JPH0768135A - 電気透析方法 - Google Patents
電気透析方法Info
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- JPH0768135A JPH0768135A JP21873193A JP21873193A JPH0768135A JP H0768135 A JPH0768135 A JP H0768135A JP 21873193 A JP21873193 A JP 21873193A JP 21873193 A JP21873193 A JP 21873193A JP H0768135 A JPH0768135 A JP H0768135A
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Abstract
(57)【要約】
イオン交換性を有する中空糸膜を用いる電気透析方法に
関し塩類の除去や濃縮を可能にする。
関し塩類の除去や濃縮を可能にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、塩類の除去や濃縮に用
いられる新規な電気透析方法に関する。
いられる新規な電気透析方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気透析は、電流によってイオン溶液の
分離を行うもので、イオンに対して選択透過性をもつ膜
を介して直流電流を流し、選択透過するイオンの濃度を
一方では上昇、他方では低下させるものである。通常、
選択透過膜にはイオン交換膜を用い、図８のように陰イ
オン交換膜と陽イオン交換膜を交互に並べ、濃縮液と希
釈液を電流によって取り出す方法がとられている。この
方法で最初に商業化したのはＩｏｎｉｃｓ社で、１９５
０年代に海水の脱塩装置が製造された。また日本では日
本たばこ産業株式会社が、食塩を年間１００万ｔ以上生
産するに至っている。
分離を行うもので、イオンに対して選択透過性をもつ膜
を介して直流電流を流し、選択透過するイオンの濃度を
一方では上昇、他方では低下させるものである。通常、
選択透過膜にはイオン交換膜を用い、図８のように陰イ
オン交換膜と陽イオン交換膜を交互に並べ、濃縮液と希
釈液を電流によって取り出す方法がとられている。この
方法で最初に商業化したのはＩｏｎｉｃｓ社で、１９５
０年代に海水の脱塩装置が製造された。また日本では日
本たばこ産業株式会社が、食塩を年間１００万ｔ以上生
産するに至っている。
【０００３】一方、電気透析槽は必ずしも陰、陽イオン
交換膜を交互に並べなくともよく、例えば陰イオン交換
膜だけで図９に示すような電気透析槽を作り、陰イオン
だけ透析させることもできる。この方法でオレンジジュ
ースやグレープジュースからクエン酸を除いて、ジュー
スの酸味を除いた例がある。また陽イオン交換膜だけを
用いた電気透析槽では、Ｃａイオンを含む硬水を軟水化
処理した例がある。
交換膜を交互に並べなくともよく、例えば陰イオン交換
膜だけで図９に示すような電気透析槽を作り、陰イオン
だけ透析させることもできる。この方法でオレンジジュ
ースやグレープジュースからクエン酸を除いて、ジュー
スの酸味を除いた例がある。また陽イオン交換膜だけを
用いた電気透析槽では、Ｃａイオンを含む硬水を軟水化
処理した例がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電気透析法は、海水の
淡水化、水中の有害塩類の除去等に今後益々利用されて
いくことが予想される。その中の技術的課題としては、
電気透析が電力を用いるため、省エネルギーで効率のよ
い電気透析法が望まれている。
淡水化、水中の有害塩類の除去等に今後益々利用されて
いくことが予想される。その中の技術的課題としては、
電気透析が電力を用いるため、省エネルギーで効率のよ
い電気透析法が望まれている。
【０００５】電気透析に於て、ｎ対のイオン交換膜を用
いて、流量ｑ、濃度ｃｉの原水をｃｏまで脱塩するのに
消費される電力Ｗは次式で表される。 Ｗ＝ｑ（ｃｉ−ｃｏ）ＦｊＲT ／（ｎη） ここで、Ｆはファラデー定数、ｊは電流密度、ＲT は電
気抵抗、ηは電流効率である。
いて、流量ｑ、濃度ｃｉの原水をｃｏまで脱塩するのに
