JPS6227010A - 逆浸透処理方法 - Google Patents
逆浸透処理方法Info
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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
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/12—Controlling or regulating
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
- A23C9/00—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
- A23C9/14—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment
- A23C9/142—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration
- A23C9/1427—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration by dialysis, reverse osmosis or hyperfiltration, e.g. for concentrating or desalting
-
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- 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
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
- B01D61/026—Reverse osmosis; Hyperfiltration comprising multiple reverse osmosis steps
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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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〕
本発明は逆浸透処理方法に関し、詳しくは、逆浸透膜の
透過流束を経時的に一定に維持しながら処理することに
より、処理能力の低下が生じることのない安定な逆浸透
処理方法に関する。
透過流束を経時的に一定に維持しながら処理することに
より、処理能力の低下が生じることのない安定な逆浸透
処理方法に関する。
本発明の逆浸透処理方法は、その適用によって所期の目
的を達成する処理液であるならば、いがなるものであっ
ても、これに適用することができるが、食品加工の分野
に適する。
的を達成する処理液であるならば、いがなるものであっ
ても、これに適用することができるが、食品加工の分野
に適する。
逆浸透処理方法は、浸透圧以上の圧力を作用させ、逆浸
透膜を通して溶液から溶媒を分離して、溶質を１ｍ縮す
る方法であり、一般には、膜および装置の耐圧性能の範
囲内である２〜６ ＭＰａの圧力において、より高い圧
力を作用させるほど単位膜面積当りの処理能力は増大し
、溶質のａｌ１度も高めることができる。
透膜を通して溶液から溶媒を分離して、溶質を１ｍ縮す
る方法であり、一般には、膜および装置の耐圧性能の範
囲内である２〜６ ＭＰａの圧力において、より高い圧
力を作用させるほど単位膜面積当りの処理能力は増大し
、溶質のａｌ１度も高めることができる。
それゆえに、複数の逆浸透モジュールを直列に接続し、
処理液の下流に向けて溶質の濃度を順次上げてゆくよう
に操作される多段連続式逆浸透装置を用いる場合、すべ
てのモジュールにその最大許容圧を作用させて運転すれ
ば、透過流束を大きく保つことができるので、これまで
はこのような操作法が効率的な方法と考えられてきた。
処理液の下流に向けて溶質の濃度を順次上げてゆくよう
に操作される多段連続式逆浸透装置を用いる場合、すべ
てのモジュールにその最大許容圧を作用させて運転すれ
ば、透過流束を大きく保つことができるので、これまで
はこのような操作法が効率的な方法と考えられてきた。
本発明者らは、乳製品の逆浸透処理について研究を続け
ているが、チーズホエーをこれまでの多段連続式逆浸透
装置において、すべてのモジュールにその最大許容圧を
作用させて運転したところ、処理時間の経過とともに各
段のモジュールにおける透過流束の低下による処理能力
の低下に遭遇した。このような透過流束の低下は、チー
ズホエーのほかに牛乳、脱脂乳、果汁、豆乳またはＵＦ
バーミニイトなどの食品にみられる現象であって、脱脂
乳およびＵＦバーミニイトについては、ヒデインクらの
報告〔ヒデインクら：ジャーナル・オブ・ダイアリ・サ
イエンス（Ｈｌｄｄｌｎｋ ｅｔ ａｌ ：Ｊ、Ｄａｉ
ｒｙ Ｓｃｉ、 ）第６３巻、第２０４頁（１９８０年
）〕があり、またチチーズホエについては、本発明者ら
の実験の他に、リムの報告〔リム、ティー・エイチ：ジ
ャーナル・オブ・ダイアリ・サイエンス（Ｌｉ１１．
Ｔ、Ｈ，、ｅｔ ａｌ ： Ｊ、Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ、
） 第５４巻、第３０６頁（１９７１年）〕およびス
ミスの報告〔スミス、ビー・アール：オーストラリア・
ジャーナル・オブ・ダイアリ・テクノロジー（Ｓｍｌｔ
ｈ、 Ｂ、Ｒ，： Ａｕ５ｔ、 Ｊ、Ｄａｉｒｙ Ｔｅ
ｃｈ、 ）第３３巻、第５７頁（１９７８年）〕がある
。
ているが、チーズホエーをこれまでの多段連続式逆浸透
装置において、すべてのモジュールにその最大許容圧を
作用させて運転したところ、処理時間の経過とともに各
段のモジュールにおける透過流束の低下による処理能力
の低下に遭遇した。このような透過流束の低下は、チー
ズホエーのほかに牛乳、脱脂乳、果汁、豆乳またはＵＦ
バーミニイトなどの食品にみられる現象であって、脱脂
乳およびＵＦバーミニイトについては、ヒデインクらの
報告〔ヒデインクら：ジャーナル・オブ・ダイアリ・サ
イエンス（Ｈｌｄｄｌｎｋ ｅｔ ａｌ ：Ｊ、Ｄａｉ
ｒｙ Ｓｃｉ、 ）第６３巻、第２０４頁（１９８０年
）〕があり、またチチーズホエについては、本発明者ら
の実験の他に、リムの報告〔リム、ティー・エイチ：ジ
ャーナル・オブ・ダイアリ・サイエンス（Ｌｉ１１．
Ｔ、Ｈ，、ｅｔ ａｌ ： Ｊ、Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ、
） 第５４巻、第３０６頁（１９７１年）〕およびス
ミスの報告〔スミス、ビー・アール：オーストラリア・
ジャーナル・オブ・ダイアリ・テクノロジー（Ｓｍｌｔ
ｈ、 Ｂ、Ｒ，： Ａｕ５ｔ、 Ｊ、Ｄａｉｒｙ Ｔｅ
ｃｈ、 ）第３３巻、第５７頁（１９７８年）〕がある
。
このような透過流束の低下を克服するために、処理液の
ｐＨの変更および／または処理装置の頻繁な洗浄工程の
導入が考えられるが、これらの措置は必ずしも充分なも
ので暎なく、また連続式逆浸透処理方法では、冷却操作
または他の操作を後続させ、連続プロセスとした場合、
逆浸透装置の処理能力の変化を生じると、後続するプロ
セスの能力もこれに追随して変化させねばならず、これ
は大きな開国であり、また透過流束の低下の発生自体は
腰回への付着・汚染が生じていることを示していて、食
品の処理では、頻繁な装置洗浄を必要とすることも大き
な問題点である。
ｐＨの変更および／または処理装置の頻繁な洗浄工程の
導入が考えられるが、これらの措置は必ずしも充分なも
ので暎なく、また連続式逆浸透処理方法では、冷却操作
または他の操作を後続させ、連続プロセスとした場合、
逆浸透装置の処理能力の変化を生じると、後続するプロ
セスの能力もこれに追随して変化させねばならず、これ
は大きな開国であり、また透過流束の低下の発生自体は
腰回への付着・汚染が生じていることを示していて、食
品の処理では、頻繁な装置洗浄を必要とすることも大き
な問題点である。
本発明の目的は、これらのｒＪＪ題点を解決しうる新規
な逆浸透処理方法を提供することにある。
な逆浸透処理方法を提供することにある。
本発明者らの実験によると、平均操作圧を高くした場合
