JPS6178402A - 有機液体混合物の分離方法 - Google Patents
有機液体混合物の分離方法Info
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- JPS6178402A JPS6178402A JP59198373A JP19837384A JPS6178402A JP S6178402 A JPS6178402 A JP S6178402A JP 59198373 A JP59198373 A JP 59198373A JP 19837384 A JP19837384 A JP 19837384A JP S6178402 A JPS6178402 A JP S6178402A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/36—Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
- B01D61/362—Pervaporation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
-
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- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/44—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in a single one of groups B01D71/26-B01D71/42
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はパーベーパレーションにより有機液体混合物を
分離する方法に関し、特に置換シリル乃含有ポリマーか
らなる高分子n5(を用いる該分離方法を提供するもの
である6(従来の技術) 高分子膜を用いて有機液体混合物を分離する方法として
、膜を介して一次側(高圧側)を液相として処理すべき
有機液体混合物を供給し、二次信(低圧便)を減圧また
はキャリアガスを流すことによって該有機液体混合物中
の特定成分を他成分よりも優先的に透過せしめ目的成分
の分離濃縮を行なうパーベーパレーションプロセスが提
案されている。この高分子膜を用いる分離方法は従来簡
単な方法では分離することができなかった液体混合物た
とえば共沸混合物や近沸点混合物系あるいは加熱によっ
て変質・変性を起こす物質を含む混合物を分離濃縮する
新しい方法として注目されており、この分離濃縮方法に
使用する高分子膜としては、セルロースおよびセルロー
スM導体、ポリエチレン、ポリプロピレン。
分離する方法に関し、特に置換シリル乃含有ポリマーか
らなる高分子n5(を用いる該分離方法を提供するもの
である6(従来の技術) 高分子膜を用いて有機液体混合物を分離する方法として
、膜を介して一次側(高圧側)を液相として処理すべき
有機液体混合物を供給し、二次信(低圧便)を減圧また
はキャリアガスを流すことによって該有機液体混合物中
の特定成分を他成分よりも優先的に透過せしめ目的成分
の分離濃縮を行なうパーベーパレーションプロセスが提
案されている。この高分子膜を用いる分離方法は従来簡
単な方法では分離することができなかった液体混合物た
とえば共沸混合物や近沸点混合物系あるいは加熱によっ
て変質・変性を起こす物質を含む混合物を分離濃縮する
新しい方法として注目されており、この分離濃縮方法に
使用する高分子膜としては、セルロースおよびセルロー
スM導体、ポリエチレン、ポリプロピレン。
ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポ
リイミド、ポリエステル、ポリテ1〜ラフルオロエチレ
ン、ポリシロキサン、あるいはこれらの共重合体などが
試みられている。
リイミド、ポリエステル、ポリテ1〜ラフルオロエチレ
ン、ポリシロキサン、あるいはこれらの共重合体などが
試みられている。
高分子膜を用いて有機液体混合物を分離する場合、(1
)有機液体混合物が高分子膜を透過することにより濃縮
される割合(分離係数)が太きこと、(2)有機液体混
合物が高分子膜を透過する速度が大きいこと、が実用上
重要な条件となる。目的とする物質の分離係数が小さけ
れば濃縮の程度を高めるのに、多段の膜を透過させなけ
ればならず不利である。
)有機液体混合物が高分子膜を透過することにより濃縮
される割合(分離係数)が太きこと、(2)有機液体混
合物が高分子膜を透過する速度が大きいこと、が実用上
重要な条件となる。目的とする物質の分離係数が小さけ
れば濃縮の程度を高めるのに、多段の膜を透過させなけ
ればならず不利である。
また透過速度が小さい場合には大きな膜表面積を要した
り、高分子膜の膜厚を極端にうすくしなけれはならず、
設備コストや膜の強度・耐久性が問題となる。
り、高分子膜の膜厚を極端にうすくしなけれはならず、
設備コストや膜の強度・耐久性が問題となる。
一般に物質Bに対する物質Aの分離係数αA−8は、膜
透過前のA、B成分の重量組成をそれぞれXA、 XB
、膜透過後のA、B成分の重量組成をそれぞれYA、Y
Bとすると、で表される。
透過前のA、B成分の重量組成をそれぞれXA、 XB
、膜透過後のA、B成分の重量組成をそれぞれYA、Y
Bとすると、で表される。
たとえばエタノールと水の混合液体をパーベーパレーシ
ョンにより分離する場合、セルロースアセテート膜やポ
リフェニレンオキサイド膜の場合には、水に対するエタ
ノールの分離係数α(エタノール)−(水)は1より小
さく、エタノールより水の方がよく透過する。
ョンにより分離する場合、セルロースアセテート膜やポ
リフェニレンオキサイド膜の場合には、水に対するエタ
ノールの分離係数α(エタノール)−(水)は1より小
さく、エタノールより水の方がよく透過する。
一方ボリシロキサン膜ではα(エタノール)−(水)は
1より大きく水よりエタノールの方がよく透過すること
が知られている。しかしこのポリシロキン膜は膜強度が
