JP2011136276A - Hollow yarn membrane module and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中空糸膜モジュールおよびその製造方法に関し、特には、中空糸束の端部をポッティング剤により筒状ケース端部に固定する構成において製造時のポッティング剤の液上がりを防止することができる中空糸膜モジュールおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a hollow fiber membrane module and a method for manufacturing the same, and in particular, in a configuration in which the end of a hollow fiber bundle is fixed to the end of a cylindrical case with a potting agent, the potting agent can be prevented from overflowing during manufacturing. The present invention relates to a hollow fiber membrane module that can be produced and a method for producing the same.
図6は、従来の一般的な中空糸膜モジュールの構成を示す断面図である。
図6に示すように、このモジュール101は、選択的透過性を有する多数の中空糸膜を束ねた中空糸束102と、それが収容される筒状のケース103とを備えており、中空糸束102の各端部はポッティング剤(管板)112によって筒状ケース103の各端部に固着されている。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional general hollow fiber membrane module.
As shown in FIG. 6, this
このような中空糸膜モジュール101の製造方法としては、例えば特許文献1(特開2009−125642)に記載されているものが知られている。この製造方法によれば、中空糸束102を筒状ケース103内に入れた状態でケース端部からポッティング剤112を充填し、そのポッティング剤を硬化させる。これにより、中空糸束102と筒状ケースと103(および中空糸膜どうし)が固着される。
As a manufacturing method of such a hollow
ところで、特許文献1の製造方法のように流動性のあるポッティング剤を充填する方法の場合、特にポッティング剤の粘度が低いときには、いわゆるポッティング剤の「液上がり」の問題が生じうる。すなわち、図6の符号Aで示す部分のように、毛管現象により、ポッティング剤がケース103の内壁に沿って吸い上がる現象が生じうる。このような「液上がり」が生じた場合、ポッティング剤によってパージ用ガスの出入口110、111が閉塞されてしまうおそれがある。
また、「液上がり」が生じない場合であっても、ポッティング剤の表面張力によって中空糸束102とケース103との隙間が小さくなってしまい(特に出入口110、111付近において)、パージガスが流れにくくなるという問題もある。また、中空糸束102とケース103との隙間が小さくなると、中空糸束に均一にパージガスが流れず、パージガスがショートパスしてしまうという問題もある。
By the way, in the case of a method of filling a fluid potting agent as in the manufacturing method of
Further, even when “liquid overflow” does not occur, the gap between the
本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、中空糸束の端部をポッティング剤により筒状ケース端部に固定する構成において製造時のポッティング剤の液上がりを防止することができる中空糸膜モジュールおよびその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to prevent the potting agent from rising during manufacture in a configuration in which the end of the hollow fiber bundle is fixed to the end of the cylindrical case with the potting agent. It is an object of the present invention to provide a hollow fiber membrane module that can be prevented and a method for manufacturing the same.
本発明の要旨は以下に存する。
1.複数の中空糸膜が集合した中空糸束の端部がポッティング剤により筒状ケースの端部に固定された中空糸膜モジュールであって、
前記中空糸束の端部付近に該中空糸束の太さを規制する部材が設けられていることを特徴とする、中空糸膜モジュール。
The gist of the present invention is as follows.
1. A hollow fiber membrane module in which an end of a hollow fiber bundle in which a plurality of hollow fiber membranes are assembled is fixed to an end of a cylindrical case by a potting agent,
A hollow fiber membrane module, characterized in that a member for regulating the thickness of the hollow fiber bundle is provided near the end of the hollow fiber bundle.
このような構成によれば、「中空糸束の太さを規制する部材」が中空糸束の端部付近(すなわちポッティング剤が充填される位置付近)に設けられており、その位置では中空糸束の太さが部分的に細くなり、中空糸束と筒状ケースとの間に隙間が確保される。このように隙間が確保される結果、毛管現象が生じにくくなり、ポッティング剤の液上がりが防止される。 According to such a configuration, the “member for regulating the thickness of the hollow fiber bundle” is provided near the end of the hollow fiber bundle (that is, near the position where the potting agent is filled), and at that position, the hollow fiber bundle is hollow. The thickness of the bundle is partially reduced, and a gap is secured between the hollow fiber bundle and the cylindrical case. As a result of ensuring the gap as described above, the capillary phenomenon hardly occurs, and the potting agent is prevented from rising.
