JPH01242692A - 炭化水素からの腐食性汚染質を除去する方法及び装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃料から腐食性汚染物質を除去する方法及び
装置に関する。

タービン並びにレシプロエンジンで燃焼される燃料にナ
トリウム、硫黄、その他の腐食性汚染物質が存在すると
、コストが嵩むメインテナンス上の問題を引き起こすと
共にエンジンの寿命を短くする。タービンエンジンの燃
料汚染の問題は、陸上及び海上設備、特に中東地域の施
設において著しく見られる。汚染された燃料から生じる
重大な問題は、船舶の推進に使用されるタービンにおい
ても見られる。燃料が汚染されると、タービンエンジン
の部品、特に高温で作動する部品に腐食を生じさせる。

高温腐食は、バナジウム、ナトリウム及びカリウムの存
在によって生じる。これらの元素はエンジンの作動中に
化合物を形成し、該化合物は、部品上に堆積してコーテ
ィングを溶解し、部品を硫酸化作用による侵食に曝す作
用をなす。

一般に、炭化水素（ハイドロカーボン）系燃料の精製装
置には、中間蒸留炭化水素（＋＋＋１ｄｄｌｅ　ｄｉ−
５ｔｉｌｌａｔｅ　ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ）から硫
黄及び金属イオンを除去する工程が採用されており、こ
の工程は、炭化水素が水（水蒸気）で最初に処理される
本質的な手順である。炭化水素から水溶性汚染物質を抽
出するのに水が使用される。次いで、水分は汚染物質と
共に、遠心力による方法、水凝集技術、受動重力法（沈
澱法）及び濾過等を用いて除去される。しかしながら、
これらの多くの工程には本来的に効果が無いものがあり
、水分、硫黄及び金属汚染物質を、基準及び燃料ユーザ
ーの仕様を満たすレベルまで低減させることは困難であ
りかつ高価なものとなる。

精製所で一旦は浄化された燃料であっても、中間蒸留炭
化水素は、使用の時点までにしばしば再汚染される。塩
分を含む水又は汚染された水は、輸送中及び貯蔵中にし
ばしば中間蒸留燃料と混合される。タービンエンジンを
作動させる燃料のような中間蒸留燃料のユーザーは、タ
ービンエンジンが損傷しないように保護するため、特別
の燃料処理・浄化設備を保有しなければならない。殆ど
のタービンエンジン製造業者は、液体燃料の純度基準を
特定している。液化石油ガス、軽バージンナフサ（軽直
留ナフサ）、重バージンナフサ（重直留ナフサ）、ケロ
シン、ディーゼル燃料、ガスオイル（軽油）等のタービ
ンエンジン用燃料は、遊離水の含有量が１重量−％以下
であること、及びバナジウム、ナトリウム、カリウム、
カルシウム、鉛の含有量が０．ｌｐｐｍ以下であること
が要求される。銅の含有量は０．０２　ｐｐｍ以下でな
くてはならない。従ってこれらのエンジン用燃料には、
過酷な状況に曝されるエンジンの内部部品に与えるダメ
ージを最小限にすることをユーザーに保証できる浄化処
理を施さなくてはならない。

従来の汚染除去技術は、燃料の精製段階及び使用段階の
両時点において、中間蒸留燃料の浄化を行うための多く
の工程を有している。遠心力による方法、水凝集技術、
受動重力沈澱法及び濾過等の従来の方法では、炭化水素
から水と汚染物質とを必ずしも効率良く分離することは
できない。分離を行う上での特に困難な問題は、水の相
（フェーズ）と炭化水素の相との間の油／水界面により
生じる。遠心力による方法及び受動重力沈澱法による分
離技術ではこの界面の問題を効率的に解決することはで
きず、水の相と油の相との間には何らかの相互汚染がよ
く発生する。また、水凝集技術では、石油系炭化水素中
の成る最大体積量の水のみを□これらの水が、捕捉され
た水によって駆逐されて無くなる前に□処理できるに過
ぎない。もちろん従来の濾過方法では、炭化水素から水
を分離することは全く不可能である。

本発明は、任意の供給源からの水を、意図的に又は意図
せずして炭化水素と混合し、中空繊維のクロスフロー膜
システム（装置）により水を炭化水素から分離するよう
に構成された簡単で効率の良い技術を提供するものであ
る。

中空繊維膜を使用した従来のクロスフローシステムは、
ポンプの出口と中空繊維膜を備えたセパレータモジュー
ルへの入口との間の配管により生じる流体抵抗に抗して
作動するポンプを必要とした。中空繊維の内側から外側
に流れるときの流体の損失（例えば透過による損失）に
よって、体積が減少し、抵抗（この抵抗は、中空繊維自
体によりまた汚染物質保有流体がシステムのリザーバに
戻る間に配管により継続的に発生される抵抗と釣り合う
）が発生した。

