JPS5888003A - Separation of liquid mixture - Google Patents

Separation of liquid mixture

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JPS5888003A
JPS5888003A JP18301181A JP18301181A JPS5888003A JP S5888003 A JPS5888003 A JP S5888003A JP 18301181 A JP18301181 A JP 18301181A JP 18301181 A JP18301181 A JP 18301181A JP S5888003 A JPS5888003 A JP S5888003A
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separation
membrane
liquid mixture
polymer
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JP18301181A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Ukihashi
浮橋 寛
Tatsuro Asawa
浅輪 達郎
Masaaki Yamabe
山辺 正顕
Haruhisa Miyake
三宅 晴久
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Asahi Glass Co Ltd
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance coefficient of separation and a permeation amount per one process, by carrying out vapor separation by using a high molecular membrane with specific concn, of a carboxylic acid type functional group. CONSTITUTION:As a high molecular membrane used in separating and concentrating various org. liquid mixtures according to vapor separation, a copolymer consisting of a fluorinated olefin compound such as tetrafluoroethylene and fluorovinyl ether such as CF2=CFOCF2CF(CF2)O(CF2)3 COOCH3 or CF2= CFO-(CF2)OCF(CF3)COOCH3 is used. When a mixed liquid such as water/isopropanol or water/ethanol is separated according to vapor separation by using said high molecular membrane, high coefficient of separation and a high permeation amount are shown.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくとも有機液体をその構成成分の一つと
する液体混合物C以下、有機液体混合物と略記する)を
、特定の高分子膜を用いてパーベーパレーションにより
分離又は濃Mする方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a method for separating or separating liquid mixtures (hereinafter abbreviated as organic liquid mixtures) containing at least an organic liquid as one of their constituents by pervaporation using a specific polymer membrane. This article relates to a method for making deep M.

多孔質でない均一な高分子膜を用いて有機液体混合物を
分離するプロセスは、従来より米国特許第295550
2号明細書などに教示されている。この分離プロタスは
、一般に膜を用いたパーベーパレーションプロセスと呼
ハれ、高分子膜の一次側(高圧側)に処理すべき液体を
供給し、透過し易い物質を二次側(低圧側)に蒸気とし
て優先的に透過させる方法である。この膜分離法は、従
来簡単な方法では分離できなかった液体混合物、例えば
共沸混合物、沸点が近接した比揮発度の小さい混合物系
、加熱によって重合や変性を起す物質を含む混合物を分
離又は濃縮する新しい方法として注目されている。
A process for separating organic liquid mixtures using non-porous, uniform polymeric membranes has been previously described in U.S. Pat.
This is taught in Specification No. 2, etc. This separation process is generally called a pervaporation process using a membrane.The liquid to be treated is supplied to the primary side (high pressure side) of the polymer membrane, and the easily permeable substances are transferred to the secondary side (low pressure side). This is a method of preferentially transmitting it as vapor. This membrane separation method separates or concentrates liquid mixtures that could not be separated using conventional simple methods, such as azeotropic mixtures, mixtures with close boiling points and low relative volatility, and mixtures containing substances that polymerize or modify when heated. It is attracting attention as a new way to do so.

従来、このような分離方法に用いられる高分子膜として
は、ポリエチレン、ポリプルピレン、セルロース系高分
子物質、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリエス
テル、ポリスチレン。
Conventionally, polymer membranes used in such separation methods include polyethylene, polypropylene, cellulose-based polymer substances, polyacrylonitrile, polyamide, polyester, and polystyrene.

ポリテトラフルオルエチレン又はこれらの共重合体から
なる膜が知られている。しかしながら。
Membranes made of polytetrafluoroethylene or copolymers thereof are known. however.

かkる膜を用いてパーベーパレーションにより有機液体
混合物を分離する場合には、実用上次の如き難点が認め
られる。即ち、 (1)有機液体混合物が高分0子膜を1回通過すること
による濃縮の割合(分離係数αAB )が小さいため、
目的とする濃度まで濃縮又は分離するためには、非常に
無数の膜を通過させなければならない。一般に、分離係
数αABは次の如きである。
When an organic liquid mixture is separated by pervaporation using such a membrane, the following practical difficulties are recognized. That is, (1) the concentration ratio (separation coefficient αAB) caused by the organic liquid mixture passing through the polymer membrane once is small;
In order to concentrate or separate to the desired concentration, it must be passed through an extremely large number of membranes. Generally, the separation coefficient αAB is as follows.

