JP4066221B2 - 膜の清浄方法 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、多孔質膜、特に油の脱ろう方法で使用されるミクロフィルターの清浄方法に関する。
【０００２】
（発明の背景）
植物及び動物組織から抽出した油は、人が消費するのに適した油を調製するためには除去しなければならない多数の不純物を含んでいる。不純物の幾つかは油精製方法の濾過工程で除去することができる。
【０００３】
本明細書中、不純物とは、室温〜０℃の温度範囲に冷却すると油中に曇りを生ずる物質及び／または化合物である。これらの不純物には、タンパク質、グルコシド、ワックス、テルペン、スクワレン、種残渣、酸化物質または微量の土が含まれる。
【０００４】
不純物の１種は、油に溶解しにくい高融点の脂肪アルコ−ル−脂肪酸エステルであるワックスから構成される。粗な油中のワックスの量は数百ｐｐｍ〜数千ｐｐｍである。油の低温安定性を改善するためにはワックス含量を約１０ｐｐｍ以下に低減させなければならない。公知の油の脱ろう方法は油を注意深く冷却することを含み、この間にワックス結晶が形成される。この方法は防寒処理として公知である。その後、上記した不純物は濾過により除去され得る。
【０００５】
従来技術から、幾つかの濾過方法が公知である。これらの方法は膜材料及び濾過ユニットの種類の点で異なり得る。
【０００６】
公知の濾過方法は、２５〜１００μｍの平均孔径を有する濾布、濾紙または金網フィルターを用いる濾過、２０〜３０μｍの平均孔径を有する細目濾布を用いる濾過、及び０．０５〜５μｍの平均孔径を有するミクロフィルターを用いる濾過である。
【０００７】
油からワックス及び他の不純物を除去するのに特に好適な１つの公知方法は、精密濾過膜を用いる濾過である。例えば、ＥＰ−Ａ−３９７，２３３は、乾燥後油を特定の冷却速度で冷却する脱ろう方法を記載し、この方法では冷却中にある温度でワックス結晶が形成される。固体ワックスは、約０．２ｍ^２の濾過面積及び０．２μｍの公称孔径を有するミクロフィルターモジュールを用いる精密濾過により除去される。ＥＰ−Ａ−３９７，２３３で使用されている別のタイプのミクロフィルターは約０．１８ｍ^２の濾過面積及び０．５μｍの公称孔径を有する焼結金属フィルターである。
【０００８】
公知の濾過方法のいずれにも、ワックス及び他の不純物がフィルターに粘着し、これによりフィルターを介する油の流れが低下するという重大な欠点がある。こうしたフィルターを介する流れは流束とも呼ばれる。
【０００９】
本明細書中、流束は、標準の膜間圧力及び標準の温度で所定時間、膜の所定面積を通過することができる油の量として使用される。実際、膜間圧力としては好ましくは１〜３ｂａｒ、より好ましくは３ｂａｒが使用される。
【００１０】
本発明では、濾過されたクリーンな油が現れる膜の側を透過側と呼ぶ。不純物が膜上に蓄積している側が原液側である。
【００１１】
不純物のフィルターへの粘着はファウリングとしても公知である。幾つかのファウリング機構が同定されている。例えば、ゲル層ファウリング、吸着性ファウリング及び孔閉塞である。
【００１２】
ファウリング、特に孔閉塞を減らすための方法は幾つか公知である。
【００１３】
一般的な濾布もしくは金網フィルターによる濾過を改善するために最も広く使用されている方法は、濾過すべき油に濾過助剤を添加することである。この方法は、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．から発行されているＢａｉｌｅｙ’ｓ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｏｉｌ ａｎｄ ｆａｔ ｐｒｏｄｕｃｔｓ，第５版、第２巻、６４５ページに記載されている。この方法の欠点は、濾過助剤が高価であること、油が余分に損失すること及び固体廃棄物が形成されることである。
【００１４】
