JPH0729029B2 - 中空糸型膜分離装置 - Google Patents
中空糸型膜分離装置Info
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- JPH0729029B2 JPH0729029B2 JP61145570A JP14557086A JPH0729029B2 JP H0729029 B2 JPH0729029 B2 JP H0729029B2 JP 61145570 A JP61145570 A JP 61145570A JP 14557086 A JP14557086 A JP 14557086A JP H0729029 B2 JPH0729029 B2 JP H0729029B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
- B01D63/024—Hollow fibre modules with a single potted end
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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、膜壁が流体に対して選択透過性を有する中空
糸よりなる流体分離装置に関し、被処理流体の流速を増
大させ、膜性能の長期間の安定維持を可能とした中空糸
型膜流体分離装置に関するものである。
糸よりなる流体分離装置に関し、被処理流体の流速を増
大させ、膜性能の長期間の安定維持を可能とした中空糸
型膜流体分離装置に関するものである。
（従来の技術） 選択透過性を有する中空糸膜を束ねてその少なくとも一
端を接合固化し樹脂壁を形成させてなる中空糸膜組立体
は、従来より液体の透過、透析、限外瀘過、逆浸透分
離、ガス分離などに広く活用されている。
端を接合固化し樹脂壁を形成させてなる中空糸膜組立体
は、従来より液体の透過、透析、限外瀘過、逆浸透分
離、ガス分離などに広く活用されている。
この種の流体分離装置においては、被処理流体を中空糸
膜面へよどみなく均一に分配供給することが、分離効率
を高める上で重要な要件となる。即ち、中空糸膜による
流体分離においては、一般の固液分離などで採用される
全瀘過方式を採ることはまれで、クロスフロー方式と称
して、被処理流体の全てを瀘過するのではなく、膜表面
で濃縮された溶解物質や懸濁物質の一部を流し出す方式
が採用される。その為、クロスフロー方式においては、
従来の分離操作で要求される以上に、被処理流体を膜面
へ均一に分配流通させなければならない。しかし、膜面
での流れが不均一になると膜組立体の一部でよどみを生
じることになるが、このよどみ部分では膜面における被
処理流体の更新が不十分となる為、溶解物質や懸濁物質
が局部的に濃縮されて該膜面上へ析出し、膜の分離性能
を著しく劣化させる。
膜面へよどみなく均一に分配供給することが、分離効率
を高める上で重要な要件となる。即ち、中空糸膜による
流体分離においては、一般の固液分離などで採用される
全瀘過方式を採ることはまれで、クロスフロー方式と称
して、被処理流体の全てを瀘過するのではなく、膜表面
で濃縮された溶解物質や懸濁物質の一部を流し出す方式
が採用される。その為、クロスフロー方式においては、
従来の分離操作で要求される以上に、被処理流体を膜面
へ均一に分配流通させなければならない。しかし、膜面
での流れが不均一になると膜組立体の一部でよどみを生
じることになるが、このよどみ部分では膜面における被
処理流体の更新が不十分となる為、溶解物質や懸濁物質
が局部的に濃縮されて該膜面上へ析出し、膜の分離性能
を著しく劣化させる。
従来の中空糸型膜分離装置の一例では、中空糸が筒状ケ
ーシング内にほゞ均一に充填され、かつ夫々の中空糸は
両側の樹脂壁を貫通してその外側に開口しており、処理
流体は筒状ケーシングに設けられた入口および出口より
供給排出される構造となっている。しかし、この構造の
装置では被処理流体が中空糸層の中心部まで浸透せず、
その大部分が中空糸層の外層、換言すれば筒状ケーシン
グの内壁近傍に沿って流れてしまう欠点があり、有効に
膜分離を行なう膜面積が小さく、装置容積あたりの透過
能力が小さい欠点があった。
ーシング内にほゞ均一に充填され、かつ夫々の中空糸は
両側の樹脂壁を貫通してその外側に開口しており、処理
流体は筒状ケーシングに設けられた入口および出口より
