JPS5889911A - 混合液の分離方法 - Google Patents
混合液の分離方法Info
- Publication number
- JPS5889911A JPS5889911A JP19120681A JP19120681A JPS5889911A JP S5889911 A JPS5889911 A JP S5889911A JP 19120681 A JP19120681 A JP 19120681A JP 19120681 A JP19120681 A JP 19120681A JP S5889911 A JPS5889911 A JP S5889911A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membrane
- hollow fiber
- separation
- thin film
- permeation
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- 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】
本発明は水浴性有機化合物を含有する水槽液を分離又轄
濃縮する方法に関するものであや、更に詳しくは〆り弗
化ビニリデン又は弗化ビニリデン共重合体からなる多孔
質中空糸にメリオルガノシ田キすンの薄膜を形成してな
る中−杢糸複合膜を用−1かつ透過側が気相になるよう
に分離操作を行うことを特徴とする分離方法に関する4
のである〇この分離方法は均一な高分子膜の一方の個に
分離を目的とする混合液体を供給し1他方の側を真空又
祉減圧にして優先的に膜を透過する物質を気体として取
抄出す方法である。一般的に浸透気化法(パーベーパレ
ージlン)と呼ばれている。この方法q19io、$代
から研究され、例えばlllnn1g Kよって米国特
許第29!135031号明細書K11ll示されてい
る。この浸透気化法の特徴は1従来蒸留法では困難であ
った共沸混合物−近沸点混合物、熱分解、性混合物など
を分#11−濃縮、精−することがで自る◎ま之浸透気
化法鉱逆浸透圧法のように水浴性Oim液体に限られる
わけでなく、広く一般の有機液体混合物に対して幅広く
応用が、可能であるという特徴がある。
濃縮する方法に関するものであや、更に詳しくは〆り弗
化ビニリデン又は弗化ビニリデン共重合体からなる多孔
質中空糸にメリオルガノシ田キすンの薄膜を形成してな
る中−杢糸複合膜を用−1かつ透過側が気相になるよう
に分離操作を行うことを特徴とする分離方法に関する4
のである〇この分離方法は均一な高分子膜の一方の個に
分離を目的とする混合液体を供給し1他方の側を真空又
祉減圧にして優先的に膜を透過する物質を気体として取
抄出す方法である。一般的に浸透気化法(パーベーパレ
ージlン)と呼ばれている。この方法q19io、$代
から研究され、例えばlllnn1g Kよって米国特
許第29!135031号明細書K11ll示されてい
る。この浸透気化法の特徴は1従来蒸留法では困難であ
った共沸混合物−近沸点混合物、熱分解、性混合物など
を分#11−濃縮、精−することがで自る◎ま之浸透気
化法鉱逆浸透圧法のように水浴性Oim液体に限られる
わけでなく、広く一般の有機液体混合物に対して幅広く
応用が、可能であるという特徴がある。
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、〆リプロピレン、セルシース系高分子
物質、謔゛リアクリルニトリル、ポリビニルアルコール
、ポリビニルア七タール、lりへロゲン化ビニル、メリ
アミド、lリエステル、ポリスチレン、ボリテFラフル
オロエチレン2はこれらの共重合体から作られた膜が知
られている。
、ポリエチレン、〆リプロピレン、セルシース系高分子
物質、謔゛リアクリルニトリル、ポリビニルアルコール
、ポリビニルア七タール、lりへロゲン化ビニル、メリ
アミド、lリエステル、ポリスチレン、ボリテFラフル
オロエチレン2はこれらの共重合体から作られた膜が知
られている。
しかしこれらの膜を用いて有機液体混合物を分離する場
