JPH02184328A

JPH02184328A - 膜処理装置

Info

Publication number: JPH02184328A
Application number: JP280989A
Authority: JP
Inventors: Wataru Nosaka; 野坂　亙
Original assignee: Shonan Koryo Corp
Current assignee: Shonan Koryo Corp
Priority date: 1989-01-11
Filing date: 1989-01-11
Publication date: 1990-07-18

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】（産業上の利用分野）本発明は膜処理装置に関し、特に加圧窒素カス−Ｆにお
りる膜処理装置に関するものである。

（従来の技術）膜処理装置ＧＪ、処理対象物質の特性によって各種の膜
が使用されている。処理対象物質の大きさが１〜１０−
１μｍの懸濁質や微生物にはよとして精密）１υ、過性
、限外濾過法、また１０−　’　〜１．０−　’　７１
ｍのコロイドや中分子、低分子物質、イオン等は逆浸透
法、電解透析法等が使用される。一般に膜処理は駆動力
として、圧力差、濃度差、電位差等を利用しており、そ
のうち圧力差による場合は、流体の流れか膜面に平行な
所謂クロス・フロ一方式を採るため、長時間の連続濾過
が可能となり、大流量の循環方式が採用されるようにな
った。この循環方式では、ポンプ動力を用いて単純に循
環させるか、あるいはポンプ動力を節約するため、膜処
理装置を含む系を密閉し、循環−〇しめる方式を採用し
ている。

（発明か解決しようとする課題）循環方式においては、通常、常温またはそれ以上の温度
で長時間空気に曝されていることが多く、従って微生物
の繁夕１？ｉ等あるＧ料：１゛処理物の酸化等の好まし
くない変化が起こる。このため、循環系を蜜月し、又は
更に不活性カス置換法によって酸化を防止することが一
部試められているが、不活性ガス置換法は酸素分圧を１
゛分（こ低下せしめるに至らないため、酸化防止効果が
不充分である。

従って、これまで処理物の充分な酸化防止を行う膜処理
装置は存在していない状況にある。

本発明者は、従来方法のこれらの欠点を一挙に解消し、
処理物の酸化防止効果、微生物の増殖防止を充分にする
装置を得んとして鋭意研究の結果、窒素カスを一定加圧
条件下で調製原料液と接触−けじめ、膜処理する物理的
手段がよい事に想到し、本発明を完成させるに至った。

（課題を解決するだめの手段）本発明しＪ、加圧窒素ガス（Ｊ（給ライン、ヘソＩスペ
ースを加圧窒素カス供給ラインからの加圧ガスて充填す
る循環系り一−ヒスタンク、このタンクに調製原料液を
供給湯る供給ポンプ、前記タンクからの力１１圧原液を
膜処理する膜処理装置、この膜処理装置に加圧原液を循
環させる循環ポンプからなり、原液をゲージ圧２月５０
　Ｋ　Ｐ　ａ〜１５ＭＰａの窒素カス条（’ｌ下、ＩＩ
Ｑ処理する膜処理装置である。

木装置は、密閉されており、積極的に窒素ガスを系内に
溶解さゼるために、条件に応じ加圧の程度を変えること
かでき、循環タンクの−Ｌ部の加圧窒素カス雰囲気中に
て原液をガスと接触せしめ、あろいＣ１１ポツプの吐出
ｉ？Ｂ　に窒素ガスを圧入−〇しめ、あるいはインジェ
クターを使用して窒素ガスを７昆合せし、める等、加圧
窒素カス供給ラインからの加圧窒素カスを１−分に溶解
せしめた状態にて、膜処理を１テうことかできる。また
、調製原料液を供給する供給ポンプを、力吋Ｉ窒素ガス
供給に使用するごともＣきイ）。

本発明におい（使用する窒素カスはゲージ圧力１５０Ｋ
［’ａ以十に加圧する。全工程をり−シ圧）月５０にＰ
ａ−１５ＭＰａの窒素ガス条件下で処理する。特に、ｌ
ｉＪ製原料液を膜処理装置に供給するための循環系サー
ビスタンクにしＪヘノ１′スペースを設り、常時、調製
原料液の頂部の空間を加圧窒素ガスで充満させる。ゲー
ジ圧力を１５０　Ｋ　Ｐ　ａ以上の窒素ガス条件ドに維
持すると、加工物溶存ガス中の酸素濃度が相対的に極度
に低下することになる。ゲージ圧力が１５０ＫＰａ未？
Ｚｉの場合には本発明の「ｊ的を十分に達成することが
できず、また１５ＭＰａを超える装置は実用上好ましく
ない。

また、本発明において使用する調製原料液とは、工業用
、医薬用、食品用等、膜処理において酸化や微生物の繁
殖を防止することが望まれる分野において調製される原
液であり、浮遊状、懸濁状、コロイド状、７容液状いず
れのものも用いられる。

膜処理装置には、精密濾過法、限外濾過法、逆浸透法に
よる従来の方法を使用することができる。

（発明の効果）本発明は叙−にの如き構成のものであり、動植物Ｍｉ織
およびその加工品等の抽出液なとを膜体を利用して分離
するＴ程、即ち、濾過、濠縮、特定成分の分離等におい
て、加圧窒素カスを有効に利用して晶質の劣化を回避す
ることができ、これを用いることにより以下の効果が得
られる。

（１）窒素ガス加圧「に処理するため、処理系中の酸素
分圧か極度に低くなり、且つ処理物溶存ガス中の酸素濃
度も極度に低くなるので、処理物の酸化および好まし７
からさる微生物の増殖を防止できる。

（２）処理物中に窒素カスを溶解させるため、安定した
雰囲気の下に持続的に処理が可能である。

（３）密閉系の処理であり、単に処理物中に窒素ガスを
溶存−Ｕしめる処理であるため、食品等ではその本来の
風味をＪＦｉなうことかない。

（実施例）以下に本発明の実施例を図面に基づき説明する。

実施例１第１図乙こおいて、Ｉり処理装置の循環系サービスタン
ク、このタンクであるハランスクンク１に供給ポンプ２
を接続する。タンク１の上部に加圧窒素ガス供給うイン
３を配管する。このライン３にはタンク１の上部６．Ｚ
取りつりた窒素カス圧入用ノスルを接続する。循環ポン
プ４はタンクｌと膜処理装置５をａむ耐圧性の閉回路を
形成するように配管接続する。

膜処理装置５はガラス、関分子素）Ａ、セラミック等の
平板型式、スパイラル型式、管状型式、中空糸型式の膜
処理装置等を使用し、加圧原液を精密濾過する。

先ず、タンクＩ中の空気を水にて置換し、あるいは真空
ポンプにて可及的に排除したのら、調製原料液を供給ポ
ンプ２によって送太し、ライン３から窒素ガスを圧入し
、１５０〜３００ＫＰａを維持しつつ、循環ポンプ４に
て人里の液を膜部に通過せしめる。透過液用に見合う液
量を供給ポンプ２からこの系に圧入しつつ、運転を相続
する。この場合補給液はタンク上部のガス中に放出する
ことが望ましい。

所定の液量を処理し終えるか又は濃縮が進み、運転に支
障か生ずるに及んで運転をとめる。濃縮された透過液を
排出し、必要ならば洗浄を行い、次す−イクルを開始す
る。

実施例２この実施例では、実施例１て使用し、た精密）濾過膜の
代わりに、膜処理装置に限外濾、過膜を使用する。膜部
＆Ｊ平板型式、スパイラル型式、管状型式、中空糸型式
等の何れでもよい。窒素ガス圧は１．５０ＫＰａ・〜１
ＭＰａか好ゴミしい。

実施例３この実施例では、実施例１て使用した精密濾過膜の代わ
りに、膜処理装置に逆浸透膜を使用する。

膜６３合成膜を使用し、モジエール化した管状、スパイ
ラル、中空糸型か好ましい。窒素ガス圧は、１〜１．５
　Ｍ　Ｐ　ａ　と広い範囲で処理することかできる。

実施例４この実施例では、逆浸透膜に、実施例３と同様にモジ−
１、−ル化した管状、スパイラル、中空糸型の合成膜を
使用する。その面］圧性と対象液の性質に基ついて運転
圧力は設定されるが、一般に他の膜に比−・、非常に高
い圧力にて運転するごとかでき、通常３〜６ＭＰａ、さ
ら乙こは１０〜１５ＭＰａにて処理するごとか可能であ
る。

この装置は、第２図に示したよ・うに、実施例］の装置
のタンク１と循環ポンプ４の間に、さらに高圧用供給ポ
ンプ６を配し、吐出部にゲージ圧１〜１５ＭＰａの高圧
窒素供給装置７を接続し、原料液を加圧後、一部をタン
ク１に戻しつつ、さらに供給ポンプ６から高圧にて循環
ポンプ４に送出する。

循環ポンプ４ば前記実施例とは異なり、ゲージ圧３〜１
５ＭＰａに耐えられる充分な耐圧強度を持つ循環タンク
またはヘッダー８を接続し、膜処理装置５の循環出口に
ヘッダー８を配置する。循環ポンプ４は充分な耐圧性能
を有するケーシングおよびシールを備え、Ｉり処理装置
５とヘッダー８と共に密閉系を構成する。タンク１の原
液」一部空間には、２００〜８００ＫＰａの加圧窒素ガ
スを充填する。充分に高い圧力の窒素ガスを、高圧用供
給ポンプ６の吐出部に接続した高圧窒素供給装置７によ
って、適量送入する。

実施例５実施例４の高圧用供給ポンプ６のμ」山部に接続と７だ
高圧窒素供給装置７の代わりに、第３ＩＡに示ずように
、インジェクタ９を用いて３００〜８００ＫＰａの低圧
窒素カスを混合しつつ高圧系内に圧入する。

この場合ＧＪポンプ能力を高める必要がある。

実施例６タンク１と膜処理装置５の間に高圧循環タンク１０を配
置した密閉高圧系において、第４図に示すように、制圧
用供給ポンプ６に直接循環ポンプ４およびｊＴ’ｉ圧循
環タンク１０を接続し、さらに、液体窒素供給ポンプ１
１を高圧循環タンク１０に接続する。

タンク１の原液−１一部空間には、２００〜８００ＫＰ
ａの加圧窒素ガスを充填すると共に、液体窒素を、高圧
循環タンク１０に適量送入する。

４　Ｍ面の面前な説明第１図は、本発明装置の第一の実施例を示す概略線図、第２図は、本発明装置の第二の実施例を示す概路線回、第３図は、本発明装置の第三の実施例を示す概路線ＩＡ
、第４図は、本発明装置の第四の実施例を示す概略線図で
ある。

１・・・バランスタンク　　２・・・（共イ合ボンフ。

３・・・加圧窒素ガス供給ライン

Claims

【特許請求の範囲】

（１）加圧窒素ガス供給ライン、ヘッドスペースを加圧
窒素ガス供給ラインからの加圧ガスで充填する循環系サ
ービスタンク、このタンクに調製原料液を供給する供給
ポンプ、前記タンクからの加圧原液を膜処理する膜処理
装置、この膜処理装置に加圧原液を循環させる循環ポン
プからなり、原液をゲージ圧１５０ＫＰａ〜１５ＭＰａ
の窒素ガス条件下、膜処理する膜処理装置。
（２）膜処理装置と循環ポンプの間に、さらにゲージ圧
１〜１５ＭＰａに耐えられる循環タンクまたはヘッダー
を配した請求項１記載の膜処理装置。
（３）循環系サービスタンクと膜処理装置の間に、さら
にゲージ圧１〜１５ＭＰａの高圧窒素供給装置を吐出部
に備えた高圧用供給ポンプを配した請求項２記載の膜処
理装置。
（４）循環タンクに液体窒素供給ポンプを配した請求項
２記載の膜処理装置。