JPH08131796A - 液体混合物分離膜の再生法 - Google Patents

液体混合物分離膜の再生法

Info

Publication number
JPH08131796A
JPH08131796A JP28094794A JP28094794A JPH08131796A JP H08131796 A JPH08131796 A JP H08131796A JP 28094794 A JP28094794 A JP 28094794A JP 28094794 A JP28094794 A JP 28094794A JP H08131796 A JPH08131796 A JP H08131796A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
membrane
ceramic
ceramic film
porous support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP28094794A
Other languages
English (en)
Inventor
Masakazu Kondo
正和 近藤
Yukio Nakamura
幸夫 中村
Taro Fujita
太郎 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd filed Critical Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority to JP28094794A priority Critical patent/JPH08131796A/ja
Publication of JPH08131796A publication Critical patent/JPH08131796A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多孔質支持体上に析出させたセラミックス膜
よりなる液体混合物分離膜のセラミックス膜に欠陥があ
る場合に、多孔質支持体を廃棄することなく再利用でき
る方法を提供する。 【構成】 多孔質支持体上に析出させたセラミックス膜
よりなる液体混合物分離膜のセラミックス膜のみを研削
除去したのち、残る多孔質支持体上に再びセラミックス
膜を析出させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液体混合物分離膜の再生
法に関し、より詳しくは本発明はパーベーパレーション
およびベーパーパーミエーション法に使用するのに好適
な多孔質支持体上のセラミックス膜よりなる液体混合物
分離膜の再生法に関する。
【0002】
【従来の技術】非多孔質高分子膜を利用したパーベーパ
レーション法による液体または気体混合物の分離プロセ
ス研究の歴史は古く、蒸留では分離困難な混合物系を中
心に多くの研究がなされてきた。近年、省エネルギー的
観点からパーベーパレーション法が注目されるようにな
り、例えば水−アルコールのような共沸混合物を形成す
る混合物の分離には蒸留法はあまり有効ではなく、パー
ベーパレーション法が最も好適であると考えられ、その
ための膜、例えばセルロースアセテート膜またはポリビ
ニルアルコール膜(特開昭59−109204号)ある
いはポリエチレンイミン系架橋膜(特開昭59−553
05号)が提案された。しかしながらこれらの膜は有機
溶剤に対する耐久性が低い上、水−エタノールまたは水
−メタノールのような物性が近似した物質を性能良く分
離することが困難であった。この問題を解決するため、
すでに本出願人はアルミナのような多孔質支持体上のA
型ゼオライト膜よりなる液体混合物分離膜を開発した
(特願平5−331141号)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、多孔質支持体
上にゼオライトのようなセラミックス膜を形成させた分
離膜は、水選択透過性のような膜性能自体は高いもの
の、製膜条件によっては支持体上へのセラミックス結晶
の析出の際、例えば結晶粒界などにピンホールや亀裂等
が生ずる欠陥があった。
【0004】またピンホール等の欠陥が発見された場
合、従来は実効のある確立された欠陥補修法がなかった
のでそれらを補修することなく同時製造物、例えば円筒
状A型ゼオライト膜の10/8φ×800mmの寸法の
もので言えば、同時製造製品4〜5本全部を一括して廃
棄処分していた。しかしながら一般に、多孔質支持体上
にセラミックス膜を形成させた分離膜は、材料費の大半
を多孔質支持体が占め、セラミックス膜の材料費は無視
