JP2017148735A - Solvent separation method - Google Patents

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秀二郎 塩崎
Shujiro Shiozaki
秀二郎 塩崎
純一 金丸
Junichi Kanamaru
純一 金丸
武彦 大豊
Takehiko Otoyo
武彦 大豊
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an amount of a residual substance contained in a solvent-rich layer in a solvent separation and recovery system using a heat-phase separation substance.SOLUTION: A method of extracting a solvent from a supply flow includes at least: a first separation process in which a solvent-rich first permeation substance flow, which is made by counter-flowing or parallel-flowing a supply flow containing a solvent with a first permeation substance flow containing a heat-phase separation substance having an osmotic pressure through a semi-permeable membrane and in which the solvent is moved to the first permeation substance flow, is heated to a first separation temperature (T1) higher than a temperature (T0) which can thermally separate the heat-phase separation substance and not higher by 30°C than the temperature (T0) which can thermally separate, and is separated into a solvent-rich phase (A1) and a heat-phase separation substance-rich phase (B1); and a second separation process of further heating the B1 phase to a second separation temperature (T2) higher by 20°C and not higher by 115°C than the first separation temperature (T1), and separating into a solvent-rich phase (A2) and a heat-phase separation substance-rich phase (B2).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、溶液から溶媒を分離するための方法に関するものである。本発明は、例えば溶液からの水の分離に有用であり、特に無機塩を含む溶液からの水の分離に適している。   The present invention relates to a method for separating a solvent from a solution. The present invention is useful for separating water from a solution, for example, and is particularly suitable for separating water from a solution containing an inorganic salt.

溶質を含む溶液から溶媒を分離回収するプロセスは、工業的に広く実施されている。分離された、溶質を含まない高品位な溶媒は、例えば化学工業プロセス用途などに用いられる。溶媒の中でも、水は工業用途のみならず、農業用途や飲料物としても重要である。そのため、無機化合物や有機化合物、細菌等の不純物を含む水溶液から水を分離・精製するプロセスが必要とされている。水の分離精製方法としては、蒸留法や逆浸透法などがあるが、蒸留法は膨大な熱エネルギーを必要とし、逆浸透法は濃縮できる溶質濃度に限界があり、水の回収効率が十分ではない。そのため、水の分離回収を効率的に行うことのできるプロセスが望まれている。これに応えて、正浸透を利用した水の分離回収プロセスが検討されてきた。例えば、浸透圧により、溶液から膜を介して水を引く浸透物質として熱相分離物質を用い、熱により水を分離する正浸透プロセス(例えば、特許文献1)や、浸透物質として無機化合物を含む小分子を用い、その後の水の分離に熱相分離物質を用いる正浸透プロセス(例えば、特許文献2)がある。   A process for separating and recovering a solvent from a solution containing a solute is widely practiced industrially. The separated high-quality solvent containing no solute is used for, for example, a chemical industrial process. Among the solvents, water is important not only for industrial use but also for agricultural use and beverages. Therefore, a process for separating and purifying water from an aqueous solution containing impurities such as inorganic compounds, organic compounds, and bacteria is required. Water separation and purification methods include distillation and reverse osmosis methods, but distillation methods require enormous heat energy, and reverse osmosis methods have limitations on the concentration of solutes that can be concentrated. Absent. Therefore, a process that can efficiently separate and collect water is desired. In response, water separation and recovery processes using forward osmosis have been studied. For example, a forward osmosis process (for example, Patent Document 1) that uses a thermal phase separation substance as an osmotic substance that draws water from a solution through a membrane by osmotic pressure and separates water by heat, or includes an inorganic compound as an osmotic substance. There is a forward osmosis process (for example, Patent Document 2) that uses a small molecule and then uses a thermal phase separation material for water separation.

米国特許出願公開第2012/0267308号明細書US Patent Application Publication No. 2012/0267308 米国特許第8852436号明細書U.S. Pat. No. 8,852,436

上述の通り、正浸透プロセスにおいて熱相分離物質を用いる溶媒の分離回収システムは既に知られている。一般に、熱相分離物質を用いる正浸透プロセスにおいては、熱相分離により溶媒リッチ相と熱相分離物質リッチ相に分離する。このとき、溶媒リッチ相に熱相分離物質が一部残存したり、半透膜を通過した微量の溶質が溶け込んだりする。特に、特許文献2のような、浸透物質として無機化合物を含む小分子を用い、その後の水の分離に熱相分離物質を用いる正浸透プロセスでは、浸透物質として用いた無機化合物が、一部熱相分離物質を含む溶液に混入し、熱相分離したときに溶媒リッチ相に溶け込む。
溶媒リッチ相に残存した物質は、例えば膜によって除去されるが、残存した物質の濃度が高いと、残存物質の除去に要するエネルギーも高くなったり、膜を透過して精製溶媒中に混入する量が増加したりする。よって、熱相分離物質を用いる正浸透プロセスにおいては、溶媒リッチ相に含まれる残存物質の量を低減させることが必要である。
加えて、本発明者等の検討の中で、この溶媒リッチ相に溶け込んだ無機化合物は、特に溶媒が水の場合において配管の錆生成を促進する作用があることが判明し、錆生成をどのように抑制するかも化学工業プロセス上問題となることがわかってきた。
そこで、本発明は、熱相分離物質を用いる溶媒の分離回収システムにおいて、溶媒リッチ相に含まれる残存物質の量を低減させることを目的とし、加えて特に溶媒が水の場合の配管の錆を抑制する熱相分離物質含有水の提供を目的とする。
As described above, a solvent separation and recovery system using a thermal phase separation material in a forward osmosis process is already known. In general, in a forward osmosis process using a thermal phase separation material, a solvent-rich phase and a thermal phase separation material-rich phase are separated by thermal phase separation. At this time, a part of the thermal phase separation substance remains in the solvent-rich phase, or a small amount of solute that has passed through the semipermeable membrane is dissolved. In particular, in a forward osmosis process using a small molecule containing an inorganic compound as an osmotic substance as in Patent Document 2 and using a thermal phase separation substance for subsequent water separation, the inorganic compound used as the osmotic substance is partially heated. It mixes in the solution containing the phase separation material and dissolves in the solvent rich phase when the thermal phase separation occurs.
The substance remaining in the solvent-rich phase is removed by, for example, a membrane. If the concentration of the remaining substance is high, the amount of energy required to remove the remaining substance increases, or the amount that permeates the purified solvent through the membrane. Or increase. Therefore, in the forward osmosis process using the thermal phase separation material, it is necessary to reduce the amount of the residual material contained in the solvent rich phase.
In addition, in the study by the present inventors, it was found that the inorganic compound dissolved in the solvent-rich phase has an action of promoting the rust generation of the piping particularly when the solvent is water. Thus, it has been found that the suppression is a problem in the chemical industry process.
Therefore, the present invention aims at reducing the amount of residual material contained in the solvent-rich phase in a solvent separation and recovery system using a thermal phase separation material, and in addition, rusting of piping especially when the solvent is water. It aims at providing the water containing the thermal phase separation substance to suppress.

本発明者等は、上述の問題を解決するため鋭意検討した結果、溶媒と熱相分離物質を含む浸透物質流を熱相分離させ、第一溶媒リッチ相と第一熱相分離物質リッチ相とした後、第一熱相分離物質リッチ相をさらに高い温度で再度熱相分離させることで、第二溶媒リッチ相に含まれる残存物質の量を低減できることを見出した。また、溶媒が水の場合、得られた生成水は配管の防錆効果を有することがわかり、加えて凍結に対しても効果がみられることがわかった。
即ち、本発明は以下の通りである。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have caused a permeation material flow containing a solvent and a thermal phase separation material to undergo thermal phase separation, and the first solvent-rich phase and the first thermal phase separation material-rich phase After that, it was found that the amount of residual material contained in the second solvent-rich phase can be reduced by re-separating the first thermal phase-separated material-rich phase again at a higher temperature. Moreover, when the solvent was water, it was found that the resulting produced water had a rust preventive effect on the piping, and in addition, it was found to be effective against freezing.
That is, the present invention is as follows.

