JPH01236905A - 機能性膜構造体 - Google Patents
機能性膜構造体Info
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- JPH01236905A JPH01236905A JP6598888A JP6598888A JPH01236905A JP H01236905 A JPH01236905 A JP H01236905A JP 6598888 A JP6598888 A JP 6598888A JP 6598888 A JP6598888 A JP 6598888A JP H01236905 A JPH01236905 A JP H01236905A
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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、複数の成分からなる液体、気体またはこれら
の混合物中の少なくとも１種類の成分を分離するための
機能性膜構造体に関する。
の混合物中の少なくとも１種類の成分を分離するための
機能性膜構造体に関する。
（従来技術）
複数の成分からなる液体、気体またはこれらの混合物中
の少なくとも１種類の成分を分離する方法としては、パ
ーベーパレーション、サーモパーベーパレーション等が
知られている。これらのうち、パーベーパレーションは
例えば特開昭６２−２７３００９号公報に示されている
ように揮発性成分が選択的に透過する選択透過性膜を備
えた膜構造体を用い、この膜構造体の一側に揮発性成分
を含む液体を供給するとともにその他側を真空ポンプ等
により減圧し、透過性膜の無数の細孔内に侵入して吸着
、凝縮した揮発性成分を同透過性膜の他側へ透過させる
ものである。また、サーモパーベーパレーションは例え
ば刊行物「化学工学協会第５２年会講演要旨集（１９８
７）、第２８頁」に示されているように上記した膜構造
体を備え、この膜構造体の一側に揮発性成分を含む液体
を所定温度に加熱した状態で供給し、膜に沿って流動す
る液体の一部が膜との界面で蒸気となって膜の他側へ透
過するものである。
の少なくとも１種類の成分を分離する方法としては、パ
ーベーパレーション、サーモパーベーパレーション等が
知られている。これらのうち、パーベーパレーションは
例えば特開昭６２−２７３００９号公報に示されている
ように揮発性成分が選択的に透過する選択透過性膜を備
えた膜構造体を用い、この膜構造体の一側に揮発性成分
を含む液体を供給するとともにその他側を真空ポンプ等
により減圧し、透過性膜の無数の細孔内に侵入して吸着
、凝縮した揮発性成分を同透過性膜の他側へ透過させる
ものである。また、サーモパーベーパレーションは例え
ば刊行物「化学工学協会第５２年会講演要旨集（１９８
７）、第２８頁」に示されているように上記した膜構造
体を備え、この膜構造体の一側に揮発性成分を含む液体
を所定温度に加熱した状態で供給し、膜に沿って流動す
る液体の一部が膜との界面で蒸気となって膜の他側へ透
過するものである。
（発明が解決しようとする課題）
このように、選択透過性膜を備えた膜ｍ遺体を用いて液
体中の成分を選択的に分離することは知られているが、
上記したパーベーパレーションの場合には真空ポンプを
主体とする減圧装置、この設置場所が必要である外に、
膜構造体の他側を高い減圧状態に長期間耐える構造にし
なければならず、かつ消費動力が大きくまた騒音の発生
も問題となる。また、上記したサーモパーベーパレーシ
ョンの場合には、供給する液体の全量を所定の温度に加
熱するため大量の熱量が消費されるとともに大型の外部
加熱装置が必要であり、かつ大量の液体を加熱するのに
かなりの時間を要し操作の応答性がよくない。
体中の成分を選択的に分離することは知られているが、
上記したパーベーパレーションの場合には真空ポンプを
主体とする減圧装置、この設置場所が必要である外に、
膜構造体の他側を高い減圧状態に長期間耐える構造にし
なければならず、かつ消費動力が大きくまた騒音の発生
も問題となる。また、上記したサーモパーベーパレーシ
ョンの場合には、供給する液体の全量を所定の温度に加
熱するため大量の熱量が消費されるとともに大型の外部
加熱装置が必要であり、かつ大量の液体を加熱するのに
かなりの時間を要し操作の応答性がよくない。
従って、本発明の目的は上記した減圧装置、外部加熱装
置を必要とせず、エネルギー効率の極めて高い膜構造体
を提供することにある。
置を必要とせず、エネルギー効率の極めて高い膜構造体
を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明に係る機能性膜構造体は、複数の成分からなる液
体、気体またはこれらの混合物中の少なくとも１種類の
成分が選択的に透過する選択透過性膜と、少なくともこ
の選択透過性膜を透過する成分が透過しかつ通電により
発熱する透過性発熱体とを備えていることを特徴とする
ものである。
体、気体またはこれらの混合物中の少なくとも１種類の
成分が選択的に透過する選択透過性膜と、少なくともこ
の選択透過性膜を透過する成分が透過しかつ通電により
発熱する透過性発熱体とを備えていることを特徴とする