、操業の継続とともに透過流束の低下を生じる限界の平
均操作圧（限界圧力）があるから、逆浸透処理をこの限
界圧力よりも低い平均操作圧で行なうが、処理能力の低
下を避けるには、限界圧力の下方近傍であることが好ま
しい。
、操業の継続とともに透過流束の低下を生じる限界の平
均操作圧（限界圧力）があるから、逆浸透処理をこの限
界圧力よりも低い平均操作圧で行なうが、処理能力の低
下を避けるには、限界圧力の下方近傍であることが好ま
しい。
逆浸透装置として、複数のモジュールを含み、各モジュ
ールには処理液の給液口および排液口を連通ずる循環ル
ープを付設して、単一段の処理機構を形成し、各モジュ
ールの循環ループを直列に接続して多段の処理機構を形
成し、！前段および最後段の循環ループに該逆浸透装置
の供給液口および排出液口を設けた逆浸透装置（６ｆｌ
ループ逆浸透装置）を使用し、各段の平均操作圧を後段
に向けて順次昇圧する。この各段の平均操作圧の昇圧は
、各モジニールの循環ループ内および／または循環ルー
プ相互間に昇圧ポンプを設け、これらの昇圧ポンプの作
動によって各段の平均操作圧を昇圧するのが好ましい。
ールには処理液の給液口および排液口を連通ずる循環ル
ープを付設して、単一段の処理機構を形成し、各モジュ
ールの循環ループを直列に接続して多段の処理機構を形
成し、！前段および最後段の循環ループに該逆浸透装置
の供給液口および排出液口を設けた逆浸透装置（６ｆｌ
ループ逆浸透装置）を使用し、各段の平均操作圧を後段
に向けて順次昇圧する。この各段の平均操作圧の昇圧は
、各モジニールの循環ループ内および／または循環ルー
プ相互間に昇圧ポンプを設け、これらの昇圧ポンプの作
動によって各段の平均操作圧を昇圧するのが好ましい。
前記の循環ループ逆浸透装置の各モジュールにおける逆
浸透膜の目の粗さを後段に向けて順次粗いものとすると
、たとえ、各段の平均操作圧が同一であっても、処理操
作の時間の経過とともに透過流束の低下することがない
が、この場合、各段の平均操作圧を後段に向けて順次高
くシ、それによって、より安全に操業することもできる
。
浸透膜の目の粗さを後段に向けて順次粗いものとすると
、たとえ、各段の平均操作圧が同一であっても、処理操
作の時間の経過とともに透過流束の低下することがない
が、この場合、各段の平均操作圧を後段に向けて順次高
くシ、それによって、より安全に操業することもできる
。
第６図（ａ）は、前記の循環ループ逆浸透装置の一例で
ある。１は】段目のモジュール、２は２段目のモジュー
ル、３は３段目のモジュールであり、４は処理液供給ポ
ンプ、５は調圧弁であり、２１は１段目のモジュールｌ
の循環ループ、２２は２段目のモジュール２の循環ルー
プ、２３は３段目のモジュール３の１Ｉｉｉｉ！！！ル
ープであり、１１は循環ループ２１の循環ポンプ、１２
は循環ループ２２のＷＩＮポンプそして１３は補環ルー
プ２３の循環ポンプである。
ある。１は】段目のモジュール、２は２段目のモジュー
ル、３は３段目のモジュールであり、４は処理液供給ポ
ンプ、５は調圧弁であり、２１は１段目のモジュールｌ
の循環ループ、２２は２段目のモジュール２の循環ルー
プ、２３は３段目のモジュール３の１Ｉｉｉｉ！！！ル
ープであり、１１は循環ループ２１の循環ポンプ、１２
は循環ループ２２のＷＩＮポンプそして１３は補環ルー
プ２３の循環ポンプである。
第７図（ａ）は、前記の循環ループ逆浸透装置における
循環ループ内および／またはＷａ環ループ相互間に昇圧
ポンプを設けたものの一例である。
循環ループ内および／またはＷａ環ループ相互間に昇圧
ポンプを設けたものの一例である。
６は２段目のモジュール２の循環ループ２２の昇圧ポン
プ、モして７は３段目のモジュール３の循環ループ２３
の昇圧ポンプであり、他の図面符号は前記のＭ６ｍと同
じである。
プ、モして７は３段目のモジュール３の循環ループ２３
の昇圧ポンプであり、他の図面符号は前記のＭ６ｍと同
じである。
第６図（ｂ）は第６図（ａ）の前記の循環ループ逆浸透
装置における圧力の変化とその分布位置を示す図表であ
り、第７図（ｂ）は第７図（ａ）の昇圧ポンプを設けた
循環ループ逆浸透装置における圧力の変化とその分布位
置を示す図表である。
装置における圧力の変化とその分布位置を示す図表であ
り、第７図（ｂ）は第７図（ａ）の昇圧ポンプを設けた
循環ループ逆浸透装置における圧力の変化とその分布位
置を示す図表である。
これらの昇圧ポンプおよび循環ポンプに、さらに背圧弁
を適宜組合せて、後段に向けて、平均操作圧を順次昇圧
し、かつその平均操作圧を所望の限界圧力の下方近傍内
に設定することもできる。
を適宜組合せて、後段に向けて、平均操作圧を順次昇圧
し、かつその平均操作圧を所望の限界圧力の下方近傍内
に設定することもできる。
以下において、実験例および実施例により本発明をさら
に詳細に説明する。
に詳細に説明する。
実験例１
第１図（ａ）に示す３段連続式逆浸透装置において、最
大許容圧を作用させて運転する従来法による実験である
。
大許容圧を作用させて運転する従来法による実験である
。
第１図（ａ）において、１は１段目のモジュール、２は
２段目のモジュール、３は３段目のモジュールであり、
１１は１段目の循環ポンプ、１２は２段目の１ｌＩｉ！
ｉ環ポンプ、＋３は３段目のａ環ポンプであり、２１は
１段目の循環ループ、２２は２段目の循環ループ、２３
は３段目の循環ループであり、４は処理液供給ポンプで
あり、モして５は調圧弁である。
２段目のモジュール、３は３段目のモジュールであり、
１１は１段目の循環ポンプ、１２は２段目の１ｌＩｉ！
ｉ環ポンプ、＋３は３段目のａ環ポンプであり、２１は
１段目の循環ループ、２２は２段目の循環ループ、２３
は３段目の循環ループであり、４は処理液供給ポンプで
あり、モして５は調圧弁である。
処理液としてチーズホエー〔脂肪０．０５％（重量、以
下同じ）、蛋白ＭＯ・８％、乳Ｗ４・６５９６、灰分０
．５％、水分９４％、ｐＨ６−４’：ｌを使用し、第１
図（ａ）に示す３段連続式逆浸透装置において、下記の
処理条件の下で、逆浸透ａ縮を行なった。
下同じ）、蛋白ＭＯ・８％、乳Ｗ４・６５９６、灰分０
．５％、水分９４％、ｐＨ６−４’：ｌを使用し、第１
図（ａ）に示す３段連続式逆浸透装置において、下記の
処理条件の下で、逆浸透ａ縮を行なった。
（処理条件）
モジュール数：３基
モジュール形式：
アルフ７−ラパル（Ａｌｆａ Ｌａｖａｌ ）社製、中
間分岐型Ａｒｌａｍｏ −２６ 有効膜面積： ７；９２ｉ （モジュール当り）逆浸透
ｇ！： ＦＬ −１９０、（商品名、今人エンジニアリング社製
） 処理液温：約４０℃ 各モジュール内平均操作圧： ３．９ ＭＰａ濃縮倍率
：３倍 濃縮倍率は、処理液供給ポンプ４による供給量に対し、
製品液量（濃縮液量）が約１／３になるように、処理液
供給ポンプ４と調圧弁５を調整した。
間分岐型Ａｒｌａｍｏ −２６ 有効膜面積： ７；９２ｉ （モジュール当り）逆浸透
ｇ！： ＦＬ −１９０、（商品名、今人エンジニアリング社製
） 処理液温：約４０℃ 各モジュール内平均操作圧： ３．９ ＭＰａ濃縮倍率
：３倍 濃縮倍率は、処理液供給ポンプ４による供給量に対し、
製品液量（濃縮液量）が約１／３になるように、処理液
供給ポンプ４と調圧弁５を調整した。
各＋１ｉｉ環ポンプ１１．１２および１３はモジュール
内循環流量約９０ＯＡ ／ ｈｒの能力で、モジュール
内圧力損失は０．４ ＭＰａであり、またモジュールが
中間分岐型であるので、各循環ポンプの実吐出流量は、
循環流量の約２倍であって、約１８００１ ／ ｈｒで
あった。
内循環流量約９０ＯＡ ／ ｈｒの能力で、モジュール
内圧力損失は０．４ ＭＰａであり、またモジュールが
中間分岐型であるので、各循環ポンプの実吐出流量は、
循環流量の約２倍であって、約１８００１ ／ ｈｒで
あった。
第１図（ｂ）は、第１図（ａ）における各モジュール１
．２および３内を径由する流路の圧力値の分布位置を第
１図（ａ）と一点鎖線で対応させて示したものである。
．２および３内を径由する流路の圧力値の分布位置を第
１図（ａ）と一点鎖線で対応させて示したものである。
モジュール内の操作圧は点線で示される。
上記の逆浸透処理の結果、各段のモジュールの透過流束
は、Ｎ２図に示す経時変化を示した。第２ｒ！ｇＪにお
いて、（イ）は１段目のモジュールの透過流束の経時変
化、（ロ）は２段目のモジュールの透過流束の経時変化