供給排出される構造となっている。しかし、この構造の
装置では被処理流体が中空糸層の中心部まで浸透せず、
その大部分が中空糸層の外層、換言すれば筒状ケーシン
グの内壁近傍に沿って流れてしまう欠点があり、有効に
膜分離を行なう膜面積が小さく、装置容積あたりの透過
能力が小さい欠点があった。
特開昭52−63179号公報、特開昭54−110183号公報に
は、上記膜分離装置とほゞ同じ円筒軸方向流が主体の被
処理流体流路型式をとる型で、上記膜分離装置の不均一
流を改良した例が示されている。しかしながら、この２
つの例では被処理流体入出口流路を確保するための構造
にまだ改良の余地を残している。すなわち、特開昭52−
63179号公報では、開口接着部のみで中央糸束を接着固
化させ、他端は無接着とし、この部位を被処理流体入口
としている。従って、中空糸束の配置が被処理液体の流
速いかんでは、固体されず、収縮やずれが生じて、不均
一流が発生する構造である。また特開昭54−110183号公
報では複数本の柱体を円筒状中空糸束の両端部近傍に接
着樹脂壁と平行に中空糸束内へ挿入させ、被処理流体入
出口を確保している。しかしながら、この例では、中空
糸束内へ柱体を挿入する工程で、中空糸を著しく損傷さ
せ、膜分離性能を悪化させる欠点を有している。
は、上記膜分離装置とほゞ同じ円筒軸方向流が主体の被
処理流体流路型式をとる型で、上記膜分離装置の不均一
流を改良した例が示されている。しかしながら、この２
つの例では被処理流体入出口流路を確保するための構造
にまだ改良の余地を残している。すなわち、特開昭52−
63179号公報では、開口接着部のみで中央糸束を接着固
化させ、他端は無接着とし、この部位を被処理流体入口
としている。従って、中空糸束の配置が被処理液体の流
速いかんでは、固体されず、収縮やずれが生じて、不均
一流が発生する構造である。また特開昭54−110183号公
報では複数本の柱体を円筒状中空糸束の両端部近傍に接
着樹脂壁と平行に中空糸束内へ挿入させ、被処理流体入
出口を確保している。しかしながら、この例では、中空
糸束内へ柱体を挿入する工程で、中空糸を著しく損傷さ
せ、膜分離性能を悪化させる欠点を有している。
従来の中空糸型膜分離装置の他の一例では、多数の孔を
穿った中空管の周りに中空糸を密に、かつ均一に配置
し、中空管に供給された被処理流体は多数の孔から放出
されて中空糸層を横切って流れるようになっている。こ
の構造は被処理流体が中空糸層が全域にわたって均一に
分散される点で前述のものよりも優れているが、被処理
流体が柱状の中空糸層の長さ方向および半径方向に分散
して流れるために、中空糸層を通過する被処理流体の流
速が小さく、中空糸層における中空糸密度のわずかな斑
によって被処理流体が偏流し、溶解物質や懸濁物質が局
部的に濃縮されて膜面上へ析出し、分離能を低下させて
しまう欠点があった。
穿った中空管の周りに中空糸を密に、かつ均一に配置
し、中空管に供給された被処理流体は多数の孔から放出
されて中空糸層を横切って流れるようになっている。こ
の構造は被処理流体が中空糸層が全域にわたって均一に
分散される点で前述のものよりも優れているが、被処理
流体が柱状の中空糸層の長さ方向および半径方向に分散
して流れるために、中空糸層を通過する被処理流体の流
速が小さく、中空糸層における中空糸密度のわずかな斑
によって被処理流体が偏流し、溶解物質や懸濁物質が局
部的に濃縮されて膜面上へ析出し、分離能を低下させて
しまう欠点があった。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであっ
て、中空糸膜組立体の円筒部内における被処理流体の流
れを均一化し、しかも中空糸層を流れる被処理流体の流
速をできる限り大きくして、局部的偏流やよどみによっ
て生じる膜分離効率の低下を解消することのできる技術
を提供しようとするものである。
て、中空糸膜組立体の円筒部内における被処理流体の流
れを均一化し、しかも中空糸層を流れる被処理流体の流
速をできる限り大きくして、局部的偏流やよどみによっ
て生じる膜分離効率の低下を解消することのできる技術
を提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段） 即ち、本発明に係る中空糸型膜分離装置は、被処理流体
の供給ないし排出管路をコア中央部に有する円筒型の選