2.前記太さを規制する部材が、前記中空糸束に取り付けられるリングである、上記1に記載の中空糸膜モジュール。
「リング」としては、中空糸束の太さを制限できるものであればよく、伸縮性のあるリングであってもよいし、伸縮性のないリングであってもよい。
2. 2. The hollow fiber membrane module according to 1 above, wherein the member that regulates the thickness is a ring attached to the hollow fiber bundle.
The “ring” may be any ring that can limit the thickness of the hollow fiber bundle, and may be a stretchable ring or a non-stretchable ring.
3.前記リングは、伸縮性のあるOリングである、上記2に記載の中空糸膜モジュール。 3. 3. The hollow fiber membrane module according to 2 above, wherein the ring is a stretchable O-ring.
4.前記リングの外周部分が、前記筒状ケースの内面に密着している、上記2または3に記載の中空糸膜モジュール。
このような構成によれば、筒状ケースの内部に流入しようとするポッティング剤を当該リングによって堰き止めることができるので、より確実にポッティング剤の液上がりを防止することができる。
4). The hollow fiber membrane module according to 2 or 3 above, wherein an outer peripheral portion of the ring is in close contact with an inner surface of the cylindrical case.
According to such a configuration, the potting agent about to flow into the inside of the cylindrical case can be blocked by the ring, so that the potting agent can be prevented from rising more reliably.
5.前記筒状ケースの胴部に、パージガスを取り入れるための入口およびパージガスを排出するための出口が設けられており、
前記太さを規制する部材が前記入口および/または前記出口より端部側であって該入口および/または出口の付近に設けられている、上記1〜4のいずれか1項に記載の中空糸膜モジュール。
このような構成によれば、パージガスの入出口付近において中空糸束と筒状ケースとの間の隙間が確保されるので、中空糸束に均一にパージガスを流すことができる(詳細は図面を参照して後述する)。
なお、ここにいう「付近」とは、「太さを規制する部材」が設けられていることによって生じる隙間が上記入口および/または出口のところに形成される程度に近いことをいう。
5. The barrel of the cylindrical case is provided with an inlet for introducing purge gas and an outlet for discharging purge gas,
The hollow fiber according to any one of the above 1 to 4, wherein the member that regulates the thickness is provided on an end side of the inlet and / or the outlet and in the vicinity of the inlet and / or the outlet. Membrane module.
According to such a configuration, a gap between the hollow fiber bundle and the cylindrical case is secured in the vicinity of the purge gas inlet / outlet, so that the purge gas can uniformly flow through the hollow fiber bundle (refer to the drawings for details). And will be described later).
Here, “near” means that a gap formed by providing “a member that regulates the thickness” is close to the degree at which the gap is formed at the inlet and / or outlet.
6.複数の中空糸膜が集合した中空糸束の端部がポッティング剤により筒状ケースの端部に固定された中空糸膜モジュールを製造する方法であって、
中空糸束を前記筒状ケースの内部に入れる工程と、
前記中空糸束の端部付近にリングを取り付ける工程と、
前記中空糸束が入れられた前記筒状ケースの端部にポッティング剤を充填する工程と、
前記ポッティング剤を硬化させて、前記中空糸膜間および前記中空糸束と前記筒状ケースとを固着させる工程と、
を含むことを特徴とする、中空糸膜モジュールの製造方法。
6). A method for producing a hollow fiber membrane module in which an end of a hollow fiber bundle in which a plurality of hollow fiber membranes are assembled is fixed to an end of a cylindrical case by a potting agent,
Placing the hollow fiber bundle into the cylindrical case;
Attaching a ring near the end of the hollow fiber bundle;
Filling a potting agent into an end of the cylindrical case in which the hollow fiber bundle is placed;
Curing the potting agent to fix between the hollow fiber membranes and the hollow fiber bundle and the cylindrical case;
A process for producing a hollow fiber membrane module, comprising:
7.前記リングが伸縮性のある材質からなるOリングである、上記6に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 7). 7. The method for producing a hollow fiber membrane module according to 6 above, wherein the ring is an O-ring made of a stretchable material.