小さくそれ自身では薄膜化が困難であり、そのため透過
速度を大きくすることが困難である。このように、水よ
りエタノールをよく透過する膜で膜強度が大きく透過速
度が大きい膜は見出されていない。
1より大きく水よりエタノールの方がよく透過すること
が知られている。しかしこのポリシロキン膜は膜強度が
小さくそれ自身では薄膜化が困難であり、そのため透過
速度を大きくすることが困難である。このように、水よ
りエタノールをよく透過する膜で膜強度が大きく透過速
度が大きい膜は見出されていない。
(発明の構成)
本発明はかかる技術的課題を解決するもので、これは有
機液体混合物をパーベーパレーションによって分離する
方法において、一般+C=C+ RSI R・ ・・ (lン (式中、R”は水素原子または低級アルキル基、R2、
R3およびR4は個々に水素原子、炭素原子数1〜8の
1価炭化水素基またはけい素原子含有1備有機基から選
択される原子または基を示す。)で表される構成単位の
1種もしくは2種以上を有するシリル基含有ポルマーか
らなる高分子膜を用いることを特徴とする有機液体混合
物の分離方法に関するものである。
機液体混合物をパーベーパレーションによって分離する
方法において、一般+C=C+ RSI R・ ・・ (lン (式中、R”は水素原子または低級アルキル基、R2、
R3およびR4は個々に水素原子、炭素原子数1〜8の
1価炭化水素基またはけい素原子含有1備有機基から選
択される原子または基を示す。)で表される構成単位の
1種もしくは2種以上を有するシリル基含有ポルマーか
らなる高分子膜を用いることを特徴とする有機液体混合
物の分離方法に関するものである。
上記シリル基含有ポリマーからなる高分子膜は、透過速
度が大きくかつ水に対する有機液体の分離係数が1.1
以上であり、機械的強度、耐熱性にすぐれているため長
期間の使用にも安定な性能を示す特長を有する。
度が大きくかつ水に対する有機液体の分離係数が1.1
以上であり、機械的強度、耐熱性にすぐれているため長
期間の使用にも安定な性能を示す特長を有する。
本発明はさらに上記シリル基含有ポリマーにポリトリメ
チルビニルシランを組み合わせてなる混合ポリマーから
製造した高分子膜を使用する前記分離方法を提供するも
のであり。
チルビニルシランを組み合わせてなる混合ポリマーから
製造した高分子膜を使用する前記分離方法を提供するも
のであり。
これによれば高分子膜の耐光性特に耐紫外線性が改良さ
れ耐久性が向上する。
れ耐久性が向上する。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明に使用される高分子膜は市記一般式(I)で表さ
れる構成単位の1種もしくは2種以上を有するシリル基
含有ポリマー、またはこのポリマーに前記ポリトリメチ
ルビニルシランを組み合わせた混合ポリマーから製造さ
れる。
れる構成単位の1種もしくは2種以上を有するシリル基
含有ポリマー、またはこのポリマーに前記ポリトリメチ
ルビニルシランを組み合わせた混合ポリマーから製造さ
れる。
一般式(I)において、R”は水素原子、またはメチル
基、メチル法、プロピル基、ブチル基等の低級アルキル
基であり、またR”、 R’。
基、メチル法、プロピル基、ブチル基等の低級アルキル
基であり、またR”、 R’。
R4は同一でも異なってもよく、水素原子。
または炭素原子数1〜8の1価炭化水素基、たとえばメ
チル法、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル
基、フェニル基等のアリール基、またはたとえば式 CH。
チル法、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル
基、フェニル基等のアリール基、またはたとえば式 CH。
一+CiHノ 一5i−R
a
■
H3
で示されるけい素原子含有1飾石機基である。
式中のRゞは低級アルキル栽、クロロアルキル法または
フェニル基、aは1または2であるが1分離性能の点か
らはa=1.Rs=低級アルキル哉であるものが好まし
い。
フェニル基、aは1または2であるが1分離性能の点か
らはa=1.Rs=低級アルキル哉であるものが好まし
い。
前記一般式(1)で表される構成単位の1種もしくは2
種以上を有するシリル基含有ポリマーは、式R’ −C
=C−5i(RJ(R’)(R’)で示されるけい素原
子含有置換アセチレン化合物(七ツマ−)の1aまたは
2種以上をたとえばトルエン、シクロヘキサンなどの有
機溶媒中でWCIG、NbC1,、TaC1,などの重
合触媒の存在下に温度30〜130℃で単独重合あるい
は共重合させることにより製造でき、生成したポリマー
はメタノールで沈殿させ椿製し回収される。
種以上を有するシリル基含有ポリマーは、式R’ −C
=C−5i(RJ(R’)(R’)で示されるけい素原
子含有置換アセチレン化合物(七ツマ−)の1aまたは
2種以上をたとえばトルエン、シクロヘキサンなどの有
機溶媒中でWCIG、NbC1,、TaC1,などの重
合触媒の存在下に温度30〜130℃で単独重合あるい
は共重合させることにより製造でき、生成したポリマー
はメタノールで沈殿させ椿製し回収される。
本発明においては、前記した
+1l−C=C−5i(R”)(It’)(R’)の七
ツマ−と共重合し得る他のモノマーとの共重合体たとえ
ば該式のモノマーとけい素原子を含有しないアセチレン
誘導体との共重合体、あるいはまた重合により得られた
ポリマーの不飽和結合の一部を水素添加したものも使用
することができる。このように、シリル基含有ポリマー
は。
ツマ−と共重合し得る他のモノマーとの共重合体たとえ
ば該式のモノマーとけい素原子を含有しないアセチレン
誘導体との共重合体、あるいはまた重合により得られた
ポリマーの不飽和結合の一部を水素添加したものも使用
することができる。このように、シリル基含有ポリマー
は。
一般式(I)以外の構成単位を有することができるが、
一般式(1)に相当する構成単位がポリマー中に少なく
とも50モル%以上(特には80モル%以上)存在する
ことが望ましい、またシリル基含有ポリマーは上記のよ
うなポリマーの2種以上の混合ポリマーであってもよい
。
一般式(1)に相当する構成単位がポリマー中に少なく
とも50モル%以上(特には80モル%以上)存在する
ことが望ましい、またシリル基含有ポリマーは上記のよ
うなポリマーの2種以上の混合ポリマーであってもよい
。
前記めように重合して得られるシリル基含有ポリマーは
、ポリスチレン換算の重量平均分子量がI X 10’
以上(特には2 X 10’以上)であることが望まし
く、この重量平均分子量がI×1OSより小さいもので
あると、高分子膜として使用した場合の機械的強度が低
くなり実用的でない。
、ポリスチレン換算の重量平均分子量がI X 10’
以上(特には2 X 10’以上)であることが望まし
く、この重量平均分子量がI×1OSより小さいもので
あると、高分子膜として使用した場合の機械的強度が低
くなり実用的でない。
本発明に使用される高分子膜としては、前記したように
、シリル基含有ポリマーにポリトリメチルビニルシラン
を加えた混合ポリマーから製造したものもあげられる。
、シリル基含有ポリマーにポリトリメチルビニルシラン
を加えた混合ポリマーから製造したものもあげられる。
ポリトリメチルビニルシランを加えることにより耐熱性
および機械的強度のほかに、さらに耐光性特に耐紫外線
性が改良されるので、光にa露された状態でもパーベー
パレーションの分層性能の低下をひき起すことなく長期
にわたって使用することができる。
および機械的強度のほかに、さらに耐光性特に耐紫外線
性が改良されるので、光にa露された状態でもパーベー
パレーションの分層性能の低下をひき起すことなく長期
にわたって使用することができる。
なお、シリル基含有ポリマーとポリトリメチルビニルシ
ランとの混合は、通常の場合適当な溶媒を用いて混合さ
れるが、j51和性が高いため均質な組成物溶液が得ら
れる。この組成物溶液をたとえばキャスティングによる
フィルム化などの方法で成形後に溶媒を除去すると、均
質で透明性の高いフィルムを得ることができる。シリル
基含有ポリマーとポリトリメチルビニルシランとの混合
割合は、望まれるパーベーパレーション用高分子膜の分
離係数、有機液体透過速度に応じて適宜設定することが
可能であり、シリル基含有ポリマー50〜95重量%、
ポリトリメチルビニルシラン50〜5重量%の範囲とす
ることが望ましい、シリル基含有ポリマーの割合が50
重素置より少ないと得られる高分子膜の機械的強度が不
十分となり、またポリトリメチルビニルシランの割合が
5′gX!Ic%より少ないとこの成分を組合わせる効
果が実質的に得られない。
ランとの混合は、通常の場合適当な溶媒を用いて混合さ
れるが、j51和性が高いため均質な組成物溶液が得ら
れる。この組成物溶液をたとえばキャスティングによる
フィルム化などの方法で成形後に溶媒を除去すると、均
質で透明性の高いフィルムを得ることができる。シリル
基含有ポリマーとポリトリメチルビニルシランとの混合
割合は、望まれるパーベーパレーション用高分子膜の分
離係数、有機液体透過速度に応じて適宜設定することが
可能であり、シリル基含有ポリマー50〜95重量%、
ポリトリメチルビニルシラン50〜5重量%の範囲とす
ることが望ましい、シリル基含有ポリマーの割合が50
重素置より少ないと得られる高分子膜の機械的強度が不
十分となり、またポリトリメチルビニルシランの割合が
5′gX!Ic%より少ないとこの成分を組合わせる効
果が実質的に得られない。
上記ポリトリメチルビニルシランは、文献J、Poly
mer Sci 4.1053(1964)などで既知
のポリマーであり、脱水、IIしたトリメチルビニルシ
ランモノマーにn−ブチルリチウムを所定量加え、50
〜70℃で不活性ガス雰囲気下に20〜50時間、アニ
オン重合することにより経済的に製造することができる
。このポリトリメチルビニルシランは、ポリスチレン換
算の重量平均分子量がl X 10’以上(特には2
X I O’以上)であることが望ましく、この重量平
均分子量がlXl0ゝより小さいと得られる膜の機械的
強度が低くなり実用的でない。
mer Sci 4.1053(1964)などで既知
のポリマーであり、脱水、IIしたトリメチルビニルシ
ランモノマーにn−ブチルリチウムを所定量加え、50
〜70℃で不活性ガス雰囲気下に20〜50時間、アニ
オン重合することにより経済的に製造することができる
。このポリトリメチルビニルシランは、ポリスチレン換
算の重量平均分子量がl X 10’以上(特には2
X I O’以上)であることが望ましく、この重量平
均分子量がlXl0ゝより小さいと得られる膜の機械的
強度が低くなり実用的でない。
本発明に用いられる高分子膜は実質的に孔を有しないち
密層を有することが必要であるが、多孔質平膜、多孔質
中空管、°多孔質中空糸上にコーティングした複合膜と
して、またち密層を有する平均質膜として使用すること
ができる。製膜方法としては原料ポリマーであるシリル
基含有ポリマー、もしくはシリル基含有ポリマーとポリ
トリメチルビニルシランとの混合ポリマーを適当な溶媒
に溶解することにより通常0.1〜10重景%重量の均
一なポリマー溶液として調整し、必要に応じてさらに添
加剤を加え、キャスティングによるフィルム化などの方
法で成形することにより、均質膜あるいはち密層を有す
る不均質膜とすることができる。また、二重ノズルよす
吐出し、紡糸することにより中空糸としであるいは別途
製作された多孔性中空糸基材上に前記濃度のポリマー溶
液を均一にコーティングすることにより複合中空糸とし
て使用することもできる。
密層を有することが必要であるが、多孔質平膜、多孔質
中空管、°多孔質中空糸上にコーティングした複合膜と
して、またち密層を有する平均質膜として使用すること
ができる。製膜方法としては原料ポリマーであるシリル
基含有ポリマー、もしくはシリル基含有ポリマーとポリ
トリメチルビニルシランとの混合ポリマーを適当な溶媒
に溶解することにより通常0.1〜10重景%重量の均
一なポリマー溶液として調整し、必要に応じてさらに添
加剤を加え、キャスティングによるフィルム化などの方
法で成形することにより、均質膜あるいはち密層を有す
