JPS62136206A - 液体隔膜分離方法および装置 - Google Patents

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】 本発明は、液体分離に対する方法ならびに装置および詳
細には隔膜孔の閉寒を防止するため液体から溶解ガスを
除去する隔膜分離方法ならびに装置に関する。

ガス／ガス、液体／液体、液体／固体混合物の分離を打
力うため多数の隔膜の使用は、各種の方法によって一般
工業応用性を達成し、それらの方法のうちに超濾過、極
超濾過、逆浸透および透析が含まれる。一般に、これら
の方法と組み合わされる多数の隔膜部材は、モジュール
と称される容器に入れられ、それらの容器が各種の入口
および出口ならびにその中に隔膜組立体をもつシェルよ
り成る。その内部構成は、それらの隔膜の上流面で加圧
あるいは無圧の供給材料流、それらの隔膜を通過し従っ
て下流面で出る透過体を捕集する手段および透過材料の
混合を防止する手段の導入を可能にさせるように設けら
れている。

逆浸透あるいはＢ濾過に対して使用される隔膜を介して
加圧供給液体をポンプ送シしている間、供給材料の溶解
ガスは、溶液から出てくる。これは、ミクロンの端数の
程度の極めて短かい隔膜横断距離を経て発生する。なぜ
ならば拒絶バリヤーを介して透過体が進むにつれて隔膜
の上流側にある著しく加圧される供給材料が圧力を著し
く低下させるからである。拒絶バリヤーは、複合隔膜の
不斉被膜あるいは分離コーチングにしてもよい。

通常溶解空気からの酸素あるいは窒累である個々のガス
分子は、直径が３〜４オングストロ一ム単位程度である
のに、隔膜から成る重合体の分子の間の分子間空間は直
径が数オングストローム単位から２０〜６０オングスト
ロ一ム単位程度の空洞までの範囲にあると信ぜられる。

とにかく、分離ハＩ）ヤーの上流側の溶液で加圧されて
いたガス分子は、隔膜の分離層の真下の層で小さい気泡
の形状となりて溶液から出てくる。拒絶バリヤーの直ぐ
下流の表面の孔の寸法および形状に従って脱溶解ガスが
蓄積しかつ閉じ込められるかも知れない。

その結果は、隔膜装置の内層面を介する若干部分の透過
液体の自由通過を妨げる傾向と々る。本発明の目的は、
この欠陥を除去する方法を提供することにおる。

多孔床を介する透過度に関する脱気水の効果の論文は、
１９４０年１月刊行のバーバード土壌力学、第７号１保
護フイルタの実験的研究”に記載されている。この論文
は、溶解ガスの放出から孔閉塞の結果として時がたつに
つれて流量の減少することを説明している。この論文の
第１３図のグラフは、未処理水道水に較べて脱気水の透
過度の非常な改良を示している。

いかなる逆浸透装置においても分離装置から出る加圧拒
絶体を回避することができない。海水に対して、例えば
供給材料容量の約５０〜９０俤は、海水の浸透圧を超過
する圧力。すなわち約４２Ｖノ（６００ｐｓｉ）〜約７
０　ｋｌｌ／Ｊ　（１０００ｐｓｉ　）＋でモジュール
装置を出る。この流体の圧力エネルギは、かなりの潜在
仕事をもち、エネルギ消費を節約するため上記圧力エネ
ルギを利用するように相当の努力が払われている。

本発明の主なる目的は、逆浸透あるいは超−過装置で使
用される液体から溶解ガスを除去する隔膜分離方法およ
び装置を提供することにあシ、このガス除去がエネルギ
を消費しないように行なわれている（例えば、無沸騰）
。

隔膜分離装置を出る高圧拒絶液体は、インセクタ型式ベ
ンチュリ真空を発生する手段として使用される。この真
空が供給液体（例えば海水）を含む貯蔵容器へ適用され
てから、供給液体は、加圧されかつ隔膜分離装置、例え
ば、逆浸透モジュール装置へ供給されている。その目的
は、分離処理の間隔膜孔の閉塞を防止するように供給液
体から溶解ガスをストリップすることにある。

添付図面は、供給流体源１０を示す。供給流体は、分離
が所望される任意の溶液、すなわち海水にしてもよい。

供給流体は、供給液体から懸濁不純物を除去する予備濾
過装置１２に対して通される。次いで供給流体は、保持
タンク１４に対して通され、保持タンクがその底部分か
ら延びる供給導管１６およびその上方部分から延びる真
空導管１８を備えている。真空導管は、保持タンク１４
で貯蔵される供給液体１５の表面の上部で設けられる。