合には実用上次のような間踵点がある0すなわち分離効
率がわるいために高分子膜を1回透過しても%目的とす
る濃度まで濃縮又は分−が出来ない。そのために多段の
分離操作が必1’になったり、他の分離法との組合ぜが
必1’に&り実用上問題が多い。又有機化金塗が高分子
膜を通過する透過量(単位IIII[I槓1単位膜厚お
よび単位時間当りの透過量で表示する)が小さい丸めに
膜面−を非常に大龜くするか一%膜厚を極端に薄くしな
ければならない。前者の場合には工業的に実施しようと
すれば装置を大型化しなければならず設備コストが過大
になゐ。後者の場合に社膜の強度、耐久性が低下し実用
上問題になる。
合には実用上次のような間踵点がある0すなわち分離効
率がわるいために高分子膜を1回透過しても%目的とす
る濃度まで濃縮又は分−が出来ない。そのために多段の
分離操作が必1’になったり、他の分離法との組合ぜが
必1’に&り実用上問題が多い。又有機化金塗が高分子
膜を通過する透過量(単位IIII[I槓1単位膜厚お
よび単位時間当りの透過量で表示する)が小さい丸めに
膜面−を非常に大龜くするか一%膜厚を極端に薄くしな
ければならない。前者の場合には工業的に実施しようと
すれば装置を大型化しなければならず設備コストが過大
になゐ。後者の場合に社膜の強度、耐久性が低下し実用
上問題になる。
上述のような間艙点を解決する光めに種々の試みがなさ
れているがまだ成功していない〇本発明者ら社これらの
欠点を克服すべく鋭意検討した結果、工業的に有利な水
溜性有機化合愉を含有する水溶液の分離方法を見出し、
本発明に到達した。すなわち為本発明は〆り弗化ビニリ
デン糸にポリオルガノシルキサンの薄膜を形成してなる
中空糸複合膜を用い、かつ透過側が気相になるように分
−操作を行うことを特徴とする混合液の分離方法である
。
れているがまだ成功していない〇本発明者ら社これらの
欠点を克服すべく鋭意検討した結果、工業的に有利な水
溜性有機化合愉を含有する水溶液の分離方法を見出し、
本発明に到達した。すなわち為本発明は〆り弗化ビニリ
デン糸にポリオルガノシルキサンの薄膜を形成してなる
中空糸複合膜を用い、かつ透過側が気相になるように分
−操作を行うことを特徴とする混合液の分離方法である
。
本発明の目的は水浴性の有機化合物を含有する水割液を
分離する方法を提供することにあ抄、更に他の目的は浸
透気化法などの有機化合物の分離にお−て1分離性能お
よび透過性能のすぐれた中空糸複合膜を提供することに
ある。
分離する方法を提供することにあ抄、更に他の目的は浸
透気化法などの有機化合物の分離にお−て1分離性能お
よび透過性能のすぐれた中空糸複合膜を提供することに
ある。
上述し九本発明の目的は& IJ弗化ビニリデン又社弗
化ビニリデン共重合体からなる多孔質中空糸に〆リオル
ガノシロキサンの薄膜を形成してなる中空糸複合膜を用
い箋かつ透過側が気相になるように分離操作を行うこと
によって達成出来る。
化ビニリデン共重合体からなる多孔質中空糸に〆リオル
ガノシロキサンの薄膜を形成してなる中空糸複合膜を用
い箋かつ透過側が気相になるように分離操作を行うこと
によって達成出来る。
本発明において特に重要な事項は中空糸複合膜0III
成に鴎する項目である。
成に鴎する項目である。
ここで本発明の内容を更に評しく説明するために浸透気
化法の膜透過機構について説明する。即ち、浸透気化法
による液体の膜透過の機構は膜への液体の浴解と拡散に
よると説明されている。一般に〜膜透過後のム成分の1
成分に対する重量比を透過前のム成分のB成分に対する
重量比で除した分離係数a、はム成分と1成分の膜への
爾解度の比と膜内部での拡散速度の比の横で表わされる
O分離係数a を上げるためv−祉ム成分とB成分O五
B 浴解度の比か、又は拡散都度の比のどちらか・又は両方
の比を高める必要がある。浴解性は主Kfi過分子と膜
との分子間相互使用によって決まるtのであり、拡散速
度は透過分子の形、大きさ、凝集状態によって決まる、
それ故Kt%分離性を良くするためkは供給液の各成分
間の化学的性質と透過分子の形状が大きく違っていなけ
ればならない。しかし分離対象物が与えられたものとし
て、固定して考えなければならないと龜はは、供給液の