る不均質膜とすることができる。また、二重ノズルよす
吐出し、紡糸することにより中空糸としであるいは別途
製作された多孔性中空糸基材上に前記濃度のポリマー溶
液を均一にコーティングすることにより複合中空糸とし
て使用することもできる。
上記多孔性中空糸基材の材料としては、中空糸状に成形
可能なポリマーであればいずれも使用でき、特に適当な
ポリマーとしては、たとえばポリスルホン類、アクリロ
ニトリル−スチレン共重合体などのスチレン含有共重合
体、ポリカーボネート、セルロース誘導体。
可能なポリマーであればいずれも使用でき、特に適当な
ポリマーとしては、たとえばポリスルホン類、アクリロ
ニトリル−スチレン共重合体などのスチレン含有共重合
体、ポリカーボネート、セルロース誘導体。
ポリアミド類、ポリイミド類、ポリエーテル類、ポリエ
ステル類、ビニル重合体類、アセチレン重合体類など、
さらにはこれらのコポリマーおよび混合ポリマーがあげ
られる。
ステル類、ビニル重合体類、アセチレン重合体類など、
さらにはこれらのコポリマーおよび混合ポリマーがあげ
られる。
これらのポリマーを材料として中空糸基材を製造する方
法としては、たとえばポリマーを適当な溶媒に溶解し、
ろ過、脱泡により均一なドープ液をw4製する工程、環
状二重ノズルよりドープ液を押し出す工程、吐出された
ドープの溶媒を一部蒸発させる工程、ドープを貧溶媒ま
たは非溶媒中に導入して凝固させる工程、および得られ
た湿潤中空糸を乾燥、熱処理する工程からなる方法があ
げられる。
法としては、たとえばポリマーを適当な溶媒に溶解し、
ろ過、脱泡により均一なドープ液をw4製する工程、環
状二重ノズルよりドープ液を押し出す工程、吐出された
ドープの溶媒を一部蒸発させる工程、ドープを貧溶媒ま
たは非溶媒中に導入して凝固させる工程、および得られ
た湿潤中空糸を乾燥、熱処理する工程からなる方法があ
げられる。
また無機物質を混合することにより多孔性を持たせるこ
ともできる。
ともできる。
多孔性中空糸基材にポリマー溶液をコーティングする方
法としては、該多孔性中空糸基材をポリマー溶液中に浸
透し、引き上げ乾燥する。あるいはポリマー溶液を多孔
性中空糸基材上にスプレー塗布、刷毛塗りしたのち乾燥
するなどの方法があげられる。また多孔性中空糸基材内
部ヘボリマー溶液を送液したのち乾HJすることにより
中空糸内部にコーティング層を有する複合中空糸を得る
ことができる。なお、これらのコーティング操作は1回
だけでなく複数回縁り返すこともできる。またコーティ
ング層ポリマー溶液の濃度は通常前記のとおりでよいが
、ポリマーの分子量により溶液粘度が変動することを考
慮して溶液粘度が数センチボイズ−500センチポイズ
(25℃)となる範囲で設定することが好ましい。
法としては、該多孔性中空糸基材をポリマー溶液中に浸
透し、引き上げ乾燥する。あるいはポリマー溶液を多孔
性中空糸基材上にスプレー塗布、刷毛塗りしたのち乾燥
するなどの方法があげられる。また多孔性中空糸基材内
部ヘボリマー溶液を送液したのち乾HJすることにより
中空糸内部にコーティング層を有する複合中空糸を得る
ことができる。なお、これらのコーティング操作は1回
だけでなく複数回縁り返すこともできる。またコーティ
ング層ポリマー溶液の濃度は通常前記のとおりでよいが
、ポリマーの分子量により溶液粘度が変動することを考
慮して溶液粘度が数センチボイズ−500センチポイズ
(25℃)となる範囲で設定することが好ましい。
以上のコーティング処理により、多孔性中空糸基材の表
面(内面を含む)が、本発明で使用するポリマーにより
被覆されるが、ポリマーは部分的に中空糸基材の孔部分
に浸透するものと考えられる。
面(内面を含む)が、本発明で使用するポリマーにより
被覆されるが、ポリマーは部分的に中空糸基材の孔部分
に浸透するものと考えられる。
このようにして製造される複合中空糸は、高分子膜の表
面積が大きく、有機液体混合物の透過量が向上し、処理
能力(分離濃縮能力)が大であるという利点を有する。
面積が大きく、有機液体混合物の透過量が向上し、処理
能力(分離濃縮能力)が大であるという利点を有する。
製11Aに使用するポリマー溶液を調製するために使用
する溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、シ
クロヘキサン、n−ペンタンなどの炭化水素、クロロホ
ルム、四塩化炭素、テトラクロロエチレン、フルオロメ
タンなどのハロゲン化炭化水素、およびテトラヒドロフ
ランなどの環状エーテルおよびこれらの混合溶媒などが
′例示される。製膜により得られる高分子膜の膜厚は0
.1〜50gm程度が好ましい、膜厚が厚すぎると有機
液体混合物の透過僅か小さくなって実用的でなくなるし
、また薄すぎると膜の強度が不足する場合がある。
する溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、シ
クロヘキサン、n−ペンタンなどの炭化水素、クロロホ
ルム、四塩化炭素、テトラクロロエチレン、フルオロメ
タンなどのハロゲン化炭化水素、およびテトラヒドロフ
ランなどの環状エーテルおよびこれらの混合溶媒などが
′例示される。製膜により得られる高分子膜の膜厚は0
.1〜50gm程度が好ましい、膜厚が厚すぎると有機
液体混合物の透過僅か小さくなって実用的でなくなるし
、また薄すぎると膜の強度が不足する場合がある。
本発明の方法は高分子膜で一次側と二次側に仕切られた
装置を使用して実施される。高分子膜を乎膜で使用する
場合には補強用の多孔板などでサポートすることが好ま
しい、−次側には分離・濃縮しようとする有機液体混合
物を液状で入れ、−カニ次側は適当な方法で減圧にする
か、他の液体もしくは気体をキャリアとして循環する。
装置を使用して実施される。高分子膜を乎膜で使用する
場合には補強用の多孔板などでサポートすることが好ま
しい、−次側には分離・濃縮しようとする有機液体混合
物を液状で入れ、−カニ次側は適当な方法で減圧にする
か、他の液体もしくは気体をキャリアとして循環する。
−次側の内部の液体は濃度勾配の生起を避けるため、循
環するかあるいはかくはんすることが好まし、−次側よ
り高分子膜を透過した物質は二次側から取り出し捕集す
る。
環するかあるいはかくはんすることが好まし、−次側よ
り高分子膜を透過した物質は二次側から取り出し捕集す
る。
本発明の分離方法は広範囲にわたる温度のもとで実施さ
れるが、通常はO℃〜200℃であり、また−次側の圧
力は大気圧〜30Kg/c7n が好ましいが、−次
側の有機液体混合物が液状に保持されることが必要とさ
れる。
れるが、通常はO℃〜200℃であり、また−次側の圧
力は大気圧〜30Kg/c7n が好ましいが、−次
側の有機液体混合物が液状に保持されることが必要とさ
れる。
本発明で適用される有機液体混合物としては、たとえば
水/アルコール系混合物として水/エタノールなど、水
/有機溶剤系混合物として水/テトラヒドロフランなど
、有機物質相互の混合物としてアセトン/メタノールな
どがあげられる。ざらに二成分系ばかりでなく三成分系
以上の多成分系であってもよい、また有機物質と無機物
質とを含む混合物に対しても適用することができる。い
ずれにしても以上あげた混合系は単なる例示であって本
発明はこれに限定されるものではない。
水/アルコール系混合物として水/エタノールなど、水
/有機溶剤系混合物として水/テトラヒドロフランなど
、有機物質相互の混合物としてアセトン/メタノールな
どがあげられる。ざらに二成分系ばかりでなく三成分系
以上の多成分系であってもよい、また有機物質と無機物
質とを含む混合物に対しても適用することができる。い
ずれにしても以上あげた混合系は単なる例示であって本
発明はこれに限定されるものではない。
また1段の分離操作だけで所望の分離・濃縮が行われな
い場合には同様の装置を多数回透過させることにより分
離・濃縮をさらに向上させることができる。
い場合には同様の装置を多数回透過させることにより分
離・濃縮をさらに向上させることができる。
つぎに具体的実施例をあげる。ただし以下の記載におい
てMeはメチル基を示し、また単に部とあるのはいずれ
も重量部を示す。
てMeはメチル基を示し、また単に部とあるのはいずれ
も重量部を示す。
実施例1
トルエン200部に五塩化タンタル1部を溶解し、l−
メチル−2−(1’、 I”、3°、3−テトラメチル
−1’ 、3’−ジシラーブチル)−アセチレンMe
Me Me−c=c−si−cH−8i−MeM e
M e を15部添加し、80°Cで6時間重合させ、反応混合
物を過剰のメタノール中に注いで生成したポリマーを沈
殿させたのち精製し、ポリスチレン換)J 十〇=C+− n Me−8i−Me H Me−8i −Me ■ ネAe を得た。このものをトルエンに溶解した溶液を平・滑な
平面上にキャスティングしてI膜厚9.0 ルmのフィ
ルム(高分子1模)を得た。
メチル−2−(1’、 I”、3°、3−テトラメチル
−1’ 、3’−ジシラーブチル)−アセチレンMe
Me Me−c=c−si−cH−8i−MeM e
M e を15部添加し、80°Cで6時間重合させ、反応混合
物を過剰のメタノール中に注いで生成したポリマーを沈
殿させたのち精製し、ポリスチレン換)J 十〇=C+− n Me−8i−Me H Me−8i −Me ■ ネAe を得た。このものをトルエンに溶解した溶液を平・滑な
平面上にキャスティングしてI膜厚9.0 ルmのフィ
ルム(高分子1模)を得た。
この膜を用いてパーベーパレーションにより水とエタノ
ールの混合液(水/エタノール−50フ50正量比)を
分離した。温度は30°C1−次側は大気圧下、二次側
はl mmHg以下の減圧下で行った。冷却トラップに
より捕集した透過液をガスクロマトグラフィー(カラム
:ポラパックQ)により分析したところ、エタノール濃
度は85重量%であり、エタノールの水に対する分離係
数は5.7であった。また透過速度は8.5 Kg/m
’ ・h「であった。
ールの混合液(水/エタノール−50フ50正量比)を
分離した。温度は30°C1−次側は大気圧下、二次側
はl mmHg以下の減圧下で行った。冷却トラップに
より捕集した透過液をガスクロマトグラフィー(カラム
:ポラパックQ)により分析したところ、エタノール濃
度は85重量%であり、エタノールの水に対する分離係
数は5.7であった。また透過速度は8.5 Kg/m
’ ・h「であった。
実施例2
トルエン160部に五塩化タンタル1部を溶解し、l−
メチル−2−トリメチルシリルアセチレン7部と、■−
メチルー2−(1°、1°、3″、3°−テトラメチル
−1’、3’−ジシラーブチル)−アセチレン Me Me 汎イe−C=C−81−CH−81−MeMe
Me 7部とを添加し、80℃で3時間重合させ、反応混合物
を過剰のメタノール中に注いで、生成ポリマーを沈殿さ
せたのち精製し、ポリスチレン換算重量平均分子量=1
.8 x IQ の共重合体を得た。この共重合体
をトルエンに溶解した溶液をキャスティングすることに
より膜厚8.5gmのフィルム(高分子膜)を得た。
メチル−2−トリメチルシリルアセチレン7部と、■−
メチルー2−(1°、1°、3″、3°−テトラメチル
−1’、3’−ジシラーブチル)−アセチレン Me Me 汎イe−C=C−81−CH−81−MeMe
Me 7部とを添加し、80℃で3時間重合させ、反応混合物
を過剰のメタノール中に注いで、生成ポリマーを沈殿さ
せたのち精製し、ポリスチレン換算重量平均分子量=1
.8 x IQ の共重合体を得た。この共重合体
をトルエンに溶解した溶液をキャスティングすることに
より膜厚8.5gmのフィルム(高分子膜)を得た。
こノ膜ヲ用いてパーベーパレーションにより水とエタノ
ールの混合液(水/エタノール=80/20fi%、比
)を分離した。lii度50℃としたほかは実施例1と
同様の条件で行った。結果を第1表に示す。
ールの混合液(水/エタノール=80/20fi%、比
)を分離した。lii度50℃としたほかは実施例1と
同様の条件で行った。結果を第1表に示す。
実施例3
実施例1で製造したポリマーを1部1式のメチルハイド
ロジエンポリシロキサン(信越化学工業型、商品名KF
−99)を0.05部、該メチ恥ハイドロジエンポリシ
ロキサンに対して0.3重量%の白金触媒を加えたトル
エン溶液からキヤステングし、さらに120℃で1時間
加熱処理して膜厚6.8 pmのフィルム(高分子膜)
を得た。
ロジエンポリシロキサン(信越化学工業型、商品名KF
−99)を0.05部、該メチ恥ハイドロジエンポリシ
ロキサンに対して0.3重量%の白金触媒を加えたトル
エン溶液からキヤステングし、さらに120℃で1時間
加熱処理して膜厚6.8 pmのフィルム(高分子膜)
を得た。
このn9を用いてパーベーパレーションによす水とエタ
ノールの混合液(水/エタノール=50750重量比)
を分離した0条件は実施例2と同様とした。結果を第1
表に示す。
ノールの混合液(水/エタノール=50750重量比)
を分離した0条件は実施例2と同様とした。結果を第1
表に示す。
実施例4
トリメチルビニルシランloogにn−ブチルリチウム
の15%にキサン溶液0.2ドどを加え、窒素雰囲気下
、無水の状態で60℃にて10時間重合を行い、生成し
たポリマーをシクロヘキサン1tに溶解させたのち過剰
のメタノール中に注いで沈殿させ、精製し、ポリスチレ
ン換算ff[平均分子量=a、2x to5 のポリ
(トリメチルビニルシラン)を得た。
の15%にキサン溶液0.2ドどを加え、窒素雰囲気下
、無水の状態で60℃にて10時間重合を行い、生成し
たポリマーをシクロヘキサン1tに溶解させたのち過剰
のメタノール中に注いで沈殿させ、精製し、ポリスチレ
ン換算ff[平均分子量=a、2x to5 のポリ
(トリメチルビニルシラン)を得た。
実施例1と同様の操作により1−メチル−2−(1°、
1°、3’、3°−テトラメチル−1°、3′−ジシラ
ーブチル)−アセチレンを重合して得たポリスチレン換
算重量平均分子l=2.0 x 106 のポリ
マー8部と上記ポリ(トリメチルビニルシラン)2部と
の混合物のトルエン溶液からキャスティングにより膜厚
8.Ogmのフィルム(高分子膜)を得た。この膜を用
いてパーベーパレージせンにより水とエタノールの混合
液(水/エタノール=3o77or1簗比)を分離した
0条件は実施例2と同様とした。結果を第1表に示す。
1°、3’、3°−テトラメチル−1°、3′−ジシラ
ーブチル)−アセチレンを重合して得たポリスチレン換
算重量平均分子l=2.0 x 106 のポリ
マー8部と上記ポリ(トリメチルビニルシラン)2部と
の混合物のトルエン溶液からキャスティングにより膜厚
8.Ogmのフィルム(高分子膜)を得た。この膜を用
いてパーベーパレージせンにより水とエタノールの混合
液(水/エタノール=3o77or1簗比)を分離した
0条件は実施例2と同様とした。結果を第1表に示す。
実施例5
トルエン200部に五塩化タンタル1部を溶解し、■−
メチルー2−トリメチルシリルアセチレン Me Me C:ii:CSi Me a を10部添加し、80℃で10時間重合させ、反応混合
物を過剰のメタノール中に注いで生成したポリマーを沈
殿させたのち精製し、ポリスチレン換算の重量平均分子
量=2.OX 10’ の ポ リ(l−メチル−
2−トリメチルシリルアセチレン) トノf M e −S j、 −M e e を得た。このものをトルエンに溶解した平滑な平面上に
キャスティングして膜厚8.54mのフィルム(高分子
膜)を得た。
メチルー2−トリメチルシリルアセチレン Me Me C:ii:CSi Me a を10部添加し、80℃で10時間重合させ、反応混合
物を過剰のメタノール中に注いで生成したポリマーを沈
殿させたのち精製し、ポリスチレン換算の重量平均分子
量=2.OX 10’ の ポ リ(l−メチル−
2−トリメチルシリルアセチレン) トノf M e −S j、 −M e e を得た。このものをトルエンに溶解した平滑な平面上に
キャスティングして膜厚8.54mのフィルム(高分子
膜)を得た。
この膜を用いてパーベーパレーションによす水とエタノ
ールの混合液(水/エタノール;50150fI(量比
)を分離した1条件は実施例1と同様とした。結果をi
t表に示す。
ールの混合液(水/エタノール;50150fI(量比
)を分離した1条件は実施例1と同様とした。結果をi
t表に示す。
実施例6
実施例2と同様の操作により、l−メチル−2−トリメ
チルシリルアセチレン18部と1−メチル−2−(1’
、lo、 3’、 3’−テトラメチル−1゜、3′−
ジシラーブチル)−アセチレン2部とを共重合させ、ポ
リスチレン換算重量平均分子量=1.8 x 10’
の共重合体を得た。この共重合体のトルエン溶液から
作製した膜厚1.21Lmのフィルム(高分子膜)をセ
ルロース系多孔質膜(富士フィルム製、商品名FM−1
20)の上に担持させた状態でパーベーパレーションに
より実施例1と同様の条件で水とエタノールの混合液を
分離した。結果を第1表に示す。
チルシリルアセチレン18部と1−メチル−2−(1’
、lo、 3’、 3’−テトラメチル−1゜、3′−
ジシラーブチル)−アセチレン2部とを共重合させ、ポ
リスチレン換算重量平均分子量=1.8 x 10’
の共重合体を得た。この共重合体のトルエン溶液から
作製した膜厚1.21Lmのフィルム(高分子膜)をセ
ルロース系多孔質膜(富士フィルム製、商品名FM−1
20)の上に担持させた状態でパーベーパレーションに
より実施例1と同様の条件で水とエタノールの混合液を
分離した。結果を第1表に示す。
実施例7
ポリスルホン(ユニオンカーバイド社製)のジメチルホ
ルムアミド中25重量%溶液を芯液に水を使用し、壁物
質吐出ノズル内径0.81組芯液用キャピラリー外径0
.5腸組芯液用キャピラリー内径0.3 amの二重ノ
ズルより吐出し、空気中を200am走行せしめたのち
3℃の水凝固浴中に導いて紡糸し、次いで水洗、乾燥す
ることによりポリスルホンの多孔性中空糸基材を得た。
ルムアミド中25重量%溶液を芯液に水を使用し、壁物
質吐出ノズル内径0.81組芯液用キャピラリー外径0
.5腸組芯液用キャピラリー内径0.3 amの二重ノ
ズルより吐出し、空気中を200am走行せしめたのち
3℃の水凝固浴中に導いて紡糸し、次いで水洗、乾燥す
ることによりポリスルホンの多孔性中空糸基材を得た。
