JPS60104025A - アルコ−ルの濃縮方法 - Google Patents
アルコ−ルの濃縮方法Info
- Publication number
- JPS60104025A JPS60104025A JP21071483A JP21071483A JPS60104025A JP S60104025 A JPS60104025 A JP S60104025A JP 21071483 A JP21071483 A JP 21071483A JP 21071483 A JP21071483 A JP 21071483A JP S60104025 A JPS60104025 A JP S60104025A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alcohol
- concentration
- solution
- aqueous solution
- permeated water
- 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.)
- Pending
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (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】
本発明はアルコールの濃縮方法に関するものであり、特
にメタノールやエタノールなどの低級アルコールの比較
的低濃度水溶液からアルコールを濃縮する方法に関する
ものであり、透過膜を用いて比較的低エネルギーで効果
的にアルコールを濃縮することを目的とする。従来から
アルコール水溶液からアルコールを回収する場合、蒸留
法が用いられている。
にメタノールやエタノールなどの低級アルコールの比較
的低濃度水溶液からアルコールを濃縮する方法に関する
ものであり、透過膜を用いて比較的低エネルギーで効果
的にアルコールを濃縮することを目的とする。従来から
アルコール水溶液からアルコールを回収する場合、蒸留
法が用いられている。
蒸留法はアルコールと水との沸点の差を利用してアルコ
ールを回収するものであり、比較的高濃度のアルコール
水溶液からアルコールを回収する場合は有効な方法であ
る。しかしながらたとえばアルコール濃度が５チ以下と
いうような比較的低濃度のアルコール水溶液の場合はそ
れだけ熱エネルギーを多量に必要とするため工業的に採
算がとれないという欠点を有している。したがって近年
においては比較的低濃度のアルコール水溶液からアルコ
ールを回収する場合、逆浸透膜などの透過膜を用いる方
法が試みられている。
ールを回収するものであり、比較的高濃度のアルコール
水溶液からアルコールを回収する場合は有効な方法であ
る。しかしながらたとえばアルコール濃度が５チ以下と
いうような比較的低濃度のアルコール水溶液の場合はそ
れだけ熱エネルギーを多量に必要とするため工業的に採
算がとれないという欠点を有している。したがって近年
においては比較的低濃度のアルコール水溶液からアルコ
ールを回収する場合、逆浸透膜などの透過膜を用いる方
法が試みられている。
すなわちたとえば逆浸透膜装置にアル：１−ル水溶液を
加圧下で供給し、非透過水側にアルコール水溶液を循環
しながら、逆浸透膜でアルコールの通過を阻止して、透
過水制で水を排除し７非透過水側でアルコールの濃縮液
を得ようとするものである。
加圧下で供給し、非透過水側にアルコール水溶液を循環
しながら、逆浸透膜でアルコールの通過を阻止して、透
過水制で水を排除し７非透過水側でアルコールの濃縮液
を得ようとするものである。
しかしながらこの方法も以下のようなｆ、！Ｉｉｈの欠
点を有している。
点を有している。
すなわちこの方法に適用できる逆浸透膜の種類が限定さ
れ（たとえば束し■製ＰＥ０−１０００ ） 。
れ（たとえば束し■製ＰＥ０−１０００ ） 。
かつ当該膜の操作圧が５０ ｋｇ ／ ｃｆｎ以上とい
う比較的高圧なのでエネルギーコスト的にけっして有利
とはいえない。また非透過水側にアルコール水溶液を循
環し、当該循環液のアルコール濃度をしだいに増加させ
ようとするものであるから濃縮に時間がかかるという欠
点もある。