ファウリングにより閉塞したミクロフィルターを清浄するために幾つかの方法が公開されている。例えば、ＵＳ−Ａ−５，４８２，６３３は、ワックス濾過方法においてセラミックス製ミクロフィルターを使用することを記載している。植物油／粒状ワックスのブレンドを０．５〜５μｍの孔径を有する多孔質非金属製無機フィルターを用いて濾過している。クロスフロー濾過が適用される。ここに記載されている濾過方法は、約３〜５時間のクロスフロー濾過期間毎に少なくとも約１回透過水でバックフラッシュすることを含む。バックフラッシュは数秒間行う。指定期間使用後、フィルターを温かいクリーンオイルを用いて再生する。清浄剤の使用も可能であると記載されている。
【００１５】
本発明者らは、ＵＳ−Ａ−５，４８２，６３３の方法で清浄したフィルターでもなお高度のファウリング及び流束の比較的迅速な低下をやがて示すことを知見した。別の欠点は、フィルターが高価であるので定期的な取り替えは望ましくないことである。
【００１６】
ＤＥ−Ａ−３３１２５７３は多孔質膜を用いる植物油の脱ろう方法を記載している。前記膜は０．０５〜５μｍの孔径を有する。途中で流束が低下したときには、３０〜１００℃の媒体でバックウオッシュまたはリンス処理を行う。リンス媒体は例えば植物油、ｎ−ヘキサンまたはアセトンであり得る。更に、空気、窒素、酸素、二酸化炭素、アルゴンまたはヘリウムのようなガスを使用することができる。本発明者らは、この文献に記載されている清浄方法の結果も改善の余地があることを知見した。
【００１７】
ＪＰ ０９／０４７６４１は多孔質膜の洗浄方法を記載している。植物油からワックスを除去するために使用した膜から油を除去し、その後膜に親水化処理を施し、水洗する。この文献に記載されている方法によれば、脱ろう及び濾過後に、使用した膜をガスで逆洗浄し、油で溶かして流す。次いで、膜をヘキサンでリンスし、濾過して、油を更に除去する。その後に、熱い水溶液を膜に通す親水化処理を行う。最後に、膜を水洗する。または、メタノールを膜に通す。この文献に記載されている方法では、ヘキサン及びメタノールもしくはエタノールを用いる処理が必要である。出願人は、前記有機溶媒の使用には幾つかの欠点があることを知見した。例えば、これらの化合物は、該化合物を用いる作業をしている人の健康を害する。また、前記化合物を使用したときに火事、ときには爆発の危険性がかなり高い。更には、使用済み溶媒の破棄は環境上望ましくなく、このことがＪＰ ０９／０４７６４１に記載されている方法を産業上応用する際に問題である。
【００１８】
ＪＰ ６０／２２９０６は別のフィルター清浄方法を記載し、この方法では、不活性（圧縮）ガスでフラッシュし、ワックスが溶解する熱い油でフィルターをリンスすることによりフィルター閉塞物質をミクロフィルターから除去する。この文献に記載されているワックス除去方法では、膜の表面上とたぶん膜の孔内にも蓄積したワックスを膜の透過液側から膜の原液側にフラッシュ（バックウォッシュとも呼ぶ）する。その結果、当初段階の流束に再び達することができる。バックフラッシュは圧縮ガス及び／または脱ろう油を用いて実施される。
【００１９】
ゲル層及び吸着性ファウリングはＪＰ ６０／２２９０６に記載されている処理により減ずることができるが、孔閉塞を防止することはできず、よってこの方法により清浄されたミクロフィルターは定期的に、例えば約６ヶ月毎に破棄し、取り替えなければならない。前記フィルターは非常に高価であるので、この濾過方法は広く使用されていない。
【００２０】
驚くべきことに、ミクロフィルターを特殊な清浄方法で清浄すると、ミクロフィルターの寿命が延長され、よって孔閉塞の発生を効果的に解消することができることが茲に知見された。更に、この方法では、有機溶媒を使用する必要がない。
【００２１】
特に、不活性（圧縮）ガスでのバックフラッシュ工程及び熱い油でのバックフラッシュ工程を含む上記フィルター回収方法に、好ましくは膜の透過液側から原液側にアルカリ物質による定期的処理を組合わせると、膜を介する流束がかなり良好に回復することが知見された。
【００２２】
（発明の定義）
従って、本発明は油精製方法において使用するのに適した多孔質膜の清浄方法を提供し、この方法は（ａ）ガスでバックブローする工程、（ｂ）食用油でバックフラッシュする工程、及び（ｃ）前記膜をアルカリ物質で処理する工程に付すことにより前記膜を定期的に処理することを含む。
【００２３】
（発明の詳細な記載）
