JPS5955304A - Separation of water-organic liquid mixture - Google Patents

Separation of water-organic liquid mixture

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JPS5955304A
JPS5955304A JP16322882A JP16322882A JPS5955304A JP S5955304 A JPS5955304 A JP S5955304A JP 16322882 A JP16322882 A JP 16322882A JP 16322882 A JP16322882 A JP 16322882A JP S5955304 A JPS5955304 A JP S5955304A
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liquid mixture
separation
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宏昌 峯松
Yutaka Takeya
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a composite membrane for permeation evaporation having mechanical strength and a high sepn. performance by crosslinking polyethyleneimine and an acid halide group, etc. with an arom. crosslinking agent and forming an ultra-thin film layer having a specific structure on a backing film. CONSTITUTION:A polysulfone film having 40-70mu thickness and 30-600Angstrom micropores on the surface is immersed for 5min at room temp. in 2.0wt% aq. soln. of polyethyleneimine of about 10,000mol.wt. and is then air-dried for 10min. The film is immersed for 3min in a hexane soln. contg. 2.0wt% toluene-2,4- diisocyanate, whereafter the film is heat-treated for 10min at 120 deg.C and is thus crosslinked. When the sepn. performance of the azeotropic liquid mixture of water/methanol=4.5/95.5wt. ratio is measured by using the obtained composite membrane, the flux is 0.28kg/m<2>.hr at 20 deg.C operating temp. and the coefft. of sepn. is 17.7, which values increase with an increase in the operating temp.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水−有機液体混合物を浸透気化法により膜分
離する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for membrane separation of a water-organic liquid mixture by pervaporation.

有機液体混合物を分離する方法としては蒸留法が古くか
ら知られ、一般に広く用いられている。しかしながら蒸
留法においては、共沸混合物、近沸点混合物、熱変性混
合物等を分離することは極めて困難である。
Distillation has long been known as a method for separating organic liquid mixtures and is generally widely used. However, in the distillation method, it is extremely difficult to separate azeotropic mixtures, near-boiling point mixtures, heat-denatured mixtures, and the like.

例えば水−エタノール共沸混合物を蒸留で分離するため
には、第3成分(例えばベンゼン)を加え、高い還流比
でもって共沸蒸留する必要がある。従ってエネルギーの
消*量が大となり、しかも第3成分かだ終製品に混入す
るのを避は綜い。
For example, in order to separate a water-ethanol azeotrope by distillation, it is necessary to add a third component (eg benzene) and carry out azeotropic distillation at a high reflux ratio. Therefore, the amount of energy consumed is large, and it is advisable to avoid mixing the third component into the finished product.

これら難点を解決する為に、高分子膜を用いて液体混合
物を気液系で分能する方法がかなり古くから研究され、
例えばB Inn lng の米国特許第295350
2号などに提案されている。この分離方法は浸透気化(
Pervaporation)法と呼ばれ、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II )に蒸気として優先的に透
過させる方法である。
In order to solve these difficulties, research has been conducted for a long time on methods of dividing liquid mixtures in a gas-liquid system using polymer membranes.
For example, U.S. Patent No. 295350 of B Inn lng
It has been proposed in No. 2, etc. This separation method is pervaporation (
This is a method in which a liquid to be treated is supplied to the primary side (high pressure side) of a polymer membrane, and substances that are easily permeable are preferentially permeated as vapor to the secondary side (low pressure II).

この浸透気化法に用いられる高分子膜床材は、分離対象
液中の透過させたい成分に親和性のあるものが選ばれ、
従来、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロースアセ
テート、セルロース。
The polymer membrane bed material used in this pervaporation method is selected to have an affinity for the components to be permeated in the liquid to be separated.
Conventionally, polyethylene, polypropylene, cellulose acetate, cellulose.

ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアクリ
ロニトリル、ポリテトラフルオロエチレン等から作られ
た膜が知られている。しかし、これらは膜厚が10〜1
00μm の均質膜(フィルム)である為に液の透過速
度が極めて小さく、かつ分離性能も満足のいくものでな
い。透過速度は膜厚を薄くすることKより向上可能であ
るが、5μ以下になると機械的強度が不十分になり実用
には供し難い。
Membranes made from polyester, polyamide, polyurethane, polyacrylonitrile, polytetrafluoroethylene, etc. are known. However, these have a film thickness of 10 to 1
Since it is a homogeneous membrane (film) of 00 μm, the liquid permeation rate is extremely low, and the separation performance is also unsatisfactory. The permeation rate can be improved by making the film thinner than K, but if it is less than 5 μm, the mechanical strength becomes insufficient and it is difficult to put it into practical use.