、（ハ）は３段目のモジュールの透過流束の経時変化を
示す。
は、Ｎ２図に示す経時変化を示した。第２ｒ！ｇＪにお
いて、（イ）は１段目のモジュールの透過流束の経時変
化、（ロ）は２段目のモジュールの透過流束の経時変化
、（ハ）は３段目のモジュールの透過流束の経時変化を
示す。
最終製品液は３倍濃縮され、固形公約１８％のものを得
ることができたが、各段における透過流束の低下が激し
いため、運転開始から３０分後に５００１ ／ ｈｒの
処理能力があったのに、３時間径に、約２２０１ ／
ｈｒにまで低下し、この操業では処理能力の点で、工業
的に安定した運転を維持することができないことがわか
る。
ることができたが、各段における透過流束の低下が激し
いため、運転開始から３０分後に５００１ ／ ｈｒの
処理能力があったのに、３時間径に、約２２０１ ／
ｈｒにまで低下し、この操業では処理能力の点で、工業
的に安定した運転を維持することができないことがわか
る。
実験例２
実験例１のチーズホエーのｐＨ６，４のものをｐＨ５，
８のものに変更した以外は実験例１と同様にして、逆浸
透処理を行なった。
８のものに変更した以外は実験例１と同様にして、逆浸
透処理を行なった。
この実験の結果における各段のモジュールの透過流束の
経時変化を第３図に示した。第３図における（イ）、（
ロ）および（ハ）は実験例１と同じである。
経時変化を第３図に示した。第３図における（イ）、（
ロ）および（ハ）は実験例１と同じである。
その結果によると、処理液のｐＨの変更によって、透過
流束の低下の度合は小さくなっているものの、処理能力
の安定な維持はできないことがわかる。
流束の低下の度合は小さくなっているものの、処理能力
の安定な維持はできないことがわかる。
実験例１および２によると、逆浸透処理において、操作
圧をできるだけ大きくすることにより処理能力を上げる
ことは、安定な操業の維持の点に問題のあることがわか
ったので、本発明者らは操作圧を種々変更し、１１１縮
度および透過流束などとの関係を検討し、問題点の解決
の糸口を探った。
圧をできるだけ大きくすることにより処理能力を上げる
ことは、安定な操業の維持の点に問題のあることがわか
ったので、本発明者らは操作圧を種々変更し、１１１縮
度および透過流束などとの関係を検討し、問題点の解決
の糸口を探った。
実験例３
処理液のチーズホエーを、ｐＨ６，３および固形分１２
％（脂肪０．１％、蛋臼質１．６％、乳１４１９．３％
および灰分１．０％）のチーズホエーにしたこと、逆浸
透装置のモジュール数を１基（１段階処理）にしたこと
、処理温度を約３５℃にしたこと、および平均操作圧を
、運転開始から約２８分間は１−８ ｈｌＰａとし、そ
の後１６分間は３．９ ＭＰａに設定したこと以外は実
験例１と同様にして、逆浸透処理を行なった。
％（脂肪０．１％、蛋臼質１．６％、乳１４１９．３％
および灰分１．０％）のチーズホエーにしたこと、逆浸
透装置のモジュール数を１基（１段階処理）にしたこと
、処理温度を約３５℃にしたこと、および平均操作圧を
、運転開始から約２８分間は１−８ ｈｌＰａとし、そ
の後１６分間は３．９ ＭＰａに設定したこと以外は実
験例１と同様にして、逆浸透処理を行なった。
この実験における透過流束の経時変化を第４図に示す。
第４図によると、操作圧が１．８ ＭＰａの低圧では、
透過流束の経時的低下が全くないのに対して、３・９
ＭＰａの高圧では、透過流束は経時的に急激に低下した
。このことから、平均操作圧を低くすれば、透過流束は
低い水準であっても、一定値に維持することができるこ
とがわかる。
透過流束の経時的低下が全くないのに対して、３・９
ＭＰａの高圧では、透過流束は経時的に急激に低下した
。このことから、平均操作圧を低くすれば、透過流束は
低い水準であっても、一定値に維持することができるこ
とがわかる。
実験例４
実験例３における操作圧の変更を第５図に示すとおり１
．８ ＭＰａから３．１ ＭＰａまでの間に細分して昇
圧したこと以外は、実験例３と同様にして、逆浸透処理
を行なった。
．８ ＭＰａから３．１ ＭＰａまでの間に細分して昇
圧したこと以外は、実験例３と同様にして、逆浸透処理
を行なった。
この実験では、一定に維持しうる、すなわち低下するこ
とのない最大の透過流束と平均操作圧の関係を求めるこ
とができる。
とのない最大の透過流束と平均操作圧の関係を求めるこ
とができる。
結果は第５図に示すとおりであった。
第５図によると、操作圧が２．６ ＭＰａの場合に、経
時的に低下することのない最大の透過流束１６．４ Ｉ
Ｉ ／ ｈｒが得られ、これ以下の操作圧であるならば
、透過流束を一定値に維持しうろことがわかる。すなわ
ち、透過流束を経時的に一定値に維持しようとするため
の操作圧には上限値（限界圧力）があり、操作圧がこの
上限の限界圧力以下であるならば、透過流束を経時的に
一定値に維持すること、すなわち、処理能力を一定にａ
ｍすることができることがわかる。そして操作圧をこの
限界圧力の下方近傍に設定すれば、透過流束を経時的に
高い値の一定値に維持すること、すなわち、処理能力の
高いところで一定に維持することができることがわかる
。
時的に低下することのない最大の透過流束１６．４ Ｉ
Ｉ ／ ｈｒが得られ、これ以下の操作圧であるならば
、透過流束を一定値に維持しうろことがわかる。すなわ
ち、透過流束を経時的に一定値に維持しようとするため
の操作圧には上限値（限界圧力）があり、操作圧がこの
上限の限界圧力以下であるならば、透過流束を経時的に
一定値に維持すること、すなわち、処理能力を一定にａ
ｍすることができることがわかる。そして操作圧をこの
限界圧力の下方近傍に設定すれば、透過流束を経時的に
高い値の一定値に維持すること、すなわち、処理能力の
高いところで一定に維持することができることがわかる
。
実験例Ｓ
本実験では、処理液のａ縮度に伴って、限界圧力および
最大の一定透過流束がいかに変化するかを調べた。
最大の一定透過流束がいかに変化するかを調べた。
実験例１において、３段連続処理することに代えて、１
段目で連続処理した液を一度系外のタンク（図示なし）
に保持し、その液を２段目で連続処理して、他の系外の
タンク（図示なし）に保持し、最後に３段目で連続処理
して、最終濃縮液とする方法を採用したこと以外は、実
験例１と同様にして、逆浸透処理を行ない、各段におけ
る限界圧力および素人の一定透過流束（経時的に低下し
ない透過流束の最大［）を求めた。
段目で連続処理した液を一度系外のタンク（図示なし）
に保持し、その液を２段目で連続処理して、他の系外の
タンク（図示なし）に保持し、最後に３段目で連続処理
して、最終濃縮液とする方法を採用したこと以外は、実
験例１と同様にして、逆浸透処理を行ない、各段におけ
る限界圧力および素人の一定透過流束（経時的に低下し
ない透過流束の最大［）を求めた。
さらに処理液を実験例２のチーズホエーに代えて同じ逆
浸透処理を行なった。
浸透処理を行なった。
結果は第１表に示すとおりであった。
第１表 処理液の濃縮度に伴なう限界圧力および第１表
によると、同一の逆浸透膜を用いて処理する場合、処理
液の１度が増加すると、最大の一定透過流束は減少し、
逆に限界圧力は増加することがわかる。したがってモジ
ュールを含む各箇環ループ、すなわち各段が直列に接続
された連続式逆浸透装置では、各段において最大の一定
透過流束を得るには、径段に向けてその操作圧を頭次昇
圧することを必要とすることがわかる。それゆえ、第１
図（ａ）のポンプ配置の従来型の装置では、各段の平均
操作圧が第１図（ｂ）に示すとおり定圧であるために、
利用することができない。
によると、同一の逆浸透膜を用いて処理する場合、処理
液の１度が増加すると、最大の一定透過流束は減少し、
逆に限界圧力は増加することがわかる。したがってモジ
ュールを含む各箇環ループ、すなわち各段が直列に接続
された連続式逆浸透装置では、各段において最大の一定
透過流束を得るには、径段に向けてその操作圧を頭次昇
圧することを必要とすることがわかる。それゆえ、第１
図（ａ）のポンプ配置の従来型の装置では、各段の平均
操作圧が第１図（ｂ）に示すとおり定圧であるために、
利用することができない。
以上の実験例１〜５の結果によると、次のことが明らか
になった。
になった。
■ホエー、牛乳、脱脂乳、果汁、豆乳およびＵＦバーミ
ニイトのような食品の逆浸透処理において、通例の操作
圧の下では、その透過流束が経時的に低下することが知
られているが、平均操作圧をある一定値より低く設定す
れば、透過流束が低下しないこと。すなわち、透過流束
を一定に維持しろる操作圧に、上限の限界圧力が存在す
ること。
ニイトのような食品の逆浸透処理において、通例の操作
圧の下では、その透過流束が経時的に低下することが知
られているが、平均操作圧をある一定値より低く設定す
れば、透過流束が低下しないこと。すなわち、透過流束
を一定に維持しろる操作圧に、上限の限界圧力が存在す
ること。
■前記■の限界圧力以下において、平均操作圧の増加に
応じて、一定透過流束（経時的に低下しない透過流束）
も増加するから、限界圧力において最大の一定透過流束
が得られること。
応じて、一定透過流束（経時的に低下しない透過流束）
も増加するから、限界圧力において最大の一定透過流束
が得られること。
■最大の一定透過流束は処理液の物性によって決まり、
処理液の濃縮度が増加するにしたがって、最大の一定透
過流束は減少するが、上限の限界圧力は増加すること。
処理液の濃縮度が増加するにしたがって、最大の一定透
過流束は減少するが、上限の限界圧力は増加すること。
実験例６
実験例１〜５において使用した逆浸透装置における逆浸
透膜は、いずれも同ａｍのもので、その目の粗さは同じ
であった。本実験では、逆浸透膜の種類（目の粗さ）と
最大の一定透過流束および限界圧力との関係を試験した
。
透膜は、いずれも同ａｍのもので、その目の粗さは同じ
であった。本実験では、逆浸透膜の種類（目の粗さ）と
最大の一定透過流束および限界圧力との関係を試験した
。
実験例４に使用した逆浸透膜のＦＬ −１９０よりも目
の細かい逆浸透膜のＰＬ −１９８、および目の粗い逆
浸透膜のＰＬ−１７０（いずれも商品名、今人エンジニ
アリング社製）を使用し、実験例４と同様にして逆浸透
処理を行なった。
の細かい逆浸透膜のＰＬ −１９８、および目の粗い逆
浸透膜のＰＬ−１７０（いずれも商品名、今人エンジニ
アリング社製）を使用し、実験例４と同様にして逆浸透
処理を行なった。
その結果は、Ｆムー１９８の逆浸透膜を使用した場合の
限界圧力は３−２３ ＭＰａであり、また最大の一定透
過流束は＋６．４１ ／ ｈｒ −ｒｄであった。
限界圧力は３−２３ ＭＰａであり、また最大の一定透
過流束は＋６．４１ ／ ｈｒ −ｒｄであった。
ＦＬ −１７０の逆浸透膜を使用した場合の限界圧力は
２．３３ ＭＰａであり、また最大の一定透過流束は＋
６．４１ ／ ｈｒ −ｒｄであった。
２．３３ ＭＰａであり、また最大の一定透過流束は＋
６．４１ ／ ｈｒ −ｒｄであった。
この結果によると、限界圧力は、逆浸透膜の目が細かく
なると上昇し、逆浸透膜の目が徂くなると低下するが、
量大の一定透過流束は、逆浸透膜の目の徂さと関係なく
一定であることがわかる。
なると上昇し、逆浸透膜の目が徂くなると低下するが、
量大の一定透過流束は、逆浸透膜の目の徂さと関係なく
一定であることがわかる。
実験例７
実験例６の知見に基づいて、逆浸透膜の目を粗くするこ
とによって、概ね限界圧力を一定にすることができるこ
とを確認する実験を行なった。
とによって、概ね限界圧力を一定にすることができるこ
とを確認する実験を行なった。
実験例５において、１段目に使用する逆浸透膜を目の細
かいＦＬ −１９８とし、また３段目に使用する逆浸透
膜を目の粗いＦＬ −１７０として、各段における透過
速度を実験例５の２段目のそれに近ずけるようにして、
他は実験例５と同様にして、逆浸透処理を行なった。
かいＦＬ −１９８とし、また３段目に使用する逆浸透
膜を目の粗いＦＬ −１７０として、各段における透過
速度を実験例５の２段目のそれに近ずけるようにして、
他は実験例５と同様にして、逆浸透処理を行なった。
その結果は、第２表に示すとおりであった。
（以下余白）
第２表 逆浸透膜の目の粗さに伴なう限界圧力お第２表
の結果を実験例５の第１表の結果と比べると、最大の一
定透過流束はほとんど同じで、平均操作圧は低下したこ
とがわかる。
の結果を実験例５の第１表の結果と比べると、最大の一
定透過流束はほとんど同じで、平均操作圧は低下したこ
とがわかる。
このように、連続的逆浸透処理において、各モジュール
の透過流束を最大かつ一定にして、処理能力の安定的な
維持をはかるには、逆浸透装置として、複数のモジュー
ルを含み、各モジュールには、処理液の給液口および排
液口を連通ずる循環ループを付設して、単一段の処理機
構を形成し、かつ各段の循環ループを直列に接続して、
多段の処理機構を形成し、最前段および最後段の循環ル
ープに該逆浸透装置の供給液口および排出液口を設ける
とともに、各段に設置された逆浸透膜を、その目の粗さ
を後段に向けて順次粗くした逆浸透装置を使用し、各段
の平均操作圧を略々同一に維持すること、すなわち各段
の逆浸透膜の種類を後段に向けて順次目の粗いものに変
更することにより、各段の限界圧力を略々同一に設定す
ることがよい。
の透過流束を最大かつ一定にして、処理能力の安定的な
維持をはかるには、逆浸透装置として、複数のモジュー
ルを含み、各モジュールには、処理液の給液口および排
液口を連通ずる循環ループを付設して、単一段の処理機
構を形成し、かつ各段の循環ループを直列に接続して、
多段の処理機構を形成し、最前段および最後段の循環ル
ープに該逆浸透装置の供給液口および排出液口を設ける
とともに、各段に設置された逆浸透膜を、その目の粗さ
を後段に向けて順次粗くした逆浸透装置を使用し、各段
の平均操作圧を略々同一に維持すること、すなわち各段
の逆浸透膜の種類を後段に向けて順次目の粗いものに変
更することにより、各段の限界圧力を略々同一に設定す
ることがよい。
この場合の逆浸透装置としては、第１図（ａ）に示され
るような従来型の逆浸透装置を使用することもできる。
るような従来型の逆浸透装置を使用することもできる。
以上の各実験例の結果によると、限界圧力以下の平均操
作圧において処理能力の安定的な維持を図る連続的逆浸
透処理方法としては、操作圧を後段に同けて順次昇圧す
る方法および後段に向けて順次逆浸透膜の目を徂くして
ゆく方法があるが、これを組合わせる方法、すなわち後
段に同けて順次逆浸透膜の目を租くするとともに、後段
に向けて順次昇圧する方法も採用することができる。
作圧において処理能力の安定的な維持を図る連続的逆浸
透処理方法としては、操作圧を後段に同けて順次昇圧す
る方法および後段に向けて順次逆浸透膜の目を徂くして
ゆく方法があるが、これを組合わせる方法、すなわち後
段に同けて順次逆浸透膜の目を租くするとともに、後段
に向けて順次昇圧する方法も採用することができる。
以下において本発明の実施の一例を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。
はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例１
処理装置として、第１［ｆｆｌ （ａ）のフローシート
に示される３段連続式逆浸透装置の代りに単一段の処理
の連続式逆浸透装置を使用した。使用したモジュールは
、Ａｒ１ａ＋ｎｏ ２６ Ｃ商品名、アルファ・ラパ
ル（Ａｌｐｈａ Ｌａｖａｌ ）社製〕であり、これに
ＰＬ−１９０（商品名、今人エンジニアリング社製、塩
排除率：約９０％のＰＢＩＬ型）の逆浸透膜を装着した
。モジュール１基の有効膜面積は７．９２ ｒｒｌであ
った。
に示される３段連続式逆浸透装置の代りに単一段の処理
の連続式逆浸透装置を使用した。使用したモジュールは
、Ａｒ１ａ＋ｎｏ ２６ Ｃ商品名、アルファ・ラパ
ル（Ａｌｐｈａ Ｌａｖａｌ ）社製〕であり、これに
ＰＬ−１９０（商品名、今人エンジニアリング社製、塩
排除率：約９０％のＰＢＩＬ型）の逆浸透膜を装着した
。モジュール１基の有効膜面積は７．９２ ｒｒｌであ
った。
予め平均操作圧を順次昇圧する実験を実験例４と同様に
して行ない、限界圧力が３・０９ ＭＰａであることを
確認した。
して行ない、限界圧力が３・０９ ＭＰａであることを
確認した。
処理液として、チーズホエー（脂肪０．０５％、蛋白質
０．８％、乳糖４．６５％、灰分０．５％、水分９４％
、ｐＨ６，４） を使用し、モジュール内温度を１０℃
とし、処理液供給ポンプ４により１２９１／ｈｒにおい
て供給し、循環ポンプ１１によりモジュール内平均循環
流量を約９００１１ ／ ｈｒとし、調圧弁５の調整に