上記したように、本発明の方法は、濾過助剤を必要とせずに膜を清浄する方法を提供する。この方法は、しばしば濾過助剤を使用する従来方法に比較してかなり有利である。本発明では、使用済み濾過助剤の破棄に伴う火事の危険が回避される。
【００２４】
本発明者らは、本発明方法に従って清浄した膜は、ＪＰ ６０／２２９０６に記載されている従来方法を用いて清浄した膜に比して少なくとも５倍長く、満足な流束で機能したことも知見した。その結果、前記膜の寿命はかなり長くなる。
【００２５】
本発明のより詳細な説明のために、以下の定義を使用する。
【００２６】
流束は、上に定義したように、標準の膜間圧力及び標準の温度で所定時間、膜の所定面積を通過し得る油の量である。
【００２７】
トップ流束は、膜を初めて使用し、ファウリングがまだ起こらず、今までに清浄方法を受けていないときの膜を介する流束である。
【００２８】
マキシマム流束は、本発明に従って清浄工程の１つにより膜を清浄した直後の膜を介して達し得る最高流束である。
【００２９】
ガスを用いるバックブロー
本発明の清浄方法の第１の要件は、ガスを用いるバックブローである。この工程は、残留油及びワックスを除去するために使用される。図１に図示するように、膜を透過側から原液側にガスでフラッシュする。この工程は、流束がマキシマム流束の９５％未満に、より好ましくはマキシマム流束の８０〜４０％、最も好ましくはマキシマム流束の６５〜５０％に低下したときに実施することが好ましい。
【００３０】
バックブローは、圧縮ガスを用いて膜に積極的に背圧を加えることにより、または原液側でフィルターモジュール系に真空を適用することにより実施され得る。真空の適用により、ガスは透過液側から原液側に膜を介して吸引され、これによりワックスは膜からブローされて除去される。膜を圧縮ガスでバックフラッシュしても同じ結果が得られる。
【００３１】
本発明では、いずれの処理もガスを用いるバックブローと呼ぶ。
【００３２】
実際には、バッグローを８時間毎に２回以上、より好ましくは４時間毎に２回以上、最も好ましくは４０分毎に２回以上の頻度で実施することが好ましい。
【００３３】
ガスを用いるバックブローは、好ましくは１〜３ｂａｒ、より好ましくは１．５〜３ｂａｒ、最も好ましくは２〜３ｂａｒの圧力で実施される。
【００３４】
ガスを用いるバックブローは、好ましくは５秒〜１０分間、より好ましくは２０秒〜５分間、最も好ましくは３０秒〜２分間実施する。
【００３５】
バックブローを不活性ガスを用いて実施することが好ましい。窒素ガスが最も好ましい不活性ガスであるが、精製すべき油と反応しない限り別のガスまたは空気を本発明で使用することができる。また、ガスと油の反応生成物が油精製方法の後続段階で除去されるなら、精製すべき油と反応するガスを使用することも可能である。
【００３６】
フラッシュガスの好ましい温度は室温（ＲＴ）〜１００℃、より好ましくはＲＴ〜８０℃、最も好ましくはＲＴ〜６０℃である。
【００３７】
油を用いるバックフラッシュ
実施例に記載するように、上記したガスを用いるバックブローを実施してもマキシマム流束は次第に低下する。よって、数回のバッチ後、ミクロフィルターを食用油でバックフラッシュする。この油を用いるバックフラッシュ工程は、実際には油を用いるリンス工程であり、リンスは膜の透過液側から膜の原液側に実施される。
【００３８】
ワックスは油に溶解し、バックフラッシュを一定期間続けることが好ましい。実際には、流入油の温度が流出油の温度に等しくなるまで油を用いるバックフラッシュを実施する。本発明者らは、この時点までにすべてのワックス及び他の不純物が溶解したことを知見した。
【００３９】
油を用いるバックフラッシュを、ガスでバックブローした直後に測定したミクロフィルターを介するマキシマム流束がトップ流束の９０％未満、好ましくはトップ流速の８０〜５０％、最も好ましくはトップ流速の８０〜７０％に低下したときに実施することが好ましい。
【００４０】
実際には、油を用いるバックフラッシュを好ましくは１４日毎に２回以上、より好ましくは４日毎に２回以上、最も好ましくは１日毎に２回以上の頻度で実施する。
【００４１】