(2)有機液体混合物が高分子膜を通過する透過量(一
般に、単位膜表面積、単位膜厚及び単位時間当りの透過
量で表示する)が小さいため、厚を極端に薄(しなけれ
ばならない。従って、前者の場合には装置設備コストが
過大になり、後者の場合には膜の強度、耐久性に問題が
生じる。
(2) Since the amount of permeation of an organic liquid mixture through a polymer membrane (generally expressed as the amount of permeation per unit membrane surface area, unit membrane thickness, and unit time) is small, the thickness must be extremely thin. Therefore, in the former case, the equipment cost becomes excessive, and in the latter case, problems arise in the strength and durability of the membrane.

而して、前記の改良プロセスとして、高分子基体にスル
ホン酸基などを結合させた高分子膜を用いる方法、特定
のポリアミド膜を用いる方失、アイオノマー系高分子膜
を用いる方法などが、特開昭52−111888号公報
、同52−111889号公報、同54−55278号
公報、同54−33279号公報などに開示されている
As the above-mentioned improved process, there are a method using a polymer membrane in which sulfonic acid groups etc. are bonded to a polymer base, a method using a specific polyamide membrane, a method using an ionomer polymer membrane, etc. It is disclosed in JP-A-52-111888, JP-A-52-111889, JP-A-54-55278, JP-A-54-33279, and the like.

本発明者は、パーベーパレーションによす各種有機液体
混合物を分離又は濃縮する手段について、種々の研究、
検討を重ねた結果、テトラフルオルエチレンの如きフッ
ー素化オレフィン化合物とカルボン酸型官能基を有する
特定のフルオロビニルエーテルとの共重合体からなる特
定カルボン酸型官能基濃度の高分子膜が、前記難点を解
消し得ることを見出した。
The present inventor has conducted various studies on means for separating or concentrating various organic liquid mixtures by pervaporation.
As a result of repeated studies, a polymer film with a specific carboxylic acid type functional group concentration made of a copolymer of a fluorinated olefin compound such as tetrafluoroethylene and a specific fluorovinyl ether having a carboxylic acid type functional group was found to have a specific carboxylic acid type functional group concentration. We have found that the problem can be overcome.

即ち、本発明は、少なくとも有機液体をその構成成分の
一つとする液体混合物を、フッ素化オレフィン化合物と
一般式 %式% の整数であり、Eとnが同時に0になることはなく、x
、 x’、X′は−F又は−CFsであり、Aは−CN
 、 −COF 、 −COOH,−COOR’ 、−
C004M又は−CONfRIであり、R1は炭素数1
〜20個のアルキル基、M ハ金属H子又G!−NnI
R”vn’、X Gf M ]i子価数であり、B* 
、 R)、R4、R1、R“及びR7は水素原子又は1
1の一つである)で表わされるフルオロビニルエーテル
との少な(とも二成分の共重合体がらなり、そのイオン
交換容量が0.01〜5ミリ当量/9乾燥樹脂である高
分子膜を用いて、パーベーパレーションによって分離す
ることを特徴とする液体混合物の分離方法を新規に提供
するものである。
That is, the present invention provides a liquid mixture having at least an organic liquid as one of its components, a fluorinated olefin compound, and an integer of the general formula %, where E and n are never 0 at the same time, and x
, x', X' are -F or -CFs, A is -CN
, -COF, -COOH, -COOR', -
C004M or -CONfRI, R1 has 1 carbon number
~20 alkyl groups, M Ha metal H Shimata G! -NnI
R"vn', X Gf M ]i valence number, B*
, R), R4, R1, R" and R7 are hydrogen atoms or 1
Using a polymer membrane consisting of a two-component copolymer with a fluorovinyl ether represented by The present invention provides a novel method for separating a liquid mixture, which is characterized by separation by pervaporation.

本発明において、特定の高分子膜を構成する)/Lオp
ビニルエーテルは、前記の如< 一般式%式% わされる化合物である。特にAは、カルボン酸型官能基
であり、即ち−COOH、−COO・÷V又は加水分解
によりこれらの基に転化しうるーCN 、 −COF、
−COOR’ 、−CONR”R”などの官能基である
ことが重要である。Mはアルカリ金属、アルカリ土類金
属などの金属原子又は−N84R”R@R1、XはMの
原子価数、Hlは炭素数1〜20のアルキル基、R″、
VRl、P、R・及びR1は水素原子又はR1である。
In the present invention, the specific polymer membrane is composed of
Vinyl ether is a compound represented by the general formula % as described above. In particular, A is a carboxylic acid type functional group, i.e. -COOH, -COO.÷V or -CN, -COF, which can be converted into these groups by hydrolysis.
It is important that it is a functional group such as -COOR' or -CONR"R". M is a metal atom such as an alkali metal or alkaline earth metal or -N84R"R@R1, X is the valence number of M, Hl is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, R",
VRl, P, R. and R1 are hydrogen atoms or R1.

