JPS61200802A - 有機酸の選択透過方法及び有機酸選択透過膜 - Google Patents

有機酸の選択透過方法及び有機酸選択透過膜

Info

Publication number
JPS61200802A
JPS61200802A JP4031985A JP4031985A JPS61200802A JP S61200802 A JPS61200802 A JP S61200802A JP 4031985 A JP4031985 A JP 4031985A JP 4031985 A JP4031985 A JP 4031985A JP S61200802 A JPS61200802 A JP S61200802A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
membrane
liquid
acid
organic acid
org
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.)
Granted
Application number
JP4031985A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH046410B2 (ja
Inventor
Hajime Komada
肇 駒田
Zenjiro Honda
善次郎 本田
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.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP4031985A priority Critical patent/JPS61200802A/ja
Publication of JPS61200802A publication Critical patent/JPS61200802A/ja
Publication of JPH046410B2 publication Critical patent/JPH046410B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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】 (産業上の利用分野) 本発明は低濃度有機散水溶液から有機酸を濃縮するため
に有効な含浸膜に関するものである。
(従来の技術) 低濃度有機物水溶液から、有機物を濃縮するには、蒸留
法を始め、水と有機物との蒸気圧差を利用するのが通常
の方法である。最近、膜を用いて有機物水溶液を濃縮す
る試みが検討されている。
この膜性は、特に蒸留法では分離が困難な共沸化合物や
、近沸点化合物あるいは分離に多大な二木ルギーを要す
る混合物の分離あるいは、加熱によって化学変化を生ず
る有機化合物の濃縮にその適用が考えられている。
膜による有機物/水素混合物(液状又は蒸気)の濃縮方
法は、主に次の4種類に分類できる。
(1)逆浸透法 有機物水溶液を膜の1次側に加圧下で供給し、水を選択
的に透過させる方法。
(1) 浸透抽出法 有機物水溶液を膜の1次側に供給し、2次側に有機酸の
抽出剤を含む溶液を供給することにより、有機酸を選択
的に膜透過させる方法。
(1)  浸透気化法 有機物水溶液を膜の1次側に供給し、膜の2次側を減圧
もしくは不活性ガスを流すことにより、2次側へ選択的
に透過する物質を気体状で、又はこの気体を凝縮して珂
i集する方法。
(]マ)蒸気透過法 上記浸透気化法において、膜の1次側に該有機物水溶液
の代わりに該溶液の蒸気混合物を供給する方法。
(発明が解決しようとする問題点) 膜によって低濃度有機酸水溶液から有機酸を分離する場
合、含量の少ない有機酸を選択的に膜透過させ、梼パ集
する方が分離効率が良いことは自明である。従って、逆
浸透法のように、低濃度有機酸水溶から水を選択的に6
過させる方法は、効率の良い方法とは言えない。また逆
浸透法においては、該有機物水溶液が濃縮されると浸透
圧が高くなるため、高濃度まで濃縮することは実用的に
不可能である。
また浸透抽出法においては、2次側における膜透過した
有機酸と抽出剤との混合物から、有機酸を分離すること
を検討する必要がある。
一方、有機物水溶液の分離に対して、従来から報告され
ている浸透気化膜や蒸気透過膜は、セルロース、ポリビ
ニルアルコール、ポリアクリロニトリル、酢酸七ルロー
ス、二Fロ七Nロースナト親水性素材もしくは疎水性素
材にピロリドン環、スルホン酸、カルボン醍など親水性
官能基を付与した素材からなるものが多く、水を選択的
に透過させる膜であった。有機酸水溶液から有機酸を選
択的に透過させる膜としては、浸透気化法でのシ膜分離
の対象となる低濃度有機酸水溶液の具体て連続的に分離
、回収することができれば、有機酸の連続回収プロ七ス