消費される電力Ｗは次式で表される。 Ｗ＝ｑ（ｃｉ−ｃｏ）ＦｊＲT ／（ｎη） ここで、Ｆはファラデー定数、ｊは電流密度、ＲT は電
気抵抗、ηは電流効率である。
【０００６】処理能力ｑ（ｃｉ−ｃｏ）を定めると、消
費電力は電流密度ｊと電気抵抗ＲTに比例して増大す
る。イオン交換膜の性能を変えずにｊ及びＲT を減少さ
せる方法として、イオン交換膜の膜面積を増大させるこ
とが考えられる。
費電力は電流密度ｊと電気抵抗ＲTに比例して増大す
る。イオン交換膜の性能を変えずにｊ及びＲT を減少さ
せる方法として、イオン交換膜の膜面積を増大させるこ
とが考えられる。
【０００７】然し乍ら、現状の電気透析槽の構造では、
その設備費はほぼ膜面積に比例して増加することが知ら
れている。本発明者等は、これらの状況に鑑み、省エネ
ルギーで効率よく、且つ高価な設備費のかからない電気
透析法を鋭意検討した結果本発明に到達した。
その設備費はほぼ膜面積に比例して増加することが知ら
れている。本発明者等は、これらの状況に鑑み、省エネ
ルギーで効率よく、且つ高価な設備費のかからない電気
透析法を鋭意検討した結果本発明に到達した。
【０００８】
【課題を解決するための手段】即ち本発明の要旨とする
ところは、イオン交換性を有する中空糸膜を用いて電気
透析を行うことにある。
ところは、イオン交換性を有する中空糸膜を用いて電気
透析を行うことにある。
【０００９】本発明はイオン交換性を有する中空糸膜を
用いるが、中空糸膜を用いることにより、膜面積を大き
くできる、平膜を用いる場合に比べて膜厚を薄くできる
（強度的な問題）ので電気抵抗が小さい等の利点があ
る。
用いるが、中空糸膜を用いることにより、膜面積を大き
くできる、平膜を用いる場合に比べて膜厚を薄くできる
（強度的な問題）ので電気抵抗が小さい等の利点があ
る。
【００１０】本発明で用いるイオン交換性を有する中空
糸膜は、陽イオン、陰イオン又は特定のイオンを選択的
に透過するものが用いられる。例えば、イオン交換性
の官能基を持つ材料からなるもの、イオン交換性官能
基を持つ重合体を支持体である多孔質中空糸膜の細孔中
に充填したもの等が好ましく用いられる。の場合、支
持体として用いる多孔質中空糸膜は安価で空孔率を大き
くできる延伸法で作製したポリオレフィン系多孔質中空
糸膜が好ましい。
糸膜は、陽イオン、陰イオン又は特定のイオンを選択的
に透過するものが用いられる。例えば、イオン交換性
の官能基を持つ材料からなるもの、イオン交換性官能
基を持つ重合体を支持体である多孔質中空糸膜の細孔中
に充填したもの等が好ましく用いられる。の場合、支
持体として用いる多孔質中空糸膜は安価で空孔率を大き
くできる延伸法で作製したポリオレフィン系多孔質中空
糸膜が好ましい。
【００１１】イオン交換性官能基を持つ重合体として
は、ビニルモノマー誘導体からなる重合体、（メタ）ア
クリルモノマー誘導体からなる重合体、アルギン酸等の
天然高分子の誘導体、或はこれらの共重合体や混合物が
好ましく用いられる。
は、ビニルモノマー誘導体からなる重合体、（メタ）ア
クリルモノマー誘導体からなる重合体、アルギン酸等の
天然高分子の誘導体、或はこれらの共重合体や混合物が
好ましく用いられる。
【００１２】イオン交換性の官能基としては、陽イオン
交換性としては、スルホン酸基、カルボキシル基等が挙
げられ、陰イオン交換性の官能基としては、第四アンモ
ニウム塩基及び第一、二、三級アミン等が挙げられる。
交換性としては、スルホン酸基、カルボキシル基等が挙
げられ、陰イオン交換性の官能基としては、第四アンモ
ニウム塩基及び第一、二、三級アミン等が挙げられる。
【００１３】本発明で用いるイオン交換性を有する中空
糸膜は、イオン交換性の官能基を有するか、後反応によ
りイオン交換性の官能基を導入可能なポリマーを溶融紡
糸、湿式紡糸などによって中空糸状に賦形し、後反応が
必要な場合はそれを行って作製することができる。イオ
ン交換性の官能基を有するか、後反応によりイオン交換
性の官能基を導入可能なモノマーを紫外線や放射線等で
重合しながら中空糸状に賦形して作製することもでき
る。
糸膜は、イオン交換性の官能基を有するか、後反応によ
りイオン交換性の官能基を導入可能なポリマーを溶融紡
糸、湿式紡糸などによって中空糸状に賦形し、後反応が
