JPS59189910A - 半透膜による物質分離装置 - Google Patents

半透膜による物質分離装置

Info

Publication number
JPS59189910A
JPS59189910A JP6438583A JP6438583A JPS59189910A JP S59189910 A JPS59189910 A JP S59189910A JP 6438583 A JP6438583 A JP 6438583A JP 6438583 A JP6438583 A JP 6438583A JP S59189910 A JPS59189910 A JP S59189910A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
flow rate
solution
holding means
pump
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
Application number
JP6438583A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0350572B2 (ja
Inventor
Koichi Yamada
耕一 山田
Ichiro Hiraiwa
一郎 平岩
Shin Taniguchi
谷口 紳
Toshinari Zengo
前後 俊成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Priority to JP6438583A priority Critical patent/JPS59189910A/ja
Priority to DE19843490181 priority patent/DE3490181T1/de
Priority to EP84901424A priority patent/EP0142567B1/en
Priority to US06/668,521 priority patent/US4772385A/en
Priority to DE3490181A priority patent/DE3490181C2/de
Priority to PCT/JP1984/000180 priority patent/WO1984004049A1/ja
Priority to GB08426165A priority patent/GB2146263B/en
Priority to CA000451806A priority patent/CA1233128A/en
Publication of JPS59189910A publication Critical patent/JPS59189910A/ja
Publication of JPH0350572B2 publication Critical patent/JPH0350572B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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】 本発明は半透膜を利用した物質の分離操作に於ける流量
又は圧力制御に関するものである。
従来この種装置の主要部は第1図のフローシートに示す
ように構成されている。第1図は海水淡水化の例を示す
もので図示されない取水装置から取水して前処理された
海水はポンプlに吸込まれ、ポンプlで昇圧して吐出し
、圧力検出器、2aにより制御される圧力調整弁λを通
り、流量計3aの検出部31、半透膜グの手前の圧力検
出器コaの圧力測定点2′をとおり、半透膜グの片側に
入り、浸透圧に抗して淡水を透過して流量計3を介して
水槽乙に送り出し、濃厚化した海水は水車例えばペルト
ン水車7へ供給される。ペルトン水車7のノズル人ロア
1は流量計3aにより開度を制御される。即ち、ノズル
ク1と流量計3aζこより流量制御弁3を構成する。
水車7により得られるエネルギーはポンプ駆動モータg
を助勢するために用いられる。
以上の構成においてポンプlの吐出圧P。は通常濃度の
海水の浸透圧約j !r K17cm21こ対して!r
 OK17cm2であり、ポンプ/の吐出量Qoの内半
透膜ではコθ〜4tO%が逆浸透して淡水化される。
今半透膜弘からの淡水出力を圧力P1、流量Q1、濃度
C1とし淡水化の流量Q1を調整する装置の流量調整は
次の二通りの方法で行われる。
(1)狭い範囲の流量Q1の調整 ポンプ/の吐出量Q。を一定にしておいて圧力測定点ス
“の圧力を調整するように圧力調整弁コを操作して半透
膜入口圧力plOを変化させ、圧力ploを増大させる
と淡水出力の流量Q1は増加し、圧力Ploを減少させ
ると淡水出力の流量Q1は減少する。なんとなれば、今
AM 半透膜の面積 K 半透膜の種類と温度により定まる定数PM 半透膜
の海水側圧力 πM 供給液(海水)の浸透圧 π1 希薄液(淡水)の浸透圧 とすると Q+=AMX((PM−Pl)−(70M−7:+ )
)   ・・・・(1)で屋まる。Pl、π1はほぼ一
定でありせ才い範囲ではπMはほぼ一定であるから淡水
の流量Q1は半透膜の加圧側の圧力P)(にほぼ比例し
、該浸透圧力PMは圧力測定点−゛の半透膜入口圧力P
1゜と比例するからである。
(2)広い範囲の流量調整 例えば淡水出力の流量Q1を大きくしたい場合は ■ 流量制御弁3を固定して検出部31の流量従ってQ
oを固定する。
■ 圧力調整弁21こよって半透膜入口圧力ploを高
くし式(1)に基き淡水出力の流量Q1を増大させる。
■ 淡水の回収率Q+/Qoが海水の組成、半透膜ケの
性状から定まる許容値以上であれば流量制御弁jを用い
て流量Qoを増して再度圧力調整弁コによって半透膜入