汚染流体は、ポンプによって、膜によるクロス分離モジ
ュールに供給することもできよう。また、透過流体（ｐ
ｅｒｍｅａｔｅ）をエンジン又はリザーバに導入し、汚
染物質保有流体（ｒｅｔｅｎｔａｔｅ）を開放リザーバ
に戻して再生することもできるであろう。

リザーバからは、沈澱した汚染物質を排出できるであろ
う。リザーバ内の流体は汚染流体ラインに供給され、再
生のため及び更に汚染物質を除去するために、膜による
クロス分離モジュールにポンプで直接送出される。

従来のこのシステムの別の欠点は、リザーバを使用する
ことである。リザーバを使用すると、流体の高・低レベ
ルのモニタリングを行うためのフロート弁のような検出
装置を、クロスフローシステムのリザーバに設けなけれ
ばならない。これは、システムに流入する流量又はシス
テムから流出する流量の小さな変化によって、リザーバ
をオーバーフローさせたり、ポンプを空運転させること
がないようにするためである。かような必要装備がコス
トの上昇を招き、システム全体の信頼性を低下させる。

また、リザーバ内には水が発生するが、この水をシステ
ムから除去しない限り、透過流体の流量が比例的に減少
してしまう。多くの場合において、汚染除去すべき流体
の単位体積当りにつきそれ程多量の水が発生する訳では
ない。しかしながら、大量の水がシステムに流入する場
合には、透過流体の流量を大幅に低下させることがある
。

このように透過流体の流量の大幅な低下は、システムが
ジェットエンジンの燃料供給装置に直接連結されている
ような場合に問題を引き起こす。

クロスフロー分離システムにリザーバを使用することの
別の欠点は、システムの作動中に汚染物質保有流体内に
発生する水及び微粒状汚染物質を連続的に除去すること
が不便なことである。

従って本発明は、リザーバが全く不要でありかつシステ
ムの効率を大幅に向上できる汚染除去システムを提供す
るものである。

リザーバを使用する形式の汚染除去システムは本来的に
、中空繊維膜の全長を非効率的に使用している。本発明
者等は、システムのセパレータモジュールの入口に近い
中空繊維の部分は、セパレータモジュールの出口に近い
ハウジング繊維の先端部よりも大きな圧力ヘッドに曝さ
れていることを見出した。更に本発明によれば、中空繊
維膜の全長に亘る効率を増大させ、セパレータモジュー
ルユニットの透過流体の排出量を増大することができる
手段が提供される。

本発明によれば、燃料から腐食性汚染物質を除去する方
法において、腐食性イオンで汚染された炭化水素と水と
を混合して混合物にする工程と、この混合物の流れを、
多数の疎水性中空微孔繊維膜の表面に対して接線方向に
導入する工程と、汚染物質保有流体の混合物から汚染が
除去された炭化水素の透過流体の流れを分離する工程と
を有していることを特徴とする、炭化水素から腐食性汚
染物質を除去する方法が提供される。

また本発明によれば、汚染流体源からの流体混合物をセ
パレータ手段にポンプで圧送（ポンピング）するための
ポンプ手段と、該ポンプ手段と流体連通していて流体混
合物の汚染物質保有流体から透過流体をクロスフロー分
離によって分離する接線方向流セパレータ手段とを有し
ている流体分離装置が提供される。前記セパレータ手段
は、均一な接線方向流に対する本来的な抵抗を有してい
る。また、本発明の流体分離装置は、前記セパレータ手
段を通る流れに対する前記抵抗を除去するための抵抗除
去手段を有していて、前記セパレータ手段を通る均一な
接線方向流を増大させるように構成されている。

本発明の他の長所は、添付図面に示す本発明の好ましい
実施例についての以下の詳細な説明から明らかになるで
あろう。

第１図には、本発明による流体すなわち燃料の汚染除去
装置の概略構成が示してあり、該汚染除去装置の全体を
番号１０で示しである。

概略的に説明すると、汚染除去装置１０は、流体混合物
を流体供給源１４からセパレータモジュール１６に送出
するためのポンプ１２を有している。セパレータモジュ
ール１６は、ポンプ１２と流体連通している接線方向流
セパレータ手段を構成していて、透過流体と汚染物質保
有流体との混合液から、汚染が除去された炭化水素の流
れをクロスフロー分離により分離できるようになってお
り、このセパレータモジュールすなわちセパレータ手段
１６は、均一な接線方向流に対して固有の抵抗を有して
いる。汚染除去装置１ｏは、セパレータ手段１６を通る
流れに対する抵抗を除去するための抵抗除去手段を備え
ていて、セパレータ手段１６を通る均一な接線方向流を
増大できるように構成されている。

