JPS61227803A - サ−モパ−ベ−パレ−シヨン装置 - Google Patents
サ−モパ−ベ−パレ−シヨン装置Info
- Publication number
- JPS61227803A JPS61227803A JP6815085A JP6815085A JPS61227803A JP S61227803 A JPS61227803 A JP S61227803A JP 6815085 A JP6815085 A JP 6815085A JP 6815085 A JP6815085 A JP 6815085A JP S61227803 A JPS61227803 A JP S61227803A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- condensate
- cooling plate
- guide groove
- liquid
- porous membrane
- Prior art date
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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】
く技術分野〉
本発明はサーモパーベーパレーション装置に関する。
〈従来技術〉
溶液を分離濃縮する方法として、液体蒸気は透過させる
が、液体自体は透過させない重合体多孔質膜の一次側に
高温の原液を流通させ、原液から発生し、上記多孔質膜
を透過した蒸気を二次側で冷却して凝縮させ、このよう
にし−次側において原液を濃縮し、二次側において凝縮
させるサーモパーベーパレーションは既に知られており
、またそのための装置も従来より種々に提案されている
。
が、液体自体は透過させない重合体多孔質膜の一次側に
高温の原液を流通させ、原液から発生し、上記多孔質膜
を透過した蒸気を二次側で冷却して凝縮させ、このよう
にし−次側において原液を濃縮し、二次側において凝縮
させるサーモパーベーパレーションは既に知られており
、またそのための装置も従来より種々に提案されている
。
例えば特公昭４９−．１５４６１号公報には、多孔質膜
からなる膜質を一対平行に配設しその間を原液通路とな
すと共に、この通路との間に空間を隔てて一対の伝熱壁
を配設し冷却通路となし、更に、このような原液通路と
冷却水通路を多段に平行に配設してなるサーモパーベー
パレーション装置が記載されている。
からなる膜質を一対平行に配設しその間を原液通路とな
すと共に、この通路との間に空間を隔てて一対の伝熱壁
を配設し冷却通路となし、更に、このような原液通路と
冷却水通路を多段に平行に配設してなるサーモパーベー
パレーション装置が記載されている。
一般に凝縮液は重力により冷却板に沿って流下し、装置
下部にて取り出されている。また特開昭５８−２０２０
８９号公報には冷却用として非透過性シートを使用し、
凝縮液を多孔質膜と前記非透過性シートの両者に密接に
接触させながら捕集し、原液の圧力により凝縮液を押し
流し、外部に取り出す装置が記載されている。これらの
装置では凝縮液がすみやかに取り出されていないため、
凝縮液が取出口へ移動中に特に液の凝縮面近傍において
温度が上昇し、液の范宛部の蒸気圧と凝縮部の蒸気圧の
差が小さくなり、その結果前記の蒸気圧差を駆動力とす
るザーモパーベーパｌ／−ジョン法では透過効率が低下
するという欠点があった。
下部にて取り出されている。また特開昭５８−２０２０
８９号公報には冷却用として非透過性シートを使用し、
凝縮液を多孔質膜と前記非透過性シートの両者に密接に
接触させながら捕集し、原液の圧力により凝縮液を押し
流し、外部に取り出す装置が記載されている。これらの
装置では凝縮液がすみやかに取り出されていないため、
凝縮液が取出口へ移動中に特に液の凝縮面近傍において
温度が上昇し、液の范宛部の蒸気圧と凝縮部の蒸気圧の
差が小さくなり、その結果前記の蒸気圧差を駆動力とす
るザーモパーベーパｌ／−ジョン法では透過効率が低下
するという欠点があった。
