JPH0558769B2 - - Google Patents

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JPH0558769B2
JPH0558769B2 JP58095887A JP9588783A JPH0558769B2 JP H0558769 B2 JPH0558769 B2 JP H0558769B2 JP 58095887 A JP58095887 A JP 58095887A JP 9588783 A JP9588783 A JP 9588783A JP H0558769 B2 JPH0558769 B2 JP H0558769B2
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membranes
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GEE EFU TEE G FUYUA TORENTEHINIKU MBH
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GEE EFU TEE G FUYUA TORENTEHIN
GEE EFU TEE G FUYUA TORENTEHINIKU MBH
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    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/36—Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は膜モジユール、特に、液体浸透法又は
透析蒸発法により液体混合物の分離を実施する膜
モジユールに関する。
膜を用いて物質混合物を分離するため、螺旋捲
回モジユールと言われる装置が知られている。こ
のモジユールを製造するには、その都度の分離目
的に適した膜を不活性表面で重ね、即ち活性分離
面を外側にして重ね、縁部で接合する。こうして
形成した袋中に透過液の排液のためフリース又は
布類を装入する。この袋の１個以上を筒面に孔を
有する管に固定するが、その際透過液が孔を通つ
て管の内部に排出されうるが、管の内部から膜の
活性外面（分離層）へ流動しえないようにする。
続いて、その排液導出口で管内部と連通されてい
る１個以上の袋状膜を前記の管の周りに螺旋状に
捲回するが、その降プラスチツク網から成る中間
層が活性膜面の間に液体通路を開通させるように
し、接着する。従つて、こうして得た膜モジユー
ルは膜によつて隔てられた下記の２個の液体通路
を有する： (a) 活性膜面の間で、プラスチツク網によつて軸
方向に開通された流入用通路、及び (b) 中心管の周りに螺旋状に設けられ、排液フリ
ース又は布によつて形成され、膜を通過した透
過液を中心管の内部に導出する透過液導管。
この公知の螺旋捲回モジユールは、特に逆浸透
の原理により溶液から水を分離するのに使用され
る。これらは高い充填密度（モジユールの単位容
量当たりの膜面積m2）及び良好な耐圧性を有する
点で優れているが、特定の分離目的には決定的
な、重要な決点をも有する。即ち、膜を通過する
透過液は排液フリースを通つて長い通路を経てし
か中心透過液収集管中に導出されず、その際利用
される流動断面は活性膜面に作用する圧力負荷に
よつて更に縮小される。これにより、更に透過液
収集管の内部と排液フリースの端部との間で著し
い圧力損失が起こる。
これらの、螺旋捲回モジユールに本質的な欠点
を軽減することは、種々の方法で試験されている
が、実用してみると、螺旋捲回モジユールを使用
する際には、流入液と透過液との容量比が10の値
よりあまり小さくない場合にだけ、満足な結果を
達成できるにすぎない。このことは、膜を通過す
る際に比容量の著しい変化が起こらない液−液分
離には、なお完全に許容しうるが、透析蒸発法に
よる分離を、現在の技術水準による螺旋捲回モジ
ユールを用いて経済的に実施することはできな
い。この方法では、透過液は膜を通過する際に蒸
発し、ポンプ又は不活性ガス流によつて導出され
る。減圧下にもなお存在する蒸気容量が排液フリ
ースによつてはもはや導出できない程大きい比容
量の増加が蒸発によつて生じる。透析蒸発法では
膜内外の圧力差が小さいので、透過液通路中の圧
力損失は認容されない。これらの欠点は本発明に
よつて回避される。
従つて、本発明は、相互に対向し、場合により
スペーサで間隔をおいて保持され、分離層を有す
る２枚の膜から成る袋状膜要素を有し、一方の端
部に袋の内部と連通している導入／導出管が存在
し、膜要素が導入／導出管を有するケーシング内
に存在する、物質混合物の分離用膜モジユールに
おいて、膜の分離層が相互に対向しており、膜要
素が他端にも袋内部と連通している導入／導出管
を有することを特徴とする膜モジユールに関す
る。
本発明によれば、透析蒸発により分離するため
適当な、２枚の平担な膜が、膜の分離層（活性
層）が相互に対向するように重ねる。特定の応用
例には、膜面の間にプラスチツク網を挿入し、流
通する液体の高い乱流を達成するのが有利であ
る。袋状膜要素を、膜間の長手方向の側で、例え
ばシリコーンゴム又は他の、一定の接着力を有す
るポリマーから成る封隙材料の細いストリツプを
挿入して形成するのが好ましい。次に、２枚の膜
を自体公知の方法で挿入した封隙ストリツプを貫
通して縫合する。その際１本の縫合線又は複数の
平行な縫合線を設けることができる。これによつ
て、その後モジユールを運転する際に起こる力が
支持層から分離層を容易に剥離させることがある
場合に、その力が接着によつて活性な膜表面（分
離層）上に伝達されるばかりでなく、膜を支持す
る布又はフリースに縫合線によつて伝達され、良
好に分配されるようになり、従つて装置をより高
い圧力差で運転しうるばかりでなく、活性分離層
の剥離の危険も排除される。
使用する縫合材料に応じて、縫合により生じる
孔を更に封隙する必要がある。このため、膜のフ
リース側又は布側で縫合線上に自体公知の方法で
封隙材料を施すか、又は縁部上でフリース側又は
布側の縫合線をも覆う接着テープを接着すること
ができる。