[1] 溶媒を含有する供給流を、半透膜を介して、浸透圧を有する熱相分離物質を含む第一浸透物質流と向流又は並流させて、前記溶媒を前記第一浸透物質流に移動せしめ前記溶媒リッチな第一浸透物質流としたものを、前記熱相分離物質の熱分離可能な温度(T0)以上、該熱分離可能な温度(T0)の30℃以下の第一分離温度(T1)に加熱して、前記溶媒リッチ相(A1)と前記熱相分離物質リッチ相(B1)に分離する第一分離工程と、さらに前記B1相を前記第一分離温度(T1)の20℃以上、115℃以下の第二分離温度(T2)に加熱して、前記溶媒リッチ相(A2)と、前記熱相分離物質リッチ相(B2)とに分離する第二分離工程を少なくとも有する、
前記供給流から前記溶媒を取り出す方法。
[2] 溶媒を含有する供給流を、半透膜を介して、塩を含む第二浸透物質流と向流又は並流させて、前記溶媒を前記第二浸透物質流に移動せしめ前記溶媒リッチな第二浸透物質流としたものを、熱相分離物質を含有する第一浸透物質流と相溶しない状態で混合して、前記溶媒を前記第一浸透物質流に移動せしめ前記溶媒リッチな第一浸透物質流とし、該第一物質流を前記熱相分離物質の熱分離可能な温度(T0)以上、該熱分離可能な温度(T0)の30℃以下の第一分離温度(T1)に加熱して前記溶媒リッチ相(A1)と前記熱相分離物質リッチ相(B1)に分離する第一分離工程と、
さらに前B1相を前記第一分離温度(T1)の20℃以上、115℃以下の第二分離温度(T2)に加熱して、前記溶媒リッチ相(A2)と、前記熱相分離物質リッチ相(B2)とに分離する第二分離工程を少なくとも有する、
前記供給流から前記溶媒を取り出す方法。
[3] 前記溶媒が水である[1]または[2]に記載の方法。
[4] 前記第一浸透物質流が、ポリアルキレンポリマー、ポリビニルアルコールポリマー、ポリ酢酸ビニルポリマー、アクリル酸ポリマー、ポリアクリルアミドポリマー、イオン液体ポリマー、ポリエーテル変性シリコーンからなる群から選ばれるポリマーを少なくとも1種以上含み、且つ、該ポリアルキレンポリマーは、ポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシド・ポリプロピレンオキシド共重合体、ポリエチレンオキシド・ポリブチレンオキシド共重合体、またはそれらの疎水基修飾物からなる群から選ばれる少なくとも一部にエチレンオキシドユニットを含むポリマーである、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の方法。
[5] 前記第二浸透物質流が、金属塩及び/又はアンモニウム塩から選ばれる無機塩、又は有機塩を少なくとも含む、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の方法。
[6] 前記第二浸透物質流が水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ナトリウムシリケート、硫酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、ギ酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、硫酸リチウム、硫酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、カルバミン酸アンモニウム、硫酸亜鉛、硫酸銅、硫酸鉄、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、二ナトリウムリン酸一水素、一ナトリウムリン酸二水素、リン酸カリウム、炭酸カリウム、硫酸マンガン、クエン酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウムからなる群から選ばれる前記無機塩又は有機塩を少なくとも含む、[5]に記載の方法。
[7] 少なくとも前記熱相分離物質を200ppm以上20,000ppm以下含有し、前記塩を1,000ppm以上60,000ppm以下含有する熱相分離物質含有水。
[8] 前記熱相分離物質が、ポリアルキレンポリマー、ポリビニルアルコールポリマー、ポリ酢酸ビニルポリマー、アクリル酸ポリマー、ポリアクリルアミドポリマー、イオン液体ポリマー、ポリエーテル変性シリコーンからなる群から選ばれるポリマーを少なくとも1種以上含み、且つ、該ポリアルキレンポリマーは、ポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシド・ポリプロピレンオキシド共重合体、ポリエチレンオキシド・ポリブチレンオキシド共重合体、またはそれらの疎水基修飾物からなる群から選ばれる少なくとも一部にエチレンオキシドユニットを含むポリマーである、[7]に記載の熱相分離物質含有水。
[9] 前記塩が、金属塩及び/又はアンモニウム塩から選ばれる無機塩、又は有機塩を少なくとも含む、[7]または[8]に記載の熱相分離物質含有水。
[10] 前記塩が、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ナトリウムシリケート、硫酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、ギ酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、硫酸リチウム、硫酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、カルバミン酸アンモニウム、硫酸亜鉛、硫酸銅、硫酸鉄、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、二ナトリウムリン酸一水素、一ナトリウムリン酸二水素、リン酸カリウム、炭酸カリウム、硫酸マンガン、クエン酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウムからなる群から選ばれる無機塩又は有機塩を少なくとも含む、[9]に記載の熱相分離物質含有水。
[11] [7]〜[10]のいずれかに記載の含有水の製造方法であって、[1]〜[6]のいずれか一項に記載の方法を少なくとも利用する含有水の製造方法。
[1] A supply stream containing a solvent is caused to counter-flow or co-current with a first osmotic substance stream containing a thermal phase separation substance having osmotic pressure through a semipermeable membrane, and the solvent is made to flow into the first osmotic substance. The solvent-rich first osmotic material stream is transferred to a first stream having a temperature not lower than the temperature (T0) at which the thermal phase separation material can be separated by heat and not higher than 30 ° C. at the temperature at which the thermal separation is possible (T0). A first separation step of heating to the separation temperature (T1) to separate the solvent-rich phase (A1) and the thermal phase separation substance-rich phase (B1), and further, the B1 phase to the first separation temperature (T1) At least a second separation step of separating the solvent-rich phase (A2) and the thermal phase separation substance-rich phase (B2) by heating to a second separation temperature (T2) of 20 ° C. or higher and 115 ° C. or lower. Have
Removing the solvent from the feed stream;
[2] The solvent-rich feed stream containing the solvent is caused to counter-flow or co-current with the salt-containing second osmotic material flow through the semipermeable membrane to move the solvent to the second osmotic material flow. The second osmotic material stream is mixed in a state that is incompatible with the first osmotic material stream containing the thermal phase separation material, and the solvent is transferred to the first osmotic material flow to A first osmotic material stream, and the first material stream is heated to a first separation temperature (T1) that is not less than the temperature (T0) at which the thermal phase separation material can be thermally separated and not more than 30 ° C. A first separation step of heating to separate the solvent-rich phase (A1) and the thermal phase separation substance-rich phase (B1);
Further, the previous B1 phase is heated to a second separation temperature (T2) of 20 ° C. or more and 115 ° C. or less of the first separation temperature (T1), and the solvent rich phase (A2) and the thermal phase separation substance rich phase At least a second separation step of separating into (B2),
Removing the solvent from the feed stream;
[3] The method according to [1] or [2], wherein the solvent is water.
[4] The first osmotic substance flow is at least one polymer selected from the group consisting of polyalkylene polymer, polyvinyl alcohol polymer, polyvinyl acetate polymer, acrylic acid polymer, polyacrylamide polymer, ionic liquid polymer, and polyether-modified silicone. The polyalkylene polymer contains at least one species, and the polyalkylene polymer is at least a part selected from the group consisting of polyethylene oxide, polyethylene oxide / polypropylene oxide copolymer, polyethylene oxide / polybutylene oxide copolymer, or a modified hydrophobic group thereof. The method according to any one of [1] to [3], wherein the polymer comprises an ethylene oxide unit.
[5] The method according to any one of [1] to [4], wherein the second osmotic material stream includes at least an inorganic salt or an organic salt selected from a metal salt and / or an ammonium salt.
[6] The second osmotic material stream is sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium sulfate, sodium phosphate, sodium formate, sodium succinate, sodium tartrate, lithium sulfate, ammonium sulfate, ammonium carbonate, ammonium carbamate, sulfuric acid. Zinc, copper sulfate, iron sulfate, magnesium sulfate, aluminum sulfate, sodium chloride, magnesium chloride, disodium monohydrogen phosphate, monosodium dihydrogen phosphate, potassium phosphate, potassium carbonate, manganese sulfate, sodium citrate, thiosulfuric acid The method according to [5], comprising at least the inorganic salt or organic salt selected from the group consisting of sodium and sodium sulfite.
[7] Thermal phase separation substance-containing water containing at least 200 ppm to 20,000 ppm of the thermal phase separation substance and containing 1,000 to 60,000 ppm of the salt.
[8] The thermal phase separation material is at least one polymer selected from the group consisting of polyalkylene polymer, polyvinyl alcohol polymer, polyvinyl acetate polymer, acrylic acid polymer, polyacrylamide polymer, ionic liquid polymer, and polyether-modified silicone. In addition, the polyalkylene polymer is contained in at least a part selected from the group consisting of polyethylene oxide, polyethylene oxide / polypropylene oxide copolymer, polyethylene oxide / polybutylene oxide copolymer, or a hydrophobic group-modified product thereof. The thermal phase separation substance-containing water according to [7], which is a polymer containing an ethylene oxide unit.
[9] The thermal phase separation substance-containing water according to [7] or [8], wherein the salt includes at least an inorganic salt or an organic salt selected from a metal salt and / or an ammonium salt.
[10] The salt is sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium sulfate, sodium phosphate, sodium formate, sodium succinate, sodium tartrate, lithium sulfate, ammonium sulfate, ammonium carbonate, ammonium carbamate, zinc sulfate, sulfuric acid. Copper, iron sulfate, magnesium sulfate, aluminum sulfate, sodium chloride, magnesium chloride, disodium monohydrogen phosphate, monosodium dihydrogen phosphate, potassium phosphate, potassium carbonate, manganese sulfate, sodium citrate, sodium thiosulfate, sulfurous acid The thermal phase separation substance-containing water according to [9], comprising at least an inorganic salt or an organic salt selected from the group consisting of sodium.
[11] A method for producing contained water according to any one of [7] to [10], wherein at least the method according to any one of [1] to [6] is used. .

