JPH06226066A - 膜蒸留方法 - Google Patents
膜蒸留方法Info
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- JPH06226066A JPH06226066A JP1645293A JP1645293A JPH06226066A JP H06226066 A JPH06226066 A JP H06226066A JP 1645293 A JP1645293 A JP 1645293A JP 1645293 A JP1645293 A JP 1645293A JP H06226066 A JPH06226066 A JP H06226066A
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- porous membrane
- membrane
- polymer
- porous
- fluorinated alkyl
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多孔質膜の表面にフッ素化アルキル側鎖を有
する重合体が保持されている撥水性多孔質膜を用いて膜
蒸留し、海水の淡水化、超純水の製造等を行う。
する重合体が保持されている撥水性多孔質膜を用いて膜
蒸留し、海水の淡水化、超純水の製造等を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は海水の淡水化、超純水の
製造及び水溶液の濃縮等に利用される膜蒸留方法に関す
る。
製造及び水溶液の濃縮等に利用される膜蒸留方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】海水の淡水化、超純水の製造及び水溶液
の濃縮等の方法として、装置がコンパクトにでき、運転
コストが低い膜蒸留法が注目されている。この様な膜蒸
留装置等に特公昭４９−４５４６１号公報、特開昭５７
−１１３８０１号公報等に記載されたものを始めとして
数多くのものが提案されており、一般にはテフロン膜や
ポリオレフィン製の膜等の撥水性多孔質膜を用いて原液
側と凝縮液側を隔てて蒸留を行う装置である。
の濃縮等の方法として、装置がコンパクトにでき、運転
コストが低い膜蒸留法が注目されている。この様な膜蒸
留装置等に特公昭４９−４５４６１号公報、特開昭５７
−１１３８０１号公報等に記載されたものを始めとして
数多くのものが提案されており、一般にはテフロン膜や
ポリオレフィン製の膜等の撥水性多孔質膜を用いて原液
側と凝縮液側を隔てて蒸留を行う装置である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に膜蒸留は気体や
蒸気は透過するが液体は透過しない多孔質膜として、撥
水性が比較的高いポリエチレン、ポリプロピレン等のポ
リオレフィンやテフロン等の多孔質膜を用いて行われ
る。
蒸気は透過するが液体は透過しない多孔質膜として、撥
水性が比較的高いポリエチレン、ポリプロピレン等のポ
リオレフィンやテフロン等の多孔質膜を用いて行われ
る。
【０００４】しかしポリオレフィン製の膜を用いる方法
では膜の撥水性が不十分なため、原液中に界面活性を有
する不純物があり表面張力が低くなる場合や低表面張力
の液体を蒸留する場合、あるいは操作圧力が高くなる場
合には膜の細孔内部へ液が浸透し原液が凝縮液と混ざっ
てしまうという事が挙げられる。
では膜の撥水性が不十分なため、原液中に界面活性を有
する不純物があり表面張力が低くなる場合や低表面張力
の液体を蒸留する場合、あるいは操作圧力が高くなる場
合には膜の細孔内部へ液が浸透し原液が凝縮液と混ざっ
てしまうという事が挙げられる。
【０００５】またテフロン膜を用いた方法でも膜の撥水
性はポリオレフィン製の膜よりは高いもののまだ不十分
であり、またテフロン膜は高価であるため実用的でな
い。本発明の目的は、撥水性が高く安価な撥水性多孔質
膜を使用して液漏れのない膜蒸留方法を提供する事にあ
る。
性はポリオレフィン製の膜よりは高いもののまだ不十分
であり、またテフロン膜は高価であるため実用的でな
い。本発明の目的は、撥水性が高く安価な撥水性多孔質
膜を使用して液漏れのない膜蒸留方法を提供する事にあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、多孔質
膜の表面にフッ素化アルキル側鎖を有する重合体が保持
されている撥水性多孔質膜を用いた膜蒸留方法にある。
膜の表面にフッ素化アルキル側鎖を有する重合体が保持
されている撥水性多孔質膜を用いた膜蒸留方法にある。
【０００７】本発明における多孔質膜としては、中空糸