本発明者らは上記欠点を解決すべく鋭意検討した結果、
特定の構造を有する超薄膜層を微多孔性支持膜上に形成
させることにより、機械的強度があり、かつ極めて高い
分離特性を有する膜が得られることを見出し、本発明に
到達したものである。
As a result of intensive study by the present inventors to solve the above-mentioned drawbacks,
The present invention was achieved by discovering that a membrane with mechanical strength and extremely high separation properties can be obtained by forming an ultra-thin membrane layer with a specific structure on a microporous support membrane. .

すなわち、本発明は水−有機液体混合物を浸透気化法に
より分離するに際し、ポリエチレンイミンと酸−・ライ
ド基及び/又はインシアネート基について二官能性の芳
香族架橋剤とを微多孔性支持膜上にて架橋反応せしめて
得られる複合膜を用いることを特徴とする水−有機液体
混合物の分離方法である。
That is, when separating a water-organic liquid mixture by pervaporation, the present invention provides polyethyleneimine and an aromatic crosslinking agent having bifunctionality for acid-ride groups and/or incyanate groups on a microporous support membrane. This is a method for separating a water-organic liquid mixture, which is characterized by using a composite membrane obtained by a crosslinking reaction.

本発明に用いる複合膜は液液系分離である逆浸透膜の分
野で公知の製造方法(例えば、特開昭48−10394
5号公報参照)に準じて製造可能である。すなわちポリ
エチレンイミン(以下PEIと略す)の溶液を微多孔性
支持膜上に塗布し、つづけて上記二官能性架橋剤の溶液
と接触させた後、乾熱処理を施すことによシ水及び有機
液体に不溶の架橋超薄膜層を支持膜上に形成させること
によシ目的の複合膜が得られる。以下、更に詳細に製造
法を述べる。
The composite membrane used in the present invention is produced by a manufacturing method known in the field of reverse osmosis membranes, which perform liquid-liquid separation (for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10394-1983).
(Refer to Publication No. 5). That is, a solution of polyethyleneimine (hereinafter abbreviated as PEI) is applied onto a microporous support membrane, and then brought into contact with a solution of the bifunctional crosslinking agent, followed by dry heat treatment to remove water and organic liquid. The desired composite membrane can be obtained by forming an ultra-thin, cross-linked film layer insoluble on a support membrane. The manufacturing method will be described in more detail below.

本発明に用いるポリエチレンイミンはエチレンイミンの
1合によっでイ(4られるもので、第1゜第2.第3級
の窒素原子の比は大略1:2:1と高度に枝分れしてい
る。分子量は300から100.000のうちの任意の
ものを用いることが出来、これらは市販品を精製するこ
となくそのiま使用できる。
The polyethyleneimine used in the present invention is highly branched, with the ratio of 1st, 2nd, and tertiary nitrogen atoms being approximately 1:2:1. Any molecular weight between 300 and 100,000 can be used, and these commercially available products can be used without purification.

PEIの溶液を調製する際の溶媒としては水。Water is used as a solvent when preparing a solution of PEI.

メタノール、エタノール等を挙げることが出来るが、本
発明の目的には水が最も好ましい。溶液中のPEI濃度
は0.05〜10.0重量%、好ましくけ0.1〜5.
0重量%である。
Mention may be made of methanol, ethanol, etc., although water is most preferred for the purposes of the present invention. The PEI concentration in the solution is 0.05-10.0% by weight, preferably 0.1-5.
It is 0% by weight.

PEI溶液を微多孔性支持膜上に塗布する方法としては
、例えば浸漬法、流延法、スプレー法等の従来公知の方
法を採用することが出来る。
As a method for applying the PEI solution onto the microporous support membrane, conventionally known methods such as a dipping method, a casting method, and a spray method can be employed.

PEI溶液を塗布された支持膜は、余分の溶液を除去し
た後、溶媒を室温又は加熱下に除去乾燥し、つづけて架
橋剤溶液に接触させられる。
After removing excess solution, the support membrane coated with the PEI solution is dried by removing the solvent at room temperature or under heat, and then brought into contact with the crosslinking agent solution.

