JPS5858108A - 液体混合物の膜分離法 - Google Patents

液体混合物の膜分離法

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JPS5858108A
JPS5858108A JP15645981A JP15645981A JPS5858108A JP S5858108 A JPS5858108 A JP S5858108A JP 15645981 A JP15645981 A JP 15645981A JP 15645981 A JP15645981 A JP 15645981A JP S5858108 A JPS5858108 A JP S5858108A
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JP
Japan
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membrane
component
liquid
ethanol
water
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Pending
Application number
JP15645981A
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English (en)
Inventor
Akihiro Miyashita
宮下 晧広
Hirokuni Tanii
宏邦 谷井
Koichi Kikuchi
晃一 菊地
Shuzo Yamashita
修蔵 山下
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.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5858108A publication Critical patent/JPS5858108A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体混合物の分離方法に関し、さらに詳しくは
透過性の異なる膜を組合せて用いる液体混合物の分離法
に関する。
液体混合物の分離方法として最も広く実用化されている
技術の−っは蒸留法である。しかしながら蒸留法では液
体混合系によっては共沸混合物が生じて、それ以上の分
離ができないという問題がある。また比揮発度の小さい
混合物、加熱により重合や変性を起す物質を含む混合物
の分離に際しても蒸留法は好ましい方法とは言えず、こ
れらの問題を解決するには膜を用いた膜分離法が有利で
あろうと言われている。
高分子膜を用いて液体混合物を分離するプロセスは、か
なり以前から研究され、この分離プロセスはバーベバレ
ーション(pervaporation )プローhス
或いはRoO,(Reverse  Osmosis 
)プロセスとに大別される。前者のバーベバレーション
法ハ膜の一方に処理すべき液体を供給し、反対側を減圧
に保ち、透過し易い物質を蒸気として優先的に透過させ
る方法であり、後者のR10,法は原液側を加圧状態(
通常は数十気圧)に保ち、透過し易い物質を液体として
優先的に透過させる方法である。又膜分離工程を多段に
用いる方法も海水の淡水化等におりて多段膜処理として
知られている。
しかし従来の多段膜処理法は、海水等の溶液から特定の
溶質を同種の膜を用いて多段で処理し純水を得るという
目的のものであり、液体混合物から、成分液体を分離す
るという目的と、透過性の異なる異種の膜を組合せて用
いるという手段において全く異なるものである。
本発明者らは、液体混合物を効率よ膜分離する技術につ
き研究しておシ、すでに蒸留法と膜分離法の組合せ技術
については特願昭56−127429号として出願して
いる。本発明者らは、必要エネルギーの面から分析する
と、従来の蒸留法に匹敵する方法としては蒸留法と膜分
離法を組合せるものしかないものと考えていた。しかる
Kさらに検討を進めた結果、膜のみを組合せる技術によ
っても特定の膜の組合せとすることによシ、蒸留法に十
分対抗しつる効率をもつこと、及び別設に高性能の膜を
用いずに該技術が実施可能であることを見出し、本発明
を完成した。すなわち本発明は、(B成分)の少くとも
2成分からなる液体混合物を膜により分離する方法にお
いて、該液体混合物を第1の膜(圧膜)により主として
A成分を透過し主としてB成分をリジェクトし、第1の
膜の透過成分を主としてB成分を透過し主としてA成分
をリジェクトする第2の膜(進展)により、主としてA
成分をリジェクトするように一段又は多段処理して進展
の最終段からA成分を分離回収すると共に、第1の膜の
りジエクト成分を圧膜により主としてB成分ヲリジエク
トするように一段又は多段処理して圧膜の最終段がらB
成分を分離回収することを特徴とする液体混合物の分離
法であるう本発明で処理される液体混合物は極性に差の
ある液体の混合物であればいずれでもよく、その具体例
としては、エタノ−iv/水、メタノ−)V/酢酸メチ
〜、酢酸/水、酢酸メチル/水、アセトン/水、酢酸ビ
ニ/L//酢酸エチル、酢酸、/n−ブチルアセテート
、酢酸メチ/I//メタノール/水、60ビニA//メ
タノ−/L//水、エタノ−/I//水/ベ水上ベンゼ
ンあり、特にエタノ−A//水、メタノール/酢酸メチ
ル混合物が有利に使用できる。以下エタノール/水混合
物を例とし、第1図に基づいて説明する。
水(極性穴)/エタノー/L/(極性小)混合物を圧膜
を備えた膜分離装置1に導入し、主として水を透過しエ
タノールをリジェクトするように分画する。装置1から
の膜透過液(水音化/エタノ−μ)をライン2を通して
進展を備えた膜分離装置5に送り、装置5にて主として
エタノ−μを透過し、水をリジェクトするように分画す
る。装置3からの膜リジェクト液(水音化/エタノ−A
/)を次いで進展分離装置4.5に順次送り同様に分画
処理し、かくして進展分離装置の最終段5から、膜リジ
ェクト液として高濃度の水が分離回収される。装置5.