つぎに実施例1で製造した共重合体の0.5 il)%
n−ペンタン溶液中に、上記ポリスルホンの多孔性中空
糸基材を2分間浸漬したのち引き上げ乾燥することによ
り複合中空糸を得た。
n−ペンタン溶液中に、上記ポリスルホンの多孔性中空
糸基材を2分間浸漬したのち引き上げ乾燥することによ
り複合中空糸を得た。
この複合中空糸(有効面積o、am”)を用いてパーベ
ーパレーションにより水とエタノールの混合液(水/エ
タノール・65/351i比)を分離した。温度は50
℃、中空糸の内側を一次側とし、はぼ大気圧の条件下で
液を循環させ、二次側は1 am)1g以下の減圧下で
行った。′f1過側二側エタノール濃度4重量%であり
、エタノールの分殖係数は53であった。また透過速度
は21.5にgem” ”hrであった。
ーパレーションにより水とエタノールの混合液(水/エ
タノール・65/351i比)を分離した。温度は50
℃、中空糸の内側を一次側とし、はぼ大気圧の条件下で
液を循環させ、二次側は1 am)1g以下の減圧下で
行った。′f1過側二側エタノール濃度4重量%であり
、エタノールの分殖係数は53であった。また透過速度
は21.5にgem” ”hrであった。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、有機液体混合物をパーベーパレーションによって分
離する方法において、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1は水素原子または低級アルキル基、R^
2、R^3およびR^4は個々に水素原子、炭素原子数
1〜8の1価炭化水素基またはけい素原子含有1価有機
基から選択される原子または基を示す。)で表される構
成単位の1種もしくは2種以上を有するシリル基含有ポ
リマーからなる高分子膜を用いることを特徴とする有機
液体混合物の分離方法 2、高分子膜の厚さが0.1〜50μmである特許請求
の範囲第1項記載の有機液体混合物の分離方法 3、高分子膜が、多孔性中空糸基材の表面に前記シリル
基含有ポリマーをコーティングして得た複合中空糸の形
体とされたものである特許請求の範囲第1項記載の分離
方法 4、有機液体混合物がアルコールと水を主要成分とする
ものである特許請求の範囲第1項記載の分離方法 5、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ において、R^1、R^2およびR^3がメチル基であ
り、R^4が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のR^5は低級アルキル基)で示される基である
特許請求の範囲第1項記載の分離方法 6、有機液体混合物をパーベーパレーションによって分
離する方法において、 (イ)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1は水素原子または低級アルキル基、R^
2、R^3およびR^4は個々に水素原子、炭素原子数
1〜8の1価炭化水素基またはけい素原子含有1価有機
基から選択される原子または基を示す。) で表わされる構成単位の1種もしくは2種以上を有する
シリル基含有ポリマーと、 (ロ)ポリトリメチルビニルシラン、との混合ポリマー
からなる高分子膜を用いることを特徴とする有機液体混
合物の分離方法 7、混合ポリマーが、(イ)シリル基含有ポリマー50
〜95重量%と(ロ)ポリトリ メチルビニルシラン50〜5重量%の割合からなるもの
である特許請求の範囲第6項記載の有機液体混合物の分
離方法 8、高分子膜が、多孔性中空糸基材の表面に前記(イ)
シリル基含有ポリマーと(ロ)ポリトリメチルビニルシ
ランとの混合ポリマーをコーティングして得た複合中空
糸の形体とされたものである特許請求の範囲第6項記載
の分離方法 9、有機液体混合物はアルコールと水を主要成分とする
ものである特許請求の範囲第6項記載の分離方法 10、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ において、R^1、R^2およびR^3がメチル基であ
り、R^4が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のR^5は低級アルキル基)で示される基である
特許請求の範囲第6項記載の分離方法
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59198373A JPS6178402A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | 有機液体混合物の分離方法 |
US06/771,985 US4728431A (en) | 1984-09-21 | 1985-09-03 | Pervaporation method for separating liquids in mixture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59198373A JPS6178402A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | 有機液体混合物の分離方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6178402A true JPS6178402A (ja) | 1986-04-22 |
JPH0388B2 JPH0388B2 (ja) | 1991-01-07 |
Family
ID=16390031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59198373A Granted JPS6178402A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | 有機液体混合物の分離方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4728431A (ja) |