ものである。
本発明における選択透過性膜としては、ポリテトラフル
オロエチレン膜、ポリイミド膜、シリコンゴム膜等の有
機質膜、多孔質のセラミック膜、ガラス膜、繊維状また
は粒状カーボン質膜等無機質膜を挙げることができる。
オロエチレン膜、ポリイミド膜、シリコンゴム膜等の有
機質膜、多孔質のセラミック膜、ガラス膜、繊維状また
は粒状カーボン質膜等無機質膜を挙げることができる。
これらの透過性ｊ摸は被処理混合物を構成する成分の種
類に応じて適宜選定される。また、透過性発熱体として
は金網状またはシート状多孔性金属発熱体、ペロブスカ
イト形結晶で代表されるセラミック発熱体、カーホン質
発熱体等通電により発熱する材質からなるものを挙げる
ことができる。
類に応じて適宜選定される。また、透過性発熱体として
は金網状またはシート状多孔性金属発熱体、ペロブスカ
イト形結晶で代表されるセラミック発熱体、カーホン質
発熱体等通電により発熱する材質からなるものを挙げる
ことができる。
選択透過性膜と透過性発熱体とを一体化する手段として
は、透過性膜が有機質膜である場合には圧着または接着
剤を介して一体化する方法、透過性膜が無機質膜である
場合には無電解メツキ法、スパッタリング蒸着法、スラ
リーコート法等により一体化する方法がある。これらの
手段により形成される機能性膜構造体の形状は平板状、
パイプ状、モノリス状等適宜の形状であり、７０°Ｃ以
上の耐熱性を有していることが好ましい。
は、透過性膜が有機質膜である場合には圧着または接着
剤を介して一体化する方法、透過性膜が無機質膜である
場合には無電解メツキ法、スパッタリング蒸着法、スラ
リーコート法等により一体化する方法がある。これらの
手段により形成される機能性膜構造体の形状は平板状、
パイプ状、モノリス状等適宜の形状であり、７０°Ｃ以
上の耐熱性を有していることが好ましい。
（発明の作用・効果）
かかる構成の機能性膜構造体においては、選択透過性膜
の細孔に吸着、凝縮した成分に対する透過性発熱体の加
熱作用により、上記成分は蒸発、表面拡散して構造体の
一側から他側へ透過する。
の細孔に吸着、凝縮した成分に対する透過性発熱体の加
熱作用により、上記成分は蒸発、表面拡散して構造体の
一側から他側へ透過する。
また、当該膜構造体においては、その−側に供給される
被処理混合物の一側と接触している部分のみを加熱する
ことができ、これにより揮発性成分が蒸気となって膜構
造体の一側から他側へ透過する。従って、当該膜構造体
によれば、減圧装置、外部加熱装置を使用することなく
被処理混合物から特定の成分を分離することができ、設
備の小型化、設備費および動力の低減、熱エネルギーの
効率の向上を図ることができる。
被処理混合物の一側と接触している部分のみを加熱する
ことができ、これにより揮発性成分が蒸気となって膜構
造体の一側から他側へ透過する。従って、当該膜構造体
によれば、減圧装置、外部加熱装置を使用することなく
被処理混合物から特定の成分を分離することができ、設
備の小型化、設備費および動力の低減、熱エネルギーの
効率の向上を図ることができる。
なお、本発明に係る膜構造体は従来のサーモパーベーパ
レーション、パーベーパレーション等に用いられている
膜構造体と同様の広い分野に利用できる。
レーション、パーベーパレーション等に用いられている
膜構造体と同様の広い分野に利用できる。
（実施例１）
第１図に示すポリテトラフルオロエチレンのフィルム状
の選択透過性Ｍ１１と、炭素繊維からなろ布状カーボン
質の透過性発熱体１２とをプレスにて圧着して一体化し
てなる膜構造体１０を用いて、サーモパーベーパレーシ
ョンによる１０ｗｔ％硫酸水溶液の濃縮試験を行い、水
の透過速度を測定した。膜構造体ｌＯの特性および試験
粂件は次の通りであり、水の透過速度は０．９０ｋｇ／
ｍ２− ｈｒであった。
の選択透過性Ｍ１１と、炭素繊維からなろ布状カーボン
質の透過性発熱体１２とをプレスにて圧着して一体化し
てなる膜構造体１０を用いて、サーモパーベーパレーシ
ョンによる１０ｗｔ％硫酸水溶液の濃縮試験を行い、水
の透過速度を測定した。膜構造体ｌＯの特性および試験
粂件は次の通りであり、水の透過速度は０．９０ｋｇ／
ｍ２− ｈｒであった。
’＠ １更
（１）透過性膜１１：細孔径Ｑ、Ｉ μｍ 、空隙率７
８％厚さ０．２ｎｍ （２１発熱体１２：繊維径４００μｍ、（膜の−Ｗりに
接触する部分の水溶液が５０°Ｃとなる よう印加電圧を調節） 丞」Ｌ液−：室温２５°Ｃで膜構造体の一側に供給なお
、比鮫例として上記した透過性ｐＡ１１のみを用い、上
記した硫酸水溶液を予め５０℃に加熱して透過性膜１１
に供給し透過試験を行った。この場合の水の透過速度は
０．８８ｋｇ／ｍ２． ｈｒであった。
８％厚さ０．２ｎｍ （２１発熱体１２：繊維径４００μｍ、（膜の−Ｗりに
接触する部分の水溶液が５０°Ｃとなる よう印加電圧を調節） 丞」Ｌ液−：室温２５°Ｃで膜構造体の一側に供給なお
、比鮫例として上記した透過性ｐＡ１１のみを用い、上
記した硫酸水溶液を予め５０℃に加熱して透過性膜１１
に供給し透過試験を行った。この場合の水の透過速度は
０．８８ｋｇ／ｍ２． ｈｒであった。
（実施例２）
第２図に示すパイプ状の多孔質支持体２１の外周にアル