本発明において用いられる酸ハライド基及び/又はイソ
シアネート基を含有する二官能性架橋剤としては、炭素
数が1ないし2oの脂肪族。
The bifunctional crosslinking agent containing an acid halide group and/or isocyanate group used in the present invention is an aliphatic one having 1 to 2 carbon atoms.

脂環族、及び炭素数が5ないし2oの芳香族等のジカル
ボン酸シバライド、ジスルホン酸シバライドジイソシア
ネート、或は安定化ジイソシアネート等があげられる。
Examples include alicyclic and aromatic dicarboxylic acid cybarides having 5 to 2 carbon atoms, disulfonic acid cybaride diisocyanates, and stabilized diisocyanates.

これらの例として、アジピンmクロリド、セパチン酸ク
ロリド、フマル敵クロリド、オフシン酸りロリド、イソ
フタル酸りロ゛リド、テレフタル酸クロリド24,4ベ
ンゾフエノンジカルボン酸クロリド、1.4−ナフタレ
ンジカルボン酸クロリド、1.4−シクロヘキサンジカ
ルボン酸クロリド等、  l 、 3−ベンゼンジスル
ホン酸りpリド、1,4−ベンゼンドスルホン酸クロリ
ド、1,4−ナフタレンジスルホン酸りロリド等、エチ
レンジインシアネート、プロピレンジイソシアネート、
トリレンジイソシアネート、ナフタレンジインシアネー
ト、メチレンビス(4−フェニルインシアネート)等を
あげる事が出来る。これらの中でも芳香族架橋剤が特に
好ましい。
Examples of these are adipine m chloride, cepatic acid chloride, fumaric acid chloride, ophthalic acid chloride, isophthalic acid chloride, terephthalic acid chloride, 24,4-benzophenone dicarboxylic acid chloride, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid chloride. , 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid chloride, etc., l, 3-benzenedisulfonic acid chloride, 1,4-benzenedisulfonic acid chloride, 1,4-naphthalenedisulfonic acid chloride, etc., ethylene diincyanate, propylene diisocyanate,
Examples include tolylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, methylene bis(4-phenyl incyanate), and the like. Among these, aromatic crosslinking agents are particularly preferred.

又、酸ハライドそれ自身でジ酸ハライドを形成するもの
も該二官能性架橋剤に含有される。
Also included in the bifunctional crosslinking agent are those which form a diacid halide by themselves.

この様な例としては、オキ→ノーリルクロリド、ホスゲ
ン、塩化チオニル等をあげる事が出来る。
Examples of this include oxy->noryl chloride, phosgene, thionyl chloride, etc.

二官能性架橋剤は、各々単独で用いてもよく、また二種
類以上の混合物で用いても良い。
The bifunctional crosslinking agents may be used alone or in a mixture of two or more.

pgiと架橋剤の反応は、普通架橋剤の溶液に浸漬する
ことにより行なわれる。架橋剤溶液の溶剤は、PEI及
び支持膜を溶解しないものの中から選ばれ、n−へキザ
ン、へブタン、オクタン2シクロヘキサンなどを好&W
用いることが出来る。溶液中の架橋剤の濃度は0.05
〜10.0重量%、好升しくは0.1〜5.0重量%と
するととにより効果的に目的を達成しうる。
The reaction between pgi and the crosslinking agent is usually carried out by immersion in a solution of the crosslinking agent. The solvent for the crosslinking agent solution is selected from those that do not dissolve PEI and the support film, and preferred are n-hexane, hebutane, octane-2-cyclohexane, etc.
It can be used. The concentration of crosslinking agent in the solution is 0.05
The purpose can be more effectively achieved by setting the amount to 10.0% by weight, preferably 0.1 to 5.0% by weight.

かくして得られる薄膜層の厚みは数百Aから1μ程度で
ある。
The thickness of the thin film layer thus obtained is from several hundred amps to about 1 μm.

架橋剤として酸ハロゲン化物を適用する場合、アミンと
の反応によってハロゲン化水素が副生ずる。このものは
PEI自身によって受容され、反応は進行するが、促進
剤として力性アルカリ。
When acid halides are used as crosslinking agents, hydrogen halides are produced by reaction with amines. This substance is accepted by PEI itself, and the reaction proceeds, but a strong alkali is used as a promoter.