本発明によれば、2回の分離工程を特定の温度条件で実施することで2段目の溶媒リッチ相(A2)の残存物質の量を低減させることができるため、用途によっては溶媒リッチ相をそのまま生産物とすることができるし、後段で残存物質を除く処理を行う場合でも、残存物質の濃度が低いため、溶媒の回収が効率的である。
加えて、本発明の溶媒取出し方法で得られる水は、中間水も含めて、熱相分離物質を、溶媒リッチ相に残存させることにより、残存塩による配管の錆生成を抑制することができ、また、低温環境下において、溶媒リッチ相の凍結防止の効果もある。
According to the present invention, since the amount of the remaining substance in the second stage solvent-rich phase (A2) can be reduced by carrying out the two separation steps under specific temperature conditions, the solvent-rich phase may be used depending on the application. Can be used as a product as it is, and even when a process for removing the residual material is performed at a later stage, the concentration of the residual material is low, so that the recovery of the solvent is efficient.
In addition, the water obtained by the solvent removal method of the present invention, including intermediate water, can suppress the rust formation of the piping due to residual salt by allowing the thermal phase separation material to remain in the solvent-rich phase, It also has the effect of preventing the solvent-rich phase from freezing in a low temperature environment.

本発明のシステムを説明するための概要図の一つである。It is one of the schematic diagrams for demonstrating the system of this invention. 本発明のシステムを説明するための概要図の一つである。It is one of the schematic diagrams for demonstrating the system of this invention.

以下に、本発明の溶媒分離回収システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
以下、図1を用いて、本発明の溶媒分離回収システムの構成の一例を述べる。溶媒101を含有する供給流102を、熱相分離物質を含む第一浸透物質流103に対して半透膜104を介して向流又は並流に流し、溶媒101を第一浸透物質流103に移動させて流れ105を得て、流れ105を熱交換器106で熱相分離物質が熱相分離する温度に加熱して分離装置107において第一溶媒リッチ流108と第一熱相分離物質リッチ流109に分離する。第一熱相分離リッチ流109は、熱交換器113で1段目の熱相分離過程より高い温度に加熱し、分離装置114で第二溶媒リッチ流115と第二熱相分離物質リッチ流116を得て、第二溶媒リッチ流は、ろ過膜110によって精製して精製溶媒111と膜回収流112を得る。第二熱相分離物質リッチ流116は、第一浸透物質流103として再利用する。このとき、第一溶媒リッチ流108は例えば膜回収流112と混合するが、直接流れ105と混合してもよく、供給流102と混合してもよい。場合によっては、第一溶媒リッチ流108には別の後段処理装置を設けてもよい。膜回収流112についても、例えば流れ105と混合するが、第二熱相分離物質リッチ流116と混合してもよく、供給流102に混合してもよい。
Hereinafter, the solvent separation and recovery system of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Hereinafter, an example of the configuration of the solvent separation and recovery system of the present invention will be described with reference to FIG. A feed stream 102 containing solvent 101 is flowed countercurrently or co-currently through a semipermeable membrane 104 with respect to the first osmotic material stream 103 containing the thermal phase separation material, and the solvent 101 into the first osmotic material stream 103. The stream 105 is moved to obtain a stream 105, and the stream 105 is heated by the heat exchanger 106 to a temperature at which the thermal phase separation material is thermally separated, and the first solvent rich stream 108 and the first thermal phase separation substance rich stream are separated in the separation device 107. 109. The first thermal phase separation rich stream 109 is heated to a temperature higher than that of the first stage thermal phase separation process by the heat exchanger 113, and the second solvent rich stream 115 and the second thermal phase separation substance rich stream 116 are separated by the separator 114. And the second solvent-rich stream is purified by filtration membrane 110 to obtain purified solvent 111 and membrane recovery stream 112. The second thermal phase separated material rich stream 116 is reused as the first osmotic material stream 103. At this time, the first solvent rich stream 108 is mixed with the membrane recovery stream 112, for example, but may be mixed directly with the stream 105 or with the feed stream 102. In some cases, the first solvent rich stream 108 may be provided with a separate post-treatment device. The membrane recovery stream 112 is also mixed with, for example, the stream 105, but may be mixed with the second hot phase separated material rich stream 116 or may be mixed with the feed stream 102.

以下に図2を用いて、本発明の溶媒分離回収システムの構成の一例を述べる。溶媒201を含有する供給流202を、塩を含む第二浸透物質流203に対して、半透膜204を介して向流又は並流に流し、溶媒201を第二浸透物質流203に移動させ、流れ205を得て、この流れ205と、熱相分離物質を含む第一浸透物質流206を接触させて、分離装置207において第二浸透物質流203と、第一浸透物質流206と溶媒201からなる流れ208に分離し、熱交換器209で熱相分離する温度に加熱し、分離装置210で、第一溶媒リッチ流211と第一浸透物質流(第一熱相分離物質リッチ流)212に分離する。この第一熱相分離物質リッチ流212は、熱交換器216で再度1段目の熱相分離過程より高い温度に加熱し、分離装置217で第二溶媒リッチ流218と第二熱相分離物質リッチ流219に分離し、第二熱相分離物質リッチ流219を第一浸透物質流206として再利用し、第二溶媒リッチ流218はろ過膜213によって精製して精製溶媒214と膜回収流215を得る。このとき第一溶媒リッチ流211は、例えば膜回収流215と混合するが、直接流れ205に混合してもよく、供給流202と混合してもよい。場合によっては、第一溶媒リッチ流211には別の後段処理装置を設けてもよい。膜回収流215についても、例えば流れ205と混合するが、流れ208と混合してもよく、供給流202と混合してもよいし、場合によっては別の後段処理装置を設けてもよい。   An example of the configuration of the solvent separation and recovery system of the present invention will be described below with reference to FIG. A feed stream 202 containing solvent 201 is flowed countercurrently or co-currently through a semipermeable membrane 204 with respect to a salt-containing second osmotic material stream 203 to move the solvent 201 to the second osmotic material stream 203. , A flow 205 is brought into contact with the first osmotic material stream 206 containing the thermal phase separation material, and the second osmotic material stream 203, the first osmotic material stream 206 and the solvent 201 are separated in the separation device 207. Is separated into a stream 208 and heated to a temperature at which a heat phase is separated by a heat exchanger 209, and a first solvent rich stream 211 and a first osmotic substance stream (first thermal phase separated substance rich stream) 212 are separated by a separation device 210. To separate. The first thermal phase separation material rich stream 212 is heated again to a temperature higher than that in the first stage thermal phase separation process by the heat exchanger 216, and the second solvent rich stream 218 and the second thermal phase separation material are separated by the separation device 217. Separated into a rich stream 219, the second thermal phase separated material rich stream 219 is reused as the first osmotic material stream 206, and the second solvent rich stream 218 is purified by the filtration membrane 213 to be purified solvent 214 and membrane recovery stream 215. Get. At this time, the first solvent-rich stream 211 is mixed with, for example, the membrane recovery stream 215, but may be mixed directly with the stream 205 or with the feed stream 202. In some cases, the first solvent-rich stream 211 may be provided with another post-treatment device. The membrane recovery stream 215 is also mixed with, for example, the stream 205, but may be mixed with the stream 208, may be mixed with the feed stream 202, and in some cases, another post-processing device may be provided.

本発明における溶媒は、無機溶媒または有機溶媒であり、好ましくは水である。溶媒と共に供給流を構成する溶質は、無機化合物および有機化合物から選択され、液体であってもよい。液体である供給流としては、生活、鉱業、農業、工業等種々の排水、海水、オイルやガスの生産に伴い副次的に生産される随伴水などを挙げることができる。
半透膜は、溶媒を通過させるが、溶質を通過させないようなサイズの孔を有している。逆浸透膜も使用できるが、正浸透膜であることが好ましい。膜の材質は特に限定されないが、例えば酢酸セルロース系、ポリアミド系、ポリベンゾイミダゾール系、ポリビニルアルコール系などが挙げられる。半透膜の形態や膜モジュールの形態も特に限定されず、半透膜の形態においては、平膜、中空糸膜などのいずれであってもよいが、平膜は溶液の片流れが生じるため、膜の有効活用の観点から中空糸膜の方が好ましい。膜モジュールの形態においては、プレートアンドフレーム型、中空糸型、スパイラル型などのいずれであってもよい。溶媒を透過させる方法としては、正浸透プロセスを採用する。浸透物質流を流す膜面は、活性層側であってもよいし、活性層の反対側であってもよい。
The solvent in the present invention is an inorganic solvent or an organic solvent, preferably water. The solute that constitutes the feed stream with the solvent is selected from inorganic and organic compounds and may be a liquid. Examples of the supply stream that is a liquid include various wastewaters such as life, mining, agriculture, and industry, seawater, and accompanying water that is produced as a result of the production of oil and gas.
The semipermeable membrane has pores of a size that allows the solvent to pass but not the solute. A reverse osmosis membrane can also be used, but a forward osmosis membrane is preferred. The material of the membrane is not particularly limited, and examples thereof include cellulose acetate, polyamide, polybenzimidazole, and polyvinyl alcohol. The form of the semipermeable membrane and the form of the membrane module are not particularly limited, and in the form of the semipermeable membrane, any of a flat membrane, a hollow fiber membrane, etc. may be used. A hollow fiber membrane is preferred from the viewpoint of effective use of the membrane. In the form of the membrane module, any of a plate and frame type, a hollow fiber type, a spiral type and the like may be used. A forward osmosis process is adopted as a method of permeating the solvent. The membrane surface through which the osmotic material flow flows may be on the active layer side or on the opposite side of the active layer.