できるほど少ない。それにもかかわらずセラミックス膜
の方に欠陥が発見されると、99%アルミナで言えば1
0/8φ×1000mmの寸法のもので1本当たり15
000円もするような高価な支持体までも同時に廃棄さ
れることになって非常に不経済であり、問題となってい
た。
【0005】そこで本発明者らは、たとえセラミックス
膜に欠陥があると判ってもそれは表面の膜だけのことで
あり、支持体自体は全く問題ない事実に着目した。もし
表面の欠陥セラミックス膜のみを除去して欠陥のないセ
ラミックス膜を再生できれば高価な支持体を膜と共に廃
棄するようなムダをせずに済み、資源を有効活用でき、
分離膜製造コストも低減できる。本発明はこのような観
点からなされたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】それゆえ本発明は、多孔
質支持体上に析出させたセラミックス膜よりなる液体混
合物分離膜のセラミックス膜に欠陥がある場合に、該セ
ラミックス膜を研削除去したのち、残る多孔質支持体上
に再びセラミックス膜を析出させることによる、液体混
合物分離膜の再生法を提供するものである。
【0007】本発明を以下により詳しく説明する。本発
明の再生法に好適な多孔質支持体としては、アルミナ、
シリカ、ジルコニア、窒化珪素、炭化珪素等の成分から
なるセラミックス、アルミニウム、銀、ステンレスのよ
うな金属性物質、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエ
チレン、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリイミドの
ような高分子物質があげられ、その平均気孔径が0.0
5〜10μmで気孔率10〜60%前後のものが好適で
ある。平均気孔径は小さすぎると透過速度が低下する
し、大きすぎると選択性が低下し、同じく気孔率が低す
ぎると透過速度が低下するし、高すぎると選択性が低下
する上、支持体としての強度が得られない。
【0008】多孔質支持体の形状は特に限定されない
が、支持体表面のセラミックス膜のみを容易に研削除去
できるためには支持体の形状はあまり複雑でないものが
よく、一般に外径10mm前後、長さ20〜100cm
程度の円筒状であって、その厚さ0.2〜数mmのもの
が好適に使用できる。多孔質支持体上のセラミックス膜
自体は特願平5−331141号に記載された方法に従
い、シリカ源としての珪酸ナトリウム、シリカゲルまた
はゾル、アルミナ源としてのアルミン酸ナトリウム、水
酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム等を使用し、モル
組成比でH2 O/Na2 O=20〜300、好ましくは
60、Na2 O/SiO2 =0.3〜2、好ましくは
1、SiO2 /Al2 3 =1〜6、好ましくは2とな
るように調整し、適宜水熱合成法または気相法等のよう
な方法でセラミックス膜を析出させる。膜厚は通常10
〜50μm程度、好ましくは15〜40μmである。
【0009】研削処理されるセラミックス膜はシリカと
アルミナを主原料とするA型、X型、Y型のようなゼオ
ライト膜、フェリエライト膜、ハイシリカゼオライト
膜、モルデナイト膜など、疎水性、親水性を問わず任意
のものでよい。このようなセラミックス膜を、該セラミ
ックス膜がA型ゼオライト膜のような親水性膜である場
合は例えば浸透液スーパーチェック(UPT、商品名、
マークテック株式会社製)のような疎水性着色剤を塗布
し、または該セラミックス膜が例えばフェリエライト
膜、モルデナイト膜、ハイシリカゼオライト膜、等のよ
うな疎水性膜である場合は墨汁、親水性ペイント等のよ
うな親水性着色剤を塗布し、しかる後布のような柔らか
い物質で速やかに着色剤を拭き取って残存する着色の有
無を検査する。膜に欠陥部分が存在すればその部分のみ
明確に着色が残存するので、容易に欠陥の有無を検査で
きる。
【0010】セラミックス膜に欠陥があることが判明し
たら、その表面を紙ヤスリ、旋盤等で切削加工するかま
たはガラスビーズ、アランダム、エメリー、カーボラン
ダム、鉄粉、ミルク粉類等の研磨剤でのエアーブラスト
等により研削処理する。支持体を損なうことなく表面セ
ラミックス層のみを研削することが好ましく、表面セラ
ミックス層は前記したとおり通常10〜50μm程度な
ので、0.1mmも削り取れば十二分である。
【0011】あまり削り方が多いと支持体まで研削され
てその強度が損なわれる可能性があり、また材料の損失
が高まって不経済なので、ムラのない程度に表面のセラ
