JP7178987B2 - 浸透流体精製及びその駆動化合物 - Google Patents
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Description
この出願は、全ての目的で全体が参照により本明細書に組み込まれる、2016年8月22日に出願された、「Osmotic Fluid Purification and Draw Compounds Thereof」を発明の名称とする米国仮特許出願第62/494,841号からの優先権を主張する。
本開示は、浸透流体精製のための熱感受性駆動化合物を使用した、海水、半塩水、廃水、工業用水、製造水及び/または汚染水の精製、汚染除去、または脱塩を対象とする。本開示は、溶質が浸透プロセスによって溶媒から分離、濃縮または回収される無機、有機、イオン性、及び/またはポリマー性流体または溶液の正浸透用の駆動化合物をさらに対象とする。
図の簡潔性及び明確性のために、適宜、参照番号が、対応するまたは類似する要素を示すために異なる図の間で繰り返されていることが認識されよう。また、本明細書に記載されている実施形態の全体の理解を提供するために多くの具体的な詳細が記載されている。しかしながら、本明細書に記載されている実施形態は、これらの具体的な詳細によらずに実行され得ることが当業者によって理解されよう。他の場合において、方法、手順、及び構成要素は、記載されている関係する関連特徴を曖昧にしないように詳細には記載されていない。また、詳細な説明は、本明細書に記載されている実施形態の範囲を限定すると見なされてはならない。図は必ずしも原寸に比例しているわけではなく、ある特定の部の比率が、本開示の詳細及び特徴をより良好に示すために誇張されている。
R1-A-R2 (式1-1)
によって表される線状のランダム、連続、及び/またはブロックオリゴマーまたはポリマーであってよい。
式1-2によって表される8つのエチレンオキシド-プロピレンオキシドコポリマーを上記の合成手順に従って合成した。これらのコポリマーは、ランダムなエチレンオキシド及びプロピレンオキシド分布の線状鎖構造を有する。実施例1~8の分子量は、500~2,000の範囲内であり、EO/PO比は、0.25~1.0である。
式1-2によって表される5つのエチレンオキシド-プロピレンオキシドコポリマーを上記の合成手順に従って合成した。コポリマーは、ランダムなエチレンオキシド及びプロピレンオキシド分布の線状鎖構造を有する。実施例9~11の分子量は、2,500~3,250の範囲内であり、EO/PO比は、0.53~1.0である。
[実施例12~17]
式2-2、2-3、及び2-4によって表される6つの分枝状コポリマーを、上記の合成手順に従って合成した。分枝状コポリマーの調製に使用した出発化合物は、グリセロール、トリメロールプロパン、ペンタエリスリトール、及びソルビトールであった。コポリマーは、ランダムなエチレンオキシド及びプロピレンオキシド分布の線状鎖構造を有する。実施例12~17の分子量は、1,200~2,500の範囲内である。
実施例1~8の駆動化合物を含む駆動溶液を、種々の濃度を有するように調製した。各駆動溶液の浸透圧を、本開示の測定方法により浸透圧測定機器(Vapro Vapor Pressure Osmometer、Model 5600、Wescor)を使用することによって測定した。表1は、実施例1~8についての、浸透圧測定ならびに分子量及びEO/PO比を示す。表1に示すように、高いEO/PO比及び低分子量を有するコポリマーは、比較的より高い浸透圧を有する。
実施例1~8のコポリマーを含む駆動溶液を、1.0重量%の水溶液濃度を有するように調製した。水溶液を、0.5℃/分の加熱速度で少なくとも95℃まで加熱した。各駆動溶液が可視的に曇るかまたは透過光強度において急落を示す開始温度を曇点と決定した。表2は、測定結果を示す。
熱的に誘導された相分離の後の溶媒リッチ相における残余駆動化合物を、以下の手順によって決定した。まず、50重量%の温度感受性駆動化合物溶液を調製した。当該溶液を室温で少なくとも2時間維持し、均一であることを確実にした。次いで、均一な溶液を85℃に設定された加熱されたオーブンに入れ、相分離を誘導した。便宜上、上記溶液をオーブンにおいて一晩加熱した。相分離の際、溶媒リッチ層が頂部に存在し、異なる溶質リッチ層がガラス容器の底部に明確に視認できた。25~30mLの体積のサンプルを溶媒リッチ層から注意深く取り出した。典型的な試験では、溶媒は水であってよく、駆動溶質はオリゴマーまたはポリマー化合物であってよい。残存駆動化合物をShimadzu Total Organic Carbon Analyzer(Model TOC-L)において全有機体炭素(TOC)によって測定した。結果を表3にまとめる。
正浸透モードにおける膜の流束及び逆溶質拡散の評価を、以下の試験手順に従って、それぞれ、実施例10~15のコポリマーを含む駆動溶液に関して行う。膜の流束を、Trevi Systemsによって設計及び製造されたMembrane Testing Fixture(モデルII)によって決定し、Toyobo三酢酸セルロース(CTA)中空糸FOモジュールを半透膜として利用した。脱イオン水を対象溶液として供給し、50重量%の駆動化合物溶液を駆動溶液として使用した。対象溶液及び駆動溶液の体積流量を市販の5インチ及び10インチの中空糸膜エレメントにおける流量と近くなるように選択した。対象溶液を中空糸の活性層の方に向けた。対象溶液及び駆動溶液の両方を閉ループにおいて少なくとも4時間循環させた。水の流束及び逆溶質拡散を4時間の稼働時間で決定した。駆動溶液から対象溶液への膜を通した逆溶質拡散を全有機体炭素(TOC)によって測定した。結果を表4にまとめる。
低分子量の分枝状駆動化合物を合成し、実施例18及び実施例19は、それぞれ、3アーム及び4アームのランダムエチレンオキシド-プロピレンオキシドコポリマーであった。分子量及び分布を、SIL-20Aオートサンプラ、DGU-20A脱気ユニット、DID-10A屈折率検出器、CTO-20ACカラムオーブン、CBM-20Aコミュニケーションバスモジュール、及びLCソリューションソフトウエアを備えたShimadzu LC-20AD Liquid Chromatograph/Gel Permeation Chromatograph(GPC)によって分析した。カラムバンクは、50Å、500Å、及び104Åの孔径を有する3つのPhenomenex Phenogelの5μGPCカラムを含む。コポリマーの数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)をポリエチレングリコール標準の較正に基づいて算出した。分子の特徴を表6にまとめる。
例示的な一方がエンドキャッピングされたC1(メチル)及びC3(プロピル)ランダムエチレンオキシド-プロピレンオキシドコポリマーを標準的な試験手順に従って評価した。結果を表8にまとめ、同じ分子量及び両鎖端に末端ヒドロキシル基を有する線状EO-POコポリマーの参照駆動化合物と比較する。
記述1:浸透流体精製のための駆動化合物であって、少なくとも1つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む線状のランダム、連続またはブロック分子鎖を含み、前記少なくとも1つのエポキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む前記分子鎖が、温度感受性であり、また、対象溶媒との温度依存性親和性を有し、前記駆動化合物が、第1末端基及び第2末端基をさらに含み、前記第1末端基及び前記第2末端基のうち少なくとも1つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びC1~C14の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される、前記駆動化合物。
Claims (15)
- 浸透流体精製のための駆動化合物であって、
スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される、少なくとも1つのオキシドモノマーを含む線状のランダム、連続またはブロック分子鎖を含み、前記少なくとも1つのオキシドモノマーが、温度感受性であり、また、対象溶媒と温度依存性親和性を有し、
前記駆動化合物が、第1末端基及び第2末端基をさらに含み、前記第1末端基及び前記第2末端基のうち少なくとも1つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びC1~C14の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される、前記駆動化合物。 - 100~25,000の分子量を有する、請求項1に記載の駆動化合物。
- 20℃~175℃の曇点温度を有する、請求項1に記載の駆動化合物。
- 35℃~125℃の曇点温度を有する、請求項1に記載の駆動化合物。
- 水を精製するためのシステムであって、
対象溶媒源と;
駆動化合物を含む駆動溶液と;
前記対象溶媒源から第1浸透圧を有する対象溶媒流を受け入れるための対象側、及び第2浸透圧を有する前記駆動溶液を受け入れるための駆動側を含む半透過性膜であって、希釈された駆動溶液流が、溶媒が前記半透過性膜を介して前記対象溶媒流から前記駆動側に通るときに生成される、前記半透過性膜とを含み;
前記駆動化合物が、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される、少なくとも1つのオキシドモノマーからなる線状のランダム、連続またはブロック分子鎖を含み、少なくとも1つのオキシドモノマーを含む前記分子鎖が、温度感受性であり、また、対象溶媒と温度依存性親和性を有し、
前記駆動化合物が、第1末端基及び第2末端基をさらに含み、前記第1末端基及び前記第2末端基のうち少なくとも1つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びC1~C14の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される、前記システム。 - 前記希釈された駆動溶液流を加熱する第1熱交換器と;
前記希釈された駆動溶液流において前記駆動化合物を凝集させて凝集された駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む凝集された二相流出物流を生成するように構成されているコアレッサーと;
2つ以上の非混和性液体または溶液を分離することができ、前記凝集された駆動化合物を前記凝集された二相流出物流から分離して、溶媒及び残存駆動化合物を含む溶媒リッチ流、ならびに前記凝集された駆動化合物及び溶媒を含む駆動化合物リッチ流を生成するように構成されている液相分離器と;
前記溶媒リッチ流を冷却して、冷却された単相溶媒リッチ流を生成するための第2熱交換器と;
前記残存駆動化合物を前記冷却された単相溶媒リッチ流から分離して残存駆動化合物流及び精製された溶媒生成物流を精製するための濾過モジュールと
をさらに含む、請求項5に記載のシステム。 - 前記濾過モジュールが、ナノフィルタ、限外ろ過装置、及び逆浸透モジュールからなる群から選択される、請求項6に記載のシステム。
- 前記残存駆動化合物流が、濾過モジュールからの分離後に0.5%の残存駆動化合物を含有する、請求項6に記載のシステム。
- 水を精製するためのシステムであって、
対象溶媒源と;
駆動化合物を含む駆動溶液と;
前記対象溶媒源から第1浸透圧を有する対象溶媒流を受け入れるための対象側、及び第2浸透圧を有する前記駆動溶液を受け入れるための駆動側を含む半透過性膜であって、希釈された駆動溶液流が、溶媒が前記半透過性膜を介して前記対象溶媒流から前記駆動側に通るときに生成される、前記半透過性膜とを含み;
前記駆動化合物が、1,2-エポキシブタン、2,3-エポキシブタン、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される、少なくとも1つのオキシドモノマーからなる線状のランダム、連続またはブロック分子鎖を含み、少なくとも1つのオキシドモノマーを含む前記分子鎖が、温度感受性であり、また、対象溶媒と温度依存性親和性を有し、
前記駆動化合物が、第1末端基及び第2末端基をさらに含み、前記第1末端基及び前記第2末端基のうち少なくとも1つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びC1~C14の置換または非置換アルキル基からなる群から選択され、
前記半透過性膜が正浸透膜であって、前記駆動化合物は、約0.02GMH~約0.035GMHの、前記正浸透膜を通した逆溶質拡散を示す、前記システム。 - 前記駆動化合物が、20℃~175℃の曇点温度を有する、請求項5に記載のシステム。
- 前記駆動化合物が、35℃~125℃の曇点温度を有する、請求項5に記載のシステム。
- 対象溶液を精製または処理するための方法であって、
対象側及び駆動側を有する半透過性膜を提供することと;
溶媒を含み第1浸透圧を有する対象溶液を提供することと;
駆動化合物を含み第2浸透圧を有する駆動溶液を提供することであって、前記駆動化合物が、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される、少なくとも1つのオキシドモノマーからなる分枝状のランダム、連続、またはブロック分子鎖を含み、少なくとも1つのオキシドモノマーを含む前記分子鎖が、温度感受性であり、また、対象溶媒と温度依存性親和性を有し、
前記駆動化合物が、第1末端基及び第2末端基をさらに含み、前記第1末端基及び前記第2末端基のうち少なくとも1つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びC1~C14の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される、提供することと;
前記溶媒を前記対象側から前記半透過性膜を通して輸送させて、前記半透過性膜の前記駆動側において希釈駆動溶液を生成することと;
前記希釈駆動溶液を加熱して相分離を開始し、駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む二相流出物流を生成することと;
前記駆動化合物を前記希釈駆動溶液において凝集させて、凝集された駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む凝集された二相流出物流を生成することと;
前記凝集された駆動化合物を前記希釈駆動溶液から分離して、残存駆動化合物及び溶媒を含む溶媒リッチ流、ならびに凝集された駆動化合物及び溶媒を含む溶質リッチ流を生成することと;
前記溶媒リッチ流を冷却して、前記残存駆動化合物を含む冷却された単相溶媒リッチ流を生成することと;
前記残存駆動化合物を前記冷却された単相溶媒リッチ流から分離して、残存駆動化合物流及び精製された溶媒生成物流を生成することと
を含む、前記方法。 - 前記駆動化合物が3つ以上の分枝を有し、各分枝が、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2-エポキシブタン、2,3-エポキシブタン、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される1つ以上のエポキシドモノマーを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記駆動化合物が、20℃~175℃の曇点温度を有する、請求項12に記載の方法。
- 前記駆動化合物が、35℃~125℃の曇点温度を有する、請求項12に記載の方法。
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JP2020041139A (ja) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | 国立大学法人神戸大学 | エーテル誘導体の製造方法 |
CN109758914B (zh) * | 2019-03-12 | 2021-05-25 | 浙江科技学院 | 一种利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法 |
JPWO2021206116A1 (ja) * | 2020-04-08 | 2021-10-14 | ||
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US20220204375A1 (en) * | 2020-12-30 | 2022-06-30 | Industrial Technology Research Institute | System and method of treating waste water |
US11407659B1 (en) * | 2021-07-09 | 2022-08-09 | Kuwait Institute For Scientific Research | Desalination and cooling system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014512951A (ja) | 2011-04-25 | 2014-05-29 | トレヴィ システムズ インコーポレイテッド | 正浸透水処理のための逆行溶解度溶質の回収 |
WO2015156404A1 (ja) | 2014-04-11 | 2015-10-15 | Jfeエンジニアリング株式会社 | 温度感応性吸水剤、水処理方法及び水処理装置 |
JP2016019944A (ja) | 2014-07-14 | 2016-02-04 | 旭化成株式会社 | 浄水及び電力を供給するためのシステム及び方法 |
JP2017056424A (ja) | 2015-09-18 | 2017-03-23 | Jfeエンジニアリング株式会社 | 水の脱塩処理方法および装置 |
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---|---|---|---|---|
US3337463A (en) * | 1963-10-18 | 1967-08-22 | Wyandotte Chemicals Corp | Foaming detergent compositions |
US4879419A (en) * | 1985-07-01 | 1989-11-07 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Hydroxyl-terminated polyepichlorohydrin polymers |
SE523962C2 (sv) * | 2002-01-25 | 2004-06-08 | Perstorp Specialty Chem Ab | Polyuretanskumskomposition innefattande kedjeförlängd dendritisk polyeter |
JP2005154679A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-16 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 活性光線硬化型組成物及び活性光線硬化型インク、それを用いた画像形成方法及びインクジェット記録装置 |
US8021553B2 (en) | 2008-12-18 | 2011-09-20 | Nrgtek, Inc. | Systems and methods for forward osmosis fluid purification using cloud point extraction |
ES2688798T3 (es) * | 2010-03-17 | 2018-11-07 | Croda, Inc. | Tensioactivo polimérico |
US9399193B2 (en) * | 2011-02-18 | 2016-07-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Draw solute for forward osmosis, draw solution including the same, forward osmosis water treatment device using the same, and forward osmosis method for water treatment using the same |
JP2014121681A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Kurita Water Ind Ltd | 逆浸透膜の親水化処理方法 |
SG11201508759QA (en) | 2013-04-26 | 2015-11-27 | Univ Nanyang Tech | A draw solute and an improved forward osmosis method |
KR101636138B1 (ko) * | 2014-08-13 | 2016-07-05 | 두산중공업 주식회사 | 정삼투 공정을 이용한 선박의 평형수 처리 장치 및 방법 |
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Patent Citations (5)
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---|---|---|---|---|
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WO2015156404A1 (ja) | 2014-04-11 | 2015-10-15 | Jfeエンジニアリング株式会社 | 温度感応性吸水剤、水処理方法及び水処理装置 |
JP2016019944A (ja) | 2014-07-14 | 2016-02-04 | 旭化成株式会社 | 浄水及び電力を供給するためのシステム及び方法 |
JP2017056424A (ja) | 2015-09-18 | 2017-03-23 | Jfeエンジニアリング株式会社 | 水の脱塩処理方法および装置 |
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