JPH02184329A - 有機溶剤蒸気の分離方法 - Google Patents
有機溶剤蒸気の分離方法Info
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- JPH02184329A JPH02184329A JP249789A JP249789A JPH02184329A JP H02184329 A JPH02184329 A JP H02184329A JP 249789 A JP249789 A JP 249789A JP 249789 A JP249789 A JP 249789A JP H02184329 A JPH02184329 A JP H02184329A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、有機溶剤蒸気の分離方法に関し、詳しくは、
印刷工場、塗装工場等において広く用いられている有機
溶剤蒸気の混合物から所定の1種の有機溶剤蒸気を選択
的に分離する方法に関する。
印刷工場、塗装工場等において広く用いられている有機
溶剤蒸気の混合物から所定の1種の有機溶剤蒸気を選択
的に分離する方法に関する。
従来q肢血
通常、印刷工場や塗装工場等においては、トルエン、キ
シレンを主とする芳香族炭化水素類、ヘキサノ、ペンタ
ン等の脂肪族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケ1
〜ン等のケトン類、塩化メヂレン、トリクロロエタン等
のハロゲン化炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等の
エステル類等の有機溶剤の混合物が多く用いられている
。特に、印刷や塗装後の乾燥工程においては、これら有
機溶剤が蒸発し、大量の有機溶剤蒸気を含む気体混合物
が生成され、排出される。これら有機溶剤蒸気を含む気
体混合物については、大気汚染や光化学スモッグ等の防
止の観点から、それぞれの有機溶剤に対して、排出濃度
や総量が規制されており、従来は、例えば、冷凍法、活
性炭吸着法等を単独にて、又は組合わせて用いることに
よって、上記有機溶剤蒸気の回収が図られている。
シレンを主とする芳香族炭化水素類、ヘキサノ、ペンタ
ン等の脂肪族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケ1
〜ン等のケトン類、塩化メヂレン、トリクロロエタン等
のハロゲン化炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等の
エステル類等の有機溶剤の混合物が多く用いられている
。特に、印刷や塗装後の乾燥工程においては、これら有
機溶剤が蒸発し、大量の有機溶剤蒸気を含む気体混合物
が生成され、排出される。これら有機溶剤蒸気を含む気
体混合物については、大気汚染や光化学スモッグ等の防
止の観点から、それぞれの有機溶剤に対して、排出濃度
や総量が規制されており、従来は、例えば、冷凍法、活
性炭吸着法等を単独にて、又は組合わせて用いることに
よって、上記有機溶剤蒸気の回収が図られている。
上記冷凍法は、気体混合物をそのなかに含まれる有機溶
剤蒸気濃度が飽和蒸気濃度以上になるまで冷却し、有機
溶剤蒸気を液化して回収する方法である。一般に、冷凍
法は、種類にもよるが、有機溶剤蒸気を50容景%以上
の高濃度にて含む気体混合物からの分離に好適であると
されている。
剤蒸気濃度が飽和蒸気濃度以上になるまで冷却し、有機
溶剤蒸気を液化して回収する方法である。一般に、冷凍
法は、種類にもよるが、有機溶剤蒸気を50容景%以上
の高濃度にて含む気体混合物からの分離に好適であると
されている。
しかU7、上記したような印刷や塗装後の乾燥工程にて
排出される気体混合物中の有機溶剤蒸気の濃度は、通常
、500〜1.000ppm程度であるので、冷凍法は
実用し難く、また、経済性においても不利である。
排出される気体混合物中の有機溶剤蒸気の濃度は、通常
、500〜1.000ppm程度であるので、冷凍法は
実用し難く、また、経済性においても不利である。
他方、活性炭吸着法は、有機溶剤蒸気を含む気体混合物
を活性炭に接触させて、これに+!!![させた後、ス
チームにて有機溶剤蒸気を脱着させ、ごれを濃縮し、冷
却して、有機溶剤蒸気を回収ずろ方法である。しかし、
この方法は、大型の設備を必要とすると共に、有機溶剤
蒸気の活性炭への吸着の後、それを脱着させる周期操作
を必要とするのみならず、有機溶剤蒸気の活性炭からの
脱着に大量のエネルギーを必要とするので、工業的に大
規模に行なうには、経済性の点で不利である。更に、活
性炭への吸脱着を利用するこの方法し才、本来的に、高
濃度の有機溶剤蒸気を含む混合物の処理には不適当であ
る。更に、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル
等の一部の有機溶剤は、活性炭への吸着又はそれからの
脱着に際して、活性炭の触媒作用を受b)で、部分的に
分解する問題もある。
を活性炭に接触させて、これに+!!![させた後、ス
チームにて有機溶剤蒸気を脱着させ、ごれを濃縮し、冷
却して、有機溶剤蒸気を回収ずろ方法である。しかし、
この方法は、大型の設備を必要とすると共に、有機溶剤
蒸気の活性炭への吸着の後、それを脱着させる周期操作
を必要とするのみならず、有機溶剤蒸気の活性炭からの
脱着に大量のエネルギーを必要とするので、工業的に大
規模に行なうには、経済性の点で不利である。更に、活
性炭への吸脱着を利用するこの方法し才、本来的に、高
濃度の有機溶剤蒸気を含む混合物の処理には不適当であ
る。更に、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル
等の一部の有機溶剤は、活性炭への吸着又はそれからの
脱着に際して、活性炭の触媒作用を受b)で、部分的に
分解する問題もある。
更に、上記した冷凍法及び活性炭吸着法によれば、いず
れの場合も、有機溶剤蒸気は、混合物として分離回収さ
れる。前述した華なる公害防止や光化学スモッグ発生防
止の観点からは、一応の目的は達成されるものの、回収
の経済性に乏しい。
れの場合も、有機溶剤蒸気は、混合物として分離回収さ
れる。前述した華なる公害防止や光化学スモッグ発生防
止の観点からは、一応の目的は達成されるものの、回収
の経済性に乏しい。
単一の溶剤として回収するには、その後に、蒸留法を併
用することが必要となる。
用することが必要となる。
発 が” しようとする課題
本発明者らは、有機溶剤蒸気の分離回収における一JT
、記した問題を解決するために鋭意研究した結果、2種
以上の有機溶剤蒸気を含む気体混合物を所定の活性薄膜
を備えた選択透過性複合膜にて処理することによって、
所要の華−の有機溶剤蒸気のみを効率よく選択的に分離
回収することができることを見出して、本発明に至った
ものである。
、記した問題を解決するために鋭意研究した結果、2種
以上の有機溶剤蒸気を含む気体混合物を所定の活性薄膜
を備えた選択透過性複合膜にて処理することによって、
所要の華−の有機溶剤蒸気のみを効率よく選択的に分離
回収することができることを見出して、本発明に至った
ものである。
■王邂−央ぢ一友竺辺−f段
本発明による有機溶剤蒸気の分離回収方法は、多孔質支
持膜」−に架橋性シリコーン樹脂か架橋されてなる活性
薄膜が形成された選択透過性複合膜に2種以上の有機溶
剤蒸気を含む気体混合物を接触させ、上記有機溶剤蒸気
のうちの1種を選択的に上記膜を透過させ、これを分離
することを特徴とする。
持膜」−に架橋性シリコーン樹脂か架橋されてなる活性
薄膜が形成された選択透過性複合膜に2種以上の有機溶
剤蒸気を含む気体混合物を接触させ、上記有機溶剤蒸気
のうちの1種を選択的に上記膜を透過させ、これを分離
することを特徴とする。
本発明において、有機溶剤蒸気とは、一般には、炭化水
素類、アルコール類、ケI〜ン類、ハじlゲン化炭化水
素類、カルホン酸、カルボン酸エステル類等の有機溶剤
の蒸気をいい、具体的には、例えば、メタン、エタン、
プロパン、ペンクン、ヘキサノ、ヘプタン、オクタン、
イソブタン、イソペンクン、イソオクタン等に代表され
る飽和脂肪族炭化水素類、エチレン、プロピレン、ブテ
ン、イソブチン、ペンテン等に代表される不飽和脂肪族
炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等に代表さ
れるケトン類、ヘンゼン、トルエン、キシレン等に代表
される芳香族炭化水素類、メタツル、エタノール、プロ
ピルアルコール、イソプロピルアルコール等に代表され
るアルコール類、四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチ
レン、トリクロロエチレン、トリクロロエタン等に代表
されるハロゲン化炭化水素、酢酸に代表されるカルボン
酸類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、アクリル
酸ブチル等に代表されるカルボン酸エステル類の蒸気等
をい・う。
素類、アルコール類、ケI〜ン類、ハじlゲン化炭化水
素類、カルホン酸、カルボン酸エステル類等の有機溶剤
の蒸気をいい、具体的には、例えば、メタン、エタン、
プロパン、ペンクン、ヘキサノ、ヘプタン、オクタン、
イソブタン、イソペンクン、イソオクタン等に代表され
る飽和脂肪族炭化水素類、エチレン、プロピレン、ブテ
ン、イソブチン、ペンテン等に代表される不飽和脂肪族
炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等に代表さ
れるケトン類、ヘンゼン、トルエン、キシレン等に代表
される芳香族炭化水素類、メタツル、エタノール、プロ
ピルアルコール、イソプロピルアルコール等に代表され
るアルコール類、四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチ
レン、トリクロロエチレン、トリクロロエタン等に代表
されるハロゲン化炭化水素、酢酸に代表されるカルボン
酸類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、アクリル
酸ブチル等に代表されるカルボン酸エステル類の蒸気等
をい・う。
本発明においては、有機溶剤蒸気は、有機化合物のガス
を含有していてもよく、ここに、有機溶剤蒸気とは、常
温常圧下で液体であるが、気体混合物中に気体として含
まれるものをいい、有機化合物のガスとは、常温常圧下
で気体であり、且つ、気体混合物中に気体として含まれ
るものをいう。
を含有していてもよく、ここに、有機溶剤蒸気とは、常
温常圧下で液体であるが、気体混合物中に気体として含
まれるものをいい、有機化合物のガスとは、常温常圧下
で気体であり、且つ、気体混合物中に気体として含まれ
るものをいう。
本発明において、有機溶剤蒸気を含む気体混合物とは、
有(幾溶剤の蒸気又は有機化合物のカスの混合物をいい
、更に、これらと共に、その他の任意の蒸気又はガス、
例えば、水、窒素、酸素等の蒸気又はガスの−又は二基
上を含んでいてもい。
有(幾溶剤の蒸気又は有機化合物のカスの混合物をいい
、更に、これらと共に、その他の任意の蒸気又はガス、
例えば、水、窒素、酸素等の蒸気又はガスの−又は二基
上を含んでいてもい。
本発明の方法において用いる選択透過性複合膜とは、多
孔質支持股上に架橋性シリコーン樹脂が架橋されてなり
、前記有機溶剤蒸気又は有機化合物のガスの透過性につ
いて選択性、即ち、分離性を有する活性薄膜か形成され
てなる複合膜をいい、かかる複合膜は、例えば、特開昭
59−225705号公報、特開昭6[’)−9410
6号公報、特開昭6 ] 103506号公報、特開
昭61−24、8732号公報等に記載されているよう
に、既に知られており、例えは、多孔質支持膜」−に架
橋性シリコーン樹脂を塗布し、必要に応して、架橋剤の
存在ドに、これを架橋させることによって得ることかで
きる。
孔質支持股上に架橋性シリコーン樹脂が架橋されてなり
、前記有機溶剤蒸気又は有機化合物のガスの透過性につ
いて選択性、即ち、分離性を有する活性薄膜か形成され
てなる複合膜をいい、かかる複合膜は、例えば、特開昭
59−225705号公報、特開昭6[’)−9410
6号公報、特開昭6 ] 103506号公報、特開
昭61−24、8732号公報等に記載されているよう
に、既に知られており、例えは、多孔質支持膜」−に架
橋性シリコーン樹脂を塗布し、必要に応して、架橋剤の
存在ドに、これを架橋させることによって得ることかで
きる。
上記多孔質支持膜とし”ζは、?層線分離しようとする
有機溶剤蒸気や有機化合物のガスに膨潤しないものであ
れば、任意のものを用いることができるが、特に、多く
の有機溶剤蒸気やガスに膨潤しない性質にずくれるポリ
イミド、ポリスルホン1、ポJ7アミト等からなる多孔
質膜が好ましい。
有機溶剤蒸気や有機化合物のガスに膨潤しないものであ
れば、任意のものを用いることができるが、特に、多く
の有機溶剤蒸気やガスに膨潤しない性質にずくれるポリ
イミド、ポリスルホン1、ポJ7アミト等からなる多孔
質膜が好ましい。
これら多孔質膜は、通常、膜形成素材としての樹脂を含
む有機溶液を適宜の基材」−に塗布し、これを樹脂を熔
解しない溶剤中に浸漬して、樹脂を凝固させると共に、
脱溶剤する相転換法又は湿式製膜法によって、限外濾過
膜や精密濾過膜等の分離水準を有する所謂湿潤膜として
得ることができる。このようにして得られる多孔質膜は
、表面層としての緻密層と、この緻密層を一体に支持す
る多孔質層とからなる異方性構造を有し、本発明におい
ては、多孔質支持膜としては、このような異方性膜が複
合膜の製造上の有利性から好ましく用いられる。
む有機溶液を適宜の基材」−に塗布し、これを樹脂を熔
解しない溶剤中に浸漬して、樹脂を凝固させると共に、
脱溶剤する相転換法又は湿式製膜法によって、限外濾過
膜や精密濾過膜等の分離水準を有する所謂湿潤膜として
得ることができる。このようにして得られる多孔質膜は
、表面層としての緻密層と、この緻密層を一体に支持す
る多孔質層とからなる異方性構造を有し、本発明におい
ては、多孔質支持膜としては、このような異方性膜が複
合膜の製造上の有利性から好ましく用いられる。
次いで、このような湿潤膜を乾燥させて乾燥膜とし、そ
の表面に必要に応して架橋剤を含有する架橋性シリコー
ン樹脂の溶液を塗布し、溶剤を蒸発揮散させた後、常温
又は必要に応して加熱下に架橋性シリコーン樹脂を架橋
させれば、多孔質支持膜の表面に活性薄膜としての架橋
されたシリコーン樹脂薄膜を形成することができる。
の表面に必要に応して架橋剤を含有する架橋性シリコー
ン樹脂の溶液を塗布し、溶剤を蒸発揮散させた後、常温
又は必要に応して加熱下に架橋性シリコーン樹脂を架橋
させれば、多孔質支持膜の表面に活性薄膜としての架橋
されたシリコーン樹脂薄膜を形成することができる。
本発明においては、特に、多孔質支持膜は、実質的に次
の一般式 (式中、R1は2価の芳香族、脂環族若しくは脂肪族炭
化水素基、又はこれら炭化水素基が2価の有機結合基て
結合された2価の有機基である。)で表わされるポリイ
ミド樹脂からなることが好ましい。更に、その極限粘度
〔η〕 (30°CにおいてN−メチル−2−ピロリド
ン溶液として測定、以下、同じ。)は0.5〜2の範囲
にあることが好ましい。極限粘度が余りに小さいときは
膜形成能に劣り、一方、余りに大きいときは、溶剤に溶
解し鋪くなって、製膜作業性に劣るようになるがらであ
る。
の一般式 (式中、R1は2価の芳香族、脂環族若しくは脂肪族炭
化水素基、又はこれら炭化水素基が2価の有機結合基て
結合された2価の有機基である。)で表わされるポリイ
ミド樹脂からなることが好ましい。更に、その極限粘度
〔η〕 (30°CにおいてN−メチル−2−ピロリド
ン溶液として測定、以下、同じ。)は0.5〜2の範囲
にあることが好ましい。極限粘度が余りに小さいときは
膜形成能に劣り、一方、余りに大きいときは、溶剤に溶
解し鋪くなって、製膜作業性に劣るようになるがらであ
る。
上記ポリイミド樹脂からなる異方性膜は例えば、特開昭
55−152507号や特開昭56−139104号公
報に記載されている湿式製膜法に従って、限外濾過性を
有する異方性膜として得ることができる。
55−152507号や特開昭56−139104号公
報に記載されている湿式製膜法に従って、限外濾過性を
有する異方性膜として得ることができる。
本発明においては、上記ポリイミド樹脂からなる異方性
膜ば、ずくれた耐有1m ?8剤性を有するように、特
に、R1ば2価の芳香族炭化水素基、又は二つ若しくは
それ以上の芳香族炭化水素基が前記した有機結合基で結
合されてなる2価の芳香族基が好ましく、かかる芳香族
基の好ましい具体例として、例えば、 を挙げることができる。
膜ば、ずくれた耐有1m ?8剤性を有するように、特
に、R1ば2価の芳香族炭化水素基、又は二つ若しくは
それ以上の芳香族炭化水素基が前記した有機結合基で結
合されてなる2価の芳香族基が好ましく、かかる芳香族
基の好ましい具体例として、例えば、 を挙げることができる。
本発明においては、−上記のようなポリイミド樹脂から
なる異方性膜は、その分画分子量が5000〜1000
00であることが好ましい。分画分子量が5000より
も小さい異方性膜の場合には、得られる複合膜のカス透
過流束か十分に大きくなく、−・方、分画分子量か10
0000よりも大きいときは、後述する架橋シリコーン
樹脂活性薄膜の形成時に、架橋性シリコーン樹j指が)
模内乙こ浸透して、膜内ても3次元網状構造を有する緻
密なシリコーン樹脂層を形成し、膜のガス透過流束を小
さくするおそれがあるからである。
なる異方性膜は、その分画分子量が5000〜1000
00であることが好ましい。分画分子量が5000より
も小さい異方性膜の場合には、得られる複合膜のカス透
過流束か十分に大きくなく、−・方、分画分子量か10
0000よりも大きいときは、後述する架橋シリコーン
樹脂活性薄膜の形成時に、架橋性シリコーン樹j指が)
模内乙こ浸透して、膜内ても3次元網状構造を有する緻
密なシリコーン樹脂層を形成し、膜のガス透過流束を小
さくするおそれがあるからである。
ここに、分画分子量は、分子量が既知の溶質に対する支
持膜の排除率を測定するごとにより求めることができ、
本発明においては、分子量分布が準分散性であるポリエ
チレングリコールを溶質として5000 nρm淵度で
含有する1−ルエン溶液を温度25℃、圧力4 kg
/ cIIIGで膜面に供給し、排除率が少なくとも9
0%であるポリエチレングリコルの分子量をその膜の分
画分子量とする。このような分画分子量をイ4する異方
性11りは、一般に液体分周11において、限外)1傷
過11り)と称されるので、本発明においても、異方性
l模の代わりに限り1)慮過l模とい・うことかある。
持膜の排除率を測定するごとにより求めることができ、
本発明においては、分子量分布が準分散性であるポリエ
チレングリコールを溶質として5000 nρm淵度で
含有する1−ルエン溶液を温度25℃、圧力4 kg
/ cIIIGで膜面に供給し、排除率が少なくとも9
0%であるポリエチレングリコルの分子量をその膜の分
画分子量とする。このような分画分子量をイ4する異方
性11りは、一般に液体分周11において、限外)1傷
過11り)と称されるので、本発明においても、異方性
l模の代わりに限り1)慮過l模とい・うことかある。
本発明において用いる架橋性シリコーン樹脂とは、架橋
前は有機溶剤に可溶性であるか、架橋後に4J有機溶剤
に不溶性の樹脂を!jえるシリ:ノーン樹脂をいう。か
かる架橋性シリ11−ン樹脂は、各分子鎖末端に種々の
反応性基を有し、ごの反応性基によって、場合によって
は架橋剤又は硬化剤の存在下に、相互乙こ架橋する。
前は有機溶剤に可溶性であるか、架橋後に4J有機溶剤
に不溶性の樹脂を!jえるシリ:ノーン樹脂をいう。か
かる架橋性シリ11−ン樹脂は、各分子鎖末端に種々の
反応性基を有し、ごの反応性基によって、場合によって
は架橋剤又は硬化剤の存在下に、相互乙こ架橋する。
即し、本発明において用いる架橋性シリコーン樹脂は、
通常、一般弐 %式% ] で表わされ、式中、Xは反応性基を示し、It 2LJ
アルキル基又はアリール基を示し、繰返し単位の−・部
は、一般弐 てあってもよい。R2は」1記と同しである。
通常、一般弐 %式% ] で表わされ、式中、Xは反応性基を示し、It 2LJ
アルキル基又はアリール基を示し、繰返し単位の−・部
は、一般弐 てあってもよい。R2は」1記と同しである。
上記−形式において、反応性3xとしては、例エバ、ヒ
ニル基、アクリロこ)−シアルこ)−ル基、メククリロ
キシアルキル基、水酸基、ヒI・ロキシアルキル基、ア
シロキシ基、アルコキシ乃、アミノア刀バ1−ル基、カ
ルボキシルアルキル 基、アルキルアミノ基、アミド基等を挙げることかでき
る。R2は、一部は、かかる反応性基であってもよい。
ニル基、アクリロこ)−シアルこ)−ル基、メククリロ
キシアルキル基、水酸基、ヒI・ロキシアルキル基、ア
シロキシ基、アルコキシ乃、アミノア刀バ1−ル基、カ
ルボキシルアルキル 基、アルキルアミノ基、アミド基等を挙げることかでき
る。R2は、一部は、かかる反応性基であってもよい。
f(2は代表的にはメチル基又はフェニル凸である。
」1記のような反応性基を有する架橋性シリコーン樹脂
41.1、既に種々のものが知られており、市販品とし
て人手することができる。
41.1、既に種々のものが知られており、市販品とし
て人手することができる。
上記のような分子鎖末端に反応性基を有する架橋性シリ
コーン樹脂を架橋させるに際しては、必要に応して、架
橋剤、硬化剤又は重合開始剤が用いられる。例えば、末
端ヒニルオルガノボリシロキザンや末端(メタ)アクリ
ロキシアルキルオルガノボリシロキザンを用いる場合は
、ラジカル発生剤か架橋剤として用いられる。かかるラ
ジカル発生剤としては種々のものを用いることができる
が、例えば、ベンゾイルパーオキシド、メチルエチルヶ
1ーンパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド、ア
ゾビスイソブチロニトリル等の有機過酸化物やアブ化合
物を挙げることができる。
コーン樹脂を架橋させるに際しては、必要に応して、架
橋剤、硬化剤又は重合開始剤が用いられる。例えば、末
端ヒニルオルガノボリシロキザンや末端(メタ)アクリ
ロキシアルキルオルガノボリシロキザンを用いる場合は
、ラジカル発生剤か架橋剤として用いられる。かかるラ
ジカル発生剤としては種々のものを用いることができる
が、例えば、ベンゾイルパーオキシド、メチルエチルヶ
1ーンパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド、ア
ゾビスイソブチロニトリル等の有機過酸化物やアブ化合
物を挙げることができる。
水酸基、ヒドロキシアルキル基、アシロキシ基、アルコ
キシ基、アルキル7ミノ基、アミド基、ケI・キシム基
等を反応性基として有する架橋性シリコーン樹脂の場合
は、雰囲気中の水分によって樹脂を架橋させることがで
きる。
キシ基、アルキル7ミノ基、アミド基、ケI・キシム基
等を反応性基として有する架橋性シリコーン樹脂の場合
は、雰囲気中の水分によって樹脂を架橋させることがで
きる。
アミノアルキル基やカルボキシアルキル基、水fi%、
ヒドロキシアルキル基等を反応性基として有する場合は
、2官能以−トのポリイソシアネートやエポキシ樹脂か
硬化剤として好適に用いられる。
ヒドロキシアルキル基等を反応性基として有する場合は
、2官能以−トのポリイソシアネートやエポキシ樹脂か
硬化剤として好適に用いられる。
ポリイソシア不−1・とじては、例えは、トリレンンイ
ソシア不−1・、In−キシリレンジイソシアネ=1−
14.4’−シフェニルメタンシイソソアネート、ボリ
テI〜ラメチレングリコールシイソシア不−1・、ポリ
プロピレングリシシルジイソシアネ−1・等を用いるこ
とができる。
ソシア不−1・、In−キシリレンジイソシアネ=1−
14.4’−シフェニルメタンシイソソアネート、ボリ
テI〜ラメチレングリコールシイソシア不−1・、ポリ
プロピレングリシシルジイソシアネ−1・等を用いるこ
とができる。
更に、アシロ−)−ソ基、アル:I :l−シ基、ゲト
−1−シム基、アルキルアミノ基、アミド基等を反応性
基として有する架橋性シリコーン樹脂は、多価アルコー
ルによって容易に架橋さゼることができる。
−1−シム基、アルキルアミノ基、アミド基等を反応性
基として有する架橋性シリコーン樹脂は、多価アルコー
ルによって容易に架橋さゼることができる。
かかる多価アルコールとしでは、例えば、エチレングリ
コール、プロピレンクリコール、プチレンクリニ1−ル
、ベンタンジオール、ヘキサンジオール、ジエチレンク
リコール、ジプロピレングリコール、1−リコニヂレン
クリニノール、グリセリン等を挙けることかできる。
コール、プロピレンクリコール、プチレンクリニ1−ル
、ベンタンジオール、ヘキサンジオール、ジエチレンク
リコール、ジプロピレングリコール、1−リコニヂレン
クリニノール、グリセリン等を挙けることかできる。
上記多価アルコールのなかでも、グリセリンやトリエチ
レングリコールは、特に加熱を要せず、常温にて架橋性
シリコーン樹脂を架橋させることかできるので、架橋剤
として有用である。これら多価アルコールは、所謂−液
型硬化性樹脂のように、架橋性シリコーン樹脂溶液に含
有さ−Uでもよいが、また、例えば、湿潤膜としで得ら
れた異方性膜に含浸さゼ、常温又は加熱にに加熱し、多
孔質支持膜中に多価アルコールを含有させたまま、水分
を除去し、これを乾燥膜として用いることもできる。
レングリコールは、特に加熱を要せず、常温にて架橋性
シリコーン樹脂を架橋させることかできるので、架橋剤
として有用である。これら多価アルコールは、所謂−液
型硬化性樹脂のように、架橋性シリコーン樹脂溶液に含
有さ−Uでもよいが、また、例えば、湿潤膜としで得ら
れた異方性膜に含浸さゼ、常温又は加熱にに加熱し、多
孔質支持膜中に多価アルコールを含有させたまま、水分
を除去し、これを乾燥膜として用いることもできる。
」1記架橋性シリコーン樹脂の有機溶液を多孔質支持膜
上に接触させるに際して、樹脂が膜内部に浸透するとき
、これを架橋させた場合に、膜内部にも緻密な架橋シリ
コーン樹脂が生成され、結果として緻密層の厚みが厚く
なる。従って、架橋性シリコーン樹脂は、用いる支持膜
の分画分子量と同等か若しくはこれよりも大きい平均分
子量を有することが好ましく、従って、用いる架橋性シ
リコーン樹脂は、用いる支持膜の分両分7−量を考慮し
て、上記条件を満足するようにjxばれる。通常は、1
0000〜300000の平均分子量を有する架橋性シ
リコーン樹脂が好ましい。かかる平均分子量を有する架
橋性シリコーン樹脂は、前記一般式において、nが10
0〜4000であるシリコーン樹脂に含まれる。また、
上記平均分子量は、GPC法によって求めることができ
る。
上に接触させるに際して、樹脂が膜内部に浸透するとき
、これを架橋させた場合に、膜内部にも緻密な架橋シリ
コーン樹脂が生成され、結果として緻密層の厚みが厚く
なる。従って、架橋性シリコーン樹脂は、用いる支持膜
の分画分子量と同等か若しくはこれよりも大きい平均分
子量を有することが好ましく、従って、用いる架橋性シ
リコーン樹脂は、用いる支持膜の分両分7−量を考慮し
て、上記条件を満足するようにjxばれる。通常は、1
0000〜300000の平均分子量を有する架橋性シ
リコーン樹脂が好ましい。かかる平均分子量を有する架
橋性シリコーン樹脂は、前記一般式において、nが10
0〜4000であるシリコーン樹脂に含まれる。また、
上記平均分子量は、GPC法によって求めることができ
る。
架橋性シリコーン樹脂の有機溶液を形成するための有機
溶剤は、特に制限されず、樹脂に応して適宜に選ばれ、
例えば、脂肪族炭化水素溶剤、芳香族炭化水素溶剤、ア
ルコール系溶剤、カルボン酸系溶剤、エステル系溶剤、
ケ1〜ン系7容剤、エテル系溶剤、ハロゲン化炭化水素
系溶剤等が用いられる。
溶剤は、特に制限されず、樹脂に応して適宜に選ばれ、
例えば、脂肪族炭化水素溶剤、芳香族炭化水素溶剤、ア
ルコール系溶剤、カルボン酸系溶剤、エステル系溶剤、
ケ1〜ン系7容剤、エテル系溶剤、ハロゲン化炭化水素
系溶剤等が用いられる。
このような有機溶剤に前記架橋性シリコーン樹脂を溶解
した比較的希薄な溶液を多孔質支持膜上、好ましくは、
異方性構造を有する多孔質支持膜の緻密層表面」二に接
触させるが、実用的には、緻密層表面にシリコーン樹脂
溶液を塗布するか、又は緻密層表面を樹脂溶液に浸漬す
ればよい。また、スビンコ−1へ法によることもできる
。この後、溶剤に応し、且つ、必要に応じて、適宜温度
、例えば、室温乃至約80°C程度の温度にて溶剤を除
去すると共に、前述したように、架橋剤、硬化剤又はラ
ジカル重合開始剤の存在下、又は不存在下に架橋性シリ
コーン樹脂を3次元的に架橋させる。
した比較的希薄な溶液を多孔質支持膜上、好ましくは、
異方性構造を有する多孔質支持膜の緻密層表面」二に接
触させるが、実用的には、緻密層表面にシリコーン樹脂
溶液を塗布するか、又は緻密層表面を樹脂溶液に浸漬す
ればよい。また、スビンコ−1へ法によることもできる
。この後、溶剤に応し、且つ、必要に応じて、適宜温度
、例えば、室温乃至約80°C程度の温度にて溶剤を除
去すると共に、前述したように、架橋剤、硬化剤又はラ
ジカル重合開始剤の存在下、又は不存在下に架橋性シリ
コーン樹脂を3次元的に架橋させる。
但し、架橋温度としては、必要に応して、上記より高い
温度を採用してもよいのは勿論である。
温度を採用してもよいのは勿論である。
このようにして多孔質支持膜上に形成される架橋シリコ
ーン樹脂からなる活性薄膜は、できる限り薄いことが望
ましい。即ち、前記したように、得られる複合膜のガス
透過流束は、実質的にこの活性薄膜の厚みによって支配
され、膜厚が薄いほどガス透過流束が大きくなるからで
ある。
ーン樹脂からなる活性薄膜は、できる限り薄いことが望
ましい。即ち、前記したように、得られる複合膜のガス
透過流束は、実質的にこの活性薄膜の厚みによって支配
され、膜厚が薄いほどガス透過流束が大きくなるからで
ある。
従って、」1記架橋性シリコーン樹脂の有機溶液は比較
的希薄であることが望ましく、通常は、樹脂濃度が0.
01〜15重量%、好ましくは、0.1〜10重量%と
なるように調製される。樹脂濃度が0.01重量%より
も小さいときは、形成される薄膜にビンボール等の膜欠
陥が生じやすいので好ましくなく、一方、15重量%よ
りも高いときは、形成される薄膜の厚みが大きすぎて、
実用上、その透過流束が小さずぎるので好ましくない。
的希薄であることが望ましく、通常は、樹脂濃度が0.
01〜15重量%、好ましくは、0.1〜10重量%と
なるように調製される。樹脂濃度が0.01重量%より
も小さいときは、形成される薄膜にビンボール等の膜欠
陥が生じやすいので好ましくなく、一方、15重量%よ
りも高いときは、形成される薄膜の厚みが大きすぎて、
実用上、その透過流束が小さずぎるので好ましくない。
このようにして多孔質支持膜の表面上に形成さ] 8
れる架橋性シリコーン樹脂からなる活性薄膜は、その樹
脂溶液の濃度や緻密層」二に形成された溶液の薄層の厚
めにもよるか、通常、0,05〜20μm1好ましくは
、0.2〜10μn1の範囲の厚みを有する。この活性
薄膜か余り乙こ薄い場合は、膜に欠陥か生しやすく、一
方、余りに大きいときは、活性薄膜のガス透過流束か実
用に小さずぎるからである。
脂溶液の濃度や緻密層」二に形成された溶液の薄層の厚
めにもよるか、通常、0,05〜20μm1好ましくは
、0.2〜10μn1の範囲の厚みを有する。この活性
薄膜か余り乙こ薄い場合は、膜に欠陥か生しやすく、一
方、余りに大きいときは、活性薄膜のガス透過流束か実
用に小さずぎるからである。
また、このような架橋シリコーン樹脂薄膜に更に放射線
を照射して架橋密度を高めることができる。ここに、放
射線は、電離性放射線であれば、特に限定されないが、
例えば、電子線、中性子綿、α線、β線、γ線、紫外線
等を用いることができる。これらの放射線の照射線量は
、放射線の照射雰囲気の温度や圧力等によっても異なる
が、通常、]、 −50Mrad 、好ましくは3〜2
0Mradの範囲である。
を照射して架橋密度を高めることができる。ここに、放
射線は、電離性放射線であれば、特に限定されないが、
例えば、電子線、中性子綿、α線、β線、γ線、紫外線
等を用いることができる。これらの放射線の照射線量は
、放射線の照射雰囲気の温度や圧力等によっても異なる
が、通常、]、 −50Mrad 、好ましくは3〜2
0Mradの範囲である。
このような放射線照射によって、薄膜を形成している架
橋シリコーン樹脂の側鎖にラジカルが発生し、かかるラ
ジカル分子が相互に架橋するために、架橋密度を一層増
人させることができ、かくして、機械的強度、耐有機溶
剤性、選択透過性を更に向上させることができる。
橋シリコーン樹脂の側鎖にラジカルが発生し、かかるラ
ジカル分子が相互に架橋するために、架橋密度を一層増
人させることができ、かくして、機械的強度、耐有機溶
剤性、選択透過性を更に向上させることができる。
このようにして得られる選択透過性複合膜は、強度を付
与するために、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等からなる不織布にて裏打ちされていてもよい。
与するために、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等からなる不織布にて裏打ちされていてもよい。
本発明の方法は、上述したような選択透過性複合膜に有
機溶剤蒸気を含有する気体混合物を接触させ、透過側の
有機溶剤蒸気分圧を供給側の有機溶剤蒸気分圧よりも低
くして、上記気体混合物中の大きい透過流束を有する有
機溶剤蒸気(有機化合物の気体でもよい。)を選択的に
膜を透過させ、かくして、膜の供給側には、に記所定の
有m溶剤蒸気が除去され、又は有機溶剤蒸気濃度か低減
された気体混合物を得、透過側には上記所定の有機溶剤
蒸気に富む気体混合物を得、次いで、ごの膜を透過した
有機溶剤蒸気を圧縮、吸収又は凝縮等の手段によって分
離する。通常は、供給側を1気圧以上に加圧するが、更
に、必要に応して、透過側を1気圧以下に減圧してもよ
い。
機溶剤蒸気を含有する気体混合物を接触させ、透過側の
有機溶剤蒸気分圧を供給側の有機溶剤蒸気分圧よりも低
くして、上記気体混合物中の大きい透過流束を有する有
機溶剤蒸気(有機化合物の気体でもよい。)を選択的に
膜を透過させ、かくして、膜の供給側には、に記所定の
有m溶剤蒸気が除去され、又は有機溶剤蒸気濃度か低減
された気体混合物を得、透過側には上記所定の有機溶剤
蒸気に富む気体混合物を得、次いで、ごの膜を透過した
有機溶剤蒸気を圧縮、吸収又は凝縮等の手段によって分
離する。通常は、供給側を1気圧以上に加圧するが、更
に、必要に応して、透過側を1気圧以下に減圧してもよ
い。
透過側に得た有機溶剤蒸気は、これを冷却し、凝縮させ
て回収するか、又は他の有機溶剤に吸収さセて回収する
ことがてきる。しかし、本発明の方法によれば、多くの
場合、透過側の有機溶剤蒸気の濃度が十分に高いために
、例えば、透過側を加圧することによって、容易に凝縮
させることができる。
て回収するか、又は他の有機溶剤に吸収さセて回収する
ことがてきる。しかし、本発明の方法によれば、多くの
場合、透過側の有機溶剤蒸気の濃度が十分に高いために
、例えば、透過側を加圧することによって、容易に凝縮
させることができる。
このようにして、本発明の方法によれば、例えば、空気
に対して10倍及び100倍の透過流束を有するA及び
Bの2種の有機溶剤蒸気をそれぞれ0.05容量%含む
空気を処理することによって、膜透過側にA成分約0.
5容量%とB成分約5容量%とを含む空気を得ることが
できる。即ち、本発明の方法によれば、空気に含まれる
有機溶剤蒸気の総量中のB成分は50%から90%に濃
縮されたこととなり、かくして、B成分を分離すると共
に、高純度化することができる。
に対して10倍及び100倍の透過流束を有するA及び
Bの2種の有機溶剤蒸気をそれぞれ0.05容量%含む
空気を処理することによって、膜透過側にA成分約0.
5容量%とB成分約5容量%とを含む空気を得ることが
できる。即ち、本発明の方法によれば、空気に含まれる
有機溶剤蒸気の総量中のB成分は50%から90%に濃
縮されたこととなり、かくして、B成分を分離すると共
に、高純度化することができる。
本発明の方法においては、用いる選択透過性透過膜の形
態や、従って、膜モジュールの形態としては、通常、シ
ート状の膜を巻回して内蔵させた所謂スパイラル型膜モ
ジュールが好ましく用いられる。しかし、本発明の方法
においては、膜やモジュールの形態は何ら限定されるも
のではなく、例えば、中空糸状膜を備えた膜モジュール
や、その他の構造形態のモジュールも用いることができ
る。
態や、従って、膜モジュールの形態としては、通常、シ
ート状の膜を巻回して内蔵させた所謂スパイラル型膜モ
ジュールが好ましく用いられる。しかし、本発明の方法
においては、膜やモジュールの形態は何ら限定されるも
のではなく、例えば、中空糸状膜を備えた膜モジュール
や、その他の構造形態のモジュールも用いることができ
る。
溌訓口γ別果
本発明の方法によれば、前述した冷凍法や活性炭吸着法
と異なり、2種以上の有機溶剤蒸気を含む混合物から特
定の有機溶剤蒸気を選択的に分離回収することができる
。
と異なり、2種以上の有機溶剤蒸気を含む混合物から特
定の有機溶剤蒸気を選択的に分離回収することができる
。
実施例
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない。
れら実施例により何ら限定されるものではない。
実施例1
繰り返し単位が
であるボリイミ1−(極限粘度〔η〕は0.85 dl
/a)16重量%、ジエチレングリコールジメチルエー
テル16重量%及びジメチルポルムアミド27重量%を
含むN−メチル−2−ピロリドン溶液を用いて、特開昭
55 152507号公報に記載されている方法に従っ
て、凝固温度40’Cにて常法の相転換法によって、厚
さ180μm、分画分子量100000の異方性構造を
有する限外)慮過膜を調製した。
/a)16重量%、ジエチレングリコールジメチルエー
テル16重量%及びジメチルポルムアミド27重量%を
含むN−メチル−2−ピロリドン溶液を用いて、特開昭
55 152507号公報に記載されている方法に従っ
て、凝固温度40’Cにて常法の相転換法によって、厚
さ180μm、分画分子量100000の異方性構造を
有する限外)慮過膜を調製した。
次に、イソオクタン90重量部、反応性基としてビニル
基を有する架橋性ポリジメチルシロキサンのプレポリマ
ー(ゼネラル エレクトリック社製RTV−6] 5)
l 0M1部及び架橋剤0.5重量部からなる溶液を7
0°Cて7時間加熱して、シ)ノコーンH−17指溶液
を調製した後、これムこ更にイソオクタン90重量部及
び架橋剤0.5重量部を加えて、架橋性シリコーン樹脂
濃度5重量%の溶液とした。
基を有する架橋性ポリジメチルシロキサンのプレポリマ
ー(ゼネラル エレクトリック社製RTV−6] 5)
l 0M1部及び架橋剤0.5重量部からなる溶液を7
0°Cて7時間加熱して、シ)ノコーンH−17指溶液
を調製した後、これムこ更にイソオクタン90重量部及
び架橋剤0.5重量部を加えて、架橋性シリコーン樹脂
濃度5重量%の溶液とした。
この樹脂溶液に前記ポリイミド膜の表面を約3秒間浸’
lEjして、ボリイミ1−膜の緻密層1−に上記架橋性
シリコーン樹脂溶液を均一にイ」着させた後、この塗膜
を90℃の温度に15分間加熱して、塗膜からイソオク
タンを蒸発揮散させると共に、上記架橋性シリコーン樹
脂を架橋させて、ポリイミド支持膜の緻密層上に厚さ約
3μmの架橋シリコーン樹脂からなる活性薄膜を有する
選択透過性複合膜を調製した。
lEjして、ボリイミ1−膜の緻密層1−に上記架橋性
シリコーン樹脂溶液を均一にイ」着させた後、この塗膜
を90℃の温度に15分間加熱して、塗膜からイソオク
タンを蒸発揮散させると共に、上記架橋性シリコーン樹
脂を架橋させて、ポリイミド支持膜の緻密層上に厚さ約
3μmの架橋シリコーン樹脂からなる活性薄膜を有する
選択透過性複合膜を調製した。
以上のようにして得た選択透過性複合膜について、トル
エン、ヘンゼン、ヘキサン、n−ブタン、イソブタン、
n−ペンタン、イソペンタン、メタン、メチルエチルケ
トン、アセI・ン、酢酸エチル、トリクロロエチレン、
トリクロロエタン、塩化メチレン、エタノール、イソプ
ロパツール、水、酸素及び窒素の透過速度を測定した。
エン、ヘンゼン、ヘキサン、n−ブタン、イソブタン、
n−ペンタン、イソペンタン、メタン、メチルエチルケ
トン、アセI・ン、酢酸エチル、トリクロロエチレン、
トリクロロエタン、塩化メチレン、エタノール、イソプ
ロパツール、水、酸素及び窒素の透過速度を測定した。
結果を第1表に示す。但し、この測定においては、複合
膜の供給側に上記それぞれの蒸気又はガスをそれぞれ単
独にて約25 ++m11gの圧力にて接触させ、他方
、透過側はそれぞれ約0,1〜1**Hgとした。
膜の供給側に上記それぞれの蒸気又はガスをそれぞれ単
独にて約25 ++m11gの圧力にて接触させ、他方
、透過側はそれぞれ約0,1〜1**Hgとした。
実施例2
実施例1と同し膜面積44cIlの選択透過性複合第1
表 膜の供給側にヘキサン5容量%及びメタン95容量%を
含む気体混合物を圧力160vssHg、流量10β/
分にて接触させ、他方、透過側は101■l1gとして
、透過側の気体混合物の成分を測定した。
表 膜の供給側にヘキサン5容量%及びメタン95容量%を
含む気体混合物を圧力160vssHg、流量10β/
分にて接触させ、他方、透過側は101■l1gとして
、透過側の気体混合物の成分を測定した。
結果を第2表に示す。
実施例3
実施例1と同じ膜面積44cIlの選択透過性複合膜の
供給側にトルエン5容量%及びn−ペンクン95容量%
を含む気体混合物を圧力500 n+I1g、流量20
β/分にて接触させ、他方、透過側はIQm)Igとし
て、透過側の気体混合物の成分を測定した。
供給側にトルエン5容量%及びn−ペンクン95容量%
を含む気体混合物を圧力500 n+I1g、流量20
β/分にて接触させ、他方、透過側はIQm)Igとし
て、透過側の気体混合物の成分を測定した。
結果を第2表に示す。
実施例4
実施例1と同じ膜面積44ctlの選択透過性複合膜の
供給側にトリクロロエチレン20容量%及びテトラクロ
ロエチレン80容量%を含む気体混合物を圧力60 m
111g、流量2012/分にて接触さゼ、他方、透過
側は5龍11gとして、透過側の気体混合物の成分を測
定した。
供給側にトリクロロエチレン20容量%及びテトラクロ
ロエチレン80容量%を含む気体混合物を圧力60 m
111g、流量2012/分にて接触さゼ、他方、透過
側は5龍11gとして、透過側の気体混合物の成分を測
定した。
結果を第2表に示す。
本発明の方法によれば、有機溶剤茄気の混合物から所定
のものを選択的に分離することができることが示される
。
のものを選択的に分離することができることが示される
。
Claims (4)
- (1)多孔質支持膜上に架橋性シリコーン樹脂が架橋さ
れてなる活性薄膜が形成された選択透過性複合膜に2種
以上の有機溶剤蒸気を含む気体混合物を接触させ、上記
有機溶剤蒸気のうちの1種を選択的に上記膜を透過させ
、これを分離することを特徴とする有機溶剤蒸気の分離
方法。 - (2)多孔質支持膜が表面の緻密層とこれを一体に支持
する多孔質層とからなる異方性構造を有する膜であつて
、活性薄膜が上記緻密層上に形成されていることを特徴
とする請求項第1項記載の有機溶剤蒸気の分離方法。 - (3)多孔質支持膜がポリイミド又はポリスルホンから
なることを特徴とする請求項第1項又は第2項記載の有
機溶剤蒸気の分離方法。 - (4)多孔質支持膜が分画分子量5000〜10000
0を有すると共に、架橋性シリコーン樹脂が平均分子量
10000〜300000を有することを特徴とする請
求項第1項乃至第3項いずれかに記載の有機溶剤蒸気の
分離方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP249789A JPH02184329A (ja) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | 有機溶剤蒸気の分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP249789A JPH02184329A (ja) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | 有機溶剤蒸気の分離方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02184329A true JPH02184329A (ja) | 1990-07-18 |
Family
ID=11530997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP249789A Pending JPH02184329A (ja) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | 有機溶剤蒸気の分離方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02184329A (ja) |
-
1989
- 1989-01-09 JP JP249789A patent/JPH02184329A/ja active Pending
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