用いたバーコーターを用いて塗布し、１１０℃
で４５秒間乾燥させた。乾燥塗布量は２．０ｇ／ｍ² で
あった。感光液−１ジアゾ樹脂−１０．５０ｇ結合剤−１５．００ｇスチライトＨＳ−２（大同工業(株)製）０．１０ｇビクトリアピュアブルーＢＯＨ０．１５ｇトリクレジルホスフェート０．５０ｇジピコリン酸０．２０ｇＦＣ−４３０（３Ｍ社製界面活性剤）０．０５ｇ溶剤１−メトキシ−２−プロパノール２５．００ｇ乳酸メチル１２．００ｇメタノール３０．００ｇメチルエチルケトン３０．００ｇ水３．００ｇ上記のジアゾ樹脂―１は、次ぎのようにして得たもので
ある。まず、４−ジアゾジフェニルアミン硫酸塩（純度
９９．５％）２９．４ｇを２５℃にて、９６％硫酸７０
ｍｌに徐々に添加し、かつ２０分間攪拌した。これに、
パラホルムアルデヒド（純度９２％）３．２６ｇを約１
０分かけて徐々に添加し、該混合物を３０℃にて、４時
間攪拌し、縮合反応を進行させた。なお、上記ジアゾ化
合物とホルムアルデヒドとの縮合モル比は１：１であ
る。この反応生成物を攪拌しつつ氷水２リットル中に注
ぎ込み、塩化ナトリウム１３０ｇを溶解した冷濃厚水溶
液で処理した。この沈澱物を吸引濾過により回収し、部
分的に乾燥した固体を１リットルの水に溶解し、濾過
し、氷で冷却し、かつ、ヘキサフルオロリン酸カリ２３
ｇを溶解した水溶液で処理した。最後に、この沈澱物を
濾過して回収し、かつ風乾して、ジアゾ樹脂−１ｇを得
た。

【００６４】結合剤−１は、２−ヒドロキシエチルメタ
クリレート／アクリロニトリル／メチルメタクリレート
／メタクリル酸共重合体（重量比５０／２０／２６／
４、平均分子量７５，０００、酸含量０．４ｍｅｑ／
ｇ）の水不溶性、アルカリ水可溶性の皮膜形成性高分子
である。

【００６５】スチライトＨＳ−２（大同工業(株)製）
は、結合剤よりも感脂性の高い高分子化合物であって、
スチレン／マレイン酸モノ−４−メチル−２−ペンチル
エステル＝５０／５０（モル比）の共重合体であり、平
均分子量は約１００，０００であった。このようにして
作成した感光層の表面に下記の様にしてマット層形成用
樹脂液を吹き付けてマット層を設けた。

【００６６】マット層形成用樹脂液としてメチルメタク
リレート／エチルアクリレート／２−アクリルアミド−
２−メチルプロパンスルホン酸（仕込重量比６５：２
０：１５）共重合体の一部をナトリウム塩とした１２％
水溶液を準備し、回転霧化静電塗装機で霧化頭回転数２
５，０００ｒｐｍ、樹脂液の送液量は４．０ｍｌ／分、
霧化頭への印加電圧は−９０ｋＶ、塗布時の周囲温度は
２５℃、相対湿度は５０％とし、塗布液２．５秒で塗布
面に蒸気を吹き付けて湿潤させ、ついで湿潤した３秒後
に温度６０℃、湿度１０％の温風を５秒間吹き付けて乾
燥させた。マットの高さは平均約６μｍ、大きさは平均
約３０μｍ、塗布量は１５０ｍｇ／ｍ² であった。

【００６７】

【発明の効果】本発明は上記構成としたので、短時間で
溶剤が可能な限り含まれない氷を製氷することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本形態に係る凍結濃縮分離装置が使用された気
液接触装置を示す斜視図である。

【図２】本形態に係る凍結濃縮分離装置が使用された気
液接触装置を示すブロック図である。

【図３】製氷機を一部切り欠いた斜視図である。

【図４】保冷タンクで氷粒から気泡が抜け出す様子を示
す説明図である。

【図５】製氷実験結果を示す表である。

【図６】従来の気液接触装置を示す側面図である。

【符号の説明】

３０保冷タンク５０濃縮管（分離手段）５４製氷機９０超音波発信子（超音波照射手段）９２ブレード（掻き部材）１００発信器（超音波照射手段）１０４ハッチ（分離手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｄ 9/04 Ｂ０１Ｄ 9/04 Ｂ０１Ｊ 19/10 Ｂ０１Ｊ 19/10 Ｆ２５Ｃ 1/00 Ｆ２５Ｃ 1/00 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶剤を吸収した水を凍結し、溶剤を含ま
ない氷と溶剤を含有する濃縮水とに分離する凍結濃縮分
離方法において、前記溶剤を吸収した水を製氷機で凍結し氷粒を製氷する
工程と、前記氷粒を集積し氷に成長させながら超音波を
照射して氷粒の中の気泡を取り除く工程と、成長した氷
と濃縮水とに分離する工程と、を有することを特徴とす
る凍結濃縮分離方法。
【請求項２】溶剤を吸収した水を凍結し、溶剤を含ま
ない氷と溶剤を含有する濃縮水とに分離する凍結濃縮分
離装置において、前記溶剤を吸収した水を凍結する製氷機と、前記製氷機
の凍結面から氷粒を掻き落とす掻き部材と、前記掻き部
材で掻き落された氷粒と濃縮水を集積する保冷タンク
と、前記保冷タンク内の氷粒へ超音波を照射する超音波
照射手段と、前記保冷タンク内で成長した氷と濃縮水を
分離する分離手段と、を有することを特徴とする凍結濃
縮分離装置。