JPS6135806A - 膜分離方法及び装置 - Google Patents
膜分離方法及び装置Info
- Publication number
- JPS6135806A JPS6135806A JP15717584A JP15717584A JPS6135806A JP S6135806 A JPS6135806 A JP S6135806A JP 15717584 A JP15717584 A JP 15717584A JP 15717584 A JP15717584 A JP 15717584A JP S6135806 A JPS6135806 A JP S6135806A
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- solute
- solvent
- liquid
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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〕
この発明は、処理液を高分子分離膜に通して処理液中の
溶媒と溶質とを分離、濃縮する限外濾過法、逆浸透法な
どの膜分離方法及び装置に関する。
溶媒と溶質とを分離、濃縮する限外濾過法、逆浸透法な
どの膜分離方法及び装置に関する。
限外r適法、逆浸透法は、処理液を高分子分離膜に通し
膜内外に溶質の浸透圧以上の圧力差を生じさせて、処理
液中の溶媒と溶質とを分離。
膜内外に溶質の浸透圧以上の圧力差を生じさせて、処理
液中の溶媒と溶質とを分離。
濃縮する方法で、この方法によりタンノリ1の濃縮、海
水の淡水化等を行っている。
水の淡水化等を行っている。
従来の限外濾過装置には、静止型、攪拌型。
乱流型、薄層流型などがあるが、いずれも膜内外に溶質
の浸透圧以上の圧力差を生じさせる手段として、高圧の
Iング、高圧圧縮ガス等を使用している。逆浸透法も同
様に圧力差を生じさせる手段として、高圧のポンプ、高
圧圧縮ガス等を使用してい本。このためこれらを駆動す
るために1高品位エネルギーである電力を多量に使い、
コストが高くなる問題があった。
の浸透圧以上の圧力差を生じさせる手段として、高圧の
Iング、高圧圧縮ガス等を使用している。逆浸透法も同
様に圧力差を生じさせる手段として、高圧のポンプ、高
圧圧縮ガス等を使用してい本。このためこれらを駆動す
るために1高品位エネルギーである電力を多量に使い、
コストが高くなる問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、水撃作用という簡単な手段で膜内外に
溶質の浸透圧以上の圧力差を生じさせることにより、省
力的かつ低品位エネルギーによって効率よく分離、濃縮
することができる膜分離方法及び装置を得んとするもの
である。
とするところは、水撃作用という簡単な手段で膜内外に
溶質の浸透圧以上の圧力差を生じさせることにより、省
力的かつ低品位エネルギーによって効率よく分離、濃縮
することができる膜分離方法及び装置を得んとするもの
である。
すなわち第1の発明は、処理液を高分子分離膜に通して
処理液中の溶媒と溶質とを分離、濃縮する際に、処理液
の流出路を間欠的に閉塞して水撃作用を発生させ、この
ことにより上記分離膜の内外に溶質の浸透圧以上の圧力
差を生じさせて浸出液を得ることを特徴とする膜分離方
法である。
処理液中の溶媒と溶質とを分離、濃縮する際に、処理液
の流出路を間欠的に閉塞して水撃作用を発生させ、この
ことにより上記分離膜の内外に溶質の浸透圧以上の圧力
差を生じさせて浸出液を得ることを特徴とする膜分離方
法である。
また第2の発明は、処理液タンクと、同タンクからの処
理液の流入口、処理液中の溶媒と溶質とを分離、濃縮す
る高分子分離膜、処理液の流出口及び上記分離膜からの
浸出液の流出口をそれぞれ備えた膜分離器と、上記処理
液タンクと膜分離器の処理液流入口とを空気室を介して
連通接続する供給管と、上記膜分離器の処理液流出口と
処理液タンクとの間を連通接続する循環流出管と、同流