リン酸ソーダ、酢酸ソーダ、ビリンン、トリエチルアミ
ン等を用いることも出来る。こレラ反応仇“進剤(ハロ
ゲン化水素受容体)は架橋反応nil K PEIの水
溶液に直接添加するか、或は架橋反応後、別の工程で添
加することも出来る。
Sodium phosphate, sodium acetate, birin, triethylamine, etc. can also be used. The cholera reaction accelerator (hydrogen halide acceptor) can be added directly to the aqueous solution of nil K PEI for crosslinking reaction, or it can be added in a separate step after the crosslinking reaction.

架橋反応は低温に於ても進行するが、好適な架橋孔度を
得る為には乾熱処理を行なうことが望ましい。乾熱処理
温度としては60〜150℃、好ましくは90〜130
℃の範囲であり、まだ乾熱処理時間としては1〜60分
、好ましくは5〜30分の範囲である。
Although the crosslinking reaction proceeds even at low temperatures, it is desirable to carry out a dry heat treatment in order to obtain a suitable crosslinking porosity. The dry heat treatment temperature is 60 to 150°C, preferably 90 to 130°C.
℃ range, and the dry heat treatment time is still in the range of 1 to 60 minutes, preferably 5 to 30 minutes.

乾熱処理が終ったPgI架橋複合膜は、所望によりモジ
ュール化される壕での適当な段階でポリビニルアルコー
ルやポリビニルピロリドン等の保護被膜を施してもよい
The PgI crosslinked composite membrane that has been subjected to the dry heat treatment may be coated with a protective coating such as polyvinyl alcohol or polyvinylpyrrolidone at an appropriate stage in the modularization process, if desired.

本発明に官う微多孔性支持膜としては塗布するPEIの
溶媒あるいは架砲剤の溶媒に溶解したり膨潤しない限り
特に限定されるものではないが、非対称徴多孔膜檜造を
容易につくれ、かつ耐薬品性、耐pl(性に優れている
ことが望ましい。
The microporous support membrane according to the present invention is not particularly limited as long as it does not dissolve or swell in the solvent of the PEI to be coated or the solvent of the crosslinking agent, but it can easily produce an asymmetrically porous membrane made of cypress, It is also desirable to have excellent chemical resistance and PL resistance.

かかる微多孔性支持膜としては、ポリスルホン及びポリ
塩化ビニルが好適なものとして挙げることができるがこ
れらに限定されるものではない。特にポリスルホンは本
発明の微多孔性支持膜の材質とj−ですぐれた性能を有
するものである。ポリスルホン微多孔支持L4は公知の
方法、v・11えはアメリカ内務省塩水局研究開発レポ
ート。
Suitable examples of such a microporous support membrane include, but are not limited to, polysulfone and polyvinyl chloride. In particular, polysulfone has excellent performance as a material for the microporous support membrane of the present invention. Polysulfone microporous support L4 is a known method, V.11 is a U.S. Department of the Interior Salt Water Bureau research and development report.

魔359に記載の方法で製造することができる。It can be manufactured by the method described in Ma 359.

かかる膜素材は表面の孔の大きさが一般に約100〜1
00OAの間にあるものが好ましいが、これらに限られ
るものではなく、最終の膜の用途などに応じて表面の孔
の大きさは50〜5000Aの間で変化しうる。これら
の基材d−非対称構造でも対称構造でも使用しうる。好
ましい支持膜定数としては1〜lOV/rf!L・就・
atm 。
Such membrane materials generally have a surface pore size of about 100 to 1
The size of the surface pores is preferably between 000A and 5000A, but is not limited thereto, and the size of the surface pores may vary between 50 and 5000A depending on the final use of the membrane. These substrates can be used in either asymmetric or symmetric structures. A preferable supporting membrane constant is 1 to lOV/rf! L・Success・
atm.

特に好ましくは10〜10  f/cd・sec・at
mの範囲のものである。なおここでいう膜定数とは21
\9/cJ  の圧力下での純水の透過量を表わす値で
ある。
Particularly preferably 10 to 10 f/cd・sec・at
m range. Furthermore, the membrane constant referred to here is 21
This value represents the amount of pure water permeated under a pressure of \9/cJ.