各成分と膜との化学的親和性に著しい相異が現われるよ
うな膜素材の遁択が必要である。
化法の膜透過機構について説明する。即ち、浸透気化法
による液体の膜透過の機構は膜への液体の浴解と拡散に
よると説明されている。一般に〜膜透過後のム成分の1
成分に対する重量比を透過前のム成分のB成分に対する
重量比で除した分離係数a、はム成分と1成分の膜への
爾解度の比と膜内部での拡散速度の比の横で表わされる
O分離係数a を上げるためv−祉ム成分とB成分O五
B 浴解度の比か、又は拡散都度の比のどちらか・又は両方
の比を高める必要がある。浴解性は主Kfi過分子と膜
との分子間相互使用によって決まるtのであり、拡散速
度は透過分子の形、大きさ、凝集状態によって決まる、
それ故Kt%分離性を良くするためkは供給液の各成分
間の化学的性質と透過分子の形状が大きく違っていなけ
ればならない。しかし分離対象物が与えられたものとし
て、固定して考えなければならないと龜はは、供給液の
各成分と膜との化学的親和性に著しい相異が現われるよ
うな膜素材の遁択が必要である。
一般的に轄膜素材の道択にあたって社膜素材と溶質との
化学的相溶性の高い物質、あるいは極性の類似した膜素
材を選定するのが良く、供給液中の分離対象物が親水性
の場合には、極性の高い膜素材が1非親水性の場合には
逆の膜素材が適しているといわれている〇 例えば特[1!88!−4’7!179号公報では膜素
材と分離対象物との化学的相溶性の尺度と、して、浴解
度パラメーター(以下spと記す)を取抄上けている。
化学的相溶性の高い物質、あるいは極性の類似した膜素
材を選定するのが良く、供給液中の分離対象物が親水性
の場合には、極性の高い膜素材が1非親水性の場合には
逆の膜素材が適しているといわれている〇 例えば特[1!88!−4’7!179号公報では膜素
材と分離対象物との化学的相溶性の尺度と、して、浴解
度パラメーター(以下spと記す)を取抄上けている。
すなわち「混合液」中のam以上の物質の8P値と分離
膜の8ν値とのそれぞれの値ができるだけ大きい峰ど、
分離効率が高くなる傾向にあるとしてlリビニルアルコ
ール(8P : 1g、5)JI11劇中空繊維膜を提
案している。
膜の8ν値とのそれぞれの値ができるだけ大きい峰ど、
分離効率が高くなる傾向にあるとしてlリビニルアルコ
ール(8P : 1g、5)JI11劇中空繊維膜を提
案している。
本発明者らは、更に分離性能、透過性能を向上させる丸
め各種の高分子膜について水溜性有機物を含有する水溶
液の分離性能を検討した結果1驚くべきことKmm変度
パラメーター最も小さいすなわち最も疎水性の強い領域
に存在するポリオルガノシルキサン(8P:)、3)に
よって1更にはlリオルガノシ田キサンの分離性能、透
過性能および製膜性1機械的強度、耐久性などを改良す
るためにlリオルガノシロキサンのSP値に近く−耐薬
品性にすぐれたポリ弗化ビニリデン(8P:)、a)又
は弗化ビニリデン共重合体の多孔膜を支持膜としてポリ
オルガノシロキサンの薄膜をコート材とした複合膜によ
って、史には複合膜を中空糸状にすることによって目的
が遭ぜられた◇ 本発明において水桁性有i化合−としてはメタノール、
エタノール、n−プルピルアルコール、イソプロピルア
ルコール、ア七トン、アセトアルデヒド、ジオキサン、
テトラヒドロ7ラン、ギ酸、#麺などがあけられる。ま
た本発明でいう弗化ビニリデン共重合体とは弗化ビニリ
デンの割合が少なくとも7ISモル襲以上を含有する共
重合体であり、共重合可能な不飽和化合物は四弗化エチ
レン、三弗化ビニルあるいはフルオロブタジェンやフル
オリアリルなどの弗素含有化合物およびエチレン)プロ
ピレン1塩化ビニル、メチルメタアタリレートなどの一
般のeニル系化合物が含まれる。この共重合可能な不飽
和化合物は一櫨顕に@定されず、二種類以上からなる三
元系以上の共重合体であっても良い。さらに本発明でい
うポリオルガノシロキサンとはポリジメチルシロキサン
、ポリジ7エエルシ四キすン、ポリジメチルシロキサン
−ポリカーボネートのとと龜lリオルガノシロキサンと
他OA分子物質とのブロック共重合体などがあげられる
。
