JPS61185304A - 膜分離装置 - Google Patents
膜分離装置Info
- Publication number
- JPS61185304A JPS61185304A JP2732085A JP2732085A JPS61185304A JP S61185304 A JPS61185304 A JP S61185304A JP 2732085 A JP2732085 A JP 2732085A JP 2732085 A JP2732085 A JP 2732085A JP S61185304 A JPS61185304 A JP S61185304A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hollow fiber
- fiber membrane
- container
- membrane
- supply pipe
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- Pending
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、多成分よりなる流体混合物より一部の成分を
分離する方法として、選択透過性ををする膜を用いる新
規な分ｍ装置に関するものである。
分離する方法として、選択透過性ををする膜を用いる新
規な分ｍ装置に関するものである。
（従来の技術）
従来膜分離法は、気体透過、液体透過、透析、限外濾過
、逆浸透などの分野に適用され、具体的な応用例として
は、海水の淡水化、かん水の脱塩、各種廃水の浄化、蛋
白の精製、油水分離、人工腎臓、人工肺、天然ガスから
のヘリウムの分離、空気中の酸素濃度の濃縮などをあげ
ることができる。そして従来種々のタイプの膜分離装置
が提案されてきたが、平ｇ！型管吠型、および中空糸模
型がその代表的なタイプである。これらの中で、中空糸
模型は、膜壁が流体に対して、選択透過性を存する中空
糸膜を装置内に多数配置して流体に接触させるものであ
り、装置の単位容積あたりの膜面積が極めて大きいこと
、中空糸膜自体が、耐圧性を有するため、膜支持体を必
要としないこと、未処理流体と、透過流体とを隔てるシ
ール機構が簡単であることなどの利点ををしている。
、逆浸透などの分野に適用され、具体的な応用例として
は、海水の淡水化、かん水の脱塩、各種廃水の浄化、蛋
白の精製、油水分離、人工腎臓、人工肺、天然ガスから
のヘリウムの分離、空気中の酸素濃度の濃縮などをあげ
ることができる。そして従来種々のタイプの膜分離装置
が提案されてきたが、平ｇ！型管吠型、および中空糸模
型がその代表的なタイプである。これらの中で、中空糸
模型は、膜壁が流体に対して、選択透過性を存する中空
糸膜を装置内に多数配置して流体に接触させるものであ
り、装置の単位容積あたりの膜面積が極めて大きいこと
、中空糸膜自体が、耐圧性を有するため、膜支持体を必
要としないこと、未処理流体と、透過流体とを隔てるシ
ール機構が簡単であることなどの利点ををしている。
この中空糸膜型の膜分離Ｗｆｆｌは、多孔性の中空円筒
体からなる芯管のまわりに選択透過性を存する較壁を存
する中空糸膜を層状に配置した柱状体の片端部または、
両端部に樹脂壁を設け、上記中空糸膜が一方の片端部の
上記樹□脂璧を流密状態で貫通し中空糸膜開口部をもち
、他方の端部の上記芯管に連なる供給管をもつ中空糸膜
エレメントを、それぞれ容器に収容した構造（一つの容
器に１つの膜エレメントを収容した構造）であり、上記
容器は、上記中空糸膜エレメントの、上記供給管に連通
ずる部分と、上記中空糸膜エレメントの中空糸膜層の外
周面に連通する部分と、上記中空糸膜エレメントの中空
糸膜開口部に連通する部分とに互いに流体がもれないよ
うに区切られており各部分と容器外部とは、それぞれ−
次流体入口、−次流体出口、二次流体出口で連通してい
るものである。ここでの−次流体とは、中空糸膜を未透
過の流体であり、中空糸膜エレメントの供給管に供給さ