上述したように本発明によれば、中空糸束の端部をポッティング剤により筒状ケース端部に固定する構成において製造時のポッティング剤の液上がりを防止することができる中空糸膜モジュールおよびその製造方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, the hollow fiber membrane module capable of preventing the potting agent from overflowing during production in the configuration in which the end of the hollow fiber bundle is fixed to the end of the cylindrical case with the potting agent, and its A manufacturing method can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施の一形態を説明する。
図1は、本発明の中空糸膜モジュール製造方法の一例によって製造されるモジュールの例を示す断面図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a module manufactured by an example of the hollow fiber membrane module manufacturing method of the present invention.
図1に示すように、この中空糸膜モジュール1は、両端が開口した筒状ケース3と、その内部に収納された中空糸束2とを備えている。中空糸束2は、複数の中空糸膜5を束ねたものであり筒状ケース3の長手方向に沿って配置されている。
As shown in FIG. 1, the hollow
筒状ケース3は一例として円筒状である。筒状ケース3の上下両端の開口部には、ポッティング剤を硬化させた管板12a、12bが形成されており、これにより各開口部が閉塞されている。各中空糸膜5の端部は、各管板12を厚み方向に貫通して外部に露出しており、これにより、ガスが、各中空糸膜1の一方の端部から当該膜の内部に送り込まれ、他方の端部から排出されるようになっている。
The
なお、中空糸膜5そのものは特に限定されるものではなく、分離対象物や分離条件に適合した材料で形成されたものを好適に用いることができる。例えば、ポリオレフィン、ポリブタジエン、シリコーン樹脂、セルロース系高分子、ポリアミド、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィッド、ポリアリレート、ポリカーボネートなどのエラストマー材料やガラス状ポリマー材料でもよく、さらに、ゼオライトなどのセラミックス材料、炭素材料、ポリマーを部分炭素化した材料、カルド型ポリイミドなどの剛直なポリマー材料、及び、前記材料を含む複合材料でもよい。中空糸膜の種類も、多孔質膜、逆浸透膜、ガス分離膜であってもよく、対称膜であっても非対称膜であってもよい。
In addition, the
中空糸膜は一例として内径φ280μm、外径φ410μmのものを利用することができる。
中空糸膜の本数は一例として下記の通りである。
ケース内径φ10mmの場合:340本
ケース内径φ18mmの場合:960本
ケース内径φ26mmの場合:1960本
As an example, a hollow fiber membrane having an inner diameter of 280 μm and an outer diameter of 410 μm can be used.
The number of hollow fiber membranes is as follows as an example.
Case inner diameter φ10 mm: 340 Case inner diameter φ18 mm: 960 Case inner diameter φ26 mm: 1960
中空糸束2は、例えば、ボビンに巻装した中空糸膜を多角形の巻替治具に巻き取り、この治具に巻き替えられた多数本からなる中空糸膜の一辺をカットすることにより成型することができる(例えば特公平7−106302号公報等参照)。このときの中空糸束2において、中空糸膜5は、筒状ケース3の長手方向に実質的に平行に配列される。
また、中空糸膜5を、図示しない綾巻機によって巻芯軸の回転速度とトラバース速度を制御することによって、巻芯軸に0°<θ<90°の適宜の巻付角θをもって綾巻状に巻付け、その後巻芯軸を抜きとることによって複数層の中空糸膜束3を形成することができる。
The
Further, the
ポッティング剤としては熱可塑性樹脂を利用することができる(この場合には、硬化ではなく加熱と冷却が必要になる)。または、エポキシ樹脂やウレタン樹脂からなる熱硬化性樹脂であっても構わない。この熱硬化性樹脂組成物では、硬化剤、硬化促進剤、触媒などが好適に配合され、熱をかけて硬化される。なお、好適には、ウレタン樹脂からなる化学反応型樹脂であり、この樹脂組成では、主剤、硬化剤が好適に配合され、特に熱をかけることなく硬化できる。 A thermoplastic resin can be used as the potting agent (in this case, heating and cooling are required instead of curing). Alternatively, it may be a thermosetting resin made of an epoxy resin or a urethane resin. In this thermosetting resin composition, a curing agent, a curing accelerator, a catalyst, and the like are suitably blended and cured by applying heat. In addition, it is preferably a chemically reactive resin made of a urethane resin. In this resin composition, the main agent and the curing agent are suitably blended and can be cured without particularly applying heat.
