JPH01159025A - ガス／水蒸気混合物から水蒸気を除去する方法 - Google Patents
ガス／水蒸気混合物から水蒸気を除去する方法Info
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- JPH01159025A JPH01159025A JP63223653A JP22365388A JPH01159025A JP H01159025 A JPH01159025 A JP H01159025A JP 63223653 A JP63223653 A JP 63223653A JP 22365388 A JP22365388 A JP 22365388A JP H01159025 A JPH01159025 A JP H01159025A
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
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- B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
- B01D67/0088—Physical treatment with compounds, e.g. swelling, coating or impregnation
-
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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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】
本発明は、分離すべき混合物を膜の１つの面に沿って通
過させ、そして水蒸気の比較的低分圧を膜の他の面で維
持することによって水蒸気の膜透過を達成するというガ
ス／水蒸気混合物から水蒸気の透過によって水蒸気を除
去する方法に関する。
過させ、そして水蒸気の比較的低分圧を膜の他の面で維
持することによって水蒸気の膜透過を達成するというガ
ス／水蒸気混合物から水蒸気の透過によって水蒸気を除
去する方法に関する。
水を膜を通して選択的に蒸発させて、有機液体から水を
除去することは公知である。過蒸発法（ｐｅｒｖａｐｏ
ｒａｔ １ｏｎ）の名で知られるこの方法は、アルコー
ルと水の所謂共沸混合物を脱水するのに使用される。こ
の方法では、液体混合物を膜に沿って大気圧下に通過さ
せ、そして線膜の他の側に低圧を適用し或いはそれに沿
って不活性なガスを通過させる。この膜は、実質的に水
だけが膜を通過しうるような構造と組成をもっている。
除去することは公知である。過蒸発法（ｐｅｒｖａｐｏ
ｒａｔ １ｏｎ）の名で知られるこの方法は、アルコー
ルと水の所謂共沸混合物を脱水するのに使用される。こ
の方法では、液体混合物を膜に沿って大気圧下に通過さ
せ、そして線膜の他の側に低圧を適用し或いはそれに沿
って不活性なガスを通過させる。この膜は、実質的に水
だけが膜を通過しうるような構造と組成をもっている。
水の膜を通しての移動は、膜の透過側における水蒸気の
分圧が液体混合物の水の分圧以下に維持されているから
起こる。過蒸発法の最も重要な欠点は、それが除去すべ
き水の蒸発熱を供給しなければならず、或いはそれが不
可能ならば運転温度を低下させて熱を除去しなければな
らないような方法であるということである。膜モジュー
ル（ｍｏｄｕｌｅ）への熱の供給は技術的及び経済的観
点から満足に行なうことができない。実際には、この問
題は多段工程で脱水を行なうことによって解決される。
分圧が液体混合物の水の分圧以下に維持されているから
起こる。過蒸発法の最も重要な欠点は、それが除去すべ
き水の蒸発熱を供給しなければならず、或いはそれが不
可能ならば運転温度を低下させて熱を除去しなければな
らないような方法であるということである。膜モジュー
ル（ｍｏｄｕｌｅ）への熱の供給は技術的及び経済的観
点から満足に行なうことができない。実際には、この問
題は多段工程で脱水を行なうことによって解決される。
この場合多くの様式が利用されている。液体混合物はモ
ジュールの各の間で所望の温度まで再加熱される。
ジュールの各の間で所望の温度まで再加熱される。
このかなり複雑な方法の欠点は蒸気透過法によって回避
することができる。この場合には、分離すべき混合物を
、大気圧での沸点より僅かに高い温度において、蒸気の
形で膜に沿って通過させる。
することができる。この場合には、分離すべき混合物を
、大気圧での沸点より僅かに高い温度において、蒸気の
形で膜に沿って通過させる。
勿論膜を通る成分の選択的透過に対しては蒸発熱は必要
ない。この方法は、例えば蒸留塔の塔頂での蒸気流を蒸
気透過法モジュールに直接連結することによって蒸留過
程に容易に組みこめる。共沸混合物はしばしば蒸留の産
物であるから、蒸気透過と蒸留塔との直接的な組合せは
明白なことである。本方法では、基本的には過蒸発法と
同一の膜を使用することができる。勿論過蒸発法又は蒸
気透過法を用いる脱水において、流出量（ｆ １ｕｘ）
、即ち膜の単位面積当り及び単位時間当りに混合物から
除去しうる水量は重要な経済的因子である。
ない。この方法は、例えば蒸留塔の塔頂での蒸気流を蒸
気透過法モジュールに直接連結することによって蒸留過