溶質の主成分として、塩を含む浸透物質流については、例えば水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ナトリウムシリケート、硫酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、ギ酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、硫酸リチウム、硫酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、カルバミン酸アンモニウム、硫酸亜鉛、硫酸銅、硫酸鉄、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、二ナトリウムリン酸一水素、一ナトリウムリン酸二水素、リン酸カリウム、炭酸カリウム、硫酸マンガン、クエン酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウムなどを使うことができる。これらの浸透物質は、単独あるいは混合して用いることが可能である。   For the permeate stream containing salt as the main component of the solute, for example, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium sulfate, sodium phosphate, sodium formate, sodium succinate, sodium tartrate, lithium sulfate, ammonium sulfate, ammonium carbonate , Ammonium carbamate, zinc sulfate, copper sulfate, iron sulfate, magnesium sulfate, aluminum sulfate, sodium chloride, magnesium chloride, disodium monohydrogen phosphate, monosodium dihydrogen phosphate, potassium phosphate, potassium carbonate, manganese sulfate, Sodium citrate, sodium thiosulfate, sodium sulfite and the like can be used. These penetrating substances can be used alone or in combination.

本発明における熱相分離物質とは、溶媒に溶解した状態の溶液を加熱することで、該溶媒と相分離する物質を指す。また、本発明における溶媒リッチとは、熱相分離した2相の溶液のうち、熱相分離物質の濃度が低い方の溶液を指し、熱相分離物質の濃度が高い方の溶液を熱相分離物質リッチな溶液という。   The thermal phase separation substance in the present invention refers to a substance that is phase-separated from the solvent by heating a solution dissolved in the solvent. In addition, the solvent-rich in the present invention refers to a solution having a lower concentration of the thermal phase separation substance among the two-phase solutions subjected to the thermal phase separation, and a solution having a higher concentration of the thermal phase separation substance is subjected to the thermal phase separation. A substance-rich solution.

本発明における熱相分離物質としては、ポリアルキレンポリマー、ポリビニルアルコールポリマー、ポリ酢酸ビニルポリマー、アクリル酸ポリマー、ポリアクリルアミドポリマー、イオン液体ポリマー、ポリエーテル変性シリコーンなどを使うことができる。ポリアルキレンポリマーとしては、少なくとも一部にエチレンオキシドユニットを含むポリマーであり、例えばポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシド・ポリプロピレンオキシド共重合体、ポリエチレンオキシド・ポリブチレンオキシド共重合体、またはそれらの疎水基修飾物が挙げられる。疎水基としては、炭化水素基が挙げられる。これらの熱相分離物質は、単独または混合して用いることができる。
本発明では半透膜を利用する工程は正浸透プロセスを利用したので、正浸透プロセスを例に説明する。
正浸透プロセスでは、供給流より高い浸透圧をもつ浸透物質流を、半透膜を介して流す必要がある。このとき、浸透圧が高ければ、供給流を高濃度に濃縮することができる。供給流を高濃度に濃縮することで、排出される濃縮供給流の量を低減できるため、供給流の濃縮倍率は高い方が好ましく、少なくとも2倍濃縮されることが好ましい。また、供給流と浸透物質流の浸透圧差が大きければ、膜を透過する溶媒の透過速度が高くなるため、膜面積を低減させることができ、設備費用を抑えることができる。以上の理由から、浸透物質流の浸透圧は高い方が良い。
例えば図2の工程の場合、海水から水を回収する場合、供給流の濃縮倍率を2倍とすると、濃縮供給流の浸透圧は60atm程度になるが、半透膜を介して水を移動させるための駆動力や第二浸透物質流から第一浸透物質流に水を移動させるための駆動力を担保するため、第一浸透物質流の浸透圧は80atm以上であることが好ましい。油田やガス田の随伴水のような高い塩濃度を含む供給流、例えば塩濃度が8wt%の供給流を処理するとき、供給流の濃縮倍率を2倍とし、水を移動させるための駆動力を確保すると、第一浸透物質流の浸透圧は145atm以上であることが好ましい。以上のように、第一浸透物質流の浸透圧は高い方が好ましいが、一方、浸透圧の高い第一浸透物質流を再生させるためには、高いエネルギーを要するため、第一浸透物質流の浸透圧は250atm以下であることが好ましく、200atm以下であることがより好ましく、175atm以下であることが更に好ましい。
As the thermal phase separation material in the present invention, polyalkylene polymer, polyvinyl alcohol polymer, polyvinyl acetate polymer, acrylic acid polymer, polyacrylamide polymer, ionic liquid polymer, polyether-modified silicone and the like can be used. The polyalkylene polymer is a polymer containing at least a part of an ethylene oxide unit, such as polyethylene oxide, polyethylene oxide / polypropylene oxide copolymer, polyethylene oxide / polybutylene oxide copolymer, or a modified hydrophobic group thereof. It is done. Hydrophobic groups include hydrocarbon groups. These thermal phase separation materials can be used alone or in combination.
In the present invention, the process using a semipermeable membrane uses a forward osmosis process, and therefore the forward osmosis process will be described as an example.
In the forward osmosis process, an osmotic flow having a higher osmotic pressure than the feed flow needs to flow through the semipermeable membrane. At this time, if the osmotic pressure is high, the feed stream can be concentrated to a high concentration. By concentrating the feed stream to a high concentration, the amount of the concentrated feed stream that is discharged can be reduced. Therefore, it is preferable that the concentration rate of the feed stream is high, and that the feed stream is concentrated at least twice. In addition, if the difference in osmotic pressure between the supply flow and the osmotic substance flow is large, the permeation rate of the solvent that permeates the membrane increases, so that the membrane area can be reduced and the equipment cost can be reduced. For the above reasons, it is better that the osmotic pressure of the osmotic substance flow is high.
For example, in the case of the process of FIG. 2, when recovering water from seawater, if the concentration rate of the feed stream is doubled, the osmotic pressure of the concentrated feed stream is about 60 atm, but the water is moved through the semipermeable membrane. The osmotic pressure of the first osmotic material flow is preferably 80 atm or more in order to secure the driving force for driving and the driving force for moving water from the second osmotic material flow to the first osmotic material flow. When processing a supply stream containing a high salt concentration, such as associated water in an oil field or gas field, for example, a supply stream having a salt concentration of 8 wt%, the driving force for moving the water by doubling the concentration rate of the supply stream Is ensured, the osmotic pressure of the first osmotic material flow is preferably 145 atm or more. As described above, the osmotic pressure of the first osmotic material flow is preferably higher, but on the other hand, in order to regenerate the first osmotic material flow having a high osmotic pressure, high energy is required. The osmotic pressure is preferably 250 atm or less, more preferably 200 atm or less, and further preferably 175 atm or less.

熱相分離物質の粘度は、溶液分離を行うときの分離性の観点から、250mPa・s以下が好ましく、100mPa・s以下であることが更に好ましい。本発明における粘度とは、90wt%の熱相分離物質水溶液を、粘度計TVL−33L(東機産業株式会社)において、角度1°34’でR24のコーンを用いて、30℃で測定した値を意味する。
浸透物質は、そのままで浸透物質流として用いることも可能であるが、適当な溶媒に溶解した溶液を浸透物質流とすることも可能である。ここで使用される溶媒は、分離回収する溶媒と相溶であることが好ましく、同一物質であることがさらに好ましい。浸透物質流の浸透圧は、供給流より高くなるように設定される。
From the viewpoint of separability when performing solution separation, the viscosity of the thermal phase separation substance is preferably 250 mPa · s or less, and more preferably 100 mPa · s or less. The viscosity in the present invention is a value obtained by measuring a 90 wt% aqueous solution of a thermal phase separation substance at 30 ° C. using a cone of R24 at an angle of 1 ° 34 ′ in a viscometer TVL-33L (Toki Sangyo Co., Ltd.). Means.
The osmotic material can be used as it is as the osmotic material flow, but a solution dissolved in an appropriate solvent can also be used as the osmotic material flow. The solvent used here is preferably compatible with the solvent to be separated and recovered, and more preferably the same substance. The osmotic pressure of the osmotic flow is set to be higher than the feed flow.

塩を含む第二浸透物質流と、熱相分離物質を含む第一浸透物質流を直接接触させて、溶媒を移動させる際には、混合を行ってもよい。例えばライン混合を行ってもよいし、混合器であってもよい。接触後、分離を行うが、例えば重力沈降であってもよいし、遠心分離であってもよい。向流抽出によって、接触と分離を同時に行ってもよく、接触又は混合と分離のプロセスは複数回行ってもよい。   When the solvent is moved by directly contacting the second osmotic material stream containing the salt and the first osmotic material stream containing the thermal phase separation material, mixing may be performed. For example, line mixing may be performed or a mixer may be used. Separation is performed after the contact, and for example, gravity sedimentation or centrifugation may be used. Contact and separation may be performed simultaneously by countercurrent extraction, and the contact or mixing and separation process may be performed multiple times.

