JPS62273009A - Pervaporization separating method and device therefor - Google Patents
Pervaporization separating method and device thereforInfo
- Publication number
- JPS62273009A JPS62273009A JP11481386A JP11481386A JPS62273009A JP S62273009 A JPS62273009 A JP S62273009A JP 11481386 A JP11481386 A JP 11481386A JP 11481386 A JP11481386 A JP 11481386A JP S62273009 A JPS62273009 A JP S62273009A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- raw material
- material liquid
- vapor
- heat
- permselective membrane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 46
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 11
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 polyphenylene Polymers 0.000 description 2
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は、少なくとも１種類の揮発性成分を含んで成る
液体中の該成分を選択透過性を有する膜によりパーベー
パリゼーションにより分離するための省エネルギ一方法
に関する。Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention provides a method for permeating at least one type of volatile component in a liquid using a permselective membrane. This invention relates to an energy-saving method for separation by vaporization.
液体中の複数の成分を選択透過性の膜を用いて液の状態
で相互に分離する方法はよく知られており、すでに実用
化されている。最近では複数の成分から成る液中から所
望の揮発性成分を選択透過性を有する膜を用いてパーベ
ーパリゼーションにより分離する方法も報告されている
。しかしながらこの後者の方法は工業的規模で実用化さ
れるには至っていない。A method of separating a plurality of components in a liquid from each other using a permselective membrane is well known and has already been put to practical use. Recently, a method has been reported in which a desired volatile component is separated from a liquid consisting of a plurality of components by pervaporization using a permselective membrane. However, this latter method has not yet been put into practical use on an industrial scale.
熱交換器により液体を加熱する方法は古くから知られて
おり、そして広〈実施されている。Methods of heating liquids with heat exchangers have been known for a long time and are widely practiced.
気体を断熱圧縮した場合に圧力及び温度が上昇する熱力
学的現象は古くから知られている。The thermodynamic phenomenon that pressure and temperature increase when a gas is compressed adiabatically has been known for a long time.
しかしながら、熱交換加熱による液体の加熱、気体の断
熱的圧縮による圧力及び温度の上昇、及び選択透過性膜
によるパーベーパリゼーションを功みに組み合わせて、
熱を効率よく回収し循環使用することにより熱の使用量
が顕しく改良された分離システムは知られていない。However, by successfully combining the heating of liquids by heat exchange heating, the increase in pressure and temperature by adiabatic compression of gases, and the pervaporization by permselective membranes,
No separation system is known in which the amount of heat used is significantly improved by efficiently recovering and recycling heat.
従って、本発明は、熱交換加熱による液体の加熱、蒸気
の圧縮よる圧力及び温度の上昇、選択透過性膜によるパ
ーベーバリゼーションを功みニ組み合わせて熱を効率よ
く、循環使用することができるようにした省エネルギー
型の揮発性成分の分離システム、すなわち分離方法、及
び分離装置を提供しようとするものである。Therefore, the present invention effectively combines heating of liquid by heat exchange heating, increase of pressure and temperature by compression of vapor, and pervavalization by permselective membrane to efficiently and recycle heat. The present invention aims to provide an energy-saving volatile component separation system, ie, a separation method, and a separation device.