膜、平膜、管状膜等の任意の形態のものを用いることが
でき、また必要に応じて種々の細孔径のものを使用する
ことができるが、好ましい例として、膜厚がおよそ１０
〜２００μｍ程度、空孔率がおよそ２０〜９０％程度、
ガスフラックスが５００〜５００００００リットル／ｍ
2 ・ｈｒ・０．５ｋｇ／ｃｍ2 程度のものを挙げる事が
できる。
膜、平膜、管状膜等の任意の形態のものを用いることが
でき、また必要に応じて種々の細孔径のものを使用する
ことができるが、好ましい例として、膜厚がおよそ１０
〜２００μｍ程度、空孔率がおよそ２０〜９０％程度、
ガスフラックスが５００〜５００００００リットル／ｍ
2 ・ｈｒ・０．５ｋｇ／ｃｍ2 程度のものを挙げる事が
できる。
【０００８】細孔径は蒸留に使用する液の表面張力とフ
ッ素化アルキル側鎖を有する重合体の撥水性によって決
まるが、好ましくは０．０１〜１０μｍ程度のものを挙
げることができ、より好ましくは０．０３〜２μｍのも
のを挙げる事ができる。
ッ素化アルキル側鎖を有する重合体の撥水性によって決
まるが、好ましくは０．０１〜１０μｍ程度のものを挙
げることができ、より好ましくは０．０３〜２μｍのも
のを挙げる事ができる。
【０００９】多孔質膜を構成する素材としては特に限定
はされないがポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオ
レフィンや、ポリスルホン、ポリイミド、ポリカーボネ
ート等の種々の素材が用いられる。
はされないがポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオ
レフィンや、ポリスルホン、ポリイミド、ポリカーボネ
ート等の種々の素材が用いられる。
【００１０】多孔質膜の細孔構造としては様々なものを
用いることができるが、その中でも空孔率や孔の大きさ
の制御が容易な延伸法によって得られるスリット状の細
孔構造を有する多孔質膜が好ましい。
用いることができるが、その中でも空孔率や孔の大きさ
の制御が容易な延伸法によって得られるスリット状の細
孔構造を有する多孔質膜が好ましい。
【００１１】延伸法により作られる多孔質膜はミクロフ
ィブリルと節部とによって形成されるスリット状の微小
空間が３次元的に相互に連通した細孔構造を有する多孔
質膜であり、例えば特公昭５６−５２１２３号公報、特
開昭５７−４２９１９号公報等に記載された方法により
得る事ができる。
ィブリルと節部とによって形成されるスリット状の微小
空間が３次元的に相互に連通した細孔構造を有する多孔
質膜であり、例えば特公昭５６−５２１２３号公報、特
開昭５７−４２９１９号公報等に記載された方法により
得る事ができる。
【００１２】本発明におけるフッ素化アルキル側鎖を有
する重合体（以下、フッ素化重合体と略す）とは、疎水
性の多孔質膜の素材であるポリエチレンやポリプロピレ
ンなどよりも撥水性で、該フッ素化重合体の水との接触
角がポリエチレンやポリプロピレンの接触角よりも大き
い１００°以上、より好ましくは１１０°以上のもので
あればよく、好ましくは下記の構造式で表される重合体
が挙げられる。
する重合体（以下、フッ素化重合体と略す）とは、疎水
性の多孔質膜の素材であるポリエチレンやポリプロピレ
ンなどよりも撥水性で、該フッ素化重合体の水との接触
角がポリエチレンやポリプロピレンの接触角よりも大き
い１００°以上、より好ましくは１１０°以上のもので
あればよく、好ましくは下記の構造式で表される重合体
が挙げられる。
【００１３】
【００１４】〔式中 ＲはＨ又はＦ Ｒ′はＨ、Ｆ又はＣＨ3 Ｒ″はＨ、Ｆ、ＣＨ3 又はＣＦ3 Ｒf は炭素数５以上のフッ素化アルキル基 を各示す。〕
【００１５】Ｒf は好ましくはＣＨ2 ＣＨ2 （ＣＦ2 ）
n ＣＦ2 Ｒ（ｎ＝３〜１２、ＲはＨ又はＦ）、ＣＨ2 Ｃ
Ｈ2 （ＣＦ2 ）n ＣＲ（ＣＦ3 ）2 （ｎ＝３〜１２、Ｒ
はＨ又はＦ）、ＣＨ2 （ＣＦ2 ）n ＣＦ2 Ｒ（ｎ＝３〜
１２、ＲはＨ又はＦ）、ＣＨ2 （ＣＦ2 ）n ＣＲ（ＣＦ
3 ）2 （ｎ＝３〜１２、ＲはＨ又はＦ）が挙げられる。
n ＣＦ2 Ｒ（ｎ＝３〜１２、ＲはＨ又はＦ）、ＣＨ2 Ｃ
Ｈ2 （ＣＦ2 ）n ＣＲ（ＣＦ3 ）2 （ｎ＝３〜１２、Ｒ
はＨ又はＦ）、ＣＨ2 （ＣＦ2 ）n ＣＦ2 Ｒ（ｎ＝３〜
１２、ＲはＨ又はＦ）、ＣＨ2 （ＣＦ2 ）n ＣＲ（ＣＦ
3 ）2 （ｎ＝３〜１２、ＲはＨ又はＦ）が挙げられる。
【００１６】本発明のフッ素化重合体はフッ素化モノマ
ーの２種以上の共重合体あるいは他の反応性モノマーと
の共重合体、更には架橋性モノマーとのフッ素系架橋重
合体であっても差し支えない。又、該フッ素化重合体は
撥水性を阻害しない程度に公知の安定剤、他の重合体等
の添加物を含んでいてもよい。