れた一次流体は、一部が中空糸膜を透過し、−次流体の
一部の成分が分離または濃縮された二次流体となって中
空糸膜の中空部を流れ、二次流体出口より外部に放出さ
れ、未透過の一次流体は、−次流体出口より外部へ放出
される。
体からなる芯管のまわりに選択透過性を存する較壁を存
する中空糸膜を層状に配置した柱状体の片端部または、
両端部に樹脂壁を設け、上記中空糸膜が一方の片端部の
上記樹□脂璧を流密状態で貫通し中空糸膜開口部をもち
、他方の端部の上記芯管に連なる供給管をもつ中空糸膜
エレメントを、それぞれ容器に収容した構造（一つの容
器に１つの膜エレメントを収容した構造）であり、上記
容器は、上記中空糸膜エレメントの、上記供給管に連通
ずる部分と、上記中空糸膜エレメントの中空糸膜層の外
周面に連通する部分と、上記中空糸膜エレメントの中空
糸膜開口部に連通する部分とに互いに流体がもれないよ
うに区切られており各部分と容器外部とは、それぞれ−
次流体入口、−次流体出口、二次流体出口で連通してい
るものである。ここでの−次流体とは、中空糸膜を未透
過の流体であり、中空糸膜エレメントの供給管に供給さ
れた一次流体は、一部が中空糸膜を透過し、−次流体の
一部の成分が分離または濃縮された二次流体となって中
空糸膜の中空部を流れ、二次流体出口より外部に放出さ
れ、未透過の一次流体は、−次流体出口より外部へ放出
される。
ただし、この−次流体の入口と出口は逆に用いられ、上
記−次流体出口より一次流体を供給し、上記−次流体入
口より上記容器外部へ放出する用い方もあり得る。
記−次流体出口より一次流体を供給し、上記−次流体入
口より上記容器外部へ放出する用い方もあり得る。
（発明が解決しようとする問題点）
前記膜分離装置の大型化をはかる場合、前記１つの容器
に１個収容される中空糸膜エレメントの中空糸１ＩＪｉ
Ｉを密にするかまたは、厚（することによる中空糸膜エ
レメントの大容量化が行なわれている。これは、逆浸透
法など比較的高圧を上記中空糸膜エレメントにかける場
合は、中空糸膜エレメントを収容している容器が耐圧性
を要求されるものとなることから、中空糸膜エレメント
の膜面積あたりの容器を小さくコンパクトにできるとい
う利点があるが、中空糸膜エレメントにかける圧力が比
較的小さい酸素富化膜などとして使用する場合は、中空
糸膜以外を収容する容器はそれほど耐圧性も要求されな
い簡単なものであり、中空糸膜エレメントの膜面積あた
りの容器の大きさを小さくすることは、それほど重要で
はなく、逆に中空糸膜エレメントの中空糸膜層を密また
は厚くし大容量化をはかることにより前記容器の一次流
体人口より入った一次流体が芯管、中空糸膜層を通って
一次流体出口へ流れ出るまでの中空糸エレメントの一次
側圧力損失すなわち一次流体入口と、−次流体出口の静
圧差が大きくなり、この圧力損失が、−次流体の供給に
要する動力に大ぎく影響を及ぼし、上記膜分離Ｈ層全体
の運転コストに及ぼす影響は小さくない。
に１個収容される中空糸膜エレメントの中空糸１ＩＪｉ
Ｉを密にするかまたは、厚（することによる中空糸膜エ
レメントの大容量化が行なわれている。これは、逆浸透
法など比較的高圧を上記中空糸膜エレメントにかける場
合は、中空糸膜エレメントを収容している容器が耐圧性
を要求されるものとなることから、中空糸膜エレメント
の膜面積あたりの容器を小さくコンパクトにできるとい
う利点があるが、中空糸膜エレメントにかける圧力が比
較的小さい酸素富化膜などとして使用する場合は、中空
糸膜以外を収容する容器はそれほど耐圧性も要求されな
い簡単なものであり、中空糸膜エレメントの膜面積あた
りの容器の大きさを小さくすることは、それほど重要で
はなく、逆に中空糸膜エレメントの中空糸膜層を密また
は厚くし大容量化をはかることにより前記容器の一次流
体人口より入った一次流体が芯管、中空糸膜層を通って
一次流体出口へ流れ出るまでの中空糸エレメントの一次
側圧力損失すなわち一次流体入口と、−次流体出口の静
圧差が大きくなり、この圧力損失が、−次流体の供給に