口圧力PIO1を・篇、くシ流量Q1を増大させる。そ
して回収率Q1/Qoが許容値以内であれば操作を完了
する。
以上のような従来例には次のような欠点がある。
(1)流量計、圧力検出器、圧力調整弁が必要であり、
特に/h容量設備に於いては計装品の価格が非常に大き
な割合を占めていた。
(2)狭い範囲の流量調整は圧力調整弁のみで可能であ
るが広範囲の流量調整は圧力調整弁、流量調整弁を交互
に操作する必要があり運転操作性が悪かった。
本発明は半透膜による物質分離装置における上記従来の
欠点を除去して簡易低価格で操作性のよい流量制御装置
を提供することを目的とする。
本発明は上記欠点を除去する為、ポンプの性能曲線及び
溶質の濃度と浸透圧の関係から求まる系内圧力と希薄も
しくは濃縮溶液流量すの関係式を用いて単に系内圧力保
持手段を操作するだけで所定の流量を得るの安価で@操
作性の良い流量制御装置を提供するものである。
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。第、2
図は制御ブロック図を含むフローシートである。
図示されない海水の取水ポンプζこで取水された海水は
前処理工程を経て遠心ポンプ(以下単にポンプと称す)
/に吸込まれる。ポンプ/にて昇圧し吐出された海水は
圧力Po1流量QO,濃度C0である。この状態の海水
は半透膜グに浸透圧以上の逆浸透圧を加えて圧力P1、
流量Q1、濃度C1の淡水を出力し、圧力P2、流量Q
2、濃度C2の濃縮化された海水はペルトン水車7に供
給されエネルギーを回収し、モータgを助勢する。
制御装置ワはその出力端が弁駆動装置3bと弁駆動装置
3bによりストロークを調節される。
ノズル7′よりなる流量制御弁3の制御入力端に結ばれ
ている。
制御装置ワの内容をのべる。
半透膜の希薄側の流量Q1は Q、、 : AMK△P          I−−−
(−2)ただし 711!l 半透膜の面積 △P岬p、−π1             ・ ・ 
・ ・(2つK 膜の種類と温度により定まる係数 PM 半透膜近傍の供給海水の圧力 ゛π1 供給海水の浸透圧 である。
制御装置9では次の演算が行われる。
(1)希薄液流量Q1が設定のため入力される。
(2)ポンプlの吐出圧力P。が仮定される。この仮定
吐出圧力P。は計算上のものであるから装置起動時は予
め一定さしておいてよい。又装置運転中は希薄側流t 
Qlの設定変更前のポンプ吐出圧力Poを仮定値として
もよい。
制御装置ワのブロック//は縦軸に水頭を横軸に流量を
表わしである。図において曲線、2/はポンプ/の性能
曲線(Q−H曲線)を示し、曲線λコはノズル′71に
おける水車7への入力特性曲線を示し、曲線23は半透
膜グの希薄液流量Q1を示している。
ポンプ吐出圧力Poを仮定するとポンプ吐出量QOが求
まる。
(3)濃縮液流量Q2=Qc  Q+であるから項目(
2)において求めたQoから設定値のQlを減すると求
する。
(4)  ブロック/2は縦軸に浸透圧πそ横軸に溶液
の濃度CMを示しである。曲線2グは溶質濃度と浸透圧
の関係を示す。半透膜グの供給側の液濃度C’Mは近似
的にO,千(Oo+02)/−”  で定まる。ao、
a2は回収率Q1/Qoが著しく変化しない限り、上記
近似式でよい。従って又C0゜C2は特に装置の通常運
転中は定数とみなすことができる。この関係から浸透圧
πMが求まる。
(5)供給海水が温度変化の著しいときには供給側配管
中の供給液温度を検出する温度検出器。
/グを設け、 K−Ko(DV//T ) ただし K。 膜の種類により定まる常数DVt  膜
内の水の拡散係数 T 給液の温度 により係iKを算出する。給液の温度変化が小さい場合
には定数としてよい。TとDw/Tの関係はブロック/
3に曲線λにで示される。
(6)  ブロック//、/2は縦軸が同スケールで示
してあり、半透膜グの供給側圧力PMは項目(2)で仮
定したポンプ/の吐出圧力Poから半透膜ダまでの供給
側配管の流体の管路による損失ヘッドPLIを減じたも
のである。半透膜グの希薄側圧力P1はほぼ一定であり
、又希薄液濃度は一定とみてよいから希薄液の浸透圧π
1番マ一定としてよい。そこで逆浸透圧 △P:(PM−P+) (πM−π1)   ・・・・
(3)を算求する。この関係はプロ゛ンク// 、 /
:)、間に取り出して示されている。
(7)  ブロック/&はプロ゛ンク//、/;1と縦
軸のスケールを等しくして縦軸ζこ浸透圧πを越える圧
力と横軸に希薄液流量Q1を示して(1)る。
線ユSは Ql:AMK△P         ・・・−(2)を
表わ肱半透膜グの希薄側流量力3浸透圧を越える圧力△
Pにより変化する希薄液流量Q1が直線比例で示される
。式(2)をこより言十算したQlをQjCALCとす
る0 (8)項目(1)で設定したQlとQlCALCを比較
する。
そしてこの誤差が太きいときは項目(2)ζこ戻りポン
プ吐出圧P。を再仮定して環7目(2)〜(8)をル−
プにしてくりかえし、QlとQ、+ 0ALOの誤差が
小になるまでくり返す。
ここでブロック//で示すように最大の希薄液流t Q
ur+ax lこ対応するポンプlの吐出圧力POTよ
りも先に項目(2)で仮定した圧力PO力≦小さい範囲
でQloALC−Q+ :> oなるときは再仮定のP
oを最初に仮定したPOよりも小さくし、Q+ cAL
c −Ql< Oなるときは再仮定したP。は最初に仮
定したPoよりも大きくする。
最初に項目(2)で仮定したポンプ/の吐出圧力Poが
希薄液流量Q+rraxに対応するポンプlの吐出圧力
Pc1よりも大きい範囲でQ1″’0AILO−Ql〉
0 なるときは再仮定のPoを最初に仮定したPoより
も大きくし、Q+ 0ALO−Q+ <θになるときは
再仮定のPOを最初に仮定したPOよりも小さくする。