必要な場合はそれを行って作製することができる。イオ
ン交換性の官能基を有するか、後反応によりイオン交換
性の官能基を導入可能なモノマーを紫外線や放射線等で
重合しながら中空糸状に賦形して作製することもでき
る。
【００１４】又イオン交換性官能基を持つ重合体を支持
体である多孔質中空糸膜の細孔中に保持して作製するこ
ともできる。細孔中に保持するとは、中空糸膜の内部か
ら外部に透析液が漏れたり、イオン交換性が低下したり
しない程度に充填されていればよく、必ずしも細孔内全
部を充填する必要はない。この方法によればイオン交換
層を薄くでき透過性能を向上させることができる。
体である多孔質中空糸膜の細孔中に保持して作製するこ
ともできる。細孔中に保持するとは、中空糸膜の内部か
ら外部に透析液が漏れたり、イオン交換性が低下したり
しない程度に充填されていればよく、必ずしも細孔内全
部を充填する必要はない。この方法によればイオン交換
層を薄くでき透過性能を向上させることができる。
【００１５】本発明で用いられるイオン交換性を有する
中空糸膜としては、電気透析法で除去または濃縮する目
的のイオンの種類に応じて陽イオン交換性、陰イオン交
換性、特定のイオンの交換性を持つものを選択して用い
ることができる。陽イオン交換性を有する中空糸膜と陰
イオン交換性を有する中空糸膜を組み合わせて用いるこ
とにより、陽イオンと陰イオンの除去または濃縮を効率
的に行うこともできる。
中空糸膜としては、電気透析法で除去または濃縮する目
的のイオンの種類に応じて陽イオン交換性、陰イオン交
換性、特定のイオンの交換性を持つものを選択して用い
ることができる。陽イオン交換性を有する中空糸膜と陰
イオン交換性を有する中空糸膜を組み合わせて用いるこ
とにより、陽イオンと陰イオンの除去または濃縮を効率
的に行うこともできる。
【００１６】本発明で用いられるイオン交換性中空糸膜
は、電気透析が効率的に行われる為にモジュール化して
用いることができる。モジュールの種類、形態、サイ
ズ、数、組み合わせ法等は特に限定されないが、電気透
析の目的の性能を得るために合ったものならよく、例え
ば図１に示すように、大量の中空糸を束ねて中空糸の内
部を流れる液と中空糸の外部を流れる液が混ざらないよ
うにハウジング中に装着し、分離膜モジュールとして用
いたものは、大面積化による高効率化、電気透析装置の
コンパクト化が計れるため好ましい。
は、電気透析が効率的に行われる為にモジュール化して
用いることができる。モジュールの種類、形態、サイ
ズ、数、組み合わせ法等は特に限定されないが、電気透
析の目的の性能を得るために合ったものならよく、例え
ば図１に示すように、大量の中空糸を束ねて中空糸の内
部を流れる液と中空糸の外部を流れる液が混ざらないよ
うにハウジング中に装着し、分離膜モジュールとして用
いたものは、大面積化による高効率化、電気透析装置の
コンパクト化が計れるため好ましい。
【００１７】図２に示すように陽イオン交換性中空糸膜
と陰イオン交換性中空糸膜の両方を１個のハウジング内
におさめたモジュールは陽イオンと陰イオンの両方を同
時に除去または濃縮できるため好ましい。イオン交換性
中空糸膜と電気透析のための電極を１個のハウジング内
におさめたモジュールを用いてもよい。
と陰イオン交換性中空糸膜の両方を１個のハウジング内
におさめたモジュールは陽イオンと陰イオンの両方を同
時に除去または濃縮できるため好ましい。イオン交換性
中空糸膜と電気透析のための電極を１個のハウジング内
におさめたモジュールを用いてもよい。
【００１８】電気透析を効率的に行う為に同種又は異種
のモジュールを複数個組み合わせて用いることは好まし
い。複数のモジュールの組み合わせ法は、モジュールの
構造、電気透析で除去又は濃縮するイオンの種類に合わ
せて適切なものを選択すればよく、例えば図３に示すよ
うに陽イオン交換性中空糸膜モジュールと陰イオン交換
性中空糸膜モジュールを直列に（２個以上）連結して用
いる方法は特に好ましい。
のモジュールを複数個組み合わせて用いることは好まし
い。複数のモジュールの組み合わせ法は、モジュールの
構造、電気透析で除去又は濃縮するイオンの種類に合わ
せて適切なものを選択すればよく、例えば図３に示すよ
うに陽イオン交換性中空糸膜モジュールと陰イオン交換
性中空糸膜モジュールを直列に（２個以上）連結して用