う比較的高圧なのでエネルギーコスト的にけっして有利
とはいえない。また非透過水側にアルコール水溶液を循
環し、当該循環液のアルコール濃度をしだいに増加させ
ようとするものであるから濃縮に時間がかかるという欠
点もある。
さらに特にメタノールやエタノールなどの低級アルコー
ルと水との膜に対する挙動は一般に近似しており、した
がって非透過水側でアルコールが濃縮できる膜を用いた
としても。
ルと水との膜に対する挙動は一般に近似しており、した
がって非透過水側でアルコールが濃縮できる膜を用いた
としても。
透過水側にもアルコールが比較的多量に透過するのでア
ルコールの回収率が低いという欠点を有している。
ルコールの回収率が低いという欠点を有している。
本発明者等はこの点に鑑み、透過膜を用いて低コストで
アルコールを濃縮する方法を種種検討した結果、アルコ
ール水溶液にアルコール以外の可溶性有機物を溶解させ
て、当該溶解液を透過膜に加圧下で供給すると、アルコ
ールが透過膜を通過しやすくなり、したがって透過水側
でアルコールが濃縮できること。
アルコールを濃縮する方法を種種検討した結果、アルコ
ール水溶液にアルコール以外の可溶性有機物を溶解させ
て、当該溶解液を透過膜に加圧下で供給すると、アルコ
ールが透過膜を通過しやすくなり、したがって透過水側
でアルコールが濃縮できること。
および当該透過処理の際の操作圧は比較的低圧でも可能
であることを知見した。
であることを知見した。
本発明は上述の知見に基づくもので、アルコール水溶液
からアルコールを分離濃縮するにあたり、当該水溶液に
アルコール以外の可溶性有機物を溶解させ、当該溶解液
を透過膜に加圧下で供給することにより、アルコールを
透過水側で分離濃縮することを特徴とするアルコールの
濃縮方法に関するものである。
からアルコールを分離濃縮するにあたり、当該水溶液に
アルコール以外の可溶性有機物を溶解させ、当該溶解液
を透過膜に加圧下で供給することにより、アルコールを
透過水側で分離濃縮することを特徴とするアルコールの
濃縮方法に関するものである。
以下に本発明の詳細な説明する。
従来の透過膜によるアルコールの濃縮は非透過水側でア
ルコールを濃縮するものであるが２本発明はアルコール
水溶液にアルコール以外の可溶性有機物を溶解させて透
過膜に加圧下で供給することにより、アルコールを透過
膜に通過させ、透過水側でアルコールを濃縮するもので
あり、この点が従来の方法と全く相違するものである。
ルコールを濃縮するものであるが２本発明はアルコール
水溶液にアルコール以外の可溶性有機物を溶解させて透
過膜に加圧下で供給することにより、アルコールを透過
膜に通過させ、透過水側でアルコールを濃縮するもので
あり、この点が従来の方法と全く相違するものである。
アルコール水溶液にアルコール以外の可溶性有機物を溶
解させた場合、いかなる理由によりアルコールが透過膜
を通過しやすくなるのかというと、おそらく水溶液中の
水分子が溶解した有機物に強く親和するため、水分子が
有機物と随行するためと推察される。すなわちアルコー
ル水溶液に可溶性有機物を溶解させると、水溶液中には
アルコール分子と溶解有機物分子と水分子が存在するこ
ととなるが、当該水溶液を加圧下で透過膜に供給すると
、有機物分子は透過膜を通過せずに非透過水側に留まる
こととなる。一方アルコール分子と水分子は元来透過膜
に通過しやすい性質を有しているが、前述したごとく水
分子が溶解有機物分子に強く親和するため水分子が溶解
有機物に随行し、水分子の透過が抑制され。
解させた場合、いかなる理由によりアルコールが透過膜
を通過しやすくなるのかというと、おそらく水溶液中の
水分子が溶解した有機物に強く親和するため、水分子が
有機物と随行するためと推察される。すなわちアルコー
ル水溶液に可溶性有機物を溶解させると、水溶液中には
アルコール分子と溶解有機物分子と水分子が存在するこ
ととなるが、当該水溶液を加圧下で透過膜に供給すると
、有機物分子は透過膜を通過せずに非透過水側に留まる
こととなる。一方アルコール分子と水分子は元来透過膜
に通過しやすい性質を有しているが、前述したごとく水
分子が溶解有機物分子に強く親和するため水分子が溶解
有機物に随行し、水分子の透過が抑制され。
そのために相対的にアルコール分子が透過膜を通過しや
すくなるのであろうと考えられる。
すくなるのであろうと考えられる。
以上のような作用はあくまで推論であるが。
メタノールやエタノールなどの低級アルコールの水溶液
を透過膜で透過処理する場合、可溶性有機物を溶解させ
ない場合は、アルコールは非透過水側で濃縮される傾向
にあるが。
を透過膜で透過処理する場合、可溶性有機物を溶解させ
ない場合は、アルコールは非透過水側で濃縮される傾向
にあるが。
可溶性有機物を溶解させると確実にアルコールを透過水
側で濃縮できることは事実である。
側で濃縮できることは事実である。
本発明において使用する可溶性有機物はアルコール以外
のものであって、透過膜を通過しにくいような比較的高
分子であり、かつ水に対する溶解度の太きいものであれ
ばいかなるものも使用でき、たとえばラフイノーズ。
のものであって、透過膜を通過しにくいような比較的高
分子であり、かつ水に対する溶解度の太きいものであれ
ばいかなるものも使用でき、たとえばラフイノーズ。
コー
乳糖、グルコース、フラクトース、／コークローズ、各
種アミノ酸、エチレンジアミン四酢酸すトリウム（ＩＢ
ＤＴＡ−４Ｎａ ）などを用いることができる。まだ当
該可溶性有機物の溶解量は一般に多ければ多い程、アル
コールの透過性が犬となり２通常は５％（重量％）以上
の濃度となるようにアルコール水溶液に溶解する。
種アミノ酸、エチレンジアミン四酢酸すトリウム（ＩＢ
ＤＴＡ−４Ｎａ ）などを用いることができる。まだ当
該可溶性有機物の溶解量は一般に多ければ多い程、アル
コールの透過性が犬となり２通常は５％（重量％）以上
の濃度となるようにアルコール水溶液に溶解する。
また本発明に用いる透過膜はアルコール水溶液に前記可
溶性有機物を溶解し、当該溶解液を透過膜に対して加圧
下で供給した場合。
溶性有機物を溶解し、当該溶解液を透過膜に対して加圧
下で供給した場合。
アルコールが透過水側で濃縮できる透過膜であればいか
なる透過膜でも使用することができ、たとえばデザリネ
ーション社製のＧ−５゜Ｇ−１０、Ｇ−２０（イずれも
商品名） 、 ＵＯＰ社製のＰＡ−３００（商品名）２
日東電工■製ＮＴ几−’７２５０゜ＮＴＲ−１５５０、
ＮＴＲ，−１５９７（いずれも商品名）、住貧化学■製
ソルロックスＳＣ！−５０００、５ｏ−８’０ＯＯ（い
ずれも商品名）などを用いることができる。
なる透過膜でも使用することができ、たとえばデザリネ
ーション社製のＧ−５゜Ｇ−１０、Ｇ−２０（イずれも
商品名） 、 ＵＯＰ社製のＰＡ−３００（商品名）２
日東電工■製ＮＴ几−’７２５０゜ＮＴＲ−１５５０、
ＮＴＲ，−１５９７（いずれも商品名）、住貧化学■製
ソルロックスＳＣ！−５０００、５ｏ−８’０ＯＯ（い
ずれも商品名）などを用いることができる。
また本発明における透過圧力は通常４０ｋｇ／誦以下で
行ない、透過圧力が小さい程、アルコールの透過性が増
大する傾向にある。
行ない、透過圧力が小さい程、アルコールの透過性が増
大する傾向にある。
以下に本発明の実施態様を図面を用いて説明する。
図面は本発明のフローを示す説明図であり。
原液槽１にアルコール水溶液２を受け、ここにアルコー
ル以外の可溶性有機物３を溶解させ、自該溶液をポンプ
４によシ透過膜装置５に加圧下で供給する。このような
操作により。
ル以外の可溶性有機物３を溶解させ、自該溶液をポンプ
４によシ透過膜装置５に加圧下で供給する。このような
操作により。
溶液中のアルコールは透過膜を通過し、アルコール濃度
が濃くなったアルコール液６が透過水仙で得られる。一
方非透過水７には添加した可溶性有機物と残存するアル
コールが存まれており、これを原水槽ｌに循環し、この
ような循環透過を続行することによりアルコールの濃縮
液を透過水側がら採取する。
が濃くなったアルコール液６が透過水仙で得られる。一
方非透過水７には添加した可溶性有機物と残存するアル
コールが存まれており、これを原水槽ｌに循環し、この
ような循環透過を続行することによりアルコールの濃縮
液を透過水側がら採取する。
なお原液槽１に添加した可溶性有機物３は透過処理の後
半で濃縮液として原液槽１に残留するので、たとえばこ
れに再びアルコール水溶液２を加えることにより７可溶