〈目的〉
本発明は上記従来技術の欠点を解消し、凝縮液表面近傍
の温度を低く保つこ吉により透過効率。
の温度を低く保つこ吉により透過効率。
処理すＪ率にずくれたザーモバーヘーバレーション装置
の提供を目的とする。
の提供を目的とする。
〈構成〉
本発明は液体蒸気は透過させるが、液体自体は透過させ
ない多孔質膜で仕切られた一例を高温の原液通過とし、
他側に冷却板を設けて該冷却板と前記多孔質膜との間を
凝縮室とし、前記原液通路から多孔質膜を透過した蒸気
を凝縮して液を得る装置であって、前記冷却板の表面に
凝縮液取出口に向かっ一ζ連続する紛縮液のガイド溝を
形成したことを特徴とするザーモパーヘーパレーション
装置である。
ない多孔質膜で仕切られた一例を高温の原液通過とし、
他側に冷却板を設けて該冷却板と前記多孔質膜との間を
凝縮室とし、前記原液通路から多孔質膜を透過した蒸気
を凝縮して液を得る装置であって、前記冷却板の表面に
凝縮液取出口に向かっ一ζ連続する紛縮液のガイド溝を
形成したことを特徴とするザーモパーヘーパレーション
装置である。
〈実施例〉
第１図は本発明の実施例を示すザーモバーヘーパレーシ
ョン装置の断面図で、第２図は冷却板の正面図、第３図
は第２図のＡ−Ａ断面図である。
ョン装置の断面図で、第２図は冷却板の正面図、第３図
は第２図のＡ−Ａ断面図である。
原／ｐｉ、通路２は２枚の多孔質膜１，１間に構成され
る。この原液通路２には原液の導入管６及び導出管７が
接続されている。多孔質膜１の外側に冷却板３０が配設
され、該冷却板３０と前記多孔質膜１との間を凝縮室３
に構成している。冷却板３０の外側は冷却液通路５が設
けられ、冷却板３０を冷却するようにしている。冷却通
路５には冷却液導入管８及び導出管９が接続されている
。原液通路２内に導入された高温の原液は蒸気となって
多孔質膜１を透過し、′Ｍ縮室３内の冷却板３０表面で
凝縮して凝縮液となる。凝縮液は冷却板３０に沿って重
力方向、すなわち下方へ流れる。従来はこの凝縮液の取
出し手段として、凝縮室３の最下部に取出口１０が設け
られているだけで、冷却板３０等には何ら工夫がなされ
ていなかった。本発明では、冷却板３０にガイド溝４０
を設げている。
る。この原液通路２には原液の導入管６及び導出管７が
接続されている。多孔質膜１の外側に冷却板３０が配設
され、該冷却板３０と前記多孔質膜１との間を凝縮室３
に構成している。冷却板３０の外側は冷却液通路５が設
けられ、冷却板３０を冷却するようにしている。冷却通
路５には冷却液導入管８及び導出管９が接続されている
。原液通路２内に導入された高温の原液は蒸気となって
多孔質膜１を透過し、′Ｍ縮室３内の冷却板３０表面で
凝縮して凝縮液となる。凝縮液は冷却板３０に沿って重
力方向、すなわち下方へ流れる。従来はこの凝縮液の取
出し手段として、凝縮室３の最下部に取出口１０が設け
られているだけで、冷却板３０等には何ら工夫がなされ
ていなかった。本発明では、冷却板３０にガイド溝４０
を設げている。
ガイド溝４０ば例えば枝部４１と幹部４２とがら構成し
、溝４０に築められた凝縮液が枝部４１がら幹部４２を
通って取出口１０に流入するようにしている。凝縮液は
取出口からさらに排１］１路１３を経て外部に取出され
る。
、溝４０に築められた凝縮液が枝部４１がら幹部４２を
通って取出口１０に流入するようにしている。凝縮液は
取出口からさらに排１］１路１３を経て外部に取出され
る。
ガイｌ−溝４０の枝部４１は例えば水平方向に対して５
〜４０度の角度に傾斜して形成する。またガイド溝４０
の幹部４２ば、例えば第２図の破線で示す多孔質膜の有
効膜面１２の中央部に鉛直方向に設けるが、有効膜面Ｉ
２の外側に設けてもよい。またガイド溝４０の形や数は
限定されるものではないが、例えば枝部４１は３〜１０
ｍｍの間隔に、５〜１０ｍｍ程度の幅で、０．３〜１．
５ｍｍ程度の深さに刻むのが好ましい。また幹部４２の
断面積ば枝部４１の断面積よりも大きくする。
〜４０度の角度に傾斜して形成する。またガイド溝４０
の幹部４２ば、例えば第２図の破線で示す多孔質膜の有