いる方法は特に好ましい。
【００１９】以下図面によって本発明を詳細に説明す
る。尚、本発明の電気透析の方法は、下記の説明であげ
られる例に限定されるものではなく、広く一般にイオン
を含む溶液の特定のイオンの濃縮または除去に用いられ
るものである。
る。尚、本発明の電気透析の方法は、下記の説明であげ
られる例に限定されるものではなく、広く一般にイオン
を含む溶液の特定のイオンの濃縮または除去に用いられ
るものである。
【００２０】本発明の電気透析法の構造例を図４に示
す。図１に示したような陽イオン交換性中空糸膜からな
るモジュールと陰イオン交換性中空糸膜からなるモジュ
ールを各３個、計６個、図４に示すように配列して食塩
水の脱塩および濃縮を行う装置の例である。塩化ナトリ
ウム水溶液を供給側１１から送り、電解槽１５の電極を
陽極、電解槽１６の電極を陰極にして電圧をかけて電流
を流す。
す。図１に示したような陽イオン交換性中空糸膜からな
るモジュールと陰イオン交換性中空糸膜からなるモジュ
ールを各３個、計６個、図４に示すように配列して食塩
水の脱塩および濃縮を行う装置の例である。塩化ナトリ
ウム水溶液を供給側１１から送り、電解槽１５の電極を
陽極、電解槽１６の電極を陰極にして電圧をかけて電流
を流す。
【００２１】供給液中に含まれるイオンは電気泳動によ
り、Ｎａ+ は陰極に向かって流れるため陽イオン交換性
中空糸膜の外部から内部に透過し、Ｃｌ- は陽極に向か
って流れるため陰イオン交換性中空糸膜の外部から内部
に透過する。
り、Ｎａ+ は陰極に向かって流れるため陽イオン交換性
中空糸膜の外部から内部に透過し、Ｃｌ- は陽極に向か
って流れるため陰イオン交換性中空糸膜の外部から内部
に透過する。
【００２２】一方、Ｎａ+ は陰イオン交換性中空糸膜を
透過できず、Ｃｌ- も陽イオン交換性中空糸膜を透過で
きないため、透過液１２ではＮａ+ とＣｌ- の濃縮が低
下し、透過液１３ではＮａ+ とＣｌ- の濃度が上昇す
る。つまり、１２では脱塩、１３では濃縮が起こってい
る。この方法の場合は、従来の電気透析法に比べて膜面
積が大きくなるため装置がコンパクト化でき、効率的に
電気透析が行える。
透過できず、Ｃｌ- も陽イオン交換性中空糸膜を透過で
きないため、透過液１２ではＮａ+ とＣｌ- の濃縮が低
下し、透過液１３ではＮａ+ とＣｌ- の濃度が上昇す
る。つまり、１２では脱塩、１３では濃縮が起こってい
る。この方法の場合は、従来の電気透析法に比べて膜面
積が大きくなるため装置がコンパクト化でき、効率的に
電気透析が行える。
【００２３】図５は陽イオン交換性中空糸膜からなるモ
ジュールと陰イオン交換性中空糸膜からなるモジュール
を各２個、計４個直列に配置したもので、この系で食塩
水からの脱塩を行う方法について説明する。塩化ナトリ
ウム水溶液１１を供給口から中空糸膜内部を流れるよう
に流し、陽イオン交換性モジュールの中空糸膜外部を陰
極の極液、陰イオン交換性モジュールの中空糸膜外部を
陽極の極液を流し、電流を流して電気透析を行うと、陽
イオン交換モジュールでは、中空糸膜内部から外部にＮ
ａ+ が移動し、陰イオン交換性モジュールでは、中空糸
膜内部から外部にＣｌ- が移動して、脱塩された水１７
が得られる。
ジュールと陰イオン交換性中空糸膜からなるモジュール
を各２個、計４個直列に配置したもので、この系で食塩
水からの脱塩を行う方法について説明する。塩化ナトリ
ウム水溶液１１を供給口から中空糸膜内部を流れるよう
に流し、陽イオン交換性モジュールの中空糸膜外部を陰
極の極液、陰イオン交換性モジュールの中空糸膜外部を
陽極の極液を流し、電流を流して電気透析を行うと、陽
イオン交換モジュールでは、中空糸膜内部から外部にＮ
ａ+ が移動し、陰イオン交換性モジュールでは、中空糸
膜内部から外部にＣｌ- が移動して、脱塩された水１７
が得られる。
【００２４】更に陽イオン交換性中空糸膜からなるモジ
ュールと陰イオン交換性中空糸膜からなるモジュールを
直列につないで電気透析を行うことにより高度な脱塩が
可能となる。
ュールと陰イオン交換性中空糸膜からなるモジュールを
直列につないで電気透析を行うことにより高度な脱塩が
可能となる。
【００２５】図６は図２に示した型のモジュールを用い
た例である。この系で食塩水からの脱塩を行う方法につ