再び図1を参照すると、筒状ケース3の胴部には、パージガスを取り入れるための入口10と、パージガスを排出するための出口11とが設けられている。入口10は管板12aの近くに位置しており、出口11は管板12bの近くに位置している。
Referring to FIG. 1 again, the barrel portion of the
パージガス入口10およびパージガス出口11は、一つでも構わないし、複数でも構わない。小型のモジュールにおいては、パージガスの調節弁として、パージガス入口10にオリフィスを設置しても良い。その場合には、パージガス入口10は、1つであることが好ましい。
The
筒状ケース3の内部であって各管板12a、12bのやや内側には、該中空糸束2の太さを規制する部材(Oリング20a、20b)が設けられている。具体的には、管板12aと入口10との間にOリング20aが配置されており、管板12bと出口11との間にOリング20bが配置されている
Members (O-
図1に示すように、Oリング20a、20b(以下、単に「Oリング20」とも記載する)が取り付けられた部分では中空糸束2が細くなっている。これにより、Oリング20付近に隙間Sa、Sbが形成される(ここで、SaはOリングよりも内側の隙間を示し、SbはOリングよりも外側の隙間を示す)。
As shown in FIG. 1, the
後述するように、Oリング20は製造時においてポッティング剤を堰き止めて液上がりを防止する役割も果たすものである。限定されるものではないが、Oリング20の外周部分が筒状ケース103の内面に密着していてもよい。この場合、後述するポッティング剤の液上がりをより効果的に防止することができる。
As will be described later, the O-
なお、Oリング20の断面形状は、円形に限らず、矩形または多角形等であってもよく、また、その材質も特に限定されるものではなく例えばシリコーンゴム等であってもよい。
The cross-sectional shape of the O-
Oリングの配置位置は一例として下記の通りである(ケース端部からの距離)。
ケース内径φ10mmの場合:パージガス入口側が9mm、パージガス出口側が10mm(構造は上下非対称)
ケース内径φ18mmの場合:12mm(構造は上下対称)
ケース内径φ26mmの場合:8mmまたは12mm(構造は上下対称)
The arrangement position of the O-ring is as follows as an example (distance from the case end).
Case inner diameter φ10mm: 9mm on the purge gas inlet side and 10mm on the purge gas outlet side (structure is asymmetric vertically)
Case inner diameter φ18mm: 12mm (structure is vertically symmetrical)
Case inner diameter φ26mm: 8mm or 12mm (structure is vertically symmetrical)
次に、上記中空糸膜モジュール1の製造方法について図2、図3を参照して説明する。
この例では図2(a)に示すように、全体として略筒状のケース33が用意され、このケース33の両端部を切断することで、図1に示したような最終的な筒状ケース3が得られる(詳細下記)。
Next, a method for manufacturing the hollow
In this example, as shown in FIG. 2 (a), a substantially
まず、複数の中空糸膜5からなる中空糸の束を用意して図2(a)に示すようにその束をケース33内に挿入し、その後、ケース33の両端部のところで束を切り揃える。この状態では、中空糸束2全体の長さは、束2の両端部がケース33の両端部から出る程度となっている。
なお、以降の製造工程を作業性よく行うことができるように、また、後の工程で使用するポッティング剤が中空糸に吸込まれ、中空糸が封止されることの防止のために、束2の各端部は封止部7a、7bで封止される。
First, a bundle of hollow fibers made up of a plurality of
In order to perform the subsequent manufacturing process with good workability, and to prevent the potting agent used in the subsequent process from being sucked into the hollow fiber and sealing the hollow fiber, the
次いで、図2(b)に示すように、この中空糸束2の両端部にOリング20a、20bを取り付ける。
Next, as shown in FIG. 2 (b), O-
次いで、図3(c)に示すように、例えばプラスチック製のヘラ(不図示)で各Oリング20a、20bをケース33内へと押し込む。具体的には、Oリング20はパージガスの出入口10、11の付近まで押し込まれる。
Next, as shown in FIG. 3C, the O-
次いで、図3(d)に示すように、ケース33の各端部からポッティング剤を充填する。ポッティング剤を充填する方法としては、限定されるものではないが、例えば特許文献1記載のような方法を利用してもよい。
Next, as shown in FIG. 3 (d), a potting agent is filled from each end of the
具体的には、この方法は、
中空糸束が入れられた筒状ケースの端部に、ポッティング剤が入った袋の開口部を取り付ける工程と、その袋に外側から力を加えて内部の当該ポッティング剤を筒状ケースの端部へ移動させる工程と、そのポッティング剤を硬化させて、中空糸膜間、および、前記中空糸束と前記筒状ケースとを固着させる工程と、を含むものである。
なお、ポッティング剤を硬化させる工程においては、当該ポッティング剤の種類や配合等に応じて、適切な硬化工程が採用される。室温で静置する方法でもよいし、加熱処理を行うものであってもよい。
Specifically, this method
The step of attaching the opening of the bag containing the potting agent to the end of the cylindrical case containing the hollow fiber bundle, and applying the force from the outside to the bag, the inner potting agent is attached to the end of the cylindrical case. And the step of curing the potting agent to fix the space between the hollow fiber membranes and the hollow fiber bundle and the cylindrical case.