(9)設定した希薄液流量Q、と項目(2)〜(8)ま
でにおいて計算したQOALOとの差である計算誤差が
許容値以内であれば濃縮液の圧力P2をP2 ”” p
oPLI  PL2で求める。ただしPL2は半造膜グ
からペルトン水車7のノズル7′までの流路の抵抗によ
る損失圧力である。このことは制御装置9のブロック/
/と同スケールの縦軸で濃縮液圧力P2を表わし、横軸
にノズル7′からの噴出速度Vを表わしたノズル7′の
特性曲線2乙を示すブロックlA間に示されている。特
性曲線、tAは ■−αf躇石 ただしαは常数、gは重力の加速度である。
ブロック/乙によりVが求まる。
以上の制御装置デは希薄液流量Q1を設定するとポンプ
lの性能曲線が定まっており、かつ溶液の種類により濃
度と浸透圧の関係も定っているのでポンプ/の吐出圧P
Oと希薄液流it Q+の関係は一義的に決定される。
従って上述した項目(2)〜(8)の手順は数値表とし
て纒めることにより省略できる。
又同−の希薄液流量Q1に於いてブロック//で示した
ように二種類のポンプ/の吐出圧Poが求まるが ■ 半透膜グの性状から定まる許容回収率Q1/Qo以
下であるべきこと ■ 所要動力の小さい方で選ぶ を判定条件として決定すればよい。
OQ  ブロック/7はノズル7′の弁開度AVを横軸
にとり、縦軸には流量制御弁3のストロークSをとって
、弁開度−弁ストロークの特性曲線27を示している。
ブロック16により■が求まると流量制御弁3の弁開度
は、Ay−Q2/■で求められる。弁開度AVが求まる
と流量制御弁3のストロークSが求められる。
このストロークSは制御装置9より信号として出される
のでドライバ/gにより増幅して流量制御弁3を動作さ
せる。
以上の制御装置9をフローチャートでまとめると第3図
の如くである。希薄液流量はQlが予め設定され、装置
がスタートするとルーチン10/ではポンプ吐出圧PO
が仮定され、ルーチン102に入力されてルーチン10
λは項目(2)〜(8)ニノヘた処lこよりQ+ ah
Laを求める。QIOALOの出力はルーチン10.3
でQlと比較され許容値内であればルーチンio、qへ
、許容値外であればルーチン10/へ戻る。9レーチン
IO’lでは濃縮液圧力P2が計算され、ルーチン10
Sに結果が送られ、ルーチンiosではノズル流速■が
求められ結果はルーチン101.に送られ、ルーチン1
06では弁開度Avを求めて出力する。
以上により所要希薄液流量Q1を得るように流量制御弁
3が調節される。実施例は系内圧力保持手段としてポン
プ吐出側下流端に開度調節可能なノズルと該ノズルによ
りの噴出液により動作するペルトン水車を用いているが
、これに限られるものではなく単に流量制御弁あるいは
流量制御弁と逆転ポンプ等信のエネルギ回収手段を配し
てもよい。また、系内の状態量(圧力、流量など)例え
ばポンプ吐出圧を検出する検出手段を設け、この圧力が
演算で求めた値と等しくなるようタービン人口弁開度を
調節するフィードバック制御装置を備えるようにしても
よい。
本発明は半透膜を月いて溶液中の溶質を分離し希薄溶液
と濃縮溶液を得る膜分離装置において、溶液の加圧動作
をする遠心ポンプと半透膜と半透膜よりも濃縮液側下流
に系内圧力保持手段の制御装置のみを備え、制御装置は
遠心ポンプの性能曲線と溶液中の溶質の濃度と浸透圧の
関係から希薄もしくは濃縮溶液流量に見合う系内理論圧
力を算出して圧力保持手段への供給濃縮液圧力、濃縮液
流量により圧力保持手段を動作させる機能を備えたから
、装置の構成数が少く配管も簡単になり安価である。希
薄液流量を設定すれば自動的に系内圧力が制御されるこ
とtこなるので操作性がよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例のフローシート、第2図は本発明の実施
例のフローシート、第3図はフローチャートである。 l・・ポンプ 3・・流量制御弁 グ・・半透膜 ワ・
・制御装置。 特許出願人  株式会社荏原製作所 代理人 新 井 −部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. l 半透膜を用いて溶液中の溶質を分離し希薄溶液と濃
    縮溶液を得る膜分離装置において、供給溶液の加圧動作
    をする遠心ポンプと、半透膜と、半透膜より濃縮溶液側
    下流に配した系内圧□力保持手段、及び系内圧力保持手
    段の制御装置を備え、系内圧力保持手段の制御装置が遠
    心ポンプの性能曲線と溶液中の溶質の濃度と浸透圧の関
    係から設定された希薄もしくは濃縮溶液流量に見合う系
    内理論圧力を算出し、該系内理論圧力を生起するように
    系内圧力保持手段を調節する信号を出力する機能を備え
    ていることを特徴とする半透膜による物質分離装置。
JP6438583A 1983-04-11 1983-04-11 半透膜による物質分離装置 Granted JPS59189910A (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6438583A JPS59189910A (ja) 1983-04-11 1983-04-11 半透膜による物質分離装置
DE19843490181 DE3490181T1 (de) 1983-04-11 1984-04-10 Steuerung zur Verwendung bei einem umgekehrten osmotischen Behandlungssystem
EP84901424A EP0142567B1 (en) 1983-04-11 1984-04-10 Control apparatus for reverse osmosis process system