出管を間欠的に閉塞する水撃圧水頭発生装置とを具備し
てなる膜分離装置である。
理液の流入口、処理液中の溶媒と溶質とを分離、濃縮す
る高分子分離膜、処理液の流出口及び上記分離膜からの
浸出液の流出口をそれぞれ備えた膜分離器と、上記処理
液タンクと膜分離器の処理液流入口とを空気室を介して
連通接続する供給管と、上記膜分離器の処理液流出口と
処理液タンクとの間を連通接続する循環流出管と、同流
出管を間欠的に閉塞する水撃圧水頭発生装置とを具備し
てなる膜分離装置である。
以下本発明の詳細な説明する。
一般に、液体等非圧縮性流体を配管等の剛性に富んだ管
路内に流し、その流路を瞬間的に閉止すると水撃作用が
発生する。そ、して水撃によシ管路内に瞬間的な高圧が
発生し、水撃圧水頭が下式に示すように水撃波の伝播速
度に比例する。
路内に流し、その流路を瞬間的に閉止すると水撃作用が
発生する。そ、して水撃によシ管路内に瞬間的な高圧が
発生し、水撃圧水頭が下式に示すように水撃波の伝播速
度に比例する。
h=aV6/g
h:水撃圧水頭
a:水撃波の伝播速度
vo:弁閉塞前の管内流速
g:重力の加速度
一般に水撃波の伝播速度は、水頭圧によって異なり、そ
の概略値は下記の表の通シである。
の概略値は下記の表の通シである。
今、管内を10 m/ secの流速で通水し急閉基さ
せると、水撃圧水頭は、略67g、6mとなシ、67、
8 ky/cm2の水圧上昇を得ることができる。
せると、水撃圧水頭は、略67g、6mとなシ、67、
8 ky/cm2の水圧上昇を得ることができる。
本発明では、処理液を高分子分離膜に通して、処理液中
の溶媒と溶質とを分離、濃縮する際に、処理液の流出路
を間欠的に閉塞して水撃作用を発生させ、これによシ溶
質の浸透圧以上の圧力差を生ぜしめる。
の溶媒と溶質とを分離、濃縮する際に、処理液の流出路
を間欠的に閉塞して水撃作用を発生させ、これによシ溶
質の浸透圧以上の圧力差を生ぜしめる。
このような水撃作用を発生させる膜分離装置の一例とし
て、本発明では第1図乃至第3図に示すものを用いる。
て、本発明では第1図乃至第3図に示すものを用いる。
第1図は、装置全体を示し、処理液タンク1は、送液ポ
ンf2を装着した供給管3を介して空気室4に接続して
いる。空気室4は、供給ごラダー5の一端に設けられ、
供給ヘッダー5は、複数の膜分離器6・・・の処理液流
入ロアに接続している。膜分離器6は、上部に上記処理
液流入ロア、底部に溶質を濃縮した処理液の流出口81
周面下部に浸出液流出口9をそれぞれ取付けており、内
部に高分子分離膜(図示せず)を備えている。この膜分
離器6は、この実施例では、いわゆる中空糸モジュール
又はスパイラルモジュールであるが、これに限定される
ものではなく、他の公知の限外p過装置。
ンf2を装着した供給管3を介して空気室4に接続して
いる。空気室4は、供給ごラダー5の一端に設けられ、
供給ヘッダー5は、複数の膜分離器6・・・の処理液流
入ロアに接続している。膜分離器6は、上部に上記処理
液流入ロア、底部に溶質を濃縮した処理液の流出口81
周面下部に浸出液流出口9をそれぞれ取付けており、内
部に高分子分離膜(図示せず)を備えている。この膜分
離器6は、この実施例では、いわゆる中空糸モジュール
又はスパイラルモジュールであるが、これに限定される
ものではなく、他の公知の限外p過装置。
逆浸透装置なども適用可能である。
各処理液流出ロア・・・には排出へ、ダー10が接続さ
れ、排出へ、ダー10は、水撃圧水頭発生装置11を装
着した循環流出管12を介して上記処理液タンクIK接
続している。なお上記供給ヘッダー5は、パイノ臂ス弁
13付のバイパス管14を介して直接処理液タンク1に
接続している。
れ、排出へ、ダー10は、水撃圧水頭発生装置11を装
着した循環流出管12を介して上記処理液タンクIK接
続している。なお上記供給ヘッダー5は、パイノ臂ス弁
13付のバイパス管14を介して直接処理液タンク1に
接続している。
上記膜分離器6は、第2回圧拡大して示すように、閉塞
弁15とその駆動部16とを備えている。閉塞弁15は
、ケーシング17の一方に給液口18.他方に排液口1