ーの２種以上の共重合体あるいは他の反応性モノマーと
の共重合体、更には架橋性モノマーとのフッ素系架橋重
合体であっても差し支えない。又、該フッ素化重合体は
撥水性を阻害しない程度に公知の安定剤、他の重合体等
の添加物を含んでいてもよい。
【００１７】フッ素化重合体がフッ素化モノマーと架橋
性モノマーとのフッ素系架橋重合体の場合には化学的な
安定性が増すため、腐食性の強い液体を膜蒸留する場合
好ましい。
性モノマーとのフッ素系架橋重合体の場合には化学的な
安定性が増すため、腐食性の強い液体を膜蒸留する場合
好ましい。
【００１８】このような架橋性モノマーとしてはエチレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、グリセロールジ
（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ
（メタ）アクリレート、１，４−ブチレンジオールジ
（メタ）アクリレート等のジ（メタ）アクリレート類；
トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペ
ンタエリスルリトールトリ（メタ）アクリレート等のト
リ（メタ）アクリレート類；ペンタエリスリトールテト
ラ（メタ）アクリレート等のテトラ（メタ）アクリレー
ト類等の多官能（メタ）アクリレートが挙げられる。
又、１，６−ジビニルペーフルオロ−ｎ−ヘキサンのよ
うな二官能ビニル化合物等も挙げられる。
ングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、グリセロールジ
（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ
（メタ）アクリレート、１，４−ブチレンジオールジ
（メタ）アクリレート等のジ（メタ）アクリレート類；
トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペ
ンタエリスルリトールトリ（メタ）アクリレート等のト
リ（メタ）アクリレート類；ペンタエリスリトールテト
ラ（メタ）アクリレート等のテトラ（メタ）アクリレー
ト類等の多官能（メタ）アクリレートが挙げられる。
又、１，６−ジビニルペーフルオロ−ｎ−ヘキサンのよ
うな二官能ビニル化合物等も挙げられる。
【００１９】好ましくは撥水性を低下させにくい点で
２，２，３，３，４，４−ヘキサフルオペンタンジオー
ルジ（メタ）アクリレートのようなパーフルオロ側鎖を
含む架橋性モノマーが良い。又、架橋性モノマーは一種
であっても良いし二種以上を混合して用いても差し支え
ない。
２，２，３，３，４，４−ヘキサフルオペンタンジオー
ルジ（メタ）アクリレートのようなパーフルオロ側鎖を
含む架橋性モノマーが良い。又、架橋性モノマーは一種
であっても良いし二種以上を混合して用いても差し支え
ない。
【００２０】フッ素化モノマーを多孔質膜の表面におい
て重合させる撥水性多孔質膜の製法について説明する。
本発明においてフッ素化モノマーを多孔質膜の表面に付
着させる方法としては、種々の方法を採用することがで
きる。例えば適当な溶媒にフッ素化モノマーまたは更に
重合開始剤を溶解させた溶液を調製し、多孔質膜をその
溶液に浸漬する方法、あるいは多孔質膜でモジュールを
作成した後この溶液を多孔質膜内に圧入する方法等によ
り該溶液を多孔質膜に含浸させた後、溶媒を揮発除去さ
せる方法が採用できる。
て重合させる撥水性多孔質膜の製法について説明する。
本発明においてフッ素化モノマーを多孔質膜の表面に付
着させる方法としては、種々の方法を採用することがで
きる。例えば適当な溶媒にフッ素化モノマーまたは更に
重合開始剤を溶解させた溶液を調製し、多孔質膜をその
溶液に浸漬する方法、あるいは多孔質膜でモジュールを
作成した後この溶液を多孔質膜内に圧入する方法等によ
り該溶液を多孔質膜に含浸させた後、溶媒を揮発除去さ
せる方法が採用できる。
【００２１】溶媒で希釈した溶液を用いることによって
多孔質膜の細孔を塞ぐことなく多孔質膜の全体にわたっ
てフッ素化モノマーをほぼ均一に付着させることができ
る。又該溶液のフッ素化モノマーの濃度や浸漬時間を変
化させることによりフッ素化モノマーの付着量が調整で
きる。
多孔質膜の細孔を塞ぐことなく多孔質膜の全体にわたっ
てフッ素化モノマーをほぼ均一に付着させることができ
る。又該溶液のフッ素化モノマーの濃度や浸漬時間を変
化させることによりフッ素化モノマーの付着量が調整で
きる。
【００２２】前記の溶液を調製する場合の溶媒として
は、フッ素化モノマーよりも沸点が低く且つフッ素化モ
ノマーを溶解することが可能な有機溶剤が用いられる
が、重合開始剤をも溶解できる溶媒を用いることが好ま
