JPS6312307A - サ−モパ−ベ−パレ−シヨン装置 - Google Patents

サ−モパ−ベ−パレ−シヨン装置

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Publication number
JPS6312307A
JPS6312307A JP17642886A JP17642886A JPS6312307A JP S6312307 A JPS6312307 A JP S6312307A JP 17642886 A JP17642886 A JP 17642886A JP 17642886 A JP17642886 A JP 17642886A JP S6312307 A JPS6312307 A JP S6312307A
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JP
Japan
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liq
stock solution
coolant
chamber
passage
Prior art date
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Pending
Application number
JP17642886A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Okawa
雄士 大川
Tomio Oe
大江 富夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nitto Electric Industrial Co Ltd filed Critical Nitto Electric Industrial Co Ltd
Publication of JPS6312307A publication Critical patent/JPS6312307A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は熱により原液の蒸気を促進させて蒸留を行うサ
ーモパーベーパレーション装置に関する。
〈従来の技術〉 サーモパーベーパレーション装置は、液体の蒸気は透過
させるが液体自体は透過させない疎水性重合体多孔質膜
の一次側に高温の原液を流通させ、原液から発生し多孔
質膜を透過した蒸気を二次側で冷却し、凝縮液を得る装
置である。二次側で冷却する方法には二通りあり、一つ
は例えば特開昭60−197205号公報にて開示され
ているように、二次側にある空間をおいて冷却板が設け
られ、冷却板表面にて蒸気が凝縮する方法であり、もう
一つは特開昭60−14905号公報、特開昭60−2
550−9号公報、あるいはオランダのエンカ社のカタ
ログに示されているように二次側の冷却液に直接、蒸気
を凝縮させる方法である。
この後者の方法は、キャピラリー型あるいはチューブラ
型で実現されているものの、積層型のものは未だ提亥さ
れていない。
〈発明が解決しようとする問題点〉 従来の冷却板を用いた積層型サーモパーベーパレーショ
ン装置は、極めて純度の高い透過液が得られるが、構造
が複雑になり、また、透過膜と冷却板の間に空間が存在
するので蒸気の拡散が律速となり、透過膜を通過した蒸
気分子が液化されるまでに相当の時間を要すると考えら
れる。
一方、例えば海水の淡水化のように、純度は低くてもよ
いが大量の淡水を安価に分離したいという要請が強い。
そこで本発明の目的は、従来の冷却板を用いた積層型サ
ーモパーベーパレーション装置に比べ、構造が簡単で透
過効率も高く、従って大量の淡水が安価に得られるサー
モパーベーパレーション装置を提供することである。
〈問題点を解決するための手段〉 本発明のサーモパーベーパレーション装置は、水密構造
のハウジング内に、扁平形をなしル(とも表裏両面に多
孔質膜が張設され、且つ、相対向する両辺に原液導入通
路と原液導出通路が形成されてその余の部分が袋状を形
成している原液室の複数個を並設し、上記ハウジング内
の上記複数個の原液室をのぞく空間部に冷却液を流すよ
う構成されたことにより特徴づけられる。
〈実施例〉 第1図に本発明実施例の縦断面図、第2図にその横断面
図、第3図に原液室の斜視図の部分切欠図を示す。
全体は直方体形であって前後の両側板5,5、左右の両
側板6,6、及び上下の端板7,7によりハウジングが
構成され、その中に、第3図に示す偏平な方形の原液室
1が複数個並設され、その余の部分が冷却水により満た
される構造になっている。膜2を透過した蒸気は冷却水
により直ちに冷却されて液化し、冷却水と混合して冷却
水出口から取り出される。
原液室1は、上下両端の膜支持体4a、4bに多孔質膜
2を扁平な筒形に張設した密室である。
下の膜支持体4aには原液導入通路8.8が、上の膜支
持体4bには原液導出通路9.9がそれぞれ設けられて
いる。各通路は表裏両面を貫通するとともに、原液室内
へ開口している。、また、下の膜支持体4aには冷却液
導入通路io、ioが、上の膜支持体4bには冷却液導
入通路1.、!、1)が支持体の真裏両面を貫通してい
る。なお、第1図において原液及び冷却液通路は便宜上
上下に分けて表わしている。
上記した原液室1を複数個並設し、各膜支持体の間及び
両端の膜支持体と側板6.6の間に連結部材12 a・
−=12 a又は12 b−・12 bを介在させてハ
ウジング内に原液室1・−・1を保持している。
下の連結部材1.2 aには冷却液導入通路と原液導入
通路が形成され、上の連結部材12bには冷却液導出通
路と原液導出通路が形成されている。そして、下の膜支
持体4aと下の連結部材12aの連結により貫通形成さ
れた原液及び冷却液の導入通路は原液導入ポート13及
び冷却液導入ポート14に接続され、同様にして上の膜
支持体4bと上の連結部材12bの連結により貫通形成
された原液及び冷却液の1導出通路は原液導出ポート1
5及び冷却液導出ポート16に接続される。
上記した原液室lは通常、冷却液よりも高い圧力を加え
ることにより通路が確保されるが、必要により対向する
膜間にスペーサを入れてもよく、また、相対向する方形
の膜の左右両端に補強材を設は上下の支持体を連結する
構造にしてもよい。
多孔質膜2は高温の原液に対して親和性を有しないこと
、例えば原液が水溶液の場合であれば疎水性であること
が必要であり、更に、原液は透過させないが、その蒸気
は透過させる性質を有することが必要である。従うてこ
のような疎水性多孔質膜は、通常0.05〜50p m
、好ましくは0.1〜10μm程度の微孔を有し、かつ
、多孔度が50%以上であることが好ましい、また膜厚
は特に制限されないが、通常1〜300μm、好ましく
は5〜100μm程度である。従って、原液が水溶液の
場合、ポリテトラフルオロエチレン樹脂のようなフッ素
系樹脂からなる多孔質膜が耐熱性と疎水性を共にする点
から特に好ましく用いられる。しかし、例えばポリスル
ホンやセルロース樹脂のような親水性樹脂からなる多孔
質膜でも表面にフッ素系樹脂やシリコーン樹脂等の澄水