より詳細に説明すると、第１図において番号ＩＯで示す
汚染除去装置は汚染流体５１４を存しており、該汚染流
体源１４は導管２ｏにより、ストレーナ１６を介して逆
止弁１８に流体連通している。逆止弁１８は、入口導管
２２を介してポンプ１２に流体連通している。出口導管
２４は、ポンプ１２とセパレータモジュール１６とを流
体連通させるように配置されている。透過流体は、出口
導管２６．２８によって、貯蔵タンクのような透過流体
の仕向は先３０に運ばれるか、直接エンジンに供給され
て使用される。出口導管３２は、セパレータモジュール
１６からの汚染物質保有流体を入口導管２２に戻し、再
循環させるようになっている。

第３図及び第４図に示すように、セパレータモジュール
１６は多数の中空繊維膜３４を有している。中空繊維膜
３４はプラスチックウェブ３６内に容れられており、該
プラスチックウェブ３６はセパレータモジュール１６の
ハウジング３８内に収容されている。ハウジング３８は
、入口４０と、対をなす第１の出口４２．４４（これら
の出口４２．４４はそれぞれ出口導管２６．２８に流体
連通している）と、出口導管３２と流体連通している汚
染物質保有流体の出口４６とを備えている。

ハウジング３８は、ウェブ３６内に束として収容された
、疎水性をもつ中空微孔膜繊維３４を収容している。こ
れらの中空微孔膜繊維３４は、入口４０に隣接した個所
において、埋込み用材料４８内に埋入されている。各脱
繊維３４は、中空コア５０と、該中空コア５０の周囲に
延在している内表面５２と、外表面５４とを備えている
。脱繊維３４の中空コア５０は、入口４０と出口４６と
の間を流体連通させる多数のボアを形成している。

脱繊維３４の外表面５４は、ハウジング３８の内壁面と
協働して、出口４２．４４と流体連通ずる外側チャンバ
を形成している。

脱繊維３４は、外側チャンバから内側ボア（すなわち中
空コア）５２を分離している微孔膜である。多数の脱繊
維３４は第１の流路５６に平行に延在しており、かつ該
流路５６の長さ方向に対して接線方向に接している。

脱繊維３４は、ポリプロピレン及びテトラフルオロエチ
レン・フルオロカーボン樹脂のような疎水性物質で作ら
れた微孔性材料の均質層で構成することができる。この
グループ（群）に属する樹脂は、水及び水溶性化合物の
ような親水性エレメントの環境に置かれた場合並びに炭
化水素系流体の環境におかれた場合の品質劣下に対して
極めて大きな抵抗力を有するものでなければならない。

例えば、１０手ン（約２５４　ｍｔｎ）のセパレータモ
ジュールＩ６には、０．６ｍｍの内径及び０．２０μの
平均ポアサイズをもつ中空繊維を１９７本収容すること
ができ、２（Ｈ’（約５０８　ｍｍ）のセパレータモジ
ュールは、０．６ｍｍの内径及び０．２０μの平均ポア
サイズをもつ中空繊維を４４０本収容することができる
。これらの全ての値の誤差範囲は、±１０％以内にある
。

従来技術の説明の項で詳細に説明したように、本発明の
セパレータモジュール１６のようなモジュールを備えた
従来技術の装置（システム）は、分離工程においては本
来的に効果がないものである。これに対し本発明の汚染
除去装置には、セパレータ手段すなわちセパレータモジ
ュール１６を通る流体に対する抵抗を除去するための抵
抗除去手段が設けてあり、これによりセパレータモジュ
ール、特に脱繊維３４を通る均一な接線方向流を増大さ
せ、従来技術に固有の問題を解決するように構成されて
いる。

この抵抗除去手段は、汚染物質保有流体の出口４６から
汚染物質保有流体を積極的に吸引する手段（吸引手段）
を備えている。出口４６から汚染物質保有流体を積極的
に吸引することによって、脱繊維３４の内表面５２によ
り垂直方向に作用する抵抗を確実に低減させる効果があ
る。このため、脱繊維３４の長さ方向に沿って分離効率
を増大でき、従って装置全体としての分離効率を向上さ
せることができる。本発明によれば、各脱繊維３４は、
所与の単位時間につきセパレータモジュール１６内に流
入する単位体積の流れから多量の透過流体を分離するこ
とができる。