上記の目的は、少なくとも１種類の揮発生成分を含んで
成る原料液体から所望の揮発性成分を分離する方法であ
って、（１）該原料液体を、所望の揮発性成分を選択的
に通過せしめることができる選択通過性膜の一方の面と
接触せしめ、該選択透過性膜の他方の面に接して気相を
形成し、該気相の圧力を前記液体側の圧力より低くする
ことによってパーベーパリゼーション、により前記揮発
性成分の上記を気相中に発生せしめ、（２）該蒸気を加
圧することによりその温度を上昇せしめ、（３）該加圧
された蒸気を熱交換可能な隔壁を介して前記段階（１）
の原料液体と接触せしめることにより該蒸気の熱を該原
料液体に移行せしめることにより前記パーベーパリゼー
ションのための熱として使用し、同時に該蒸気を凝縮せ
しめる段階を含んで成る方法；及び少なくとも１種の揮
発性成分を含んで成る原料液体から所望の揮発生成分を
１分離するための装置であって、（１）中に熱交換器を
有する原料液体収容用容器、（２）一方の面が前記原料
液体収容用器の空間に接しており、そして原料液中の所
望の揮発性成分を選択的に透過せしめることができる選
択透過性膜、（３）前記選択透過性膜の他方の面に接し
ている蒸気収容用容器、（４）低圧倒が前記蒸気収容用
容器に連結されており、高圧側が前記熱交換器の一端に
接続されている蒸気圧縮機、及び（５）前記熱交換器の
他端に連結されている真空ポンプを有する装置により解
決される。The above object is a method for separating a desired volatile component from a raw material liquid containing at least one type of volatile component, the method comprising: (1) selectively passing the desired volatile component through the raw material liquid; by contacting one side of a permselective membrane that can be allowed to flow, forming a gas phase in contact with the other side of the permselective membrane, and making the pressure of the gas phase lower than the pressure on the liquid side. (2) pressurizing the vapor to increase its temperature; and (3) making the pressurized vapor heat exchangeable. Said step (1) through the partition wall
a method comprising the step of transferring the heat of the vapor to the feed liquid by contacting it with the feed liquid for use as heat for the pervaporization, and condensing the vapor at the same time; An apparatus for separating a desired volatile component from a raw material liquid containing various volatile components, the apparatus comprising: (1) a container for containing the raw material liquid having a heat exchanger therein; (2) one side of the device; (3) a permselective membrane which is in contact with the space of the raw material liquid container and is capable of selectively permeating a desired volatile component in the raw material liquid; (3) the other surface of the permselective membrane; (4) a vapor compressor whose low pressure side is connected to the steam storage vessel and whose high pressure side is connected to one end of the heat exchanger; (5) the heat exchanger; The solution is a device with a vacuum pump connected to the other end of the vessel.
本発明によれば、揮発性成分を含有する原料液体中の所
望の揮発性成分を選択透過性膜を通してパーベーパリゼ
ーションにより気化せしめ、これによって生成した蒸気
を加圧することによりその温度を上昇せしめ、これによ
って生ずる圧縮蒸気の温度と原料液体の温度との間の温
度差を利用して圧縮蒸気の凝縮熱及び顕熱を熱交−器に
より原料液体に移行せしめるため、蒸気の凝縮熱及び顕
熱の実質上すべてをバーベーパリゼーションのための熱
として回収することができ・るため、パーベーパリゼー
ションのために外部から加える熱を大きく節約すること
ができる。According to the present invention, desired volatile components in a raw material liquid containing volatile components are vaporized by pervaporization through a permselective membrane, and the temperature of the vapor thus generated is increased by pressurizing it. The heat of condensation and sensible heat of the compressed steam are transferred to the raw material liquid by the heat exchanger by utilizing the temperature difference between the temperature of the compressed steam and the temperature of the raw material liquid that is generated thereby. Since substantially all of the heat can be recovered as heat for vaporization, it is possible to save a large amount of heat applied externally for pervaporization.
さらに、蒸気を通常のパーベーパリゼーションの条件よ
りも高圧にして凝縮せしめるために凝縮が促進され、特
別な冷却媒体を用いないで凝縮捕集することができる。Furthermore, condensation is accelerated because the vapor is condensed at a higher pressure than normal pervaporization conditions, and can be collected without the use of a special cooling medium.
本発明の方法においては、揮発生成分を含んで成る液体
中の所望の揮発性成分を選択透過性膜を介してパーベー
パリゼーションにより分離するので、分離される成分の
揮発度が異ることは必要でなく、膜を適切に選択するこ
とにより種々の成分の混合物を分離することができる。In the method of the present invention, desired volatile components in a liquid containing volatile components are separated by pervaporization through a selectively permeable membrane, so that the volatile components to be separated have different volatilities. is not necessary and mixtures of various components can be separated by appropriate selection of membranes.