要する動力に大ぎく影響を及ぼし、上記膜分離Ｈ層全体
の運転コストに及ぼす影響は小さくない。
一方、中空糸膜エレメントの中空糸ＷＸ層を密にしたり
、中空糸膜層を厚くすることをせず、一つの中空糸膜エ
レメントを収容している容器を複数個並べて大型化する
方法も考えられるが、この方法とても各上記容器を連通
ずる配管および配管の分岐、接続部が多くなり配管部の
圧力損失が大きくなると考えられ、上記−・次流体の供
給に要する動力の増加につながり、上記部分ｍ装置全体
の運転コストの低減にはなりにくいという欠点が内在す
るものであった。
、中空糸膜層を厚くすることをせず、一つの中空糸膜エ
レメントを収容している容器を複数個並べて大型化する
方法も考えられるが、この方法とても各上記容器を連通
ずる配管および配管の分岐、接続部が多くなり配管部の
圧力損失が大きくなると考えられ、上記−・次流体の供
給に要する動力の増加につながり、上記部分ｍ装置全体
の運転コストの低減にはなりにくいという欠点が内在す
るものであった。
（問題点を解決するための手段）
かかる在来技術に付随する問題点を解消すべく本発明者
は鋭意検討した結果、中空糸膜エレメントを複数個１つ
の容器に収容した部分ｌ１ｌｌ ｋ置が有利であること
を見い出し本発明に到達した。
は鋭意検討した結果、中空糸膜エレメントを複数個１つ
の容器に収容した部分ｌ１ｌｌ ｋ置が有利であること
を見い出し本発明に到達した。
即ち、本発明は多孔性芯管のまわりに流体に対して、選
択透過性を有する中空糸膜を層状に配置した柱状体の片
端部または両端部の上記樹脂壁を流密状態で貫通した中
空糸膜開口部をもち、他方の端部の上記芯管に連なる供
給管を持つ中空糸膜エレメントを複数個容器内に配置、
収納し、上記容器が各々の上記中空糸膜エレメントの上
記供給管に連通ずる部分と、各々の中空糸膜エレメント
の中空糸膜開口部に連通ずる部分と、各々の中空糸膜エ
レメントの中空糸膜層の外周面に連通ずる部分とから成
り、各々の部分が互いに隔壁で区分され、かつ各々の部
分が容器外への出入口を具備することを特徴とする膜分
離装置に関するものである。
択透過性を有する中空糸膜を層状に配置した柱状体の片
端部または両端部の上記樹脂壁を流密状態で貫通した中
空糸膜開口部をもち、他方の端部の上記芯管に連なる供
給管を持つ中空糸膜エレメントを複数個容器内に配置、
収納し、上記容器が各々の上記中空糸膜エレメントの上
記供給管に連通ずる部分と、各々の中空糸膜エレメント
の中空糸膜開口部に連通ずる部分と、各々の中空糸膜エ
レメントの中空糸膜層の外周面に連通ずる部分とから成
り、各々の部分が互いに隔壁で区分され、かつ各々の部
分が容器外への出入口を具備することを特徴とする膜分
離装置に関するものである。
以下本発明を図面を用いて説明する。第１図は本発明に
係る膜分離装置の縦断面図を示す。第１図に示すように
容器１４に、上記中空糸膜エレメント１を複数個配置し
て、収納し、上記容器１４が各々の上記中空糸膜エレメ
ント１の開口部ｆｔＡ ５に連通ずる部分１０と各々の
上記中空糸膜エレメント１の芯管２上に巻きつけられた
中空糸ＷＸｍ３の外周面に連通ずる部分９と、各々の上
記中空糸膜エレメント１の供給管４に連通する部分８か
らなり、各々の部分は互いに隔壁６．７で区分されかつ
容器外への出入口１１．１２．１３をもつ膜分ｔｉｉｌ
装置である。
係る膜分離装置の縦断面図を示す。第１図に示すように
容器１４に、上記中空糸膜エレメント１を複数個配置し
て、収納し、上記容器１４が各々の上記中空糸膜エレメ
ント１の開口部ｆｔＡ ５に連通ずる部分１０と各々の
上記中空糸膜エレメント１の芯管２上に巻きつけられた
中空糸ＷＸｍ３の外周面に連通ずる部分９と、各々の上
記中空糸膜エレメント１の供給管４に連通する部分８か
らなり、各々の部分は互いに隔壁６．７で区分されかつ
容器外への出入口１１．１２．１３をもつ膜分ｔｉｉｌ
装置である。
上記膜性子１１装置は、中空糸膜エレメントの両端部に