そして、l、 m、 n、 X、 X’ 、 X’は前
記の通りであるが。
And, l, m, n, X, X', and X' are as described above.

なかでもlは0〜1、mは0〜5、nは0〜1が好適で
ある。か〜る好ましい具体例としては、cF、 =CF
OCF10F(CF、 )OCF、 CF、 CF、 
cooCH,、Crt =CFO(0% )I 0CF
(CFB )COOCH3゜CF2 =CFO(CF、
 )、 0CF(CF、 )COOCH,、CF、 =
CFOCPI L?1l(CF、 )oclP、 cF
’、 cot 。
Among these, preferably l is 0-1, m is 0-5, and n is 0-1. As a preferable specific example, cF, =CF
OCF10F(CF, )OCF, CF, CF,
cooCH,, Crt = CFO (0%) I 0CF
(CFB)COOCH3゜CF2 =CFO(CF,
), 0CF(CF, )COOCH,, CF, =
CFOCPI L? 1l(CF, )oclP, cF
', cot.

CF、 =cFoci!、 CF(CF、 )OCF、
 (CF、 )COF 。
CF, =cFoci! , CF(CF, )OCF,
(CF, )COF.

などが挙げられる。Examples include.

一方、本発明で使用されるフッ素化オレフィン化合物と
しては、好ましくは一般式CF、=CYY’(但し、Y
及び7は−に−CI、−F又は−CF、である)で表わ
され、その代表例としては、テトラフルオロエチレン、
クロロトリフルオルエチレン、六弗化プロピレン、三弗
化エチレン、弗化ビニリデン、弗化ビニルなどが例示さ
れる。なかでも、パーフルオロオレフィン化合物が好ま
しく、特にテトラフルオロエチレンが好適である。
On the other hand, the fluorinated olefin compound used in the present invention preferably has the general formula CF, =CYY' (however, Y
and 7 is -CI, -F or -CF, and representative examples thereof include tetrafluoroethylene,
Examples include chlorotrifluoroethylene, propylene hexafluoride, ethylene trifluoride, vinylidene fluoride, and vinyl fluoride. Among these, perfluoroolefin compounds are preferred, and tetrafluoroethylene is particularly preferred.

本発明においては、前記の如き特定のカルボン酸型官能
基を有する含フツ素共重合体(以下、カルボン酸型フッ
素樹脂と略記する)の構成単位として、前記のフッ素化
オレフィン化合物や7 ルt qビニルエーテルのそれ
ぞれを二種以上で使用することもでき、また、これらの
他に、他の成分、例えばエチレン、プロピレン、イソブ
チレンの如きオレフィン化合物、  CF、 mcFO
Q(Qは炭素数1〜10のパーフルオロフルキル基を示
す)の如きフルオロビニルエーテル、CF、ゴF−CF
、:CF、 、 CF、 =cto(cr、 )、〜4
0CFばF倉 の如きジビニルモノマー、更にはスルホ
ン酸型官能基を有する官能性単量体やカルホン酸型官能
基を有する前記以外の官能性単量体などの一種又は二種
以上を併用することもできる。
In the present invention, the above-mentioned fluorinated olefin compounds and 7-rut It is also possible to use two or more of each of the qvinyl ethers, and in addition to these, other components such as olefin compounds such as ethylene, propylene, and isobutylene, CF, mcFO
Fluorovinyl ethers such as Q (Q represents a perfluorofurkyl group having 1 to 10 carbon atoms), CF, GoF-CF
, :CF, , CF, =cto(cr, ), ~4
Divinyl monomers such as 0CF and FK, as well as functional monomers having a sulfonic acid type functional group and functional monomers other than those mentioned above having a carbonic acid type functional group, can be used in combination. You can also do it.

本発明において、カルボン酸型フッ素樹脂のカルホン増
型官能基の含有量は、広範囲にわたって採用されるが、
好適な実施態様では、後述のイオン交換容量で0.01
〜3ミリ当量/グラム乾燥樹脂という広い範囲から選定
される0該イ!ン交換容量は、好ましくは0.1〜2.
2 ミIJ当量/グラム乾燥樹脂程度が採用される。ま
た、カルホン酸型フッ素樹脂の分子量は、高分子膜とし
ての機械的強度の面から、後述のT、の値で表示すると
、50℃以上、好ましくは70〜300℃程度とするの
が好適である。
In the present invention, the content of the calphone enhancing functional group in the carboxylic acid type fluororesin can be adopted over a wide range;
In a preferred embodiment, the ion exchange capacity described below is 0.01.
Selected from a wide range of ~3 milliequivalents/gram dry resin! The exchange capacity is preferably 0.1 to 2.
Approximately 2 mm IJ equivalent/gram dry resin is adopted. In addition, from the viewpoint of mechanical strength as a polymer membrane, the molecular weight of the carbonic acid type fluororesin is preferably 50°C or higher, preferably about 70 to 300°C when expressed as the value of T, which will be described later. be.