この発明の方法により分離することができる混合物系と
して、例えば水と有機物との混合物系としては水／メタ
ノール、水／エタノール、水／プロパツール、水／アセ
トン、水／酢酸、水／アセトニトリル、水／アクリロニ
トリル、水／ベンゼン、水／酢酸エチル、水７石炭酸、
等を挙げることができる。また、本発明の方法は有機物
混合物の分離にも使用することができ、この場合の分離
対象混合系としては、例えばアセトン／ｎ−ヘキサン、
エタノール／アセトン、スチレン／エチルベンゼン、ベ
ンゼン／アニリン、等種々の系を挙げることができる。Examples of mixture systems that can be separated by the method of the present invention include water/methanol, water/ethanol, water/propertool, water/acetone, water/acetic acid, water/acetonitrile, and water. /acrylonitrile, water/benzene, water/ethyl acetate, water 7 carbolic acid,
etc. can be mentioned. Furthermore, the method of the present invention can also be used to separate organic substance mixtures, and in this case, the mixed system to be separated is, for example, acetone/n-hexane,
Various systems such as ethanol/acetone, styrene/ethylbenzene, benzene/aniline, etc. can be mentioned.
本発明の方法において使用する液体原料収容用容器中に
は熱交換器が設けられる。この熱交換器としては、蒸気
を凝縮せしめてその凝縮熱及び顕熱により他の液体を加
熱することができる常用の熱交換器を使用することがで
きる。液体原料収容用容器中には所望により補助加熱・
冷却器を設ける。この加熱・冷却器は、パーベーバリゼ
ーションに必要な熱よりも蒸気の凝縮熱が少ない場合に
不足の熱を補い、又はこの逆の場合に過剰の熱を除去す
るために使用されるものであり、従って、液体原料が加
熱・冷却用として容器の外部に設けることも可能である
。液体原料収容用容器中には所望により撹拌機を設ける
。これは、選択透過性膜に対して液体原料に流動を与え
ることにより膜表面附近の液体の濃度勾配を破壊し、ま
た熱交換の効率を高めると供に、液中の濃度分布及び温
度分布を均一にするためのものである。従って他の手段
により液体に流動が与えられる場合には、必ずしも撹拌
機を設ける必要はない。A heat exchanger is provided in the liquid raw material container used in the method of the present invention. As this heat exchanger, a conventional heat exchanger capable of condensing steam and heating other liquids by its heat of condensation and sensible heat can be used. If desired, auxiliary heating and
A cooler will be provided. This heating/cooling device is used to compensate for the lack of heat when the heat of condensation of the steam is less than the heat required for pervavalization, or to remove excess heat when the condensation heat is less than the heat required for pervavalization. Therefore, it is also possible to provide the liquid raw material outside the container for heating and cooling purposes. If desired, a stirrer is provided in the container for storing the liquid raw material. This destroys the concentration gradient of the liquid near the membrane surface by applying flow to the liquid raw material through the permselective membrane, increases the efficiency of heat exchange, and improves the concentration distribution and temperature distribution in the liquid. This is for uniformity. Therefore, if fluidity is imparted to the liquid by other means, it is not necessarily necessary to provide a stirrer.
パーベーパリゼーションのための選択透過性膜の種類は
分離しようとする成分の種類、濃度等に依存して選択し
なければならない。例えば、エタノールと水の分離を行
なおうとする場合、エタノールの含有量が低い時にはシ
リコンゴム膜のようなエタノールを優先的に透過させる
膜を、水の含有量が低い場合にはセルロースアセテート
やポリフェニレンオキサイドの様な水を優先的に１遇さ
せる膜を用いるのがよい。ここに示した膜は例に過ぎず
、目的とする揮発性成分に対して選択透過性を示す膜を
任意に選択して使用することができる。The type of permselective membrane for pervaporization must be selected depending on the type, concentration, etc. of the components to be separated. For example, when attempting to separate ethanol and water, a membrane that preferentially permeates ethanol, such as a silicone rubber membrane, is used when the ethanol content is low, and a cellulose acetate or polyphenylene membrane is used when the water content is low. It is preferable to use a membrane that preferentially allows water, such as oxide. The membrane shown here is only an example, and any membrane that exhibits selective permeability to the target volatile component can be selected and used.