In the step of curing the potting agent, an appropriate curing step is employed depending on the type and composition of the potting agent. A method of standing at room temperature may be used, or a heat treatment may be performed.
本実施形態の製造方法によれば、図4に示すように、Oリング20付近(開口部側)に隙間Saが形成されており、この部分での毛管現象が生じにくくなっているため、隙間Saの存在しない従来の構成と比較して、ポッティング剤の液上がりが生じにくい。
また、仮にポッティング剤がOリング20のところまで流入したとしても、Oリング20を超えて内部に入り込むことはないので、ポッティング剤がパージガスの出入口(10)を塞ぐことはない。
According to the manufacturing method of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the gap Sa is formed in the vicinity of the O-ring 20 (opening side), and the capillary phenomenon is less likely to occur in this portion. Compared with the conventional configuration in which Sa does not exist, the potting agent does not easily rise.
Even if the potting agent flows into the O-
一方、図4に示すようにOリング20の内側(下側)には隙間Sbが形成されており、これにより、パージガス入口10から入ったガスが中空糸束2とケース3との間を良好に流れることができ(図の矢印参照)、その結果、中空糸束2に均一にパージガスを供給することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 4, a gap Sb is formed on the inner side (lower side) of the O-
再び図3を参照し、ポッティング剤が硬化した後、図3(d)の破線L1、L2の位置でケース33、ポッティング剤、および中空糸束32を切断する。これにより、図1に示したような中空糸膜モジュール1が得られる。
Referring to FIG. 3 again, after the potting agent is cured, the
以上、本発明の一形態について説明したが、本発明は上記したものに限定されるものではなく適宜変更可能である。
例えば、Oリング20に代わるものとして、輪ゴム、糸(例えば綿糸、中空糸、ナイロン糸)、金属線、チューブ(例えばナイロンチューブ)、粘着テープ等を利用してもよい。ただし、Oリングの場合、糸を縛るといった作業が不要であるため作業性の面で有利である。しかも、Oリングはその径の規格が多様であるため、選定しやすいという利点もある。
As mentioned above, although one form of this invention was demonstrated, this invention is not limited to what was mentioned above, It can change suitably.
For example, as an alternative to the O-
Oリングの硬さとしては、デュロメータ硬さで30HS〜90HS程度のものが利用可能である。特に、50HSの場合、比較的柔らかいため中空糸膜を傷つけにくく、作業性が良いため、好ましい。
Oリングの色は特に限定されるものではないが、例えば赤色や黒色といった有色のものであってもよいし、半透明色のものであってもよい。
As the hardness of the O-ring, a durometer hardness of about 30 HS to 90 HS can be used. In particular, 50HS is preferable because it is relatively soft and is difficult to damage the hollow fiber membrane and has good workability.
The color of the O-ring is not particularly limited, but may be a color such as red or black, or may be a translucent color.
Oリングの線径としては、φ0.5mm〜φ2.5mm程度を利用可能であるが、モジュールの一般的な製品サイズを考慮するとφ1.5mm程度が好ましい。一例として、次のようなものが好ましい。
ケース内径φ10mmの場合:呼び番号S6(線径φ1.5mm、内径φ5.5mm、外形φ8.5mm)
ケース内径φ18mmの場合:呼び番号S10(線径φ1.5mm、内径φ9.5mm、外形φ12.5mm)
ケース内径φ26mmの場合:呼び番号P18(線径φ2.4mm、内径φ17.8mm、外形φ22.6mm)
The wire diameter of the O-ring can be about φ0.5 mm to φ2.5 mm, but is preferably about φ1.5 mm considering the general product size of the module. As an example, the following is preferable.
