JPS5982906A - シ−ト状膜分離素子及び膜分離モジユ−ル - Google Patents

シ−ト状膜分離素子及び膜分離モジユ−ル

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JPS5982906A
JPS5982906A JP19269882A JP19269882A JPS5982906A JP S5982906 A JPS5982906 A JP S5982906A JP 19269882 A JP19269882 A JP 19269882A JP 19269882 A JP19269882 A JP 19269882A JP S5982906 A JPS5982906 A JP S5982906A
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JP
Japan
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membrane
sheet
membrane separation
case
independent
Prior art date
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Pending
Application number
JP19269882A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyoshi Ishii
清 石井
Hitoshi Yonekawa
米川 均
Masahiko Kusumoto
楠本 雅彦
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.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08Hollow fibre membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/06Tubular membrane modules
    • B01D63/066Tubular membrane modules with a porous block having membrane coated passages

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシート状膜分離素子及び膜分離モジュールに関
し、特に1枚の半透過膜内に多数の筒状独立流路を有す
ることを構成上の特徴とし、シート状にしたことで中空
繊維に比レノ・ンドリングが簡単であり、外面流れの停
滞防止と均−化及び端末接着シール部の不均等によるシ
ール不良と流路乱れの防止が図れる等の効果を有するも
のに関する。
膜分離装置においては装fζtの単位容積肖りの膜面積
を最大にするよう努力され、同時にコスト的にも部品数
の減少等により低下への努力がなされている。 その中
でも中空繊維を使用した揚台は単位容積当りの膜面積も
大きく取れ、いわゆるモジュール製作も比較的に簡単に
行える等の利点がある反面、数千木から百万木の中空繊
維を束にしたモジュール構造のため、中空繊維間VC構
成される外面流路が均一化されに<<、結果的に全ての
中空繊維が同等の分離効果を発揮し得ない欠点があった
。 これらの対策としてスペーサーと共捲きにするとか
、芯の周りに糸巻き状に巻付けるとかの手段が取られて
いるが、中空繊維を束にするという概念からt、を離れ
ないので、効果は未だL7の感がある。
一方、平膜を用いたモジュールにおいては、願面間即ち
原液流路を均一に確保するためにスペーサーを挿入した
シ、膜自体に凹凸を設けたりしなければならな論のみな
らず、膜自身に中空糸の様な耐圧性がないためこれらを
収容する血1圧容器に耐圧性と寸法精度が要求される。
 1だ、単位膜面積当りのモジュール寸法が大きくなる
欠点があった。
木発明はこれらの欠点又は問題点を解決)−だ膜分離素
子及び膜分離モジュールを提供するものであり、その構
成は、対向する両端に開口した多数の筒状独立流路を1
枚の半透過膜内に有するシート状膜分離素子並びに該シ
ート状膜分離素子を捲回又は積層した膜体と該膜体を収
納するケースとからなり、更に該ケースには上記独立流
路開口面に連通ずる原液流出入手段と上記独立流路開口
面と異る面に連通ずる透過液流通手段とを有し、上記原
液流出入手段と上記透過液流通手段とを原液側と透過液
側とに流密的に区画されるよう付設してなる膜分離モジ
ュールである。
以下、図示の実施例に基づいて木発明を説明する。
第1図は本発明に係るシート状膜分離素子の基本形状を
示す説明斜視図である。
シート状膜分離素子(1)は対向する両端(1a)(t
b)に開口した多数の筒状独立流路(2)(2)・・を
膜内に有したF14成となっている。 膜分離機能を示
す活性層を筒状独立流路(2)(2)表面に形成させた
シート状膜分前素子(1)の場合は原液は流路(2)内
を流れ、透過流は分離素゛′S+(1)の外表面に出て
くる。 これとけ逆に活性層をシート外表面に形成させ
たシート状膜分離素子(1〕の場合は外表面側を原液、
流路内を透過液流路にすることもできるが、処理される
液体の種類や処理条件等によ!lll適当に選択される
筒状独立流路(2)の口径1−150〜1000μの範
囲から操作圧力と処理液の性質に応じて適当に選択され
る。 例えば逆浸透(RO)では50〜100 μ、限
外濾過(UF )fけ100−1000μ、血液ρ過・
血液透析・血漿分離では100〜800μが適当である
。 また素子の板厚は特に限定されないが約100〜8
00μが適当である。
以下に、流路内が原液の場合で木発明を説明する。 第
2図は木発明のシート状膜分離素子(1)を平板状に積
層した構成の膜体(5)を示す説、開園であυ、(a)
ijスヘーサーを使用しない場合、(b)はスペーサー
を使用した場合を示す。 シート状膜分離素子(1)を
同方向に枡層し、独立流路(2)の[))10面(la
)(lb)から奥行(匂だけ積層面間を接着剤(3)で
固めた(構成、又は積層されたシート状膜分離素子(1
)間全面にスペーサ−(4)を介挿し、」二記と同じ奥
行(L)だけ接着剤(3)でスペーサー(4)を含めて
固めた構成となっている。
第8しIはシート状膜分離素子を使用し7た膜分離モジ
ュールを示す・一部切欠き斜視図である。 スペーサー
(4)を有する膜体(5)を内蔵するケース(6)t−
11:原液流出入手段(8)(7)を独立流路(2)の
開口面(ib)(1a)にのみ連通するように有し、透
過液流通手段(り)Onを独立流路の開口面以外の面と
のみ連通ずるようにイイしている1、 即ち、原液側と
透過液側1とは流密的に区画きれたtM I’j!とな
っている。 原液は原液流入手段(7)からケース(6
)内に入り、1]苧体(5)の多数の独立流路(2)(
2)・・を通り原液流出手段(8)へと出てい〈。 各
膜分離素子(1,+(1)・・の外表面に出てくる透過
液はスペーサー(4)(4)・・・で構成される膜間か
ら膜体(5)の1lii面へ出て透過液流1通手段(9
)鵠から外部へ出る。 血液透析の場合は透過液流’)
(6手段(噂から透析液を入れ(9)かCン出す。
又、シート状膜分離素子(1)を捲回していわゆるSW
型モモジュールも構成し得る。 この場合複数のシート
状膜分ト111紫子(1)を捲回した一例を144図で
説2明すると、多数の流通孔(Ma)・・・を有する円
筒管;神の周りにスペーサー(4)と共にシート状膜分
離素子(1)を捲回し、原液流出入手段(+31(lり
を有する円筒ケース(1])内に収納し、原液側と透過
液(i、lllとを流密的に区画した膜分離モジュール
である。
シート状膜分離素子の独立流路の断面形状は円、楕円又
はその他の形状でも良いし、シートの形状も平板状(第
1図a)、波形状(第1ドib)のいずノ1.でも良い
。 又、独立流路は互に平行であれば良く、必らずしも
流路中心軸を同一平面内にあるようにする必要はない(
第1図C)、。
次に木発明のシート状膜分離素子の製造方法を独立流路
の断面形状が円形の場合で説、明する。
第5図、第6図はシート状膜分離素子の製造の際に使用
されるノズルの正面説明断面図である。
第5図ではスリットのを有し、該スリット(22)内に
、吐出孔23)を有する中空ノズル(24)を等間隔に
並べたノズル1211が示しである。 膜形成流体(例
えば11J:化セルロース膜)をスリットC3から吐出
すると共に吐出孔(23)から芯液(例えは水)捷たけ
芯気体(例えば空気)を吐出することで第1図に示すよ
うな平板状シート状膜分離素子が得られる。
なお、膜形成流体としては、前記再生セルロース膜のほ
か、代表的なものとしてセルロースアセテ、イト、合成
高分子量物質(例えば、セルロースアセチイト酪酸塩、
アクリルニトリル共重合体、ポリアミド、ポリイミド、
ポリサルフオン等)が挙げられる。 tだ芯液・気体と
しては、前記の例のほか通常中空繊維で用いられるもの
が使用できる。
第6図では吐出孔f2fi)を等間隔に有するノズル(
25)であって、吐出孔f2(i)内同軸−」−に吐出
化けを有する中空ノズル(28)を設V)、更に吐出孔
難問」二下に小吐出孔f29)が設けである。 吐出孔
(2G)及び小吐出孔(2つ)から膜形成溶液を吐出す
ると共に吐出孔けから芯液せたけ芯気体を吐出すること
で第7図(a)VC示すような断面の波形を有するシー
ト状膜分離素子が得られる。 尚、第61ンlのノズル
tCおいて小吐出孔(29)の配性を変えることで第7
図(h)、(c)に示す断面も得られる。 苔だ、1博
形成流体が適当な粘弾性を有する場合は第8図に示す様
な分割吐出[]を有するノズルで製膜することも町11
ヒである。 第8図a、bからは第9図aの如き独立管
状流路が一平面内に並んだシート状膜分離素子が、寸だ
、第8図Cからは第91ン1bの如き独立管状流路がジ
グザグ状に並んだシート状膜分離素子が形成される。
す、上のように木発明のシート状膜分離素子及び膜分離
モジュールは中空n、維の有する自己耐圧性が良いξと
や容積当りの膜面積大という長所をその才せ有し、中空
繊維の有する取扱いが面倒(糸切、モツレ笠)、外部流
路の閉塞や不均一、端末擬石シール部の不均一等の欠点
を解消したものである。
【図面の簡単な説明】
第1);’IH木発明に係るシート状膜分肉u累子の基
本形状孕示す説明斜視図、第2図は木発明のシート状膜
分離素子を平板状に積層した+19一体を示す説明斜柱
1図、第3図及び第4図はいずれも膜分離モジュールの
実が1例を示す一部切欠き斜視図、第5図及び第6ト1
はシート状膜分離素子の製造の際に使用されるノズルの
正面説明端面図、第71y、tはシート状膜分離素子の
断面形状説明図、第8図は膜形成流1体が適当な粘弾性
を有する場合に使用する分割迂1出口を有するノズルの
説明断面じ一部9図1−を第8図のノズルを使用して製
膜したシート状膜分離素子の11J1面形4ノ′:説明
図である、1(1)・・・シート状膜分前素子、(2)
・・筒状独立流路、(3)・・・接着剤、(4)−スペ
ーサー、(5)・)1ヶ体、(6)・・−ケース、(7
)・・原液流入手段、(3)−・原液流、出手段、((
す・00・・・透過液流通手段、θ1)・・・円筒ケー
ス、Q71・・・スリット、(21)・(δ)・ノズル
、(23)・(26)・シη・・吐1を孔。 プt3JA Jf El“d=  ′%J (i *費
 、j第S図 一29− 第9図 (G) (b)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、対向する両端に開口した多数の筒状独立流路を1枚
    の半透過膜内に有することを特徴とするシート状膜分離
    素子。 2、対向する両端に開口した多数の筒状独立流、路を半
    透過膜内に有するシート状膜分離素子を捲回文は積層し
    た膜体と、該膜体を収納するケースとからなり、更に該
    ケースには上記独立IA1.路開口面に連通ずる原液流
    、出入手段と上記独立流路1140面と異るi1MIK
    連通する透過液流通手段とを有し、上記原液流唱入手段
    と上記透過液流通手段とを原液側と透過液側とに流密的
    に区画されるよう付設してなる膜分離モジュール。
JP19269882A 1982-11-01 1982-11-01 シ−ト状膜分離素子及び膜分離モジユ−ル Pending JPS5982906A (ja)

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WO2013021026A1 (de) * 2011-08-10 2013-02-14 Ksm Water Gmbh Filtereinrichtung mit viereckigem gehäuse

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