第１図に示すように、吸引手段は、汚染流体源１４とポ
ンプ１２との間を流体連通させている第１導管２０と、
セパレータモジュールＩ６の出口４６と第１導管２０と
の間を流体連通している第２導管３２とを有しており、
これにより、ポンプ１２は、汚染流体源１４からの流体
とセパレータモジュール１６からの汚染物質保有流体（
これらの両流体は導管２２内で混合される）との混合流
体を同時に吸引して、出口導管２４を介してセパレータ
モジュール１６の入口４０に供給するようになっている
。ポンプ１２は、汚染流体源１４から汚染された流体を
積極的に吸引すると同時に、セパレータモジュール１６
の出口４６から汚染物質保有流体を吸引し、これにより
、セパレータモジュール１６、特に膜繊維３４のボア５
０を通る流れに対する抵抗を低下させるように作用して
、膜繊維３４の長さ方向に通る接線方向流を増大させる
。

第２図には、本発明による抵抗除去手段の第２の実施例
が示しである。第２図においてダッシュ（′）を付した
番号は、第１の実施例に使用した部材と同様の部材を示
すものである。

この吸引手段は、ポンプ１２′とセパレータモジュール
１６’の入口４０′との間を流体連通している第１導管
２４′を備えている。第２導管５８が、セパレータモジ
ュール１６′の汚染物質保有流体の出口４６′と、ベン
チュリ（番号６０で概略的に示す）の入口のアームにお
ける第１導管との間を直接連通しており、これにより、
第１導管２４′と第２導管５８との間の連通点において
ベンチュリ効果を生じさせ、セパレータモジュール１６
’の出口４６′から汚染物質保有流体を積極的に吸引す
るようになっている。

この実施例は、システムにポンプを追加できないような
環境下で使用するのに特に有効である。

このシステムは、ガスポンプが該ガスポンプ内に既に収
容されているポンプを使用しており、ベンチュリ効果が
吸引手段として作用するように構成された装置に使用さ
れる。本発明は、第２図に示す実施例を既存の燃料供給
ラインに付加できるか又は組み込むことができるガソリ
ンスタンド（給油所）、空港又はポートドックで有効に
使用することができる。

再び第１図に戻ると、汚染除去装置には、導管２０との
連通点とポンプ１２との間において、導管２４と導管２
２との間を流体連通ずる第３導管６２が設けられている
。導管６２内の流体を脱水する手段によって、該導管６
２を通る流体混合物が脱水される。この脱水手段として
、汚染物質保有流体の流れから水を除去するためのコア
レッサ６４を導管６２に設けることができる。このコア
レッサ６４は、汚染流体源１４からの汚染流体をポンプ
１２を通してセパレータモジュール１６に供給する導管
には直結されていないため、システムを通って流れる流
体の主ライン経路には流体力学的影響を与えることがな
い。しかしながら、別に設けた導管６２を介して、コア
レッサ６４は、セパレータモジュール１６を通る流体の
流量とは独立した流量で、汚染物質保有流体の流れから
効率良く水を除去することができる。

本発明はまた、燃料から腐食性汚染物質を除去する方法
を提供する。この方法は、腐食性イオンで汚染された炭
化水素と水とを混合して混合物にする工程と、この混合
物の流体を、疏水性をもつ多数の中空微孔繊維膜の表面
に対し接線方向に導入する工程と、汚染物質保有流体の
混合物から汚染が除去された透過流体の流れを分離する
工程とを有している。この方法は、炭化水素が上記中空
微孔繊維膜を接線方向に通って流れるときに、ナトリウ
ム、硫黄、カリウム、カルシウム、鉛及び銅を含む群か
らなる汚染物質を、炭化水素から分離することができる
。最初に、意図的に又は意図せずして、炭化水素と水と
の混合物を作り、次にこの混合物を、汚染流体源１４か
ら、微孔膜繊維３４が収容されたセパレータモジュール
１６の入口４０にポンプで供給し、膜繊維３４のボア５
０を通過させる。ポンプ１２又は番号６０で示す個所に
おけるベンチュリ効果によって、膜繊維３４のボア５０
を通る流れ抵抗が除去され、これにより、膜繊維３４の
ボア５０の全長に亘る均一な流れを増加させることがで
きる。従って本発明の方法は、セパレータモジュール１
６の出口４６から汚染物質保存流体を積極的に吸引する
ことによって流れ抵抗を除去する工程を有している。こ
の流れ抵抗は、汚染物質保有流体を汚染流体源１４から
の混合物と混合し、これらの汚染物質保有流体と汚染流
体源１４からの混合物とをセパレータモジュール１６の
入口４０にポンプで吸引し、セパレータモジュール１６
の出口４６からの汚染物質保有流体の混合物をポンプで
圧送し、セパレータモジュール１６の入口４０に戻して
再循環させることによって除去される。別の方法として
、ポンプを第２図に示すようにセパレータモジュール１
６に連結し、汚染物質保有流体をポンプ１２’の上流側
の導管２２′に導き、ベンチュリ効果によって導管２２
′内に吸引するように構成できる。