択透過性中空糸膜組立体において、その供給ないし排出
管路が、少くともその一端部で中空糸層に開口してお
り、かつ該中空糸膜組立体の外周円筒部が被処理流体を
透過させない非透過性フィルムで被われた構造をなして
いる。また、被処理流体を均一、円滑に流す目的より、
中空糸の配置法を限定するものである。すなわち、中空
糸が中空糸膜組立体の円筒軸に対して、60度以下に配置
される中空糸膜組立体よりなる。
の供給ないし排出管路をコア中央部に有する円筒型の選
択透過性中空糸膜組立体において、その供給ないし排出
管路が、少くともその一端部で中空糸層に開口してお
り、かつ該中空糸膜組立体の外周円筒部が被処理流体を
透過させない非透過性フィルムで被われた構造をなして
いる。また、被処理流体を均一、円滑に流す目的より、
中空糸の配置法を限定するものである。すなわち、中空
糸が中空糸膜組立体の円筒軸に対して、60度以下に配置
される中空糸膜組立体よりなる。
以下、実施例図面を参照しつつ、本発明の具体的な構成
及び作用について説明する。
及び作用について説明する。
第１図は、本発明に係る中空糸型膜分離装置の一具体例
を示す断面図であり、１は中空糸膜組立体、２は中空糸
膜組立体を収容する円筒容器、３および４は端板であ
る。中空糸膜組立体１は中空糸層５、芯管６、樹脂壁
７、８から構成され、中空糸層５の外周面は樹脂壁７の
近傍12を除き非透過性フィルム９で被われ、更にその上
を強化支持部材10で補強されている。芯管６には中空糸
層５内の端部で孔11が設けられている。樹脂壁７では中
空糸群は該先端部を開口した状態でそのまわりを樹脂で
一体的に固着される一方、樹脂壁８では中空糸群は閉鎖
固着されている。端板３は中空糸の内部流路に連絡する
透過流体出口13を持ち、樹脂壁７との間に流体室14を形
成している。一方、端板４は、中空糸層５の中心部に通
じる供給流体入口15および濃縮流体出口16を有してい
る。第１図に例示した中空糸型膜分離装置を用いて逆浸
透法による流体分離を行なう場合、被処理流体は供給流
体入口15から、供給流体導管17を経て、芯管６に設けら
れた孔11を通して、中空糸層５へ導入される。中空糸層
５内部での被処理流体の流れは、先づ、樹脂壁８近傍を
半径方向に分配され、次いで芯管軸方向へ流れ、樹脂壁
７近傍で再度半径方向の流れとなり、非透過性フィルム
で被われない外周部位12より排出される。この間、逆浸
透操作により中空糸膜を透過した流体は流体室14にて集
水され、透過流体排出口13より系外へ抜き出される。一
方前述の外周部位12を出た濃縮流体は、円筒容器２の内
面と中空糸膜組立体１の外周面で囲まれる環状流路19を
流れ、濃縮流体出口16を通って系外へ排出される。
を示す断面図であり、１は中空糸膜組立体、２は中空糸
膜組立体を収容する円筒容器、３および４は端板であ
る。中空糸膜組立体１は中空糸層５、芯管６、樹脂壁
７、８から構成され、中空糸層５の外周面は樹脂壁７の
近傍12を除き非透過性フィルム９で被われ、更にその上
を強化支持部材10で補強されている。芯管６には中空糸
層５内の端部で孔11が設けられている。樹脂壁７では中
空糸群は該先端部を開口した状態でそのまわりを樹脂で
一体的に固着される一方、樹脂壁８では中空糸群は閉鎖
固着されている。端板３は中空糸の内部流路に連絡する
透過流体出口13を持ち、樹脂壁７との間に流体室14を形
成している。一方、端板４は、中空糸層５の中心部に通
じる供給流体入口15および濃縮流体出口16を有してい
る。第１図に例示した中空糸型膜分離装置を用いて逆浸
透法による流体分離を行なう場合、被処理流体は供給流
体入口15から、供給流体導管17を経て、芯管６に設けら
れた孔11を通して、中空糸層５へ導入される。中空糸層
５内部での被処理流体の流れは、先づ、樹脂壁８近傍を
半径方向に分配され、次いで芯管軸方向へ流れ、樹脂壁
７近傍で再度半径方向の流れとなり、非透過性フィルム
で被われない外周部位12より排出される。この間、逆浸
透操作により中空糸膜を透過した流体は流体室14にて集
水され、透過流体排出口13より系外へ抜き出される。一
方前述の外周部位12を出た濃縮流体は、円筒容器２の内
面と中空糸膜組立体１の外周面で囲まれる環状流路19を
流れ、濃縮流体出口16を通って系外へ排出される。
第２図は、被処理流体の中空糸束入出口での半径方向の
分配効果を更に向上させた本発明に係る他の具体例であ
る。すなわち両端の樹脂壁近傍の中空糸束間に空隙を設