好ましくは、リンス油は、ワックス及び他の不純物が油に溶解し得る温度を有し、室温〜９０℃の範囲が最も好ましい。温度の上限は使用する濾材の種類に依存し得る。例えば、セラミック製フィルターはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）膜に比してより高温に耐えることができる。ＰＶＤＦ膜はせいぜい８０℃の温度にしか耐えることができない。
【００４２】
本発明の方法で使用されるリンス油は食用油であり、好ましいリンス油はヒマワリ油、トウモロコシ油、菜種油、綿実油、オリーブ油、パームオレフィン、パーム核油、ココナツ油、大豆油、米糠油、ブドウ種油、サフラワー油、落花生油、ゴマ油、麦芽油、クルミ油、ピスタチオ油等から選択される。最も好ましくは、リンス油は精製すべき油と同一である。
【００４３】
特定実施態様では、リンス油は熱い非防寒処理油である。
【００４４】
アルカリ処理
本発明の清浄方法の第３の要件は、油でバックフラッシュした直後に測定したミクロフィルターを介するマキシマム流束がトップ流束の９０％未満、好ましくはトップ流束の９０〜３０％、最も好ましくはトップ流束の８５〜７０％に低下したときに適用することが好ましい。
【００４５】
この第３の清浄処理では、フィルターを好ましくはアルカリ物質で、望ましくは１〜１５重量％、より望ましくは４〜８重量％の濃度及び１０〜１４のｐＨのアルカリ溶液を用いて処理する。この処理は、好ましくはリンス処理である。
【００４６】
アルカリ処理を好ましくは７ヶ月毎に２回以上、より好ましくは６週間毎に２回以上、最も好ましくは４週毎に２回以上の頻度で実施する。
【００４７】
アルカリ物質は適当な公知方法により調製され、適当なアルカリ剤を使用することができる。アルカリ物質を溶液として使用することが好ましい。好ましいアルカリ剤は食品等級である。例えば、アルカリ清浄溶液は苛性ソーダ、界面活性剤、洗浄剤またはその組合せを含む。
【００４８】
アルカリ溶液用溶媒は水性溶媒でも有機溶媒であってもよい。膜の孔を透過し得るような溶液が好ましい。疎水性膜を清浄するためには、疎水性リンス溶液が好ましく使用され、親水性膜に対しては親水性溶媒が好ましく使用される。
【００４９】
場合により、アルカリ処理の前またはその後に、膜を水を用いてリンスする。この水の温度が２０〜７０℃であることが好ましい。
【００５０】
別の実施態様によれば、膜をアルカリ溶液でリンスする前とその後に水を用いてリンスする。
【００５１】
本発明方法では、エタノール、ヘキサンまたはメタノールのような有機溶媒を使用しないことが好ましい。上記したように、有機溶媒は健康に良くないと考えられている。前記有機溶媒を使用しないにもかかわらず、本発明の方法により優れた膜の清浄方法が提供される。
【００５２】
本発明の清浄方法は、濾材、好ましくは有機濾材、無機濾材、セラミック濾材及び金属濾材からなる群から選択される濾材に対して好適である。本発明の清浄方法で使用されるより好ましいフィルターは有機のミクロフィルターである。
【００５３】
本発明の清浄方法のための最も好ましいミクロフィルターは、Ａｓａｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｉｍｉｔｅｄ（日本）で製造され、Ｍｉｃｒｏｚａ ＴＰ ３１３の商標で販売されている。この精密濾過モジュールは５ｍ^２の濾過面積を有する。このモジュールは、公称孔径が０．２μｍの合成ポリマー膜、好ましくはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）製中空ファイバのパッケージを含むハウジングから構成されている。
【００５４】
数個のモジュールの構成を図１に概略的に図示する。
【００５５】
膜を逆方向に加圧してもよい。逆濾過または逆ブローも可能である。
【００５６】
アルカリ溶液を用いる処理のためにＰＶＤＦと併用される溶媒は、好ましくは親水性溶媒である。
【００５７】
本発明の清浄方法のために使用されるフィルターは、（バブルテスト方法で測定した）平均孔系が好ましくは０．０５〜５μｍ、より好ましくは０．１〜３μｍ、最も好ましくは０．２〜０．９μｍのミクロフィルターである。
【００５８】