効膜面１２の中央部に鉛直方向に設けるが、有効膜面Ｉ
２の外側に設けてもよい。またガイド溝４０の形や数は
限定されるものではないが、例えば枝部４１は３〜１０
ｍｍの間隔に、５〜１０ｍｍ程度の幅で、０．３〜１．
５ｍｍ程度の深さに刻むのが好ましい。また幹部４２の
断面積ば枝部４１の断面積よりも大きくする。
なお、多孔質膜１は高温の原液に対して親和性を有しな
いこと、例えば原液が水溶液の場合であれば疏水性であ
ることが必要であり、更に、原液は透過させないが、そ
の蒸気は透過させる性質を有することが必要である。従
ってかかる疏水性多孔質膜ば、通常０．０５〜５０μｍ
、好ましくはｏ、ｉ〜１１０１Ｚ程度の微孔を有し、か
つ、多孔度が５０％以−にであることが好ましい。また
膜厚は特に制限されるものではないが、通常１〜３００
μｍ１好ましくは５〜１００μｍ程度である。従って、
原液が水溶液の場合、ポリテトラフルオロエチレン＋１
４脂のようなフッ素系樹脂からな多孔質膜が耐熱性と疏
水性を共に有する点から特に好ましく用いられる。しか
し、例えばポリスルホンやセルロース樹脂のような親水
性樹脂からなる多孔質膜でも、表面にフン素子系樹脂や
シリコーン樹脂等の澄水性の樹脂を被覆して疏水性の多
孔質膜表面を付与するときは、これら樹脂膜も使用する
ことができる。
いこと、例えば原液が水溶液の場合であれば疏水性であ
ることが必要であり、更に、原液は透過させないが、そ
の蒸気は透過させる性質を有することが必要である。従
ってかかる疏水性多孔質膜ば、通常０．０５〜５０μｍ
、好ましくはｏ、ｉ〜１１０１Ｚ程度の微孔を有し、か
つ、多孔度が５０％以−にであることが好ましい。また
膜厚は特に制限されるものではないが、通常１〜３００
μｍ１好ましくは５〜１００μｍ程度である。従って、
原液が水溶液の場合、ポリテトラフルオロエチレン＋１
４脂のようなフッ素系樹脂からな多孔質膜が耐熱性と疏
水性を共に有する点から特に好ましく用いられる。しか
し、例えばポリスルホンやセルロース樹脂のような親水
性樹脂からなる多孔質膜でも、表面にフン素子系樹脂や
シリコーン樹脂等の澄水性の樹脂を被覆して疏水性の多
孔質膜表面を付与するときは、これら樹脂膜も使用する
ことができる。
また前記凝縮室３には図示しないスペーサ部材を挿入す
ることができる。特に凝縮液ガイドに沿っ７．ＩＩ、ペ
ーサ部材を挿入することが、凝縮液の集液効率向上の点
で好ましい。このスペーサ部材は、膜１を透過した蒸気
が冷却板３０まで透過し得るように多孔質であると共に
、冷却板３０によって冷却されて凝縮した水が少なくと
も所定方向に通液性を有することが必要であり、更に、
熱伝導性にすぐれていることが好ましい。図示した装置
においては、スペーサ部材は生Ｌ７た凝縮水が鉛直方向
に流下し得るように、スペーサ部材は少なくとも鉛直方
向に通液性を有することが必要である。
ることができる。特に凝縮液ガイドに沿っ７．ＩＩ、ペ
ーサ部材を挿入することが、凝縮液の集液効率向上の点
で好ましい。このスペーサ部材は、膜１を透過した蒸気
が冷却板３０まで透過し得るように多孔質であると共に
、冷却板３０によって冷却されて凝縮した水が少なくと
も所定方向に通液性を有することが必要であり、更に、
熱伝導性にすぐれていることが好ましい。図示した装置
においては、スペーサ部材は生Ｌ７た凝縮水が鉛直方向
に流下し得るように、スペーサ部材は少なくとも鉛直方
向に通液性を有することが必要である。
勿論、スペーサ部材は多孔質膜又は冷却板３０表面に、
又はこれらの両者に予め接合されていてもよい。
又はこれらの両者に予め接合されていてもよい。
上記スペーサ部材としては、例えば、１０〜１０００メ
ソシユの天然又は合成の繊維、例えば、ポリエチレン、
ポリエステル、ポリアミド等の繊維からなる織布、不織
布、炭素繊維布、金属網等が好ましく用いられる。スペ
ーサ部材の厚みは特に制限されるものではないが、余り
に厚いときは、却って蒸気の凝縮効率を低下させるので
、通常、５鶴以下、特に０．２〜ａｌｌの範囲が好まし
い。
ソシユの天然又は合成の繊維、例えば、ポリエチレン、