より平均操作圧が１．５ ＭＰａになるようにして運転
した。
０．８％、乳糖４．６５％、灰分０．５％、水分９４％
、ｐＨ６，４） を使用し、モジュール内温度を１０℃
とし、処理液供給ポンプ４により１２９１／ｈｒにおい
て供給し、循環ポンプ１１によりモジュール内平均循環
流量を約９００１１ ／ ｈｒとし、調圧弁５の調整に
より平均操作圧が１．５ ＭＰａになるようにして運転
した。
処理操作において、水通過流束は運転開始から３０分後
に５−７１ ／ ｈｒ−一の定常状態に達し、２時間３
４分後でも変化がなく、一定であった。この間、全固形
分９％にａｍされたホエーを８４ＩＩ／ｈｒの能力で安
定して得ることができた。
に５−７１ ／ ｈｒ−一の定常状態に達し、２時間３
４分後でも変化がなく、一定であった。この間、全固形
分９％にａｍされたホエーを８４ＩＩ／ｈｒの能力で安
定して得ることができた。
実施例２
実施例Ｉと同じ装置および処理液を使用し、処理液供給
ポンプ４による供給量を３７８１２ ／ ｈｒとし、調
圧弁５のｖＩ整により平均操作圧を２・９ ＭＰａにな
るようにしたこと以外は実施例１と同様にして運転した
。
ポンプ４による供給量を３７８１２ ／ ｈｒとし、調
圧弁５のｖＩ整により平均操作圧を２・９ ＭＰａにな
るようにしたこと以外は実施例１と同様にして運転した
。
運転開始から約３０分後に定常状態に達し、さらに２時
間３８分運転を継続した。水通過流束は、運転開始から
３０分後で１６．５１ ／ ｈｒ−ｍ”、２時間３８分
後でも＋６．４１／ ｈｒ −ｙ＆であり、この間、全
固形分９％に濃縮されたホエーを２４８１ ／ ｈｒの
能力で安定して得ることができた。
間３８分運転を継続した。水通過流束は、運転開始から
３０分後で１６．５１ ／ ｈｒ−ｍ”、２時間３８分
後でも＋６．４１／ ｈｒ −ｙ＆であり、この間、全
固形分９％に濃縮されたホエーを２４８１ ／ ｈｒの
能力で安定して得ることができた。
実施例３
実施例１で使用した単一段の逆浸透装置を３つ直列に並
べ、その間にバランス用のタンクを設置した逆浸透装置
を使用した。処理液は実施例１と同一であり、運転温度
を４０°Ｃとしたこと以外は、モジュールおよびモジュ
ール内平均循環流量も実施例１と同様であった。
べ、その間にバランス用のタンクを設置した逆浸透装置
を使用した。処理液は実施例１と同一であり、運転温度
を４０°Ｃとしたこと以外は、モジュールおよびモジュ
ール内平均循環流量も実施例１と同様であった。
濃縮後のモジュール円平均固形分を、１段目、２段目お
よび３段目において、それぞれ約８．５％、約１２．５
％および約１８％に設定し、それぞれの固形分濃度のホ
エーについて、予め平均操作圧を順次昇圧する実験を実
験例４と同様にして行ない、限界圧力が、１段目、２段
目および３段目において、それぞれ１．２４ ＭＰａ
、 １．６４ ＭＰａおよび２＋０５ＭＰａであること
を確認した。
よび３段目において、それぞれ約８．５％、約１２．５
％および約１８％に設定し、それぞれの固形分濃度のホ
エーについて、予め平均操作圧を順次昇圧する実験を実
験例４と同様にして行ない、限界圧力が、１段目、２段
目および３段目において、それぞれ１．２４ ＭＰａ
、 １．６４ ＭＰａおよび２＋０５ＭＰａであること
を確認した。
処理液供給ポンプ４により、固形分６％のホエーを１段
目の単一段の逆浸透装置に２０５．１ ／ ｈｒにおい
て供給し、循環ポンプによりモジュール内を循環させ、
工段目排出口の調整弁の調整により平均操作圧が１．２
４ ＭＰａになるようにして運転した。運転開始から３
０分後に定常状態に達し、全固形分８．５６％にａｎさ
れたホエーを１４１Ｊ／ｈｒの安定した能力で２時間得
ることができた。この間、水通過流束は８．０８１ ／
ｈｒ −ｒｒｆにｍ持された。
目の単一段の逆浸透装置に２０５．１ ／ ｈｒにおい
て供給し、循環ポンプによりモジュール内を循環させ、
工段目排出口の調整弁の調整により平均操作圧が１．２
４ ＭＰａになるようにして運転した。運転開始から３
０分後に定常状態に達し、全固形分８．５６％にａｎさ
れたホエーを１４１Ｊ／ｈｒの安定した能力で２時間得
ることができた。この間、水通過流束は８．０８１ ／
ｈｒ −ｒｒｆにｍ持された。
得られたａ縮液を−たんバランスタンクに受け、そのホ
エーを、１段目への供給と同様に、次の２段目の逆浸透
装置に１４＋ １ ／ ｈｒにおいて供給し、循環ポン
プによりモジュール内を循環させ、１段目と同様にして
、平均操作圧を１．６４ ＭＰａに調整した。運転開始
から約３０分後に定常状態に達し、全固形分１２．７５
％にａ縮されたホエーを９２１／ｈｒの安定した能力で
２時間得ることができた。この間、水通過流束は６．１
９β／ｂｒ−一に維持された。
エーを、１段目への供給と同様に、次の２段目の逆浸透
装置に１４＋ １ ／ ｈｒにおいて供給し、循環ポン
プによりモジュール内を循環させ、１段目と同様にして
、平均操作圧を１．６４ ＭＰａに調整した。運転開始
から約３０分後に定常状態に達し、全固形分１２．７５
％にａ縮されたホエーを９２１／ｈｒの安定した能力で
２時間得ることができた。この間、水通過流束は６．１
９β／ｂｒ−一に維持された。
得られた濃縮液を−たんバランスタンクに受け、そのホ
エーを、２段目への供給と同様にして、次の３段目の逆
浸透装置に９２ Ａ ／ ｈｒにおいて供給し、循環ポ
ンプによりモジュール内を循環させ、前記と同様にして
、平均操作圧を２・０４ ＭＰａに調整した。運転開始
から約３０分後に定常状態に達し、全固形分１７．９５
％に１１１ｍされたホエーを６３７１／ｈｒの安定した
能力で２時間得ることができた。この間、水通過流束は
３．６６１ ／ ｈｒ ｅｍ！に維持された。
エーを、２段目への供給と同様にして、次の３段目の逆
浸透装置に９２ Ａ ／ ｈｒにおいて供給し、循環ポ
ンプによりモジュール内を循環させ、前記と同様にして
、平均操作圧を２・０４ ＭＰａに調整した。運転開始
から約３０分後に定常状態に達し、全固形分１７．９５
％に１１１ｍされたホエーを６３７１／ｈｒの安定した
能力で２時間得ることができた。この間、水通過流束は
３．６６１ ／ ｈｒ ｅｍ！に維持された。
実施例４
第６図（ａ）に示す３段連続式逆浸透装置を使用した。
モジュール、逆浸透膜および処理液は実施例１と同一で
あり、モジュール内平均循環流量は９００１１ ／ ｈ
ｒとした。
あり、モジュール内平均循環流量は９００１１ ／ ｈ
ｒとした。
３倍＠縮時のモジュール内平均固形分を、１段目、２段
目および３段目において、それぞれ約８・５％、約１２
．５％および約１８％に設定し、それぞれの固形分濃度
のホエーについて、予め平均操作圧を順次昇圧する実験
を実験例４と同様にして行ない、４０°Ｃにおいて運転
するときの限界圧力が、１段目、２段目および３段目に
おいて、それぞれ！、２４ ＭＰａ 、 １．６４ Ｍ
Ｐａおよび２．０５ ＭＰａであることを確認した。
目および３段目において、それぞれ約８・５％、約１２
．５％および約１８％に設定し、それぞれの固形分濃度
のホエーについて、予め平均操作圧を順次昇圧する実験
を実験例４と同様にして行ない、４０°Ｃにおいて運転
するときの限界圧力が、１段目、２段目および３段目に
おいて、それぞれ！、２４ ＭＰａ 、 １．６４ Ｍ
Ｐａおよび２．０５ ＭＰａであることを確認した。
処理液供給ポンプ４により、チーズホエーを、４０°Ｃ
の温度および２０５ ｌ ／ ｈｒの流量において供給
し、循環ポンプ１１、！２および１３によりホエーを各
モジュールに循環させ、調圧弁５および各モジュールの
後のポンプの後の調整弁（図示せず）により、平均操作
圧が、１段目、２段目および３段目において、それぞれ
１．２４ ＭＰａ 、 １．６４ ＭＰａおよび２．０
４ ＭＰａになるように、そしてモジュール内の温度が
約４０℃になるようにして運転した。
の温度および２０５ ｌ ／ ｈｒの流量において供給
し、循環ポンプ１１、！２および１３によりホエーを各
モジュールに循環させ、調圧弁５および各モジュールの
後のポンプの後の調整弁（図示せず）により、平均操作
圧が、１段目、２段目および３段目において、それぞれ
１．２４ ＭＰａ 、 １．６４ ＭＰａおよび２．０
４ ＭＰａになるように、そしてモジュール内の温度が
約４０℃になるようにして運転した。
運転開始から６０分後に、定常状態に達し、各段の水通