熱相分離後の溶媒リッチ流の膜ろ過では、例えば限外ろ過を行っても良く、精密ろ過又はナノろ過又は逆浸透ろ過であっても良い。ただし、精製溶媒の品質の観点から、溶媒リッチ流の残存物質のうち、好ましくは90%以上、ろ過膜によって阻止されることが望ましい。また、溶媒回収効率の点から、膜ろ過によって回収される精製溶媒は、ろ過膜に供給される溶液のうち、好ましくは50%、より好ましくは70%、更に好ましくは90%以上であることが望ましい。
熱相分離物質リッチ流の熱相分離は2段であってもよいし、3段あるいはそれ以上であってもよいが、設備規模の観点から2段であることが好ましい。
In the membrane filtration of the solvent-rich flow after the thermal phase separation, for example, ultrafiltration may be performed, or microfiltration, nanofiltration, or reverse osmosis filtration may be performed. However, from the viewpoint of the quality of the purified solvent, it is desirable that 90% or more of the residual material in the solvent-rich stream is preferably blocked by the filtration membrane. From the viewpoint of solvent recovery efficiency, the purified solvent recovered by membrane filtration is preferably 50%, more preferably 70%, and even more preferably 90% or more of the solution supplied to the filtration membrane. desirable.
The thermal phase separation of the thermal phase separation material-rich flow may be two stages, three stages or more, but is preferably two stages from the viewpoint of equipment scale.

本発明における熱分離可能な温度(T0)とは、小型硝子製反応装置TEM−V(耐圧硝子工業株式会社)中で溶媒リッチな第一浸透物質流を撹拌しながら加熱し、撹拌を止めて10分間静置したときに、溶液の上相部に合一した液滴が目視によって確認できる温度を指す。
本発明では、熱相分離を多段で行うことで、溶媒リッチ相に含まれる残存物質の量を低減させることを目的としている。溶媒リッチ相に含まれる残存物質の大部分は、溶媒リッチな第一浸透物質流に溶解していた物質(例えば無機塩等)である。これらは第一浸透物質流が、溶媒リッチ相と熱相分離物質リッチ相に分離したときに、それぞれの相の溶媒量に応じて分配されて平衡状態になると考えられる。すなわち、第一浸透物質流に溶解していた物質は、熱相分離をした2相のうち、溶媒リッチ相に分配されやすくなる。そこで、本発明においては、1段目の熱相分離において、溶媒リッチ相(A1)に残存物質を分配させ、2段目の熱相分離において1段目で得られた熱相分離物質リッチ相(B1)を相分離させて、残存物質の濃度を低減させた溶媒リッチ相(A2)を得ることで、該目的を達成している。
In the present invention, the heat-separable temperature (T0) means that the solvent-rich first osmotic material stream is heated while stirring in a small glass reactor TEM-V (Pressure-resistant Glass Industry Co., Ltd.), and stirring is stopped. It refers to the temperature at which droplets coalesced with the upper phase of the solution can be visually confirmed when allowed to stand for 10 minutes.
An object of the present invention is to reduce the amount of residual substances contained in the solvent-rich phase by performing thermal phase separation in multiple stages. Most of the residual material contained in the solvent-rich phase is material (eg, inorganic salts) that was dissolved in the solvent-rich first osmotic material stream. It is considered that when the first osmotic material stream is separated into a solvent-rich phase and a thermal phase separation material-rich phase, the first osmotic material stream is distributed according to the amount of solvent in each phase and is in an equilibrium state. That is, the substance dissolved in the first osmotic substance stream is easily distributed to the solvent-rich phase of the two phases subjected to the thermal phase separation. Therefore, in the present invention, in the first stage thermal phase separation, the remaining substance is distributed to the solvent rich phase (A1), and the thermal phase separation substance rich phase obtained in the first stage in the second stage thermal phase separation. The object is achieved by phase-separating (B1) to obtain a solvent-rich phase (A2) in which the concentration of the remaining substance is reduced.

1段目の熱相分離において取り出す溶媒リッチ相(A1)は、残存物質を溶解させる十分な量の溶媒が存在していればよいため、第一分離温度(T1)は、熱分離可能な温度(T0)以上であればよい。一方、第一分離温度(T1)を熱分離可能な温度(T0)より相当高い温度とすると、溶媒リッチ相(A1)が多くなり、水の回収率が下がってしまう。そのため、第一分離温度(T1)は、T0以上T0+30℃以下であることが好ましく、T0以上T0+20℃以下であることが更に好ましい。
2段目の熱相分離において取り出す溶媒リッチ相(A2)は、1段目で得られた熱相分離物質リッチ相(B1)を第一分離温度(T1)より十分に高い温度で処理することで、水の回収率を高めることができる。しかしながら、熱相分離温度が高すぎると、耐圧性能を担保するために設備コストが高くなる、放熱によるエネルギーロスが大きくなる等の問題が生じる。そのため、第二分離温度(T2)は、T1+20℃以上T1+115℃以下であることが好ましく、T1+30℃以上T1+90℃以下であることが更に好ましい。
Since the solvent-rich phase (A1) taken out in the first stage thermal phase separation only needs to have a sufficient amount of solvent to dissolve the remaining substances, the first separation temperature (T1) is the temperature at which heat separation is possible. (T0) or more is sufficient. On the other hand, when the first separation temperature (T1) is set to a temperature considerably higher than the temperature (T0) at which heat separation is possible, the solvent-rich phase (A1) increases, and the water recovery rate decreases. Therefore, the first separation temperature (T1) is preferably T0 or more and T0 + 30 ° C or less, and more preferably T0 or more and T0 + 20 ° C or less.
The solvent rich phase (A2) taken out in the second stage thermal phase separation is obtained by treating the thermal phase separated substance rich phase (B1) obtained in the first stage at a temperature sufficiently higher than the first separation temperature (T1). Thus, the water recovery rate can be increased. However, when the thermal phase separation temperature is too high, there are problems such as an increase in equipment cost to secure pressure resistance performance and an increase in energy loss due to heat dissipation. Therefore, the second separation temperature (T2) is preferably T1 + 20 ° C. or higher and T1 + 115 ° C. or lower, and more preferably T1 + 30 ° C. or higher and T1 + 90 ° C. or lower.

本発明で得られる溶媒リッチ流である熱相分離物質含有水の熱相分離物質濃度は、200ppm以上20,000ppm以下が好ましい。本発明者らの検討により、後述する含有水中の塩の存在により凍結防止の効果とともに配管の錆発生の影響が確認できた。この塩の影響に対して本発明の含有水に含まれる熱相分離物質は、塩による配管の錆発生抑制効果があることが分かった。上記効果は、ポリマー(熱相分離物質)濃度が下限値で200ppm以上であることが好ましく、500ppm以上がより好ましく、1,000ppm以上が更に好ましく、2,500ppm以上が特に好ましい。一方、ポリマー(熱相分離物質)濃度は、20,000ppm以下であれば十分であり、10,000ppm以下であることがより好ましく、5,000ppmであることが更に好ましく、4,000ppm以下であることが特に好ましい。熱相分離物質は、上記濃度範囲でも十分凝固点降下により凍結防止効果がみられ、上限値が20,000ppm以下である場合は、熱相分離物質含有水の粘度が過度に高くならないから、さらに後続で精製工程(例えばナノフィルターによるろ過工程)を行ったとしても容易に行えることとなり好ましい。
本発明における熱相分離物質含有水中の熱相分離物質としては、ポリアルキレンポリマー、ポリビニルアルコールポリマー、ポリ酢酸ビニルポリマー、アクリル酸ポリマー、ポリアクリルアミドポリマー、イオン液体ポリマー、ポリエーテル変性シリコーンなどである。ポリアルキレンポリマーとしては、少なくとも一部にエチレンオキシドユニットを含むポリマーであり、例えばポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシド・ポリプロピレンオキシド共重合体、ポリエチレンオキシド・ポリブチレンオキシド共重合体、またはそれらの疎水基修飾物が挙げられる。疎水基としては、炭化水素基が挙げられる。これらの熱相分離物質の、単独または混合物である。
The concentration of the thermal phase separation substance in the water containing the thermal phase separation substance, which is a solvent-rich flow obtained in the present invention, is preferably 200 ppm or more and 20,000 ppm or less. As a result of the study by the present inventors, it has been confirmed that the presence of the salt in the contained water, which will be described later, has the effect of preventing the freezing as well as the effect of rust generation on the piping. It was found that the thermal phase separation substance contained in the water contained in the present invention has an effect of suppressing the rust generation of the pipe due to the salt due to the influence of the salt. As for the above effect, the polymer (thermal phase separation substance) concentration is preferably 200 ppm or more at the lower limit, more preferably 500 ppm or more, still more preferably 1,000 ppm or more, and particularly preferably 2,500 ppm or more. On the other hand, the polymer (thermal phase separation substance) concentration is sufficient if it is 20,000 ppm or less, more preferably 10,000 ppm or less, still more preferably 5,000 ppm, and 4,000 ppm or less. It is particularly preferred. The thermal phase separation substance has a freezing prevention effect due to a sufficient freezing point depression even in the above concentration range, and when the upper limit is 20,000 ppm or less, the viscosity of water containing the thermal phase separation substance does not become excessively high. Even if a purification process (for example, a filtration process using a nanofilter) is performed, it can be easily performed, which is preferable.
Examples of the thermal phase separation substance in water containing the thermal phase separation substance in the present invention include polyalkylene polymers, polyvinyl alcohol polymers, polyvinyl acetate polymers, acrylic acid polymers, polyacrylamide polymers, ionic liquid polymers, polyether-modified silicones, and the like. The polyalkylene polymer is a polymer containing at least a part of an ethylene oxide unit, such as polyethylene oxide, polyethylene oxide / polypropylene oxide copolymer, polyethylene oxide / polybutylene oxide copolymer, or a modified hydrophobic group thereof. It is done. Hydrophobic groups include hydrocarbon groups. These thermal phase separation materials are used alone or as a mixture.