特定実施態様では、本発明は油精製方法において使用するのに適したＰＶＤＦミクロフィルターの清浄方法を提供し、この方法は（ａ）窒素ガスでバックブローする工程、（ｂ）前記膜を熱い油でバックフラッシュする工程、及び（ｃ）膜をアルカリ溶液で処理する工程に付すことにより前記膜を定期的に処理することを含む。
【００５９】
この特定実施態様では、本発明の方法は好ましくは次のように実施される：
（ａ）窒素ガスを用いるバックブローを、８時間毎に２回以上、好ましくは４時間毎に２回以上、より好ましくは４０分毎に２回以上の頻度で実施する；
（ｂ）油を用いるバックフラッシュを、１４日毎に２回以上、好ましくは４日毎に２回以上、より好ましくは１日毎に２回以上の頻度で実施する；
（ｃ）アルカリ処理を、７ヶ月毎に２回以上、好ましくは６週間毎に２回以上、より好ましくは４週間毎に２回以上の頻度で実施する。
【００６０】
別の実施態様では、本発明はミクロフィルターの清浄方法を提供し、この本発明の方法は油精製のための後防寒処理(post winterization)方法で効果的に使用される。
【００６１】
本発明では、後防寒処理方法は、冷却により結晶化したバルク状ワックスを例えば遠心して除去し、次いでなお残っているワックスを制御した防寒処理を施しても除去することを含み、こうしてワックスは濾過により油から分離される。生じた油は実質的にワックスを含んでいないことが好ましい。
【００６２】
本発明の清浄方法は油精製方法の任意の濾過工程で使用され得るが、脱ろう方法の濾過工程に対して特に好適である。この方法では、ワックスはミクロフィルターを用いて濾過することにより油から除去される。
【００６３】
清浄処理を実施する間隔は通常、出発油中の不純物含量に依存する。不純物、特にワックスの濃度が濾過中の流束の低下に影響を及ぼし得ることは通常知られている。濾過の開始時の不純物含量が少ない油混合物の場合、単位時間あたりの流束の低下は少ない。例えば精製すべき出発油が６００ｐｐｍを超える高量のワックスを含んでいる場合には、フィルターのファウリングがより速く生ずる。この場合には、すべての清浄処理を好ましくはより頻繁に実施しなければならない。１００〜５００ｐｐｍのワックス不純物を含む油に対しては、好ましくは上記した時間間隔で清浄処理を実施する。
【００６４】
ワックス形態の不純物を１００ｐｐｍ未満しか含まない油に対しては、ガスを用いるバックブローを５〜９時間毎に１回の頻度で、油を用いるバックフラッシュを３〜１４日毎に１回の頻度で、アルカリ物質を用いる処理を３〜７ヶ月毎に１回の頻度で実施することが好ましい。
【００６５】
本発明の清浄方法はすべての公知の濾過方法に適用され得る。濾過は好ましくは、クロスフロー濾過モードまたはデッドエンド濾過モードで実施され得る。最も好ましい濾過モードはデッドエンド濾過モードである。
【００６６】
公知の精製方法のために好適な油は食用油または非食用油からなり、好ましい油はヒマワリ油、トウモロコシ油、菜種油、綿実油、オリーブ油、パームオレフィン、パーム核油、ココナツ油、大豆油、米糠油、ブドウ種油、サフラワー油、落花生油、ゴマ油、麦芽油、クルミ油、ピスタチオ油等からなる群から選択される。
【００６７】
本発明の清浄方法は、既に１回以上の精製工程を施した半精製油を処理するために使用されるフィルターに適用され得るが、バージン油を精製する際に汚れたフィルターを清浄するためにも好適である。
【００６８】
本発明の清浄方法は、濾過ユニットを分解した後に実施され得るが、全方法を現場清浄方法として実施することが好ましい。これにより、コストが直ちに節約される。
【００６９】
濾過後の脱ろうした油の品質は、実施例に記載する耐寒試験により調べられる。脱ろうした油はこの試験で良好な品質を有する。
【００７０】
本発明の膜の清浄方法及び使用したミクロフィルターを図１及び２に示す。ここで、図１はミクロフィルターモジュールの構成を示し、図２は脱ろう及びその後の濾過の構成のフロースキームを示す。図１中、モジュールセット（１）は垂直方向に設置され、複数のモジュール（６）を含み、濾過すべき油は膜の外側（３，４）に供給される。各モジュール（６）は一群の中空ファイバ膜を含む。脱ろうした油は膜を透過して膜のキャビティの底部に集められる。底部クリーンコネクション（５）により、脱ろうした油は脱ろうした油の緩衝タンクに流れる。モジュールには上部クリーンコネクション（２）も設けられている。