本発明の方法は更に、混合物の流れの一部をポンプ１２
から分流し、コアレッサ６４を用いてこの分流した流れ
を脱水して、この脱水した流れを、セパレータモジュー
ル１６の入口４０に流入する混合物の流れに戻す工程を
有している。

本発明は、遠心力によって炭化水素から汚染物質を除去
する従来技術の方法に比べ、より簡単でより効率の良い
技術である。本発明は、中空繊維によるクロスフロー膜
技術を使用して、炭化水素の汚染物質を迅速に除去する
ことができる。また、炭化水素から、水と共に腐食性汚
染物質を除去することができる。中空繊維部材を使用し
たシステムは、炭化水素から実質的に全ての遊離水（懸
濁した水）を除去することができ、かつ、溶解した（対
温度依存平衡）水を同じ炭化水素から除去することがで
きる。

本発明によれば、従来技術の装置におけるリザーバの必
要性を全く無くすことができ、本発明の装置には再循環
装置と逆止弁１８とが組み込まれている。かような構成
により、旧来のシステムにおいてリザーバへの戻しライ
ンにより発生する圧力のために従来束じていた抵抗を除
去する二とができる。

本発明の特徴はプッシュプル構成すなわち、先ず流体を
ポンプでセパレータモジュール１６に圧送し、次いで、
セパレータモジュール１６から汚染物質保有流体を引き
出してポンプ１２の吸引側に（第２図の実施例の場合に
はベンチュリに）直接戻すようにした構成にある。かよ
うな構成は、あらゆるクロスフロー形分離システムの長
所である最大流れ機構を得るのに特に重要であることが
発見されている。

逆止弁１８は、流入する一次汚染流体の供給源１４から
の流れによって、汚染物質保有流体の再循環ループ内の
流れを調節できるため、本発明のシステムにとって重要
なものである。また逆止弁１８は、汚染物質保有流体の
流れが一次汚染流体の供給ライン２０に逆流することを
防止できる。

従って、汚染物質保有流体の再循環流量を最小に維持で
きるため、リザーバを使用する必要性を無（すことがで
きるのである。

ストレーナ１６は、流体の元の供給源１４内に含まれて
いる可能性がある微粒状汚染物質を除去することができ
る。

本発明によれば、透過流体の流量を低減させることなく
して、汚染物質保有流体の主流量から汚染物質を効率良
くかつ連続的に除去することができる。この効果は、５
０％以上の水が一次汚染流体の供給流に流入される場合
であっても得ることができる。水は導管６２を通るサイ
ドストリーム（側流）によって迅速に隔絶され、モジュ
ールの循環流内に留まることはない。このため、水に含
まれる微粒状物質は、廃棄に都合が良いようにフィルタ
セパレータにより捕捉される。

本発明の使用の結果得られた別の発見は、中空繊維３４
内を通って流れる流体に対しポンプ１２が及ぼす圧力が
透過流体の圧力とバランスして、透過流体の最適流量及
び最適分離効率を得ることができることである。汚染除
去すべき流体の粘度、セパレータモジュール１６内の温
度及び中空繊維３４の直径に基づき、ポンプ１２を、汚
染物質保有流体の最適流速及び最適圧力が得られるよう
に調節することができる。ポンプ１２は流体をセパレー
タモジュール１６に押し込む作用をするだけでなく、ブ
シュプル効果を利用することにより、繊維３４のボア５
０を通る流れに対する抵抗を除去する作用をも有してお
り、これが、流体の接線方向の流れを真に維持する上で
重大な働きをなす。

この作用によって、セパレータモジュール１６内の中空
繊維３４の作業表面積が劇的に向上される。

例えば従来技術によるシステムにおいては、セパレータ
モジュールが垂直に配置されているものとすると、セパ
レータモジュールの上方の領域内で直ちに透過が発生し
、セパレータモジュールの最下端部に向かうにつれて透
過はゼロに低下していく。同じ作用は、セパレータモジ
ュールが水平位置にある場合においても生じる。この透
過流体の流れの低減作用は高粘性流体の場合に一層顕著
に現れるが、ケロシンのような低粘性流体の場合にも容
易に観察することができる。この作用が生じる理由は、
流体の抵抗は、流体が膜繊維のボアを通って汚染物質保
有側から流れるときに生じることによる。同時に、膜繊
維３４の微孔を通る流体の透過流によって流体の損失が
生じる。この流体の損失は、ポンプにより供給される流
体の体積によって補充されるため、システムに流入する
汚染流体とシステムから流出する純粋な透過流体との間
のバランスが崩れる。従来技術のシステムでは、透過流
の大部分がセパレータモジュールの入口側の各の領域に
おいてのみ生じることが観察される。これは、セパレー
タモジュールの８口に近い領域には大きな抵抗が作用し
ていて、流れを停滞させてしまうからである。これは、
いわゆるバックプレッシャ（背圧）と呼ばれるものであ
り、この背圧が、汚染物質保有流体の側の接線方向流に
部分的損失を生じさせ、かつ流体を水及び微粒状物質と
共に繊維膜の微孔に押し込める。