中空糸膜開口部端を存する場合についてのものであるが
、中空糸膜エレメントの片端部５のみに、中空糸膜開口
部端を有する場合は、中空糸膜エレメントの開口部端に
連通する部分１０、隔壁６、容器外への出入口１３をも
よない膜分離装置となる。
中空糸膜開口部端を存する場合についてのものであるが
、中空糸膜エレメントの片端部５のみに、中空糸膜開口
部端を有する場合は、中空糸膜エレメントの開口部端に
連通する部分１０、隔壁６、容器外への出入口１３をも
よない膜分離装置となる。
また、−次流体出口１２より一次流体を供給して、中空
糸膜エレメントの供給管４より一次流体を中空糸膜エレ
メントの外部へ放出する運転方法においては、供給管連
通部８および一次流体人口１１をもたない場合もあり得
る。また第２図は第１図のＡ−Ａ ”に沿った横断面図
を示すものである。
糸膜エレメントの供給管４より一次流体を中空糸膜エレ
メントの外部へ放出する運転方法においては、供給管連
通部８および一次流体人口１１をもたない場合もあり得
る。また第２図は第１図のＡ−Ａ ”に沿った横断面図
を示すものである。
本発明の膜分離装置の操作は次の様にして行なう。例え
ば空気を一次流体人口１１より容器１４の供給管４に連
通する部分８に導入、供給より容器１４の供給管４に連
通する部分８に導入、供給管４より中空糸膜エレメント
１の芯管２内に供給する。供給空気は膜エレメント１の
膜層を通過して一次流体の出口１２より排気される。そ
の間膜を透過した一部の一次流体（酸素を選択的に透過
させる膜を使う場合は膜を透過した流体は空気より酸素
濃度が富んでいる流体）は膜の中空部に集まり、中空糸
膜エレメント１の開口部端５より開口部端に連通ずる部
分１０より二次流体出口１３から容器外へ取り出される
。
ば空気を一次流体人口１１より容器１４の供給管４に連
通する部分８に導入、供給より容器１４の供給管４に連
通する部分８に導入、供給管４より中空糸膜エレメント
１の芯管２内に供給する。供給空気は膜エレメント１の
膜層を通過して一次流体の出口１２より排気される。そ
の間膜を透過した一部の一次流体（酸素を選択的に透過
させる膜を使う場合は膜を透過した流体は空気より酸素
濃度が富んでいる流体）は膜の中空部に集まり、中空糸
膜エレメント１の開口部端５より開口部端に連通ずる部
分１０より二次流体出口１３から容器外へ取り出される
。
（作用および効果）
本発明によれば、中空糸膜エレメントの中空糸膜層を密
にしたり厚（することによって中空糸膜エレメントの前
記−次側圧力損失を大きくするということを行なわず、
−次側圧力損失の小さい中空糸膜エレメントを前記容器
に複数個並列に収納することにより、−次側圧力損失の
小さな大容量の成分１ｉｉｌ装置が可能となる。
にしたり厚（することによって中空糸膜エレメントの前
記−次側圧力損失を大きくするということを行なわず、
−次側圧力損失の小さい中空糸膜エレメントを前記容器
に複数個並列に収納することにより、−次側圧力損失の
小さな大容量の成分１ｉｉｌ装置が可能となる。
特に、酸素富化膜装置のように一次側圧力損失が運転コ
ストの大きな部分を占める場合には、−次側圧力損失の
小さな膜分離装置が要求される。
ストの大きな部分を占める場合には、−次側圧力損失の
小さな膜分離装置が要求される。
本発明は、このような場合に特に「効である。
また、膜分離装置内の、中空糸膜エレメントを収容して
いる容器を連通する配管長、配置の分岐、接続部が少な
くなるため、配管内を流体が流れることによる配管内圧
力損失も小さくなるうえ配管を含む上記部分１１ｔ 装
置全体のスペースも小さく、上記膜分離装置のもつ中空
糸膜の膜面積に対する中空糸エレメントを収容する容器
の数も少なくなり全体にコンパクトになり得る。
いる容器を連通する配管長、配置の分岐、接続部が少な
くなるため、配管内を流体が流れることによる配管内圧
力損失も小さくなるうえ配管を含む上記部分１１ｔ 装
置全体のスペースも小さく、上記膜分離装置のもつ中空
糸膜の膜面積に対する中空糸エレメントを収容する容器