【００７１】
図２のフロースキームでは、脱ろうすべき油（７）を、冷却システム（９）を備えた晶析器（８）に供給する。防寒処理を施した油を、バルブ（ａ）を開き且つバルブ（ｂ）及び（ｃ）を閉じて導管（１０）を介して濾過モジュール（１３）にポンプ（Ｉ）により圧送する。濾過後、脱ろうした油を、バルブ（ｄ）を開き且つバルブ（ｅ）、（ｈ）、（ｆ）を閉じて導管（１５）により濾過モジュールから脱ろう油の緩衝タンク（１４）に流す。
【００７２】
ガスでバックフラッシュする清浄工程の間、バルブ（ａ）、（ｂ）、（ｄ）及び（ｈ）を閉じ、導管（１９）を介して窒素ガス流（１８）を流して膜を逆方向に加圧し、ワックスは導管（１１）内の開いているバルブ（ｃ）によりワックスタンク（１２）にバックブローされる。この間に、リンス油タンク（２２）に油を用いるバックフラッシュのために使用するリンス油を充填する。油でバックフラッシュしている間、バルブ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｉ）を閉じ、バルブ（ｅ）、（ｇ）、（ｈ）を開く。リンス油はバルブ（ｅ）及び導管（１６）を介してタンク（２２）から膜の透過液側にポンプ（ＩＩ）により圧送され、導管（１７）及び（２１）によりリンス油タンク（２２）に再循環される。
【００７３】
リンス油タンク（２２）はクリーンな油及びアルカリ溶液の供給路（２０）に接続している。
【００７４】
本発明の方法を、下記する非限定実施例により更に説明する。
【００７５】
一般的手法
従来通りに中和及び漂白した、約１００〜１５００ｐｐｍのワックスを含むヒマワリ油を好ましくは０．０５重量％未満の含水量まで乾燥し、ワックス結晶が確実に溶解するように約８０℃に加熱した。その後、油を、第１迅速冷却工程と第２冷却工程を含む制御冷却にかける。前記第１迅速冷却工程では、油中に存在するワックスの溶解温度（約４５℃）に油を迅速に冷却する。前記第２冷却工程では、油を６℃／時の冷却速度で冷却し、油と冷却媒体との最大温度差は８℃とする。油の最終温度は８℃であった。得られた油／結晶化ワックスのスラリーを、追加の熟成時間または添加剤を加えることなく直ちにＡｓａｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｉｍｉｔｅｄ（日本）製Ｍｉｃｒｏｚａ ＴＰ ３１３フィルターを用いて精密濾過した。数分後にマキシマム流束に達し、これをトップ流束とする。なぜならば、精密濾過の最初の数分の間、流束はフィルターモジュールを満たすことにより影響されるからである。膜間圧力は３ｂａｒである。
【００７６】
本発明の清浄方法を使用した油精製方法から得たヒマワリ油を耐寒試験にかけた。油を０℃で２４時間保持した。油は透明のままで、曇りは生じなかった。
【００７７】
ＩＡ ガスを用いるフラッシュ手順
この手順は、例えば窒素ガスを用いて下記工程を含む：
１．濃縮油の回収
ガスの背圧により、脱ろうされていない油をフィルターモジュール（１３）から供給タンクにブローする。フィルターを空にし、バックブローするために必要な最低の窒素流は０．３Ｎｍ^３／分／モジュールである
２．ガスのバックブロー
ガスを用いて膜からワックスをバックブローすることを含む。この工程は約３０分間続く。窒素バックブローの間、許容される最高圧力は３ｂａｒｇ（大気圧より３ｂａｒ高い）である。実際には、使用する窒素を好ましくは除湿し、限外濾過すべきである。
【００７８】
ＩＢ 油を用いるバックフラッシュ手順
この手順は下記工程を含む：
１．圧縮ガスでバックフラッシュした後のマキシマム流束がトップ流束の９０％未満に低下したら、（熱い）油のリンスタンク（２２）に（非）脱ろう油を充填する。
２．次いで、リンス油を晶析器のプレフィルターを用いて濾過する。
３．重合を防ぐためにＮ_２ブランケットを取り付ける。
４．リンス油を約７５℃の温度に加熱する。
５．濃縮油の回収工程で、フィルターモジュール中の油をガス（例えば、窒素）を用いて供給タンクにバックブローする。
