JPS5888008A - 液体混合物の分離方法 - Google Patents
液体混合物の分離方法Info
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- JPS5888008A JPS5888008A JP18552881A JP18552881A JPS5888008A JP S5888008 A JPS5888008 A JP S5888008A JP 18552881 A JP18552881 A JP 18552881A JP 18552881 A JP18552881 A JP 18552881A JP S5888008 A JPS5888008 A JP S5888008A
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- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
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。
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、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（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
分離又は濃縮する方法に関する。
する液体混合物（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
分離又は濃縮する方法に関する。
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２９５３５０
２号明細書などに教示されている。この分離プロセスは
、一般に膜を用いたパーベーパレーションプロセスと呼
ばれ、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。
分離するプロセスは、従来より米国特許第２９５３５０
２号明細書などに教示されている。この分離プロセスは
、一般に膜を用いたパーベーパレーションプロセスと呼
ばれ、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。
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、ポリプロピレン、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、ポリテトラフルオロエチレン又は
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、か〜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、 ＋１１ 有機液体混合物が高分子膜を１回通過するこ
とによる濃縮の割合（分離係数”ＡＢ ）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
に多数の膜を通過させなければならない。一般に、分離
係数”ＡＢは次の如きである。
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、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、ポリテトラフルオロエチレン又は
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、か〜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、 ＋１１ 有機液体混合物が高分子膜を１回通過するこ
とによる濃縮の割合（分離係数”ＡＢ ）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
に多数の膜を通過させなければならない。一般に、分離
係数”ＡＢは次の如きである。
（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、膜表面積を非常に大きく
するか、高分子膜の膜厚を極端に薄くしなければならな
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。
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、膜表面積を非常に大きく
するか、高分子膜の膜厚を極端に薄くしなければならな
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。
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法、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５４−３３２７８号
公報、同５４−５５２７９号公報などに開示されている
。
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法、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５４−３３２７８号
公報、同５４−５５２７９号公報などに開示されている