ける目的で、ガーゼ状布21を被数層に挿入した態様の中
空糸膜分離装置である。この装置では中空糸束入出口で
の被処理流体の半径方向分配をより効果的行なえる。こ
中空糸束間に空隙を設ける部材としては、ガーゼ状布に
限定されるものでなく、目付けの粗い織布、不織布や線
状物を粗く捲回することでも目的を達せられる。該空隙
部材は、被処理流体の中空糸層内入出口部で軸方向に長
さ20〜300mm、厚さ0.1〜3mm、半径方向ピッチ１〜20mm
に配置されるのが良好である。また該空隙部材の容積空
隙率は大きいほど良好であるが、下限は２％位である。
また、該空隙部材は一端部で樹脂壁に挿入され、固着さ
れることが望ましいが、樹脂壁に挿入されずとも被処理
流体の半径方向の分配が長期にわたり良好に行える状況
であればこの限りではない。
分配効果を更に向上させた本発明に係る他の具体例であ
る。すなわち両端の樹脂壁近傍の中空糸束間に空隙を設
ける目的で、ガーゼ状布21を被数層に挿入した態様の中
空糸膜分離装置である。この装置では中空糸束入出口で
の被処理流体の半径方向分配をより効果的行なえる。こ
中空糸束間に空隙を設ける部材としては、ガーゼ状布に
限定されるものでなく、目付けの粗い織布、不織布や線
状物を粗く捲回することでも目的を達せられる。該空隙
部材は、被処理流体の中空糸層内入出口部で軸方向に長
さ20〜300mm、厚さ0.1〜3mm、半径方向ピッチ１〜20mm
に配置されるのが良好である。また該空隙部材の容積空
隙率は大きいほど良好であるが、下限は２％位である。
また、該空隙部材は一端部で樹脂壁に挿入され、固着さ
れることが望ましいが、樹脂壁に挿入されずとも被処理
流体の半径方向の分配が長期にわたり良好に行える状況
であればこの限りではない。
第３図、第４図は、被処理流体入出口が、前記事例と異
なる他の態様を示すものである。第３図では芯管６に設
けた孔11は、開口樹脂壁７近傍にあり、非透過性フィル
ムで被われない外周部位12は他端の樹脂壁８近傍に設置
されている。第４図では、樹脂壁７、８の近傍の芯管６
に孔22、23が設けられ、被処理流体の中空糸束内への入
出口が形成されている。また、芯管６にはプラグ24がな
され、被処理流体の芯管６内の貫流が防止されている。
なる他の態様を示すものである。第３図では芯管６に設
けた孔11は、開口樹脂壁７近傍にあり、非透過性フィル
ムで被われない外周部位12は他端の樹脂壁８近傍に設置
されている。第４図では、樹脂壁７、８の近傍の芯管６
に孔22、23が設けられ、被処理流体の中空糸束内への入
出口が形成されている。また、芯管６にはプラグ24がな
され、被処理流体の芯管６内の貫流が防止されている。
この態様の中空糸型膜分離装置では、中空糸束外周全域
に渡り、非透過性フィルムが配備される。被処理流体
は、供給流体入口15から膜分離装置内部に入り、芯管６
に設けた孔22から、中空糸束内を半径方向へ分配され、
しかる後、軸方向に流れて、他端の孔23へと流出してい
く。第１図から第４図までの事例の膜分離装置におい
て、被処理流体の入出口を全く逆にしても差しつかえな
い。
に渡り、非透過性フィルムが配備される。被処理流体
は、供給流体入口15から膜分離装置内部に入り、芯管６
に設けた孔22から、中空糸束内を半径方向へ分配され、
しかる後、軸方向に流れて、他端の孔23へと流出してい
く。第１図から第４図までの事例の膜分離装置におい
て、被処理流体の入出口を全く逆にしても差しつかえな
い。
本発明による中空糸型膜分離装置では、従来のような、
多孔芯管全域より放射方向に被処理流体を分配する方式
の膜分離装置に比較して、３〜80倍に被処理流体線速を
増大させることが可能である。大きな流速は、中空糸層
内での流体の偏流やよどみを減じるばかりか、膜分離操
作に特有の膜面近傍での濃度分極層厚みを低減させて、
膜分離効率を上昇させる。また、本発明における中空糸
の配置方法は、中空糸膜組立体の軸心に対する角度で60
度以下に保持されていることが望ましい。この場合、被
処理流体中に含まれる懸濁物質や微粒子が、中空糸膜面
や中空糸間隙が捕束されずに、そのまますり抜けて系外
へ排出されやすくなる。従って、該物質の膜面への析出
自体やそれによる二次的な不溶解成分の析出などが抑制
され、長期間にわたり膜分離性能が安定に維持されるこ
とになる。特に、中空糸と軸心との角度が45度以下の場
合、その効果は著しい。