いて説明する。塩化ナトリウム水溶液を供給口１１から
流し、４′から陽極液、４″から陰極液を流し、直流電
流を流し電気透析を行う。３の陰イオン交換性中空糸膜
外部から内部にＮａ+ が透過し、２の陽イオン交換性中
空糸膜外部から内部にＣｌ- が透過する。この結果、１
７から塩化ナトリウム濃度の低下した水溶液が得られ
る。
た例である。この系で食塩水からの脱塩を行う方法につ
いて説明する。塩化ナトリウム水溶液を供給口１１から
流し、４′から陽極液、４″から陰極液を流し、直流電
流を流し電気透析を行う。３の陰イオン交換性中空糸膜
外部から内部にＮａ+ が透過し、２の陽イオン交換性中
空糸膜外部から内部にＣｌ- が透過する。この結果、１
７から塩化ナトリウム濃度の低下した水溶液が得られ
る。
【００２６】図７は同種イオン交換樹脂からなる分離膜
モジュールを３個配置したもので、電極槽１５には正電
位を印加し、電極槽１６には負電位を印加する。これを
用いる例として、フルーツジュースからクエン酸を除く
方法について説明する。
モジュールを３個配置したもので、電極槽１５には正電
位を印加し、電極槽１６には負電位を印加する。これを
用いる例として、フルーツジュースからクエン酸を除く
方法について説明する。
【００２７】電極槽には、極液として適当な電解液を流
す。各モジュールは全て陰イオン交換樹脂の中空糸膜モ
ジュールからなり、液供給口１８からはＫＯＨ溶液を、
液供給口１９からはクエン酸の多いフルーツジュース液
を供給する。
す。各モジュールは全て陰イオン交換樹脂の中空糸膜モ
ジュールからなり、液供給口１８からはＫＯＨ溶液を、
液供給口１９からはクエン酸の多いフルーツジュース液
を供給する。
【００２８】ジュース中のクエン酸はモジュール９′の
中空糸膜内部から外部に透過し、モジュール９′の中空
糸膜外部を流れるＫＯＨで中和される。図中の電極槽１
６（陰極）で生成したＯＨ- がモジュール９″の中空糸
外部から内部に透過する。モジュール９では中空糸膜外
部から内部にＯＨ- が透過する。
中空糸膜内部から外部に透過し、モジュール９′の中空
糸膜外部を流れるＫＯＨで中和される。図中の電極槽１
６（陰極）で生成したＯＨ- がモジュール９″の中空糸
外部から内部に透過する。モジュール９では中空糸膜外
部から内部にＯＨ- が透過する。
【００２９】このようにして、排出口２０からはクエン
酸カリウムとＫＯＨが、排出口２１からはクエン酸の除
去されたフルーツジュースが得られる。図４，５，６，
７で説明した例では、電解槽から流れる液、モジュール
間を流れる液は連続しているものである。また、電解槽
の液の組成は電気透析が進むにつれて変化するので適宜
入れ換えたり、フローさせるなどして調整するものとす
る。
酸カリウムとＫＯＨが、排出口２１からはクエン酸の除
去されたフルーツジュースが得られる。図４，５，６，
７で説明した例では、電解槽から流れる液、モジュール
間を流れる液は連続しているものである。また、電解槽
の液の組成は電気透析が進むにつれて変化するので適宜
入れ換えたり、フローさせるなどして調整するものとす
る。
【００３０】通常の電気透析法では、その電気透析槽の
断面の大きさがその膜面積となるが、本発明の電気透析
方法によると、イオン交換性を有する中空糸膜を用いる
為、膜面積を極端に大きくすることができる。又膜厚を
薄くできるため電気抵抗が小さくなり、効率良く電気透
析ができる。
断面の大きさがその膜面積となるが、本発明の電気透析
方法によると、イオン交換性を有する中空糸膜を用いる
為、膜面積を極端に大きくすることができる。又膜厚を
薄くできるため電気抵抗が小さくなり、効率良く電気透
析ができる。
【００３１】
【実施例】本発明を実施例によって具体的に説明する。 参考例１ ・陽イオン交換性中空糸膜の作製 スリット状細孔の幅０．４μｍ、長さ１．８μｍ、空孔
率６３％、膜厚７０μｍ、内径２７０μｍであるポリエ
チレン多孔質中空糸膜をスチレン１００部、ジビニルベ
ンゼン５部、ベンゾイルパーオキサイド１部からなる溶
液に浸漬後、引き上げて窒素雰囲気下で６５℃で６０分
間加熱重合する事により、多孔質中空糸膜の細孔中に架
橋したポリスチレンが充填された中空糸膜を得た。
率６３％、膜厚７０μｍ、内径２７０μｍであるポリエ