9を設け、かつ内部に導通口20を有する仕切壁21を
設けている。この導通口20は、上記給液口18の延長
線上に形成されており、導通口20を有する仕切壁21
と給液口18を有するケーシング部分で囲まれた空間内
に弁体22を配置している。
弁15とその駆動部16とを備えている。閉塞弁15は
、ケーシング17の一方に給液口18.他方に排液口1
9を設け、かつ内部に導通口20を有する仕切壁21を
設けている。この導通口20は、上記給液口18の延長
線上に形成されており、導通口20を有する仕切壁21
と給液口18を有するケーシング部分で囲まれた空間内
に弁体22を配置している。
弁体22は第3図に示すように2枚の羽根で形成され、
その回転によ9給液口18と導通口20との間を一定間
隙で間欠的に閉塞するようになっている。弁体22は回
転軸23を介して駆動部16に接続している。駆動部1
6の駆動源は、電力でもよいが、弁体22を回転させる
だけなので、風力、波力等の低品位エネルギーを利用す
ることもできる。
その回転によ9給液口18と導通口20との間を一定間
隙で間欠的に閉塞するようになっている。弁体22は回
転軸23を介して駆動部16に接続している。駆動部1
6の駆動源は、電力でもよいが、弁体22を回転させる
だけなので、風力、波力等の低品位エネルギーを利用す
ることもできる。
〒方決出液流出口9は、第1図に示すように浸出液ヘッ
ダー25に接続し、浸出液ヘッダー25は浸出液タンク
26に接続している。
ダー25に接続し、浸出液ヘッダー25は浸出液タンク
26に接続している。
この膜分離装置は、処理液タンク1内の溶液(例えば海
水)を送液ポンプ2Vcより供給ヘッダー5から矢印A
に示すように膜分離器6・・・に入れ、ここで溶媒と溶
質とを分離、濃縮し、浸出液(例えば淡水)を矢印Eに
示すように浸出液ヘッダー25に集めて浸出液タンク2
6に溜める。ここで処理液の一部を矢印Inc示すよう
に膜分離器6を通さずノ々イパス管14から直接処理液
タンク1に流し、この際バイパス弁13の開度を調節し
て、膜分離器6に流れる処理液が一定(例えば流速Io
fn/5ea)になるようにする。また膜分離器6・・
・で生じた溶媒濃縮液を矢印C,Dに示すように水撃圧
水頭発生装置1ノを通して処理液タンクIK戻す。水撃
圧水頭発生装置1ノでは、弁体22を回転して溶媒濃縮
液の流路を間欠的に閉塞し、このことにより排出へ、グ
ー10に水撃波を生じさせる。これが水撃圧水頭発生装
置11に伝わり、高い水頭圧(例えば60ky/cm2
以上)が生じ、高分子分離膜内外に溶質の浸透圧以上の
圧力差を生じさすて、上述した溶媒と溶質との分離、濃
縮を行なうようにしている。
水)を送液ポンプ2Vcより供給ヘッダー5から矢印A
に示すように膜分離器6・・・に入れ、ここで溶媒と溶
質とを分離、濃縮し、浸出液(例えば淡水)を矢印Eに
示すように浸出液ヘッダー25に集めて浸出液タンク2
6に溜める。ここで処理液の一部を矢印Inc示すよう
に膜分離器6を通さずノ々イパス管14から直接処理液
タンク1に流し、この際バイパス弁13の開度を調節し
て、膜分離器6に流れる処理液が一定(例えば流速Io
fn/5ea)になるようにする。また膜分離器6・・
・で生じた溶媒濃縮液を矢印C,Dに示すように水撃圧
水頭発生装置1ノを通して処理液タンクIK戻す。水撃
圧水頭発生装置1ノでは、弁体22を回転して溶媒濃縮
液の流路を間欠的に閉塞し、このことにより排出へ、グ
ー10に水撃波を生じさせる。これが水撃圧水頭発生装
置11に伝わり、高い水頭圧(例えば60ky/cm2
以上)が生じ、高分子分離膜内外に溶質の浸透圧以上の
圧力差を生じさすて、上述した溶媒と溶質との分離、濃
縮を行なうようにしている。
なお、発生した水撃波は、供給ヘラ/−5にも伝播する
が、空気室4において、空気層に吸収され、送液ポン7
″2に過度の悪影響を与えない。
が、空気室4において、空気層に吸収され、送液ポン7
″2に過度の悪影響を与えない。
次に本発明の他の実施例を第4図にもとづいて説明する
。
。
この装置は、処理液タンク1と分離器ケーシング31に