次に、パーベーパリゼーシッンによって発生した蒸気を
圧縮することによってその圧力及び温度を上昇せしめる
。このための蒸気圧縮機としてはルーツブロワ−のごと
き機械的力を用いる圧縮機、蒸気エゼクタ−のごとき薫
気力を用いる圧縮機、その信書用の圧縮機を用いること
ができる。Next, the pressure and temperature of the vapor generated by the pervaporization is increased by compressing it. As a vapor compressor for this purpose, a compressor using mechanical force such as a Roots blower, a compressor using smoke force such as a steam ejector, and a compressor for correspondence can be used.
次に、第１図に言及しながら本発明の原理及び実施方法
を説明する。原料液体供給部６から、少なくとも１種類
の揮発性成分を含有する原料液体を原料液体収容用容器
１中に熱交換器５を浸たすように供給し、モーター９に
より撹拌機８を作動せしめ、さらに空真ポンプ１０によ
り熱交換器５及び蒸気収容用容器３を減圧にする。こう
することにより原料液体中の所望の揮発性成分が選択透
過性膜２を通ってパーベーバリゼーションにより蒸気収
容用容器３中に気化する。なお、選択透過性膜２は通常
退適性の支持体１２により支持されている。次に、蒸気
圧縮器４を作動せしめることにより蒸気収容用容器３か
らの蒸気を圧縮する。Next, the principle and implementation method of the present invention will be explained with reference to FIG. A raw material liquid containing at least one type of volatile component is supplied from the raw material liquid supply section 6 into the raw material liquid storage container 1 so as to immerse the heat exchanger 5, and the stirrer 8 is operated by the motor 9. Further, the heat exchanger 5 and the steam storage container 3 are reduced in pressure by the vacuum pump 10. By doing so, desired volatile components in the raw material liquid pass through the permselective membrane 2 and are vaporized into the vapor storage container 3 by pervavalization. The permselective membrane 2 is usually supported by a retractable support 12. Next, the vapor compressor 4 is operated to compress the vapor from the vapor storage container 3.
これにより該蒸気が加熱され、その温度が原料液体の温
度よりも相当高くなる。この温度差により、熱交換器５
を介して蒸気の熱が原料液体に移行すると共に蒸気が凝
縮し、製品取出口１１より取り出される。原料液体収容
用容器ｌ中の液体を一定温度に維持するために必要な場
合には補助加熱パ冷却器１３に蒸気、冷水等を通すこと
により熱を供給し、又は除去する。なお、原料液体収容
用容器中の液体の温度を調節するためには、容器１中に
設けた補助加熱・冷却器１３を使用する代りに、容器１
に供給される前の原料液体の温度を調節することもでき
る。This heats the vapor to a point where its temperature is significantly higher than that of the feed liquid. Due to this temperature difference, the heat exchanger 5
The heat of the steam is transferred to the raw material liquid through the condensation process, and the steam is condensed and taken out from the product outlet 11. When necessary to maintain the liquid in the raw material liquid storage container l at a constant temperature, heat is supplied or removed by passing steam, cold water, etc. through the auxiliary heating cooler 13. In addition, in order to adjust the temperature of the liquid in the raw material liquid storage container, instead of using the auxiliary heating/cooler 13 provided in the container 1,
It is also possible to adjust the temperature of the raw material liquid before it is supplied to the feedstock.
本発明の方法は回分式に行うこともでき、又連続式に行
うこともできる０回分式に行う場合には、容器１に所定
量の原料液体を充填した後、上記のようにして運転を行
い、所定量又は所定濃度の分離液（製品）が得られた後
運転を停止して残液排出部７から残液を取り出す。連続
式に行う場合には、原料液体供給部８から原料液体を連
続的に供給しながら、残液を排出部７から連続的に排出
する。The method of the present invention can be carried out either batchwise or continuously.When carried out in 0 batches, the container 1 is filled with a predetermined amount of raw material liquid, and then the operation is carried out as described above. After a predetermined amount or predetermined concentration of separated liquid (product) is obtained, the operation is stopped and the residual liquid is taken out from the residual liquid discharge section 7. In the case of continuous operation, the raw material liquid is continuously supplied from the raw material liquid supply section 8 while the remaining liquid is continuously discharged from the discharge section 7.