性の樹脂を被覆して疎水性の多孔質膜表面を付与すると
きは、これら樹脂膜も使用することができる。
なお膜厚が50μm以下の時には織布などで裏打ちをし
た方が膜の取り扱いが容易になるので好ましい。冷却水
が通る空間にも通路を確保するため、必要により適宜形
状、構造のスペーサ部材を設けることができる。
本発明品を使用するときは、透過液の必要グレード以上
の液を冷却液に用いる。原液から発生した蒸気は、多孔
質膜を拡散し、冷却液に接して液化するから、冷却液導
出ポートから導出された冷却液の一部を透過液として取
り出して使用に供する。例えば海水の淡水化の場合、当
初の冷却水として井戸水を用い、原液である海水から透
過分離された淡水が冷却水に加わって淡水量が増大して
ゆく。
第4図に本発明の他の実施例の断面図を示し、第5図に
第4図のA−A断面図を示す。
直方形のハウジング20内に複数個の袋状原液室21・
−・21が間隙を隔てて配設されている。この原液室2
1は下辺には例えば3個の連結管22−・−・22を有
し、上辺にも例えば3個の連結管23−・−23を有し
、その余の部分は多孔質膜24により扁平な袋状に形成
されている。連結管22及び23は、例えば内端部にお
ねじが刻設され、内部に貫通孔を有する部材であって、
原液室上辺又は下辺の孔に挿入したのち、パツキン25
を挟んでナツト26により固着され、その後、多孔質膜
24が接着により袋状に閉じられる。ハウジング20の
下方には原液分配室27が設けられ上方には原液回収室
28が設けられている。そして、すべての原液室21−
・21の下辺の連結管22の外端はすべて原液分配室2
7に連通し、上辺の連結管23の外端はすべて原液回収
室2日に連通している。
原液分配室27には1本の原液導入口29が、原液回収
室28には1本の原液取出口30が設けられている。ハ
ンジング20の左右両辺、すなわち、原液室と原液室の
間隙部がなす面と交差する辺には、冷却液分配室31及
び冷却液回収室32が設けられ、その境界をなすハウジ
ン夢の壁面には多数の貫通孔33−33及び34−・−
34が穿設されている。冷却液分配室31には冷却液導
入口35が、冷却液回収室32には冷却液取出口36が
それぞれ設けられている。
この装置を用いるときは、予め加熱された原液が導入口
29.原液分配室27を通って各原液室21・−21の
下方から上方へ流され、その際、原液の蒸気が多孔質膜
を透過してハウジング内の冷却液に接触し、液化する。
残余の原液は原液回収室28に回収され取出口30から
外部へ取り出される。一方、冷却液は導入口352貫通
孔33−33を通ってハウジング内へ供給され、原液室
21−21の間隙を通り抜け、貫通孔34−34 、冷
却液回収室32.冷却液取出口36を経て外部へ導出さ
れる。
この実施例において、原液室21−・・21は同一構造
のものを用いてよいが、上下両辺の連結管22・−22
及び23・−・23の取付位置を変化させてもよい。第
6図にその場合のハウジング上辺の平面図を示す。連結
管の取付位置に3種類があり、それを順次配列すること
により連結管の接続位置を分配させることができ、連結
管の重なり合いを避けることができて原液室をより密に
ハウジング内へ配設することができる。また、原液分配
室及び原液回収室の連結管支持板の強度が向上する。
第7図に本発明の更に他の実施例を示す。これと第4図
に示した実施例との相違点は、ハづジング20の右左両
側に冷却液分配室31及び冷却液回収室32を設ける代
りに、たれをハウジングの上下両側に設けたことである
。すなわち、ハ台ジング20と原液分配室27の間に冷
却液分配室37が設けられ、ハウジング20と原液回収
室28の間に冷却液回収室38が設けられている。従っ
て、原液室21内を流れる原液流路方向と、原液室の間
隙を流れる冷却液流路方向は平行になる。また、導入側
の連結管39は、冷却液分配室37を通り越して原液分
配管27に連結し、導出側の連結管40は冷却液回収室
38を通り越して原液回収室28に連通している。
上記した連結管を用いる実施例において、連結管22及
び23の材質は原液の性状及び運転温度を考慮して決め
られるが、通常は塩化ビニール等のプラスチック材料、
又はステンレス鋼などの不錆金属材料が用いられる。ま
た、パツキン25の材質は、ニトリルブタジェンゴム、
スチレン−ブタジェンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴ
ム、天然ゴム、ブチルゴム等のシール状に富む高分子材
料から選択して用いられる。また、ナツト26に代えて
接着剤を用いてもよい。
第8図に本発明の更に他の実施例を示す0袋状の原液室
41−・・41の両端開口部が左右の支持板42.43
により支持され、その支持板の外側に原液分配室44及
び原液回収室45が形成されている。原液室が並設され
ているハウジングの下方には仕切板46.47等により
冷却液導入路が形成され、また、ハウジングの上方には
仕切板48゜49等により冷却液導出路が形成されてい
る。原液は、原液人口51から導入され原液室41内を
並列に水平方向に流れ、原液出口52から取り出される
。冷却液は、冷却液人口53から導入され、原液室周辺
を下から上へ貫流して冷却液出口54から取り出される
。冷却液通路を確保するため、原液室41−・41の両
側にスペーサ55が設けられている。
上記したいずれの実施例においても、原液導入口と原液
取出口を取り替えて実施することができ、同様に、冷却
液導入口と冷却液取出口を取り替えて実施することがで
きる。更に、特殊な使用方法として、原液室に冷却液を
流し、原液室外のハウジング内に原液を流しても使用す
ることができる。
〈発明の効果〉 本発明によれば、ハウジング内に原液室を浮島のように
並設し、その周囲をすべて冷却液通路に利用する構造で
あるため、冷却液通路を確保するためのシール部材等が
不要となり、これらシール部材を締め付ける機構も不要
となり、構造が筒素化された。また、直方体形ハウジン
グ内に方形の膜を多数枚高密度に配設することが可能と
なり、しかも膜と冷媒との距離が零に短縮されたので、
透過蒸気のフラフクスが増大し、大容量の装置を小型軽
量に製作することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の縦断面図、 第2図はその実施例の横断面図、 第3図はその実施例の原液室1を示す斜視図の部分切欠
図である。 第4図は本発明の他の実施例を示す縦断面図、第5図は
第4図実施例のA−A断面図、第6図は第4図のB−B
断面図、 第7図は本発明のさらに他の実施例を示す縦断面図であ
る。 第8図は本発明のさらに他の実施例を示す斜視図の部分
切欠図である。 1−  原液室 2−・・多孔質膜 3・・−・・冷却液通路 4a、4b・・−・膜支持体 5・−・ハウジングの側板 6・・−・ハウジングの側板 7−・・ハウジングの端板 20・−・−・ハウジング 21・−・原液室 22.23・−・連結管 27・−・原液分配室 28・−・原液回収室 31・−・冷却液分配室 32・・−冷却液回収室 37・−・冷却液分配室 3日・−・・冷却液回収室 39.40・−・連結管

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水密構造のハウジング内に、扁平形をなし少くと
    も表裏両面に多孔質膜が張設され、且つ、相対向する両
    辺に原液導入通路と原液導出通路が形成されてその余の
    部分が袋状を形成している原液室の複数個を並設し、上
    記ハウジング内の上記複数個の原液室をのぞく空間部に
    冷却液を流すよう構成されたサーモパーベーパレーショ
    ン装置。
  2. (2)原液室の相対向する両辺に膜支持部材を有し、そ
    の膜支持部材に原液通路が形成されていることを特徴と
    する、特許請求の範囲第1項記載のサーモパーベーパレ
    ーション装置。
  3. (3)原液室の相対向する両辺に1個ないし複数個の連
    結管を接続し、複数個の原液室の一辺に設けられた連結
    管の外端を原液分配室に接続し、複数個の原液室の他辺
    に設けられた連結管の外端を原液回収室に接続したこと
    を特徴とする、特許請求の範囲第1項記載のサーモパー
    ベーパレーション装置。
JP17642886A 1986-03-31 1986-07-25 サ−モパ−ベ−パレ−シヨン装置 Pending JPS6312307A (ja)

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JP61-76266 1986-03-31
JP7626686 1986-03-31

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JPS6312307A true JPS6312307A (ja) 1988-01-19

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ID=13600423

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JP17642886A Pending JPS6312307A (ja) 1986-03-31 1986-07-25 サ−モパ−ベ−パレ−シヨン装置

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JP (1) JPS6312307A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008023013A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Katsushika:Kk 化粧料塗布具

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008023013A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Katsushika:Kk 化粧料塗布具

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