め各種の高分子膜について水溜性有機物を含有する水溶
液の分離性能を検討した結果1驚くべきことKmm変度
パラメーター最も小さいすなわち最も疎水性の強い領域
に存在するポリオルガノシルキサン(8P:)、3)に
よって1更にはlリオルガノシ田キサンの分離性能、透
過性能および製膜性1機械的強度、耐久性などを改良す
るためにlリオルガノシロキサンのSP値に近く−耐薬
品性にすぐれたポリ弗化ビニリデン(8P:)、a)又
は弗化ビニリデン共重合体の多孔膜を支持膜としてポリ
オルガノシロキサンの薄膜をコート材とした複合膜によ
って、史には複合膜を中空糸状にすることによって目的
が遭ぜられた◇ 本発明において水桁性有i化合−としてはメタノール、
エタノール、n−プルピルアルコール、イソプロピルア
ルコール、ア七トン、アセトアルデヒド、ジオキサン、
テトラヒドロ7ラン、ギ酸、#麺などがあけられる。ま
た本発明でいう弗化ビニリデン共重合体とは弗化ビニリ
デンの割合が少なくとも7ISモル襲以上を含有する共
重合体であり、共重合可能な不飽和化合物は四弗化エチ
レン、三弗化ビニルあるいはフルオロブタジェンやフル
オリアリルなどの弗素含有化合物およびエチレン)プロ
ピレン1塩化ビニル、メチルメタアタリレートなどの一
般のeニル系化合物が含まれる。この共重合可能な不飽
和化合物は一櫨顕に@定されず、二種類以上からなる三
元系以上の共重合体であっても良い。さらに本発明でい
うポリオルガノシロキサンとはポリジメチルシロキサン
、ポリジ7エエルシ四キすン、ポリジメチルシロキサン
−ポリカーボネートのとと龜lリオルガノシロキサンと
他OA分子物質とのブロック共重合体などがあげられる
。
本発明において社「混合液」の接触する中空繊維の内部
または外部はその反対側より低圧であることを必須とし
、その圧力差は大きければ大龜い瞠ど効果的であるが、
工業的には0.01−、− ISO気圧がよく、よ抄好
ましくは0.15〜1気圧である。
または外部はその反対側より低圧であることを必須とし
、その圧力差は大きければ大龜い瞠ど効果的であるが、
工業的には0.01−、− ISO気圧がよく、よ抄好
ましくは0.15〜1気圧である。
壕丸「混合液」の接触する側の圧力はl(大気圧)〜1
00気圧がよく、好ましく大気圧およびその近傍である
。一方その反応側の圧力はISO気圧以いO 膜を透過した物質は低圧側において蒸発させてガス状で
取り出すことが、分離効率、透過率とも良好である。し
たがって低圧側を膜を透過する物質牽の蒸気圧よ抄低い
圧力に保っておくことが好ましい。低圧に保曾方法とし
ては真空に引いて減圧するか1不活性ガスを流して低蒸
気圧に保つかの方法がある。適用温度範囲は通常0〜1
00℃、好ましくは室温〜ツ0℃とする。これは100
℃を越えると高分子膜の耐熱性KI141111mが生
じるし、0℃未満になると「tkA合液」の蒸気圧か低
下するため単位lI4面棟1単位膜厚および単位時間当
抄の透過量が少なくなるから好ましくない。一般的には
温度を上げる透過量を上けることがで龜る。
00気圧がよく、好ましく大気圧およびその近傍である
。一方その反応側の圧力はISO気圧以いO 膜を透過した物質は低圧側において蒸発させてガス状で
取り出すことが、分離効率、透過率とも良好である。し
たがって低圧側を膜を透過する物質牽の蒸気圧よ抄低い
圧力に保っておくことが好ましい。低圧に保曾方法とし
ては真空に引いて減圧するか1不活性ガスを流して低蒸
気圧に保つかの方法がある。適用温度範囲は通常0〜1
00℃、好ましくは室温〜ツ0℃とする。これは100
℃を越えると高分子膜の耐熱性KI141111mが生
じるし、0℃未満になると「tkA合液」の蒸気圧か低
下するため単位lI4面棟1単位膜厚および単位時間当
抄の透過量が少なくなるから好ましくない。一般的には
温度を上げる透過量を上けることがで龜る。
本発明において使用する、中空糸支持膜の外径は、80
00μ以下がよく、好壕しくは80〜!loo#である
。外径は小さい程、機械的強度1耐圧性が優れ−しかが
って膜厚を薄くすることができる。
00μ以下がよく、好壕しくは80〜!loo#である
。外径は小さい程、機械的強度1耐圧性が優れ−しかが
って膜厚を薄くすることができる。
又中空繊維の膜厚は透過量を大自くする★昧から出来る
だけ薄い方が良いが、膜厚を薄くすると機械的強度が弱
くへなる。好ましくIfilo〜Wooμの範囲が良い
。表面の外径はw#に限定されるものではないが100
ないし1000ムC)@8にあるものが望ましい。なお
、かかる多孔質中空糸支持体膜0@遣方法は特開qar
−1oswaa号会報に開示されている溶融紡糸法によ
る製造方法や特開昭111−1111jlOj1号公報
に開示されている湿式紡糸法による製造方法等が採用出
来る。
だけ薄い方が良いが、膜厚を薄くすると機械的強度が弱
くへなる。好ましくIfilo〜Wooμの範囲が良い
。表面の外径はw#に限定されるものではないが100
ないし1000ムC)@8にあるものが望ましい。なお
、かかる多孔質中空糸支持体膜0@遣方法は特開qar
−1oswaa号会報に開示されている溶融紡糸法によ
る製造方法や特開昭111−1111jlOj1号公報
に開示されている湿式紡糸法による製造方法等が採用出
来る。
中空糸支持膜の表面に&リオルガノシロキサンの薄膜を
形成する方法は慣用の方法を用いることが出来る。すな
わちポリオルガノシロキサンを適当な浴剤に溶解した浴
液を流延又はスプレーで塗布する方法又は該浴液に多孔
質中空糸を浸漬した後、瘤媒を除女することによって多
孔質支持体上に薄膜を形成させる。高分子膜形成性前駆
体が液状である場合には層剤を用いることなく液状で塗
布し丸のち5411!化剤等を用いて高分子薄膜を形成
せしめても良い。
形成する方法は慣用の方法を用いることが出来る。すな
わちポリオルガノシロキサンを適当な浴剤に溶解した浴
液を流延又はスプレーで塗布する方法又は該浴液に多孔
質中空糸を浸漬した後、瘤媒を除女することによって多
孔質支持体上に薄膜を形成させる。高分子膜形成性前駆
体が液状である場合には層剤を用いることなく液状で塗
布し丸のち5411!化剤等を用いて高分子薄膜を形成
せしめても良い。
又
かくして得られた〆り弗化ビニリデン4社弗化ビニリデ
ン共重合体からなる多孔質中空糸にぎりオルガノシルキ
サンの薄膜を形成してなる中空糸複合膜は浸透気化法に
よる水港性有機化合愉の分離効率にすぐれ、効率的な水
溜性有機化合物の分層濃縮を行うことができ、従来の多
大のエネルギーと大型の装置を必要とした蒸留法に比べ
て大吉な利点があり1その工業的メリットは大きい。
ン共重合体からなる多孔質中空糸にぎりオルガノシルキ
サンの薄膜を形成してなる中空糸複合膜は浸透気化法に
よる水港性有機化合愉の分離効率にすぐれ、効率的な水
溜性有機化合物の分層濃縮を行うことができ、従来の多
大のエネルギーと大型の装置を必要とした蒸留法に比べ
て大吉な利点があり1その工業的メリットは大きい。
特許出願人 東洋紡績株式金社
Claims (1)
- 水溶性有機化合物を含有する水割液をt’ 13弗化形
成してなる中空糸複合膜に接触せしめ、かつ透過側が気
相になるように分離操作を行うことを特徴とする混合液
の分離方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19120681A JPS5889911A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 混合液の分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19120681A JPS5889911A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 混合液の分離方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5889911A true JPS5889911A (ja) | 1983-05-28 |
JPH0551327B2 JPH0551327B2 (ja) | 1993-08-02 |
Family
ID=16270662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19120681A Granted JPS5889911A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 混合液の分離方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5889911A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55163028U (ja) * | 1978-12-05 | 1980-11-22 |
-
1981
- 1981-11-26 JP JP19120681A patent/JPS5889911A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55163028U (ja) * | 1978-12-05 | 1980-11-22 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0551327B2 (ja) | 1993-08-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5387378A (en) | Integral asymmetric fluoropolymer pervaporation membranes and method of making the same | |
US5334314A (en) | Composition membrane for separating water from fluids containing organic components by means of pervaporation | |
US7622045B2 (en) | Hydrophilic cross-linked polymeric membranes and sorbents | |
JPH06502116A (ja) | 逆浸透−又はナノ濾過膜及びその製造法 | |
JPS5857205B2 (ja) | 半透膜の製造方法 | |
JPH0529489B2 (ja) | ||
JP2512937B2 (ja) | 膜型気液接触装置 | |
JPH0371169B2 (ja) | ||
JP5851508B2 (ja) | 無孔の分離層を有する膜、並びに膜の使用及び製造方法 | |
KR900002095B1 (ko) | 다공질막의 제조방법 | |
US4268662A (en) | Process for improving semipermeable membranes by treating with protic acids or inorganic salts | |
JPS6138208B2 (ja) | ||
Ren et al. | Transport Phenomena of chitosan membrane in pervaporation of water-ethanol mixture | |
US4908235A (en) | Process for the production of a bilayer membrane | |
JPS5889911A (ja) | 混合液の分離方法 | |
US4892661A (en) | Novel membrane method | |
JP2890469B2 (ja) | 多孔性分離膜の製造方法 | |
JPS63126506A (ja) | アニオン性高分子分離膜 | |
JPS5829121B2 (ja) | ポリサルホン系分離膜及びその製造方法 | |
JPS60206404A (ja) | 選択性透過膜及びその製造方法 | |
JPS5858106A (ja) | 混合液の分離法 | |
JP3114985B2 (ja) | 水溶性有機物の分離膜 | |
JPS588505A (ja) | 半透性複合膜 | |
JP2952685B2 (ja) | 液体分離用分離膜 | |
GB1558856A (en) | Microporus polyethylene hollow fibres and process for preparing them |