4.5からの膜透過液はエタノールを含むから、これは
それ以前の分離装置の供給ラインへ帰す・。第1図では
第1の膜分離装置へ帰しているが、これのみに限定はさ
れない。一方正膜分離装置1の膜リジェクト液(エタノ
−μ富化/水)はフィン6を通って次の正膜分離装置7
に送り、同様にエタノールをリジェクトするように分画
される。正膜分離装置からのりジェクト液をこのように
1段又は多段に圧膜で処理し、正膜分離装置の最終8.
7から膜リジェクト液として高濃度のエタノールが回収
される。正膜装置7からの膜透過液は水/エタノール混
合物であるので、その濃度が近い進展分*装置のいずれ
かの供給ラインへ送るのが望ましい。本例では装置3に
帰しているが、勿論これには限定されない。また正膜装
置7は一段しか示していないが、必要に応じて2段以上
設けることが可能である。本発明の特長の1つは、圧膜
及び進展と名付けた透過性の異なる膜を用いることであ
る。圧膜とは上述した如く、極性の大きい液体(A成分
)を主として透過する性能をもつものであり、活性層が
親水性高分子からなるものである。具体的には、ポリビ
ニルアルコ−y、ポリビニルピロリドン、ポリ−2−ヒ
ドロキンエチルメタクリレート、セルロース等又ハ、こ
れらを−成分とする共重合体及び、これらのボリマーと
他のポリマーとのブレンド物、グツ7)共重合体、ブロ
ック共重合体があシ、活性層としてのコーティング材料
としても用いることが可能である。
また逆狭とは、圧膜と逆の透過性をもつものであり、極
性の小さい液体(B成分ンを主として透過する性能の膜
であシ、活性層が疎水性高分子からなるものである。そ
の具体例は、シリコーン、酢酸ビニ〜〜塩化ビニリデン
共重合体等及び、これらのポリマーと他のポリマーとの
ブレンド物、グラフト共重合体、ブロック共重合体があ
シ、活性層としてのコーティング材料としても用いるこ
とが可能である 本発明で用いる圧膜、逆狭はいかなる構造のものでもよ
く、平膜、チューブラ膜、中空糸膜等の形縣のものが使
用できるが、中空糸膜がコンパクト性、耐圧性等にすぐ
れるので望ましい。又、膜の微細構造も均質膜、非対称
構造膜のいずれでもよく、上述した各種ポリマーからな
る単一組成の膜の他に、本出願人が別に開発している一
つの膜でその膜面により透過性の異なる複活性層膜を用
い、使用する膜面のちがいにより圧膜及び逆狭として使
用することもできる。かかる複活性層膜としては、ポリ
ビニルアルコ−lし系ポリマーを支持層及び活性層とし
その上にシリコン系の活性層を有するもの、上の構造と
逆のもの、セルロース系ポリマーを支持層及び活性層と
しその上にシリコン系又はフッ素系ポリマーの活性層を
有するもの。
上の構造と逆のもの等があり、親水性のポリマーの組合
せが各種使用できる。
本発明方法によれば、膜の分離糸数及びフラックス等の
膜性能に格別に高性能のものでなくとも十分に使用する
ことができ、従来液体混合物の膜分離はその目的のため
に高性能の膜を開発しなければ実用化できないとする考
えを覆すものである。
圧膜の分離係数は20以上、逆狭のそれは5〜50のも
ので実施することができる。以上から明らかなように本
発明の工業的価値は極めて大きいものである。
以上実施例により本発明を説明するが、これにより何ら
限定を受けるものではない。
実施例1 第1図に示すフローシーFにおいて膜分離装置1.7は
圧膜を、膜分離装置3.4.5は逆狭を含むものである
。この分離装置を用いてムからの含水率20重紘慢のエ
タノ−/L/200 #/brとBからの逆狭を透過し
たエタノール濃度か61.5重量−の水溶B s s、
 6 #/hrを併せてCよシ膜分離装置1に仕込み、
膜透過成分としてエタノ−!含量が11.8重量%の水
溶衣74.81g/br、膜リジェクト成分として含水
率が6.0重量−のエタノ−μを17 a、 a  #
/hrの割合で得る。膜リジェクト成分を膜分離装置7
により続いて処理し、膜透過成分としてエタノール含址
が47.6fi量−の水溶液17、6 kg/hr  
、膜リジェクト成分として99重量%の濃度のエタノ−
μを166.19/hrの割合で得る。膜分離装置1.