支持膜の形状としては中空糸状、平板状、管状的任意の
形状でよい。Y板状、管状の場合は衰(ill ’a:
織布筐たは不信1、布などで精強した形態で使用するの
が&i1Lい。かかる織布、不織布としては、ポリエチ
レンプレフタレート、ポリプロピレン、ナイロン又は塩
化ビニル等によるものがなf適な伸]として挙けられる
The support membrane may have any shape such as a hollow fiber, a flat plate, or a tubular shape. In the case of Y plate-like or tubular shape, it is ill'a:
It is best to use it in a woven fabric case or in a strengthened form with cloth. Examples of such woven fabrics and nonwoven fabrics include those made of polyethylene prephthalate, polypropylene, nylon, vinyl chloride, and the like.

かくして得I、れる伐合膜は水に対して高い親和性を刹
することから、水−有機液体混合物から永く択的に水を
透過させ、被膜験混合物中の鳴機物温度を、−込めるこ
とがIj]能となる。
The thus obtained logging membrane has a high affinity for water, and therefore allows water to permeate selectively from the water-organic liquid mixture for a long time, thereby increasing the organic temperature in the coating mixture. The thing becomes Ij] ability.

本発明においては、膜の活性層側(PEIの架橋尚膜M
側)を供給液に接触させ(−次側)、1反を透過した物
質はガス状の状態で二次側より取り出す。従って、二次
側は減圧にするか、あるいは空気等の不活性ガスを流し
てケミカル・ポテンシャルを一次a11より低く (!
l:つことが必要である。
In the present invention, the active layer side of the membrane (PEI crosslinked membrane M
(side) is brought into contact with the supply liquid (- next side), and the substance that has permeated through one tube is taken out from the secondary side in a gaseous state. Therefore, either reduce the pressure on the secondary side or flow an inert gas such as air to lower the chemical potential to a level lower than the primary a11 (!
l: One thing is necessary.

一次仰1は1 ”−100KyA箒の範υ:」内で圧力
をかけることが出来るが、好t L < tJ、大気圧
から10 Kg/era  である。二次側をσ;シ圧
にする場合、大気圧以−ト、女j’ i L、 <は4
00羽11g以下、更に好ましく ’iJ’、 100
 ml4g以下の真空に保つのがよい。
The primary elevation 1 can apply pressure within the range of 1"-100 KyA broom υ:", preferably t L < tJ, 10 Kg/era from atmospheric pressure. When the pressure on the secondary side is σ;
00 birds 11g or less, more preferably 'iJ', 100
It is best to maintain a vacuum of 4 g or less per ml.

本発明の分前方法におりる適用源に度は0〜100℃、
0〜90℃である。月りによる浸苛気化法では、操作7
1□1一度が高くなる程透過速度は大きくなるが、分離
係数が低下することが従来より知らハ5ている。しかし
本発明に於て用いる膜は被膜11i[#液のび類によっ
てUl、透過速度1分離<組数共に犬きくなることが分
った。(、r(=つて、こ1りような場合には高温での
分離が有利と考えらlする。
The temperature of the application source in the preparative method of the present invention is 0 to 100°C,
The temperature is 0 to 90°C. In the immersion vaporization method, step 7
It has been known from the past that the higher the value of 1□1, the higher the permeation rate, but the lower the separation coefficient. However, in the membrane used in the present invention, it was found that both Ul and the permeation rate of 1 separation < number of pairs became worse depending on the coating 11i [# liquid spread. In such cases, separation at high temperature is considered to be advantageous.

本発明で分離可能な水−有機液体混合物表しては、水/
イソプロビルアルコール。水/エチルアルコール、 水
/ n −フロビルアルコール。
The water-organic liquid mixture that can be separated in the present invention is represented by water/organic liquid mixture.
Isoprobyl alcohol. water/ethyl alcohol, water/n-furobyl alcohol.

本/アリルアルコール、水/2.3−ジクロロー1−フ
ロパノール−1水/2−メトキシエタノール、水/イソ
ブチルアルコー1’e水/x −−jpノール、氷/2
−ブタノールv 水/フルフリルアルコール+ 水/2
−ペンタノールt 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/テトラハイドロフラン、水/ジオキサン、水/メ
チルエチルケトンなどの水−有機溶媒系をあげることが
出来る。これらの中でも、水−アルコール類の共沸混合
液の分向には本発明が特に不利に用いられ得る。
Book/allyl alcohol, water/2.3-dichloro-1-furopanol-1 water/2-methoxyethanol, water/isobutyl alcohol 1'e water/x --jpnol, ice/2
-butanol v water/furfuryl alcohol + water/2
-Pentanol t Water/2-Pentanol, Water/4-
Examples include water-alcohol mixtures such as methyl-1-butanol; water-organic solvent systems such as water/tetrahydrofuran, water/dioxane, and water/methyl ethyl ketone. Among these, the present invention can be particularly disadvantageously used for dividing an azeotropic mixture of water and alcohols.