形成された高圧部室32とを送液4ンプ2を備えた供給
管3で連結している。この分離器ケーシング31P3f
Cは、上記高圧部室32とともに低圧部室33及び処理
液流出室、94が形成されている。低圧部室33は高圧
部室32との間を高分子分離膜35によシ仕切られ、低
圧部室33の底部に浸出液排出口36を設けている。上
記処理液流出室34は透孔37aを有する仕切板37に
より高圧部室32とに仕切られ、返送管38を介して上
記処理液夕/り1と連通している。また処理液流出室3
4には、モータ39で回転駆動される回転弁40が配置
されている。この回転弁40は、上記透孔32aと同心
円の透孔40h、すなわち回転弁4θの1回転ごとに上
記透孔31mと連通ずる透孔40mを設けている。
形成された高圧部室32とを送液4ンプ2を備えた供給
管3で連結している。この分離器ケーシング31P3f
Cは、上記高圧部室32とともに低圧部室33及び処理
液流出室、94が形成されている。低圧部室33は高圧
部室32との間を高分子分離膜35によシ仕切られ、低
圧部室33の底部に浸出液排出口36を設けている。上
記処理液流出室34は透孔37aを有する仕切板37に
より高圧部室32とに仕切られ、返送管38を介して上
記処理液夕/り1と連通している。また処理液流出室3
4には、モータ39で回転駆動される回転弁40が配置
されている。この回転弁40は、上記透孔32aと同心
円の透孔40h、すなわち回転弁4θの1回転ごとに上
記透孔31mと連通ずる透孔40mを設けている。
この装置では、処理液を送液?ン7″2により矢印A、
B、C,D、E、Fと循環させ、モータ39により回転
弁4θを回転させる。そして回転弁40の透孔4θBと
高圧部室32の仕切板37にあけた透孔3Fmとが連通
したとき、処理液が循環する。しかし、透孔40mの位
置が透孔J7mとずれたとき流路が急撃に閉塞し、この
結果高圧部室32内が胴間的に高圧となる。
B、C,D、E、Fと循環させ、モータ39により回転
弁4θを回転させる。そして回転弁40の透孔4θBと
高圧部室32の仕切板37にあけた透孔3Fmとが連通
したとき、処理液が循環する。しかし、透孔40mの位
置が透孔J7mとずれたとき流路が急撃に閉塞し、この
結果高圧部室32内が胴間的に高圧となる。
この時高分子分離膜k膜35の内外に溶質の浸透圧以上
の圧力差が生じて浸出水が高分子分離膜35を通して、
低圧部室33に入り分離排出される。
の圧力差が生じて浸出水が高分子分離膜35を通して、
低圧部室33に入り分離排出される。
(発明の効果〕
以上詳述したように本発明によれば、処理液の流路を間
欠的に開閉して処理液に水撃波を与えることによって、
周期的女瞬間的高圧力を発生させるので、発生に必要な
駆動力が、小さくてすみ、例えば風力、波力等の低品位
エネルギーを使用することができ、そのコストを安価な
ものとすることができる。また瞬間的な水撃波によるた
め、膜面の汚れ、つまりなどが起こしにくく、メンテナ
ンスが容易であるなどの効果も有する◎
欠的に開閉して処理液に水撃波を与えることによって、
周期的女瞬間的高圧力を発生させるので、発生に必要な
駆動力が、小さくてすみ、例えば風力、波力等の低品位
エネルギーを使用することができ、そのコストを安価な
ものとすることができる。また瞬間的な水撃波によるた
め、膜面の汚れ、つまりなどが起こしにくく、メンテナ
ンスが容易であるなどの効果も有する◎
第1図は本発明の一実施例を示す全体説明図、第2図は
第1図の膜分離器の拡大断面図、第3図は第2図の■−
■線に沿う図、第4図は本発明の他の実施例を示す全体
説明図でおる。 1・・・処理液タンク、2・・・送液ポンプ、3・・・
供給管、4・・・空気室、5・・・供給ヘラ〆−16・
・・膜分離器、7・・・処理液流入口、8・・・処理液
流出口、9・・・浸出滴流出口、10・・・排出ヘッダ
ー、11・・・・・・パイノ千ス弁、14・・・パイノ
fス管、15・・・閉塞弁、16・・・駆動部、17・
・・ケーシング、18・・・給液口、19・・・排液口
、20・・・導通口、21・・・仕切壁、22・・・弁