この方法で、活性分離層で対向した２枚の膜か
ら成り、長手側で縫合され、封隙され、膜の間に
液体を流通する通路が存在する袋が生じる。この
袋の開放された狭い側に自体公知の方法で２個の
導入／導出管、好ましくは管を接続する。これら
の管はその筒面に、管の内部から孔を通して膜か
ら成る袋の内部に連通されるように孔を有する。
管の各端部は適当な装置によつて液密及び気密に
封鎖されている。分離すべき混合物は管より供給
され、その筒面にある孔を通して、膜から形成さ
れた液体通路中に移動する。混合物は第二の管の
筒面にある孔を通つて液体通路を去り、第二の管
を通つて装置から導出される。装置を排気される
室中に置くか、又は不活性ガス流を開放フリース
側又は布側より供給すると、易浸透性成分は膜を
通過し、膜の開放側で蒸発する。これにより混合
物は膜で形成された通路中で易浸透性成分に乏し
くなり、遂に所望の分離及び濃縮が達成される。
取扱を良好にし、より高い充填密度を達成する
ために、２個の管と、その間にある膜とから成る
装置を、一方の管の周りに、又は両方の管の周り
に等分に又は不等分に、同方向に又は異なる方向
に螺旋状に巻き付ける。その際目の荒いプラスチ
ツク網を一緒に巻き付けて、膜のフリース側又は
布側が運転中に間隔を保ち、従つて透過液通路を
開放しておくように配慮する。
螺旋状に捲回した装置を外側ケースによつて一
緒に保持し、形状を保持する。数個の装置を１個
の適当なケーシング内に一緒に入れ、このケーシ
ングを排気するか、又はケーシングに不活性ガス
流を流通させることができる。この場合、分離す
べき混合物を並流で流通するか、又は順次流通す
るように、装置を接続する。当業者はその都度の
分離目的のため、使用する膜の効率データから最
適な装置を計算することができる。
開放した透過液通路を有する本発明による膜モ
ジユールは、透析蒸発による混合物分離に適当で
あるばかりでなく、相応する膜を使用すれば、ガ
ス混合物を有利に分離するためにも適当である。
次に、図面に基づいて本発明を詳述する。図面
において、第１図は本発明による膜モジユールの
正面図、第２図は膜要素の部分断面平面図、第３
図は第２図の−′線に対して垂直な断面図、
第４図は本発明の螺旋状に捲回した膜モジユール
の断面図である。
第１図において、膜モジユール１は導入／導出
管８，８′，８″を有するケーシング７中に配設し
た膜要素２から成る。
第２図は２枚の膜４，４′及びその間に存在す
るプラスチツク網３を有する膜要素２を示す。こ
の際、分離層９，９′（第３図参照）は相互に対
向している、即ち、分離層は内側へ向けられてい
る。両方の膜４，４′は長手側で相互に接着され
ており、更に縫合線１１，１１′で補強されてい
る。短小側では、膜４，４′から形成された袋状
構造物を、管６，６′が袋内部と連通するように、
孔１０，１０′を有する管６，６′と接着する。流
入液は２個の管６，６′の一方から流入し、他方
から濃縮された形で再び流出し、透過液は膜を透
過し、ケーシング７（第１図）から除去される。
第４図は螺旋状に捲回して膜要素２を断面図で
示すもので、捲回膜間に必要な間隔を保つため、
スペーサ１２が設けられている。尚、管８，８″
は管６，６′と同じものである。管８′は膜要素２
の内部から透過して出て来た透過液をケーシング
から排出する管である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の膜モジユールの正面図、第２
図は膜要素の部分断面平面図、第３図は第２図の
−′線に対して垂直な断面図、第４図は本発
明の螺旋捲回膜モジユールの断面図である。 ２……膜要素、４，４′……膜、６，６′……
管、９，９′……分離層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 相互に対向し、場合によりスペーサで間隔を
    おいて保持され、分離層を有する２枚の膜から成
    る袋状膜要素を有し、一方の端部に袋の内部と連
    通している導入／導出管が存在し、膜要素が導
    入／導出管を有するケーシング内に存在する、物
    質混合物の分離用膜モジユールにおいて、膜４，
    ４′の分離層９，９′が相互に対向しており、膜要
    素２が他端にも袋内部と連通している導入／導出
    管６′を有することを特徴とする膜モジユール。 ２ 袋状膜要素が機械的応力を良好に分配するた
    め閉鎖縁部に補強縫合線１１，１１′を有する特
    許請求の範囲第１項記載の膜モジユール。 ３ 膜要素２が一方又は両方の導入／導出管の周
    りに、スペーサ１２と一諸に全部又は一部螺旋状
    に捲回されている特許請求の範囲第１項又は第２
    項記載の膜モジユール。 ４ ケーシング７が排気可能のケーシングとして
    形成されている特許請求の範囲第１項〜第３項の
    いずれか１項に記載の膜モジユール。 ５ ケーシング７内に２個以上の膜要素２が配設
    させている特許請求の範囲第１項〜第４項のいず
    れか１項に記載の膜モジユール。 ６ 膜要素２の導入／導出管が孔１０，１０′を
    有する管６，６′として形成されている特許請求
    の範囲第１項〜第５項のいずれか１項に記載の膜
    モジユール。 ７ 前記２枚の膜がその狭い側で導入／導出管
    ６，６′とそれぞれ接着され、これら管は、袋状
    膜要素の内部を通して通じ合うように孔１０，１
    ０′を有する特許請求の範囲第１項〜第６項のい
    ずれか１項に記載の膜モジユール。 ８ 透析蒸発法による液体の分離に使用する特許
    請求の範囲第１項〜第６項のいずれか１項に記載
    の膜モジユール。
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DE3220613.5 1982-06-01

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JPS59109206A JPS59109206A (ja) 1984-06-23
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