Case inner diameter φ10 mm: Identification number S6 (wire diameter φ1.5 mm, inner diameter φ5.5 mm, outer diameter φ8.5 mm)
Case inner diameter φ18 mm: Identification number S10 (wire diameter φ1.5 mm, inner diameter φ9.5 mm, outer diameter φ12.5 mm)
Case inner diameter φ26 mm: Identification number P18 (wire diameter φ2.4 mm, inner diameter φ17.8 mm, outer diameter φ22.6 mm)
「中空糸束の太さを規制する部材」としては、中空糸束を締め付けるリング等に限らず、図5に示すように、筒状ケース3の内面に形成された、内側に張り出した環状の凸部35であってもよい。凸部35は、図1に示したリング20と同様に中空糸束2の一部を押さえ付け、これにより隙間Sa、Sbを形成することができる。その結果、上記実施形態同様、ポッティング剤の液上がりを防止し(隙間Saの効果)、かつ、パージガスの出入口付近においてガスを良好に流すことができる(隙間Sbの効果)。
The “member for regulating the thickness of the hollow fiber bundle” is not limited to a ring or the like for tightening the hollow fiber bundle, and as shown in FIG. 5, as shown in FIG. The
以下実施例によって本発明を更に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
〔実施例〕
図1に示すような、パージガス入口、及びパージガス出口を備えた、全長100mm、外径12mm、内径10mmのポリカーボネート製の筒状ケースを用いた。中空糸束は、外径400μm、内径300μmのポリイミド製非対称中空糸膜を340本束ねたものを用いた。
図2(a)に示すように中空糸束を筒状ケースに挿入したのち、中空糸膜の開口端は、ポッティング剤の浸入を防止するためにエポキシ接着剤で封をした。
The following examples further illustrate the present invention. In addition, this invention is not limited to the following Example.
〔Example〕
As shown in FIG. 1, a polycarbonate cylindrical case having a purge gas inlet and a purge gas outlet and having a total length of 100 mm, an outer diameter of 12 mm, and an inner diameter of 10 mm was used. As the hollow fiber bundle, a bundle of 340 polyimide asymmetric hollow fiber membranes having an outer diameter of 400 μm and an inner diameter of 300 μm was used.
After inserting the hollow fiber bundle into the cylindrical case as shown in FIG. 2 (a), the open end of the hollow fiber membrane was sealed with an epoxy adhesive to prevent the penetration of the potting agent.
次いで図2(b)に示すように、呼び番号S6、硬度50Hsの半透明シリコーンゴム製Oリング20a、20bを中空糸束の両端に取り付けた。
次いで、図3(c)に示すように、例えばプラスチック製のヘラ(不図示)で各Oリング20a、20bをケース33内へと押し込んだ。Oリング20aは、ケース端部から9mmの位置、Oリング20bは、ケース端部から10mmの位置まで押し込んだ。
ポッティング剤として、主剤のポリイソシアネート変性体1.8gと硬化剤のポリオール1.2gとを混合して調合したポリウレタン系ポッティング剤を用いた。
Next, as shown in FIG. 2B, semi-transparent silicone rubber O-
Next, as shown in FIG. 3C, the O-
As a potting agent, a polyurethane potting agent prepared by mixing 1.8 g of a polyisocyanate modified as a main agent and 1.2 g of a curing agent polyol was used.
ポッティング剤を移動させる工程としては、ポッティング剤を筒状ケースの端部に移動させ、中空糸束の各中空糸膜間及び中空糸束と筒状ケースとの間にポッティング剤を注入させるように移動させた。そして、ポッティング剤がOリング20a、20bと接触するところで、ポッティング剤厚みを維持し、変形しない状態で静置した。
As the step of moving the potting agent, the potting agent is moved to the end of the cylindrical case, and the potting agent is injected between the hollow fiber membranes of the hollow fiber bundle and between the hollow fiber bundle and the cylindrical case. Moved. Then, when the potting agent was in contact with the O-
この状態でポッティング剤を常温で硬化させ、中空糸束の各中空糸膜間及び中空糸束と筒状ケースとを固着させた。
筒状ケースの反対側の端部でも、同じ方法で、ポッティング剤によって中空糸束の各中空糸膜間及び中空糸束と筒状ケースとを固着させた。
In this state, the potting agent was cured at room temperature to fix the hollow fiber bundles between the hollow fiber membranes and the hollow fiber bundles and the cylindrical case.
Also at the opposite end of the cylindrical case, the same method was used to fix the hollow fiber bundles between the hollow fiber bundles and the hollow fiber bundle and the cylindrical case in the same manner.
