JPS59156402A - 逆浸透膜による有機物の濃縮方法 - Google Patents

逆浸透膜による有機物の濃縮方法

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JPS59156402A
JPS59156402A JP3091983A JP3091983A JPS59156402A JP S59156402 A JPS59156402 A JP S59156402A JP 3091983 A JP3091983 A JP 3091983A JP 3091983 A JP3091983 A JP 3091983A JP S59156402 A JPS59156402 A JP S59156402A
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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】 本発明は低脱塩率の逆浸透膜を用いる加圧透過処理によ
って、特に低分子量°の有機物と無機塩類の混合溶液か
ら、高純度かつ高濃度の有機物溶液を得る方法に関する
ものである。
近年において有機物と無機塩類の混合溶液から両者を分
離し、かつ有機物を濃縮する場合、超沖過膜による加圧
透過処理が用いられるようになってきた。
超瀘過膜はその膜面に分子分画が可能な極微細な物理的
な孔が開口していると云われており、したがって当該孔
を通過する物質と通過しない物質を分離することができ
、かつ無機イオンは当該孔を容易に通過するとされてお
り、前記の有機物と無機塩類の分離においては超濾過膜
のかかる性質を応用するものである。
ところが従来市販されている超θテ過膜は分子量がjo
、000以上のたとえば乳タンパクやアルブミンの分離
濃縮には適しているが1分子量が2,000以下のたと
えば各種アミノ酸、  “糖類、抗生物質などの低分子
量の有機物と無機塩炉の分肉11・に1l−j:適して
いない。
すなわち分離濃縮しようとする有機物の分子用が小さく
なるにしたがい有機物の一部が無機塩類と共に超濾過膜
を通過するようになり、しだがって回収有機物の歩留か
低下してしまい、たとえば分子量が300前後の有機物
の場合はほとんど分離が不可能となるからである。
本発明はこの点に鑑みてなされたもので。
特に低分子量の有機物と無機塩類の混合溶液から当該有
機物を高純度でかつ高濃度で得ることを目白づとするも
ので、当該混合溶液を循環槽を介して1,000〜5.
OOOppmのNac1溶液中のNaC1の排除率が9
0%以下の特性を有する逆浸透膜を挿着した透過装置に
加圧下で供給し、無機塩類を含む透過液を系外に排出す
るとともに、有機物を含む非透過液を循環槽に循環し、
かつ循環系統に系外かも水を加える操作を介在させて透
過処理することを特徴とする逆浸透膜による有機物の濃
縮方法である。
以下に本発明の詳細な説明する。
本発明の第1の特徴とするところは有機物と無機塩類を
分離するにあたり、従来の超濾過膜にかえて逆浸透膜を
用いる点である。
逆浸透膜は海水の淡水化や工業用水の脱塩などの無機イ
オンの分離に従来から用いられており、超濾過膜と相違
し、膜面に物理的な孔が存在していないと云われ、当該
膜による無機イオンと水の分離機構は水の逆浸透作用に
よるものとされている。
すなわち逆浸透膜を介して無機塩類の溶液側に、当該無
機塩類濃度における浸透圧り、上の圧力をかけて水を逆
浸透させるものである。
しだがって処理対象となる溶層の塩類濃度が濃くなる程
操作圧力は必然的に高くなる。
ところて従来から前記脱塩の目的で用いられる逆浸透膜
は、 1,000〜5.OOOppmのNaC1溶液中
のNaC1を95〜98係排除する特性(以F脱塩率と
いう)を有するのが普通であるが。
最近になって脱1’l!’li率が95%以下の低脱塩
率の逆浸透膜が出現するようになっで* y’t 。
このような低脱塩率の逆浸透膜は透過液側へ(I!I:
機塩類を比較的多量に透過させる性質を有しているから
、有機物と無機塩類の混合溶液を透過処理した場合、無
機塩類を選択的に膜面に透過させることができ、かつ当
該有機物の分量計が比較的小さくとも超濾過膜と異なり
、これを効果的シこ膜面で阻11−シ得ることができる
本発明d、このような低ル2塩率の逆浸透膜を有機物と
無機”mj:[’jの分前に用いるものである。
しかし当該逆浸透膜を用いるとし、ても有機物と無機塩
類の混合溶液を−・過用で処理しても所期の目的を達し
く4Iない0.というの1r−1、たとえば脱塩率80
%の逆浸透膜を用いた場合、−・過性の透過処理の場合
は混合溶液中の20%の無機塩類に1、排除し得るが、
のこりの80係は残留することとなる。
しだがって循環槽に混合溶液を張り込み。
当該混合溶液4.前記低脱塩率の)!y1浸改膜を挿着
した透過装置に加圧Fで供給し2.無機塩類を含む透過
液を系外に排出するとともに、有機物を含む非透過液を
循環槽にもどして、非ii J液を循環しながら無機塩
類を段階的に透過さぜるという循環透過処理を行なう必
要がある。
しかしながらこのような循環処理を続行していくと、循
環液中の無機塩類が透過液側へ透過するとともに水分も
透過液側へ透過するので、このだめ循環液中の無機塩類
の絶対量は低下するもののそれ以上に液溶量が低下する
だめ循環液側、換言すれば非透過液側の無機塩類濃度が
しだいに増加するという現象を生ずる。このように循環
液側の無機塩類濃度が増加すると、その浸透圧も比例的
に増加し。
その浸透圧に打勝つだけの逆浸透圧をかけねば透過処理
ができなくなり、遂には尚該操作圧力が膜の物理的強度
を陵駕し、透過処理の続行が不可能となってしまう。
本発明はここにおいて循環系統、たとえば循環槽に糸外
から水を加えて循環液側の液を希釈して透過処理を続行
することを第2の特徴とするものである。
このように循環液を希釈することにより循環液中の力!
(機塩類の濃度を低ト°せしめることができ、その濃度
の低ドに伴ない浸透圧も低トするので、比較的低圧力F
でも透過処理をMe行”することか可能となる。
本発明においては濃縮すべき液側へ系外から水を加えて
その液を希釈するので、濃縮操作においては不経済のよ
うに思えるが1本手段によって透過処理の続行が可能と
なり、高純度の有機物濃縮液を得るという所期の目的を
達成することができる。なお加えた水は透過処理中に無
機塩類とともに極めて容易に透過液側へ透過するので、
高濃度の有機物濃縮液を得るという目的を阻害すること
もない。
また本発明においては希釈水を加えて循環する操作を長
時間行なう程、得られる有機物濃縮液の純度が上昇する
ので、当該操作の続行は有機物濃縮液の希望する純度に
よって任意に行なえばよい。
次に本発明に用いる逆浸透膜について説明する。
前述したように本発明においては、従来脱塩の目的で用
いられている逆浸透膜より脱塩率の小さい逆浸透膜を用
い、脱塩率が90チ以下の逆浸透膜が好ましい。
脱塩率が90係以上の逆浸透膜では無機塩を透過させる
について処理時間が長くなりすぎ好ましくない。
本発明者等が種々の逆浸透膜について脱塩率と有機物の
阻止性を検削したところ、一般的傾向として脱塩率が8
0〜90係の逆浸透膜は分子団:100〜1,000の
有機物を99係以上阻市する能力を有し、また脱塩率か
50%前後の逆浸透膜は分子量1 、000以上の有機
物を99チ以上阻市するもの−の、有機物の分子量が1
..000以下となると分子量が小さくなるにしたがい
有(供物が透過液側−2透過しやすくなる1、しだがっ
て特に分子;11が500前後の11(供物え、 fj
14縮する場合は脱塩率が40係以上の逆浸透膜を用い
ることが好ましい。
本発明の用途に適し/ζ低脱塩率の逆浸透膜の一例を挙
げると、デサリネーション社輿G−5、G−1,0、a
−zo (いづれも商品名)1日東電工■製NTR−7
250 、 NTR−1580、NTR−1550(い
づれも商品名)、住友化学■製杓P−2000、5P−
5000(いづれも商品名)などがあり、これらの逆浸
透膜は脱塩率が40〜90係の範囲にあす、かつ拐質も
スルホン化ポリスルポン、ポリビニールアルコ、−ル、
酢酸セルロース、アクリロニトリルなど種々のものがあ
るので。
被処理対象有機物の分子量:あるいは種!l′I′IK
よって最適のものをツリー′択1−るとよい。
以ドに本発明の害施態様を図面に従って説明する。
第1図it本発明の実l1lj態様の一例を示すフロー
の説明図であり、1は循環槽、2はポンプ、3け低脱地
率の咲θ;n膜を挿着−し2だ透過装置である。
本発明のひとつの操作法とし7て循環槽1− pr有機
物と無機J番類の混合溶液を受は入れ、ポンプ2を用い
てそのまま透過処理を行庁う。
なお透過圧力C1、当該混合液の濃度によつ゛C相違す
るが2通常コO% 30 kjl、/ artにて行な
う。
このような透過処理により混合液中の無機塩類の一部と
水分が透過液A側に透過し、有機物と残留塩類を含む非
透過液Bを循環槽1に循環中る。循環透過処理を続行し
ていくと。
透過液側Aに透過した水率だけ循環槽J内の液面が低「
することとなり、これに伴ない循環する非情過液B側の
無機J、!類の濃度も増加口、一定流量の透過液を得よ
うとすればその操作圧力を高める必要が生じてくる。こ
のような状態に至ったら、循環槽1内に透過液Aの流量
に相当する原石の脱塩水あるいは水道水などの水Cを流
入しながら前記循環処理を行なう。このような操作によ
り循環槽1内の無機塩類濃度が増加することがないので
、当初の透過圧力にほぼ近い透過圧力で透過処理を続行
することができる。まだ処理の続行により、循環槽l内
に滞留する溶液の無機塩類含有量がしだいに低下するの
で、希望とする純度になった点で水Cの流入を中断する
とともに透過処理を終了するとよい。あるいは水Cの流
入を中断したままで透過液流量がある程度低下する点ま
で循環透過処理を続行してもよい。また他の操作法とし
て透過処理により循環槽J内の液面が低下した時点で水
Cを流入して循環槽1内の液面をもとのレベルに復帰さ
せ、循環透過処理を続行するというように、水Cを加え
る操作を段階的に行なってもよく、あるい(d当初から
水Cを加えながら循環透過処理を行なってもよい。さら
に水Cを加える位置としては循環槽ユにかぎらず非透過
液が循環する循環系統であればどの位置でもさしつかえ
ない。
以上説明したように本発明によって有機物と無[幾月類
の混合溶液から、たとえ有限物の分7−鼠が小さくとも
回収率を低「きせることなく高濃度でかつ高純度の41
機物を回収することが−Cきるの−C,アミノ酸上業、
糖工業あるいは製薬工業等に碑益するところが太きい。
以下に本発明の効果をより明確にするだめに実施例を説
明する。
実施例−] ラフイノーズ(分子惜596 ) 0.5%とNaC1
1%の混合溶液を脱塩率50係である日東電工■製チュ
ブラー型逆浸透膜’NTR−3550(商品名)を18
本挿着した透過装置で本発明の方法によって処理した。
J−なわち前記混合溶液j、o++?を循環槽に受け。
透過圧力30kjj/Cn: + ?晶度25℃、初期
透過液流h1約180 t / +n2・hrで循環透
過処理し、濃縮度5すなわちラフイノーズの初期濃度と
比較して5倍の濃度に至った点から1,000t/ h
r(透過液流量に相当する流M′)の脱塩水を2時間の
み循環槽に加えながら循環透過処理をろ累計透過液覇を
1,200を排出し7た点で;秀過液流量が131/ 
hrに低下し、透過処理の続行が困@16となった。な
おこの点における濃縮液の組成はグルタミン酸濃度2・
1%、硫酸すトリウム濃度4 、43 %であった。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施態様の一例を示すフローの説明図で
あり、lは循環槽、2はボン乙3は透過装置、Δは透過
液、Bは非透過液。 c(d、水を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)有機物と無機塩類の混合溶液から有機物を選択的
    に分離濃縮するにあたり、当該混合溶液を循環槽を介し
    て1,000〜5 、000 pl:1mのNaC1溶
    液中のNaC1の排除率が90チ以下の特性を有する逆
    浸透膜を挿着した透過装置に加圧下で供給し、無機塩類
    を含む透過液を系外に排出するとともに、有機物を含む
    非透過液を循環槽に循環し、かつ循環系統に系外から水
    を加える操作を介在させて透過処理することを特徴とす
    る逆浸透膜による有機物の濃縮方法
  2. (2)有機物の分子量が2,000以下である特許請求
    の範囲第1項記載の逆浸透膜による有機物の濃縮方法
JP3091983A 1983-02-28 1983-02-28 逆浸透膜による有機物の濃縮方法 Granted JPS59156402A (ja)

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