チレン多孔質中空糸膜をスチレン１００部、ジビニルベ
ンゼン５部、ベンゾイルパーオキサイド１部からなる溶
液に浸漬後、引き上げて窒素雰囲気下で６５℃で６０分
間加熱重合する事により、多孔質中空糸膜の細孔中に架
橋したポリスチレンが充填された中空糸膜を得た。
【００３２】次に、架橋ポリスチレンが保持された中空
糸膜をクロロスルホン酸のジクロロエタン溶液（２％）
でスルホン化することによりスルホン酸基を導入し、陽
イオン交換性中空糸膜を得た。イオン交換樹脂の保持量
は８６．３％であった。
糸膜をクロロスルホン酸のジクロロエタン溶液（２％）
でスルホン化することによりスルホン酸基を導入し、陽
イオン交換性中空糸膜を得た。イオン交換樹脂の保持量
は８６．３％であった。
【００３３】参考例２ ・陰イオン交換性中空糸膜の作製 スリット状細孔の幅０．４μｍ、長さ１．８μｍ、空孔
率６３％、膜厚７０μｍ、内径２７０μｍであるポリエ
チレン多孔質中空糸膜を４−ビニルピリジン１００部、
ジビニルベンゼン５部、ベンゾイルパーオキサイド１部
からなる溶液に浸漬後、引き上げて窒素雰囲気下で６５
℃で６０分間加熱重合する事により、多孔質中空糸膜の
細孔中に架橋したポリ−４−ビニルピリジンが充填され
た中空糸膜を得た。
率６３％、膜厚７０μｍ、内径２７０μｍであるポリエ
チレン多孔質中空糸膜を４−ビニルピリジン１００部、
ジビニルベンゼン５部、ベンゾイルパーオキサイド１部
からなる溶液に浸漬後、引き上げて窒素雰囲気下で６５
℃で６０分間加熱重合する事により、多孔質中空糸膜の
細孔中に架橋したポリ−４−ビニルピリジンが充填され
た中空糸膜を得た。
【００３４】次に、架橋したポリ−４−ビニルピリジン
が保持された中空糸膜をヨウ化メチル中でピリジル基を
４級化処理して、陰イオン交換性中空糸膜を得た。イオ
ン交換樹脂の保持量は９０．６％であった。
が保持された中空糸膜をヨウ化メチル中でピリジル基を
４級化処理して、陰イオン交換性中空糸膜を得た。イオ
ン交換樹脂の保持量は９０．６％であった。
【００３５】参考例３ ・分離膜モジュールの作製 上記の陽イオン交換性中空糸膜、陰イオン交換性中空糸
膜を用いて、それぞれ図１に示すような陽イオン交換性
モジュール、陰イオン交換性モジュール（膜面積約１．
０ｍ2 、モジュールの内径６ｃｍ、中空糸の有効長１２
ｃｍ）を作製した。
膜を用いて、それぞれ図１に示すような陽イオン交換性
モジュール、陰イオン交換性モジュール（膜面積約１．
０ｍ2 、モジュールの内径６ｃｍ、中空糸の有効長１２
ｃｍ）を作製した。
【００３６】実施例１ 参考例３で作製した２種類のモジュールと電解槽を図５
に示すように配置し、２５℃において中空糸膜の内部を
０．５Ｎの塩化ナトリウム水溶液を１０ｍｌ／ｍｉｎの
流速で流し５Ａ電流を流して電気透析を行った。モジュ
ール透過液は、塩化ナトリウム水溶液の濃度は０．０４
３Ｎに低下した。（濃度の測定は電気伝導度の測定によ
った。）
に示すように配置し、２５℃において中空糸膜の内部を
０．５Ｎの塩化ナトリウム水溶液を１０ｍｌ／ｍｉｎの
流速で流し５Ａ電流を流して電気透析を行った。モジュ
ール透過液は、塩化ナトリウム水溶液の濃度は０．０４
３Ｎに低下した。（濃度の測定は電気伝導度の測定によ
った。）
【００３７】実施例２ 参考例３で作製した２種類のモジュールと電解槽を図４
に示すように配置し、２５℃において図４の１１から
０．５Ｎの塩化ナトリウム水溶液を１０ｍｌ／ｍｉｎの
流速で流し、１４，１４′を１００ｍｌ／ｍｉｎの流速
で流し、直流電流２０Ａを流し電気透析を行った。モジ
ュールの透過液１２は脱塩されて、塩化ナトリウム水溶
液の濃度は０．１３Ｎに低下し、透過液１３は濃縮され
て、塩化ナトリウム水溶液の濃度は０．８７Ｎに上昇し
た。
に示すように配置し、２５℃において図４の１１から
０．５Ｎの塩化ナトリウム水溶液を１０ｍｌ／ｍｉｎの
流速で流し、１４，１４′を１００ｍｌ／ｍｉｎの流速
で流し、直流電流２０Ａを流し電気透析を行った。モジ
ュールの透過液１２は脱塩されて、塩化ナトリウム水溶
液の濃度は０．１３Ｎに低下し、透過液１３は濃縮され
て、塩化ナトリウム水溶液の濃度は０．８７Ｎに上昇し
た。
【００３８】
【発明の効果】本発明の電気透析方法は、イオン交換性
を有する中空糸膜を用いるため、膜面積の大型化による
電気透析の効率化、省エネルギー化を計ることができ、
電気透析装置のコンパクト化も可能になる。
を有する中空糸膜を用いるため、膜面積の大型化による
電気透析の効率化、省エネルギー化を計ることができ、
電気透析装置のコンパクト化も可能になる。
【図１】イオン交換性を有する中空糸膜からなるモジュ
ールの模式断面図である。
ールの模式断面図である。
【図２】イオン交換性を有する中空糸膜からなるモジュ
ールの模式断面図である。
ールの模式断面図である。
【図３】モジュールの配列の例を示す模式断面図であ
る。
る。
【図４】電気透析装置の一例を示す概念図である。
【図５】電気透析装置の一例を示す概念図である。
【図６】電気透析装置の一例を示す概念図である。
【図７】電気透析装置の一例を示す概念図である。
【図８】従来の電気透析方法の例を示す概念図である。
【図９】従来の電気透析方法の例を示す概念図である。
１ イオン交換性中空糸膜 ２ 陽イオン交換性中空糸膜 ３ 陰イオン交換性中空糸膜 ４，４′，４″ 液供給口 ５，５′，５″ 液排出口 ６ ポッティング剤 ７ ハウジング ８ 陽イオン交換性中空糸膜からなるモジュール ９，９′，９″ 陰イオン交換性中空糸膜からなるモ
ジュール １０ 連結部 １１ 供給液（塩化ナトリウム水溶液） １２ 希釈液（脱塩） １３ 濃縮液 １４，１４′ 極液 １５ 電解槽（陽極側） １６ 電解槽（陰極側） １７ 排出液（脱塩） １８ ＫＯＨ水溶液 １９ フルーツジュース（クエン酸多） ２０ 排出液（クエン酸カリウム＋ＫＯＨ） ２１ フルーツジュース（クエン酸少）
ジュール １０ 連結部 １１ 供給液（塩化ナトリウム水溶液） １２ 希釈液（脱塩） １３ 濃縮液 １４，１４′ 極液 １５ 電解槽（陽極側） １６ 電解槽（陰極側） １７ 排出液（脱塩） １８ ＫＯＨ水溶液 １９ フルーツジュース（クエン酸多） ２０ 排出液（クエン酸カリウム＋ＫＯＨ） ２１ フルーツジュース（クエン酸少）
Claims (8)
- 【請求項１】 イオン交換性を有する中空糸膜を用いる
ことを特徴とする電気透析方法。 - 【請求項２】 イオン交換性を有する中空糸膜が、多孔
質中空糸膜の細孔中にイオン交換性の重合体を保持して
なることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 陽イオン交換性を有する中空糸膜を用い
ることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 陰イオン交換性を有する中空糸膜を用い
ることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 陽イオン交換性を有する中空糸膜と陰イ
オン交換性を有する中空糸膜を組み合わせて用いること
を特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 イオン交換性を有する中空糸膜からなる
分離膜モジュールを用いることを特徴とする請求項１記
載の方法。 - 【請求項７】 モジュールを２個以上用いることを特徴
とする請求項６記載の方法。 - 【請求項８】 陽イオン交換性を有する中空糸膜からな
る分離膜モジュールと陰イオン交換性を有する中空糸膜
からなる分離膜モジュールを交互に配置して用いること
を特徴とする請求項１記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21873193A JPH0768135A (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | 電気透析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21873193A JPH0768135A (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | 電気透析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0768135A true JPH0768135A (ja) | 1995-03-14 |
Family