過流束は、１段目、２段目および３段目において、それ
ぞれ８．０８１ ／ ｈｒ −ｒｒｌ、 ６．１９１／
ｈｒ’ｄおよび３．６６１ ／ ｈｒ−ｒｒｌであり、
運転開始から７時間後までは、これらの変化はなく、全
固形分１８％に濃縮されたホエーを６３Ａ／ｈｒの能力
で安定して得ることができた。
過流束は、１段目、２段目および３段目において、それ
ぞれ８．０８１ ／ ｈｒ −ｒｒｌ、 ６．１９１／
ｈｒ’ｄおよび３．６６１ ／ ｈｒ−ｒｒｌであり、
運転開始から７時間後までは、これらの変化はなく、全
固形分１８％に濃縮されたホエーを６３Ａ／ｈｒの能力
で安定して得ることができた。
実施例５
第７図（ａ）の３段連続式逆浸透装置を使用した。モジ
ュールおよび使用した逆浸透膜は実施例４と同一である
が、１段目の循環ループと２段目の＋１ｌｉｉｌ環ルー
プの間および２段目の循環ループと３段目の循環ループ
の間に昇圧用のポンプ６および７を設置した。
ュールおよび使用した逆浸透膜は実施例４と同一である
が、１段目の循環ループと２段目の＋１ｌｉｉｌ環ルー
プの間および２段目の循環ループと３段目の循環ループ
の間に昇圧用のポンプ６および７を設置した。
処理液として、炭酸ガスを溶解して、ｐＨ５，８とした
以外は実施例１と同様のチーズホエーを使用し、４０℃
において３倍ｍ縮するものとし、この時の各モジュール
内平均固形分を、１段目、２段目および３段目において
、それぞれ７．７％、１１．６％および１７．４％に設
定した。それぞれの固形分濃度のホエーについて、予め
平均操作圧を順次昇圧する実験を実験例４と同様にして
行ない、４０℃において運転する時の限界圧力が、１段
目、２段目および３段目において、それぞれ２．１８Ｍ
Ｐａ 、 ２．９３ ＭＰａおよび３．２９ ＭＰａで
あることを確認した。
以外は実施例１と同様のチーズホエーを使用し、４０℃
において３倍ｍ縮するものとし、この時の各モジュール
内平均固形分を、１段目、２段目および３段目において
、それぞれ７．７％、１１．６％および１７．４％に設
定した。それぞれの固形分濃度のホエーについて、予め
平均操作圧を順次昇圧する実験を実験例４と同様にして
行ない、４０℃において運転する時の限界圧力が、１段
目、２段目および３段目において、それぞれ２．１８Ｍ
Ｐａ 、 ２．９３ ＭＰａおよび３．２９ ＭＰａで
あることを確認した。
処理液供給ポンプ４により、処理液のチーズホエーを７
３６ Ａ ／ ｈｒにおいて供給し、循環ポンプ＋１．
１２および１３により、ホエーを各モジュールにｉｍさ
せた。調圧弁５および各モジュールの後のｍ整弁（図示
せず）をｖｓ整し、また昇圧ポンプ６および７を作動し
て、各モジュールの平均操作圧が、１段目、２段目およ
び３段目において、それぞれ２．１６ ＭＰａ 、 ２
．９１ ＭＰａおよび３＋２７ ＭＰａになるように、
また温度が４０″Ｃになるようにして運転した。運転開
始から３０分後に、定常状態に達し、各段の水通過流束
は、１段目、２段目および３段目において、それぞれ２
５．１７！／ｈｒ−セ、２３．７１ ／ ｈｒ −ｍ’
および１４．９ｚ／ｈｒ−ｄであり、運転開始から７時
間後までは、これらの変化はなく、全固形分１８％の濃
縮されたホエーを２３２１ ／ ｈｒの能力で安定して
得ることができた。
３６ Ａ ／ ｈｒにおいて供給し、循環ポンプ＋１．
１２および１３により、ホエーを各モジュールにｉｍさ
せた。調圧弁５および各モジュールの後のｍ整弁（図示
せず）をｖｓ整し、また昇圧ポンプ６および７を作動し
て、各モジュールの平均操作圧が、１段目、２段目およ
び３段目において、それぞれ２．１６ ＭＰａ 、 ２
．９１ ＭＰａおよび３＋２７ ＭＰａになるように、
また温度が４０″Ｃになるようにして運転した。運転開
始から３０分後に、定常状態に達し、各段の水通過流束
は、１段目、２段目および３段目において、それぞれ２
５．１７！／ｈｒ−セ、２３．７１ ／ ｈｒ −ｍ’
および１４．９ｚ／ｈｒ−ｄであり、運転開始から７時
間後までは、これらの変化はなく、全固形分１８％の濃
縮されたホエーを２３２１ ／ ｈｒの能力で安定して
得ることができた。
実施例６
第１図（ａ）の３段連続式逆浸透装置を使用した。モジ
ュールは実施例１と同一であるが、逆浸透膜は、１段目
、２段目および３段目において、それぞれＦＬ −１９
８、ＦＬ −１９０およびＰＬ −１７０（各々商品名
、今人エンジニアリング社製）を装着した。これらの逆
浸透膜は順次目が粗くなっているが、有効膜面積はいず
れも７．９２ ｍ”であった。
ュールは実施例１と同一であるが、逆浸透膜は、１段目
、２段目および３段目において、それぞれＦＬ −１９
８、ＦＬ −１９０およびＰＬ −１７０（各々商品名
、今人エンジニアリング社製）を装着した。これらの逆
浸透膜は順次目が粗くなっているが、有効膜面積はいず
れも７．９２ ｍ”であった。
処理液として、実施例５と同じチーズホエーを使用し、
実施例５と同様に３倍濃縮するものとし、この時の各モ
ジュール内平均固形分を、１段目、２段目および３段目
において、それぞれ７．７％、１１・６％および１７・
４％に設定した。それぞれの固形分濃度のホエーについ
て、予め平均操作圧を雁次昇圧する実験を実験例４と同
様にして行ない、４０℃において運転する時の限界圧力
が、１段目、２段目および３段目において、それぞれ２
．９３ＭＰａ 、 ２．９３ ＫＰａおよび２−９５
ＭＰａであることを確認した。
実施例５と同様に３倍濃縮するものとし、この時の各モ
ジュール内平均固形分を、１段目、２段目および３段目
において、それぞれ７．７％、１１・６％および１７・
４％に設定した。それぞれの固形分濃度のホエーについ
て、予め平均操作圧を雁次昇圧する実験を実験例４と同
様にして行ない、４０℃において運転する時の限界圧力
が、１段目、２段目および３段目において、それぞれ２
．９３ＭＰａ 、 ２．９３ ＫＰａおよび２−９５
ＭＰａであることを確認した。
処理液供給ポンプ４により、処理液のチーズホエーを、
４０°Ｃの温度および７２０１ ／ ｈｒの流量におい
て供給し、循環ポンプ１１．１２および１３により、各
モジュールに約９００１ ／ ｈｒの′ａ環量において
循環させた。調圧弁５および各モジュールの後の調整弁
（図示せず）を調整し、すべてのモジュールの平均操作
圧が２−９ ＭＰａになるように、また温度が４０℃に
なるようにして運転した。運転開始から約３０分後に定
常法部に達し、各段の水通過流束は、１段目、２段目お
よび３段目において、それぞれ２５．０１ ／ ｈｒ−
ｒｒ？、２３．４１ ／ ｈｒ −ｒｎ’および１４．
５１ ／ ｈｒ−一であり、運転開始から７時間後まで
は、これらの変化はなく、全固形分１８％の濃縮された
ホエーを２２２１ ／ ｈｒの能力で安定して得ること
ができた。
４０°Ｃの温度および７２０１ ／ ｈｒの流量におい
て供給し、循環ポンプ１１．１２および１３により、各
モジュールに約９００１ ／ ｈｒの′ａ環量において
循環させた。調圧弁５および各モジュールの後の調整弁
（図示せず）を調整し、すべてのモジュールの平均操作
圧が２−９ ＭＰａになるように、また温度が４０℃に
なるようにして運転した。運転開始から約３０分後に定
常法部に達し、各段の水通過流束は、１段目、２段目お
よび３段目において、それぞれ２５．０１ ／ ｈｒ−
ｒｒ？、２３．４１ ／ ｈｒ −ｒｎ’および１４．
５１ ／ ｈｒ−一であり、運転開始から７時間後まで
は、これらの変化はなく、全固形分１８％の濃縮された
ホエーを２２２１ ／ ｈｒの能力で安定して得ること
ができた。
実施例７
第７図（ａ）の３段連続式逆浸透装置を使用した。フロ
ー形式は実施例６と異なるが、使用したモジュールおよ
び装着した膜は実施例６と同一であった。
ー形式は実施例６と異なるが、使用したモジュールおよ
び装着した膜は実施例６と同一であった。
処理液として、実施例１と同じチーズホエーを使用し、
４０″Ｃにおいて３倍ｌＩ！縮するものとし、この時の
各段のモジュール内平均固形分を、１段目、２段目およ
び３段目において、それぞれ８．５％、１２．５％およ
び１８％に設定した。それぞれの固形分濃度のホエーに
ついて、予め平均操作圧を頭次昇圧する実験を実験例４
と同様にして行ない、４０℃において運転する時の限界
圧力が、１段目、２段目および３段目において、それぞ
れ１．５６ＭＰａ 、 １．６４ ＭＰａおよび１．６
４ ＭＰａであることを確認した。