JP (1) | JPS6178402A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61230705A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 混合液体分離膜 |
JPS62140603A (ja) * | 1985-12-12 | 1987-06-24 | Agency Of Ind Science & Technol | 液体分離膜 |
JPS63197504A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 液体混合物を分離する膜 |
JPS6411606A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-17 | Agency Ind Science Techn | Separating method for liquid mixture |
JPH02222715A (ja) * | 1989-02-23 | 1990-09-05 | Toray Ind Inc | 非対称構造の膜及びその製造方法 |
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US5938928A (en) * | 1991-08-01 | 1999-08-17 | Nonap Pty. Ltd. | Osmotic distillation process using a membrane laminate |
WO1993008257A1 (en) * | 1991-10-25 | 1993-04-29 | W.L. Gore & Associates, Inc. | Process for removing alcohol from liquids |
US5817359A (en) * | 1992-04-30 | 1998-10-06 | Palassa Pty. Ltd. | Methods for dealcoholization employing perstration |
GB9518798D0 (en) | 1995-09-14 | 1995-11-15 | Secr Defence | Apparatus and method for spinning hollow polymeric fibres |
US5824223A (en) * | 1995-11-08 | 1998-10-20 | Rentiers Machinery Proprietary Ltd. | Methods and apparatus for osmotic distillation |
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JPS6075306U (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-27 | 松下電工株式会社 | ごみ投棄装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR1567175A (ja) * | 1968-02-12 | 1969-05-16 | ||
US4218312A (en) * | 1975-12-01 | 1980-08-19 | Monsanto Company | Membrane separation of organics from aqueous solutions |
US4214020A (en) * | 1977-11-17 | 1980-07-22 | Monsanto Company | Processes for coating bundles of hollow fiber membranes |
JPS6075306A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-27 | Toshinobu Higashimura | 液体分離膜 |
-
1984
- 1984-09-21 JP JP59198373A patent/JPS6178402A/ja active Granted
-
1985
- 1985-09-03 US US06/771,985 patent/US4728431A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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JPH0475050B2 (ja) * | 1985-04-08 | 1992-11-27 | ||
JPS62140603A (ja) * | 1985-12-12 | 1987-06-24 | Agency Of Ind Science & Technol | 液体分離膜 |
JPH0464729B2 (ja) * | 1985-12-12 | 1992-10-15 | Kogyo Gijutsuin | |
JPS63197504A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 液体混合物を分離する膜 |
JPS6411606A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-17 | Agency Ind Science Techn | Separating method for liquid mixture |
JPH02222715A (ja) * | 1989-02-23 | 1990-09-05 | Toray Ind Inc | 非対称構造の膜及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4728431A (en) | 1988-03-01 |
JPH0388B2 (ja) | 1991-01-07 |
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