の省エネルギー化と同時にプロ七スの小型化をはかるこ
とができ、工業的価値は非常に大きいものである。
しかしながら、これまでに報告されているシリコーン膜
は選択性がざほど高くなく、また流束(巣位膜面積、単
位時間あたりの透過量)も極めて小ざいので、実用性と
いう面からはほど遠いもので仁 −か 一 本発明者らはかかる状況下において、有機酸水溶液から
膜性によって有機酸を濃縮するに際し、有機酸選択透過
性を有し、しかも有機酸の流束が大きい浸透気化用分離
膜および蒸気透過周分!膜の開発を鋭意務肘し、本発明
に至った。なお、本発明で言う低濃度水溶液というのは
有@I!濃度50%未満のものとする。
(問題を解決するための手段) 本発明は「多孔性高分子膜の空孔部に液体を保持させた
含浸膜において、含浸液体が、1o(、F/1011)
以上の有機酸溶解度を有する極性基含有化合物と、化学
的に不活性な化合物を混合することにより、該含浸液体
への水の溶解度がO,0OiC1/100.5’液体)
以下であり、かつ150℃における蒸気圧が30mmH
g以下であることを特徴とする有機酸選択逃過膜」であ
る。
まず、本発明における多孔性高分子膜とは、分離を担う
含浸膜の支持体をなすものであり、含浸された液体が膜
表裏の差圧10に&+/cd以下少なくとも1に4il
/cd以下)で流出しない程度の孔径及び贋素材からな
るものである。該多孔性高分子膜はバブルポイント法に
よる最大孔径が1.0μm以下好ましくは0.1μm以
下で、重1法にょる空孔率が20%以上好ましくは35
%以上が適切である。また膜透過成分の流束を上げるた
め、膜厚は薄い方が好ましいが、含浸膜支持体の強度も
必要であるため、好ましくは10〜100μmの厚みを
有し、膜表裏にわたって貫通した孔を持つ多孔性高分子
膜が適している。ざらには、含浸する液体や有機酸と化
学的に反応しない膜であることが必要であり、また支持
体層を通じて水の選択透過のような使用温度条件下にお
いて、含浸液膜構造を保持しつる耐熱性高分子素材でな
ければならない。このような高分子多孔性膜としては、
ざリプロピレン、ゲリテトラフルオロエチレン、〆す7
、化ビニリデン、eリカーボネート、ポリ塩化ビニル、
ボり塩化ビニリデン、ポリエーテルスルホンl/L *
リス〜ホンなどをあげることができる。
また、高分子多孔性膜の形郭としては、管状、平褒状、
中空糸状など任意の形態を選ぶことができる0 次に本発明における、高分子多孔性膜に含浸する液体に
ついて述べる。含浸する液体成分のうち少なくとも1つ
は選択透過すべき有機酸と強い相互作用を有する化合物
であり、該化合物は、有機酸の溶解度が10(、!i+
/100g該化合物)以上であり、かつ極性基を有する
ものでなければならない。ここで言う極性基を有する化
合物とは、−具体的にはアミン、ケトン、エーテル、エ
ステル、カルボン酸、酸化リン化合物、硫化リン化合物
などを列挙することができる。但し、FLI 、R1R
1は水素または炭化水素で鎖状、環状、飽和、不飽和の
いずれでも良い。ここで極性基含有化合物は有機酸−も
に、膜内輸送する機能な有し、通常「キャリヤー」と呼
ばれる。
含浸液体としては、膜の選択性を上げるために、該含浸
液体への水の溶解度が低いことおよび浸透気化法や蒸気
憑過法で膜の透過側への該含浸液体の蒸発を防止するた
めに該含浸液体の蒸気圧が低いことが要求される。
含浸液はキャリヤーだけから構成されていても良いが、
キャリヤーと化学的に不活性な化合物とからなっていて
も良い。この際、該含浸液への水の溶解度がo、o o
 i  cyix o ay含浸液)以下、かつ、15
0℃における該含浸液の蒸気圧が30圓Hg以下である
事が好ましい。ここで化学的に不活性な化合物とは、化
学反応性が低いことe意味し、特に水との親和性が小ざ
<、膜内への水の溶解を防ぐ必要がある。また、膜内に
とり込まれた有機酸が膜内を容易に拡散するのに役立つ
ものである。このような化合物として、ペトロラタン、
スクアラン、プリスタン、エイコサン、トリアフンタン
、流動パテフィン、塩化パラフィン、パラフィン、ワッ
クス、およびシリコーンオイ11など’=+ヤリャーを
支持多孔膜に安定に保持する機能を5有するものである
ここで言う含浸液体は常ぶては固体であっても、分離膜
として使用する温度においては液状であるものを指す。
含浸液体を構成する2成分以上の化合物が使用温度で完
全に混合し、均一な溶液となりていることが好ましい。
含浸膜におけるキャリヤーはその濃度が高い方が、膜内
への有機酸の溶解量が増大するが、キャリヤーと支持多
孔膜との親和性が悪い場合には、該キャリヤーの濃度が
高すぎると膜からキャリヤーが溶出する場合がある。従
って、該キャリヤー濃度は限定され100重量%から5
重量%であることが好ましく、ざらに好ましくは、85
重駄%から10重fk%である。なお、本発明で言う有
機酸とは富山(20℃)で液状である有機酸、具体的に
は絨酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、カプロン酸、カプ
リル酸などが挙げられ、濃度は50%以下が実用的であ
る。含浸すべき液体を、支持多孔膜中に含浸するには、
どの様な方法でも良いが、例えば含浸すべき液を加温し
、ここへ支持多孔膜本発明の含浸膜によれば、有機酸水
溶液から有機酸を濃縮する目的に優れた効果を発揮する
ことができる。
以下に実施例により、本発明を更に詳細に説明するが、
本発明は下記の実嵐例により、何ら制限されるものでは
ない。
(実施例) 実験方法 浸透気化実験は、オートクレーブ型上〃を用い、蒸気透
過実験は、供給ガス循m型上ルを用いた。
両実験ともに、供給側の有機酸水溶液または有機酸−水
混合蒸気は大気圧とし、透過側は2 tnn Hg以下
の減圧下で行った。浸透気化実験における供給液は50
℃、蒸気透過法における供給ガスは110℃で一定に保
った。また、供給液、供給ガスの濃度はそれぞれ20重
量バー七ンFで行った。
膜透過物質は低温下で凝縮させて採取し、重量測定から
、9/m・hrの単位で流束Qを求めた。
また採取した液体を水酸化ナトリウムにて中和滴定する
ことでその組成を定量し、膜の分離係数αを算出した。
但し、X、Yは供給液、透過液のそれぞれの濃度を示す
実施例1 高分子多孔膜として、ポリプロピレン製で平
均孔径が長径側0.2μ×短径側0.02μm。
空隙率38%を有する膜(ポリプラスチ、クス製、ジュ
ラガード2400  )を用いた。ここへトリオクチル
アミンとベトロクタンとの重量比1対1の混合液を含浸
させた。この含浸膜を用いて、2゜表4 27 ピースワックス     ベトワラタン  23
1   15931 ステアリン酸エチル   ベトワ
ラタン  L83   25232 ピースワックス 
    な し     2.34   247表5 338−ペンタデカノン   ベトワラタン  1.9
6   179349−へブタデカノン   ベトワラ
タン  1.97   1603510−7ナデカ/ン
   ベトワラタン  179   178表6 36 8−ペンタデカノン   ベトロ’lン  26
5     9379−へブタデカノン       
    173     253810−7ナデカノン
            127    30表7 39 ラウリン酸       パラフィン  119
     16040 ミリスチン酸     パラフ
ィン  126     13441 バルミチン酸 
      な し   λ28     16242
 ステアリン駿      パラフィン  156  
   16243 ステアリン酸       な し
   Z35     231表8 44  ジ(2−エチルへキシ滲エーテルベトロー)夕
;、、  L82       16945 ジヘプチ
ルエーテル     ベトワラタン 1.96    
  180実施例8〜17 キャリヤーとして各種含リ
ン化合物を選び、また溶媒を各種変化させた他は実施例
2と同様に行りた。結果を表2に示す。
実施例18〜26 キャリヤーとして各種リン化合物を
選び、また溶媒を各種変化させた他は実施例1と同様に
行った。結果を表3に示す。
実施例27〜32 キャリヤーとして各種エステル化合
物を用いる他は、実施例2と同様に行りた。
結果を表4に示す。
実施例33〜35 キャリヤーとして各種ケトンを用い
る他は実施例2と同様に行りた。結果を表5に示す。
実施例36〜38 キャリヤーとして各種ケトンを用い
る他は実施例1と同様に行った。結果を表Cに示す。
実施例39〜43 キャリヤーとして各種カルボン醗を
用いる他は、実施例2と同様に行りた。結果を表7に示
す。
実施例44〜45 キャリヤーとして各種エーテルを用
いる他は、実施例2と同様に行った。結果を表8に示す
実施例46〜61 キャリヤーとしてトリオクチルホス
フィンオキシト、溶媒としてベトワラタンを選び、その
含量を種々変化させた屓を得た。それぞれの膜について
、蒸気透過実験ならびに浸透気化実験を行ったところ、
表9の結果を得た。表から明らかなように、いずれの方
法についても選択係数は、キャリヤー濃度が40〜60
%にその最高値が見られるが、流束についてはキャリヤ
ー濃度が高い方が大きくなる傾向が見られた。
比較例1 ベトロラタンを実施例1で用いた高分子多孔膜に含浸さ
せ、含浸液膜を得た。この膜を用い、実施例1と同じ条
件で浸透気化実験を行ったところ、であった。
このようにキャリヤーを含まない膜では、酢酸の選択性
が著しく低下し、水が選択的に透過した。
比較例2 比較例1で用いた同じ膜を用いて、実施例2と同様に蒸
気透過実験を行ったところ、 であった。
比較例1の場合と同様に、酢酸の選択透過性は小さくな
りでいる。
特許出願人 工業技術院長 等々力  達手続補正8(
自発) 昭和60年 2月 74日

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)多孔性高分子膜の空孔部に、液体を保持させた含
    浸膜において、含浸液体が10(g/100g)以上の
    有機酸溶解度を有する極性基含有化合物と、化学的に不
    活性な化合物とからなり、該含浸液体への水の溶解度が
    0.001(g/100g液体)、以下であり、かつ 150℃における該含浸液体の蒸気圧が30mmHg以
    下であることを特徴とする有機酸選択透過膜。
  2. (2)極性基含有化合物と化学的に不活性な化合物との
    重量組成比が100/0〜5/95であることを特徴と
    する、特許請求の範囲第(1)項記載の有機酸選択透過
    膜。
  3. (3)極性基を有する化合物が▲数式、化学式、表等が
    あります▼、▲数式、化学式、表等があります▼、R_
    1−O−R_2、▲数式、化学式、表等があります▼、
    ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼、であることを特徴とする特許請求の
    範囲第(1)項記載の有機酸選択透過膜。 〔但し、R_1、R_2、R_3は水素又は炭化水素で
    あり、鎖状、環状、飽和、不飽和のいず れでも良い。〕
  4. (4)有機酸水溶液に対して、浸透気化法または蒸気透
    過法によって有機酸が選択的に透過する、特許請求の範
    囲第(1)項及び第(2)項記載の有機酸選択透過膜。
JP4031985A 1985-03-02 1985-03-02 有機酸の選択透過方法及び有機酸選択透過膜 Granted JPS61200802A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4031985A JPS61200802A (ja) 1985-03-02 1985-03-02 有機酸の選択透過方法及び有機酸選択透過膜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4031985A JPS61200802A (ja) 1985-03-02 1985-03-02 有機酸の選択透過方法及び有機酸選択透過膜

