JPS6316001A - 溶剤の脱水処理法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溶剤−水混合液（以下、溶剤水溶液という）よ
り水を除去する方法の改良に関する。

〔従来の技術〕

溶剤水溶液の脱水処理法としては、第２図に示すような
蒸留法がよく知られている。第２図において、１は処理
しようとする溶剤水溶液（以下、原液と称す）であり、
これを蒸発器２へ送り、ボイラ蒸気３で加熱して、蒸発
させることによって、原液１中の不純物（固形物、高沸
点物質等）を分離する。蒸発した水蒸気と溶剤蒸気の混
合蒸気１１（以下、単に混合蒸気と呼ぶ）は、蒸留塔５
に入り、リボイラ６により塔底より加熱されるととくよ
り、溶剤と水に分離され、溶剤が水より高い沸点の場合
には回収溶剤１０は塔底より流出する。分離水９は、塔
頂より留出し、コンデンサ７で凝縮された後、排出され
る。

なお第２図において、４は蒸気ドレン、８は冷却水、１
２は還流を示している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

（１）　　蒸留操作では、分離性能を維持するためＫ。

ある量（分離水の流量に対して、一般的に３〜１０倍程
度）以上の還流を行う必要があり、単なる蒸発操作に比
べて、多量の熱エネルギを必要とする。

（２）特に、溶剤成分よりも水の方が沸点が低い場合に
は、塔頂から水を取り出す必要があり、水の蒸発潜熱が
溶剤のそれに比べて、３倍以上であるため、熱エネルギ
の消費量は、多大なものとなる。

本発明は、上記従来技術の有する欠点を解消しうる溶剤
水溶液の脱水処理法を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は溶剤水溶液を蒸発器で蒸発させて混合蒸気とし
、これをガス分離膜で水蒸気を選択的に分離して混合蒸
気を濃縮した後、蒸留により完全脱水することを特徴と
する溶剤水溶液の脱水処理法である。

本発明の具体的な操作の概要は以下の通りである。

溶剤水溶液から溶剤を分離回収するに際し、蒸留塔の手
前に、蒸発器とガス分離膜を設け、蒸発器で溶剤水溶液
を蒸発させると共に、液中の固体物を分離し、溶剤蒸気
は、その後ガス分離膜で、水蒸気を選択的にある程度分
離させる。

ガス分離膜による溶剤成分の濃縮の程度は、溶剤水溶液
中の溶剤成分が３〜５倍濃縮される程度で、かつ透過水
中に溶剤成分がほとんど含まれない程度とし、この透過
水は系外放出する。

次いでこの濃縮溶剤水溶液を蒸留塔に導き、こ＼で完全
に脱水する。

〔作用〕

蒸留操作の前にガス分離膜を設けて、蒸留で、高精度の
脱水を行う前に、大まかな予備脱水を行うことにより、
蒸留法のみで脱水処理を行う場合に比べて、ランニング
コストの低減が図れる。

本発明方法は、ジメチルホルムアミド水溶液、ジオキサ
ン水溶液等のように沸点が水よシ高い溶剤水溶液、イソ
プロピルアルコール水１１、エタノール水溶液等のよう
に沸点が水より低い溶剤水溶液のいずれの溶剤水溶液に
も適用しうる。

前者の場合には、蒸留塔の塔頂より水あるいは、水と溶
剤の混合物（水と溶剤に共沸混合物が存在する場合）を
取シ出す必要があり、蒸留塔の手前でガス分離膜モジュ
ールを設置し、水蒸気を選択的に分離することにより蒸
留塔の設備費及びエネルギー節減を特に有効に図ること
ができる。

又、後者の場合には、ガス分離膜モジュールにより、水
蒸気を選択的に分離し、蒸留塔へ送る混合蒸気の溶剤濃
度を高くすることにより、蒸留塔の処理負荷の低減が図
れるため、多少、エネルギの節減になる。

以下、本発明の一実施態様を第１図によって詳述する。

原液１は、蒸発器２に送られ、蒸発して、固形分が分離
された後ガス分離膜モジュール１７に入る。

この膜（セラばツクス系、ガラス系または耐熱性高分子
系多孔質膜）の透過側は真空ポンプ１５により減圧（一
般的には数ｍＨｆ−２００鳩Ｈｐ）下に保持されており
、混合蒸気の内、水蒸気１３が選択的に膜を透過し、コ
ンデンサ７で凝縮された後、透過水１４は系外へ放出さ
れる。

一方、濃縮され九混合蒸気は、蒸留塔５へ送られ、溶剤
が水より高い沸点の場合には分離水は塔頂から、溶剤は
塔底よシ回収される。

なお第１図において１６はペントガスを示しておシ第２
図と同一のものは同一符号をっけ説明を省略している。

実施例 溶剤水溶液として１００℃のイソプロピルアルコール１
５％、水８５％よシなる原液を使用し、ガス分離膜モジ
ュールの分離膜としてシリカ・アルばナゲル膜を使用し
、ガス分離膜モジュールの真空ポンプの吸込圧力１８　
ｍＨｔに設定したところ、第１表のような結果が得られ
た。

第　　１　　表 この出口ガスを蒸留塔のフィードガスとして使用した結
果、第２表の結果が得られた。

第　　２　　表 〔発明の効果〕 水よりも沸点が高い溶剤（たとえばジメチルホルムアミ
ド）の水溶液の脱水処理に発明の方法を使用することに
より、蒸留のみの場合に比べてボイラ蒸気の使用量を約
ににすることが可能である。

また水よシも沸点が低い溶剤（たとえばイソプロピルア
ルコール）の水溶液の脱水処理に発明の方法を使用する
ことにより、蒸留のみの場合に比べて熱エネルギは約１
０〜１５％程度節約できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例としての脱水処理法のフロ
ー図、第２図は従来の蒸留法によるフロー図である。 復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　− 復代理人　　安　西　篤　夫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶剤水溶液を蒸発器で蒸発させて混合蒸気とし、これを
   ガス分離膜で水蒸気を選択的に分離して混合蒸気を濃縮
   した後、蒸留により完全脱水することを特徴とする溶剤
   水溶液の脱水処理法。