４０″Ｃにおいて３倍ｌＩ！縮するものとし、この時の
各段のモジュール内平均固形分を、１段目、２段目およ
び３段目において、それぞれ８．５％、１２．５％およ
び１８％に設定した。それぞれの固形分濃度のホエーに
ついて、予め平均操作圧を頭次昇圧する実験を実験例４
と同様にして行ない、４０℃において運転する時の限界
圧力が、１段目、２段目および３段目において、それぞ
れ１．５６ＭＰａ 、 １．６４ ＭＰａおよび１．６
４ ＭＰａであることを確認した。
処理液供給ポンプ４により、処理液のチーズホエーを、
４０°Ｃの温度および１９５１ ／ ｈｒの流量におい
て供給し、循環ポンプ＋１．１２および１３により、各
モジュールに９００１ ／ ｈｒの循環量において循環
させた。調圧弁５および各モジュールの後の調整弁（図
示せず）をｔＩＮＭシ、１段目のモジュールの平均操作
圧が１．５４ ＭＰａになるように、またさらに昇圧ポ
ンプ６を作動し、２段目のモジュールの平均操作圧が１
．５０ ＭＰａになるように、さらに昇圧ポンプ７を作
動し、３段目のモジュールの平均操作圧が１．６２ Ｍ
Ｐａになるようにそれぞれ設定し、さらにすべてのモジ
ュール内の温度が４０６Ｃになるようにして運転した。
４０°Ｃの温度および１９５１ ／ ｈｒの流量におい
て供給し、循環ポンプ＋１．１２および１３により、各
モジュールに９００１ ／ ｈｒの循環量において循環
させた。調圧弁５および各モジュールの後の調整弁（図
示せず）をｔＩＮＭシ、１段目のモジュールの平均操作
圧が１．５４ ＭＰａになるように、またさらに昇圧ポ
ンプ６を作動し、２段目のモジュールの平均操作圧が１
．５０ ＭＰａになるように、さらに昇圧ポンプ７を作
動し、３段目のモジュールの平均操作圧が１．６２ Ｍ
Ｐａになるようにそれぞれ設定し、さらにすべてのモジ
ュール内の温度が４０６Ｃになるようにして運転した。
運転開始から６０分後に定常駅部に達し、各段の水通過
流束は、１段目、２段目および３段目において、それぞ
れ７．７８１／ｈｒ−ｍ”、５．６５１／ｈｒ −一お
よび３．６６７１ ／ ｈｒ−一であり、運転開始から
５時間後までは、これらの変化はなく、この間全固形公
約Ｉ８％のＩｍＩｆｌされたホエーを６０１ ／ ｈｒ
の能力で安定して得ることができた。
流束は、１段目、２段目および３段目において、それぞ
れ７．７８１／ｈｒ−ｍ”、５．６５１／ｈｒ −一お
よび３．６６７１ ／ ｈｒ−一であり、運転開始から
５時間後までは、これらの変化はなく、この間全固形公
約Ｉ８％のＩｍＩｆｌされたホエーを６０１ ／ ｈｒ
の能力で安定して得ることができた。
本発明の逆浸透処理方法は、逆浸透膜の透過流束を経時
的に一定に維持しながら処理することができるので、処
理能力を一定に維持し、かつ膜面への付着および汚染を
防止することができ、さらに連続運転において安定な操
業を維持することができる。
的に一定に維持しながら処理することができるので、処
理能力を一定に維持し、かつ膜面への付着および汚染を
防止することができ、さらに連続運転において安定な操
業を維持することができる。
第１図の（ａ）は、従来の３段連続式逆浸透装置のフロ
ーシートであり、第１図の（ｂ）は第１図（ａ）の装置
内の圧力分布を示す図表であり、第２図は実験例１にお
ける透過流束の経時変化を示す図表であり、第３図は実
験例２における透過流束の経時変化を示す図表であり、
第４図は実験例３における透過流束の経時変化を示す図
表であり、第５図は実験例４における透過流束の経時変
化を示す図表であり、第６図の（ａ）は本発明で使用す
る逆浸透処理装置の一例のフローシートであり、第６図
（ｂ）は第６図（ａ）の装置内の圧力分布を示す図表で
あり、第７図（ａ）は本発明で使用する逆浸透処理装置
の他の一例のフローシートであり、そして第７面（ｂ）
は第７図（ａ）の装置内の圧力分布を示す図表である。 〔図面符号〕 １：モジュール ２：モジュール ３：モジュール ４：処理液供給ポンプ ５：調圧弁 ６：昇圧ポンプ ７：昇圧ポンプ １１：＠環ポンプ 】２：循環ポンプ １３：循環ポンプ ２１：循環ループ ２２：Ｗ１環ループ ２３：循環ループ
ーシートであり、第１図の（ｂ）は第１図（ａ）の装置
内の圧力分布を示す図表であり、第２図は実験例１にお
ける透過流束の経時変化を示す図表であり、第３図は実
験例２における透過流束の経時変化を示す図表であり、
第４図は実験例３における透過流束の経時変化を示す図
表であり、第５図は実験例４における透過流束の経時変
化を示す図表であり、第６図の（ａ）は本発明で使用す
る逆浸透処理装置の一例のフローシートであり、第６図
（ｂ）は第６図（ａ）の装置内の圧力分布を示す図表で
あり、第７図（ａ）は本発明で使用する逆浸透処理装置
の他の一例のフローシートであり、そして第７面（ｂ）
は第７図（ａ）の装置内の圧力分布を示す図表である。 〔図面符号〕 １：モジュール ２：モジュール ３：モジュール ４：処理液供給ポンプ ５：調圧弁 ６：昇圧ポンプ ７：昇圧ポンプ １１：＠環ポンプ 】２：循環ポンプ １３：循環ポンプ ２１：循環ループ ２２：Ｗ１環ループ ２３：循環ループ
Claims (8)
- （１）逆浸透処理方法において、逆浸透装置のモジュー
ル内の平均操作圧を、処理液の透過流束を一定値に維持
する限界圧力以下に設定し、処理を行なうことを特徴と
する逆浸透処理方法。 - （２）平均操作圧が、限界圧力の下方近傍内に設定され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の逆浸
透処理方法。 - （３）逆浸透装置が、複数のモジュールを含み、各モジ
ュールには処理液の給液口および排液口を連通する循環
ループが付設されて単一段の処理機構を形成し、かつ各
段の循環ループが直列に接続されて多段の処理機構を形
成し、最前段および最後段の循環ループに該逆浸透装置
の供給液口および排出液口を設けた逆浸透装置であって
、各段の平均操作圧が、後段に向けて順次昇圧されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
に記載の逆浸透処理方法。 - （４）各モジュールにおいて設定された平均操作圧の昇
圧が、各モジュールの循環ループ内および／または循環
ループ相互間に設けられた昇圧ポンプにより行なわれる
ことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の逆浸透
処理方法。 - （５）逆浸透装置が、複数のモジュールを含み、各モジ
ュールには処理液の給液口および排液口を連通する循環
ループが付設されて単一段の処理機構を形成し、最前段
および最後段の循環ループに該逆浸透装置の供給液口お
よび排出液口を設け、各段に設置された逆浸透膜がその
目の粗さを後段に向けて順次粗くされている逆浸透装置
であって、各段の平均操作圧が略々同一に維持されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
に記載の逆浸透処理方法。 - （６）逆浸透装置が、複数のモジュールを含み、各モジ
ュールには処理液の給液口および排液口を連通する循環
ループが付設されて単一段の処理機構を形成し、かつ各
段の循環ループが直列に接続されて多数の処理機構を形
成し、最前段および最後段の循環ループに該逆浸透装置
の供給液口および排出液口を設け、各段に設置された逆
浸透膜がその目の粗さを後段に向けて順次粗くされてい
る逆浸透装置であって、各段の平均操作圧が後段に向け
て順次昇圧されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項または第２項に記載の逆浸透処理方法。 - （７）処理液が、チーズホエーであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の
逆浸透処理方法。 - （８）処理液が、牛乳、脱脂乳、果汁、豆乳およびＵＦ
パーミエイトからなる群より選択されたものであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項のいず
れかに記載の逆浸透処理方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60162816A JPS6227010A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 逆浸透処理方法 |