本り^明に用いる初台膜tj、6a多孔性支持膜の形態
によって中空糸モジュール、スパイラルモジュール、プ
レート中フレームモジュール、チューブラ−モジュール
の形態で用いることが出来るが、中でも中空糸モジュー
ルは一定容積内で大きな膜面積が取れることから竹に有
利に用いられ得る。
Depending on the form of the initial membrane tj and 6a porous support membrane used in this specification, it can be used in the form of a hollow fiber module, spiral module, plate-in-frame module, or tubular module. It can be advantageously used on bamboo because a large membrane area can be obtained.

以下、実施例を洋げて本発明を更に詳しく説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

水/有様液体混合液の供給側は大気圧下で、採集側は0
.3闘1(gの減圧下で行なった。供給側象膜の活性層
面(8薄膜i7+1)を向け、膜面土をセ定温度に保っ
た供給液を循ワさぜた。膜の有の面積は11.0cyJ
である。
The supply side of the water/state liquid mixture is under atmospheric pressure, and the collection side is at zero pressure.
.. The test was carried out under a reduced pressure of 3 to 1 (g. The area is 11.0cyJ
It is.

ル・二を透〕Iφした水と有機6λ体は凝縮させて採集
し、透過5j (Flux)はKq/ln’ ・hrの
単位で求めた。
The water and the organic 6λ body that passed through Le.2 were condensed and collected, and the permeation 5j (Flux) was determined in units of Kq/ln'·hr.

また、採集液の和成比fJ: TCD−ガスクロマトグ
ラフにより定足し、男気の分節係数(α)を求めた。
In addition, the Kasei ratio fJ of the collected fluid was determined by TCD-gas chromatography, and the segmentation coefficient (α) of manliness was determined.

なお、分動1係数αは次の様に定義したものである。Note that the division 1 coefficient α is defined as follows.

KA/λB ただし、上式において、xA、xBは供給液の成分A、
BのpfM%を、またyA、yBは採集液(透過液)の
成分A、Hの2(量係を表し、A成分は選択的に透過す
る成分を示す。本発明において用いる膜はいずれの水−
有機液体混合物からも水を選択的に透過させるので、A
成分が水ということI/Cなる。
KA/λB However, in the above equation, xA and xB are component A of the supply liquid,
yA and yB represent the pfM% of B, and yA and yB represent the 2 (amount ratio) of components A and H in the collection liquid (permeate), and the A component indicates a component that selectively permeates. water-
Since it selectively permeates water even from organic liquid mixtures, A
Since the component is water, it is called I/C.

参考例 ′;+織布補強ポリスルホン多孔賀膜の製造法密に織っ
たダクロン製不戯布(目付f180Y /crA )を
ガラス板−ヒに固定した。次いで該不織布上にポリスル
ホン12.5 wt%、メチルセロソルブ12,5 w
t%および残部ジメチルホルムアミドを含む溶液を厚さ
約200μの層状にキャストシ、直ちにポリスルホン層
を室温の水浴中にてゲル化させることにより、不織布補
強多孔性ポリスルホン月%をえた。
Reference Example': +Production method of woven fabric reinforced polysulfone porous membrane A densely woven Dacron nonwoven fabric (fabric weight f180Y/crA) was fixed to a glass plate. Next, 12.5 wt% of polysulfone and 12.5 wt% of methyl cellosolve were added on the nonwoven fabric.
A nonwoven reinforced porous polysulfone layer was obtained by casting a solution containing 1% and the remainder dimethylformamide into a layer with a thickness of about 200 μm, and immediately gelling the polysulfone layer in a water bath at room temperature.

この様にして得られた多孔性ポリスルホン層は厚みが約
40〜70μであり、非対称栴造を有しており、か、つ
表明には約30〜600にの微孔が多数存在することが
電子顕微鏡写真により観察された。壕だ、これらの多孔
性基材は21くり/’cJGにおける純水の透過邪(j
時定P)が約3+O〜7.OX 10  ?/ca−y
y2・atm  であった。
The porous polysulfone layer obtained in this way has a thickness of about 40 to 70 μm, has an asymmetric structure, and has a large number of micropores of about 30 to 600 pores. Observed by electron micrograph. These porous substrates have a high permeability of pure water in 21/'cJG.
Time constant P) is about 3+O~7. OX10? /ca-y
It was y2・atm.