犬！ｌ。dog! l.
発酵法によりエタノールを製造しようとする場合、アル
コール濃度１０％前後の発酵液が得られる。そこで、１
０％のエタノール水溶液をモデル液として、本発明の方
法によりエタノールの濃縮を行った。When attempting to produce ethanol by fermentation, a fermented liquor with an alcohol concentration of around 10% is obtained. Therefore, 1
Ethanol was concentrated by the method of the present invention using a 0% ethanol aqueous solution as a model liquid.
第１図に模式的に示す装置の容器１に上記の８０℃に加
温したエタノール水を仕込み、０．３ＫＷの真空ポンプ
を作動させ、さらに約６ＫＷのルーツブロワ−（蒸気圧
縮機）を作動させた。選択透過性膜として、シリコン膜
を使用した。バーベーバリゼーションが開始した後、蒸
気収容用容器３の圧力は５ Ｔｏｒｒとなり、圧縮後の
蒸気の圧力は５０Ｔｏｒｒとなった。この圧縮により蒸
気の温度は約２６６℃となった。連続運転中、１００ｍ
１／時（エタノール１０ｎ＋１／時、水９０＋ａｊ！、
／時）のエタノール水を供給し、７０ｆｆ＋１／時（エ
タノール１ｍ１１時、６９ａｊ！／時、エタノール温度
約１％）の残液を取り出し、そして３０ＩＩＩｌ／時（
エタノール１ｍ１１時時、水２１ｍｊ！／時、エタノ−
水で処理して精製する方法がある。此の場合処理後エタ
ノール水は６０％程度にまで希釈されるので、それを再
利用するためには脱水しなければならない。此れは通常
の蒸溜法では簡単には出来ず、精溜法によらなけ°れば
ならない。The above-mentioned ethanol water heated to 80°C was charged into the container 1 of the apparatus schematically shown in Fig. 1, and the 0.3KW vacuum pump was operated, and the approximately 6KW Roots blower (vapor compressor) was operated. Ta. A silicone membrane was used as the permselective membrane. After the barberization started, the pressure in the steam storage container 3 was 5 Torr, and the pressure of the compressed steam was 50 Torr. This compression resulted in a vapor temperature of approximately 266°C. During continuous operation, 100m
1/hour (ethanol 10n+1/hour, water 90+aj!,
/hour) of ethanol water was supplied, 70ff+1/hour (1 ml of ethanol, 69aj!/hour, ethanol temperature about 1%) was taken out, and 30IIIl/hour (
1 ml of ethanol at 11 o'clock, 21 mj of water! /Time, Ethano
There is a method of purifying it by treating it with water. In this case, the ethanol water after treatment is diluted to about 60%, so it must be dehydrated in order to be reused. This cannot be easily achieved using normal distillation methods, and must be achieved using rectification methods.
そこでポリフェニレンオキサイド膜がエタノールよりも
水を選択的に透過させる性質がある事を考え、６０％エ
タノール水を用いて本発明の試験を行なった。ポリフェ
ニレンオキサイド膜の基本的実験から１００Ｋｇの６０
％エタノール水を供給してパーベーパリゼーシランを行
ない、８０％エタノール水を得るには２８．５６Ｋｇ蒸
発させる事が必要である。従って蒸発に必要な熱量は１
５，４９６Ｋｃａｌである。Considering that the polyphenylene oxide membrane has the property of selectively permeating water over ethanol, the present invention was tested using 60% ethanol water. From basic experiments on polyphenylene oxide film, 100 kg of 60
% ethanol water is supplied and pervaporization silane is performed, and in order to obtain 80% ethanol water, it is necessary to evaporate 28.56 kg. Therefore, the amount of heat required for evaporation is 1
It is 5,496Kcal.
パーベーパリゼーションを５ｍ１ｇの直空下で行ない、
発生した蒸気を４ＫＷのモーターのついたルーツプロワ
−で５Ｏｎ＋Ｈｇまで昇圧した所温度が２９９℃まで上
昇した。この高温の蒸気をパーベーパリゼーションの原
料液体収容用容器内の熱交換器に導入して熱交換させ、
蒸気を凝縮させた所１０％エタノールの混入した２８．
５６Ｋｇのエタノール水が得られ、同時に原料液体収容
用容器から８０％エタノールを含む液７１．４Ｋｇを得
た。そして此の操作を継続しても何ら熱を加える必要が
なかったも
即ち蒸発に必要な熱量は１．：＋、４９６Ｋｃａｌであ
るが、４ＫＷのモーターによる熱の供給即ち３４４０Ｋ
ｃａｌで目的が達せられ、僅か２２％のエネルギーです
み他の熱は回収熱により賄われた。Pervaporization was carried out under direct air of 5 ml and 1 g.
The generated steam was pressurized to 5 On+Hg using a Roots blower equipped with a 4KW motor, and the temperature rose to 299°C. This high-temperature steam is introduced into a heat exchanger in a container for storing raw material liquid for pervaporization, and is subjected to heat exchange.
28. 10% ethanol was mixed in when the steam was condensed.
56 kg of ethanol water was obtained, and at the same time, 71.4 kg of a liquid containing 80% ethanol was obtained from the raw material liquid container. Even if this operation was continued, there was no need to add any heat; in other words, the amount of heat required for evaporation was 1. :+, 496Kcal, but heat supplied by 4KW motor, i.e. 3440K
cal, the objective was achieved using only 22% of the energy and the rest of the heat was provided by recovered heat.
第１図は本発明の方法の原理を示す図である。
図中、１は原料液体収容用容器、２は選択透過性膜、３
は蒸気収容用容器、４は蒸気圧縮器、そして５は熱交換
器を示す。FIG. 1 is a diagram showing the principle of the method of the present invention. In the figure, 1 is a container for containing raw material liquid, 2 is a permselective membrane, and 3
4 is a steam compressor, and 5 is a heat exchanger.
Claims (1)
体から所望の揮発性成分を分離する方法であって、 （１）該原料液体を、所望の揮発性成分を選択的に通過
せしめることができる選択透過性膜の一方の面と接触せ
しめ、該選択透過性膜の他方の面に接して気相を形成し
、該気相の圧力を前記液体側の圧力より低くすることに
よってパーベーパリゼーションにより前記揮発性成分の
蒸気を気相中に発生せしめ、 （２）該蒸気を加圧することによりその温度を上昇せし
め、 （３）該加圧された蒸気を熱交換可能な隔壁を介して前
記段階（１）の原料液体と接触せしめることにより該蒸
気の熱を該原料液体に移行せしめることにより前記パー
ベーパリゼーションのための熱として使用し、同時に該
蒸気を凝縮せしめる、 段階を含んで成る方法。 ２、少なくとも１種の揮発性成分を含んで成る原料液体
から所望の揮発性成分を分離するための装置であって、 （１）中に熱交換器を有する原料液体収容用容器、（２
）一方の面が前記原料液体収容用器の空間に接しており
、そして原料液中の所望の揮発性成分を選択的に透過せ
しめることができる選択透過性膜、 （３）前記選択透過性膜の他方の面に接している蒸気収
容用容器、 （４）低圧側が前記蒸気収容用容器に連結されており、
高圧側が前記熱交換器の一端に接続されている蒸気圧縮
機、及び （５）前記熱交換器の他端に連結されている真空ポンプ
、 を有する装置。[Claims] 1. A method for separating a desired volatile component from a raw material liquid containing at least one type of volatile component, comprising: (1) selecting a desired volatile component from the raw material liquid; contact with one side of a permselective membrane through which the permselective membrane can pass through, form a gas phase in contact with the other side of the permselective membrane, and make the pressure of the gas phase lower than the pressure on the liquid side. (2) pressurizing the vapor to increase its temperature; and (3) exchanging the pressurized vapor with heat. By contacting the raw material liquid of step (1) through a possible partition, the heat of the vapor is transferred to the raw material liquid and used as heat for the pervaporization, and at the same time the vapor is condensed. A method comprising steps. 2. An apparatus for separating a desired volatile component from a raw material liquid containing at least one volatile component, comprising: (1) a raw material liquid storage container having a heat exchanger therein;
) a permselective membrane whose one surface is in contact with the space of the raw material liquid container and which is capable of selectively permeating a desired volatile component in the raw material liquid; (3) the permselective membrane; (4) a low pressure side is connected to the steam storage container;
An apparatus comprising: a vapor compressor whose high pressure side is connected to one end of the heat exchanger; and (5) a vacuum pump connected to the other end of the heat exchanger.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11481386A JPS62273009A (en) | 1986-05-21 | 1986-05-21 | Pervaporization separating method and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11481386A JPS62273009A (en) | 1986-05-21 | 1986-05-21 | Pervaporization separating method and device therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62273009A true JPS62273009A (en) | 1987-11-27 |
Family
ID=14647324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11481386A Pending JPS62273009A (en) | 1986-05-21 | 1986-05-21 | Pervaporization separating method and device therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62273009A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008178805A (en) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Hitachi Zosen Corp | Fluid stirring method and fluid stirring device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60222108A (en) * | 1984-04-20 | 1985-11-06 | Komatsu Ltd | Separating device by permeation and evaporation |
| JPS6137202B2 (en) * | 1976-12-30 | 1986-08-22 | Eotoosu Rorando Todomaniegietemu | |
| JPS6137201B2 (en) * | 1978-10-27 | 1986-08-22 | Sakai Chemical Industry Co |
-
1986
- 1986-05-21 JP JP11481386A patent/JPS62273009A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6137202B2 (en) * | 1976-12-30 | 1986-08-22 | Eotoosu Rorando Todomaniegietemu | |
| JPS6137201B2 (en) * | 1978-10-27 | 1986-08-22 | Sakai Chemical Industry Co | |
| JPS60222108A (en) * | 1984-04-20 | 1985-11-06 | Komatsu Ltd | Separating device by permeation and evaporation |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008178805A (en) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Hitachi Zosen Corp | Fluid stirring method and fluid stirring device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112118897B (en) | Method and system for dehydrating product stream in ethanol production with molecular sieves and membranes | |
| US8436202B2 (en) | Use of pressure swing absorption for water removal from a wet methanol stream | |
| JPH01502964A (en) | Distillation apparatus and method | |
| CN107596706B (en) | Steam condensation evaporation technology and device | |
| US4645569A (en) | Process for producing anhydrous ethanol | |
| US5427687A (en) | Bubble reaction using vapor permeation | |
| US4636284A (en) | Process for the separation of water from a water-containing mixture or azeotrope with an extractant, and for the separation of water from said extractant | |
| DK166994B1 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR CARRYING OUT A CHEMICAL DEHYDRATIZATION REACTION | |
| JPH07227517A (en) | Separation of liquid mixture | |
| JP2002542007A (en) | Method and apparatus for concentrating a slurried solid | |
| CN102309865B (en) | Refining system for circulating 1, 3-propanediol in continuous production of poly(trimethylene terephthalate) | |
| JPS62273009A (en) | Pervaporization separating method and device therefor | |
| US4911845A (en) | Process and apparatus for separation of volatile components | |
| NO169885B (en) | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF MONOCALIUM PHOSPHATE | |
| JPH02273519A (en) | Concentrate of volatile organic liquid aqueous solution | |
| JP2601941B2 (en) | Recovery method and recovery equipment for lower alcohol | |
| JP2571743B2 (en) | Manufacturing method of absolute ethanol | |
| JP3577461B2 (en) | Vacuum distillation apparatus and its use for concentrating organic aqueous solvent mixtures | |
| JP4942946B2 (en) | Method for recovering carboxylic acid | |
| JPS61254177A (en) | Extraction of ethanol from ethanol-containing liquid | |
| USRE22775E (en) | Treating fatty acid-containing | |
| CN205500785U (en) | Retrieve device of spent acid in mixing acidizing fluid | |
| JPWO2019193951A1 (en) | Organic solvent purification system and method | |
| US3999943A (en) | Semi-continuous process for alternately producing a sterilizing vapor and regenerating a dilute process solution in a single apparatus | |
| JP2532042B2 (en) | Organic acid recovery method |