US06/668,521 US4772385A (en) 1983-04-11 1984-04-10 Control for use with reverse osmotic treatment system
DE3490181A DE3490181C2 (ja) 1983-04-11 1984-04-10
PCT/JP1984/000180 WO1984004049A1 (en) 1983-04-11 1984-04-10 Control apparatus for reverse osmosis process system
GB08426165A GB2146263B (en) 1983-04-11 1984-04-10 Control apparatus for reverse osmosis process system
CA000451806A CA1233128A (en) 1983-04-11 1984-04-11 Control for use with reverse osmotic treatment system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6438583A JPS59189910A (ja) 1983-04-11 1983-04-11 半透膜による物質分離装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59189910A true JPS59189910A (ja) 1984-10-27
JPH0350572B2 JPH0350572B2 (ja) 1991-08-02

Family

ID=13256790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6438583A Granted JPS59189910A (ja) 1983-04-11 1983-04-11 半透膜による物質分離装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59189910A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010052496A (ja) * 2008-08-26 2010-03-11 Honda Motor Co Ltd タンデム式マスタシリンダ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010052496A (ja) * 2008-08-26 2010-03-11 Honda Motor Co Ltd タンデム式マスタシリンダ

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0350572B2 (ja) 1991-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6730233B2 (en) Device and method for controlling infusion of liquid in an extracorporeal blood circuit
US9545469B2 (en) Dialysis system with ultrafiltration control
AU750282B2 (en) Methods and apparatus for performing controlled ultrafiltration during hemodialysis
KR101853281B1 (ko) 에너지 회수장치를 갖춘 역삼투압 시스템
US4021341A (en) Hemodialysis ultrafiltration system
US3990973A (en) Apparatus for measuring ultrafiltration rate
JPS63121910A (ja) 流体流通装置
JPS61143074A (ja) 血液透析装置
JPH06142465A (ja) 非定常接線流れ下での改良された液状媒体ろ過方法及びモジュール
US20220241728A1 (en) Water purification apparatus, and a method for controlling a water purification apparatus
US4680109A (en) Membrane separator
JPH0364148B2 (ja)
CA1103589A (en) Hemodialysis ultrafiltration system with controlled liquid extraction from blood
JPS60129103A (ja) 超純水製造装置
JPS59189910A (ja) 半透膜による物質分離装置
JPS59199004A (ja) 半透膜による物質分離装置
JP3327371B2 (ja) 膜式液濃縮装置
US20160067397A1 (en) Method of determining the pressure in an extracorporeal circuit
JPS5684606A (en) Control device of ultrafiltration rate
JPH03284323A (ja) 膜分離方法および装置
JPH074224B2 (ja) 膜分離型リアクタの制御装置
JP2003236353A (ja) オゾン水製造装置
JPS5839720Y2 (ja) 血液浄化装置
JPS609531Y2 (ja) 可変式定流量給液装置
JP4020747B2 (ja) 濾過装置の運転開始時の安定運転方法