実施例 分子量約10,000のポリエチレンイミン(日本触媒
化掌工業[有]3.1−200)の2.0重置チ水溶液
なん11製した。この液に上記参考例で得たポリスルホ
ン微多孔性支持膜を室温にて5分間浸会した俺、IQを
取り出し、世直の状態にて10分間風乾した。経;いて
架橋剤であるトルエン−12,4−ジイソシアネートを
2.0 g 、Q %含むヘキ申ン溶衣に該膜を3分間
すffj (室温)した後、[株]気(・z検器中12
0℃にて10分間乾熱処理を行なった。
EXAMPLE A 2.0-layer aqueous solution of polyethyleneimine (Nippon Shokubai Kasho Kogyo Co., Ltd. 3.1-200) having a molecular weight of about 10,000 was prepared. The polysulfone microporous support membrane obtained in the above reference example was immersed in this solution for 5 minutes at room temperature, then taken out and air-dried for 10 minutes in a normal state. After soaking the membrane in a hexane solution containing 2.0 g and Q% of toluene-12,4-diisocyanate, which is a crosslinking agent, for 3 minutes (at room temperature), Vessel 12
Dry heat treatment was performed at 0°C for 10 minutes.

この7g合朕を用い、水/エタノール= 4.5 /;
@ 5.5 (重月1%)ンよる共沸混合液の各温度に
おりる分pif?、 %性を先に本文中で述べた条件下
で測定したところ、表1に示す如く、操作温度が高くな
るとFluxは大きくなシ、かつ分離係数αも増加する
という結果が得られた。
Using this 7g mixture, water/ethanol = 4.5/;
@ 5.5 (1%) pif? % was measured under the conditions described earlier in the text, and as shown in Table 1, it was found that as the operating temperature increases, the flux increases and the separation coefficient α also increases.

表   1              (Feed 
 :水/エタノール= 4.5 /9 5.5)実施例 実施例1で得た複合)ト”bを用い、水−エタノール渭
4合7αの各A、11成にお+する分離特性を11j1
作温反30℃にてit!II定したところ表2に示す通
りであった。
Table 1 (Feed
:Water/Ethanol=4.5/9 5.5) Example Using the composite t"b obtained in Example 1, the separation characteristics for each of the A and 11 components of water-ethanol mixture 4 and 7α were determined. 11j1
It is made at a temperature of 30℃! II was determined and the results were as shown in Table 2.

表    2                   
                         
    (30て〕)実施例 実施例1で得た7y合膜を用い、水/イソプロハ)−ル
: 12/8B(重fjf裂)なるjl、:沸混合系の
分子、11特性を1元し7たところ表3に示す如くイ9
れた値を示し、た。
Table 2

(30) Example Using the 7y composite film obtained in Example 1, water/isoprohal)-12/8B (heavy fjf-cleavage) molecule, 11 properties of the boiling mixture system were unified. 7, as shown in Table 3, I9
The value shown is shown below.

実施例4 実が4例1でイ(fた複合膜を用い、水−イツブロバノ
ール混合1夜の各組成にお1)る9翻を特性を操作温反
30℃にて611)定しだところ表4に示す通りであっ
た。
Example 4 In fact, the characteristics were determined using the same composite membrane as in Example 1. It was as shown in Table 4.

4 水−インプロパノール混合系 (30℃) 実施例 ひ−ノ・1・5例1にたいて、ロ1−橋剤とし2てトル
エン−2,4−ジイソシアネートの替りにイソフタル酸
クロライドを用いる他は全く同様にして複合膜’:y:
 !”: ’A・”:’ L7、水/ x タン−ルー
4.5 / 95.5 (重ル]≠)なる共7:n晶自
糸のイJ I)i’A度にJ?ける分Blrケ性をrI
II宇したところ 、、’+、l、 sに示す如く温度
が高くなる程FIIIX、  α共に’!lvi大する
という実施例1と同オ)な現象がト?!められた。
4 Water-inpropanol mixed system (30°C) Examples 1 and 5 In Example 1, isophthalic acid chloride was used instead of toluene-2,4-diisocyanate as the bridging agent 2. Composite film':y:
! ”: 'A・':' L7, water/x Tan-ru 4.5/95.5 (heavy le] ≠) naru 7: n crystal self-thread i J I) i' J at A degree? Blr ke property rI
As shown in ``+, l, and s'', as the temperature rises, both FIIIX and α'! Is the same phenomenon as in Example 1 that lvi increases? ! I was caught.