次いで、中空糸束の各中空糸膜間及び中空糸束と筒状ケースとを固着させた筒状ケースの端部を、容器端から7mmの位置で切断切削機により切断し、中空糸束の各中空糸膜を開口させた。反対側の端部も同様に切断した。 Next, the hollow fiber bundle between the hollow fiber membranes and the end of the cylindrical case where the hollow fiber bundle and the cylindrical case are fixed are cut by a cutting cutter at a position 7 mm from the container end. Each hollow fiber membrane was opened. The opposite end was cut in the same manner.
このようにして、筒状ケース内に中空糸束が収納され両端部にポッティング剤の硬化物からなる管板が形成されたモジュールを得た。このモジュールの両端部に、混合ガス導入口を供えたキャップと非透過ガス排出口を備えたキャップとをそれぞれ気密になるように配置すると共に、非透過ガス排出口に連通した配管から、流量調節バルブを介して、非透過ガスの一部をパージガス導入口へ導入させるように配管を配置して除湿用中空糸膜モジュール(除湿モジュール)を得た。 In this way, a module was obtained in which a hollow fiber bundle was housed in a cylindrical case and tube plates made of a hardened potting agent were formed at both ends. At both ends of this module, a cap with a mixed gas inlet and a cap with a non-permeate gas outlet are arranged so as to be airtight, and the flow rate is adjusted from a pipe communicating with the non-permeate gas outlet. Piping was arranged so that a part of the non-permeating gas was introduced into the purge gas inlet through the valve to obtain a dehumidifying hollow fiber membrane module (dehumidifying module).
この除湿モジュールの混合ガス導入口に25℃、圧力0.7MPa、露点−5.5℃の湿潤空気を、流量22.1NL/minで供給したところ、乾燥空気出口より露点−21℃の乾燥空気が得られた。 When humid air of 25 ° C., pressure of 0.7 MPa, and dew point of −5.5 ° C. was supplied to the mixed gas inlet of this dehumidifying module at a flow rate of 22.1 NL / min, dry air having a dew point of −21 ° C. was supplied from the dry air outlet. was gotten.
1 中空糸膜モジュール
2 中空糸束
3 筒状ケース
5 中空糸膜
7a、7b 封止部
10、11 出入口
12a、12b 管板
20a、20b Oリング
Sa、Sb 隙間
35 凸部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記中空糸束の端部付近に該中空糸束の太さを規制する部材が設けられていることを特徴とする、中空糸膜モジュール。 A hollow fiber membrane module in which an end of a hollow fiber bundle in which a plurality of hollow fiber membranes are assembled is fixed to an end of a cylindrical case by a potting agent,
A hollow fiber membrane module, characterized in that a member for regulating the thickness of the hollow fiber bundle is provided near the end of the hollow fiber bundle.
前記太さを規制する部材は前記入口および/または前記出口より端部側であって該入口および/または出口の付近に設けられている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の中空糸膜モジュール。 The barrel of the cylindrical case is provided with an inlet for introducing purge gas and an outlet for discharging purge gas,
The hollow according to any one of claims 1 to 4, wherein the member that regulates the thickness is provided on an end side of the inlet and / or the outlet and in the vicinity of the inlet and / or the outlet. Yarn membrane module.
中空糸束を前記筒状ケースの内部に入れる工程と、
前記中空糸束の端部付近に、中空糸束の太さを規制するリングを取り付ける工程と、
前記中空糸束が入れられた前記筒状ケースの端部にポッティング剤を充填する工程と、
前記ポッティング剤を硬化させて、前記中空糸膜間および前記中空糸束と前記筒状ケースとを固着させる工程と、
を含むことを特徴とする、中空糸膜モジュールの製造方法。 A method for producing a hollow fiber membrane module in which an end of a hollow fiber bundle in which a plurality of hollow fiber membranes are assembled is fixed to an end of a cylindrical case by a potting agent,
Placing the hollow fiber bundle into the cylindrical case;
Attaching a ring for regulating the thickness of the hollow fiber bundle near the end of the hollow fiber bundle;
Filling a potting agent into an end of the cylindrical case in which the hollow fiber bundle is placed;
Curing the potting agent to fix between the hollow fiber membranes and the hollow fiber bundle and the cylindrical case;
A process for producing a hollow fiber membrane module, comprising:
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