JPS6038003A - 液体分離装置 - Google Patents

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】 （技術分野） 本発明は半透膜を用いた液体分離装置の改良に関し、さ
らに詳しくは、逆浸透膜を用いた液体弁１１１１　：Ｊ
Ａｆｆ’Ｙの分離ｆ１能及び耐久性を向上ゼしめた液体
分離装置に関する。

（従来技術） 従来から半透膜を用いた液体分離装置には、透析、限外
濾過、逆浸透圧などの原理を利用したものが多く知られ
”でいる。特に逆浸透圧の原理に係るものは他のものに
くらべ、原液（被処理液）に加える圧力が大きいことに
起因して装置の耐久性が低いという欠点がある。

ｈｈＪ　ｒｔｉ　＋−４４１＋Ｌ　ｄｒ　／Ｉ’ｌ　壮
！４２１１−上目７．１百ｍ　ｌ；　４＞　ｍ１寸ス湘
構の断面図を示している。第４図に示すように、透過液
流路材１４に支持された逆浸透膜１３の上面から矢印で
示゛すように原液を加圧下に逆浸透膜と接触させると、
原液の一部は逆浸透膜１３を透過し、残された原液は濃
縮されていく。そして透過した透過液は透過液流路材１
４の満２１に沿って流れ、収集される。この場合におり
る透過液流路材１１１としては、通常トリコット れ、その表面に形成される突起２５および満２１が利用
される。

しかし、このような態様の装置においては、流路材１４
に逆浸透膜１３が高圧で押付りられる結果、図示のよう
に前記流路材１４の表面の凹凸に沿った形状に逆浸透膜
１３が変形、引き伸され、結果として、膜の脱塩率が低
下するという悪影響を与える。更に、変形が進んだり、
破壊伸度の小さな膜の場合には、この変形により、部分
的にひびが入ったり、破れたりして透過液の品質を低下
させるという欠点がしばしば生じることがあり、また長
時間の運転において経時的に上記の現象が進行していく
という欠陥を避（プることはできないものである。

（本発明の目的） 本発明の目的は、上記のごとき従来技術の欠陥を改善し
半透膜を損傷せず、長期にわたって、づぐれた性能を発
揮することのできる液体分離装置を提供せんとするもの
である。

（本発明の構成） 本発明は」二記の目的を達成覆るため次の如き構成をと
るものである。

りなわら、原液流路と透過液流路との間に半透膜を介在
させ、原液を加圧下に半透膜に接触させることにより、
濃縮液と前記半透膜を通過する透過液とに分離づるＪ：
うに構成した液体分離装置において、２枚の半透膜間に
介在づる透過液の流路材として、カレンダー加工した布
帛を用いることを特徴とするものである。

第１図は本発明に係る装置の軸方向断面図であり、第２
図は、第１図におけるＸ−Ｘ断面図である。

第１〜２図において、円筒容器１は液体分離素子４を内
蔵してａ３す、側面蓋２，３によって、密閉されている
。また前記円筒容器１には液分ＰＪ１液体である原液を
供給層るための原液供給１管５と原液を排出り−るため
の原液排出管６が設置けられて−３つ、さらに液体分離
素子４には透過液排出管７が接続されている。また、液
体弁１）ｆｉｌ素子４と円筒容器との間には、原液を後
述するにうに液イホ分癩１累子４の渦巻状に構成された
原液通路２０に円滑に導くため、シール部１７が設【プ
られている。

第２図に示した如く、液体分離素子４は中心部の壁面に
列状に多数の小孔９をその管軸方向に配列ＩＪだ中空管
８を配置し、前記小孔９を通って来た透過液を外部に導
くための透過液排出管７が中空管８に連接されＣいる。

中空管８には前記小、孔９を覆うごとく２枚の逆浸透膜
１３．１３′がその一端を接着して取りイ」けられ、該
逆浸透膜１３．１３′の間は透過液流路２４が形成され
、該流路２４には表面に溝２１を右する多孔質の透過液
の流路材１４が挿入され、その端部は閉塞部１０として
液密に接着されている。

そして上記のように一端を中空管８に接着し、他端を閉
塞部１０で接着した逆浸透膜１３．１３′の間に流路材
を挿入し、中空管のまわりに渦巻線状に巻き付り、この
巻きイ１けｔｃものの端部を端部シール１６．１６′に
よって固定し、原液通路２０の透過液流路２４をそれぞ
れ液密にシールしたものである。

上記した構造の液体分離装置に対し、原液は原液供給管
５　、ｌり原液の溶媒、溶質の種類、濃度、逆浸透膜の
種類、ｊワさなどによって定まる浸透圧よりも高い圧力
で送り込まれ、円筒容器１の空間部１８を充満した後、
液体分離素子４の外周母線１２上に開口している渦巻線
状に構成されている原液通路２０に導かれ葛。原液通路
２０に沿って液体分離素子４の内部に侵入した原液は、
中空管８の近辺にａ３いて該中空管に沿った方向に流れ
の方向を変換し、端部シール１６′に設けた透孔２３を
通り抜け、円筒容器１の側面蓋５３と液体弁−１ｍ７Ａ
ｙｙｙｕｔｒｎｓｌＩ＋、”ＩＱ＋１−＋１ＴＩｄ＋＋
１＋−’＃ｌ！！１ＭＩＱを経て原液排出口６から系外
に排出される。　この過程において、逆浸透膜１３．１
３′を通過した透過液は、透過液流路材１４の多孔性の
孔を通って該流路材１４の溝２１に集められ渦巻状の透
過液流路２４を通って中空管８の管壁に至り、該管壁に
設けた小孔９を介して透過液排出管７Ｊ：り系外に取り
出される。

第３図は透過液流路２４の構造を示ず断面図である。

第３図から明らかな如く逆浸透膜１３．１３′を通過し
た透過液は、ざらに流路材１４の表面に設りた溝２１を
通り中空管８に導かれる。原液から溶媒が逆浸透膜を通
って分離されるためには前記したように、その系にお（
プる浸透圧を超える高い圧力が原液に加えられる結果、
逆浸透膜１３Ｊ３よび１３′はそれぞれ流路月１４の表
面に強く押しつりられる。この圧力は、たとえば海水か
ら水を分離する場合には膜の種類にもよるが、４０ｋｇ
１０？（Ｇ）、高い場合には７０に’１１０（（Ｇ）も
の圧力が加えられ、この圧力のため半透膜は第４図に示
１゛ように流路材へ押し付けられ、いわゆるエンボス変
形を起こす。

本発明に係る装置は第３図に示ず流路材はカレンダー加
工により表面の微少な凹凸がつぶされ、非常に滑らかな
面となっている。従って、第５図に示りように、膜のエ
ンボス変形は流路材の溝部のみで発すし最小限に抑えら
れる。また、カレンダー加工において流路材の厚みも減
少するため、その骨膜充填密度を上げることができ、分
離装量単位体積当りの透過液量が増加する。

本発明で適用するカレンダー加工の条（’ｌは、各々の
流路材の物性に応じて、膜の変形防止の効果と、流路材
が薄くなることに伴なう透過液流路断面積減少の影響を
考慮して、液体分離装置が最高の性能を発揮するＪ：う
設定することが必要である。

一般的には、荷＠２０〜５０トン／全幅、湿度３０〜１
ε３０℃、送り速度５〜２０ｍ／分の範囲で最適点を選
択できる。

（本発明の効果） 本発明は、上記の如き従来技術を改善し、以下の効果を
有づ−るものである。

０）　流路材の表面平滑性が向上して、膜の変形が最小
限に抑えられることにより、液体分前装置の性能低下を
防止し、また寿命番犬幅に伸ばす。

（２）　流路材が薄くなるため、その分だ【ノ膜充填密
度を上げることができ、これにより液体弁ｌ！を装置単
位体積当りの透過液量が増加する。

なお、本発明に係る装置はスパイラル型以外にもチュー
ブラ−型、その他透過液流路月を用いる構造を右するず
べての液体分離装置に適用可能であり、その利用分野は
極めて広い。

実施例 透過液流路材として、ボリエチレンテレフタレー１〜を
主原料とする糸をダブルアンビ絹織に編成し、これを熱
処理で硬化させたトリコツ１ル編地を製作した。上記流
路材のカレンダー加］二品、未加工品のそれぞれを使用
して、口径８インチのスパイラル型液体分離装置を製作
し、その性能を比較した。３．５％食塩水を原液どし、
圧力５６−／ｃＪ（Ｇ）、温度２５℃で運転した結果を
第１表に示す。カレンター加工により液体分離装置の塩
除去率が向上し、透過液の水質が２５％改善された。

また単位体積当りの膜面積も約１０％増加し、はぼ対応
して透過液量も増加した。

液濃度））×１００　（％） ここで、平均原液濃度−０，５（原液人口濶度十原液出
［Ｊ温度） 数値は液体分前装置２０個の平均値であ、る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の軸方向の断面図であり、第
２図は第１図にｄ３けるＸ−Ｘ断面図を示第３図は本発
明に係る装置の透過液流路の構造を示す断面図であり、
第４図は従来装置における加圧時の透過液流路の状態を
示−５ｌｌ１７ｉ面図である。 第５図は、本発明の採用により膜の変形が減少り゛る状
況を第４図と比較して示したものである。 ４：液体分離素子　１３．１３’　：逆浸透膜１４：透
過液流路材　１５：原液通路月２０：原液通路 特許出願人　東　し　株　式　会　社 第１図 第３噌 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２枚の半透膜間に介在する透過液の流路材どして
   、カレンダー加工した布帛を用いたことを特徴とする液
   体分離装置。