ミナ質の選択透過性膜２２を有し、かつ同支持体２１の
内周にチタン酸バリウム質の透過性発熱体２３を有する
膜構造体２０を用いて、パーベーパレーションによる空
気中の除湿試験を行い、水の透過速度を測定した。膜構
造体２０の特性および試験条件は次の通りであり、水の
透過速度は０１ｋｇ７ｍ２、ｈｒであった。この透過速
度は、多孔質支持体２１の外周に透過性膜２２のみを有
する膜ｙＩ造遺体用いてその内周側を１０ｔｏｒｒの真
空度に維持した場合と同じ値であった。
ミナ質の選択透過性膜２２を有し、かつ同支持体２１の
内周にチタン酸バリウム質の透過性発熱体２３を有する
膜構造体２０を用いて、パーベーパレーションによる空
気中の除湿試験を行い、水の透過速度を測定した。膜構
造体２０の特性および試験条件は次の通りであり、水の
透過速度は０１ｋｇ７ｍ２、ｈｒであった。この透過速
度は、多孔質支持体２１の外周に透過性膜２２のみを有
する膜ｙＩ造遺体用いてその内周側を１０ｔｏｒｒの真
空度に維持した場合と同じ値であった。
１１１１ム更
（１）支持体２１：アルミナ質、細孔径１μｍ、空隙率
３８％、外径１０ｍｍ、肉厚１ｍｍ（２）透過性膜２２
：アルミナ質、細孔径２ＯＡ、空隙率２０％、厚さ７μ
ｍ（支持体 ２１の外周にアルミナゾルをコ ーティングし６００°Ｃで焼成して 形成〉 （３）発熱体２３：チタン酸バリウム質、粒子層厚さ２
０μｍ、空隙率３２％、（径０．３ μｍのチタン酸バリウム粒子のス ラリーを支持体２１の内周にコー ティングし、乾燥後５００°Ｃで焼成 して形成。試験中８θ°Ｃに維持した〉圧力４．５ｋｇ
／ｃｍ２、温度２３°Ｃの圧縮空気を膜構造体２０の外
周側に供給する。
３８％、外径１０ｍｍ、肉厚１ｍｍ（２）透過性膜２２
：アルミナ質、細孔径２ＯＡ、空隙率２０％、厚さ７μ
ｍ（支持体 ２１の外周にアルミナゾルをコ ーティングし６００°Ｃで焼成して 形成〉 （３）発熱体２３：チタン酸バリウム質、粒子層厚さ２
０μｍ、空隙率３２％、（径０．３ μｍのチタン酸バリウム粒子のス ラリーを支持体２１の内周にコー ティングし、乾燥後５００°Ｃで焼成 して形成。試験中８θ°Ｃに維持した〉圧力４．５ｋｇ
／ｃｍ２、温度２３°Ｃの圧縮空気を膜構造体２０の外
周側に供給する。
第１図は本発明の一実施例に係る膜構造体の概略的断面
図、第２図は他の実施例に係るＩＩ！構造体の概略的断
面図である。 符 号 の 説 明 １０．２０・・・膜構造体、１１．２２・ ・透過性膜
、１２．２３・・・発熱体。
図、第２図は他の実施例に係るＩＩ！構造体の概略的断
面図である。 符 号 の 説 明 １０．２０・・・膜構造体、１１．２２・ ・透過性膜
、１２．２３・・・発熱体。
Claims (1)
- 複数の成分からなる液体、気体またはこれらの混合物中
の少なくとも１種類の成分が選択的に透過する選択透過
性膜と、少なくともこの選択透過性膜を透過する成分が
透過しかつ通電により発熱する透過性発熱体とを備えて
なる機能性膜構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63065988A JPH0671530B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 機能性膜構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63065988A JPH0671530B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 機能性膜構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01236905A true JPH01236905A (ja) | 1989-09-21 |
| JPH0671530B2 JPH0671530B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=13302901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63065988A Expired - Fee Related JPH0671530B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 機能性膜構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0671530B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02229529A (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-12 | Ngk Insulators Ltd | 流体の分離方法、分離装置および分離膜 |
| JPH03291249A (ja) * | 1989-12-25 | 1991-12-20 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ビスフェノールａの製造方法 |