の数も少なくなり全体にコンパクトになり得る。
第１図は本発明の膜性子１１装置の一例を示すものであ
り、第２図はその横断面図である。 １・・・中空糸膜エレメント ２・・・芯管３・・・
中空糸膜層 ４・・・供給管５・・・中空糸膜開口部
端
り、第２図はその横断面図である。 １・・・中空糸膜エレメント ２・・・芯管３・・・
中空糸膜層 ４・・・供給管５・・・中空糸膜開口部
端
Claims (1)
- 多孔性芯管のまわりに流体に対して、選択透過性を有す
る中空糸膜を層状に配置した柱状体の方端部または、両
端部に樹脂壁を設け、上記中空糸膜が、一方の片端部ま
たは両端部の上記樹脂壁を流密状態で貫通した中空糸膜
開口部をもち、他方の端部の上記芯管に連なる供給管を
持つ中空糸膜エレメントを複数個容器内に配置、収納し
、上記容器が各々の上記中空糸膜エレメントの上記供給
管に連通する部分と、各々の中空糸膜エレメントの中空
糸膜開口部に連通する部分と、各々の中空糸膜エレメン
トの中空糸膜層の外周面に連通する部分とから成り、各
々の部分が互いに隔壁で区分され、かつ各々の部分が容
器外への出入口を具備することを特徴とする膜分離装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2732085A JPS61185304A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 膜分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2732085A JPS61185304A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 膜分離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61185304A true JPS61185304A (ja) | 1986-08-19 |
Family
ID=12217784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2732085A Pending JPS61185304A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 膜分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61185304A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0252025A (ja) * | 1988-08-17 | 1990-02-21 | Toyobo Co Ltd | 中空糸膜エレメント |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5620603B2 (ja) * | 1971-09-30 | 1981-05-14 | ||
| JPS5624902B2 (ja) * | 1976-06-17 | 1981-06-09 |
-
1985
- 1985-02-13 JP JP2732085A patent/JPS61185304A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5620603B2 (ja) * | 1971-09-30 | 1981-05-14 | ||
| JPS5624902B2 (ja) * | 1976-06-17 | 1981-06-09 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0252025A (ja) * | 1988-08-17 | 1990-02-21 | Toyobo Co Ltd | 中空糸膜エレメント |
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