| DE86305659T DE3689135T2 (de) | 1985-07-25 | 1986-07-23 | Verfahren zur Anwendung von umgekehrter Osmose. |
| EP86305659A EP0210837B1 (en) | 1985-07-25 | 1986-07-23 | Reverse osmosis treatment process |
| DK351986A DK351986A (da) | 1985-07-25 | 1986-07-24 | Fremgangsmaade ved omvendt osmose |
| US07/655,199 US5266202A (en) | 1985-07-25 | 1991-02-14 | Reverse osmosis treatment process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60162816A JPS6227010A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 逆浸透処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6227010A true JPS6227010A (ja) | 1987-02-05 |
| JPH0462768B2 JPH0462768B2 (ja) | 1992-10-07 |
Family
ID=15761770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60162816A Granted JPS6227010A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 逆浸透処理方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0210837B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6227010A (ja) |
| DE (1) | DE3689135T2 (ja) |
| DK (1) | DK351986A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0457294U (ja) * | 1990-09-26 | 1992-05-15 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE8816517U1 (de) * | 1988-03-05 | 1989-12-14 | Membraflow GmbH & Co KG Filtersysteme, 7080 Aalen | Vorrichtung zum Filtrieren von flüssigen Medien |
| AT404434B (de) * | 1997-06-12 | 1998-11-25 | Frings Recycling Anlagen Gmbh | Verfahren zum aufbereiten eines für eine elektrophoretische lackierung eingesetzten elektrolyten |
| EP3823740A4 (en) | 2018-07-20 | 2022-04-13 | Porifera, Inc. | OSMOSMODULES WITH RECIRCULATION LOOPS |
| CN111213713A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-06-02 | 内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司 | 浓缩设备 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5328082A (en) * | 1976-08-18 | 1978-03-15 | Ebara Infilco Co Ltd | Membrane separating method |
| JPS5946186A (ja) * | 1982-09-07 | 1984-03-15 | Chlorine Eng Corp Ltd | 高温かん水の逆浸透プロセスによる脱塩方法 |
| JPS5966391A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-14 | Hibiya Sogo Setsubi Kk | 逆浸透脱塩法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3836457A (en) * | 1973-03-19 | 1974-09-17 | Westinghouse Electric Corp | System for concentrating solutions by low pressure recycling |
| GB2130069A (en) * | 1982-08-06 | 1984-05-31 | Foremost Mckesson | Whey treatment process and product |
| DE3485871T2 (de) * | 1983-03-10 | 1993-01-21 | Cpc Eng Corp | Verfahren zur erhoehung der durchflussgeschwindigkeit von querstromfiltrationsanlagen. |
-
1985
- 1985-07-25 JP JP60162816A patent/JPS6227010A/ja active Granted
-
1986
- 1986-07-23 DE DE86305659T patent/DE3689135T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-07-23 EP EP86305659A patent/EP0210837B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-24 DK DK351986A patent/DK351986A/da not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5328082A (en) * | 1976-08-18 | 1978-03-15 | Ebara Infilco Co Ltd | Membrane separating method |
| JPS5946186A (ja) * | 1982-09-07 | 1984-03-15 | Chlorine Eng Corp Ltd | 高温かん水の逆浸透プロセスによる脱塩方法 |
| JPS5966391A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-14 | Hibiya Sogo Setsubi Kk | 逆浸透脱塩法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0457294U (ja) * | 1990-09-26 | 1992-05-15 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3689135D1 (de) | 1993-11-11 |
| EP0210837B1 (en) | 1993-10-06 |
| DK351986D0 (da) | 1986-07-24 |
| DE3689135T2 (de) | 1994-05-05 |
| EP0210837A3 (en) | 1987-09-30 |
| JPH0462768B2 (ja) | 1992-10-07 |
| DK351986A (da) | 1987-01-26 |
| EP0210837A2 (en) | 1987-02-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |