JPS637801B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、溶媒が引火性の有機溶媒である溶液
を分離処理するための管式膜分離装置の改良に関
し、具体的には、帯電に付随する事故を確実に排
除できるものである。 溶液から溶媒又は溶質を分離するのに、逆浸透
分離、限界過、或いはミクロ過等を利用する
ことが公知であり、その代表的な装置として管式
膜分離装置が知られている。 この管式膜分離装置は、多孔（穿孔も含む）支
持管の内面に管状の透過膜（逆浸透分離膜、限界
過膜又はミクロ過膜）を設けた分離管を筒状
ケース内に収納した構成である。而して、処理す
べき溶液、すなわち、原液が分離管内に加圧下で
送入され、この原液中の溶媒が分離管の透過膜を
透過し、その透過液が多孔支持管の孔を経てケー
ス内に集水され、ケースの透過液出口より取出さ
れる。他方、溶媒の分離により濃縮された原液
は、分離管出口より排出されていく。 上記において溶液が不導電性である場合、溶液
中の分子相互の摩擦、溶液と管内面との摩擦のた
めに、静電気の発生がある。特に、過の場合
は、過膜と、この膜を通過する溶媒分子との激
しい摩擦のために、静電気の発生は回避できな
い。 この静電気の発生のもとでは、その静電気に対
する回路的条件いかんによつては、帯電が余儀な
くされ、放電火花の発生が懸念される。而るに、
上記溶液の溶媒が引火性の有機溶媒である場合
は、上記放電火花により爆発又は火災事故が惹起
されるに至る危険性が充分にある。 従来、管式膜分離装置は、比較的に良導電性で
ある水を溶媒とする溶液の分離に用いられてお
り、上記帯電現象に伴う問題は認識されていな
い。 しかしながら、ベンゼン等の引火性溶媒を多量
に含む原液、例えば、ペンキ、インクの溶液、そ
の他、ゴム、プラスチツク塗料の溶液を処理する
場合は、上記した通り、帯電現象が原因で爆発、
火災事故が誘発される危険性は充分に考えられ、
その対策が必要である。 そこで、本発明者等は管式膜分離装置を対象と
して帯電防止に関し種々実験を行つたところ、分
離管の多孔支持管に導電性（ステンレス）のもの
を使用しこれを接地しても過液には相当の電荷
の帯電があることを知り、過液の帯電防止には
ケース等を導電性にし接地する必要があることを
知つた。 これらの事実を裏付ける実験例は次の通りであ
る。 実験例 Ａ 透過液にポリイミド系合成高分子膜を使用し、
多孔支持管、ステーボルト、スペーサ並びにケー
スに全てSUSを使用し（ステーボルトとスペー
サとは溶接により一体化した）、ステーボルトを
接地した管式膜分離装置によつて流動パラフイン
（松村石油株製スモイル流動パラフインＰ−55、
固有電気抵抗；１×10¹⁵cm−Ω、引火点；164℃、
比重；0.832、粘度9.5cst）を表に示す流量並びに
圧力（モジユール入口の流量、圧力）で処理し、
ケース内に透過した液を絶縁チユーブを介して
液タンク（大地とは絶縁架台により絶縁）に導
き、液タンク内の液量が30になつたとき
に、その液面静電電位を集電電位測定器（春日電
機株製KS−325）で測定した。その測定結果は表
１の通りであつた。 実験例 Ｂ 上記実験例に対し、ケースに塩化ビニルカバー
を用いた以外、実験例Ａと同じとした（従つて、
多孔支持管、スペーサ、ステーボルトが接地であ
り、ケースは非接地の状態である）。液タンク
の液面静電電位の測定結果は表１の通りであつ
た。

【表】

【表】 上記実験例Ｂから明らかなように、多孔支持管
を接地しても、分離管を透過してくる過液は相
当量の電荷を帯電しており、この電荷の除去には
実験例Ａから明らかなようにスペーサ、ケースを
導電性とし、ケースを多孔支持管と同じく接地電
位にすることが有効である。 このように本発明者等は、管式膜分離装置にお
ける過液の帯電対策には、分離管の多孔支持管
のみならず、スペーサ、ケースを導電性としこれ
らを接地することが有効であることを知つた。 ところで、管式膜分離装置においては、過室
内の過液の液面が頻繁に動揺し、その結果、
過液で覆われていた部分が急に空気に曝されるこ
とが頻繁に繰り返えされる。而るに、過液で覆
われている部分が帯電しても、この帯電部分が
過液で覆われている以上、放電の発生はないが、
この部分が急に空気に曝されると放電発生の危険
性がある。而して、管式膜分離装置におけるヘツ
ドと分離管との間をシールするパツキング、ヘツ
ドとケースとの間をシールするパツキングは、ま
さに上記の条件に該当しており、上記のように、
多孔支持管、スペーサ、ケースを導電性とし、か
つ接地しただけでは、完全な帯電対策を期し難
い。 本発明に係る溶液分離装置は、上記考察に基づ
き発明されたものであり、多孔支持管の内面に管
状透過膜を設けた分離管の両端のそれぞれにパツ
キングを介してヘツドを取付け、両ヘツド間にケ
ースを装着し、ケースと各ヘツドとの間にはパツ
キングを介在させ、ヘツド間を金属製ステーボル
トで締結し、ケース内には分離管並びにステーボ
ルトを挿通支持せるスペーサを設けてなる管式膜
分離装置において、上記の多孔支持管、ヘツド、
ケース、スペーサ並びに両パツキングを導電性に
し、これらを接地するための接地線を設けたこと
を特徴とする構成である。 以下、図面により本発明を説明する。 第１図において、１，１…は分離管であり、導
電性の多孔支持管１１、例えば穿孔金属管
（SUS）内に管状の透過膜１２を設けた構成であ
る。これら分離管の端部には、第２図に示すよう
に導電性のゴムパツキング２が装着され、このパ
ツキング２には、パツキング２の脱出を防止する
ための金属製アダプター３が嵌入されている。 ４，４は導電性の両端ヘツドであり、Ｕ形通路
４１，…を有し、分離管１，１…がこれらヘツド
４，４により、ジグザグ通路を構成するように連
通されている。これらの導電性ヘツドは、導電性
プラスチツク（カーボン又は金属粉を充填剤とし
て使用）からモールド成形することができる。各
ヘツド４と各分離管端部１０との間のシール性は
ゴムパツキングのリング状突部２１によつて保障
されている。 ５は両ヘツド４，４間に導電性パツキング６を
介して装置された導電性の筒状ケース、例えば金
属ケース（SUS）であり、透過液出口５１を備
えている。７は両ヘツド４，４を緊結せるステー
ボルト（SUS）である。 ８，…は導電性のスペーサ、例えば金属製
（SUS）のスペーサであり、分離管１，１…が挿
通され、ケース５の内面に充分な接触面積で接触
されている。 ９は接地線を示し、ケース５がこの接地線によ
り接地されている。 上記において、分離管１，１…における導電性
多孔支持管１１、ステーボルト７等は導電性スペ
ーサ８，８…により、導電性ケース５と電気的に
連通されているから、ケース５の接地により、導
電性多孔支持管１１，…、ステーボルト７も実質
的に接地状態とされている。 従つて、分離管１，１…からケース内に透過し
てくる過液が帯電していても、多孔支持管１
１，…→スペーサ８→ケース５→大地の経路並び
に多孔支持管１１，…→スペーサ８→ステーボル
ト７→ヘツド４→ケース５→大地の経路で電荷を
逃がし得る。 第１図において、９１はステーボルト７のナツ
ト７１に接続された接地線を示している。この接
地線９１は省略することも可能である。又、スペ
ーサ８，…は全て導電性とする必要はなく、少な
くとも一箇のスペーサを導電性とすれば充分であ
る。 第１図において、９０は、接地線９のケース５
に対する着脱を容易にするように設けられたプラ
グである。このプラグ９０は省略することもで
き、ケース５に接地線９を直接、鑞接することも
可能である。 本発明において、多孔支持管、スペーサ、ケー
ス等の導電性部材の材質としては、ステンレス鋼
（SUS）、鋳鉄（FC）、炭素鋼（SC）、青銅
（BC）、アルミニウム（Al）等の金属材料の他、
炭素繊維、及び金属繊維で強化したプラスチツ
ク、炭素及び金属類の導電性粉末を充填剤とした
導電性プラスチツク等も使用できる。 又、ヘツダーには第３図に示すように、金属製
のＵベンド管ｂ，ｂ…をプラスチツク４′でモー
ルドしたものを使用することもでき、この場合、
Ｕベンド管ｂ，ｂ…は、前述のナツト（第１図の
７１）に接続されるポンド線ｗ，…でボンデング
することが望ましい。 第４図は本発明に係る分離装置を使用した分離
システムを示している。 第４図において、Ａは本発明に係る分離装置
を、Ｂは被処理液貯槽（SUS製）を、Ｃは透過
液貯槽（SUS槽）をそれぞれ示している。P₁は
原液送り配管（SUS製）であり、液送ポンプＰ、
アキユムレーターac、圧力計ｇ等が挿入されて
いる。P₂は濃縮液戻し配管（SUS製）であり、
流量計ｆ、熱交換器Ｅ等が挿入されている。Ｌは
接地線を示し、被処理液貯槽Ｂ、配管P₁，P₂…、
ポンプＰ、分離装置Ａのケース並びに透過液貯槽
Ｃがそれぞれ、ボンデング線ｗ，…により接地線
Ｌにボンデングされている。 本発明に係る溶液分離装置においては、上述し
た通り、多孔支持管、スペーサ、ステーボルト、
ヘツダー、ケースをすべて導電性とし、これらを
接地電位としてあり、過液の帯電電荷を確実に
除去できることは勿論、分離管とヘツドとの間を
シールするパツキング並びにヘツドとケースとの
間をシールするパツキングも導電性にしたから、
これらパツキングが過液に接して過液の電荷
がパツキングに移動しても、この電荷はパツキン
グに帯電し得ず（従来の通常のパツキングにおい
ては、絶縁性のために帯電が生じる）、従つて、
液面の変動により今まで液面下にあつたパツ
キング部分が空気に接しても、放電のおそれは全
くない（帯電しているパツキング部分が空気に接
触すると放電のおそれがある）。従つて、溶液処
理時での帯電を確実に防止できるから、引火性の
溶液であつても、帯電々荷の放電に伴う爆発、火
災事故の危険性を完全に排除して、安全に処理す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る溶液分離装置を示す説明
図、第２図は第１図における点線枠内を示す拡大
縦断面図、第３図は本発明において使用するヘツ
ドの別例を示す縦断面図、第４図は本発明装置を
使用した溶液分離システムを示す説明図である。 図において、１，１…は分離管、１１は導電性
の多孔支持管、１２は管状透過膜、５は導電性ケ
ース、８，…は導電性スペーサ、９は接地線であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多孔支持管の内面に管状透過膜を設けた分離
   管の両端のそれぞれにパツキングを介してヘツド
   を取付け、両ヘツド間にケースを装着し、ケース
   と各ヘツドとの間にはパツキングを介在させ、ヘ
   ツド間を金属製ステーボルトで締結し、ケース内
   には分離管並びにステーボルトを挿通支持せるス
   ペーサを設けてなる管式膜分離装置において、上
   記の多孔支持管、ヘツド、ケース、スペーサ並び
   に両パツキングを導電性にし、これらを接地する
   ための接地線を設けたことを特徴とする溶液分離
   装置。