真壁導管１８は、インセクタ型式ベンチュリ管２０に対
して延びる。

供給導管１６は、タンク１４から水を引き出しかつポン
プ２２を含んでいる。ポンプ２２は、従来の隔膜分離技
術で使用される高圧ポンプを備えつける。普通の圧力お
よびａｍは、それぞれ約５６　ｋＣ９／ｃｍ２（８００
ｐ＠ｉ　）　〜約８４　ｋｆ／ｍ２（１２００ｐａｔ　
）および約３８１１７分（１０ガロン／分）〜約３７８
５１／分（１０００ガロン／分）である。供給流体は、
分離装置２６へ通される。分離装置２６は、コブランに
対する米国特許第４２０７１９２号で説明されるような
中空フィラメント分離モジュールにしてもよい。矢印２
８は、分離装置を出る拒絶液体を示すとともに矢印３０
が分離装置１ｔ２６を出て捕集される透過性液体を示す
。

本発明の代表的笑施例では、拒絶体２８が流電はぼ約３
０１／分（８ガロン／分）〜約３０３０１７分（８００
ガロン／分）で分離装［１１２６を出る一方。

透過液体が流電約７．６１７分（２ガロン／分）〜７　
ｓ　７１７分（２００ガロン／分）で出る。拒絶体は、
入口圧約７０　ｋｇ／ｃｍ２（１０００ｐａｌ　）よ１
４度にしか低くない圧力をもつ分ｌ＃１！装置２６を出
る。拒絶体は、インセクタ型式ベンチュリ管２０を通さ
れまた、公知の原塩によシ収れん壁２１の出口で相対真
上を発生する。この真空は、貯蔵タンク１４、従りて真
空４′１ｒ１８によって供給流体の表面に対し連通され
る。供給流体上部の大気圧ｔ−瓢少させることによって
真空導１ｆ１８は、保佇タンク１４の供給流体から溶解
ガスを引き出す。溶解ガスを除去させた供給流体は、そ
れから分離装置２６へ供給される。従りて供給流体は、
隔膜分離をしている間減少される隔膜孔閉塞（溶解ガス
の放出から）に直面し従りて透過率を増加する。このよ
うにして分離装置２６の効率は、改良されかつ大きい透
過体流量が得られる。

本発明の詳細な説明を示したけれども、本発明がそれに
よりて限定されなくて、添付の特許請求の範四によって
決定されるべきことを理解しなければならな込。

【図面の簡単な説明】

添付の図面は、本発明の概略的例示図である。 １０・・・供給流体源、１２・・・予備−過装置、１４
・・・保持タンク、１６・・・供給導管、１８・・・真
空導管、２０・・・インセクタ型式ベンチュリ管、２２
・・・ポンプ、２６・・・分離装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加圧分離技術による液体の隔膜分離方法において、
   供給液体の準備をし；保持タンクに対し供給液体を通し
   ；保持タンクで保持される供給流体から溶解ガスを除去
   し；隔膜分離装置に対し溶解ガスを除去させた供給液体
   をポンプ送りする上記諸段階から成る方法。 ２、供給液体から溶解ガスを除去する段階が真空を形成
   させるようにベンチュリ管を介して隔膜分離装置を出る
   一部分の供給液体を通過させ、また保持タンクの供給液
   体の表面の上部にある空間に対し真空導管を用いて上記
   真空を連通させることによって行なわれる特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ３、保持タンクに対して供給液体を通す前に不純物を除
   去させるように供給液体を予備ろ過する段階から成る特
   許請求の範囲第２項記載の方法。 ４、液体に対する隔膜分離装置において、供給液体源；
   供給液体を保持する保持タンク、保持タンクが供給液体
   源と連通されまたこのタンクから延びる供給導管および
   真空導管をもっており、真空導管が保持タンクの水の上
   部の空間と連通しており；少なくとも２つの流出口をも
   つ保持タンクと流体連通関係の加圧液体分離装置；貯蔵
   タンクの液体から溶解ガスを除去するように保持タンク
   と流体連通関係にして真空を発生する真空手段から成る
   隔膜分離装置。 ５、分離装置の排出口の少なくとも１つから真空手段ま
   で液体流を指向する手段から成る特許請求の範囲第４項
   記載の隔膜分離装置。 ６、真空手段がベンチュリ管でありまた流れを指向する
   手段がベンチュリ管を介して加圧される拒絶液体流を指
   向する特許請求の範囲第５項記載の隔膜分離装置。 ７、供給流体源と保持タンクとの間でかつ供給流体から
   不純物を除去するため両者と流体連通関係にして設けら
   れる予備ろ過装置から成る特許請求の範囲第４項記載の
   隔膜分離装置。 ８、液体から溶解ガスを除去する方法において、貯蔵手
   段で液体を保持し；液体の表面の上部にある空間と連通
   しかつベンチュリ管と流体連通関係へ空間から延長する
   真空導管を設け；ベンチュリ管を介して加圧液体を通し
   、それによって真空導管で真空を発生させる諸段階から
   成る方法。 ９、液体から溶解ガスを除去する方法において、ベンチ
   ュリ管を介して分離工程から出るが圧拒絶液を通過させ
   ることによって真空を発生することから成る特許請求の
   範囲第８項記載の方法。