ミックス層のみを研削除去すればよい。いずれの研削処
理を行うかは用いる支持体に応じて適宜選択でき、多孔
質支持体がアルミナの場合はアランダムの使用が好まし
く、ムライトの場合は紙ヤスリまたはガラスビーズでの
研削が好ましい。
【0012】表面セラミックス層が完全に除去されたか
どうかは、目視または気孔率を測定することによって容
易に判定できる。このようにしてセラミックス膜を除去
した多孔質支持体に再び前記と同様にして水熱合成法ま
たは気相法等によりセラミックス膜を析出させる。本発
明により、高価な支持体を廃棄することなくセラミック
ス膜を簡単な方法で再生でき、資源の有効活用および分
離膜製造コスト低減を図る上で効果的である。
【0013】
【実施例】
実施例1 珪酸ナトリウム水溶液と水酸化ナトリウム/水酸化アル
ミニウム混合液とを組成比H2 O/Na2 O=60、N
2 O/SiO2 =1、SiO2 /Al2 3=2とな
るように調整し、円筒状のガラス容器に仕込んだ。
【0014】これに、円筒状多孔質アルミナ支持体(商
品名マルチポアロン、三井研削砥石(株)製、寸法10
/8φ×1000mm、孔径1μm、気孔率40%)に
種結晶を仕込んだものを浸漬し、100℃で3時間水熱
合成を行った後、水洗し、70℃で乾燥した。このよう
にして、A型ゼオライト膜を膜厚約30μmに析出させ
た。A型ゼオライト膜の形成はX線回折図のピークパタ
ーン分析およびSEM写真により確認した。
【0015】こうして形成されたA型ゼオライト膜に浸
透液スーパーチェック(UPT、マークテック株式会社
製)を塗布し素早く布で拭き取って欠陥の有無を検査し
たところ、数個のピンホールの存在が確認された。この
膜をアランダム#150を用いて3Kg/cm2 の圧力
で3分間エアーブラストし、表面ゼオライト膜層を完全
に除去した。
【0016】残ったアルミナ支持体に前記したと同様の
水熱合成法でA型ゼオライト膜を析出させることによ
り、パーベーパレーション用のセラミックス膜を再生さ
せ、この再生膜に欠陥がないことをスーパーチェック塗
布により確認した。再生膜、および最初から欠陥のない
同様の膜それぞれの有効膜面積314.2cm2 を図1
に示すパーベーパレーション装置にかけて膜の性能をテ
ストした。図1中、1はパーベーパレーション用分離
膜、2はセル、3は被分離液を示す。被分離液3はポン
プ11Aを備えた配管11によりセル2内に導入され、
熱交換器12Aを備えた配管12から排出される。4は
排出液である。分離膜1内の透過側は真空ポンプ5によ
り配管13、13A、13B、14を経て吸引され、1
トルの真空度とされる。透過物は液体窒素により冷却さ
れて冷却トラップ6A、6Bに集められる。15は窒素
ガスの排出配管である。セル2は恒温槽7内に設置され
ており、所定温度(70℃)に調整された。
【0017】セル2の供給側に表1に示す被分離液を毎
分15〜30Lで供給してテストした。透過物は液体窒
素により凝固させて冷却トラップ6A、6Bに集めた。
液組成はガスクロマトグラフまたはカールフィッシャー
水分計により測定した。供給液は95重量%エタノール
水溶液を標準とし、経時的に濃度が変化するので水を補
充して濃度変化を極力抑えた。膜の透過性能は単位面
積、単位時間当たりの全透過量(g/m2 h)と分離係
数αにより比較した。分離係数αは以下の式により求め
た。
【0018】 ここでFe、Fwはそれぞれ供給液中のエタノール濃度
(重量%)と水分濃度(重量%)、Pe、Pwはそれぞ
れ透過液中のエタノール濃度(重量%)と水分濃度(重
量%)を示す。
【0019】得られた結果を表1に示す。
【表1】
【0020】表1に示すとおり、本発明により再生した
膜は、欠陥のない膜と比較してそれぞれの供給液濃度に
おける透過量がほぼ一致し、分離係数もほぼ同レベルに
あり、膜の性能に差が見られず、従って本発明が膜の再
生および支持体の有効利用に非常に効果的であることが
明らかである。
【0021】
【発明の効果】多孔質支持体上に析出させたセラミック
ス膜に欠陥があると判った場合、セラミックス膜のみを
研削除去したのち残る多孔質支持体上に再びセラミック
ス膜を析出させることにより、高価な支持体を廃棄する
ことなく有効に再利用でき、膜の製造コストを低減でき
て産業上の有用性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】パーベーパレーション測定装置を示す。
【符号の説明】
1 パーベーパレーション用分離膜 2 セル 3 被分離液 4 排出液 5 真空ポンプ 6A、6B 冷
却トラップ 7 恒温槽