体、23・・・回転軸、25・・・浸出液ヘッダー、2
6・・・浸出液タンク、3ノ・・・分離器ケーシング、
32・・・高圧部室、33・・・低圧部室、34・・・
処理液流出室、35・・・高分子分離膜、36・・・浸
出液排出口、37・・・仕切板、37a・・・透孔、3
8・・・返送管、39・・・モータ、40・・・回転弁
、408・・・透孔。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 j13 図 第4図
第1図の膜分離器の拡大断面図、第3図は第2図の■−
■線に沿う図、第4図は本発明の他の実施例を示す全体
説明図でおる。 1・・・処理液タンク、2・・・送液ポンプ、3・・・
供給管、4・・・空気室、5・・・供給ヘラ〆−16・
・・膜分離器、7・・・処理液流入口、8・・・処理液
流出口、9・・・浸出滴流出口、10・・・排出ヘッダ
ー、11・・・・・・パイノ千ス弁、14・・・パイノ
fス管、15・・・閉塞弁、16・・・駆動部、17・
・・ケーシング、18・・・給液口、19・・・排液口
、20・・・導通口、21・・・仕切壁、22・・・弁
体、23・・・回転軸、25・・・浸出液ヘッダー、2
6・・・浸出液タンク、3ノ・・・分離器ケーシング、
32・・・高圧部室、33・・・低圧部室、34・・・
処理液流出室、35・・・高分子分離膜、36・・・浸
出液排出口、37・・・仕切板、37a・・・透孔、3
8・・・返送管、39・・・モータ、40・・・回転弁
、408・・・透孔。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 j13 図 第4図
Claims (2)
- (1)処理液を高分子分離膜に通して処理液中の溶媒と
溶質とを分離、濃縮する際に、処理液の流出路を間欠的
に閉塞して水撃作用を発生させ、このことにより上記分
離膜の内外に溶質の浸透圧以上の圧力差を生じさせて浸
出液を得ることを特徴とする膜分離方法。 - (2)処理液タンクと、同タンクからの処理液の流入口
、処理液中の溶媒と溶質とを分離、濃縮する高分子分離
膜、処理液の流出口及び上記分離膜からの浸出液の流出
口をそれぞれ備えた膜分離器と、上記処理液タンクと膜
分離器の処理液流入口とを空気室を介して連通接続する
供給管と、上記膜分離器の処理液流出口と処理液タンク
との間を連通接続する循環流出管と、同流出管を間欠的
に閉塞する水撃圧水頭発生装置とを具備してなる膜分離
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15717584A JPS6135806A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 膜分離方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15717584A JPS6135806A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 膜分離方法及び装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6135806A true JPS6135806A (ja) | 1986-02-20 |
Family
ID=15643826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15717584A Pending JPS6135806A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 膜分離方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6135806A (ja) |
-
1984
- 1984-07-30 JP JP15717584A patent/JPS6135806A/ja active Pending
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