しい。このような溶媒としてはメタノール、エタノー
ル、プロパノール、イソプロパノールのアルコール類、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン等のケトン類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン等のエーテル類、クロロホルム、酢酸エ
チル、ヘキサン等を挙げることができる。
は、フッ素化モノマーよりも沸点が低く且つフッ素化モ
ノマーを溶解することが可能な有機溶剤が用いられる
が、重合開始剤をも溶解できる溶媒を用いることが好ま
しい。このような溶媒としてはメタノール、エタノー
ル、プロパノール、イソプロパノールのアルコール類、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン等のケトン類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン等のエーテル類、クロロホルム、酢酸エ
チル、ヘキサン等を挙げることができる。
【００２３】有機溶媒の沸点は特に限定されないが、重
合工程前の溶媒除去が容易であることを考慮するとおよ
そ１００℃以下であることが好ましく、およそ８０℃以
下であることがより好ましい。
合工程前の溶媒除去が容易であることを考慮するとおよ
そ１００℃以下であることが好ましく、およそ８０℃以
下であることがより好ましい。
【００２４】溶液中におけるフッ素化モノマーと溶媒と
の組成は溶媒の種類や目標とするフッ素化重合体の保持
量等を考慮して適宜選択すればよく、溶媒１００重量％
に対しておよそ１〜５０重量％であることが望ましい。
の組成は溶媒の種類や目標とするフッ素化重合体の保持
量等を考慮して適宜選択すればよく、溶媒１００重量％
に対しておよそ１〜５０重量％であることが望ましい。
【００２５】これらの溶液を用いて多孔質膜に対して浸
漬処理または圧入処理する際の浸漬時間または圧入時間
はおよそ０．５秒〜３０分間程度が望ましく、多孔質膜
に対するぬれ特性が良好な溶液を用いた場合ほどより短
時間で実施することができる。このようにしてフッ素化
モノマーまたは更に重合開始剤を多孔質膜の表面に付着
させた多孔質膜は余分な液を除去し、更に必要に応じて
細孔内部の溶媒を蒸発除去した後、次の重合工程に移
る。
漬処理または圧入処理する際の浸漬時間または圧入時間
はおよそ０．５秒〜３０分間程度が望ましく、多孔質膜
に対するぬれ特性が良好な溶液を用いた場合ほどより短
時間で実施することができる。このようにしてフッ素化
モノマーまたは更に重合開始剤を多孔質膜の表面に付着
させた多孔質膜は余分な液を除去し、更に必要に応じて
細孔内部の溶媒を蒸発除去した後、次の重合工程に移
る。
【００２６】本発明においては熱重合法、光重合法、放
射線重合法、プラズマ重合法等の重合方法を採用するこ
とができ、重合開始剤は公知のものを用いることができ
る。熱重合法の場合、重合温度は開始剤の分解温度以上
であり、また多孔質の膜構造を変化させることなくかつ
膜基質を損傷しない程度以下の温度が望ましく、３０〜
１００℃程度の温度が望ましい。また加熱時間は重合開
始剤の種類と加熱温度に依存するが１０秒間〜６０分間
程度が望ましい。
射線重合法、プラズマ重合法等の重合方法を採用するこ
とができ、重合開始剤は公知のものを用いることができ
る。熱重合法の場合、重合温度は開始剤の分解温度以上
であり、また多孔質の膜構造を変化させることなくかつ
膜基質を損傷しない程度以下の温度が望ましく、３０〜
１００℃程度の温度が望ましい。また加熱時間は重合開
始剤の種類と加熱温度に依存するが１０秒間〜６０分間
程度が望ましい。
【００２７】多孔質膜の表面に付着したフッ素化モノマ
ーを上記の方法によって重合することにより多孔質膜の
表面にフッ素化重合体によって被覆される。フッ素化重
合体が生成された後は、必要に応じて適当な洗浄溶媒を
用い浸漬法や圧入法によって多孔質膜表面に存在する未
反応モノマーや遊離したポリマー等の不要成分を除去す
ることができる。
ーを上記の方法によって重合することにより多孔質膜の
表面にフッ素化重合体によって被覆される。フッ素化重
合体が生成された後は、必要に応じて適当な洗浄溶媒を
用い浸漬法や圧入法によって多孔質膜表面に存在する未
反応モノマーや遊離したポリマー等の不要成分を除去す
ることができる。
【００２８】本発明における多孔質膜表面に保持される
フッ素化重合体の量は多孔質膜の空孔率や細孔径にも依
存するが、多孔質膜の重量に対しておよそ１〜７０重量
部程度であることが好ましい。
フッ素化重合体の量は多孔質膜の空孔率や細孔径にも依
存するが、多孔質膜の重量に対しておよそ１〜７０重量