本発明では、セパレータモジュール１６の汚染物質保有
流体をポンプ１２の吸引側入口に直接戻すことによって
、この抵抗を除去するように構成しである。この方法に
よれば、セパレータモジュール１６の汚染物質保有流の
側に背圧を生じさせることがなく、流体の速度に関わり
なく真の接線方向流を維持することができる。このため
、透過流の流量に対し最高のクロスフロー分離効率を得
ることができる。

第１図に示すように、本発明の汚染除去装置１０は、導
管２４と三方弁６４との間を流体連通している導管６２
を有している。三方弁６４は、導管６６を介して導管２
２と流体連通している。

三方弁６４は、導管７０を介して、ピストン−シリンダ
組立体６８の一側と流体連通している。ピストン−シリ
ンダ組立体６８の機能的に反対の側は、導管７２を介し
て導管２６と流体連通している。これらの三方弁６４と
、ピストン−シリンダ組立体６８と、導管６２．６６．
７０及び７２との組み合わせにより、セパレータモジュ
ール１６の逆パルス式膜洗浄機構が構成される。この洗
浄機構は、繊維３４のボア５０を通る汚染物質保有流体
の流れが維持されるときに、流体の流れの逆パルスを発
生させることによって、中空繊維３４の内表面５２から
異物を除去することができる。

汚染除去装置１０の始動時及び停止時に、三方弁６４を
切り換えて、流体が導管６２から導管７０を通って流れ
ることができるようにし、これにより、ピストン−シリ
ンダ組立体６８内のピストン７４を押圧して導管７２内
の流体を導管２６．２８を通して移動させ、汚染物質保
有流体が中空繊維３４のボアを通って流れるときに、繊
維３４の外表面５４から内表面を通る背圧を発生させる
。

このパルスによって、繊維３４の内表面５２に付着した
あらゆる微粒状汚染物質が解放される。この場合に必要
なことは、瞬間的な逆パルスを発生させることであり、
これにより、一定体積の流体を繊維３４の微孔に逆方向
に通し、汚染物質保有流体の流れ（第１の流路）５６が
ボア５０から微粒状物質を洗い流すときに、繊維３４の
内表面５２から微粒状物質が解放されるようにする。

撚 本発明に従って構成されたユニット（汚染除去装置）の
汚染流体源を３ガロン（約１１１）の透明ディーゼル燃
料で充満し、システム（汚染除去装置）に循環させた。

この再循環の後に、リザーバ及び透過流体出口からサン
プルを採取した。これらのサンプルには、「タンク又は
出口からの非ドーピング燃料」の印を付した。次いでシ
ステムを５００ｒ＋＋１の合成海水でドーピングし、燃
料を５分間再循環させ、再びリザーバタンク及び透過流
体出口からサンプルを採取した。これらの結果は次の通
りである。

得られたデータから、ユニットが、水及びナトリウムの
除去について非常に高い効率を有していることが理解さ
れよう。この能力は、燃料の供給源が非常に変化する中
東地域において極めて有効であると共に、燃料と海水と
の間に接触が生じる海及び沖合での使用にも極めて有効
である。

実験により得られた上記数値は、燃料からのナトリウム
及び水の除去についての工業的条件に関するガイドライ
ンにも良く当てはまるものである。

遠心分離工程又は沈澱工程を必要とする従来のユニット
とは異なり、本発明によれば、水及び燃料を混合した直
後に、直ちに分離を行うことができる。従って本発明は
、炭化水素から腐食性汚染物質を除去できる極めて有効
な手段、及びこれらの結果を得ることができる時間的効
率に優れた手段を提供するものである。

以上、本発明について例示的に説明したが、本明細書に
使用した用語は、説明上の単語本来の意味をもつもので
あって、限定的な意味をもつものではない。

上記教示を考慮すれば、本発明について種々の修正及び
変更を行うことが可能である。従って、本発明は、特許
請求の範囲（特許請求の範囲に記載された参照番号は単
に便宜上のものであって、決して制限的なものではない
）内において実施できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成された燃料の汚染除去装
置を示す概略図である。 第２図は、本発明による燃料の汚染除去装置の第２実施
例を示すものである。 第３図は、本発明に従って構成されたフィルタ組立体の
一部を断面した状態を示す斜視図である。 第４図は、中空繊維膜の一部を示す拡大図であり、接線
方向流による分離作用を示すものである。 １０・・・汚染除去装置、　　　１２・・・ポンプ、１
４・・・汚染流体源、　　　１６・・・セパレータモジ
ュール、　　　　　　　　Ｉ８・・・逆止弁、３４・・
・中空繊維膜（中空膜繊維）、３６・・・プラスチック
ウヱブ、　　４ｏ・・・入口、４２．４４．４６・・・
出口、　　６８・・・ピストン〜シリンダ組立体。 Ｆｉｇ−／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）炭化水素から腐食性汚染物質を除去する方法にお
   いて、 腐食性イオンで汚染された炭化水素と水とを混合して混
   合物にする工程と、 この混合物の流れを、多数の疎水性中空微孔繊維膜３４
   の表面に対して接線方向に導入する工程と、汚染物質保
   有流体の混合物から汚染が除去された炭化水素の透過流
   体の流れを分離する工程とを有していることを特徴とす
   る、炭化水素から腐食性汚染物質を除去する方法。 （２）前記分離工程は、炭化水素が前記繊維膜３４を接
   線方向に通って流れるときに、炭化水素から、ナトリウ
   ム、硫黄、カリウム、カルシウム、鉛及び銅を含む群か
   らなる汚染物質を分離する工程であることを特徴とする
   請求項１に記載の方法。 （３）前記汚染物質保有流体を前記繊維膜３４に再循環
   させて、前記汚染物質保有流体から、汚染が除去された
   炭化水素を更に除去する工程を有していることを特徴と
   する請求項２に記載の方法。 （４）前記繊維膜３４が内部ボア５０を備えており、前
   記導入工程が、汚染流体源１４からの混合物を、前記繊
   維膜３４を収容しているセパレータモジュール１６の入
   口４０にポンピングし、繊維膜３４の前記ボア５０に通
   して、該ボア５０を通る流れ抵抗を除去する工程を備え
   ていて、ボア５０の長さ方向に亘る均一な流れを増大す
   ることを特徴とする請求項３に記載の方法。 （５）前記セパレータモジュール１６が出口４６を備え
   ており、前記抵抗除去工程が、前記セパレータモジュー
   ルの出口４６から汚染物質保有流体を積極的に吸引する
   工程を備えていることを特徴とする請求項４に記載の方
   法。 （６）前記抵抗除去工程が更に、前記汚染物質保有流体
   と前記汚染流体源１４からの混合物とを混合する工程と
   、これらの汚染物質保有流体と汚染流体源１４からの混
   合物とを前記セパレータモジュール１６の入口４０にポ
   ンピングする工程とを備えていることを特徴とする請求
   項５に記載の方法。 （７）前記混合物と汚染物質保有流体とをポンピングす
   る前記工程が、前記汚染物質保有流体を前記セパレータ
   モジュールの出口４６から直接ポンピングして、吸引さ
   れた汚染物質保有流体及び混合物をセパレータモジュー
   ルの前記入口４０に戻す工程を備えていることを特徴と
   する請求項６に記載の方法。 （８）ポンプ１２′が、導管２４′を介して流体連通す
   るようにセパレータモジュール１６′に作動連結されて
   おり、前記ポンピング工程が、前記ポンプ１２′の上流
   側の導管２２′に前記汚染物質保有流体を導入する工程
   と、この汚染物質保有流体をベンチュリ効果によって前
   記導管２２′に吸引する工程とを備えていることを特徴
   とする請求項１に記載の方法。 （９）前記ポンプ１２からの混合物の流れの一部を分流
   し、この分流した流れ部分を脱水し、この脱水した流れ
   部分を、セパレータモジュール１６の入口４０に流入す
   る混合物の流れに戻す工程を更に有していることを特徴
   とする請求項７に記載の方法。 （１０）流体混合物の流れを多数の中空繊維膜３４のボ
   ア５０の内表面５２に導入し、前記ボア５０を通って流
   れる汚染物質保有流体から前記繊維膜３４を接線方向に
   通って流れる透過流体を分離する工程と、繊維膜３４の
   ボア５０を通る流れ抵抗を除去しボア５０の長さ方向に
   亘る均一な流れを増大させる工程とを有していることを
   特徴とする流体の分離方法。 （１１）前記流れ抵抗除去工程が、前記ボア５０から汚
   染物質保有流体を積極的に吸引する工程を備えているこ
   とを特徴とする請求項１０に記載の方法。 （１２）前記流れ抵抗除去工程が、前記汚染物質保有流
   体と汚染流体源１４からの混合物とを混合する工程と、
   これらの汚染物質保有流体と汚染流体源１４からの混合
   物とをセパレータモジュール１６の入口４０にポンピン
   グする工程とを備えていることを特徴とする請求項１１
   に記載の方法。 （１３）前記繊維膜３４が、入口４０と汚染物質保有流
   体の出口４６とを備えている少なくとも１つのセパレー
   タモジュールのハウジング３８内に収容されており、前
   記混合物と汚染物質保有流体とをポンピングする工程が
   、前記出口４６から汚染物質保有流体を直接ポンピング
   して、吸引した汚染物質保有流体と混合物とを前記入口
   ４０に戻すことを特徴とする請求項１２に記載の方法。 （１４）前記繊維膜３４が、入口４０と出口４６とを備
   えたセパレータモジュールのハウジング３８内に収容さ
   れており、ポンプ１２′を備えており、前記ポンピング
   工程が、前記汚染物質保有流体を前記ポンプ１２′の上
   流側の導管２２′に導入する工程と、汚染物質保有流体
   をベンチュリ効果によって前記導管２２′に吸引する工
   程とを備えていることを特徴とする請求項１２に記載の
   方法。 （１５）前記ポンプ１２からの混合物の流れの一部を分
   流し、この分流した流れ部分を脱水し、この脱水した流
   れ部分を、セパレータモジュール１６の入口４０に流入
   する混合物の流れに戻す工程を更に有していることを特
   徴とする請求項１３又は１４に記載の方法。（１６）汚
   染流体源１４からの流体混合物をセパレータ手段にポン
   ピングするためのポンプ手段１２と、該ポンプ手段１２
   と流体連通していて流体混合物の汚染物質保有流体から
   透過流体をクロスフロー分離によって分離する接線方向
   流セパレータ手段とを有しており、該セパレータ手段が
   均一な接線方向流に対する本来的な抵抗を有している流
   体分離装置において、 前記セパレータ手段１６を通る流れに対する前記抵抗を
   除去するための抵抗除去手段を有していて、前記セパレ
   ータ手段を通る均一な接線方向流を増大させるように構
   成されていることを特徴とする流体分離装置。 （１７）前記セパレータ手段１６が、ボア５０を形成す
   る外表面５４及び内表面５２を備えた多数の中空繊維膜
   ３４を有しており、該繊維膜３４がセパレータ手段のハ
   ウジング３８内に収容されていて、該ハウジング３８が
   、入口４０と、前記繊維膜３４の前記外表面５４と流体
   連通している透過流体の出口（４２、４４）と、前記ボ
   ア５０と流体連通している汚染物質保有流体の出口４６
   とを備えており、前記抵抗除去手段が、前記汚染物質保
   有流体の出口４６から汚染物質保有流体を積極的に吸引
   するための吸引手段を備えていることを特徴とする請求
   項１６に記載の流体分離装置。 （１８）前記ポンプ手段１２′と前記入口４０との間を
   流体連通している第１導管２４′と、前記汚染物質保有
   流体の出口４６′と前記第１導管２４′との間を直接連
   通している第２導管５８とを有しており、前記第１導管
   ２４′と第２導管５８との間の連通点においてベンチュ
   リ効果を生じさせ、前記出口４６′から汚染物質保有流
   体の流れを積極的に吸引することを特徴とする請求項１
   ７に記載の流体分離装置。 （１９）前記吸引手段が、流体混合物の供給源１４と前
   記ポンプ手段１２との間を流体連通する第１導管２０と
   、前記セパレータ手段１６と前記第１導管２０とを流体
   連通する第２導管３２とを備えていて、前記ポンプ手段
   １２が、前記供給源１４からの流体混合物と前記セパレ
   ータ手段１６からの汚染物質保有流体とを、前記第１導
   管２０内に同時に吸引することを特徴とする請求項１７
   に記載の流体分離装置。 （２０）前記第１導管２０と第２導管３２との間の連通
   点より上流側で前記第１導管２０には、一方向逆止弁１
   ８が設けられていることを特徴とする請求項１９に記載
   の流体分離装置。 （２１）前記ポンプ手段１２と前記入口４０との間を流
   体連通する第３導管２４と、前記第２導管３２との連通
   点と前記ポンプ手段１２との間において前記第３導管２
   ４と前記第１導管２０とを流体連通する第４導管と、前
   記流体混合物の流れを脱水すべく前記第４導管６２と流
   体連通している脱水手段とを更に有していることを特徴
   とする請求項２０に記載の流体分離装置。 （２２）前記脱水手段がコアレッサ６４を備えているこ
   とを特徴とする請求項２１に記載の流体分離装置。