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多孔質支持体上に析出させたセラミック
    ス膜よりなる液体混合物分離膜のセラミックス膜に欠陥
    がある場合に、該セラミックス膜を研削除去したのち、
    残る多孔質支持体上に再びセラミックス膜を析出させる
    ことによる、液体混合物分離膜の再生法。
JP28094794A 1994-11-15 1994-11-15 液体混合物分離膜の再生法 Withdrawn JPH08131796A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28094794A JPH08131796A (ja) 1994-11-15 1994-11-15 液体混合物分離膜の再生法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28094794A JPH08131796A (ja) 1994-11-15 1994-11-15 液体混合物分離膜の再生法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08131796A true JPH08131796A (ja) 1996-05-28

Family

ID=17632130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28094794A Withdrawn JPH08131796A (ja) 1994-11-15 1994-11-15 液体混合物分離膜の再生法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08131796A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008126127A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Noritake Co Ltd セラミック多孔質膜を備える多孔質材の再生産方法
JP2010509034A (ja) * 2006-11-08 2010-03-25 日本碍子株式会社 セラミックフィルタ及びその再生方法
JP2010519026A (ja) * 2007-02-20 2010-06-03 シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー ガス分離膜システムおよびその調製または再生方法および使用

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010509034A (ja) * 2006-11-08 2010-03-25 日本碍子株式会社 セラミックフィルタ及びその再生方法
JP2008126127A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Noritake Co Ltd セラミック多孔質膜を備える多孔質材の再生産方法
JP2010519026A (ja) * 2007-02-20 2010-06-03 シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー ガス分離膜システムおよびその調製または再生方法および使用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4504963B2 (ja) 限外ろ過膜、ならびに限外ろ過膜の製造および使用の方法
Vroon et al. Preparation and characterization of thin zeolite MFI membranes on porous supports
Cui et al. Preparation and application of zeolite/ceramic microfiltration membranes for treatment of oil contaminated water
JP3686262B2 (ja) 混合物分離膜
JP3670852B2 (ja) 混合物分離膜の製法
AU2007310057B2 (en) Method of manufacturing ceramic porous membrane and method of manufacturing ceramic filter
CA2679875A1 (en) Membrane structures and their production and use
JP2009539592A (ja) 複合膜の製造方法
JPH01270906A (ja) ビール濾過用ミクロ細孔膜
US7951738B2 (en) Process for producing zeolite separation membrane
US11045771B2 (en) Composite semipermeable membrane and method for producing same
US20200246775A1 (en) Supported zeolite films and methods for preparing
EP1806174A1 (en) Process for producing semipermeable composite membrane
JP3667384B2 (ja) 液体混合物分離膜
CA2688418A1 (en) Membrane structures and their production and use
EP2711071A2 (en) Method for preparing a reverse osmosis membrane, and reverse osmosis membrane prepared thereby
JP2017500198A (ja) 高性能ポリアミド系乾式水処理分離膜及びその製造方法
JPH0543219A (ja) 晶出方法
JPH08131796A (ja) 液体混合物分離膜の再生法
JPH08257301A (ja) Y型ゼオライト膜製造法及び液体混合物分離膜
JPH08131795A (ja) 液体混合物分離膜の製造方法
JPH08131786A (ja) パーベーパレーションおよびベーパーパーミエーション用セラミックス膜の欠陥検査法および補修法
JP2003238147A (ja) Mfi型ゼオライトの合成方法、mfi型ゼオライト結晶、mfi型ゼオライトが塗布された基材、ゼオライト膜の製造方法、および分離方法
JPH10212117A (ja) NaX型ゼオライト膜の製膜法
EP2543421A1 (en) Filtration method for non-deaired liquid

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020115