ポリエステル、ポリアミド等の繊維からなる織布、不織
布、炭素繊維布、金属網等が好ましく用いられる。スペ
ーサ部材の厚みは特に制限されるものではないが、余り
に厚いときは、却って蒸気の凝縮効率を低下させるので
、通常、５鶴以下、特に０．２〜ａｌｌの範囲が好まし
い。
以上で述べた実施例では凝縮室３、冷却板３゜が鉛直方
向に立設された場合について述べたが、凝縮室、冷却板
が水平方向に積層状態に設けられる場合においても本発
明による効果を得ることができる。この場合、ガイド溝
４０は凝縮液にかかる圧力が大きい部分から小さい部分
へと凝縮液が流れるような傾斜状態に配設されることに
なる。
向に立設された場合について述べたが、凝縮室、冷却板
が水平方向に積層状態に設けられる場合においても本発
明による効果を得ることができる。この場合、ガイド溝
４０は凝縮液にかかる圧力が大きい部分から小さい部分
へと凝縮液が流れるような傾斜状態に配設されることに
なる。
く効果〉
本発明は以上の構成よりなり、冷却板にガイド溝を設け
、凝縮液をガイド溝の部分に望めて取出口へ導くように
しているので、ガイド溝以外の部分で凝縮液の厚みを小
さくすることができ、その結果、凝縮液表面近傍の温度
を低（保つことができ、透過効率、処理効率のよいサー
モパーベーパレーション装置が実現できた。
、凝縮液をガイド溝の部分に望めて取出口へ導くように
しているので、ガイド溝以外の部分で凝縮液の厚みを小
さくすることができ、その結果、凝縮液表面近傍の温度
を低（保つことができ、透過効率、処理効率のよいサー
モパーベーパレーション装置が実現できた。
第１図は本発明の実施例を示すサーモパーベーパレーシ
ョン装置の断面図、第２図は冷却板の正面図、第３図は
第２図のＡ−Ａ断面図である。
ョン装置の断面図、第２図は冷却板の正面図、第３図は
第２図のＡ−Ａ断面図である。
Claims (1)
- 液体蒸気は透過させるが、液体自体は透過させない多孔
質膜で仕切られた一側を高温の原液通過とし、他側に冷
却板を設けて該冷却板と前記多孔質膜との間を凝縮室と
し、前記原液通路から多孔質膜を透過した蒸気を凝縮し
て液を得る装置であって、前記冷却板の表面に凝縮液取
出口に向かって連続する凝縮液のガイド溝を形成したこ
とを特徴とするサーモパーベーパレーション装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6815085A JPS61227803A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | サ−モパ−ベ−パレ−シヨン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6815085A JPS61227803A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | サ−モパ−ベ−パレ−シヨン装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61227803A true JPS61227803A (ja) | 1986-10-09 |
Family
ID=13365425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6815085A Pending JPS61227803A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | サ−モパ−ベ−パレ−シヨン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61227803A (ja) |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP6815085A patent/JPS61227803A/ja active Pending
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