多孔芯管全域より放射方向に被処理流体を分配する方式
の膜分離装置に比較して、３〜80倍に被処理流体線速を
増大させることが可能である。大きな流速は、中空糸層
内での流体の偏流やよどみを減じるばかりか、膜分離操
作に特有の膜面近傍での濃度分極層厚みを低減させて、
膜分離効率を上昇させる。また、本発明における中空糸
の配置方法は、中空糸膜組立体の軸心に対する角度で60
度以下に保持されていることが望ましい。この場合、被
処理流体中に含まれる懸濁物質や微粒子が、中空糸膜面
や中空糸間隙が捕束されずに、そのまますり抜けて系外
へ排出されやすくなる。従って、該物質の膜面への析出
自体やそれによる二次的な不溶解成分の析出などが抑制
され、長期間にわたり膜分離性能が安定に維持されるこ
とになる。特に、中空糸と軸心との角度が45度以下の場
合、その効果は著しい。
本発明で使用される中空糸膜としては、従来より中空糸
型膜分離装置用として知られたすべての選択透過性中空
糸膜が挙げられるが、最も一般的な形状特性は外径が10
〜1000μｍ、中空率が３〜80％で、その膜壁が流体に対
して選択透過性を示すものであり、これらの中空糸膜は
セルロース系、セルロースエステル系、セルロースエー
テル系、ポリアミド系、シリコン系、ビニール系等の重
合体より装置される。
型膜分離装置用として知られたすべての選択透過性中空
糸膜が挙げられるが、最も一般的な形状特性は外径が10
〜1000μｍ、中空率が３〜80％で、その膜壁が流体に対
して選択透過性を示すものであり、これらの中空糸膜は
セルロース系、セルロースエステル系、セルロースエー
テル系、ポリアミド系、シリコン系、ビニール系等の重
合体より装置される。
本発明において樹脂壁を構成する樹脂は、硬化前に流動
性のある液体であって硬化によって固化して硬い樹脂と
なるものが好ましく、例えばエポキシ樹脂、シリコーン
樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポ
リエステルアクリレート樹脂などが用いられる。
性のある液体であって硬化によって固化して硬い樹脂と
なるものが好ましく、例えばエポキシ樹脂、シリコーン
樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポ
リエステルアクリレート樹脂などが用いられる。
本発明で用いる非透過性フィルムは、被処理流体を実質
的に透過しないフィルム状材料であれば特に限定はない
が、市販のプラスチック製フィルム、ゴム製シート、目
の小さな布などを用いるのが好ましい。該非透過性フィ
ルムの上に巻きつける支持部材には、天然繊維、合成高
分子繊維、無機繊維などの線状物または織物自体が使わ
れるか、これらに接着剤を付着させた形のものが使用さ
れる。この支持部材によって中空糸膜組立内部とその外
部との圧力差が維持される。
的に透過しないフィルム状材料であれば特に限定はない
が、市販のプラスチック製フィルム、ゴム製シート、目
の小さな布などを用いるのが好ましい。該非透過性フィ
ルムの上に巻きつける支持部材には、天然繊維、合成高
分子繊維、無機繊維などの線状物または織物自体が使わ
れるか、これらに接着剤を付着させた形のものが使用さ
れる。この支持部材によって中空糸膜組立内部とその外
部との圧力差が維持される。
（発明の効果） 本発明の中空糸型膜分離装置によれば、被処理流体は樹
脂壁近傍で中空糸層断面全体に渡って供給されたのち、
中空糸層内を該層表面部、芯部を問わず均一に中空糸束
の円筒軸方向へ流れる。この方式では、流速がかなり大
きくとれるため、短絡流や死空間を生じることがなく、
また、被処理流体中に含有される微細な懸濁物質も中空
糸層内に滞留することなく、押し流してしまう、自浄効
果がある。この自浄効果は、中空糸が膜組立体円筒軸に
対して60度以下に配置されている場合に特に効果があ
る。
脂壁近傍で中空糸層断面全体に渡って供給されたのち、
中空糸層内を該層表面部、芯部を問わず均一に中空糸束
の円筒軸方向へ流れる。この方式では、流速がかなり大
きくとれるため、短絡流や死空間を生じることがなく、
また、被処理流体中に含有される微細な懸濁物質も中空
糸層内に滞留することなく、押し流してしまう、自浄効
果がある。この自浄効果は、中空糸が膜組立体円筒軸に
対して60度以下に配置されている場合に特に効果があ
る。
（実施例） 以下に実施例を示して、本発明の有効性を示す。