表  5            (Feed :水/
エタノール−4,5/9 Fi、5 )素11に4i例
6 実施例5で得たvO膜を用い、水−エタノ−混合液の各
に丁土成における分離特性を(:!作温度30℃にて測
定した七ころ表6に示す通りであった。
Table 5 (Feed: Water/
Ethanol-4,5/9 Fi, 5) 4i Example 6 for element 11 Using the vO membrane obtained in Example 5, the separation characteristics at the same temperature were determined for each water-ethanol mixture (:! Creation temperature 30 The results were as shown in Table 6.

表 6 水−エタノール系 (aO℃) 実施例7 実施例5で得た複合nうyを用い、水/イソプロパ/ 
−ル= 】2 / 8s (重量%)々る共沸混合系の
分Naf勧′性を測定したところ表7に示す通りであっ
た。
Table 6 Water-ethanol system (aO°C) Example 7 Using the composite nyy obtained in Example 5, water/isoprop/
The Naf reactivity of the azeotropic mixture system was measured as shown in Table 7.

セ正itA・1例 8 実%−例5でイ(Iた412合膜を用い、水−インパノ
ケル混合液の各組成における分離仕、I性を役作温度3
(1℃にて測定したところ表8に示す通シであつ六−6 表 8 水−インプロパノール系 (30℃) 特許出れ:人 工業技術院長 石板誠− 手  d  捕  正  書 ■、 事件の告示 l持kM昭 57 − 1632214  号2 発明
の名称 水−有)!111体品合物の分離方法 3 補正をする者 −・ト注とのI用イ系 !行〆F出順人東京都千代田区
Uヶ関1丁目3番1呉 (114)工業技術院i イS坂誠 4・ 補正の対象 明′細コの「発明の詳細な説明」のji41”−、(i
ff正のV3答 +11  明111)1 * 45頁下から臓5行の「
オクシ/酸りpリド」を「サクシン敵クロリド」と訂正
する。
Separation ItA・Example 8 Actual %-Example 5
(When measured at 1℃, the results are shown in Table 8.Table 8 Water-Impropanol system (30℃) lKM Showa 57-1632214 No. 2 Name of the invention (Wed)! 111 Separation method 3 of the person making the correction - I-type with G note! 41 I Saka Makoto, Agency of Industrial Science and Technology, 1-3-1 Kure, Ugaseki, Chiyoda-ku, Tokyo (114) −, (i
ff Correct V3 answer + 11 Akira 111) 1 * In the 5th line from the bottom of page 45, “
Correct ``Oxi/acid plido'' to ``sakusin enemy chloride.''

+z+  明剖tl 書画10 ’fi gg l 2
行の「100℃、0〜90℃」を「100’c、好まし
くは0〜90℃」と訂正する。
+z+ clear anatomy tl calligraphy 10 'fi gg l 2
Correct the line "100°C, 0-90°C" to "100'c, preferably 0-90°C".

(3)  明細書第13頁下から第3行の「表明」を「
表面」と訂旧する。
(3) Change the “statement” in the third line from the bottom of page 13 of the specification to “
Revised as "Surface".

以上that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 水−有機液体混合物を浸透気化法により分離するに際し
、ポリエチレンイミンと酸ハライド基及び/又はインシ
ア半−ト基について二官能性の芳香族架橋剤とを微多孔
性支持膜上にて架橋反応ぜしめて得られる複合膜を用い
ることを特徴とする水−有機液体混合物の分離方法。
When a water-organic liquid mixture is separated by pervaporation, a crosslinking reaction is performed between polyethyleneimine and a bifunctional aromatic crosslinking agent for acid halide groups and/or insyanide groups on a microporous support membrane. A method for separating a water-organic liquid mixture, characterized by using a composite membrane obtained by cooling the mixture.
JP16322882A 1982-09-21 1982-09-21 Separation of water-organic liquid mixture Granted JPS5955304A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0543574A2 (en) * 1991-11-18 1993-05-26 Texaco Development Corporation Membrane separation process

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0543574A2 (en) * 1991-11-18 1993-05-26 Texaco Development Corporation Membrane separation process

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