熱相分離物質含有水中の塩濃度は、0.1wt%以上6.0wt%以下が好ましい。上記範囲で塩が含有水中に含まれることで、含有水の凝固点が低下し凍結効果が本発明者らに見出された。従って、塩濃度の下限値は0.1wt%以上であり、好ましくは0.6wt%以上、より好ましくは1.0wt%以上である。
その一方で、含有水中の塩の存在は、配管の錆発生を引き起こすことが本発明の検討で確認できたため、塩濃度の上限値は、6.0wt%以下が好ましく、さらに好ましくは3.5wt%以下である。また、3.5wt%以下の方が後段の膜分離工程において、さらに精製する場合、ろ過圧を妥当な値とすることができる。

熱相分離物質含有水中の塩としては、金属塩及び/又はアンモニウム塩から選ばれる無機塩、又は有機塩を少なくとも含む塩であり、例えば、塩化ナトリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ナトリウムシリケート、硫酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、ギ酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、硫酸リチウム、硫酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、カルバミン酸アンモニウム、硫酸亜鉛、硫酸銅、硫酸鉄、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、塩化マグネシウム、二ナトリウムリン酸一水素、一ナトリウムリン酸二水素、リン酸カリウム、炭酸カリウム、硫酸マンガン、クエン酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウムからなる群から選ばれる無機塩又は有機塩を少なくとも含む塩である。
The salt concentration in the water containing the thermal phase separation substance is preferably 0.1 wt% or more and 6.0 wt% or less. When the salt is contained in the contained water within the above range, the freezing point of the contained water is lowered and the freezing effect has been found by the present inventors. Therefore, the lower limit of the salt concentration is 0.1 wt% or more, preferably 0.6 wt% or more, more preferably 1.0 wt% or more.
On the other hand, the presence of salt in the contained water has been confirmed by the study of the present invention to cause rusting of the piping, so the upper limit of the salt concentration is preferably 6.0 wt% or less, more preferably 3.5 wt%. % Or less. Moreover, when 3.5 wt% or less is further purified in the subsequent membrane separation step, the filtration pressure can be set to an appropriate value.

The salt in the water containing the thermal phase separation substance is a salt containing at least an inorganic salt or an organic salt selected from metal salts and / or ammonium salts, such as sodium chloride, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sulfuric acid. Sodium, sodium phosphate, sodium formate, sodium succinate, sodium tartrate, lithium sulfate, ammonium sulfate, ammonium carbonate, ammonium carbamate, zinc sulfate, copper sulfate, iron sulfate, magnesium sulfate, aluminum sulfate, magnesium chloride, disodium phosphate It is a salt containing at least an inorganic salt or an organic salt selected from the group consisting of monohydrogen, monosodium dihydrogen phosphate, potassium phosphate, potassium carbonate, manganese sulfate, sodium citrate, sodium thiosulfate, and sodium sulfite.

以下、本発明の実施例を具体的に記入するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
以下の実施例においては、溶媒として水を使用し、熱相分離物質としてAH−0673A(東邦化学株式会社)を用い、無機塩として硫酸アンモニウム(和光純薬工業株式会社)を用いた。溶液中の熱相分離物質濃度の測定は、アタゴ社製PAL−RIを用いて屈折率により測定した。溶液中の硫酸アンモニウムの濃度測定は、塩化バリウム溶液(シグマアルドリッチ株式会社)とアリザリンレッドS(シグマアルドリッチ株式会社)溶液を用いた滴定によって行い、滴定終点は色調の変化を目視により判断した。
溶媒リッチの第一浸透物質流として、63.5wt%のAH−0673Aと0.60wt%の硫酸アンモニウムを含む溶液を得、AH−0673Aの熱分離可能な温度(T0、60℃)に対して20℃高い温度である80℃で熱相分離し、第一熱相分離物質リッチ流を150℃で熱相分離した。比較例として、63.5wt%のAH−0673Aと0.60wt%の硫酸アンモニウムを含む溶液を80℃および150℃で、それぞれ熱相分離した。
Examples of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to them.
In the following examples, water was used as a solvent, AH-0673A (Toho Chemical Co., Ltd.) was used as a thermal phase separation substance, and ammonium sulfate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as an inorganic salt. The concentration of the thermal phase separation substance in the solution was measured by the refractive index using PAL-RI manufactured by Atago Co., Ltd. The concentration of ammonium sulfate in the solution was measured by titration using a barium chloride solution (Sigma Aldrich Co.) and Alizarin Red S (Sigma Aldrich Co.) solution, and the titration end point was determined by visual observation of a change in color tone.
A solution containing 63.5 wt% AH-0673A and 0.60 wt% ammonium sulfate is obtained as a solvent-rich first osmotic material stream, and is 20 with respect to AH-0673A heat separable temperature (T0, 60 ° C.). A hot phase separation was performed at 80 ° C., which is a high temperature, and a first hot phase separation material-rich stream was subjected to a thermal phase separation at 150 ° C. As a comparative example, a solution containing 63.5 wt% AH-0673A and 0.60 wt% ammonium sulfate was subjected to thermal phase separation at 80 ° C. and 150 ° C., respectively.

Figure 2017148735
Figure 2017148735

水回収率は、たとえば図2において、1段目の熱相分離過程に入る溶媒リッチの第一浸透物質流1kg(符号208の流れ)に含まれる溶媒のうち、熱相分離過程によって得られた溶媒リッチ相の溶媒重量の割合を指す。

水回収率(%)=100×(1kgの第一浸透物質流から得られた溶媒リッチ相の溶媒重量)/(1kgの溶媒リッチの第一浸透物質流に含まれる溶媒重量)

つまり、分離方法A及びBでは、熱相分離は1段であるから、1kgの第一浸透物質流に含まれる溶媒のうち、1kgの第一浸透物質流から得られた溶媒リッチ相(A1、すなわち211)の溶媒重量の割合を指す。分離方法C、D及びEでは、熱相分離過程は2段であるから、1kgの第一浸透物質流に含まれる溶媒のうち、1kgの第一浸透物質流から得られた溶媒リッチ相(A2、すなわち218)の溶媒重量の割合を指す。
塩除去率は、1段目の熱相分離過程に入る溶媒リッチの第一浸透物質流1kg(208)に含まれる無機塩(硫酸アンモニウム)重量から、熱相分離過程によって得られた溶媒リッチ相に含まれる無機塩重量を減じ、その減じたあとの数値を、1段目の熱相分離過程に入る溶媒リッチの第一浸透物質流1kg(208)に含まれる無機塩重量で除した値に100を乗じたものである。

塩除去率(%)=100×{(1kgの溶媒リッチの第一浸透物質流に含まれる無機塩重量)―(1kgの第一浸透物質流から得られた溶媒リッチ相に含まれる無機塩重量)}/(1kgの溶媒リッチの第一浸透物質流に含まれる無機塩重量)

分離方法A及びBでは、上記溶媒リッチ相としては溶媒リッチ相(A1、すなわち211)を意味し、分離方法C,D及びEでは、上記溶媒リッチ相としては溶媒リッチ相(A2、すなわち218)を意味する。
尚、図1における水回収率および塩除去率については、1段目の熱相分離過程に入る溶媒リッチの第一浸透物質流1kgは符号105の流れ、A1は符号108の流れ、並びにA2は符号115の流れとして、上記図2の場合と同様にして求めた。
For example, in FIG. 2, the water recovery rate was obtained by the thermal phase separation process among the solvents contained in 1 kg of the solvent-rich first osmotic material stream (flow 208) entering the first stage thermal phase separation process. It refers to the ratio of the solvent weight of the solvent rich phase.

Water recovery (%) = 100 × (solvent weight of solvent-rich phase obtained from 1 kg of first osmotic material stream) / (solvent weight contained in 1 kg of solvent-rich first osmotic material stream)

That is, in the separation methods A and B, since the thermal phase separation is one stage, out of the solvent contained in 1 kg of the first osmotic material stream, the solvent rich phase (A1, That is, the ratio of the solvent weight of 211). In the separation methods C, D, and E, the thermal phase separation process is a two-stage process, so that among the solvents contained in 1 kg of the first osmotic material stream, the solvent rich phase (A2) obtained from 1 kg of the first osmotic material stream. I.e. the proportion of the solvent weight of 218).
The salt removal rate is calculated from the weight of inorganic salt (ammonium sulfate) contained in 1 kg (208) of the solvent-rich first osmotic material stream entering the first-stage thermal phase separation process to the solvent-rich phase obtained by the thermal phase separation process. The value obtained by subtracting the amount of inorganic salt contained, and dividing the value after the reduction by the amount of inorganic salt contained in 1 kg (208) of the solvent-rich first osmotic material stream entering the first stage thermal phase separation process is 100. Multiplied by.

Salt removal rate (%) = 100 × {(weight of inorganic salt contained in 1 kg of solvent-rich first osmotic substance stream) − (weight of inorganic salt contained in solvent-rich phase obtained from 1 kg of first osmotic substance stream) )} / (Weight of inorganic salt contained in 1 kg of solvent-rich first osmotic stream)

In the separation methods A and B, the solvent-rich phase means a solvent-rich phase (A1, ie 211), and in the separation methods C, D and E, the solvent-rich phase is a solvent-rich phase (A2, ie 218). Means.
As for the water recovery rate and salt removal rate in FIG. 1, 1 kg of the solvent-rich first osmotic material flow entering the first stage thermal phase separation flow is flow 105, A1 is flow 108, and A2 is The flow of reference numeral 115 was obtained in the same manner as in the case of FIG.