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61200802A true JPS61200802A (ja) 1986-09-05
JPH046410B2 JPH046410B2 (ja) 1992-02-05

Family

ID=12577289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4031985A Granted JPS61200802A (ja) 1985-03-02 1985-03-02 有機酸の選択透過方法及び有機酸選択透過膜

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61200802A (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5417381A (en) * 1977-06-20 1979-02-08 Bend Res Inc Method of separating ion from aqueous solution through separation membrane and its separation membrane
JPS5916505A (ja) * 1982-07-19 1984-01-27 Agency Of Ind Science & Technol 芳香族ニトロ化合物イオン濃縮膜
JPS5942005A (ja) * 1982-09-01 1984-03-08 Agency Of Ind Science & Technol 改良アミノ酸濃縮膜
JPS6040320A (ja) * 1984-07-16 1985-03-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧縮ばね付樹脂ピンの供給装置
JPS6125606A (ja) * 1984-07-14 1986-02-04 Agency Of Ind Science & Technol 含浸型液膜

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5417381A (en) * 1977-06-20 1979-02-08 Bend Res Inc Method of separating ion from aqueous solution through separation membrane and its separation membrane
JPS5916505A (ja) * 1982-07-19 1984-01-27 Agency Of Ind Science & Technol 芳香族ニトロ化合物イオン濃縮膜
JPS5942005A (ja) * 1982-09-01 1984-03-08 Agency Of Ind Science & Technol 改良アミノ酸濃縮膜
JPS6125606A (ja) * 1984-07-14 1986-02-04 Agency Of Ind Science & Technol 含浸型液膜
JPS6040320A (ja) * 1984-07-16 1985-03-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧縮ばね付樹脂ピンの供給装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH046410B2 (ja) 1992-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Uragami Science and technology of separation membranes
US4311594A (en) Membrane separation of organics from aqueous solutions
US4218312A (en) Membrane separation of organics from aqueous solutions
CN103285739B (zh) 一种疏水性多孔分离膜的制备方法
US4142966A (en) Membrane separation of water from aqueous mixtures
US7976710B2 (en) Membrane and process for the recovery of acid
JP2829268B2 (ja) 気体混合物からの酸性気体の分離の方法
Baker et al. Membrane separation
EP0084768B1 (en) Continuous production of polymethylpentene membranes
EP0190212A1 (en) SEPARATION OF WATER FROM ORGANIC LIQUIDS.
US4108765A (en) Membrane separation of methanol from formaldehyde aqueous mixtures
US4751104A (en) Preparation of gas selective membranes
JPS61200802A (ja) 有機酸の選択透過方法及び有機酸選択透過膜
US5022996A (en) Method of separating organic contaminants from fluid feedstreams with polyphosphazene membranes
JPS61257205A (ja) アルコ−ル選択透過膜及びそれを用いたアルコ−ル分離方法
EP0564045A1 (en) Composite membrane and its use for the dehydratation of organic solvents or concetrated acetic acid solutions
JPH02138136A (ja) ポリエチレングリコール含浸親水性膜を用いる芳香族炭化水素と飽和炭化水素の混合物から芳香族炭化水素の選択的分離
JP2890469B2 (ja) 多孔性分離膜の製造方法
JPS5892402A (ja) 有機物選択透過性複合膜による分離方法
JP2996304B2 (ja) 分離膜の製造方法
JPH0254135B2 (ja)
JPS5840102A (ja) 混合液の分離方法
Shaban Using pervaporation technique to separate water from organics
JPS61404A (ja) 水−有機液体混合物の分離方法
JPS61212525A (ja) キシレン異性体の分離法

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term