。
本発明者は、パーベーパレーションにより各種有機液体
混合物を分離又は濃縮する手段について１種々の研究、
検討を重ねた結果、テトラフルオロエチレンとカルボン
酸型官能基を有するバーフルオルビニルエーテルとの共
重合体の如きカルボン酸型官能基を有するフッ鷹樹脂か
らなり且つ特定の透水量を有する高分子膜が、前記難点
を解消し得ることを見出した。
混合物を分離又は濃縮する手段について１種々の研究、
検討を重ねた結果、テトラフルオロエチレンとカルボン
酸型官能基を有するバーフルオルビニルエーテルとの共
重合体の如きカルボン酸型官能基を有するフッ鷹樹脂か
らなり且つ特定の透水量を有する高分子膜が、前記難点
を解消し得ることを見出した。
本発明は、前記知見に基いて完成されたものであり、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、カルボン酸型官能基を有するフッ素樹脂からなり
且つ以下に定義する透水量が０．０１〜２０モル／ｃ＋
＋Ｌｈｒ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。
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、カルボン酸型官能基を有するフッ素樹脂からなり
且つ以下に定義する透水量が０．０１〜２０モル／ｃ＋
＋Ｌｈｒ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。
本発明において、特定フッ素樹脂膜としては。
カルボン酸型官能基を有する含フツ素重合体からなるも
のであれば、広範囲にわたって例示され得る。例えば、
テトラフルオロエチレン、クロルトリフルオルエチレン
などのビニルモノマーとカルボン酸型官能基含有フルオ
ロビニルモノマーとの共重合体構造を有するものなどが
挙げられる。特に、以下の（へ）、（→の構造からなる
重合体からなる高分子膜の使用が好ましい。
のであれば、広範囲にわたって例示され得る。例えば、
テトラフルオロエチレン、クロルトリフルオルエチレン
などのビニルモノマーとカルボン酸型官能基含有フルオ
ロビニルモノマーとの共重合体構造を有するものなどが
挙げられる。特に、以下の（へ）、（→の構造からなる
重合体からなる高分子膜の使用が好ましい。
げ）→ＣＦ、−ＣＸＸ’−辷、（ｎ −ｆｃｖ＊”ｃ
ｘ”ｙ−雷 こへで、ＸはＦ、 Ｃ１，Ｈ又は−ＣＦ、であり、７
はＸ又は−（ＣＦ＠ ）ｍｃｐ、であり、ｍは１〜５の
整数であり、Ｙは次のものから選ばれる。
ｘ”ｙ−雷 こへで、ＸはＦ、 Ｃ１，Ｈ又は−ＣＦ、であり、７
はＸ又は−（ＣＦ＠ ）ｍｃｐ、であり、ｍは１〜５の
整数であり、Ｙは次のものから選ばれる。
＋悄九Ａ、→ＨＣＦ向Ａ、−胎ＣＦづＦ早、−ｏ−ｃｒ
、−（！ｒ−ｏ−ｃｒ、＋＋ＣＦ伸ＣＦ、−〇−Ｃア上
記において、ｘ、ｙ及び２は、ともに０〜１０であり、
２及びＲｆはＦ又は炭素数１〜１０のパーフルオロフル
キル基から選ばれる。また、Ａは−ＣＯＯＨ、−ＣＯＤ
・１Ｍ又は加水分解によりこれらの基に転化しうる一Ｃ
Ｎ、 −ＣＯＦ、 −ＣＯＯＲ＋、 −ＣＯＮＲＩＲ”
などの官能基であり、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−ＮＲ’Ｒ”Ｒ’Ｒ’ Ｉ ｌ
はＭの原子価数 Ｒ＋は炭素数１〜２′Ｄのアルキル基
、Ｒ３、Ｈ＊、Ｈ＆、Ｒ−Ｒ・及びＢＴは水素原子又は
Ｒ゛な示す。
、−（！ｒ−ｏ−ｃｒ、＋＋ＣＦ伸ＣＦ、−〇−Ｃア上
記において、ｘ、ｙ及び２は、ともに０〜１０であり、
２及びＲｆはＦ又は炭素数１〜１０のパーフルオロフル
キル基から選ばれる。また、Ａは−ＣＯＯＨ、−ＣＯＤ
・１Ｍ又は加水分解によりこれらの基に転化しうる一Ｃ
Ｎ、 −ＣＯＦ、 −ＣＯＯＲ＋、 −ＣＯＮＲＩＲ”
などの官能基であり、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−ＮＲ’Ｒ”Ｒ’Ｒ’ Ｉ ｌ
はＭの原子価数 Ｒ＋は炭素数１〜２′Ｄのアルキル基
、Ｒ３、Ｈ＊、Ｈ＆、Ｒ−Ｒ・及びＢＴは水素原子又は
Ｒ゛な示す。
而して、本発明においては、カルボン酸型官能基を有す
る含フツ素重合体（以下、カルボン酸型フッ素樹脂と略
記する）は、弗素化したエチレン系不飽和単量体（１）
とカルホン酸型官能性単量体（６）との共重合体である
ことができる。
る含フツ素重合体（以下、カルボン酸型フッ素樹脂と略
記する）は、弗素化したエチレン系不飽和単量体（１）
とカルホン酸型官能性単量体（６）との共重合体である
ことができる。
（１） トＬ テは、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、好
適には一般式ｃ ｒ、 ＝ｃｘｘ′（ｘ及び７は前記の
通り）で表わされるフッ素化オレフイン化合物である。
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、好
適には一般式ｃ ｒ、 ＝ｃｘｘ′（ｘ及び７は前記の
通り）で表わされるフッ素化オレフイン化合物である。
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。■とじては、
一般式ｃＦ、＝ｃｘｙ （Ｘ及びＹは前記の通り）のフ
ルオロビニル化合物であることが望ましく、好適なもの
としては、ＣＦ、 ：ＣＸ−（ＱＣＦ、ＣＦＲρ、−（
０）、−（ＣＦＲ’ρ、−Ａ（こ〜で、ｐは０〜６、ｑ
は０〜１．ｒは０〜１２の整数であり、Ｘ％ Ｒ２、＾
は前記の通りであＩＪ 、 Ｒ／、はＲｔである）で
表わされるフルオロビニル化合物が例示される。性能上
及び入手容易性の点から、Ｘはフッ素原子、Ｒｔは一〇
Ｆ、、Ｒ／、はフッ素原子、ｐけ０〜１、ｑは０〜１．
ｒは０〜８であることが好ましい。か〜るフルオロビニ
ル化合物（ＩＱの好ましい代表例としては、ＣＦ１＝Ｃ
ＦＯ（ＣＦｓ ）、〜８ＣＯＯＲＩ 、 ＣＦ’、 ＝
ＣＦＯ（ｃｙｔ ）、〜８ＣＯＦ。
にテトラフルオロエチレンが好適である。■とじては、
一般式ｃＦ、＝ｃｘｙ （Ｘ及びＹは前記の通り）のフ
ルオロビニル化合物であることが望ましく、好適なもの
としては、ＣＦ、 ：ＣＸ−（ＱＣＦ、ＣＦＲρ、−（
０）、−（ＣＦＲ’ρ、−Ａ（こ〜で、ｐは０〜６、ｑ
は０〜１．ｒは０〜１２の整数であり、Ｘ％ Ｒ２、＾
は前記の通りであＩＪ 、 Ｒ／、はＲｔである）で
表わされるフルオロビニル化合物が例示される。性能上
及び入手容易性の点から、Ｘはフッ素原子、Ｒｔは一〇
Ｆ、、Ｒ／、はフッ素原子、ｐけ０〜１、ｑは０〜１．
ｒは０〜８であることが好ましい。か〜るフルオロビニ
ル化合物（ＩＱの好ましい代表例としては、ＣＦ１＝Ｃ
ＦＯ（ＣＦｓ ）、〜８ＣＯＯＲＩ 、 ＣＦ’、 ＝
ＣＦＯ（ｃｙｔ ）、〜８ＣＯＦ。
ＣＦ！＝ｃｒ（ｃｒ、 ）。−８ｃｏｏＲ’、悄＝ＣＰ
’０ＣＦ１ＣＦ（ＣＦ３ ）ＯＣＦ、 ＣＦｓ−〇〇〇
Ｒ’、Ｃｒｔ ＝ｃｙｏｃｒ、Ｃｒ（ＣＦｓ ）ＯＣＦ
Ｉ ＣＦ、 ＣＯＦ などが挙げられる。
’０ＣＦ１ＣＦ（ＣＦ３ ）ＯＣＦ、 ＣＦｓ−〇〇〇
Ｒ’、Ｃｒｔ ＝ｃｙｏｃｒ、Ｃｒ（ＣＦｓ ）ＯＣＦ
Ｉ ＣＦ、 ＣＯＦ などが挙げられる。
また１本発明においては、カルボン酸型以外の官能基、
例えばスルホン酸型官能基を有するフッ素化共重合体の
還元処理（特開昭５２−２４１７５、同５２−２４１７
６％同５２−２４１７７号公報などを参照）、酸化処理
（％開昭５３−１３２０９４、同５３−１３２０６９号
公報などを参照）などによって、スルホン酸型官能基を
カルボン酸型官能基に転換した重合体が、特定のカルホ
ン酸型フッ素樹脂として使用されても良い。勿論、単量
体の段階で同様の処理によって、前記の如きカルボン酸
型官能性単量体■に転換しても良い。
例えばスルホン酸型官能基を有するフッ素化共重合体の
還元処理（特開昭５２−２４１７５、同５２−２４１７
６％同５２−２４１７７号公報などを参照）、酸化処理
（％開昭５３−１３２０９４、同５３−１３２０６９号
公報などを参照）などによって、スルホン酸型官能基を
カルボン酸型官能基に転換した重合体が、特定のカルホ
ン酸型フッ素樹脂として使用されても良い。勿論、単量
体の段階で同様の処理によって、前記の如きカルボン酸
型官能性単量体■に転換しても良い。
更に、本発明においては、カルボン酸型フッ素樹脂の構
成単位として、前記のＣＩ）や（６）あるいは（イ）や
（ｆｌ）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、プル
ピレン、イソブチレンの如キオンフィン化合物、ＣＦ、
＝ＣＰＯＱ （Ｑは炭素数１〜１０のバーフルオルアル
キル基を示す）の如きフ／ｌオｐビニルエーテル、ＣＦ
、 ＝＝ＣＦ−ＣＦ＝＝ＣＦ、、ＣＦ、 ＝ＣＦＯ（Ｃ
Ｆ、 ） 、〜４ＱＣＦ＝＝ＣＦ、の如きジビニルモノ
マー、更にはスルホン酸型、官能基などを有する他の官
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。
成単位として、前記のＣＩ）や（６）あるいは（イ）や
（ｆｌ）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、プル
ピレン、イソブチレンの如キオンフィン化合物、ＣＦ、
＝ＣＰＯＱ （Ｑは炭素数１〜１０のバーフルオルアル
キル基を示す）の如きフ／ｌオｐビニルエーテル、ＣＦ
、 ＝＝ＣＦ−ＣＦ＝＝ＣＦ、、ＣＦ、 ＝ＣＦＯ（Ｃ
Ｆ、 ） 、〜４ＱＣＦ＝＝ＣＦ、の如きジビニルモノ
マー、更にはスルホン酸型、官能基などを有する他の官
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。
本発明においては、前記の如きカルボン酸型フッ素樹脂
からなり、後述の透水量が特定の範囲にある高分子膜を
用いることが重要である。・即ち、０．０１〜２０モル
／ｄ−ｈｒ程度、好ましくは０．５〜１０モル／ｃＩＩ
−ｈｒ 程度の透水量の範囲から選定されるのが好適で
ある。そして、「透水量」は次の如（定義されるもので
ある。
からなり、後述の透水量が特定の範囲にある高分子膜を
用いることが重要である。・即ち、０．０１〜２０モル
／ｄ−ｈｒ程度、好ましくは０．５〜１０モル／ｃＩＩ
−ｈｒ 程度の透水量の範囲から選定されるのが好適で
ある。そして、「透水量」は次の如（定義されるもので
ある。
即ち、６．５ＮのＮａｃ＋水溶液と１０．２ＮのＮａＯ
Ｈ水溶液とを、高分子膜にて仕切り、圧力差４ｃＩｒＬ
水柱以下、温度９０℃で、画室の浸透圧差に基く。
Ｈ水溶液とを、高分子膜にて仕切り、圧力差４ｃＩｒＬ
水柱以下、温度９０℃で、画室の浸透圧差に基く。
膜を通しての１時間当り、膜１ｄ当りの水移動モル数を
透水量と定義する。各室の濃度及び体積の経時変化を測
定することにより、透水量を求めるものである。
透水量と定義する。各室の濃度及び体積の経時変化を測
定することにより、透水量を求めるものである。
本発明では、カルボン酸型官能基を有し且つ上記特定の
透水量を有するフッ素樹脂膜は、種々の含フツ素重合体
から形成できるが、下記の如き特定のイオン交換容量及
び分子量を有するカ・レホン酸型フッ素樹脂から形成す
るのが、膜性能やト記透水量とも関係するので好ましい
。
透水量を有するフッ素樹脂膜は、種々の含フツ素重合体
から形成できるが、下記の如き特定のイオン交換容量及
び分子量を有するカ・レホン酸型フッ素樹脂から形成す
るのが、膜性能やト記透水量とも関係するので好ましい
。
本発明において、カルボン酸型フッ素樹脂のカルボン酸
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。該イオン交換容量は、好ましくは０．１〜２．
２ミリ当量／グラム乾燥樹脂程度が採用される。また。
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。該イオン交換容量は、好ましくは０．１〜２．
２ミリ当量／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、５
０℃以上、好ましくは７０〜６００℃程度とするのが好
適である。
機械的強度の面から、後述のＴ、の値で表示すると、５
０℃以上、好ましくは７０〜６００℃程度とするのが好
適である。
本明細書中において、「Ｔ、」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
る容量流慕１００ｉｄ／秒を示す温度がＴ″Ｑと定義さ
れる。こ〜において容量流速は、重合体としてカルボン
酸型官能基を−ＣＯＯＣＨＩ基としたものを使用し、該
重合体を３ｏｋｇ／ｉ加圧下、一定温度の経１冨翼、長
さ２ｎのオリアイ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。
定義されるものである。即ち、重合体の分子量に関係す
る容量流慕１００ｉｄ／秒を示す温度がＴ″Ｑと定義さ
れる。こ〜において容量流速は、重合体としてカルボン
酸型官能基を−ＣＯＯＣＨＩ基としたものを使用し、該
重合体を３ｏｋｇ／ｉ加圧下、一定温度の経１冨翼、長
さ２ｎのオリアイ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−ＣＯＯＨ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ＨＷＫ転換し、ＨＣＩが残存しないように
水で充分洗浄した。
ち、カルボン酸型官能基を−ＣＯＯＨ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ＨＷＫ転換し、ＨＣＩ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０．５ｇを、０．ＩＮのＮａｏ
ａ２５ｒｎｌに水２５ｍ／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の量を０．１ＮのＭＣＩで逆滴定することによ
り求めるものである。
ａ２５ｒｎｌに水２５ｍ／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の量を０．１ＮのＭＣＩで逆滴定することによ
り求めるものである。
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。
子膜は、非多孔質の均一膜であり。
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。
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。
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。
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。
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。
次室と二次室に仕切られた装置を使用して実施される。
−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パーベーパ
レーショ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。
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パーベーパ
レーショ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
。
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
。
。
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。
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。
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／ｄ、好ま
しくは真空〜５０に９／ｃｄ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。
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／ｄ、好ま
しくは真空〜５０に９／ｃｄ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。
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、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特に有効である。ま
１こ、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。
の組合せのものが挙げられ、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特に有効である。ま
１こ、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。
ただ′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。
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。
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／シクロひキサン、ベンゼン／ｎ
−ヘキサン、メタノール／アセトン、ベンゼン／メタノ
ール、アセトン／クロロホルムなどの有機物質相互の混
合物；水／イソプロパツール、水／エタノール、水／ｎ
−プロパツール、水／アリルアルコール、水／２−メト
キシエタノール、水／イソブタノール、水／ｎ−ブタメ
ール、水／２−ブタノール、水／フルフリルアルコール
、 水／ ｎ −ヘンタノール、水／２−ペンタノール
、水／４−メチルー１−ブタ／−ルなどの水エチル”−
ノ、ｑ％混合物；水／テトラしドロフラン、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。
混合物としてベンゼン／シクロひキサン、ベンゼン／ｎ
−ヘキサン、メタノール／アセトン、ベンゼン／メタノ
ール、アセトン／クロロホルムなどの有機物質相互の混
合物；水／イソプロパツール、水／エタノール、水／ｎ
−プロパツール、水／アリルアルコール、水／２−メト
キシエタノール、水／イソブタノール、水／ｎ−ブタメ
ール、水／２−ブタノール、水／フルフリルアルコール
、 水／ ｎ −ヘンタノール、水／２−ペンタノール
、水／４−メチルー１−ブタ／−ルなどの水エチル”−
ノ、ｑ％混合物；水／テトラしドロフラン、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。
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
−りｐ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／ｌ−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／フロピレンクロルヒ
ドリン、水／プロピレンジクロルヒドリン、水／エビク
ールヒドリン、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。
ルベンゼン／スチレン、ｐ−クロルエチルベンゼン／ｐ
−りｐ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／ｌ−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／フロピレンクロルヒ
ドリン、水／プロピレンジクロルヒドリン、水／エビク
ールヒドリン、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。
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１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。
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１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。
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）。
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。
できる。
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。
、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。
実施例１゜
四弗化エチレンと ｃｌＦ、 ＝ｃｒｏ（ｃｒ、 ）ｓ
Ｃ００Ｃ−とを共重合させて得られた共重合体を、２
００℃でプレス成形し厚さ１００μのフィルムとした後
、苛性ソー〃゛で加水分解し、イオン交換容量０．９６
ｍｅｑ／ｆ 、透水量２．４モル／ｃ＋＋ｆ−ｈｒの膜
を得た。
Ｃ００Ｃ−とを共重合させて得られた共重合体を、２
００℃でプレス成形し厚さ１００μのフィルムとした後
、苛性ソー〃゛で加水分解し、イオン交換容量０．９６
ｍｅｑ／ｆ 、透水量２．４モル／ｃ＋＋ｆ−ｈｒの膜
を得た。
鉄膜を純水中９０℃で１６時間処理した後、７０℃で２
４時間乾燥し、この膜を用いてパーベーパレーションに
より水とイソプロパツールの混合液（イソプロパツール
／水＝８２／１８． 重量比）を分離した。温度４０
℃、透過側圧力１０−’ｉ＋ｉＨｇにおいて得られた水
のイソプロパツールに対する分離係数は２５．２であり
、透過量は２９０ｆ／ゴ・ｈｒであった。
４時間乾燥し、この膜を用いてパーベーパレーションに
より水とイソプロパツールの混合液（イソプロパツール
／水＝８２／１８． 重量比）を分離した。温度４０
℃、透過側圧力１０−’ｉ＋ｉＨｇにおいて得られた水
のイソプロパツールに対する分離係数は２５．２であり
、透過量は２９０ｆ／ゴ・ｈｒであった。
実施例２゜
四弗化エチレンと ＣＦ＊＝ＣＦＯ（ＣＦｘ ）ｓ Ｃ
００ＣＨｓとの共重合体であり、イオン交換容量１．２
０−／ｆのカルボン酸型フッ素樹脂から、厚さ１００μ
、透水量３．２モル／ｃｍ−ｈｒの膜を得た。鉄膜を塩
酸中で官能基を−Ｃｏｏｌ型とし、純水中９０℃で１６
時間処理し、７０℃で２４時間乾燥させた。
００ＣＨｓとの共重合体であり、イオン交換容量１．２
０−／ｆのカルボン酸型フッ素樹脂から、厚さ１００μ
、透水量３．２モル／ｃｍ−ｈｒの膜を得た。鉄膜を塩
酸中で官能基を−Ｃｏｏｌ型とし、純水中９０℃で１６
時間処理し、７０℃で２４時間乾燥させた。
得られた膜を用いてパーベーパレーションにより、水と
エタノールの混合液（エタノール／水＝ ９４７６、重
量比）を分離した。４０℃、１０−’ｆｌＨｇにおいて
得られた水のエタノールに対する分離係数は５．７２で
あり、透過量はｙｓｏｔ／、（・ｈｒ であった。
エタノールの混合液（エタノール／水＝ ９４７６、重
量比）を分離した。４０℃、１０−’ｆｌＨｇにおいて
得られた水のエタノールに対する分離係数は５．７２で
あり、透過量はｙｓｏｔ／、（・ｈｒ であった。
手続補正書彷式）
％式％
１、事件の表示
昭和５６年特許願第１８５５２８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７６補正の
対象 明細書
００４）旭硝子株式会社 ６、補正により増加する発明の数 なし７６補正の
対象 明細書
Claims (1)
- １、 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、カルボン酸型官能基を有するフン素糸樹
脂からなり且つ本文中に定義する透水量が０．０１〜２
０モル／ｃｉＩ−ｈｒである高分子膜を用いて、バーベ
ーパレージ１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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18552881A JPS5888008A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 液体混合物の分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18552881A JPS5888008A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 液体混合物の分離方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5888008A true JPS5888008A (ja) | 1983-05-26 |
Family
ID=16172371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18552881A Pending JPS5888008A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 液体混合物の分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5888008A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2641984A1 (fr) * | 1989-01-26 | 1990-07-27 | Acome Soc Coop Travailleurs | Procede de concentration par pervaporation d'un liquide aqueux contenant des composes organiques volatils ou entrainables a la vapeur d'eau |
-
1981
- 1981-11-20 JP JP18552881A patent/JPS5888008A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2641984A1 (fr) * | 1989-01-26 | 1990-07-27 | Acome Soc Coop Travailleurs | Procede de concentration par pervaporation d'un liquide aqueux contenant des composes organiques volatils ou entrainables a la vapeur d'eau |
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