性有機物を回収使用することができる。また透過水側か
ら得られるアルコール液６に再度可溶性有機物を溶解し
、もう一度透過処理することも可能である。このように
一度濃縮したアルコール液を再度濃縮する操作を行なえ
ば、それだけ濃度の濃いアルコール液が得られるので。
半で濃縮液として原液槽１に残留するので、たとえばこ
れに再びアルコール水溶液２を加えることにより７可溶
性有機物を回収使用することができる。また透過水側か
ら得られるアルコール液６に再度可溶性有機物を溶解し
、もう一度透過処理することも可能である。このように
一度濃縮したアルコール液を再度濃縮する操作を行なえ
ば、それだけ濃度の濃いアルコール液が得られるので。
−膜処理では満足しない場合は随時以上のような多段処
理を行なえばよい。
理を行なえばよい。
以上説明したごとく本発明は従来の逆浸透膜装置による
アルコールの濃縮と比較して低圧力でアルコールを濃縮
することができ、エネルギーコスト的に有利であり、か
つ非透過水側を循環して透過水側でアルコールの濃縮液
を得るものであるからアルコールの回収率が高いという
利点を有している。
アルコールの濃縮と比較して低圧力でアルコールを濃縮
することができ、エネルギーコスト的に有利であり、か
つ非透過水側を循環して透過水側でアルコールの濃縮液
を得るものであるからアルコールの回収率が高いという
利点を有している。
したがって従来では蒸留法が適用できないような特にメ
タノールやエタノールなどの低級アルコールの低濃度水
溶液を本発明によって低コストで蒸留法が適用できる濃
度まで濃縮することができるので１本発明をたとえば蒸
留法の前処理などに用いることにより、今まで生物処理
などの余分な操作を労して廃棄していた低濃度のアルコ
ール水溶液を有効に回収することができ１本発明が産業
に与える利益は大きい。
タノールやエタノールなどの低級アルコールの低濃度水
溶液を本発明によって低コストで蒸留法が適用できる濃
度まで濃縮することができるので１本発明をたとえば蒸
留法の前処理などに用いることにより、今まで生物処理
などの余分な操作を労して廃棄していた低濃度のアルコ
ール水溶液を有効に回収することができ１本発明が産業
に与える利益は大きい。
以下に本発明の効果をより明確とするために実施例を説
明する。
明する。
なお本発明は以下の実施例によって限定されるものでは
ない。
ない。
実施例−１
直径５ ｃｍのテザリネーション社製逆浸透膜。
Ｇ−５を平膜試験器に挿着し、エタノール１０％水溶液
を被処理液とし、これにラフィノース。
を被処理液とし、これにラフィノース。
乳糖をそれぞれｌｏ係（ｉｉ、量係）になるように溶解
し、あるいはラフィノースと乳糖の両者をそれぞれｌｏ
係（重量係）になるように溶解し、当該溶解液を圧力３
０ ｋｇ／ ａＡ 、温度２５℃の条件で加圧下で前記
平膜式試験器に供給し。
し、あるいはラフィノースと乳糖の両者をそれぞれｌｏ
係（重量係）になるように溶解し、当該溶解液を圧力３
０ ｋｇ／ ａＡ 、温度２５℃の条件で加圧下で前記
平膜式試験器に供給し。
非透過水を循環するとともに、透過水側からアルコール
液を回収した。一方比較のためにラフイノーズ、乳糖な
どの可溶性有機物を全く溶解させない同じアルコール水
溶液についても同じ条件で透過処理し７ζ。これらの結
果を第１表に示した。、なお表中０内は非透過水側のア
ルコール濃度に対する透過水側のアルコール濃度の濃縮
倍率を示す。
液を回収した。一方比較のためにラフイノーズ、乳糖な
どの可溶性有機物を全く溶解させない同じアルコール水
溶液についても同じ条件で透過処理し７ζ。これらの結
果を第１表に示した。、なお表中０内は非透過水側のア
ルコール濃度に対する透過水側のアルコール濃度の濃縮
倍率を示す。
第１表
実施例−２
直径５ ｃｍのデザリネーション社製逆浸透膜Ｇ−５お
よびＬＩＭＰ社製［’Ａ−３００について実施例−１と
同じようにエタノール５チ水溶液、エタノール２％水溶
液を対象とし、平膜試験器を用いて透過処理した。なお
添加する可溶性有機物としてはＥＤＴＡ−４Ｎａを用い
、これを各エタノール水溶液にそれぞれ２０チ（重量％
）になるように溶解した。なお比較のために可溶性有機
物を全く溶解させない同じアルコール水溶液について同
条件で透過処理した。これらの結果を第２表に示した。
よびＬＩＭＰ社製［’Ａ−３００について実施例−１と
同じようにエタノール５チ水溶液、エタノール２％水溶
液を対象とし、平膜試験器を用いて透過処理した。なお
添加する可溶性有機物としてはＥＤＴＡ−４Ｎａを用い
、これを各エタノール水溶液にそれぞれ２０チ（重量％
）になるように溶解した。なお比較のために可溶性有機
物を全く溶解させない同じアルコール水溶液について同
条件で透過処理した。これらの結果を第２表に示した。
なお表中（ト）内は非透過水側のアルコール濃度に対す
る透過水側のアルコール濃度の濃縮倍率を示す。
る透過水側のアルコール濃度の濃縮倍率を示す。
第２表
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、１は原液槽、２はアルコール水溶液、３は可溶性
有機物、４はボンフ。 ５は透過膜装置、６はアルコール液、７は非透過水を示
す。 ３ ７ ４ ５
あり、１は原液槽、２はアルコール水溶液、３は可溶性
有機物、４はボンフ。 ５は透過膜装置、６はアルコール液、７は非透過水を示
す。 ３ ７ ４ ５
Claims (1)
- アルコール水溶液からアルコールを分離濃縮するにあた
り、当該水溶液にアルコール以外の可溶性有機物を溶解
させ、当該溶解液を透過膜に加圧下で供給することによ
り、アルコールを透過水側で分離濃縮することを特徴と
するアルコールの濃縮方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21071483A JPS60104025A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | アルコ−ルの濃縮方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21071483A JPS60104025A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | アルコ−ルの濃縮方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60104025A true JPS60104025A (ja) | 1985-06-08 |
Family
ID=16593882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21071483A Pending JPS60104025A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | アルコ−ルの濃縮方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60104025A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6372634A (ja) * | 1986-09-16 | 1988-04-02 | Japan Organo Co Ltd | エタノ−ル回収方法 |
| US5269933A (en) * | 1991-09-14 | 1993-12-14 | Dornier Gmbh | Method for separating a fluid mixture |
-
1983
- 1983-11-11 JP JP21071483A patent/JPS60104025A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6372634A (ja) * | 1986-09-16 | 1988-04-02 | Japan Organo Co Ltd | エタノ−ル回収方法 |
| US5269933A (en) * | 1991-09-14 | 1993-12-14 | Dornier Gmbh | Method for separating a fluid mixture |
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