JPS6068009A - 脱塩方法 - Google Patents

脱塩方法

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JPS6068009A
JPS6068009A JP58176362A JP17636283A JPS6068009A JP S6068009 A JPS6068009 A JP S6068009A JP 58176362 A JP58176362 A JP 58176362A JP 17636283 A JP17636283 A JP 17636283A JP S6068009 A JPS6068009 A JP S6068009A
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JP
Japan
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chamber
exchange membrane
concentration
concentration chamber
ion
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JP58176362A
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Yasutoshi Kofuchi
小淵 康利
Noboru Idemoto
出本 昇
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Tokuyama Corp
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Tokuyama Corp
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
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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】 本発明は新規なイオン交換膜電気透析槽、また該イオン
交換膜電気透析槽において特に塩類を含有する有機物を
脱塩処理して一効率よく精製する方法に関する。
一般に食品、医薬品、農薬などの分野における有機物の
合成工程では、塩類などを副生ずる場合が多LnQまた
、糖液、果肉のエキス液などの有機物にも可成I】の塩
類(灰分)が含有されている。かかる有機物に含有され
る塩類を分離する手段として、例えばイオン交換樹脂あ
るいはイオン交換膜を用い未方法が提案されている。こ
のうちイオン交換膜を用いろ方法は、陰陽の電極間に陽
イオン交換膜と陰イオン交換膜とを交互に配して、脱塩
室および濃縮室を構成してなる電気透析槽において実施
される。即ち、イオン交換膜電気透析槽の脱塩室に塩類
を含有する有機物の溶液を、まだ濃縮室に電解質を含有
する液、例えば希薄食塩水を流通させながら両極間に直
流電圧を印加することによって、該糖液中に存在する塩
類(灰分)がイオンとしてイオン交換膜を透過して濃縮
液側に移行し脱塩処理される。
このようなイオン交換膜電気透析槽によI)有機物に含
有される塩類を脱塩する方法は有効であるが、同時に該
有機物が漏洩して損失する問題がある。即ち、イオン交
換膜電気透析槽の脱塩室と濃縮室に卦ける溶液の濃度差
に基因し有機物が膜を通して拡散、また膜のピンホール
あるいは電槽内部の構造に上り脱塩室−濃縮室ライン間
に有機物の洩れを生じる。一般に少なくとも1〜2Xの
有機物の漏洩が認められ、付加価値の高じ有機物の場合
、その損失は多大である。これら有機物の漏洩を防止す
る対策として、イオン交換膜電気透析槽における脱塩室
ラインよζ】濃縮室ラインの圧力を高くする方法も一般
に行われているが、完全とけ云い難い。したがって、有
機物の損失を出来る限り減少させるだめには、イオン交
換膜電気透析槽において脱塩された濃縮室の液を再び繰
(〕返し、脱塩処理に供して漏洩した有機物を回収する
方法が考えられる。
しかしながら、このようにイオン交換膜電気透析槽にお
いて繰り返し脱塩処理に供することによI】有機物を回
収する方法では、設備費およびランニングボストの面で
極めて不経済であI】実用的でない。
本発明者らは上記の課題に鑑み鋭意研究の結果、陽イオ
ン交換膜および陰イオン交換膜をそれぞれ特定し組合せ
構成1−たイオン交換@電気透析槽を用いて、塩類を含
有する有機物を脱塩しながら、該有機物を良好に且つ効
率よく精製し得る方法を見出して、本発明を提供するに
至ったものである。即ち、本発明によれば、2枚以上そ
れぞれ連続して配列した陽イオン交換膜と陰イオン交換
膜の群を交互に複数配列して、1つの脱塩室に対して2
以上の濃縮室を単位として構成したイオン交換膜電気透
析槽が提供される。本発明のイオン交換膜電気透析槽は
特に塩類を含有する有機物の脱塩(精製)に好適に用い
られ、該有機物のロス率が低減され処理能力の増大が図
られる。しかしながら、本発明のイオン交換膜電気透析
槽は上記した如き有機物の脱塩(精製)に限らず、有価
