JPH01148308A - 膜蒸留装置 - Google Patents
膜蒸留装置Info
- Publication number
- JPH01148308A JPH01148308A JP62305670A JP30567087A JPH01148308A JP H01148308 A JPH01148308 A JP H01148308A JP 62305670 A JP62305670 A JP 62305670A JP 30567087 A JP30567087 A JP 30567087A JP H01148308 A JPH01148308 A JP H01148308A
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- cooling
- cooling surface
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- membrane
- chamber
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Links
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 51
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Classifications
-
- B29C47/0021—
-
- B29C47/14—
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は膜蒸留法を用いた水処理装置の構造に係り、特
に凝縮水の取り立しに有効でかつ、冷却効率を向上でき
る装置に関する。
に凝縮水の取り立しに有効でかつ、冷却効率を向上でき
る装置に関する。
従来、液体は通さないが気体は通す性質を有する多孔質
膜を用いた水溶液の分離装置は、第５図に示す基本構造
より成り立っている。従来型のこの装置は、供給原液５
６の流れ原液室５３．冷却水５８の流れる冷却水室５５
、および透過蒸気を凝縮させて透過水５７を取り出す凝
縮室５４の３室から成り、かつ、原液室５３と凝縮室５
４の間に疎水性多孔質膜５１．凝縮室５４と冷却水室５
５の間に冷却面５２が位置している。この従来方式では
、供給原液５６が原液室５３に入り、多孔質膜５１の膜
との界面で蒸発し、その蒸気が多孔質膜５１を通過する
。通過した蒸気は凝縮室５３内を移動して冷却面５２上
で冷却され、凝縮し、透過水５７として系外に取り出守
れる。従がつ“Ｃ蒸気は供給原液の持つ水蒸気圧と冷却
面５２上での水蒸気圧との圧力差を駆動力として移動し
、供給原液３２が濃縮されることになる。
膜を用いた水溶液の分離装置は、第５図に示す基本構造
より成り立っている。従来型のこの装置は、供給原液５
６の流れ原液室５３．冷却水５８の流れる冷却水室５５
、および透過蒸気を凝縮させて透過水５７を取り出す凝
縮室５４の３室から成り、かつ、原液室５３と凝縮室５
４の間に疎水性多孔質膜５１．凝縮室５４と冷却水室５
５の間に冷却面５２が位置している。この従来方式では
、供給原液５６が原液室５３に入り、多孔質膜５１の膜
との界面で蒸発し、その蒸気が多孔質膜５１を通過する
。通過した蒸気は凝縮室５３内を移動して冷却面５２上
で冷却され、凝縮し、透過水５７として系外に取り出守
れる。従がつ“Ｃ蒸気は供給原液の持つ水蒸気圧と冷却
面５２上での水蒸気圧との圧力差を駆動力として移動し
、供給原液３２が濃縮されることになる。
また、冷却面の構造としては、冷却面表面に凝縮水流れ
方向に溝を設け、それに沿って凝縮液を流下させる方法
が特開昭６１−２２７８０２や特開昭６１−２２７８０
３に示されている。
方向に溝を設け、それに沿って凝縮液を流下させる方法
が特開昭６１−２２７８０２や特開昭６１−２２７８０
３に示されている。
第４図に膜と冷却面との間隔（ギャップ）を変化させた
際の、原液から冷却水に移動する熱量の内、蒸発に用い
た潜熱と顕熱移動による熱損失の割合を示す、この結果
、ギャップが１閣以下の領域では急激に熱損失である顕
熱の割合が増大している。これは、凝縮水が膜と冷却面
の間を短絡しこの水が媒体となって顕熱移動が促進され
るためである。しかし、透過速度はギャップが小さい程
大きいことから、この短絡防止が必要となる。上記従来
技術ではこの点を配慮し、冷却面表面に凝縮液の流れる
溝を設けたが、溝を設けるために冷却板厚が増し、冷却
側の熱抵抗となり、透過水量低下の原因となる。
際の、原液から冷却水に移動する熱量の内、蒸発に用い
た潜熱と顕熱移動による熱損失の割合を示す、この結果
、ギャップが１閣以下の領域では急激に熱損失である顕
熱の割合が増大している。これは、凝縮水が膜と冷却面
の間を短絡しこの水が媒体となって顕熱移動が促進され
るためである。しかし、透過速度はギャップが小さい程
大きいことから、この短絡防止が必要となる。上記従来
技術ではこの点を配慮し、冷却面表面に凝縮液の流れる
溝を設けたが、溝を設けるために冷却板厚が増し、冷却
側の熱抵抗となり、透過水量低下の原因となる。
本発明の目的は、凝縮水通路を形成するばかりでなく、
冷却側の熱抵抗を低減できる冷却板形状を提供すること
にある。
冷却側の熱抵抗を低減できる冷却板形状を提供すること
にある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、膜蒸留装置における冷却板全体に凹凸、つ
まり両側に凹凸を存在させると同時に。
まり両側に凹凸を存在させると同時に。
凹凸が凝縮液の流れる方向を向かせることにより達成さ
れる。すなわち、凝縮液は冷却板表面に存在する溝によ
り短絡を防止することができ、冷却側の熱抵抗低減には
、冷却水流路側の凹凸が冷却水の乱流促進の働きをする
ことから有効となる。
れる。すなわち、凝縮液は冷却板表面に存在する溝によ
り短絡を防止することができ、冷却側の熱抵抗低減には
、冷却水流路側の凹凸が冷却水の乱流促進の働きをする
ことから有効となる。
同時に、冷却板に波状の物を用いれば、板厚も薄いもの
が利用できることから、冷却側の熱抵抗の低減にも有効
に働く。
が利用できることから、冷却側の熱抵抗の低減にも有効
に働く。
本発明において両側に凹凸部を有する冷却板は、重力に
より自然流下する凝縮液のガイドとなり。
より自然流下する凝縮液のガイドとなり。
膜と冷却板との間を短絡せず、スムーズに取り出し口に
流下できる様になる。逆に裏面の冷却水側の凹凸は、冷
却水の乱流促進を行うため、冷却水の境膜伝熱係数を増
大できる。特にギャップが小さい領域や原液温度が高温
の場合には、透過量が大きいため原液から冷却水側へ移
動する熱量が大きくなる。このため、熱抵抗の大きさが
透過量に大きく影響を与えることから、伝熱促進も透過
量増大に非常に有効となる。
流下できる様になる。逆に裏面の冷却水側の凹凸は、冷
却水の乱流促進を行うため、冷却水の境膜伝熱係数を増
大できる。特にギャップが小さい領域や原液温度が高温
の場合には、透過量が大きいため原液から冷却水側へ移
動する熱量が大きくなる。このため、熱抵抗の大きさが
透過量に大きく影響を与えることから、伝熱促進も透過
量増大に非常に有効となる。
以下本発明の実施例を第ｒｍＪｇ図を用いて説明する。
第１図は本発明に係る膜蒸留セルの断面図を示す０本セ
ルは原液の流れる原液室１８．冷却水の流れる冷却水室
２０．透過した蒸気が凝縮する凝縮水室１９と、それぞ
れの室間に疎水性多孔質膜１１と冷却面１２が配置され
ており、原液室１８には原液人口１３と出口１４が、冷
却水室２０には冷却水人口１５と出口１６（入口、出口
は逆でも可）、凝縮室１９には凝縮水出口１７が設置さ
れている。本実施例によれば、凝縮液は冷却面表面の凹
部に沿って下方向に流れるため、膜と冷却面の間を短絡
することなく、スムーズに凝縮水出口より取り出すこと
ができる。逆に、冷却水室２０側においては、凝縮室１
９側と同様に冷却面裏面に凹凸が存在することから冷却
水流れを乱し、冷却面との間の境膜伝熱係数を増大する
ことができ、冷却効率の向上を図ることができる。
ルは原液の流れる原液室１８．冷却水の流れる冷却水室
２０．透過した蒸気が凝縮する凝縮水室１９と、それぞ
れの室間に疎水性多孔質膜１１と冷却面１２が配置され
ており、原液室１８には原液人口１３と出口１４が、冷
却水室２０には冷却水人口１５と出口１６（入口、出口
は逆でも可）、凝縮室１９には凝縮水出口１７が設置さ
れている。本実施例によれば、凝縮液は冷却面表面の凹
部に沿って下方向に流れるため、膜と冷却面の間を短絡
することなく、スムーズに凝縮水出口より取り出すこと
ができる。逆に、冷却水室２０側においては、凝縮室１
９側と同様に冷却面裏面に凹凸が存在することから冷却
水流れを乱し、冷却面との間の境膜伝熱係数を増大する
ことができ、冷却効率の向上を図ることができる。
第、２図は本発明に係る冷却板の正面図を示す。
本冷却板２１には、垂直方向に波形の凹凸２２を設けて
あり、Ｍ給水はその凹部を通って流下する。
あり、Ｍ給水はその凹部を通って流下する。
最下部においては、凝縮水出口方向に溝２３が設けられ
ており、流下した凝縮水がまとめられて系外に取り出さ
れる。本実施例においては、集水用の溝は１つしかない
が、途中に何ケ所か設けることで、冷却面表面の水量を
低減させ、冷却効率を上げることが可能である。同時に
垂直方向のみの波形では冷却水の乱流促進効果も小さい
ことから、集水用の斜めの溝は途中に少なくとも２〜３
ケ所存在した方が望ましい。
ており、流下した凝縮水がまとめられて系外に取り出さ
れる。本実施例においては、集水用の溝は１つしかない
が、途中に何ケ所か設けることで、冷却面表面の水量を
低減させ、冷却効率を上げることが可能である。同時に
垂直方向のみの波形では冷却水の乱流促進効果も小さい
ことから、集水用の斜めの溝は途中に少なくとも２〜３
ケ所存在した方が望ましい。
第３図は第２図のＡ−Ａ’断面を示す。冷却板３１は波
形をしており、その溝部を凝縮水３２が下方に流下する
。したがって膜と冷却面との短絡をかなり防止すること
ができる。さらに冷却面表面を親水化処理するとさらに
効果は向上する。
形をしており、その溝部を凝縮水３２が下方に流下する
。したがって膜と冷却面との短絡をかなり防止すること
ができる。さらに冷却面表面を親水化処理するとさらに
効果は向上する。
本発明によれば、膜蒸留セルにおける冷却面と膜との間
を生成水が短絡することが防止できることから、膜面積
を有効に利用できるとともに、生成水の短絡による顕熱
移動量も減少することがら、熱の有効利用を図ることが
できる。
を生成水が短絡することが防止できることから、膜面積
を有効に利用できるとともに、生成水の短絡による顕熱
移動量も減少することがら、熱の有効利用を図ることが
できる。
第１図は本発明に係る膜蒸留セルの断面図−１第２図は
本発明に係る冷却板の平面図、第３図は第２図の断面図
、第４図は膜蒸留セルで移動する熱の潜熱および顕熱の
割合とギャップの関係図、第５図は従来の膜蒸留セルの
模式図を示す。 １１・・・疎水性多孔質膜、１２・・・冷却板、１７・
・・生成水出口。 代理人 弁理士 小川勝馬５．１、・）′１．゛ 第１図 第２図 第３図 第４図 ギャップ ［：ｍｍ］ 第５図
本発明に係る冷却板の平面図、第３図は第２図の断面図
、第４図は膜蒸留セルで移動する熱の潜熱および顕熱の
割合とギャップの関係図、第５図は従来の膜蒸留セルの
模式図を示す。 １１・・・疎水性多孔質膜、１２・・・冷却板、１７・
・・生成水出口。 代理人 弁理士 小川勝馬５．１、・）′１．゛ 第１図 第２図 第３図 第４図 ギャップ ［：ｍｍ］ 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被処理水を疎水性多孔質膜に接しながら流し、その
被処理水より発生する水蒸気を膜と並行に位置する冷却
面上で凝縮させ、透過水を得る膜蒸留装置において、上
記冷却面が両面とも凹凸を有することを特徴とする膜蒸
留装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、冷却面の凹凸が凝
縮水の流れ方向を向いていることを特徴とする膜蒸留装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62305670A JPH01148308A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 膜蒸留装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62305670A JPH01148308A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 膜蒸留装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01148308A true JPH01148308A (ja) | 1989-06-09 |
Family
ID=17947935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62305670A Pending JPH01148308A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 膜蒸留装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01148308A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000072947A1 (en) * | 1999-05-27 | 2000-12-07 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Method for the purification of a liquid by membrane distillation, in particular for the production of desalinated water from seawater or brackish water or process water |
| CN104364203A (zh) * | 2012-05-30 | 2015-02-18 | 旭化成化学株式会社 | 得到净化水的方法及其装置 |
| CN106943877A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-07-14 | 江苏大学 | 利用漩涡流动优化膜蒸馏过程的装置 |
-
1987
- 1987-12-04 JP JP62305670A patent/JPH01148308A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000072947A1 (en) * | 1999-05-27 | 2000-12-07 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Method for the purification of a liquid by membrane distillation, in particular for the production of desalinated water from seawater or brackish water or process water |
| JP2003519001A (ja) * | 1999-05-27 | 2003-06-17 | ネーデルランドセ・オルガニザテイエ・フール・テゲパスト−ナトウールベテンシヤツペリーク・オンデルツエク・テイエヌオー | 特に海水または黒みを帯びた水または工程水から脱塩水を生じさせる目的である液体を膜蒸留で浄化する方法 |
| US6716355B1 (en) | 1999-05-27 | 2004-04-06 | Nederlands Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenshappelijk Onderzoek Tno | Method for the purification of a liquid by membrane distillation, in particular for the production of desalinated water from seawater or brackish water or process water |
| CN104364203A (zh) * | 2012-05-30 | 2015-02-18 | 旭化成化学株式会社 | 得到净化水的方法及其装置 |
| CN106943877A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-07-14 | 江苏大学 | 利用漩涡流动优化膜蒸馏过程的装置 |
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Legal Events
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