６．上部クリーンコネクション（２）を閉じ、膜を内側から外側にリンスすることにより実際の清浄手順を開始する。リンス油を、リンス油タンク（２２）に戻すように再循環（１７，２１）する。流出油の温度が（流入油に等しい）７５℃になるまでリンスを続ける。リンス後、リンス油タンクを空にしてワックス油タンクにする。
【００７９】
ＩＣ アルカリ物質を用いる処理手順
圧縮ガス及び油でバックフラッシュした後のマキシマム流束がトップ流束の約９０％以下に低下したら、アルカリ物質による処理を開始する。
１．濃縮油の回収工程で、モジュール中の油をガス（例えば、窒素）を用いて供給タンクにバックブローする。
２．窒素ガスを用いるバックブローを３ｂａｒｇのバックブロー圧力で１０分間続ける。
３．リンス油タンク（２２）に水を充填し、内容物を６０℃に加熱する。
４．フィルター（１３）を膜の内側（１６）から外側（１７）に向かって熱水を用いて３０分間リンスする。
５．工程４を繰り返すが、ここでは６０℃で６％ｗ／ｗ ＮａＯＨを用いる。
６．ｐＨが８以下になるまで工程４を繰り返す。
７．モジュールを、３ｂａｒにおいて窒素ガス（１８）で１０分間バックブローする。
【００８０】
比較例（Ｃ）
上記した一般的手順によりワックス結晶が生成した、ワックス含量が６００ｐｐｍの油を、図２に図示する濾過ユニット（１３）に移す。
【００８１】
フィルターを取り付け、脱気して、濾過を開始する。濾過方法中、油／ワックススラリーを導管（１０）によりモジュールの外側に供給する。油を自由出口（１６）を介して脱ろう油の緩衝タンク（１４）に流す。予め設定した最大フィルター圧力に達するまで濾過を一定流れで実施する。その後、フィルター圧力を、流れを次第に減ずることにより一定に保つ。最大の濾液流量は６５ｋｇ／時／フィルターモジュールである。
【００８２】
流量が３５ｋｇ／時／フィルターモジュールに低下したら、濾過を停止し、フィルターを空にし、窒素ガスでバックブローすることにより再生する。窒素バックブローの条件は３ｂａｒｇであった。
【００８３】
更に、窒素バックブローを手順ＩＡに従って実施した。
【００８４】
数サイクルの窒素バックブロー及びマキシマム流束比の回復を表１に示す。１期間は、１窒素バックフラッシュ作用のサイクル時間である。
【００８５】
２つの窒素バックブローサイクル間の平均時間は約３０分である。
【００８６】
【表１】

【００８７】
０期間で測定したマキシマム流束比はトップ流束比に等しい。窒素ガスで８回バックブローした後、マキシマム流束比は５０ｋｇ／時／モジュールに下がった。
【００８８】
次いで、手順ＩＢに記載したように油を用いるバックフラッシュを開始した。使用した油は温度７５℃の熱い非防寒処理油であった。
【００８９】
回復した流束比、３０分間隔での数回の窒素ガスを用いるバックブローサイクル及びかなり長い間隔での油バックフラッシュを実施した。油バックフラッシュの各工程後に追跡したマキシマム流束比を表２に示す。
【００９０】
２つの油バックフラッシュサイクル間の平均間隔は６時間、３５０ｋｇ／フィルターモジュールである。
【００９１】
【表２】

【００９２】
これらの結果から、ガスを用いるバックブローと油を用いるバックフラッシュの組合せにより流束比が一時的に回復すると結論づけられる。しかしながら、熱い油を用いる清浄の各サイクル後にマキシマム流束比は低下した。２０サイクル後、清浄工程後に達し得たマキシマム流束比はトップ流束の９４％である。
【００９３】
実施例１
本実施例では、油を比較例（Ｃ）と同じ方法に従って脱ろうした。窒素ガスを用いるバックブローに加えて油を用いるバックフラッシュを６０サイクル（すなわち、２５トン／フィルターモジュール）実施後、油でバックフラッシュした後に測定したマキシマム流束比は５０ｋｇ／時／フィルターモジュールに低下した（トップ流束の７７％）。この時点で、手順１Ｃに記載のアルカリ溶液を用いる清浄手順を開始した。
【００９４】
使用したアルカリ物質は６重量％ＮａＯＨ溶液であった。数回のアルカリ溶液を用いる清浄サイクル後の流束比の回復を表３に示す。
【００９５】
２回のアルカリ処理間時間の平均は３〜４週間である。
【００９６】
【表３】

【００９７】
実施例２