成分に含有される塩類のそのtlか脱塩処理などにも同
様に適用することが出来る。
以下、上記したイオン交換膜電気透析槽において、塩類
を含有した有機物を脱塩(精製)する方法を説明する。
即ち、本発明は、2枚以上それぞれ連続に配列した陽イ
オン交換膜および陰イオン交換膜の群を交互に複数配列
して、1つの脱塩室に対して2つ以上の濃縮室を単位と
して構成してなるイオン交換膜電気透析槽において、脱
塩室に塩類を含有する有機物を供すると共に、少なくと
も脱塩室に隣接する濃縮室液の一部な脱塩室に戻しなが
ら電気透析することを特徴とする有機物の脱塩方法も提
供する。
本発明においてイオン交換膜電気透析槽の脱塩室に供さ
れた有機物は、電気透析により含有された塩類が脱塩さ
れて精製され、該塩類は脱塩室と隣接する濃縮室(以下
、第1濃縮室という)へイオンとして移行し、次いで第
1濃縮室と隣接する濃縮室c以下、第2m!縮室という
)、さらに第3.第4.・・・・・・・・の濃縮室へと
順次に移行し、最終の濃縮室に分離される。この場合、
前記したように脱塩室の有機物も第1.第2.第3.・
・・・・・・・の。
濃縮室へ順次に漏洩が避けられない。しかして、本発明
においては少なくとも脱塩室と隣接する第1濃縮室の液
が該脱塩室へ戻されるため、該第i@縮室に漏洩した有
機物の回収が図られ、漏洩による有機物の実質的な損失
は第2.第3.・・・・−・以下の濃縮室に漏洩する割
合に相当し、極めて微量である。例えば上記の第2濃縮
室へ拡散によ13漏洩する有機物の損失は、脱塩室から
棺1濃縮室へ漏洩し+有m物の率の2乗に減少すること
になる。
さらに上記の第2#縮室における液の一部も脱塩室へ戻
しながら循環する場合、第3濃縮室へ拡散により漏洩す
る有機物の損失は、第2濃縮室に漏洩した有機物の率の
2乗に減少することになる。このようにして本発明によ
れば特定したイオン交換膜電気透析槽を用いる簡便な方
法によ?〕、塩類を含有する有機物を脱塩して、該有機
物の損失を極力回避でき、処理能力も増大し効率よく精
製・回収を図ることが出来る。
本発明のイオン交換膜電気透析槽において、用いるイオ
ン交換膜の枚数および構成する脱塩室に対する濃縮室の
数は、脱塩に供する有機物の程類、該有機物の膜に対す
る漏洩割合(率)などを勘案して決定すればよい。一般
には、それぞれ2〜5枚の陽イオン交換膜と陰イオン交
換膜を用いて、1つの脱塩室に対して2〜5の濃縮室を
構成単位としたイオン交換膜電気透析槽が用いられる。
かかるイオン交換膜電気透析槽は、イオン交換膜をガス
ケットを介して積層するフィルタープレス型であればい
ずれの型式でも使用できるが、さらにガスケットとイオ
ン交換膜を貼合せて、特に第2.第3.・・・・・・濃
縮室を形成することも内部漏洩を減少させるために好ま
しh態様である。
寸た本発明においては、少なくとも脱塩室と隣接する濃
縮室(鎖1)における循環液の一部を脱塩室に戻すこと
が必要であるが、濃縮室に漏洩する有機物の割合に応じ
て、第1濃縮室のみならず第2.第3.・・・・・−濃
縮室にかける循環液の一部を脱塩室あるいけ第1゜第2
.・・・・・・濃縮室に戻す態様で実施することも出来
る。例えば、1つの脱塩室に対して2つの濃縮室を構成
単位とする場合には、該脱塩室と隣接する第1濃縮室に
おける循環液の一部が脱塩室に戻される。また、1つの
脱塩室忙対して3つの濃縮室を構成単位とする場合には
、第1濃縮室における循環液の一部を脱塩室へ戻し、第
2濃縮室における循環液の一部も脱塩室あるいは舗1濃
縮室へ戻してもよい。上記した濃縮室における循環液の
一部を脱塩室あるいは他の濃縮室に戻す割合は、各濃縮
室に漏洩する有機物の損失量と戻り液を再脱塩するに要
する膜対数の増加など設備費、ランニングコストなどと
の経済性を考慮して決定される。一般に、濃縮室におけ
る循環液を20〜50%の割合で、脱塩室あるいけ他の
濃縮室に戻せば十分である。なお、濃縮室における循環
液としては例えば塩化ナトリウム、塩化カリウムなどの
電解質の水溶液が用いられるが、そのほか酸の希釈水溶
液を用いることも出来る。
本発明において脱塩の効果をさらに確実忙発揮させるた
めに、脱塩室に対する2以上の濃縮室における循環液の
塩濃度を第1.第2゜第3.・・・・−・濃縮室に従っ
て順次に小さくすることが好ましく、濃度差による拡散
効果が期待できる。また、本発明における有機物の漏洩
を防止するために、脱塩室に対する第1゜第2.・・・
・・・濃縮室の圧力を順次に大きくすることが有効であ
る。そのために、電気透析槽における液の出口附近にバ
ルブを入れるか、オリフィスを挿入するなどの方法によ
り、脱塩室および各濃縮室の圧力バランスを調節すれば
より0 以下、本発明の代表的な態様を図面に示して説明する。
第1図は2枚それぞれ連続して配列した陽イオン交換膜
と陰イオン交換膜の群を、交互に多数配列して構成した
イオン交換膜電気透析槽の系統図である。即ち、陽極1
と陰極2との間に2枚の陽イオン交換膜3および2枚の
陰イオン交換膜4をそれぞれ連続して配列した群を、さ
らに交互に多数配列して脱塩室5と第1濃縮室61?よ
び第2濃縮室7とを構成単位とするイオン交換膜電気透
析槽である。
このイオン交換膜電気透析槽の各脱塩室5には、塩類を
含有する有機物が貯槽8を介して供給されるように配管
する。他方、第1濃縮室6および第2濃縮室7には、電
解質を含有する液をそれぞれ第1濃縮貯槽9および第2
濃縮貯槽10を介して流通・循環されるように配管する
。また第1濃縮室6に循環する液の一部を脱塩室5に戻
すように配管する。さらには、液バランスを維持するた
めに、貯槽9にオーバーフロー口あるいは液レベル計を
設けて開閉操作によζ)、第1濃縮室液を貯槽8に戻す
方法も有効である。このようにイオン交換膜電気透析槽
の各脱塩室5に供給された塩類を含有する有機物は、電
気透析によ()該塩類がイオンとして陽イオン交換膜3
および陰イオン交換膜4を経て、各第1濃縮室乙に移行
し、さら忙各第2濃縮室7に脱塩される。その結果、各
脱塩室5における有機物は含有の塩類が脱塩され精製さ
れる。他方、各第2濃縮室7における循環液の塩濃度は
高くなるため、少なくとも第1濃縮室乙における循環液
の塩濃度よjJ高くならないように適宜排出して副筋す
る。また、各第1濃縮室6における循環液の一部を脱塩
室5に戻して、該第1濃縮室6に漏洩1−た有機物を回
収する。
なお、11はM極室液め貯槽である。
本発明に供される塩類を含有する有機物としては、一般
に食塩など無機塩類を含有する例えば果糖、ぶどう糖、
庶糖などの糖液:メタノール、エタノール、プロパツー
ル、グリセリンなどのアルコール類ニゲリコール酸。
グルコン酸などの有機酸またはその塩:グルタミン酸、
グリシン酸などのアミノ酸ま、たけその塩:ビタミン類
:梅エキスなどの果肉。
魚貝類などのエキス類など公知のものが特に制限なく用
層られる。これら有機物は必要に応じて一般に水で希釈
して所定の濃度でイオン交換膜電気透析槽に供給される
。電気透析槽は従来法に準じ回分式、連続式の込ずれの
方式でも適用可能であI)、目的とする有機物あ脱塩に
応じて適当な東件を決定すればよい。
実施例 1 第1図に示すように、陽イオン交換膜および陰イオン交
換膜をそれぞれ2枚づつ連続して配列した群を、さらに
交互に配列して脱塩室を20字で構成したイオン交換膜
電気透析槽において、梅エキス渣の脱塩を実施した。
陽イオン交換膜としてネオセプタC1,−25T(徳山
曹達社製)、陰イオン交換膜としてネオセプタAC8(
徳山曹達社製)を使用し、有効膜面積は2dn?である
。脱塩に供した梅エキス液の原液組成は食塩3.34 
(N)、有機酸肌49(’N)、、?、−よび電導度1
8610[1/6nである。
原液貯槽(8)に原液10 /−を採1〕、第1m細針
w4(9)には0.5N食塩水溶液4.OA 、第2濃
縮貯槽(10)には0.1%食塩水滓液4.O4を張込
み、各室に6 cnt / secの線速で液を循環さ
せながら5人定電流で透析を行った。
通電中、第1濃縮液は一部を貯槽(9)より原液貯槽(
8)へ戻して液バランスを維持した。
1だ、第2鎧縮液は希釈水で約0.2N食塩濃度となる
ようにコントロールした。脱塩率995Xまで透析を行
った結果、電流効率85.4 Xで、有機酸の第2濃縮
液へのロス率は0.061%であった。
他方、従来法の様に、上記したと同一の陽イオン交換膜
と陰イオン交換膜とを交互に配列して、脱塩室を20室
で構成したイオン交換膜電気透析槽において、梅エキス
液の脱塩を実施した。上記と同様に脱塩率99%まで透
析を行った結果、電流効率87.0にで、有機酸の濃縮
室へのロス率は7.98にであった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の代表的なイオン交換膜電気透析槽の系
統図である。図において、1は陽極、2は陰極、3は陽
イオン交換膜、4は陰イオン交換膜、5は脱塩室、6〜
7は濃縮室、8〜11は貯槽を示す。 特許出願人 徳山曹達株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)2枚以上それぞれ連続に配列した陽イオン交換膜お
    よび陰イオン交換膜の群を交互に複数配列して、1つの
    脱塩室に対して2つ以上の濃縮室を単位として構成して
    なるイオン交換膜電気透析槽 2)2枚以上それぞれ連続に配列した陽イオン交換膜お
    よび陰イオン交換膜の群を交互に複数配列して、1つの
    脱塩室に対して2つ以上の濃縮室を単位として構成して
    なるイオン交換膜電気透析槽において、脱塩室に塩類を
    含有する有機物を供すると共に、少々くとも脱塩室に隣
    接する濃縮室液の一部を脱塩室に戻しながら電気透析す
    ることを特徴とする有機物の脱塩方法
JP58176362A 1983-09-26 1983-09-26 脱塩方法 Granted JPS6068009A (ja)

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JPS6357085B2 JPS6357085B2 (ja) 1988-11-10

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