| WO2008111671A1 (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-18 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 脱水装置、脱水システム及び脱水方法 |
| US8496731B2 (en) | 2007-03-15 | 2013-07-30 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method for transporting fluid |
| US8585904B2 (en) | 2008-03-14 | 2013-11-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Dehydration system and dehydration method |
| US9149769B2 (en) | 2007-03-15 | 2015-10-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Dehydration system and dehydration method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS631601U (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-07 | ||
| JPS63258604A (ja) * | 1987-04-16 | 1988-10-26 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 膜分離方法 |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP63065988A patent/JPH0671530B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS631601U (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-07 | ||
| JPS63258604A (ja) * | 1987-04-16 | 1988-10-26 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 膜分離方法 |
Cited By (8)
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| JPH02229529A (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-12 | Ngk Insulators Ltd | 流体の分離方法、分離装置および分離膜 |
| JPH03291249A (ja) * | 1989-12-25 | 1991-12-20 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ビスフェノールａの製造方法 |
| US8858798B2 (en) | 2006-10-05 | 2014-10-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Dehydration method |
| WO2008111671A1 (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-18 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 脱水装置、脱水システム及び脱水方法 |
| EP2522420A3 (en) * | 2007-03-15 | 2013-03-13 | Mitsubishi Heavy Industries | Dehydration device, and dehydration system |
| US8496731B2 (en) | 2007-03-15 | 2013-07-30 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method for transporting fluid |
| US9149769B2 (en) | 2007-03-15 | 2015-10-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Dehydration system and dehydration method |
| US8585904B2 (en) | 2008-03-14 | 2013-11-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Dehydration system and dehydration method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0671530B2 (ja) | 1994-09-14 |
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