本明細中において、  rtQJなる言葉は、次のよう
に定義されるものである。即ち、重合体の分子量に関係
する容量流速100md/秒を示す温度がTQと定義さ
れる。こ〜において容量流速は1重合体としてカルホン
酸型官能基を一〇〇〇〇Hs基としたものを使用し、該
重合体を30kg/d加圧下、一定温度の経1酊、長さ
2 inのオリフィスから熔融流出せしめ、流出する重
合体量を−7秒の単位で示したものである。また、「イ
オン交換容量」は次のようにして求めた。即ち、カルボ
ン酸型官能基を−Cool基としたカルボン酸型フッ素
樹脂を、1NのHCI中で60℃、5時間放置し、完全
にH型に転換し、MCIが残存しないように水で充分洗
浄した。その後、このH型の樹脂0.52を、0.1N
のNaOH2!Sm1K水25tnlを加えてなる溶液
中に、室温で2日間静置した。次いで樹脂を取り出して
、溶液中のNaOHの童を0.1NのHCIで逆滴定す
ることにより求めるものである。
In this specification, the term rtQJ is defined as follows. That is, the temperature at which the volume flow rate is 100 md/sec, which is related to the molecular weight of the polymer, is defined as TQ. In this case, the volumetric flow rate was determined by using a polymer with a carbonic acid type functional group of 10,000 Hs, and applying the polymer under a pressure of 30 kg/d, at a constant temperature for 1 hour, and for a length of 2 The amount of polymer melted and flowed out from the in orifice is shown in units of -7 seconds. In addition, "ion exchange capacity" was determined as follows. That is, a carboxylic acid-type fluororesin whose carboxylic acid-type functional group is a -Cool group is left in 1N HCI at 60°C for 5 hours to completely convert it to H-type, and then it is thoroughly washed with water so that no MCI remains. Washed. After that, this H-type resin 0.52 was added to 0.1N
NaOH2! It was left standing at room temperature for 2 days in a solution prepared by adding 25 tnl of Sm1K water. Next, the resin is taken out and the concentration of NaOH in the solution is determined by back titration with 0.1N HCI.

本発明において、カルボン酸型フッ素樹脂中にオケる特
定のフルオロビニルエーテルの含有量は、得られる高分
子膜のイオン交換容量と関係するので、通常はポリマー
中含有量で1〜50モルチ、好ましくは2〜40モルチ
程度の範囲から選定される。そして、か〜る共重合体を
製造する共重合手段としては、種々のものがあり。
In the present invention, the content of the specific fluorovinyl ether in the carboxylic acid type fluororesin is related to the ion exchange capacity of the obtained polymer membrane, so the content in the polymer is usually 1 to 50 molt, preferably It is selected from a range of about 2 to 40 molti. There are various copolymerization methods for producing such copolymers.

例えば不活性有機溶媒又は水性溶媒を使用し又は使用せ
ずに、パーオキシ化合物、アゾ化合物、紫外線、電離性
放射線の如き重合開始源の作用の下に行なうなどの公知
の手段が採用できる。
For example, known means can be employed, such as carrying out the polymerization under the action of a polymerization initiator such as a peroxy compound, an azo compound, ultraviolet light, or ionizing radiation, with or without the use of an inert organic solvent or an aqueous solvent.

例えば特公昭4B−2223号公報、特公昭48−20
788号公報、特公昭48−41942号公報に記載さ
れる方法によって実施できる。重合方式としでも塊状重
合、溶液重合、懸濁重合などの各種の方式が採用できる
For example, Japanese Patent Publication No. 4B-2223, Japanese Patent Publication No. 48-20
It can be carried out by the method described in Japanese Patent Publication No. 788 and Japanese Patent Publication No. 48-41942. Various polymerization methods such as bulk polymerization, solution polymerization, and suspension polymerization can be employed.