実施例 直径165μｍ、中空率23％の選択透過性を有するセルロ
ーストリアセテート製の中空糸膜を、一端部のみ円周上
に孔を設けた芯管の外周側に円筒状に軸心に対し巻角度
30〜50度で配置し、外径120mmの中空糸膜層を形成し、
更にその外周側にポリエチレン製非透過フィルムを置
き、その上をエポキシ樹脂を含漬させたガラスクロスを
巻きつけて強化した。該中空糸膜組立体の両端をエポキ
シ樹脂により接着固化して、一方端側は各中空糸膜の先
端を閉鎖し、他方端側は各中空糸膜の先端を開口させ、
中空糸膜組立体を製作した。この中空糸膜組立体を筒状
ケーシングに収納して、第１図に示す様な構造の中空糸
型膜分離装置を製作した。この中空糸型膜分離装置を使
用し、下記の条件で膜分離操作を行なった。
ーストリアセテート製の中空糸膜を、一端部のみ円周上
に孔を設けた芯管の外周側に円筒状に軸心に対し巻角度
30〜50度で配置し、外径120mmの中空糸膜層を形成し、
更にその外周側にポリエチレン製非透過フィルムを置
き、その上をエポキシ樹脂を含漬させたガラスクロスを
巻きつけて強化した。該中空糸膜組立体の両端をエポキ
シ樹脂により接着固化して、一方端側は各中空糸膜の先
端を閉鎖し、他方端側は各中空糸膜の先端を開口させ、
中空糸膜組立体を製作した。この中空糸膜組立体を筒状
ケーシングに収納して、第１図に示す様な構造の中空糸
型膜分離装置を製作した。この中空糸型膜分離装置を使
用し、下記の条件で膜分離操作を行なった。
被処理流体：シリカ12ppm、炭酸カルシウムイオン60ppm
を含む水溶液 操作圧力:3メガパスカル 回収率:68％ 温度:19℃ ６ケ月間の連続運転を行ったところ、塩除去率は初期の
98％を維持していた。また透過水量は膜圧密化現象のた
め初期値より６％減じていたにすぎず、中空糸膜組立体
内における難溶解物の析出現象は認められなかった。
を含む水溶液 操作圧力:3メガパスカル 回収率:68％ 温度:19℃ ６ケ月間の連続運転を行ったところ、塩除去率は初期の
98％を維持していた。また透過水量は膜圧密化現象のた
め初期値より６％減じていたにすぎず、中空糸膜組立体
内における難溶解物の析出現象は認められなかった。
比較例１ 多数の孔を穿った中空管の周りに中空糸を配置し、被処
理流体が、該複数孔より中空糸層に向かって放射状に分
配される従来の中空糸型膜分離装置について、実施例と
同様の膜分離装置によれば、700時間を経過した時点
で、すでに装置内の被処理液の流動抵抗が初期の２倍と
なり、塩除去率は初期値より、14％低下していた。ま
た、透過液量は初期値より10％減少した。そこで運転を
中止して、中空糸膜組立体を点検したところ、中空糸膜
層の随所に炭酸カルシウムおよびシリカの析出が認めら
れた。
理流体が、該複数孔より中空糸層に向かって放射状に分
配される従来の中空糸型膜分離装置について、実施例と
同様の膜分離装置によれば、700時間を経過した時点
で、すでに装置内の被処理液の流動抵抗が初期の２倍と
なり、塩除去率は初期値より、14％低下していた。ま
た、透過液量は初期値より10％減少した。そこで運転を
中止して、中空糸膜組立体を点検したところ、中空糸膜
層の随所に炭酸カルシウムおよびシリカの析出が認めら
れた。
比較例２ 中空糸の円筒状中空糸膜組立体軸心に対する角度が75〜
85度に中空糸を配置した外は、実施例と全く同様の仕様
で製作された中空糸型膜分離装置において、実施例と同
じ条件での膜透過運転を実施した。６ケ月間の連続運転
の結果、塩除去率は、初期値98％が96％になり、透過水
量は、10％減少した。中空糸膜組立体を点検したとこ
ろ、第１図の樹脂壁７の近傍で中空糸に対して平行、線
状に付着した少量の炭酸カルシウムの析出物が認められ
た。中空糸の軸心に対する稜角によっては、膜性能の長
期安定性が減ずる例としてここに挙げた。
85度に中空糸を配置した外は、実施例と全く同様の仕様
で製作された中空糸型膜分離装置において、実施例と同
じ条件での膜透過運転を実施した。６ケ月間の連続運転
の結果、塩除去率は、初期値98％が96％になり、透過水
量は、10％減少した。中空糸膜組立体を点検したとこ
ろ、第１図の樹脂壁７の近傍で中空糸に対して平行、線
状に付着した少量の炭酸カルシウムの析出物が認められ
た。中空糸の軸心に対する稜角によっては、膜性能の長
期安定性が減ずる例としてここに挙げた。
第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図、第３