ID=16724557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21873193A Pending JPH0768135A (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | 電気透析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0768135A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998007491A1 (en) * | 1996-08-22 | 1998-02-26 | Ea Technology Limited | Method and apparatus for extracting metal ions from aqueous solutions |
| JP2006231159A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Masayoshi Iwahara | 電気透析装置 |
| CN102631841A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-08-15 | 北京坎普尔环保技术有限公司 | 双重过滤的膜过滤器 |
| EP3178539A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-14 | Gambro Lundia AB | Filter device, system and method for filtration of fluids |
| US10688441B2 (en) | 2017-04-19 | 2020-06-23 | Mann+Hummel Gmbh | Integrated ultrafiltration membrane and ion-exchange filtration system |
-
1993
- 1993-09-02 JP JP21873193A patent/JPH0768135A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998007491A1 (en) * | 1996-08-22 | 1998-02-26 | Ea Technology Limited | Method and apparatus for extracting metal ions from aqueous solutions |
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| CN102631841A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-08-15 | 北京坎普尔环保技术有限公司 | 双重过滤的膜过滤器 |
| EP3178539A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-14 | Gambro Lundia AB | Filter device, system and method for filtration of fluids |
| WO2017098001A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | Gambro Lundia Ab | System and method for filtration of fluids |
| US10835868B2 (en) | 2015-12-11 | 2020-11-17 | Gambro Lundia Ab | Filter device, system and method for filtration of fluids |
| US10688441B2 (en) | 2017-04-19 | 2020-06-23 | Mann+Hummel Gmbh | Integrated ultrafiltration membrane and ion-exchange filtration system |
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