部程度であることが好ましい。
【００２９】本発明における多孔質膜の表面とは、多孔
質膜の両外壁面及び細孔内部の表面を合わせた部分をさ
し、該フッ素化重合体が多孔質膜表面の少なくとも一部
の表面に保持されておれば良い。良好な撥水性膜を得る
には、多孔質膜の表面の全面になるべく均一にフッ素化
重合体を保持させることが望ましく、好ましくは多孔質
膜の表面の８０％以上にフッ素化重合体を保持させるの
が良い。
質膜の両外壁面及び細孔内部の表面を合わせた部分をさ
し、該フッ素化重合体が多孔質膜表面の少なくとも一部
の表面に保持されておれば良い。良好な撥水性膜を得る
には、多孔質膜の表面の全面になるべく均一にフッ素化
重合体を保持させることが望ましく、好ましくは多孔質
膜の表面の８０％以上にフッ素化重合体を保持させるの
が良い。
【００３０】保持させてなるとは保存中や使用中に容易
に脱離しない程度にフッ素化重合体が密着されているこ
とをいい、例えば多孔質膜基材にアンカー効果によって
密着していればよく、必ずしもフッ素化重合体と多孔質
膜基材が化学結合していなくてもよい。
に脱離しない程度にフッ素化重合体が密着されているこ
とをいい、例えば多孔質膜基材にアンカー効果によって
密着していればよく、必ずしもフッ素化重合体と多孔質
膜基材が化学結合していなくてもよい。
【００３１】本発明における膜蒸留方法とは、該撥水性
多孔質膜の一方に原液を供給し、原液表面で発生した蒸
気（例えば原液が海水の場合水の蒸気）が該撥水性多孔
質膜の細孔を通過して凝縮液表面又は冷却装置表面上で
凝縮させる蒸気圧差を駆動力とする分離方法である。
多孔質膜の一方に原液を供給し、原液表面で発生した蒸
気（例えば原液が海水の場合水の蒸気）が該撥水性多孔
質膜の細孔を通過して凝縮液表面又は冷却装置表面上で
凝縮させる蒸気圧差を駆動力とする分離方法である。
【００３２】例えば該撥水性多孔質膜の一方に原液が接
し他方に凝縮液が接することにより原液側より発生した
蒸気が細孔を通り凝縮液表面で凝縮する直接接触法や、
該撥水性多孔質膜の一方に原液が接し他方は凝縮液と接
してなく原液側より発生した蒸気が細孔を通りガスギャ
ップを経て冷却装置表面で凝縮するガスギャップ法等が
挙げられる。
し他方に凝縮液が接することにより原液側より発生した
蒸気が細孔を通り凝縮液表面で凝縮する直接接触法や、
該撥水性多孔質膜の一方に原液が接し他方は凝縮液と接
してなく原液側より発生した蒸気が細孔を通りガスギャ
ップを経て冷却装置表面で凝縮するガスギャップ法等が
挙げられる。
【００３３】ガスギャップ法の場合蒸留のための蒸気圧
差を増す方法として減圧にする方法やスイープガスを流
す方法等を用いても差し支えない。又、省エネルギーの
観点から、好ましくは液体の蒸発潜熱を回収する装置が
ついているものが良い。
差を増す方法として減圧にする方法やスイープガスを流
す方法等を用いても差し支えない。又、省エネルギーの
観点から、好ましくは液体の蒸発潜熱を回収する装置が
ついているものが良い。
【００３４】本発明で膜蒸留を行う原液は、多孔質膜の
表面にフッ素化アルキル側鎖を有する重合体が保持され
ている撥水性多孔質膜を用いるため、表面張力の低い液
体を蒸留する事ができ、使用する温度での表面張力が２
０ｍＮ／ｍ以上の溶液であれば蒸留する事ができる。
表面にフッ素化アルキル側鎖を有する重合体が保持され
ている撥水性多孔質膜を用いるため、表面張力の低い液
体を蒸留する事ができ、使用する温度での表面張力が２
０ｍＮ／ｍ以上の溶液であれば蒸留する事ができる。
【００３５】具体的な膜蒸留の方法としては例えば、図
１に示したような多孔質膜４の一方に原液１を原液の沸
点以下で供給し、該多孔質膜の他方はガスギャップを介
して冷却板等により原液より発生し多孔質膜を透過した
蒸気を凝縮させる事により透過液を得る方法が挙げられ
る。
１に示したような多孔質膜４の一方に原液１を原液の沸
点以下で供給し、該多孔質膜の他方はガスギャップを介
して冷却板等により原液より発生し多孔質膜を透過した
蒸気を凝縮させる事により透過液を得る方法が挙げられ
る。
【００３６】従来の多孔質膜を用いた方法では長時間使
用すると液漏れが発生する。本発明の方法はフッ素化ア
ルキル側鎖を有する重合体が細孔表面に保持されている
ため、膜細孔表面の撥水性が向上し液漏れが発生せず、
長期にわたって安定に膜蒸留を行う事ができる。
用すると液漏れが発生する。本発明の方法はフッ素化ア
ルキル側鎖を有する重合体が細孔表面に保持されている
ため、膜細孔表面の撥水性が向上し液漏れが発生せず、
長期にわたって安定に膜蒸留を行う事ができる。
【００３７】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例１ 図１に示した系統図の装置において、多孔質膜４に内径