図、第４図は本発明に係る他の具体例を示す断面図であ
る。 1:中空糸膜組立体 2:円筒容器 ３、4:端板 5:中空糸層 6:芯管 ７、8:樹脂壁 9:非透過性フィルム 10:強化支持部材 11:孔
図、第４図は本発明に係る他の具体例を示す断面図であ
る。 1:中空糸膜組立体 2:円筒容器 ３、4:端板 5:中空糸層 6:芯管 ７、8:樹脂壁 9:非透過性フィルム 10:強化支持部材 11:孔
Claims (3)
- 【請求項１】被処理流体の供給ないし排出管路をコア中
央部に有する円筒型の選択透過性中空糸膜組立体におい
て、その供給ないし排出管路が少なくともその一端部で
中空糸層に開口しており、かつ該中空糸膜組立体の外周
円筒部が、被処理流体を透過させない非透過性フィルム
で被われたことを特徴とする中空糸型膜分離装置。 - 【請求項２】該選択透過性中空糸膜組立体の樹脂壁近傍
の被処理流体の供給ないし排出部位に空隙部材を挿入、
設置してなる特許請求の範囲第１項記載の中空糸型膜分
離装置。 - 【請求項３】該選択透過性中空糸が、中空糸膜組立体の
軸心に対する角度で60度以下に配置されてなる特許請求
の範囲第１項記載の中空糸型膜分離装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61145570A JPH0729029B2 (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | 中空糸型膜分離装置 |
| US07/063,917 US4781834A (en) | 1986-06-20 | 1987-06-19 | Membrane separation apparatus |
| SU874203047A SU1722212A3 (ru) | 1986-06-20 | 1987-06-19 | Мембранный аппарат |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61145570A JPH0729029B2 (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | 中空糸型膜分離装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS631404A JPS631404A (ja) | 1988-01-06 |
| JPH0729029B2 true JPH0729029B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=15388170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61145570A Expired - Fee Related JPH0729029B2 (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | 中空糸型膜分離装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4781834A (ja) |
| JP (1) | JPH0729029B2 (ja) |
| SU (1) | SU1722212A3 (ja) |
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-
1986
- 1986-06-20 JP JP61145570A patent/JPH0729029B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-06-19 SU SU874203047A patent/SU1722212A3/ru active
- 1987-06-19 US US07/063,917 patent/US4781834A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SU1722212A3 (ru) | 1992-03-23 |
| US4781834A (en) | 1988-11-01 |
| JPS631404A (ja) | 1988-01-06 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |