JPS5889908A - 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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- JPS5889908A JPS5889908A JP18838881A JP18838881A JPS5889908A JP S5889908 A JPS5889908 A JP S5889908A JP 18838881 A JP18838881 A JP 18838881A JP 18838881 A JP18838881 A JP 18838881A JP S5889908 A JPS5889908 A JP S5889908A
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- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (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２９５６５０
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バレーションプロセスト呼
ハレ、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。この模分離法は、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２９５６５０
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バレーションプロセスト呼
ハレ、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。この模分離法は、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。
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＼ル膜を用いてパーベー
パレージ層ンニヨリ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子膜を１回通過することに
よる濃縮の割合（分離係数ａＡ ｓ ） カ小すいため
、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ａ。は次の如きである。
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＼ル膜を用いてパーベー
パレージ層ンニヨリ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子膜を１回通過することに
よる濃縮の割合（分離係数ａＡ ｓ ） カ小すいため
、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ａ。は次の如きである。
α −、ムＺ」Ｌ
Ａｔ／Ｂｌ
（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５４−３３２７９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５４−３３２７９号公報などに開示されてい
る。
本発明ｋ、パーベーパレージ、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、テトラフルオロエチレンの如きフッ素
化オレフィン化合物と、カルボン酸型官能基を有するフ
ルオロビニルエーテル化合物の特定組合せとの共重合体
からなる高分子膜が、前記難点を解消し得ることを見出
した。
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、テトラフルオロエチレンの如きフッ素
化オレフィン化合物と、カルボン酸型官能基を有するフ
ルオロビニルエーテル化合物の特定組合せとの共重合体
からなる高分子膜が、前記難点を解消し得ることを見出
した。
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、一般式０式％ −Ｆ又は−〇 Ｆ ｓである）で表わされるフッ素化オ
レフィンと、一般式ＯＦ’２＝ＣＦ−（ＯＦＹ）’δ−
Ａ（こ＼で、δはＯ〜６であり、Ｙは−Ｆ又は炭素数１
〜５のパーフルオロアルキル基でアリ、Ａは−ＯＮ、−
ＣＯＦ、−Ｃｏｏｌ（、−ＣＯＯＲ１。
一つとする液体混合物を、一般式０式％ −Ｆ又は−〇 Ｆ ｓである）で表わされるフッ素化オ
レフィンと、一般式ＯＦ’２＝ＣＦ−（ＯＦＹ）’δ−
Ａ（こ＼で、δはＯ〜６であり、Ｙは−Ｆ又は炭素数１
〜５のパーフルオロアルキル基でアリ、Ａは−ＯＮ、−
ＣＯＦ、−Ｃｏｏｌ（、−ＣＯＯＲ１。
−０００・１Ｍ又は−〇〇Ｎ Ｉ’Ｌ”Ｒ”の一つであ
り、ＲＩは炭素数１〜２０個のアルキル基であり、Ｍは
金属原子又は−ＮＲ’ｌｔ’Ｒ’Ｒ’ 、 ｘ ｌｄ
Ｍの原子価数であり、Ｒ” 、Ｉｃ” 、Ｉｃ’ 、Ｉ
ｃ” 、Ｒ’及ヒＲ’ Ｉｒｉ水素原子又はＲ１の一つ
である）で表わされるフルオロビニル化合物と、一般式 ％式％ ０〜４であり、αとγが同時に０になることはなく、ｘ
、 ｘ’、及びＸ“は前記Ｙから選ばれ、Ａ′は前記
Ａから選ばれる）で表わされるフルオロビニルポリエー
テル化合物との三元共重合体からなり、そのイオン交換
容量が０．０１〜３ミリ当量／グラム乾燥樹脂である高
分子膜を用イテ、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。
り、ＲＩは炭素数１〜２０個のアルキル基であり、Ｍは
金属原子又は−ＮＲ’ｌｔ’Ｒ’Ｒ’ 、 ｘ ｌｄ
Ｍの原子価数であり、Ｒ” 、Ｉｃ” 、Ｉｃ’ 、Ｉ
ｃ” 、Ｒ’及ヒＲ’ Ｉｒｉ水素原子又はＲ１の一つ
である）で表わされるフルオロビニル化合物と、一般式 ％式％ ０〜４であり、αとγが同時に０になることはなく、ｘ
、 ｘ’、及びＸ“は前記Ｙから選ばれ、Ａ′は前記
Ａから選ばれる）で表わされるフルオロビニルポリエー
テル化合物との三元共重合体からなり、そのイオン交換
容量が０．０１〜３ミリ当量／グラム乾燥樹脂である高
分子膜を用イテ、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。
本発明における高分子膜は、柔軟性に優れていると共に
機械的強度も良好である。そして、か＼る高分子膜を形
成する共重合体を得る場合、共重合体中の上記フルオロ
ビニルポリエーテル化合物（Ｌｌとフルオロビニル化合
物（Ｉｌｌとフッ素化オレンイン（ＩＩＩ）との組成割
合は、膜の性能と結びつくイオン交換容量と関係するの
であるが、上記（Ｉｌと（Ｉｌｌのカルボン酸型官能基
を有するビニル化合物の合計が、本発明の共重合体中、
好ましくは０．１〜５０モルチ、特には１〜４０モルう
程度である場合が好適である。（Ｉ）と（Ｉｌｌの化合
物の合計量のなかでの（１１と（Ｉｌｌのそれぞれの化
合物の量は、共重合体ひいては高分子膜の柔軟性、製模
性などの機械的性能とも関係するので重要であり、（Ｉ
ｌの化合物／（■）の化合物（モＪＬ、比）が、好まし
くは０．１〜５．０、特には０．２〜２０にせしめるの
が好適である。
機械的強度も良好である。そして、か＼る高分子膜を形
成する共重合体を得る場合、共重合体中の上記フルオロ
ビニルポリエーテル化合物（Ｌｌとフルオロビニル化合
物（Ｉｌｌとフッ素化オレンイン（ＩＩＩ）との組成割
合は、膜の性能と結びつくイオン交換容量と関係するの
であるが、上記（Ｉｌと（Ｉｌｌのカルボン酸型官能基
を有するビニル化合物の合計が、本発明の共重合体中、
好ましくは０．１〜５０モルチ、特には１〜４０モルう
程度である場合が好適である。（Ｉ）と（Ｉｌｌの化合
物の合計量のなかでの（１１と（Ｉｌｌのそれぞれの化
合物の量は、共重合体ひいては高分子膜の柔軟性、製模
性などの機械的性能とも関係するので重要であり、（Ｉ
ｌの化合物／（■）の化合物（モＪＬ、比）が、好まし
くは０．１〜５．０、特には０．２〜２０にせしめるの
が好適である。
以下に、本発明について更に詳述すると、共重合体を構
成する学童体化合物であるフルオロビニルポリエーテル
化合物（ＩＩは、上記のように一般式 ％式％ 及びＡ′は上記した通りであるが、なかでもαは０〜２
、βは０〜５、ｒはＯ〜１が特に好ましく、ｘ、ｘ′、
Ｘ”は入手性の点から−１；’ 、−ＣＦ。
成する学童体化合物であるフルオロビニルポリエーテル
化合物（ＩＩは、上記のように一般式 ％式％ 及びＡ′は上記した通りであるが、なかでもαは０〜２
、βは０〜５、ｒはＯ〜１が特に好ましく、ｘ、ｘ′、
Ｘ”は入手性の点から−１；’ 、−ＣＦ。
が好ましく、またには重合性の点からして一００Ｆ。
としては、０ＦｔｑやＣＦ２０Ｆ （ＣＦｓ ） ０Ｏ
Ｆ２０Ｆ２ ＣＦｔαηＯＩＬ。
Ｆ２０Ｆ２ ＣＦｔαηＯＩＬ。
０Ｆ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２） ５ｏＯＦ （ＯＦｓ）ＯＯ
ＯＯＨｓ 。
ＯＯＨｓ 。
ＯＰ ２ ＝ＣＰＯ（ＯＰ ２ ） ａ ００ Ｆｏｏ
ｏｏｌ（ｓ −島。
ｏｏｌ（ｓ −島。
ＯＰ２二０ＦＯＯＦ２０Ｆ（ＯＦ’３）ＯＯＩｉ’２０
Ｆ２００Ｆ’ 。
Ｆ２００Ｆ’ 。
（ＥＦ ２−ＯＦｏｏＦ ２０Ｐ （ＯＦ ｓ ） Ｏ
ＣＦ （ＯＦ ｓ ） ＯＯＦなどがあげられる。
ＣＦ （ＯＦ ｓ ） ＯＯＦなどがあげられる。
また、フルオロビニル化合物（ＩＩＩは、上記のように
一般式ＯＦ ２ ”ＣＦ （ＣＦＹ）δ−Ａで表わされ
、こ＼でδ、Ｙ及びＡは上記した通りであるが、なかで
もδはＯ〜４が好ましく、Ｙは−Ｆが好まし、く、Ａ′
は重合上の容易性から、−ＣＯＦ、−０００８ムが好ま
しい。かくして、その代表例は、ＯＦ２イＦ’ （ＯＦ
２１゜〜、００００１１ｍ 、ＣＦ２＝ＣＦ （ＯＦ２
）。〜４ （Ｘ）００２ ）１ ｉ 。
一般式ＯＦ ２ ”ＣＦ （ＣＦＹ）δ−Ａで表わされ
、こ＼でδ、Ｙ及びＡは上記した通りであるが、なかで
もδはＯ〜４が好ましく、Ｙは−Ｆが好まし、く、Ａ′
は重合上の容易性から、−ＣＯＦ、−０００８ムが好ま
しい。かくして、その代表例は、ＯＦ２イＦ’ （ＯＦ
２１゜〜、００００１１ｍ 、ＣＦ２＝ＣＦ （ＯＦ２
）。〜４ （Ｘ）００２ ）１ ｉ 。
ＯＦ ２＝ＯＦ （ＯＦ ２）。〜４ Ｃｏ）”で表わ
される。
される。
更に、本発明におけるフッ素化オレフィン＠）は、上記
のように一般式０Ｆ２＝ＯＺＺ’で表わされ、ここでＺ
、 Ｚ’は上記した通りであるが、その好ましい代表
例としては、四フッ化エチレン、三フッ化塩化エチレン
、六フッ化プロピレン、三フッ化エチレン、フッ化ビニ
リデンなどがあげられる。通常は、パーフルオロ化合物
が好ましく、特に四フッ化エチレンが好適である。
のように一般式０Ｆ２＝ＯＺＺ’で表わされ、ここでＺ
、 Ｚ’は上記した通りであるが、その好ましい代表
例としては、四フッ化エチレン、三フッ化塩化エチレン
、六フッ化プロピレン、三フッ化エチレン、フッ化ビニ
リデンなどがあげられる。通常は、パーフルオロ化合物
が好ましく、特に四フッ化エチレンが好適である。
尚、本発明の特定高分子幌でのＡ及びには、共重合反応
性などの観点からは前記の如きが選定されるが、パーベ
ーパレージ、ンの対象となる有機液体混合物に応じても
適宜選定され得る。
性などの観点からは前記の如きが選定されるが、パーベ
ーパレージ、ンの対象となる有機液体混合物に応じても
適宜選定され得る。
例えば、高分子１−に製喚した後で官能基を適宜形態に
転換することなどが可能である。そして、前記Ｍとして
は、アルカリ金属、アルカリ土類金属などの金属原子又
は−Ｎ Ｒ’ Ｒ’ Ｒ’ Ｒ’が例示されるのである
。
転換することなどが可能である。そして、前記Ｍとして
は、アルカリ金属、アルカリ土類金属などの金属原子又
は−Ｎ Ｒ’ Ｒ’ Ｒ’ Ｒ’が例示されるのである
。
上記共重合体の製造に当っては、上記の各化合物の一種
以」二を使用し、更にはその他の単量体をも共重合する
ことによって、得られる共重合体を改質することができ
る。例えば、０Ｆ２＝ＯＦＯＲ（（ＪＵ炭Ｘ数１〜１０
の”−フルオロアルキル基）を併用することにより、得
られる膜に更に可焼性を付与したり、或いは（３Ｆｔ
＝ＣＦ ＯＦ＝ＣＦ ２ 、 ＯＦ２ ＝ＣＦ Ｏ
（Ｃｆ２）ｓ〜６−００Ｐ＝ＯＦ２などのジビニルモノ
マーを併用することにより、得られる共重合体を架橋せ
しめることもできるなどである。更には、スルホン酸型
官能基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。
以」二を使用し、更にはその他の単量体をも共重合する
ことによって、得られる共重合体を改質することができ
る。例えば、０Ｆ２＝ＯＦＯＲ（（ＪＵ炭Ｘ数１〜１０
の”−フルオロアルキル基）を併用することにより、得
られる膜に更に可焼性を付与したり、或いは（３Ｆｔ
＝ＣＦ ＯＦ＝ＣＦ ２ 、 ＯＦ２ ＝ＣＦ Ｏ
（Ｃｆ２）ｓ〜６−００Ｐ＝ＯＦ２などのジビニルモノ
マーを併用することにより、得られる共重合体を架橋せ
しめることもできるなどである。更には、スルホン酸型
官能基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。
共重合を実施する手段としては、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。例え
ば、特公昭４８−２２２３号公報、特公昭４８−２０７
８８号公報、特公昭４８−４１９４２号公報に記載され
る方法によスて実施できる。重合方式としても、塊状重
合、溶液１号、懸濁重号、沈澱重号などの各種の方式が
採用できる。
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。例え
ば、特公昭４８−２２２３号公報、特公昭４８−２０７
８８号公報、特公昭４８−４１９４２号公報に記載され
る方法によスて実施できる。重合方式としても、塊状重
合、溶液１号、懸濁重号、沈澱重号などの各種の方式が
採用できる。
本発明の含フツ素共重合体は、グラフト共重合体又はブ
ロック共重合体でもよいが、カルボン酸型官能基が共重
合体中に均一に分散され、均一なイオン交換容量を有す
る高分子膜が得らわる点で、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
。
ロック共重合体でもよいが、カルボン酸型官能基が共重
合体中に均一に分散され、均一なイオン交換容量を有す
る高分子膜が得らわる点で、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
。
本発明において、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／酸型フッ素
樹脂と略記する）から高分子膜に製喚する手段も既知の
任意の手段、例えばプレス成型、ロール成型、押出し成
型、溶液流延性、ディスパージョン成型又は粉末成型な
どにより行なわれる。
を有する含フツ素共重合体（以下、カルボ／酸型フッ素
樹脂と略記する）から高分子膜に製喚する手段も既知の
任意の手段、例えばプレス成型、ロール成型、押出し成
型、溶液流延性、ディスパージョン成型又は粉末成型な
どにより行なわれる。
本発明において、カルボン酸型フッ素樹脂のカルボ／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
〜６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／グラム乾燥四指程度が採用される。また
、カルボ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、後述の鶏の値で表示すると、５
０℃以上、好ましくは７０〜６００℃程度とするのが好
適である。
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
〜６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／グラム乾燥四指程度が採用される。また
、カルボ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、後述の鶏の値で表示すると、５
０℃以上、好ましくは７０〜６００℃程度とするのが好
適である。
次のよう罠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１００−１’／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一０ＯＯＯＨ，基としたものを
使用し、該重合体を３０に９／ｃ＃Ｉｔ′Ｊ口圧下、一
定温度の経１−．長す２鰭のオリフィスから熔融流出せ
しめ、流出する重合体量を龍３／秒の単位で示したもの
である。
量に関係する容量流速１００−１’／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一０ＯＯＯＨ，基としたものを
使用し、該重合体を３０に９／ｃ＃Ｉｔ′Ｊ口圧下、一
定温度の経１−．長す２鰭のオリフィスから熔融流出せ
しめ、流出する重合体量を龍３／秒の単位で示したもの
である。
呼た、「イオン交換容量」は次のようにして求た。即ち
、カルボン酸型官能基を一０００Ｈ基としたカルボン酸
型フッ素樹脂を、ＩＮのＨｏｔ中で６０℃、５時間放置
し、完全にＨ型に転換し、１（０１が残存し７ないよう
に水で充分洗浄した。
、カルボン酸型官能基を一０００Ｈ基としたカルボン酸
型フッ素樹脂を、ＩＮのＨｏｔ中で６０℃、５時間放置
し、完全にＨ型に転換し、１（０１が残存し７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、０．１ＮのＮａＯ
Ｈ２５１１／に水２５ ｓ／を加えてなる溶液中に、室
温で２日間静置した。次いで樹脂を散り出して、溶液中
のＮａＯＨの量を０．ＩＮのＨｏｔで逆滴定することに
より求めるものである。
Ｈ２５１１／に水２５ ｓ／を加えてなる溶液中に、室
温で２日間静置した。次いで樹脂を散り出して、溶液中
のＮａＯＨの量を０．ＩＮのＨｏｔで逆滴定することに
より求めるものである。
本発明のカルボン酸型フッ素樹脂は、必要に応じて製嘆
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ロエチレン、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フ
ッ索具重体をブレンドし、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
支持せしめて幌を補強せしめることができる。尚、か＼
るブレンド又は支持体を形成する樹脂の重さは、１−記
イオン交換容量の値には算入され々い。
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ロエチレン、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フ
ッ索具重体をブレンドし、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
支持せしめて幌を補強せしめることができる。尚、か＼
るブレンド又は支持体を形成する樹脂の重さは、１−記
イオン交換容量の値には算入され々い。
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、その膜厚は１〜２５
０ミクロン、好まし７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。捷た、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
積を大きく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
に模を積層するなどの、各種補強手段を適用しても良い
。
子膜は、非多孔質の均一膜であり、その膜厚は１〜２５
０ミクロン、好まし７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。捷た、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
積を大きく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
に模を積層するなどの、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、−カニ法案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
レーシー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、例えに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補集す
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、−法案及び／又は二次室を適宜加熱す
るのが望ましい。
液状で入れ、−カニ法案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
レーシー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、例えに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補集す
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、−法案及び／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℃
稚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℃
稚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、喚透
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〜１００ ｋｔ ／ ｃ
ｊ好まし。
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、喚透
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〜１００ ｋｔ ／ ｃ
ｊ好まし。
くけ真空〜５０ ｋｇ／ ｃＪ程度であり、余りに高圧
では高分子膜の形状保持が困帷となる。
では高分子膜の形状保持が困帷となる。
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７ているために蒸「分離が非常に
難しい有機た、有機液体混合物は、その全てが相互に均
一に各階していても良いし、一部が溶解度を超えて析出
し７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７ているために蒸「分離が非常に
難しい有機た、有機液体混合物は、その全てが相互に均
一に各階していても良いし、一部が溶解度を超えて析出
し７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、常圧もシ、＜は採用圧力範囲内
で、液状であることが必要である。
施温度範囲内において、常圧もシ、＜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、共沸点カ存在する
混合物としてベンゼン／シクロヘキサン、ベンゼン／ｎ
−５キサン、メタノ」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Ｉ
ｎ−フロハ／−ル、水水子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。
混合物としてベンゼン／シクロヘキサン、ベンゼン／ｎ
−５キサン、メタノ」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Ｉ
ｎ−フロハ／−ル、水水子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−ブタノール、水／２−ブタノール、水／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、水／４−メチルー１−ブタノールなどの水／
アルコール系混合物；水／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。
リルアルコール、水／ｎ−ペンタノール、水／２−ペン
タノール、水／４−メチルー１−ブタノールなどの水／
アルコール系混合物；水／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。
また、沸点が相互に近接している混合物としテハ、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／グロビレ／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。
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／グロビレ／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。
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、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、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）、
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。
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（”］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（”］ら限定されるもの
でないことは勿論である。
実施例１
ＣＦ ２”ＣＦＯＣＦ２０Ｆ（ＣＦ３） ０ （ＯＦ’
、 ） ｓ ０ＯＯＣ）Ｉｓ の４０重量部とＯＦ
、＝ＯＦＣＦ２ＣＯＯＯＨ３の６０重１部とトＩＪ ク
ロロトリフルオロエタン及びアゾビスイソブチロニトリ
ルを２００−の耐圧反応容器に仕込んだ。７０℃におい
て四フッ化エチレンヲ仕込んで反応を行なわしめ、共重
合体を得た。該共重合体を２００℃でプレス成形して厚
さ１００μのフィルムとした。
、 ） ｓ ０ＯＯＣ）Ｉｓ の４０重量部とＯＦ
、＝ＯＦＣＦ２ＣＯＯＯＨ３の６０重１部とトＩＪ ク
ロロトリフルオロエタン及びアゾビスイソブチロニトリ
ルを２００−の耐圧反応容器に仕込んだ。７０℃におい
て四フッ化エチレンヲ仕込んで反応を行なわしめ、共重
合体を得た。該共重合体を２００℃でプレス成形して厚
さ１００μのフィルムとした。
該フィルムを苛性ソーダ中で加水分解し、た後、純水中
９０℃で１６時間処理し、次いで７ｏ℃で２４時間乾燥
し、イオン交換容量１．２３ｍｅｑ／ｇの膜を得た。載
脱を用いてパーベーパレーションにより水とインプロパ
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。温庶４０℃、透過側圧力ｉｏ−’
−ｍ１１ｇにおいて得られた水のインプロパツールに対
する分離係数は２３．２であり、透過１は６２０ｇ ／
ｒｒ？−ｈＪであった。
９０℃で１６時間処理し、次いで７ｏ℃で２４時間乾燥
し、イオン交換容量１．２３ｍｅｑ／ｇの膜を得た。載
脱を用いてパーベーパレーションにより水とインプロパ
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。温庶４０℃、透過側圧力ｉｏ−’
−ｍ１１ｇにおいて得られた水のインプロパツールに対
する分離係数は２３．２であり、透過１は６２０ｇ ／
ｒｒ？−ｈＪであった。
実施例２
０Ｆ ２＝ＣＦＯＯＦ ２０Ｆ （ＯＦ ｓ ）Ｏｆｌ
Ｆ ２０Ｆ （ＯＦを１０ （ＯＦｔ、） ５００００
１１ 。
Ｆ ２０Ｆ （ＯＦを１０ （ＯＦｔ、） ５００００
１１ 。
の５０重警部とＣＦ ２＝ＯＦ（ＯＦ２） ５（Ｘ）Ｏ
Ｃｌｌｓ （ｉ’） ５０重量部を用いて、実施例１と
同様の手順で四フッ化エチレンとの共重合を実施し、イ
オン交換容Ｊｉｉ １．１２ ｍｅｑ／ ｇの共重合体
を得た。該共重合体を２００℃でプレス成形し２て厚さ
１００μのフィルムとした。該フィルムを耐性ソーダ中
で加水分解した後、塩酸中で官能基を一０００１１型と
し、純水中９０℃、１６時間処理し、７０℃で２４時間
乾燥させた。
Ｃｌｌｓ （ｉ’） ５０重量部を用いて、実施例１と
同様の手順で四フッ化エチレンとの共重合を実施し、イ
オン交換容Ｊｉｉ １．１２ ｍｅｑ／ ｇの共重合体
を得た。該共重合体を２００℃でプレス成形し２て厚さ
１００μのフィルムとした。該フィルムを耐性ソーダ中
で加水分解した後、塩酸中で官能基を一０００１１型と
し、純水中９０℃、１６時間処理し、７０℃で２４時間
乾燥させた。
該膜ヲ用いてパーベーパレーションにより、水トエタノ
ールの混合液（エタノール／水＝９４／６、重量比）を
分離した。４０℃、１ｏ−１１ＩＩＩＩＩｇにおいて得
られた水のエタノールに対する分離係数は５８１であり
、透過量は７４５ｇ／ｒｒｌ・ｈｒであった。
ールの混合液（エタノール／水＝９４／６、重量比）を
分離した。４０℃、１ｏ−１１ＩＩＩＩＩｇにおいて得
られた水のエタノールに対する分離係数は５８１であり
、透過量は７４５ｇ／ｒｒｌ・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１８８３８８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 ４、代理人 第二岡田ビル 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
００４）旭硝子株式会社 ４、代理人 第二岡田ビル 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
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、一般式ＣＦ２＝ＣＺＺ’ （こ＼で、Ｚ及ヒ
Ｚ’バーＩＩ、 ＣＩ、 Ｆ又ｔｄ−−ＣＦｘテす
る）で表わされるフッ素化オレフィンと、一般式０Ｆ２
−ＯＦ （ＯＦ”Ｙ）ａ Ａ（コ＼Ｔ、δは０−６
であり、Ｙは一■−又は炭素数１〜５のパーフルオロア
ルキル基であり、Ａは−ＯＮ、−ＣＯＦ。 −ＣＯＯＨ，−ＣＯＯＨ” 、−０００−１Ｍ又バーｃ
ＯＮ Ｒ″Ｒ１の一つであり Ｒ１は炭素数１〜２０個
のアルキル基であり、Ｍは金属原子又は−ＮＲ’Ｒ″Ｒ
’Ｒ’ 、 ｘはＭの原子価数であり、Ｒ”、 Ｒ’、
Ｒ’、 Ｒ″、Ｒ６゜及び８丁は水素原子又はＲ１の
−っである）で表ゎされるフルオロビニル化合物と、一
般式０式％ −Ａ’（コ＼テ、αハｏ’−’３．βはＯ〜６．ｒはパ
Ｏ〜４であり、αとｒが同時に０になることはな（、Ｘ
、Ｘ’、及びＸＩ＋は前記Ｙから選ばれ ＡＩは前記Ａ
から選ばれる）で表わされるフルオロビニルポリエーテ
ル化合物との三元共重合体からなり、そのイオン交換容
量が０．０１〜６ミリ当量／グラム乾燥樹脂である高分
子膜を用いて、バーペーパレージ、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 |
|---|---|---|---|
| JP18838881A JPS5889908A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 液体混合物の分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18838881A JPS5889908A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 液体混合物の分離方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5889908A true JPS5889908A (ja) | 1983-05-28 |
Family
ID=16222749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18838881A Pending JPS5889908A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 液体混合物の分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5889908A (ja) |
-
1981
- 1981-11-26 JP JP18838881A patent/JPS5889908A/ja active Pending
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