150℃、1段で熱相分離した場合、水の回収率は63.6%と高いものの、熱相分離過程への供給流の塩を除去できなかった(5%未満)。80℃、1段で熱相分離した場合は、水の回収率は24.5%と中程度であったが、塩の除去率が14.9%と依然低かった。これに対して、実施例において示されるように、80℃および150℃で2段の熱相分離を行った場合、水の回収率は36.7%で中程度かつ塩の除去率は86.0%と高い生産水を得ることができた。
80℃で2段の熱相分離を行った場合および150℃で2段の熱相分離を行った場合、水の回収率が非常に低い値になった。
When the thermal phase separation was performed at 150 ° C. in one stage, the recovery rate of water was as high as 63.6%, but the salt in the feed stream to the thermal phase separation process could not be removed (less than 5%). When the thermal phase separation was performed at 80 ° C. in one stage, the water recovery rate was moderate at 24.5%, but the salt removal rate was still low at 14.9%. In contrast, as shown in the examples, when two-stage thermal phase separation was performed at 80 ° C. and 150 ° C., the water recovery rate was 36.7%, and the salt removal rate was 86. High production water of 0% could be obtained.
When two-stage thermal phase separation was performed at 80 ° C. and two-stage thermal phase separation was performed at 150 ° C., the water recovery rate was very low.

1段目の熱相分離(実施例においては80℃、比較例においては150℃で熱相分離)の結果を表2に示す。
比較例における第一熱相分離物質リッチ流のAH−0673A濃度は81.2wt%で、実施例における濃度は68.7wt%であった。また、比較例における第一溶媒リッチ流のAH−0673A濃度は3.7wt%で、実施例における濃度は9.8wt%であった。1段目の熱相分離過程における比較例と実施例の熱相分離温度は異なり、比較例の方が、熱相分離温度が高いため、熱相分離リッチ流の熱相分離物質の濃度は高くなり、溶媒リッチ流の熱相分離物質の濃度は低くなる。これは、下限臨界溶解温度(LCST)を示す熱相分離物質で一般に理解される現象である。
Table 2 shows the results of the first-stage thermal phase separation (thermal phase separation at 80 ° C. in the example and 150 ° C. in the comparative example).
The concentration of AH-0673A in the first hot phase separated substance-rich stream in the comparative example was 81.2 wt%, and the concentration in the example was 68.7 wt%. Moreover, the AH-0673A density | concentration of the 1st solvent rich stream in a comparative example was 3.7 wt%, and the density | concentration in an Example was 9.8 wt%. The thermal phase separation temperature of the comparative example and the example in the first stage thermal phase separation process is different, and the thermal phase separation temperature is higher in the comparative example, so the concentration of the thermal phase separation material in the hot phase separation rich flow is higher. Thus, the concentration of the thermal phase separation material in the solvent-rich stream is lowered. This is a phenomenon generally understood for a thermal phase separation material exhibiting a lower critical solution temperature (LCST).

Figure 2017148735
Figure 2017148735

実施例については、第一熱相分離物質リッチ流を150℃に加熱し、第二溶媒リッチ流および第二熱相分離物質リッチ流を得た。それぞれの濃度を表3に示す。第二溶媒リッチ流に含まれる硫酸アンモニウムの濃度は0.64wt%で、熱相分離を1段で150℃において行った比較例の2.73wt%と比較して、1/4以下の値である。加えて、実施例における第二溶媒リッチ流に含まれるAH−0673Aの濃度は1.6wt%であった。これは、熱相分離を1段で150℃において行った比較例の3.7wt%と比較して、1/2以下の値であり、溶媒リッチ流中の熱相分離物質を大幅に低減していることがわかる。   For the examples, the first hot phase separation material rich stream was heated to 150 ° C. to obtain a second solvent rich stream and a second hot phase separation material rich stream. The respective concentrations are shown in Table 3. The concentration of ammonium sulfate contained in the second solvent-rich stream is 0.64 wt%, which is a value equal to or less than 1/4 compared with 2.73 wt% of the comparative example in which the thermal phase separation is performed in one stage at 150 ° C. . In addition, the concentration of AH-0673A contained in the second solvent rich stream in the examples was 1.6 wt%. This is a value of ½ or less compared to 3.7 wt% of the comparative example in which the thermal phase separation was performed in one stage at 150 ° C., and greatly reduced the thermal phase separation material in the solvent-rich flow. You can see that

Figure 2017148735
Figure 2017148735

上述のように、本発明を用いることで、熱相分離物質を用いる溶媒回収プロセスにおいて、溶媒リッチ流に含まれる残存物質の量を低減させることができ、これにより従来より効率的に溶媒を回収することができる。   As described above, by using the present invention, in the solvent recovery process using the thermal phase separation material, the amount of the residual material contained in the solvent rich stream can be reduced, thereby recovering the solvent more efficiently than before. can do.

熱相分離物質としてAH−0673Aを1.6wt%、無機塩として硫酸アンモニウムを0.64wt%含む熱相分離物質含有水を、SUS316製の配管に10日間暴露しても錆の発生は確認できなかった。
熱相分離物質としてAH−0673Aを1.6wt%、無機塩として硫酸アンモニウムを0.64wt%含む熱相分離物質含有水を、―0.1℃の環境で12時間以上静置しても、凝固しなかった。
Rust generation cannot be confirmed even when water containing a heat phase separation material containing 1.6 wt% of AH-0673A as a heat phase separation material and 0.64 wt% of ammonium sulfate as an inorganic salt is exposed to a pipe made of SUS316 for 10 days. It was.
Even if the water containing the heat phase separation substance containing 1.6 wt% of AH-0673A as the heat phase separation substance and 0.64 wt% of ammonium sulfate as the inorganic salt is allowed to stand in an environment of −0.1 ° C. for 12 hours or more, it solidifies. I did not.

本発明は、熱相分離物質を用いる溶媒の分離回収システムであって、後段の膜ろ過の負荷を小さくし、供給流の濃縮倍率を高くすることで、効率的な溶媒回収を提供するものである。本発明は、例えば海水の淡水化、生活排水の再生、工場排水の再生、油田・ガス田における随伴水からの水の回収などの分野に好適に用いることができる。   The present invention is a solvent separation and recovery system using a thermal phase separation substance, which provides efficient solvent recovery by reducing the membrane filtration load in the subsequent stage and increasing the concentration rate of the feed stream. is there. The present invention can be suitably used in fields such as desalination of seawater, regeneration of domestic wastewater, regeneration of factory wastewater, and recovery of water from associated water in oil and gas fields.

101 溶媒
102 供給流
103 熱相分離物質を含む第一浸透物質流
104 半透膜
105 溶媒101と第一浸透物質流103からなる流れ
106 熱交換器
107 分離装置
108 第一溶媒リッチ流
109 第一熱相分離物質リッチ流
110 ろ過膜
111 精製溶媒
112 膜回収流
113 熱交換器
114 分離装置
115 第二溶媒リッチ流
116 第二熱相分離物質リッチ流
117 濃縮供給流
201 溶媒
202 供給流
203 塩を含む第二浸透物質流
204 半透膜
205 溶媒201と第二浸透物質流203からなる流れ
206 熱相分離物質を含む第一浸透物質流
207 分離装置
208 第二浸透物質流206と溶媒201からなる流れ
209 熱交換器
210 分離装置
211 第一溶媒リッチ流
212 第一熱相分離物質リッチ流
213 ろ過膜
214 精製溶媒
215 膜回収流
216 熱交換器
217 分離装置
218 第二溶媒リッチ流
219 第二熱相分離物質リッチ流
220 濃縮供給流
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Solvent 102 Supply stream 103 First osmotic material stream containing thermal phase separation material 104 Semipermeable membrane 105 Flow composed of solvent 101 and first osmotic material stream 103 106 Heat exchanger 107 Separator 108 First solvent rich stream 109 First Thermal phase separation substance rich stream 110 Filtration membrane 111 Purified solvent 112 Membrane recovery stream 113 Heat exchanger 114 Separation device 115 Second solvent rich stream 116 Second thermal phase separation substance rich stream 117 Concentrated supply stream 201 Solvent 202 Supply stream 203 Salt A second osmotic material stream 204 comprising a semi-permeable membrane 205 a stream composed of a solvent 201 and a second osmotic material stream 203 206 a first osmotic material stream 207 containing a thermal phase separation material 207 a separator 208 comprising a second osmotic material stream 206 and a solvent 201 Stream 209 Heat exchanger 210 Separator 211 First solvent rich stream 212 First thermal phase separation material li It flows 213 filtration membrane 214 purified solvent 215 film recovery flow 216 heat exchanger 217 separator 218 second solvent-rich stream 219 second thermal phase separation material rich stream 220 enriched feed stream

Claims (11)

溶媒を含有する供給流を、半透膜を介して、浸透圧を有する熱相分離物質を含む第一浸透物質流と向流又は並流させて、前記溶媒を前記第一浸透物質流に移動せしめ前記溶媒リッチな第一浸透物質流としたものを、前記熱相分離物質の熱分離可能な温度(T0)以上、該熱分離可能な温度(T0)の30℃以下の第一分離温度(T1)に加熱して、前記溶媒リッチ相(A1)と前記熱相分離物質リッチ相(B1)に分離する第一分離工程と、
さらに前記B1相を前記第一分離温度(T1)の20℃以上、115℃以下の第二分離温度(T2)に加熱して、前記溶媒リッチ相(A2)と、前記熱相分離物質リッチ相(B2)とに分離する第二分離工程を少なくとも有する、
前記供給流から前記溶媒を取り出す方法。
The solvent-containing feed stream is counter-flowed or co-flowed with the first osmotic material stream containing the thermal phase separation material having osmotic pressure through the semipermeable membrane, and the solvent is transferred to the first osmotic material stream. A first separation temperature that is not less than the temperature (T0) at which the thermal phase separation material can be separated by heat and the temperature (T0) at which the thermal separation can be performed (T0) is 30 ° C. or less. A first separation step of heating to T1) and separating the solvent-rich phase (A1) and the thermal phase separation substance-rich phase (B1);
Furthermore, the B1 phase is heated to a second separation temperature (T2) of 20 ° C. or more and 115 ° C. or less of the first separation temperature (T1), and the solvent rich phase (A2) and the thermal phase separation substance rich phase At least a second separation step of separating into (B2),
Removing the solvent from the feed stream;
溶媒を含有する供給流を、半透膜を介して、塩を含む第二浸透物質流と向流又は並流させて、前記溶媒を前記第二浸透物質流に移動せしめ前記溶媒リッチな第二浸透物質流としたものを、熱相分離物質を含有する第一浸透物質流と相溶しない状態で混合して、前記溶媒を前記第一浸透物質流に移動せしめ前記溶媒リッチな第一浸透物質流とし、該第一浸透物質流を前記熱相分離物質の熱分離可能な温度(T0)以上、該熱分離可能な温度(T0)の30℃以下の第一分離温度(T1)に加熱して前記溶媒リッチ相(A1)と前記熱相分離物質リッチ相(B1)に分離する第一分離工程と、
さらに前記B1相を前記第一分離温度(T1)の20℃以上、115℃以下の第二分離温度(T2)に加熱して、前記溶媒リッチ相(A2)と、前記熱相分離物質リッチ相(B2)とに分離する第二分離工程を少なくとも有する、
前記供給流から前記溶媒を取り出す方法。
A solvent-containing feed stream is countercurrently or cocurrently flowed through the semipermeable membrane with a salt-containing second osmotic material stream to move the solvent into the second osmotic material stream, and the solvent rich second. The solvent-rich first osmotic material is prepared by mixing the osmotic material stream in an incompatible state with the first osmotic material stream containing the thermal phase separation material and transferring the solvent to the first osmotic material stream. The first osmotic material stream is heated to a first separation temperature (T1) that is not less than the temperature (T0) at which the thermal phase separation material can be thermally separated and not more than 30 ° C. that is the temperature at which the heat separation is possible (T0). A first separation step of separating the solvent rich phase (A1) and the thermal phase separation substance rich phase (B1),
Furthermore, the B1 phase is heated to a second separation temperature (T2) of 20 ° C. or more and 115 ° C. or less of the first separation temperature (T1), and the solvent rich phase (A2) and the thermal phase separation substance rich phase At least a second separation step of separating into (B2),
Removing the solvent from the feed stream;
前記溶媒が水である請求項1または2に記載の取り出し方法。   The extraction method according to claim 1 or 2, wherein the solvent is water. 前記第一浸透物質流が、ポリアルキレンポリマー、ポリビニルアルコールポリマー、ポリ酢酸ビニルポリマー、アクリル酸ポリマー、ポリアクリルアミドポリマー、イオン液体ポリマー、ポリエーテル変性シリコーンからなる群から選ばれるポリマーを少なくとも1種以上含み、且つ、該ポリアルキレンポリマーは、ポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシド・ポリプロピレンオキシド共重合体、ポリエチレンオキシド・ポリブチレンオキシド共重合体、またはそれらの疎水基修飾物からなる群から選ばれる少なくとも一部にエチレンオキシドユニットを含むポリマーである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。   The first osmotic material stream includes at least one polymer selected from the group consisting of a polyalkylene polymer, a polyvinyl alcohol polymer, a polyvinyl acetate polymer, an acrylic acid polymer, a polyacrylamide polymer, an ionic liquid polymer, and a polyether-modified silicone. And the polyalkylene polymer is an ethylene oxide unit in at least a part selected from the group consisting of polyethylene oxide, polyethylene oxide / polypropylene oxide copolymer, polyethylene oxide / polybutylene oxide copolymer, or a modified hydrophobic group thereof. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the polymer comprises a polymer. 前記第二浸透物質流が、金属塩及び/又はアンモニウム塩から選ばれる無機塩、又は有機塩を少なくとも含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the second osmotic substance stream contains at least an inorganic salt or an organic salt selected from metal salts and / or ammonium salts. 前記第二浸透物質流が水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ナトリウムシリケート、硫酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、ギ酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、硫酸リチウム、硫酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、カルバミン酸アンモニウム、硫酸亜鉛、硫酸銅、硫酸鉄、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、二ナトリウムリン酸一水素、一ナトリウムリン酸二水素、リン酸カリウム、炭酸カリウム、硫酸マンガン、クエン酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウムからなる群から選ばれる前記無機塩又は有機塩を少なくとも含む、請求項5に記載の方法。   The second osmotic material stream is sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium sulfate, sodium phosphate, sodium formate, sodium succinate, sodium tartrate, lithium sulfate, ammonium sulfate, ammonium carbonate, ammonium carbamate, zinc sulfate, sulfuric acid Copper, iron sulfate, magnesium sulfate, aluminum sulfate, sodium chloride, magnesium chloride, disodium monohydrogen phosphate, monosodium dihydrogen phosphate, potassium phosphate, potassium carbonate, manganese sulfate, sodium citrate, sodium thiosulfate, sulfurous acid The method according to claim 5, comprising at least the inorganic salt or organic salt selected from the group consisting of sodium. 少なくとも前記熱相分離物質を200ppm以上20,000ppm以下含有し、前記塩を1,000ppm以上60,000ppm以下含有する熱相分離物質含有水。   A thermal phase separation substance-containing water containing at least the thermal phase separation substance at 200 ppm to 20,000 ppm and the salt at 1,000 ppm to 60,000 ppm. 前記熱相分離物質が、ポリアルキレンポリマー、ポリビニルアルコールポリマー、ポリ酢酸ビニルポリマー、アクリル酸ポリマー、ポリアクリルアミドポリマー、イオン液体ポリマー、ポリエーテル変性シリコーンからなる群から選ばれるポリマーを少なくとも1種以上含み、且つ、該ポリアルキレンポリマーは、ポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシド・ポリプロピレンオキシド共重合体、ポリエチレンオキシド・ポリブチレンオキシド共重合体、またはそれらの疎水基修飾物からなる群から選ばれる少なくとも一部にエチレンオキシドユニットを含むポリマーである、請求項7に記載の熱相分離物質含有水。   The thermal phase separation material contains at least one polymer selected from the group consisting of polyalkylene polymer, polyvinyl alcohol polymer, polyvinyl acetate polymer, acrylic acid polymer, polyacrylamide polymer, ionic liquid polymer, polyether-modified silicone, In addition, the polyalkylene polymer has an ethylene oxide unit in at least a part selected from the group consisting of polyethylene oxide, polyethylene oxide / polypropylene oxide copolymer, polyethylene oxide / polybutylene oxide copolymer, or a modified group thereof. The thermal phase-separated substance-containing water according to claim 7, which is a polymer containing. 前記塩が、金属塩及び/またはアンモニウム塩から選ばれる無機塩、又は有機塩を少なくとも含む、請求項7または8に記載の熱相分離物質含有水。   The thermal phase separation substance-containing water according to claim 7 or 8, wherein the salt includes at least an inorganic salt or an organic salt selected from a metal salt and / or an ammonium salt. 前記塩が、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ナトリウムシリケート、硫酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、ギ酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、硫酸リチウム、硫酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、カルバミン酸アンモニウム、硫酸亜鉛、硫酸銅、硫酸鉄、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、二ナトリウムリン酸一水素、一ナトリウムリン酸二水素、リン酸カリウム、炭酸カリウム、硫酸マンガン、クエン酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウムからなる群から選ばれる無機塩又は有機塩を少なくとも含む、請求項9に記載の熱相分離物質含有水。   The salt is sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium sulfate, sodium phosphate, sodium formate, sodium succinate, sodium tartrate, lithium sulfate, ammonium sulfate, ammonium carbonate, ammonium carbamate, zinc sulfate, copper sulfate, sulfuric acid Iron, magnesium sulfate, aluminum sulfate, sodium chloride, magnesium chloride, disodium monohydrogen phosphate, monosodium dihydrogen phosphate, potassium phosphate, potassium carbonate, manganese sulfate, sodium citrate, sodium thiosulfate, sodium sulfite The water containing a thermal phase separation substance according to claim 9, comprising at least an inorganic salt or an organic salt selected from the group. 請求項7〜10のいずれかに記載の含有水の製造方法であって、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法を少なくとも利用する含有水の製造方法。   It is a manufacturing method of the contained water in any one of Claims 7-10, Comprising: The manufacturing method of the contained water using at least the method as described in any one of Claims 1-6.
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