JP7379835B2 - 中空糸膜モジュール - Google Patents
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Description
該容器の内部に収納され、並列的に配置された複数の中空糸膜からなる中空糸膜群と、
前記容器の外部から、前記容器の内部であり前記中空糸膜の外側の部分である外部領域に、液体を供給するための供給口と、
前記外部領域から、前記容器の外部に、液体を排出するための排出口と、
前記供給口から供給される液体を前記外部領域に向けて、少なくとも前記中空糸膜の長さ方向に平行な方向に吐出可能なディストリビューターと、を備える、中空糸膜モジュール。
前記コレクターは、前記中空糸膜群の径方向に分散して配置された複数の回収口を有する、(1)または(2)に記載の中空糸膜モジュール。
図1を参照して、本実施形態の中空糸膜モジュールは、
容器1と、
並列的に配置された複数の中空糸膜21からなる中空糸膜群と、
容器1の外部から、外部領域3(容器1の内部であり中空糸膜の外側である部分)に連通する(液体を供給するための)供給口10と、
中空糸膜の外部領域3から連通する(容器1の外部に液体を排出するための)排出口13と、
供給口10から供給される液体を中空糸膜の外部領域3に向けて、少なくとも中空糸膜の長さ方向に平行な方向に吐出可能なディストリビューター100と、を備える。
中空率(%)=(内径/外径)2×100
により求めることができる。
図6を参照して、本実施形態は、中空糸膜の外部領域3に連通した排出口が、供給口10Aと反対側の端部の排出口10Bである点で、実施形態1とは異なる。それ以外の点は実施形態1と同様であるため、重複する説明は省略する。
図7を参照して、本実施形態では、ディストリビューター100から吐出され中空糸膜の外部領域3を通過した液体を回収して、排出口10Bへ排出するコレクター101をさらに備える点で、実施形態2とは異なる。それ以外の点は実施形態2と同様であるため、重複する説明は省略する。
中空糸膜群の両端部を樹脂で封止した後、樹脂(固定樹脂)の一部を切削し中空糸膜の両端部を開口させた。中空糸膜群の一端から他端までの距離を、中空糸膜群の長さとして測定した。
中空糸膜群が固定された固定樹脂の直径を測定した。
膜面積は、中空糸膜の外径、中空糸膜群に存在する中空糸膜の本数、中空糸膜の平均有効長から、下記式:
膜面積(m2)=π×中空糸膜外径(m)×中空糸膜本数×中空糸膜の平均有効長(m)
により求めた。
なお、中空糸膜の平均有効長は、中空糸膜群の長さから固定樹脂部の長さを除いた長さである。
中空糸膜モジュールを作製し、中空糸膜のそれぞれの中空(開口)部領域に連通する供給口より塩化ナトリウム濃度0.2g/Lの淡水を供給ポンプで供給し、中空部領域を通過させた後、中空部領域に連通する排出口から淡水を流出させた。一方、塩化ナトリウム濃度70g/Lの高濃度水溶液を中空糸膜の外部領域に連通する芯管に供給ポンプで供給し、中空糸膜の外部領域を通過させた後、中空糸膜群の外部領域に連通する排出口から流出させ、流量調整バルブで、圧力と流量を調整した。
PDS1=2.2MPa
PFS2=10kPa以下
QDS1/(QDS2-QDS1)=2
QFS2/(QDS2-QDS1)=0.1
ただし、淡水の入口圧力は0.1MPaとし、0.1MPaを越える場合は、0.1MPaとなるようにQFS1を設定した。
本実施例では、上記の実施形態1(図1)に示されるような中空糸膜モジュールを作製し、透過水量を測定した。
変化率(%)=(透過水量-0.035)/0.035×100
実施例1と同様の中空糸膜を用いて、上記の実施形態2(図6)に示されるような中空糸膜モジュールを作製した。それ以外は実施例1と同様にして、透過水量の測定を行った。
実施例1と同様の中空糸膜を用いて、上記の実施形態3(図7)に示されるような中空糸膜モジュールを作製した。それ以外は実施例1と同様にして、透過水量の測定を行った。
実施例1と同様の中空糸膜を用いて、従来の中空糸膜モジュール(モジュールの中心に位置する芯管の側面に設けられた多数の開口から、モジュールの径方向に液を流し、中空糸膜が交差配置されている中空糸膜モジュール)を作製した。また、非透過性フィルムはなしとした。それ以外は実施例1と同様にして、透過水量の測定を行った。
実施例1と同様の中空糸膜を用いて、従来の中空糸膜モジュール(モジュールの中心に位置する芯管の側面に設けられた多数の開口から、モジュールの径方向に液を流し、中空糸膜が並列配置されている中空糸膜モジュール)を作製した。また、非透過性フィルムはなしとした。それ以外は実施例1と同様にして、透過水量の測定を行った。
実施例1と同様の中空糸膜を用いて、特許文献2(国際公開第2015/125755号)に示されるような中空糸膜モジュール(モジュールの中心に位置する芯管の一端部のみに設けられた開口から、モジュールの軸方向に液を流し、中空糸膜が並列配置されている中空糸膜モジュール)を作製した。それ以外は実施例1と同様にして、透過水量の測定を行った。
Claims (8)
- 正浸透またはブラインコンセントレーションに用いられる中空糸膜モジュールであって、
容器と、
該容器の内部に収納され、並列的に配置された複数の中空糸膜からなる中空糸膜群と、
前記容器の外部から、前記容器の内部であり前記中空糸膜の外側の部分である外部領域に、液体を供給するための供給口と、
前記外部領域から、前記容器の外部に、液体を排出するための排出口と、
前記供給口から供給される液体を前記外部領域に向けて、少なくとも前記中空糸膜の長さ方向に平行な方向に吐出可能であり、前記中空糸膜の外表面を流れる前記液体を前記中空糸膜の長さ方向に平行な方向に流れやすくすることのできる、ディストリビューターと、を備え、
前記ブラインコンセントレーションは、前記中空糸膜モジュールの前記外部領域および中空部領域のいずれか一方の第1室に対象溶液の一部を流し、他方の第2室に対象溶液の他の一部を流して、前記第1室内の前記対象溶液を加圧することで、前記第1室内の前記対象溶液に含まれる溶媒を前記中空糸膜を介して前記第2室内に移行させ、前記第1室内の前記対象溶液を濃縮し、前記第2室内の前記対象溶液を希釈する膜分離処理である、中空糸膜モジュール。 - 前記ディストリビューターは、前記中空糸膜群の径方向に分散して配置された複数の吐出口を有する、請求項1に記載の中空糸膜モジュール。
- 前記ディストリビューターから吐出され前記外部領域を通過した液体を回収して、前記排出口へ排出するコレクターをさらに備え、
前記コレクターは、前記中空糸膜群の径方向に分散して配置された複数の回収口を有する、請求項1に記載の中空糸膜モジュール。 - 前記ディストリビューターから吐出され前記外部領域を通過した液体を回収して、前記排出口へ排出するコレクターをさらに備え、
前記コレクターは、前記中空糸膜群の径方向に分散して配置された複数の回収口を有する、請求項2に記載の中空糸膜モジュール。 - 前記コレクターの前記回収口の総面積は、前記ディストリビューターの前記吐出口の総面積よりも大きい、請求項4に記載の中空糸膜モジュール。
- 前記ディストリビューターと前記コレクターとが対称の形状を有し、かつ、対称の位置関係で配置されている、請求項3~5のいずれか1項に記載の中空糸膜モジュール。
- 前記中空糸膜群の外径が4cm以上である、請求項1~6のいずれか1項に記載の中空糸膜モジュール。
- 前記排出口が、前記中空糸膜の長さ方向に平行な方向における前記供給口と反対側の端部に位置する、請求項1~6のいずれか1項に記載の中空糸膜モジュール。
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