実施例１と同じ実験を実施した。ただし、ＮａＯＨに加えて界面活性剤及び金属イオン封鎖剤を含むＳＵ ８２５（Ｄｉｖｅｒｓｅｙ Ｌｅｖｅｒから入手）の６重量％溶液をアルカリ物質として使用した。
【００９８】
流束比の結果を表４に示す。
【００９９】
【表４】

【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に使用したミクロフィルターのモジュールの構成を示す。
【図２】図２は本発明の膜の清浄方法における脱ろう及び濾過のフロースキームを示す。

Claims (13)

1. 油精製方法において使用する多孔質膜の清浄方法であって、
   （ａ）流束がマキシマム流束（すなわち、清浄直後の膜を介する流束）の９５％未満に低下したときに、ガスでバックブローする工程、
   （ｂ）ガスでバックブローした後に測定したマキシマム流束がトップ流束（すなわち、初めて使用したときの膜を介する流束）の９０％未満に低下したときに、食用油でバックフラッシュする工程、及び
   （ｃ）油でバックフラッシュした後に測定したマキシマム流束がトップ流束の９０％未満に低下したときに、前記膜をアルカリ物質で処理する工程であって、
   （ｃ．１）熱水で膜をリンスする工程、および
   （ｃ．２）熱アルカリ物質で膜をリンスする工程
   を含む前記工程
   に付すことによる前記膜の定期的処理を含み、前記方法は現場で清浄するために使用され、膜を清浄するために有機溶媒を使用しないことを特徴とする前記方法。
2. ガスでバックブローする工程（ａ）を８時間毎に２回以上の頻度で実施することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
3. 油でバックフラッシュする工程（ｂ）を１４日毎に２回以上の頻度で実施することを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。
4. アルカリ物質で処理する工程（ｃ）を７ヶ月毎に２回以上の頻度で実施することを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の方法。
5. アルカリ物質で処理する工程（ｃ）を６週間毎に２回以上の頻度で実施することを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載の方法。
6. 油でバックフラッシュする工程（ｂ）を熱い非防寒処理油を用いて実施することを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載の方法。
7. アルカリ処理を、苛性ソーダ、界面活性剤及び洗浄剤からなる群から選択される１つ以上の化合物を含む溶液を用いて実施することを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載の方法。
8. 多孔質膜が０．０５〜５μｍの平均孔径を有するミクロフィルターであることを特徴とする請求の範囲第１項〜第７項のいずれかに記載の方法。
9. 膜が対称合成ポリマー膜で製造された中空ファイバのパッケージからなるハウジングで構成されるモジュールの形態であり、０．２〜０．９μｍの平均孔径を有することを特徴とする請求の範囲第１項〜第８項のいずれかに記載の方法。
10. 対称合成ポリマー膜がポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）であることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の方法。
11. 膜をバックフラッシュする油が精製すべき油と同一であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第１０項のいずれかに記載の方法。
12. ガスでバックブローする工程（ａ）を圧縮ガスを用いて実施することを特徴とする請求の範囲第１項〜第１１項のいずれかに記載の方法。
13. 油の脱ろう方法のために使用されることを特徴とする請求の範囲第１項〜第１２項のいずれかに記載の方法。

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