本発明のカルボン酸型フッ素樹脂は、グラフト共重合体
又はブロック共重合体でもよいが、官能基が共重合体中
に均一に分散され、均一なイオン交換容量を有する高分
子膜が得られる点で、前記各単量体化合物の相互を直接
共重合させて得られた共重合体が特に好ましい。
The carboxylic acid type fluororesin of the present invention may be a graft copolymer or a block copolymer, but the point is that the functional groups are uniformly dispersed in the copolymer, and a polymer membrane having a uniform ion exchange capacity can be obtained. Particularly preferred are copolymers obtained by directly copolymerizing the above monomer compounds.

前記の如きカルボン酸型フッ素樹脂から膜を製造する手
段も既知の任意の手段1例えばプレス成型、ロール成型
、押出し成型、溶液流延法、ディスバージラン成型又は
粉末成型などにより行なわれる。
The means for producing a membrane from the carboxylic acid type fluororesin as described above may be carried out by any known means such as press molding, roll molding, extrusion molding, solution casting, disverge run molding or powder molding.

本発明のカルホン酸型フッ素樹脂の膜は、必要に応じて
製膜時にポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィ
ンの重合体、好ましくはポリテトラフルオルエチレン、
エチレンとテトラフルオロエチレンとの共重合体などの
含弗素重合体をブレンドして成型することもでき、又は
これらの重合体からなる布、ネットなどの織物、不織布
或いは多孔性フィルムからなる支持体により共重合体を
支持せしめて膜を補強せしめることができる。
The carbonic acid type fluororesin membrane of the present invention may be formed using an olefin polymer such as polyethylene or polypropylene, preferably polytetrafluoroethylene, or
It can also be molded by blending a fluorine-containing polymer such as a copolymer of ethylene and tetrafluoroethylene, or by using a support made of cloth, net, or other woven fabric, nonwoven fabric, or porous film made of these polymers. Copolymers can be supported to strengthen the membrane.

本発明で使用するカルボン酸型フッ素樹脂からなる高分
子膜は、非多孔質の均一膜であり。
The polymer membrane made of carboxylic acid type fluororesin used in the present invention is a non-porous, uniform membrane.

その膜厚は1〜250ミクロン、好ましくは5〜180
ミクロン程度が採用される。膜厚が余りに薄くなると、
膜の強度が不足するか耐久性が不充分となる。また、膜
厚が余りに厚い場合には、液体混合物の透過量が小さく
なって実用的でない。高分子膜の形状は、通常は平膜と
して用いるが、その他例えば円筒状又は中空繊維状など
の形状にして表面積を太き(して用いることもできる。
The film thickness is 1 to 250 microns, preferably 5 to 180 microns.
The micron level is adopted. If the film thickness becomes too thin,
The strength of the membrane is insufficient or its durability is insufficient. Furthermore, if the membrane is too thick, the amount of permeation of the liquid mixture becomes small, making it impractical. The shape of the polymer membrane is usually a flat membrane, but it can also be used in other shapes such as a cylindrical shape or a hollow fiber shape to increase the surface area.

更に、膜内に布状物など補強材を埋め込んだり、あるい
は多孔質補強体上に膜を積層するなどの、各種補強手段
を適用しても良い。
Furthermore, various reinforcing means may be applied, such as embedding a reinforcing material such as a cloth in the membrane, or laminating the membrane on a porous reinforcing body.

本発明方法は、前述のカルボン酸型フッ素樹脂膜で、−
次室と二次室に仕切られた装置を使用して実施される。
The method of the present invention uses the above-mentioned carboxylic acid type fluororesin membrane, -
It is carried out using a device that is divided into a secondary chamber and a secondary chamber.

−次室には分離又は濃縮しようとする有機液体混合物を
液状で入れ、一方二次室は適当な方法で減圧にするか、
又は他の液体もしくは気体を循環する。このようにして
、有機液体混合物を高分子膜に透過せしめてバーペーパ
レージ冒ンにより分離又は濃縮する。−次室の内部の液
体は、外部循環や内部循環したり、−次室の内部に適当
な攪拌装置を設けて攪拌したりするのが好ましい。特定
の高分子膜は、適当な方法で一次室と二次室とを仕切る
ように保持されるが1例えば補強用の多孔板などでサポ
ートすると耐久性などの点で有利である。−次室より高
分子膜を透過した物質は、二次室から取り出して捕集す
る。そして、通常は適当な加熱装置、例えば加熱ジャケ
ットなどにより、−次室及び/又は二次室を適宜加熱す
るのが望ましい。
- the next chamber contains the organic liquid mixture to be separated or concentrated in liquid form, while the secondary chamber is reduced in pressure by a suitable method;
or circulating other liquids or gases. In this way, the organic liquid mixture is permeated through the polymer membrane and separated or concentrated by bar paper evaporation. - The liquid inside the next chamber is preferably circulated externally or internally, or - agitated by providing a suitable stirring device inside the next chamber. The specific polymer membrane is held in a suitable manner to partition the primary chamber and the secondary chamber, but it is advantageous in terms of durability if it is supported by, for example, a perforated reinforcing plate. - Substances that permeate the polymer membrane from the next chamber are taken out from the second chamber and collected. It is usually desirable to appropriately heat the secondary chamber and/or the secondary chamber using a suitable heating device, such as a heating jacket.

本発明の分離方法は、広範囲にわたる温度のもとで実施
され、・通常は0〜200℃、好ましくは室温〜100
℃程度の範囲から選定される。
The separation method of the present invention is carried out over a wide range of temperatures, typically from 0 to 200°C, preferably from room temperature to 100°C.
Selected from a range of approximately ℃.

余りに高温度では高分子膜の形状保持に問題が生じ、ま
た余りに低温度では液体の透過量が小さくなる。一般的
には、高温度で透過量を大にすることができるが、膜透
過による濃縮割合(分離係数)は小さくなる。また、採
用可能な圧力範囲は、通常真空〜100kg/crI、
好ましくは真空〜30′Kg/crl程度であり、余り
に高圧では高分子膜の形状保持が困難となる。
If the temperature is too high, problems will arise in maintaining the shape of the polymer membrane, and if the temperature is too low, the amount of liquid permeated will be small. Generally, the amount of permeation can be increased at high temperatures, but the concentration ratio (separation coefficient) due to membrane permeation becomes smaller. In addition, the applicable pressure range is normal vacuum to 100 kg/crI,
Preferably, the pressure is from vacuum to about 30'Kg/crl; if the pressure is too high, it becomes difficult to maintain the shape of the polymer membrane.

本発明方法で分離できる有機液体混合物としては、種々
の組合せのものが挙げられ1例えば共沸点が存在するた
めに通常の蒸留方法では分離できない有機物質の混合物
、沸点が相互に近接しているために蒸留分離が非常に難
しい有機物質の混合物などの場合に4IK有効である。
The organic liquid mixtures that can be separated by the method of the present invention include various combinations.For example, mixtures of organic substances that cannot be separated by normal distillation methods due to the presence of azeotropic points, and mixtures of organic substances that cannot be separated by ordinary distillation methods because their boiling points are close to each other. 4IK is effective in cases such as mixtures of organic substances that are extremely difficult to separate by distillation.

また、有機液体混合物は、その全てが相互に均一に溶解
していても良いし、一部が溶解度を超えて析出し懸濁状
態になっていてもかまわない。
Further, the organic liquid mixture may be entirely dissolved in each other uniformly, or a part of the organic liquid mixture may exceed the solubility and precipitate into a suspended state.

1こだし、有機液体混合物は、その混合状態で、前記の
実施温度範囲内において、常圧もしくは採用圧力範囲内
で、液状であることが必要である。
However, the organic liquid mixture needs to be in a liquid state in its mixed state within the above-mentioned operating temperature range and at normal pressure or within the employed pressure range.

か−・る有機液体混合物を例示すれば、共沸点が存在す
る混合物としてベンゼン/シクロヘキサン、ベンゼン/
n−ヘキサン、メタノ−)V7セトン、ベンゼン/メタ
ノール、アセトン/りppホルムなどの有機物質相互の
混合物;水/イソプロパ4−ル、水/エタノール、 水
/ n−プpパノール、水/71Jルアルコール、水/
2−メトキシエタノール、水/イソブタノール、水/n
−ブタノール、水/2−ブタノール、没フルフリルアル
コール、水/ n−ペンタノール、水/2−ペンタノー
ル1.水/4−メチル−1−7タ/−ルなどの水/アル
コール系混合物;叔テトラヒドロフラン、水/ジオキサ
ン、水/メチルエチルケトンなどの水/有機溶剤系混合
物などが挙げられる。
Examples of such organic liquid mixtures include benzene/cyclohexane and benzene/cyclohexane, which have an azeotropic point.
Mixtures of organic substances such as n-hexane, methanol) V7 setone, benzene/methanol, acetone/repp-form; water/isopropyl, water/ethanol, water/n-p-panol, water/71Jl alcohol, water/
2-methoxyethanol, water/isobutanol, water/n
-Butanol, water/2-butanol, diluted furfuryl alcohol, water/n-pentanol, water/2-pentanol 1. Examples include water/alcohol mixtures such as water/4-methyl-1-7 tar/water; water/organic solvent mixtures such as tetrahydrofuran, water/dioxane, and water/methyl ethyl ketone.

また、沸点が相互に近接している混合物としては、エチ
ルベンゼン/スチレン、p−クロル−エチルベンゼン/
p−クロルスチレン、トルエン/メチルシクロヘキサン
、ブタジェン/ブテン類、ブタジェン/ブタン類、n−
ブテン/1−ブテンなどが挙げられる。その他、水/グ
リセリン、水/グリコール類、水/プロピレンクロルヒ
ドリン、水/プロピレンジクロルヒドリン、水/エピク
ロルヒドリン、水/ヒドラジンなど、あるいは異性体混
合物なども例示され得る。
In addition, mixtures with boiling points close to each other include ethylbenzene/styrene, p-chloro-ethylbenzene/
p-Chlorstyrene, toluene/methylcyclohexane, butadiene/butenes, butadiene/butanes, n-
Examples include butene/1-butene. Other examples include water/glycerin, water/glycols, water/propylene chlorohydrin, water/propylene dichlorohydrin, water/epichlorohydrin, water/hydrazine, and isomer mixtures.

更に、これらの混合物は、前記の如き二成分系ばかりで
なく、三成分系以上の多成分系であっても、本発明方法
が適用され得る。勿論5本発明方法は、例えば有機液体
を含む廃水の如き有機物質と無機物質を含む混合物に対
しても適用され得る。
Furthermore, the method of the present invention can be applied to these mixtures not only in the above two-component systems but also in multi-component systems, such as ternary or more. Of course, the method of the invention can also be applied to mixtures containing organic and inorganic substances, such as wastewater containing organic liquids.

そして、処理すべき液体混合物の混合割合は任意の範囲
で変更可能であるが、一般的にはその割合が等景況合物
に近いほど濃縮の割合は大きくなる。高分子膜を1回通
過させる(−膜濃縮)だけでは所望の純度が得られない
場合は、同様の装置を多数回通過させて(多段濃縮)、
有機液体混合物を所望程度まで濃縮又は分離することも
できる。
The mixing ratio of the liquid mixture to be treated can be changed within an arbitrary range, but in general, the closer the ratio is to the equivalent situation, the higher the concentration ratio will be. If the desired purity cannot be obtained by passing through a polymer membrane once (-membrane concentration), pass it through a similar device multiple times (multi-stage concentration).
It is also possible to concentrate or separate the organic liquid mixture to the desired degree.

以下に本発明の実施例について更に具体的に説明するが
、か〜る説明によって本発明が何ら限定されるものでな
いことは勿論である。
Examples of the present invention will be described in more detail below, but it goes without saying that the present invention is not limited to the above description.

処施例1゜ 200m1のステンレス製耐圧反応容器に、CF、 =
CFOCF、 CF(CF、 )O(CFI )S C
00CToとトリクロロトリフルオロエタン及び触媒と
してアゾビスイソブチロニトリルを仕込んだ。液体窒素
で充分脱気した後、反応容器を70℃として、テトラフ
ルオロエチレンを仕込んで共重合を行なわしめ、白色の
共重合体を得た。
Processing Example 1 In a 200 m1 stainless steel pressure-resistant reaction vessel, CF =
CFOCF, CF(CF, )O(CFI)SC
00CTo, trichlorotrifluoroethane, and azobisisobutyronitrile as a catalyst were charged. After sufficiently degassing with liquid nitrogen, the reaction vessel was heated to 70°C, and tetrafluoroethylene was charged to carry out copolymerization to obtain a white copolymer.

該共重合体を200℃でプレス成形し、厚さ100μの
フィルムとした後、苛性ソーIで加水分解し、純水中9
0℃、16時間処理した後、70℃で24時間乾燥して
イオン交換容量0.95m・q/lの膜を得た。鉄膜を
用いてノ(−ペーノ(レージ1ンにより水とインプルパ
ノールの混合液(イソプロパツール/水= 82/1B
、重量比)を分離した。温度40℃、透過側圧力10−
’mHg&cおいて得られた水のイソプロ/(ノールに
対する分離係数は2.51であり、透過量は285f/
m”・hrであった。
The copolymer was press-molded at 200°C to form a film with a thickness of 100μ, and then hydrolyzed with a caustic saw I and soaked in pure water at 90°C.
After treatment at 0°C for 16 hours, it was dried at 70°C for 24 hours to obtain a membrane with an ion exchange capacity of 0.95 m·q/l. A mixture of water and inpurpanol (isopropanol/water = 82/1B) was prepared using an iron membrane.
, weight ratio) were separated. Temperature 40℃, permeate side pressure 10-
The separation coefficient for isopro/(nol) of water obtained at
It was m”・hr.

実′施例2゜ cr、<to(CF、 )I 0CF(clF、 )C
OOCR,をCF、 =CFOC% CF(CIPs)
O(CF、)s C00CHsのかわりに仕込んだ以外
は、実施例1と同様の条件で反応を行なわしめた。20
時間後にイオン交換容量1.15m5q/f  のポリ
マーが得られた。
Example 2゜cr, <to(CF, )I 0CF(clF, )C
OOCR, CF, =CFOC% CF (CIPs)
The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1, except that O(CF,)sC00CHs was used instead. 20
After hours, a polymer with an ion exchange capacity of 1.15 m5q/f was obtained.

骸ホリマーを200℃でプレス成形し、厚さ100μの
フィルムとした。該フィルムを苛性ソーj中で加水分解
した後、塩酸中で官能基を−Cool型とし、純水中9
0℃、16時間処理し70℃で24時間乾燥させた。鉄
膜を用いて/<ベーバレーションにより、水とエタノー
ルの混合液(エタノール/水=94/6、重量比)を分
離L タ。40℃、10−’mugにおいて得られた水
のエタノールに対する分離係数は5.75であC)、透
過量は753f/m”hrであった。
The skeleton polymer was press-molded at 200°C to form a film with a thickness of 100μ. After hydrolyzing the film in a caustic saw, the functional groups were changed to -Cool type in hydrochloric acid, and the film was dissolved in pure water at 9%.
It was treated at 0°C for 16 hours and dried at 70°C for 24 hours. Separate a mixture of water and ethanol (ethanol/water = 94/6, weight ratio) using an iron membrane/by vaporization. The separation coefficient of the water obtained with respect to ethanol at 40° C. and 10 μg was 5.75 (C), and the permeation amount was 753 f/m”hr.

手続補正書彷式) 昭和57年 4月乙日 特許庁長官 島田春樹殿 1、事件の表示 昭和56年特許願第183011号 2、発明の名称 液体混合物の分離方法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所  東京都千代田区丸の内二丁目1番2号氏名 (
004)旭硝子株式会社 6、補正により増加する発明の数   なし7、補正の
対象   明細書
Procedural amendment form) April 1980, Director General of the Patent Office Haruki Shimada 1, Indication of the case 1983 Patent Application No. 183011 2, Name of the invention Method for separating liquid mixtures 3, Person making the amendment Case and Relationship Patent applicant address 2-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Name (
004) Asahi Glass Co., Ltd. 6. Number of inventions increased by amendment None 7. Subject of amendment Specification

Claims (1)

【特許請求の範囲】 少なくとも有機液体をその構成成分の一つとする液体混
合物を、フッ素化オレフィン化合物と一般式CF* =
CF−()−Crt *CFI OCF、 fCF灼テ
CFm 0CFX”r。 −h (但し、lは0〜5、mは0〜6、nは0〜4の
整数であり、lとnが同時に0になることはなり%x、
x′、x″は−r又は−〇F、であり、Aは−CN 、
 −COF、 −COOH、−COOR’ 、−Coo
−YM又は−CONII” R”であり、R1は炭素数
1〜20個のフルキル基、Mは金属原子又は−NR’R
”R”R’、Xは輩の原子価数であり、R1,R′、R
4、R″、R・及びVは水素原子又はBlの一つである
)で表わされるフルオロビニルエーテルとの少なくとも
二成分の共重合体からなり、そのイオン交換容量が0.
01〜3ミリ当量/9乾燥樹脂である高分子膜を用いて
、パーベーパレーションによって分離することを特徴と
する液体混合物の分離方法。
[Claims] A liquid mixture having at least an organic liquid as one of its constituents is a fluorinated olefin compound and a compound of the general formula CF* =
CF-()-Crt *CFI OCF, fCF Burnt CFm 0CFX"r. -h (However, l is an integer from 0 to 5, m is 0 to 6, n is an integer from 0 to 4, and l and n are %x will never be 0,
x', x'' are -r or -〇F, A is -CN,
-COF, -COOH, -COOR', -Coo
-YM or -CONII"R", R1 is a furkyl group having 1 to 20 carbon atoms, M is a metal atom or -NR'R
"R"R', X is the valence number of the former, R1, R', R
4, R'', R. and V are hydrogen atoms or Bl), and the ion exchange capacity thereof is 0.
A method for separating a liquid mixture, characterized in that the separation is carried out by pervaporation using a polymer membrane of 01 to 3 milliequivalents/9 dry resin.
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