２７０μｍ、膜厚７９μｍ、バブルポイント３．８ｋｇ
／ｃｍ2 、ガスフラックス１５００００リットル／ｍ2
・ｈｒ・０．５ｋｇ／ｃｍ2 、空孔率６３％のポリエチ
レン製多孔質中空糸膜（三菱レイヨン（株）製ＥＨＦ）
を用いて、フッ素化モノマーとしてメタクリル酸２−
（ペルフルオロオクチル）エチルエステル（ダイキン工
業（株）製）１５重量％、重合開始剤Ｖ−７０ (和光純
薬工業（株）製）０．１５重量％およびアセトン８５重
量％の溶液に約１５秒間浸漬した後、４５℃窒素ガス雰
囲気中でアセトンを除去し、８０℃窒素ガス雰囲気中で
フッ素化モノマーを重合して得られた撥水性多孔質膜
０．１５ｍ2 を用いて０．５モル％の食塩水の膜蒸留を
行った。
る。 実施例１ 図１に示した系統図の装置において、多孔質膜４に内径
２７０μｍ、膜厚７９μｍ、バブルポイント３．８ｋｇ
／ｃｍ2 、ガスフラックス１５００００リットル／ｍ2
・ｈｒ・０．５ｋｇ／ｃｍ2 、空孔率６３％のポリエチ
レン製多孔質中空糸膜（三菱レイヨン（株）製ＥＨＦ）
を用いて、フッ素化モノマーとしてメタクリル酸２−
（ペルフルオロオクチル）エチルエステル（ダイキン工
業（株）製）１５重量％、重合開始剤Ｖ−７０ (和光純
薬工業（株）製）０．１５重量％およびアセトン８５重
量％の溶液に約１５秒間浸漬した後、４５℃窒素ガス雰
囲気中でアセトンを除去し、８０℃窒素ガス雰囲気中で
フッ素化モノマーを重合して得られた撥水性多孔質膜
０．１５ｍ2 を用いて０．５モル％の食塩水の膜蒸留を
行った。
【００３８】原液の温度を３０℃、冷却水の温度を２５
℃で行ったところ、３．０ｍ2 ／ｍ3 ・ｄａｙの透過流
量で透過液を得る事ができた。該透過液を乾固させ残留
分の重量を測定したところ１ｐｐｍ以下であった。これ
をトータルの運転時間１０００時間行った後膜の表面の
観察を行ったところ漏れはなかった。
℃で行ったところ、３．０ｍ2 ／ｍ3 ・ｄａｙの透過流
量で透過液を得る事ができた。該透過液を乾固させ残留
分の重量を測定したところ１ｐｐｍ以下であった。これ
をトータルの運転時間１０００時間行った後膜の表面の
観察を行ったところ漏れはなかった。
【００３９】実施例２ 多孔質膜４として内径２００μｍ、膜厚２２μｍ、バブ
ルポイント１２．５ｋｇ／ｃｍ2 、ガスフラックス７０
０００リットル／ｍ2 ・ｈｒ・０．５ｋｇ／ｃｍ2 、空
孔率５０％のポリプロピレン製多孔質中空糸膜（三菱レ
イヨン（株）製ＫＰＦ）を用いて、フッ素化モノマーと
してメタクリル酸２−（ペルフルオロオクチル）エチル
エステル（ダイキン工業（株）製）１４．８５重量％、
１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（三菱レイ
ヨン（株）製）０．１５重量％、重合開始剤Ｖ−７０
(和光純薬工業（株）製）０．１５重量％およびアセト
ン８５重量％の溶液に約１５秒間浸漬した後、４５℃窒
素ガス雰囲気中でアセトンを除去し、８０℃窒素ガス雰
囲気中でフッ素化モノマーを重合して得られた撥水性多
孔質膜０．１５ｍ2 を用いて０．５モル％の食塩水の膜
蒸留を行った。
ルポイント１２．５ｋｇ／ｃｍ2 、ガスフラックス７０
０００リットル／ｍ2 ・ｈｒ・０．５ｋｇ／ｃｍ2 、空
孔率５０％のポリプロピレン製多孔質中空糸膜（三菱レ
イヨン（株）製ＫＰＦ）を用いて、フッ素化モノマーと
してメタクリル酸２−（ペルフルオロオクチル）エチル
エステル（ダイキン工業（株）製）１４．８５重量％、
１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（三菱レイ
ヨン（株）製）０．１５重量％、重合開始剤Ｖ−７０
(和光純薬工業（株）製）０．１５重量％およびアセト
ン８５重量％の溶液に約１５秒間浸漬した後、４５℃窒
素ガス雰囲気中でアセトンを除去し、８０℃窒素ガス雰
囲気中でフッ素化モノマーを重合して得られた撥水性多
孔質膜０．１５ｍ2 を用いて０．５モル％の食塩水の膜
蒸留を行った。
【００４０】原液の温度を３０℃、冷却水の温度を２５
℃で行ったところ、２．８ｍ2 ／ｍ3 ・ｄａｙの透過流
量で透過液を得る事ができた。該透過液を乾固させ残留
分の重量を測定したところ１ｐｐｍ以下であった。これ
をトータルの運転時間１０００時間行った後、膜の表面
の観察を行ったところ漏れはなかった。
℃で行ったところ、２．８ｍ2 ／ｍ3 ・ｄａｙの透過流
量で透過液を得る事ができた。該透過液を乾固させ残留
分の重量を測定したところ１ｐｐｍ以下であった。これ
をトータルの運転時間１０００時間行った後、膜の表面
の観察を行ったところ漏れはなかった。
【００４１】比較例１ 多孔質膜４として、内径２７０μｍ、膜厚７９μｍ、バ
ブルポイント３．８ｋｇ／ｃｍ2 、ガスフラックス１５
００００リットル／ｍ2 ・ｈｒ・０．５ｋｇ／ｃｍ2 、
空孔率６３％のポリエチレン製多孔質中空糸膜（三菱レ
イヨン（株）製ＥＨＦ）を用いた以外は実施例１と同様
にして膜蒸留を行った。これをトータルの運転時間１０
００時間行った後膜の表面の観察を行ったところ漏れが
観察された。又透過液を乾固させ残留分の重量を測定し
たところ５００ｐｐｍであった。
ブルポイント３．８ｋｇ／ｃｍ2 、ガスフラックス１５
００００リットル／ｍ2 ・ｈｒ・０．５ｋｇ／ｃｍ2 、
空孔率６３％のポリエチレン製多孔質中空糸膜（三菱レ
イヨン（株）製ＥＨＦ）を用いた以外は実施例１と同様
にして膜蒸留を行った。これをトータルの運転時間１０
００時間行った後膜の表面の観察を行ったところ漏れが
観察された。又透過液を乾固させ残留分の重量を測定し
たところ５００ｐｐｍであった。
【００４２】比較例２ 多孔質膜４として内径２００μｍ、膜厚２２μｍ、バブ
ルポイント１２．５ｋｇ／ｃｍ2 、ガスフラックス７０
０００リットル／ｍ2 ・ｈｒ・０．５ｋｇ／ｃｍ2 、空
孔率５０％のポリプロピレン製多孔質中空糸膜（三菱レ
イヨン（株）製ＫＰＦ）を用いる以外は実施例１と同様
にして膜蒸留を行った。これをトータルの運転時間１０
００時間行った後、膜の表面の観察を行ったところ漏れ
が観察された。又透過液を乾固させ残留分の重量を測定
したところ４５０ｐｐｍであった。
ルポイント１２．５ｋｇ／ｃｍ2 、ガスフラックス７０
０００リットル／ｍ2 ・ｈｒ・０．５ｋｇ／ｃｍ2 、空
孔率５０％のポリプロピレン製多孔質中空糸膜（三菱レ
イヨン（株）製ＫＰＦ）を用いる以外は実施例１と同様
にして膜蒸留を行った。これをトータルの運転時間１０
００時間行った後、膜の表面の観察を行ったところ漏れ
が観察された。又透過液を乾固させ残留分の重量を測定
したところ４５０ｐｐｍであった。
【００４３】
【発明の効果】本発明の撥水性多孔質膜を用いる方法は
フッ素化アルキル側鎖を有する重合体が細孔表面に保持
されているため膜細孔表面の撥水性が向上し液漏れが発
生せず長期に安定に膜蒸留を行う事ができるようになっ
た。
フッ素化アルキル側鎖を有する重合体が細孔表面に保持
されているため膜細孔表面の撥水性が向上し液漏れが発
生せず長期に安定に膜蒸留を行う事ができるようになっ
た。
【図１】本発明の一実施例を示す系統図である。
１ 原液 ２ 透過液 ３ 冷却液 ４ 多孔質膜 ５ 冷却板 ６ ガスギャップ ７ ポンプ Ｔｓ 原液温度 Ｔｗ 冷却水温度
Claims (4)
- 【請求項１】 多孔質膜の表面にフッ素化アルキル側鎖
を有する重合体が保持されている撥水性多孔質膜を用い
る事を特徴とする膜蒸留方法。 - 【請求項２】 フッ素化アルキル側鎖を有する重合体が
下記の構造式で表される請求項１記載の膜蒸留方法。 〔式中 ＲはＨ又はＦ Ｒ′はＨ、Ｆ又はＣＨ3 Ｒ″はＨ、Ｆ、ＣＨ3 又はＣＦ3 Ｒf は炭素数５以上のフッ素化アルキル基 を各示す。〕 - 【請求項３】 フッ素化アルキル側鎖を有する重合体が
フッ素系架橋重合体である請求項１記載の膜蒸留方法。 - 【請求項４】 多孔質膜がポリオレフィン製中空糸膜で
ある請求項１記載の膜蒸留方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1645293A JPH06226066A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 膜蒸留方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1645293A JPH06226066A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 膜蒸留方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06226066A true JPH06226066A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=11916645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1645293A Pending JPH06226066A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 膜蒸留方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06226066A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003519001A (ja) * | 1999-05-27 | 2003-06-17 | ネーデルランドセ・オルガニザテイエ・フール・テゲパスト−ナトウールベテンシヤツペリーク・オンデルツエク・テイエヌオー | 特に海水または黒みを帯びた水または工程水から脱塩水を生じさせる目的である液体を膜蒸留で浄化する方法 |
| WO2011010676A1 (ja) * | 2009-07-21 | 2011-01-27 | 富士フイルム株式会社 | ガス分離膜及び複合膜、それらの製造方法、それらを用いたモジュール、分離装置 |
| JP2014505589A (ja) * | 2011-01-24 | 2014-03-06 | メンブレーン ディスティレイション デザリネイション リミティド カンパニー | 膜蒸留のための複合膜、及び関連する製造方法 |
| WO2018174279A1 (ja) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | 旭化成株式会社 | 膜蒸留用多孔質膜及び膜蒸留用モジュールの運転方法 |
| WO2020145401A1 (ja) * | 2019-01-11 | 2020-07-16 | 旭化成株式会社 | 膜蒸留用モジュール及びそれを用いた膜蒸留装置 |
| JPWO2020165956A1 (ja) * | 2019-02-12 | 2021-12-09 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 膜蒸留用分離膜及び膜蒸留モジュール |
-
1993
- 1993-02-03 JP JP1645293A patent/JPH06226066A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003519001A (ja) * | 1999-05-27 | 2003-06-17 | ネーデルランドセ・オルガニザテイエ・フール・テゲパスト−ナトウールベテンシヤツペリーク・オンデルツエク・テイエヌオー | 特に海水または黒みを帯びた水または工程水から脱塩水を生じさせる目的である液体を膜蒸留で浄化する方法 |
| WO2011010676A1 (ja) * | 2009-07-21 | 2011-01-27 | 富士フイルム株式会社 | ガス分離膜及び複合膜、それらの製造方法、それらを用いたモジュール、分離装置 |
| JP2014505589A (ja) * | 2011-01-24 | 2014-03-06 | メンブレーン ディスティレイション デザリネイション リミティド カンパニー | 膜蒸留のための複合膜、及び関連する製造方法 |
| CN110461452A (zh) * | 2017-03-24 | 2019-11-15 | 旭化成株式会社 | 膜蒸馏用多孔质膜和膜蒸馏用组件的运转方法 |
| KR20190117707A (ko) * | 2017-03-24 | 2019-10-16 | 아사히 가세이 가부시키가이샤 | 막 증류용 다공질 막 및 막 증류용 모듈의 운전 방법 |
| JPWO2018174279A1 (ja) * | 2017-03-24 | 2019-11-07 | 旭化成株式会社 | 膜蒸留用多孔質膜及び膜蒸留用モジュールの運転方法 |
| WO2018174279A1 (ja) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | 旭化成株式会社 | 膜蒸留用多孔質膜及び膜蒸留用モジュールの運転方法 |
| TWI712448B (zh) * | 2017-03-24 | 2020-12-11 | 日商旭化成股份有限公司 | 膜蒸餾用多孔質膜及膜蒸餾用模組之運轉方法 |
| US11352270B2 (en) | 2017-03-24 | 2022-06-07 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Porous membrane for membrane distillation, and method for operating membrane distillation module |
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| WO2020145401A1 (ja) * | 2019-01-11 | 2020-07-16 | 旭化成株式会社 | 膜蒸留用モジュール及びそれを用いた膜蒸留装置 |
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