JPS6359723B2 - - Google Patents

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JPS6359723B2
JPS6359723B2 JP58176812A JP17681283A JPS6359723B2 JP S6359723 B2 JPS6359723 B2 JP S6359723B2 JP 58176812 A JP58176812 A JP 58176812A JP 17681283 A JP17681283 A JP 17681283A JP S6359723 B2 JPS6359723 B2 JP S6359723B2
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hollow fiber
liquid
opening
fiber cartridge
housing
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は中空糸を用いたインライン型の流体の
分離装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an in-line fluid separation device using hollow fibers.

(従来の技術) 従来より一端を閉口し、他端を開口した多数の
中空糸の開口端を接着剤で集束固定した中空糸カ
ートリツジを用いた流体の分離装置が知られてい
る(特開昭50−149587号など)。しかしながら、
このような流体分離装置は被処理液の入口と透過
液の出口が筐体とヘツダー室を有する蓋体にそれ
ぞれ設けられているため、一度装置の入口と出口
をパイピングして装置を固定すると中空糸カート
リツジの取り替えが困難である。上記欠点を解消
するため本出願人は実開昭56−73501号に、中空
糸の一端が閉口し、他端が開口し、かつ該開口端
部が接着剤で集束固定された中空糸カートリツジ
を収容する、被処理液の入口および透過液の出口
を有する筐体と、ヘツダー室を有する蓋体を備え
た流体分離装置を提案した。かかる装置は被処理
液の入口と透過液の出口とをいづれも筐体に設け
ているので、装置をパイピングした後でもヘツダ
ー室を有する蓋体を取り外すと中空糸カートリツ
ジを筐体の上部に抜き出すことができる。
(Prior Art) A fluid separation device is known that uses a hollow fiber cartridge in which the open ends of a large number of hollow fibers, one end of which is closed and the other end of which is open, are bundled and fixed with adhesive. 50-149587 etc.). however,
In such a fluid separation device, the inlet for the liquid to be treated and the outlet for the permeated liquid are provided in the housing and the lid, which has a header chamber. It is difficult to replace the thread cartridge. In order to eliminate the above-mentioned drawbacks, the present applicant proposed a hollow fiber cartridge in Utility Model Application No. 56-73501, in which one end of the hollow fiber is closed and the other end is open, and the open end is bundled and fixed with adhesive. We have proposed a fluid separation device that includes a housing having an inlet for a liquid to be treated and an outlet for a permeated liquid, and a lid having a header chamber. In such a device, the inlet for the liquid to be treated and the outlet for the permeate are both provided in the housing, so even after piping the device, if the lid with the header chamber is removed, the hollow fiber cartridge can be pulled out to the top of the housing. be able to.

(発明が解決しようとする課題) 上記装置では中空糸カートリツジを上部に抜き
出すために装置の上部にカートリツジを取り出す
だけの空間を設ける必要がある。しかしこのよう
な空間を設けることは狭い現場では実際上困難で
ある。またケーク等の付着したカートリツジを取
り出すと透過液側が汚染され、装置の周辺も汚染
されるという問題があつた。
(Problems to be Solved by the Invention) In the above-mentioned apparatus, in order to extract the hollow fiber cartridge to the upper part, it is necessary to provide a space in the upper part of the apparatus for extracting the cartridge. However, it is practically difficult to provide such a space in a narrow site. Further, when a cartridge with cake or the like attached thereto is removed, the permeate side is contaminated, and the vicinity of the apparatus is also contaminated.

(課題を解決するための手段) 本発明者らは上述の問題点を解消した装置を提
供するため鋭意検討した結果本発明に到達したも
のである。すなわち本発明は中空糸を用いたイン
ライン型の流体の分離装置であつた、先端が封止
された多数の中空糸の他端を各中空糸が開口する
ように接着剤で集束固定された中空糸カートリツ
ジと、上記中空糸カートリツジが収納され、かつ
上部に中空糸カートリツジの集束固定部を支持す
るフランジを有する円筒状の筐体と、側壁の対称
位置に被処理液入口と透過液出口を有し、かつ底
壁の中心に該透過液出口と連通する第1の開口及
び該第1の開口と離間して該被処理液入口と連通
する第2の開口を設けた蓋体を具備し、上記中空
糸カートリツジの集束固定部を蓋体の底壁に設け
られた第1の開口に挿入し、かつ該筐体の上端開
口を蓋体に液密に取着するとともに、上記中空糸
カートリツジの集束固定部を円筒状筐体の上部に
設けられたフランジと係合させて、該集束固定部
を蓋体に設けられた第1の開口に液密に装着した
ことを特徴とする流体の分離装置である。
(Means for Solving the Problems) The present inventors have arrived at the present invention as a result of intensive studies to provide a device that solves the above-mentioned problems. That is, the present invention is an in-line type fluid separation device using hollow fibers, in which a plurality of hollow fibers whose tips are sealed and the other ends of the hollow fibers are fixed together with adhesive so that each hollow fiber is open at the other end. A thread cartridge, a cylindrical casing in which the hollow fiber cartridge is housed and having a flange on the upper part that supports a convergence fixing part of the hollow fiber cartridge, and a to-be-treated liquid inlet and a permeated liquid outlet at symmetrical positions on the side wall. and a lid body provided with a first opening communicating with the permeated liquid outlet at the center of the bottom wall, and a second opening spaced apart from the first opening and communicating with the treated liquid inlet, The focusing fixing part of the hollow fiber cartridge is inserted into the first opening provided in the bottom wall of the lid, and the upper end opening of the housing is liquid-tightly attached to the lid. Fluid separation, characterized in that the focusing fixing part is engaged with a flange provided on the top of a cylindrical casing, and the focusing fixing part is fluid-tightly attached to a first opening provided in a lid body. It is a device.

(作 用) 本発明では被処理液入口と透過液出口を蓋体に
設け、かつ被処理液入口と透過液出口を対称装置
(インライン)に設けたことにある。かかる構成
により、ラインへの装置の取り付けが容易で、ま
た中空糸カートリツジを交換する際には筐体と中
空糸カートリツジを同じ方向に着脱するため、着
脱時のスペースが僅かでよいうえ、中空糸カート
リツジの交換時に透過液側が汚染され難いという
優れた効果を有している。さらに被処理液入口と
透過液出口が一直線上(インライン)に設けられ
ているため装置の配置やパイピングが容易であ
る。
(Function) In the present invention, the inlet of the liquid to be treated and the outlet of the permeated liquid are provided in the lid, and the inlet of the liquid to be treated and the permeated liquid outlet are provided in a symmetrical device (in-line). With this configuration, it is easy to attach the device to the line, and when replacing the hollow fiber cartridge, the housing and the hollow fiber cartridge are attached and detached in the same direction, so only a small amount of space is required when attaching and detaching, and the hollow fiber cartridge This has the excellent effect that the permeate side is less likely to be contaminated when replacing the cartridge. Furthermore, since the inlet of the liquid to be treated and the outlet of the permeated liquid are provided in a straight line (in-line), arrangement and piping of the apparatus are easy.

(実施例) 次に本発明の流体の分離装置の一実施例を図面
にて説明する。第1図に示すように本発明装置は
中空糸カートリツジ3と該カートリツジを収容す
る筐体1及び筐体を取着する蓋体2で構成されて
いる。
(Embodiment) Next, an embodiment of the fluid separation device of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the apparatus of the present invention comprises a hollow fiber cartridge 3, a casing 1 for housing the cartridge, and a lid 2 for attaching the casing.

中空糸カートリツジとしては、例えば第4図に
示すように各中空糸4の上端が開口するよう接着
剤で集束固定し、下端開口を接着剤で閉塞した中
空糸カートリツジ、第5図に示すように中空糸4
の下端をループ状に形成した中空糸カートリツ
ジ、この場合下端のループをリング状に配列する
と中空糸束の内側に空洞ができ過効率が向上す
る利点がある。第6図に示すように下端開口を閉
塞した中空糸4をプラスチツクや金属からなる自
立性の網状あるいは多孔状の筒体6内に収容した
中空糸カートリツジ、あるいは第7図に示すよう
に下端開口を閉塞した中空糸4をセラミツクや樹
脂製の1次過用の多孔質保護筒8内に収容した
中空糸カートリツジなどがある。上記中空糸カー
トリツジ3をOリングでシールする場合には中空
糸の集束固定部5にOリングを装着する環状溝
(図示せず)を形成する必要がある。シールを確
実にするためこの環状溝は複数、通常2ケ設ける
ことが好ましい。平パツキンでシールする場合に
は上記環状溝は不要である。
Examples of the hollow fiber cartridge include, for example, a hollow fiber cartridge in which each hollow fiber 4 is bundled and fixed with an adhesive so that the upper end thereof is open, as shown in FIG. 4, and the lower end opening is closed with an adhesive, as shown in FIG. Hollow fiber 4
A hollow fiber cartridge whose lower end is formed into a loop shape, in this case, arranging the lower end loops in a ring shape has the advantage of creating a cavity inside the hollow fiber bundle and improving overefficiency. As shown in FIG. 6, the hollow fiber cartridge 4 with its lower end opening closed is housed in a self-supporting net-like or porous cylinder 6 made of plastic or metal, or as shown in FIG. 7, the lower end is opened. There is a hollow fiber cartridge in which a hollow fiber 4 with a closed hole is accommodated in a porous protection tube 8 made of ceramic or resin for primary passage. When sealing the hollow fiber cartridge 3 with an O-ring, it is necessary to form an annular groove (not shown) in which the O-ring is attached to the hollow fiber convergence fixing part 5. In order to ensure a reliable seal, it is preferable to provide a plurality of annular grooves, usually two. In the case of sealing with a flat packing, the above-mentioned annular groove is not necessary.

上部に開口を有する円筒状筐体1は、その上部
内部に中空糸カートリツジ3の集束固定部5を支
持するフランジ11が設けられている。該フラン
ジには被処理液が通過する複数の孔、あるいは切
り欠き12が穿設されている。上記筐体内に第4
図、第5図、第6図あるいは第7図に示す中空糸
カートリツジが収納され、その集束固定部5が筐
体の上部に設けたフランジ11で支持されてい
る。
A cylindrical casing 1 having an opening at the top is provided with a flange 11 inside the top thereof to support the convergence fixing part 5 of the hollow fiber cartridge 3. The flange is provided with a plurality of holes or notches 12 through which the liquid to be treated passes. 4th in the above case
The hollow fiber cartridge shown in FIG. 5, FIG. 6, or FIG. 7 is accommodated, and its convergence fixing part 5 is supported by a flange 11 provided at the upper part of the housing.

一方筐体1の開口に液密に装着される蓋体2
は、その底壁の中心に透過液出口13に連通する
第1の開口が設けられている。また該第1の開口
に離間して被処理液入口14に連通する第2の開
口が設けられている。上記透過液出口13と被処
理液入口14に連通する第1及び第2の開口は蓋
体内で90゜流路を変えて同一直線上(インライン)
に開口しており、それぞれ透過液導出管(図示せ
ず)と被処理液導入管(図示せず)に接続され
る。上記透過液出口13に連通する第1の開口に
は中空糸カートリツジ3が、その集束固定部5に
開口する中空糸4の内側と連通するよう、パツキ
ン15を介して液密に取着されている。17は筐
体1と筐体2をパツキン18を介して液密に連結
するバンドカツプリングである。これらのパツキ
ン15,18によつて被処理液室19と透過液室
20は中空糸の壁膜をへだてて液密構造となつて
いる。すなわち被処理液は被処理液入口14より
中空糸3の外側の被処理液室19に入る。中空糸
壁膜を透過した透過液は中空糸内側の通路を通り
透過液室20に集められて透過液出口13より取
り出される。一方中空糸膜壁を透過しない成分は
筐体1の下部排出口21より適宜取り出される。
中空糸が劣化したり、目詰りしたときにはまず筐
体内の被処理液を排出口21より抜き取つた後、
バンドカツプリング17を蓋体2から取り外して
蓋体2と筐体1を分離する。そして中空糸カート
リツジ3を筐体から抜き取る。その後新しい中空
糸カートリツジを蓋体2に設けられた第1の開口
に挿入した後、筐体1を中空糸カートリツジを介
して蓋体に取着することにより中空糸カートリツ
ジの集束固定部を筐体の上部に設けられたフラン
ジと係合させて集束固定部を第1の開口に液密に
装着することができる。
On the other hand, a lid body 2 is attached to the opening of the housing 1 in a liquid-tight manner.
is provided with a first opening communicating with the permeate outlet 13 at the center of its bottom wall. Further, a second opening is provided spaced apart from the first opening and communicating with the liquid to be treated inlet 14 . The first and second openings communicating with the permeated liquid outlet 13 and the treated liquid inlet 14 are arranged in the same straight line (in-line) with the flow paths changed by 90 degrees inside the lid.
The pipes are open to the permeated liquid outlet pipe (not shown) and are connected to the to-be-treated liquid inlet pipe (not shown), respectively. A hollow fiber cartridge 3 is fluid-tightly attached to the first opening communicating with the permeate outlet 13 via a packing 15 so as to communicate with the inside of the hollow fiber 4 opening in the focusing fixing part 5. There is. A band coupling 17 connects the housing 1 and the housing 2 through a gasket 18 in a liquid-tight manner. These gaskets 15 and 18 make the treated liquid chamber 19 and the permeated liquid chamber 20 have a liquid-tight structure by separating the wall membrane of the hollow fibers. That is, the liquid to be treated enters the liquid to be treated chamber 19 outside the hollow fiber 3 from the liquid to be treated inlet 14 . The permeate that has permeated through the hollow fiber wall membrane passes through a passage inside the hollow fiber, is collected in a permeate chamber 20, and is taken out from a permeate outlet 13. On the other hand, components that do not pass through the hollow fiber membrane wall are appropriately taken out from the lower discharge port 21 of the housing 1.
When the hollow fibers deteriorate or become clogged, the liquid to be treated in the housing is first extracted from the discharge port 21, and then
The band coupling ring 17 is removed from the lid 2 to separate the lid 2 and the casing 1. Then, the hollow fiber cartridge 3 is removed from the housing. After that, a new hollow fiber cartridge is inserted into the first opening provided in the lid body 2, and then the housing 1 is attached to the lid body through the hollow fiber cartridge, so that the focusing fixing part of the hollow fiber cartridge is attached to the housing. The focusing fixing part can be fluid-tightly mounted in the first opening by engaging with a flange provided on the upper part of the focusing fixing part.

上記装置は通常第1図に示すように蓋体が筐体
の上部に配置された状態で使用されるが、装置の
取り付け場所により倒立あるいは水平状態で使用
されることがある。この場合には筐体内の被処理
液の排出口を被処理液配管に設けることが好まし
い。
The above device is normally used with the lid placed on the top of the housing as shown in FIG. 1, but depending on where the device is installed, it may be used in an inverted or horizontal position. In this case, it is preferable to provide a discharge port for the liquid to be treated in the housing in the liquid to be treated pipe.

第2図は中空糸と筐体を一体化したカートリツ
ジの例であり、中空糸の集束固定部5を筐体1の
上部に接着固定している。筐体1の上部側壁には
被処理液を第2の開口から筐体内へ流入させるた
めの複数の開口16が設けられ、かつ該複数の開
口16の下部には蓋体に筐体を取り付けるための
フランジ27が設けられている。被処理液は蓋体
2に設けられた被処理液入口14より導入され、
第2の開口から筐体1の上部側壁に設けられた複
数の開口16より筐体内に入る。この装置では中
空糸が劣化したり、目づまりした場合には筐体1
ごと取り替ることができる。
FIG. 2 shows an example of a cartridge in which a hollow fiber and a casing are integrated, and a hollow fiber convergence fixing part 5 is adhesively fixed to the upper part of the casing 1. The upper side wall of the housing 1 is provided with a plurality of openings 16 for allowing the liquid to be processed to flow into the housing from the second opening, and the lower part of the plurality of openings 16 is provided for attaching the housing to the lid. A flange 27 is provided. The liquid to be treated is introduced from the liquid to be treated inlet 14 provided in the lid body 2,
The second opening enters the housing through a plurality of openings 16 provided in the upper side wall of the housing 1. With this device, if the hollow fibers deteriorate or become clogged, the casing 1
Can be replaced entirely.

第3図は中空糸4と筐体1との一体化カートリ
ツジの他の例であり、筐体1の上端は多数の中空
糸4を集束して接着剤5で固定している。また集
束固定部5の蓋体の底壁に設けた被処理液入口1
4と連通する開口と対応する位置に被処理液を筐
体内に導入する開口28が穿設されている。
FIG. 3 shows another example of an integrated cartridge of hollow fibers 4 and a housing 1, in which a large number of hollow fibers 4 are bundled at the upper end of the housing 1 and fixed with an adhesive 5. In addition, the liquid to be treated inlet 1 provided on the bottom wall of the lid of the focusing fixing part 5
An opening 28 for introducing the liquid to be treated into the housing is provided at a position corresponding to the opening communicating with the opening 4 .

本発明装置に用いる中空糸としてはポリスルホ
ン糸、ポリアクリロニトリル系、酢酸セルロース
などのセルロース系、ポリアミド系、ポリカーボ
ネート系、ポリビニルアルコール系など通常知ら
れている素材を使用することが出来るが、ポリス
ルホン系が耐酸性、耐アルカリ性、耐酸化性など
の耐薬品性が優れているので、酸化剤、酸、アル
カリなどによつて膜を薬洗再生することができ好
ましく使用される。
As the hollow fibers used in the device of the present invention, commonly known materials such as polysulfone fibers, polyacrylonitrile-based materials, cellulose-based materials such as cellulose acetate, polyamide-based materials, polycarbonate-based materials, and polyvinyl alcohol-based materials can be used. Since it has excellent chemical resistance such as acid resistance, alkali resistance, and oxidation resistance, it is preferably used because the membrane can be regenerated by chemical washing with oxidizing agents, acids, alkalis, etc.

また中空糸を集束固定する接着剤としてはポリ
ウレタン系、シリコーン系、エポキシ系などの接
着剤を用いることができる。特に耐熱性と耐薬品
性が要求される用途ではイミダゾール系硬化エポ
キシ樹脂が好ましく用いられる。
Further, as the adhesive for converging and fixing the hollow fibers, a polyurethane-based adhesive, a silicone-based adhesive, an epoxy-based adhesive, or the like can be used. In particular, in applications requiring heat resistance and chemical resistance, imidazole-based cured epoxy resins are preferably used.

上記中空糸カートリツジを収容する筐体や蓋体
は通常アクリル、ポリカーボネート、硬質塩ビ、
ポリスルホンなどの樹脂が用いられるが、中空糸
カートリツジとして耐熱、耐薬品性の優れている
ポリスルホン中空糸を用いて高温の被処理液を処
理する場合には筐体と蓋体は耐熱性、耐薬品性の
優れているポリスルホン樹脂を使用することが好
ましい。もちろんステンレスなどの金属を用いる
ことは構わない。
The housing and lid that house the above hollow fiber cartridge are usually made of acrylic, polycarbonate, hard PVC,
Resins such as polysulfone are used, but when processing high-temperature liquids using polysulfone hollow fibers, which have excellent heat and chemical resistance as hollow fiber cartridges, the housing and lid must be heat and chemical resistant. It is preferable to use polysulfone resin, which has excellent properties. Of course, metal such as stainless steel may be used.

(発明の効果) 本発明によれば中空糸カートリツジを取り替え
たいときは筐体を取り外すことにより容易に取り
替えを行なうことができる。また、その場合、例
え分離装置がパイプで固定されている場合でも被
処理液の入口管および透過液の出口管を取り外す
必要がないので中空糸カートリツジの取り替えは
きわめて容易である。
(Effects of the Invention) According to the present invention, when it is desired to replace the hollow fiber cartridge, it can be easily replaced by removing the housing. Further, in this case, even if the separation device is fixed with a pipe, it is not necessary to remove the inlet pipe for the liquid to be treated and the outlet pipe for the permeated liquid, making it extremely easy to replace the hollow fiber cartridge.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第3図は本発明装置の断面図であり、
第4図〜第7図は中空糸カートリツジの構造説明
図である。 1……筐体、2……蓋体、3……中空糸カート
リツジ。
1 to 3 are cross-sectional views of the device of the present invention,
4 to 7 are structural explanatory diagrams of the hollow fiber cartridge. 1... Housing, 2... Lid body, 3... Hollow fiber cartridge.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 中空糸を用いたインライン型の流体の分離装
置であつて、先端が封止された多数の中空糸の他
端を各中空糸が開口するように接着剤で集束固定
した中空糸カートリツジと、上記中空糸カートリ
ツジが収納され、かつ上部に中空糸カートリツジ
の集束固定部を支持するフランジを有する円筒状
の筐体と、側壁の対称位置に被処理液入口と透過
液出口を有し、かつ底壁の中心に該透過液出口と
連通する第1の開口及び該第1の開口と離間して
該被処理液入口と連通する第2の開口を設けた蓋
体を具備し、上記中空糸カートリツジの集束固定
部を蓋体の底壁に設けられた第1の開口に挿入
し、かつ該筐体の上端開口を蓋体に液密に取着す
るとともに、上記中空糸カートリツジの集束固定
部を円筒状筐体の上部に設けられたフランジと係
合させて、該集束固定部を蓋体に設けられた第1
の開口に液密に装着したことを特徴とする流体の
分離装置。
1. An in-line type fluid separation device using hollow fibers, which includes a hollow fiber cartridge in which a plurality of hollow fibers whose tips are sealed and the other ends of the hollow fibers are bundled and fixed with an adhesive so that each hollow fiber is open; The hollow fiber cartridge is housed in a cylindrical casing having a flange on the upper part that supports the convergence fixing part of the hollow fiber cartridge, and a cylindrical casing having an inlet for the liquid to be treated and an outlet for the permeated liquid at symmetrical positions on the side wall; The hollow fiber cartridge is provided with a lid having a first opening in the center of the wall that communicates with the permeated liquid outlet, and a second opening that is spaced apart from the first opening and communicates with the to-be-treated liquid inlet. The focusing fixing part of the hollow fiber cartridge is inserted into the first opening provided in the bottom wall of the lid body, and the upper end opening of the housing is liquid-tightly attached to the lid body, and the focusing fixing part of the hollow fiber cartridge is The focusing fixing part is engaged with the flange provided on the upper part of the cylindrical housing, and the focusing fixing part is connected to the first part provided on the lid body.
A fluid separation device characterized by being fluid-tightly attached to an opening of a fluid.
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