程に容易に組みこめる。共沸混合物はしばしば蒸留の産
物であるから、蒸気透過と蒸留塔との直接的な組合せは
明白なことである。本方法では、基本的には過蒸発法と
同一の膜を使用することができる。勿論過蒸発法又は蒸
気透過法を用いる脱水において、流出量（ｆ １ｕｘ）
、即ち膜の単位面積当り及び単位時間当りに混合物から
除去しうる水量は重要な経済的因子である。
この流出量は膜への蒸気の溶解度と膜中における蒸気の
拡散速度との積である。
拡散速度との積である。
公知の過蒸気圧法において、また蒸気透過法において、
流出量は低い（普通＜１ｋｇ／ｍ２・時）。
流出量は低い（普通＜１ｋｇ／ｍ２・時）。
驚くことに今回、流出量は膜に予じめ吸湿性電解質を含
浸させることによって認めうるだけ増加せしめうろこと
が発見された。
浸させることによって認めうるだけ増加せしめうろこと
が発見された。
含浸させるべき物質に゛課さねばならない必要条件は、
それが膜の選択性に悪影響を及ぼさない且つそれが揮発
性でないということである。吸湿性の有機成分例えばポ
リオールなどは膜（例えばセルロース膜）に付加した時
に流出量を増加させるけれど、選択性が貧弱となる。該
吸湿性電解質は２〜５＠ｒ流出量を増力Ｕさせるが、選
択性に悪影響を及ぼさない。
それが膜の選択性に悪影響を及ぼさない且つそれが揮発
性でないということである。吸湿性の有機成分例えばポ
リオールなどは膜（例えばセルロース膜）に付加した時
に流出量を増加させるけれど、選択性が貧弱となる。該
吸湿性電解質は２〜５＠ｒ流出量を増力Ｕさせるが、選
択性に悪影響を及ぼさない。
含浸は簡単である：膜を関連する電解質の溶液中に１〜
５時間置く。この溶液の濃度は５％〜飽和溶液であって
よい。
５時間置く。この溶液の濃度は５％〜飽和溶液であって
よい。
更に本発明はガス／水蒸気混合物から蒸気透過法によっ
て水蒸気を除去するための膜に関する。
て水蒸気を除去するための膜に関する。
本発明によれば、膜に吸湿性の電解質を含浸させる。
好ましくは、電解質はアルカリ金属、アルカリ土類金属
又は遷移金属の塩である。特に金属リチウム、ナトリウ
ム、カリウム、マグネシウム及びカルシウムは有効であ
り、また上記群からの他の金属も有効である。塩は好ま
しくはクロライド、ブロマイド、フルオライド、サルフ
ェート又はナイトレートである。
又は遷移金属の塩である。特に金属リチウム、ナトリウ
ム、カリウム、マグネシウム及びカルシウムは有効であ
り、また上記群からの他の金属も有効である。塩は好ま
しくはクロライド、ブロマイド、フルオライド、サルフ
ェート又はナイトレートである。
好ましくは水中飽和溶液の塩は脱水すべき混合物の水蒸
気の分圧よりも低い蒸気圧を有するから、これが選択さ
れる。
気の分圧よりも低い蒸気圧を有するから、これが選択さ
れる。
ＬｉＢｒ、ＫＣＩ、ＭｇＣｌ２．ＣａＣｌ２，５ｒＳＯ
。
。
及びＮａＮ０．のような塩は優秀な結果を与えることが
わかった。容易に水に溶解し且つ吸湿性を有するすべて
の塩は本質的に満足しうる結果を与えることができる。
わかった。容易に水に溶解し且つ吸湿性を有するすべて
の塩は本質的に満足しうる結果を与えることができる。
実施例
厚さ５０μｍの再生セルロース膜を測定セル中に置いた
。水４重量％及びエタノール９６重量％からなる蒸気混
合物を、膜の１つの面に沿って１バールの圧力下に通過
させた。蒸気の温度は８６°Ｃであった。膜の他の面に
は約０．００１バールの圧力を適用した。これらの条件
下に実質的に水だけが膜を透過した。この水蒸気を冷却
バット中に凝縮させた。これらの条件下に観察された水
の流出量は約０．０２ｋｇ／ｍ２・時であった。
。水４重量％及びエタノール９６重量％からなる蒸気混
合物を、膜の１つの面に沿って１バールの圧力下に通過
させた。蒸気の温度は８６°Ｃであった。膜の他の面に
は約０．００１バールの圧力を適用した。これらの条件
下に実質的に水だけが膜を透過した。この水蒸気を冷却
バット中に凝縮させた。これらの条件下に観察された水
の流出量は約０．０２ｋｇ／ｍ２・時であった。
上述の実験で言及した如き膜を臭化リチウムの水溶液中
に置き、２〜５時間その中に保った。続いてこのように
含浸させた膜を測定セル中に置き、そして上記実験２同
−の条件下にエタノール／水の蒸気に対して流出量を再
び決定した。線膜に対して観察された水の流出量は最初
０．１ｋｇ／ｍ２・時であったが、次いでＣｊ、０５
ｋｇ／ｍ”・時まで低下し、経時的に安定した。従って
流出量は未処理の膜に関して２．５倍増加した。
に置き、２〜５時間その中に保った。続いてこのように
含浸させた膜を測定セル中に置き、そして上記実験２同
−の条件下にエタノール／水の蒸気に対して流出量を再
び決定した。線膜に対して観察された水の流出量は最初
０．１ｋｇ／ｍ２・時であったが、次いでＣｊ、０５
ｋｇ／ｍ”・時まで低下し、経時的に安定した。従って
流出量は未処理の膜に関して２．５倍増加した。
臭化リチウム又は他の吸湿性塩のアルコール溶液を含浸
させた場合にも２〜３倍の流出量の増加が達成された。
させた場合にも２〜３倍の流出量の増加が達成された。
本発明の特徴及び態様は以下の通りである＝１、分離す
べき混合物を膜の１つの面に沿って通過させ、そして水
蒸気の比較的低分圧を膜の他の面で維持することによっ
て水蒸気の膜透過を達成するというガス／水蒸気混合物
から水蒸気の透過によって水蒸気を除去する際に、膜に
予じめ吸湿性電解質を含浸させる除去法。
べき混合物を膜の１つの面に沿って通過させ、そして水
蒸気の比較的低分圧を膜の他の面で維持することによっ
て水蒸気の膜透過を達成するというガス／水蒸気混合物
から水蒸気の透過によって水蒸気を除去する際に、膜に
予じめ吸湿性電解質を含浸させる除去法。
２、膜を関連する電解質の溶液中に置くことによって含
浸を行なう上記ｌの方法。
浸を行なう上記ｌの方法。
３、ガス／水蒸気混合物から水蒸気の透過によって水蒸
気を除去するための、吸湿性電解質を含浸させた膜。
気を除去するための、吸湿性電解質を含浸させた膜。
４、電解質が周期律表からのアルカリ金属、アルカリ土
類金属又は遷移金属の塩である上記３の膜。
類金属又は遷移金属の塩である上記３の膜。
５、塩がクロライド、ブロマイド、フルオライド、サル
フェート又はナイトレートである上記４の膜。
フェート又はナイトレートである上記４の膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、分離すべき混合物を膜の１つの面に沿って通過させ
、そして水蒸気の比較的低分圧を膜の他の面で維持する
ことによって水蒸気の膜透過を達成するというガス／水
蒸気混合物から水蒸気の透過によって水蒸気を除去する
方法において、膜に予じめ吸湿性電解質を含浸させるこ
とを特徴とする方法。 ２、ガス／水蒸気混合物から水蒸気の透過によつて水蒸
気を除去するための、吸湿性電解質を含浸させることを
特徴とする膜。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8702150 | 1987-09-09 | ||
| NL8702150A NL8702150A (nl) | 1987-09-09 | 1987-09-09 | Werkwijze en membraan voor het door middel van damppermeatie verwijderen van waterdamp uit een gas-damp-mengsel. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01159025A true JPH01159025A (ja) | 1989-06-22 |
Family
ID=19850591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63223653A Pending JPH01159025A (ja) | 1987-09-09 | 1988-09-08 | ガス／水蒸気混合物から水蒸気を除去する方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4913818A (ja) |
| EP (1) | EP0308002B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01159025A (ja) |
| AT (1) | ATE74793T1 (ja) |
| DE (1) | DE3870119D1 (ja) |
| NL (1) | NL8702150A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012014900A1 (ja) * | 2010-07-26 | 2012-02-02 | 株式会社ルネッサンス・エナジー・リサーチ | スチーム選択透過膜、及びこれを用いてスチームを混合ガスから分離する方法 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL9000783A (nl) * | 1990-04-03 | 1991-11-01 | Tno | Membraanscheidingsproces voor het door pervaporatie, damppermeatie of gasscheiding ontwateren van een gas- of damp- of vloeistofmengsel. |
| FR2687589B1 (fr) * | 1992-02-26 | 1994-09-02 | Inst Francais Du Petrole | Procede de traitement d'une membrane de permeation gazeuse invention de r. dick, e. robert, c. streicher, j.p quetier. |
| NL9201226A (nl) * | 1992-07-08 | 1994-02-01 | Tno | Werkwijze en inrichting voor het reguleren van de vochtigheid van een gasstroom en het tegelijkertijd zuiveren daarvan van ongewenste zure of basische gassen. |
| NL9401233A (nl) * | 1994-03-25 | 1995-11-01 | Tno | Werkwijze voor membraangasabsorptie. |
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