7のエタノ−〜濃度が18.6゜重量慢の膜透過成分?
2.4t9/hr を逆狭を含む膜分離装置3.4.5
により処理し、各々の装置における膜透過成分としてエ
タノール濃度が45.2.22.4.9.2重量%、流
量が27,5.15.5.1o、61g/hr の水溶
液を得、膜リジェクト成分として各々の装置におけるエ
タノ−μ濃度が7.4.2.7.1.0重量襲、流量が
65.0.49.5.38.9 k4/hrの水を得る
。膜分離装wIk1〜5における各々の必要スチーム量
は87.9.14.5.24.2.15.6.IL7に
4 /hr であった。
なお、バーベバレーションに用いた圧膜は透過性能が0
.21g/hr分離係数が100で、膜分離装置1.7
の膜面積が各々380.90n/のホローファイバー型
PVAMを用いた。又、逆狭は透過性能が0.1 kg
/hr  、膜分離係数が12で、膜分離装置5.4.
5の膜面積が280.160.106Wtのホローファ
イバー型シリコーン膜ヲ用いた。操作条件は原液側圧力
が100 Qwtlg、蒸気側圧力が100 mug 
、温度が52℃であった。
この方法による分離に必要なスチーム量は142.2に
9/hr で従来め蒸留分離よりもエネルギー的に有利
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施する1態様を示すフローシートで
ある。 特許出願人   株式会社 り フ 7代 理 人  
 弁理士 本 多  竪図面の浄書(内容に変更なし) 拠1図 ユタノール 手続補正書(方式p 昭和57年、遺11月9 日 特許庁長官島田春樹殿 1、事件の表示 特願昭56−156459号 2、発明の名称 B体混合物の膜分離法 3、補正をする番  事件との関係 特許邑願人倉敷市
酒津1621番地 (108)株式会社り ラ し 代表取締役 岡  林  次  男 4、代理 人 電話東京03 (27713182 5、抽圧命令の日付 7、補正の内容 願書、明#(書及び図面の浄書(内容に変更なし)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 極性の大きい液体(A成分)と極性の小さい液体(B成
    分)の少くとも2成分からなる液体混合物を膜によシ分
    屋する方法において、該液体混合物を第1の膜(正N)
    により主としてム成分を透過し主としてB成分をリジェ
    クトし、第一の膜の透過成分を主としてB成分を透過し
    主としてム成分をリジェクトする第2の膜(進展)によ
    シ、主としてA成分をリジェクトするように一段又は多
    段処理して進展の最終段からム成分を分離回収すると共
    に、第1の膜のりジエクト成分を正膜により主としてB
    成分をリジェクトするように一段又は多段処理して正膜
    の最終段からB成分を分離回収することを特徴とする液
    体混合物の膜分離法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63162002A (ja) * 1986-12-25 1988-07-05 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 有機液体の脱水装置
JP2013252478A (ja) * 2012-06-06 2013-12-19 Swing Corp 油分含有排水の処理方法及び処理装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52114577A (en) * 1976-03-24 1977-09-26 Toshiba Corp Gas separator

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