JPS6382B2

JPS6382B2 -

Info

Publication number: JPS6382B2
Application number: JP465476A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Hashino; Tsugio Konno; Koichi Matsumoto; Shinichi Ookubo; Kaoru Maeda; Giichi Sayanagi
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1975-03-25
Filing date: 1976-01-20
Publication date: 1988-01-05
Also published as: JPS51110482A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、半透過性の壁で構成された、いわゆ
る半透性中空糸膜を用いて組立てられた限外過
装置に関するものである。さらに詳しく本発明の
目的を述べれば、従来目づまりし易く、しかも濃
縮分極を起し易く、したがつて過能力の急速な
低下のため限られた条件の下でしか工業的分離プ
ロセスとして使うことができなかつた限外過プ
ロセスを、新規な方法で逆洗を自動的、定期的に
入れられるようにシステム化し、長期間過能力
の低下のない運転のできる広範な適用分野を持つ
た限外過装置を得ることにある。

従来、限外過装置として、中空糸膜を用いた
中空糸型、パイプ状の多孔質支持体の内面にチユ
ーブ状の膜を張りつけてあるチユーブラー型、平
板膜を平板状多孔質支持体上に張つてあるプレー
ト＆フレーム型、平板膜とスペーサーを巻き紙状
に巻いたスパイラル型、の四種類が知られてい
る。

中空糸型の限外過装置は、単位容積当りの有
効膜面積が大きくとれるのでその将来性は有望と
されているが、まだ工業プロセスとして充分信頼
できるものが完成されておらず、ほとんど使われ
ていない。

ラボスケールの小型装置は市販されているが、
過操作中の目づまり及び濃縮分極のための過
能力低下が大きく、そのために装置の運転を停止
し、洗滌をたびたび行なわなければならず、工業
規模の分離装置としては医薬品の精製などきわめ
て附加価値の高い用途にしか用いられていない。
また、この装置に用いられている中空糸は、機械
的強度がきわめて低く、くり返し逆洗などといつ
た激しい物理的変形をともなう操作を加えること
はできないし、また市販の装置は逆洗のできる構
造に作られてもいない。

チユーブラー型は、現在最も多く工業的規模の
分離プロセスとして使われている。チユーブラー
型の装置は、モジユールの構造が単純なためスラ
ツジを多く含む液体の処理に強く、また高流速で
被処理液を流すことができるため濃縮分極層の厚
さを薄くでき、過能力の低下を防ぎ、長時間比
較的安定に運転を続けることができるなどの特徴
を持つている。しかし、15〜30日に１回運転を止
めて膜面を洗滌する必要があること、膜面で凝固
したり膜を閉塞するような濃縮分極層を形成した
りしないようなきわめて安定な被処理液にしか過
用することができない、などの大きな欠点を持つ
ている。また、チユーブラー型は多孔質パイプの
内面に膜を張りつけた構造をとつているため、逆
圧をかけると膜が支持体よりはがれてしまい、逆
洗をかけることができない。

プレート＆フレーム型は、限外過膜の交換に
要する費用が少ないという特徴を持つが、装置の
主要部分であるフレームが精密工作物であるので
高価であること、膜の張り替えに高度の技術を必
要としかつ作業が煩雑であるなどの欠点を有する
ため、工業的規模のプロセスとしてほとんど使わ
れていない。また、この型も膜は多孔質支持体に
よつて裏側のみしか支持されていないため、逆圧
をかけると膜が破損する。よつて逆洗がかけられ
ない。逆洗がかけられる構造とするために、膜の
両面を多孔質支持体で保持することも考えられる
が、このような構造にしても過を行うさいに膜
表面に被処理液中の被透過物質のきわめて厚い濃
縮分極層ができるため、過操作を行えないこと
は衆知のとうりである。

スパイラル型は、長い袋状の半透膜の内部と一
方の外側に網状のスペーサーを重ね、巻き紙のよ
うに巻き込んだものであり、単位容積中で有効膜
面積を大きく取れる特徴がある。しかし、スペー
サ内にスラツジがたまり易く、スラツジの有る被
処理液には使用できない。また、長期間の使用に
より膜が目づまりしたり滓が層状にたまつたり
した場合、逆洗をかければ袋状の半透膜が端部に
おいて破裂してしまうため、回復の手段がなくな
る。従つて膜表面で凝固したり膜を閉塞するよう
な濃縮分極層を形成したりしないようなきわめて
安定な被処理液にしか適用することができない。

以上述べたように、従来技術にはいづれの型に
も目づまり及び膜表面への滓の沈積をふせぐ適
切な手法がとられていない。従つて安定な長期連
続運転ができず、工業プロセスとして不完全で特
殊分野にしか普及されていない。

本発明はこのような限外過装置の根本的欠点
をシステム的に改良し、長期間連続で安定に運転
のできるしかもコスト的に有利な限外過システ
ムを提供するものである。

すなわちこの発明は、限外過性の壁を持つ多
数本の中空糸がその両端で注型成形材料で整束固
定されかつその端部で開口されたモジユールカー
トリツジが上記整束固定された端部において中空
糸壁をへだてて被処理液室と中空糸膜透過液室が
液密になるように、かつ中空糸壁を通してのみ被
処理液室から中空糸膜透過液室へ透過液が透過す
るようにケーシング内に納められている内圧式モ
ジユールと、中空糸膜透過液を逆洗水としてモジ
ユールの透過液室に送り返すモジユールに連結し
た逆洗ポンプおよび逆洗用透過液貯蔵タンクを有
する逆洗装置と、シーケンス制御装置とからなる
ことを特徴とする限外過装置である。

本願発明のシステムに用いられるモジユール及
びモジユールカートリツジは、内圧式である。

内圧式モジユールは、被処理液を中空糸の内側
に圧入し、内表面で限外過された液を中空糸
外壁より取り出すような構造となつている。その
構造の一例を第１図、第２図に示す。第１図は断
面図であり、１は中空糸束、２は注型成形材料に
よつて整束固定された部分であり、第１図におい
て右側の整束固定部では右端、左側の整束固定部
では左端で中空糸は開口されている。第２図は第
１図のＡ−A′面でのモジユールカートリツジの
断面図である。１３は両固定部に固定された、中
空糸と平行に位置した、中空糸のたわみを防ぐス
テンレス製丸棒などで作られた支持部材である。
中空糸束１、整束固定部分２、支持部材１３の部
分はモジユールカートリツジと呼ばれ、ケーシン
グ本体３に納められておりケーシングキヤツプ４
を取りはずすことにより容易に交換できる構造と
なつている。６はパツキング、５はプラスチツク
スリング、７はバンドカツプリングであり、これ
らのパツキング、リング等によつて被処理液室８
と中空糸膜透過液室９は、中空糸の壁をへだてて
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１０より被処理液室８を介して中空糸
内部に圧入される。中空糸壁を透過する成分の一
部は、中空糸壁を透過して中空糸の外側へ浸み出
し、中空糸膜透過液室９に集められ、透過液取出
口１１より取り出される。一方、中空糸壁を透過
しない成分の濃縮された液は、非透過液濃縮液取
出口１２より取り出される。

モジユールに用いられる限外過膜中空糸は、
中空糸の外部及び内部よりの圧力に対して充分耐
えられる機械的強度を持つていなければならな
い。本願発明の実施例においては、アクリロニト
リルを主成分とする合成高分子より作られた中空
糸が用いられているが、本発明のシステムには、
充分な機械的強度を持つたものであれば、セルロ
ースアセテート、ポリスルホンなど、どんな素材
で作られた中空糸でも用いることができる。

逆洗装置は、逆洗水タンク（透過液貯蔵タン
ク）と、あとで詳しく述べるシーケンス制御装置
により作動する逆洗ポンプを有する。

逆洗水として最も好ましいのは中空糸膜を透過
した水である。したがつて、透過液貯蔵タンク
が逆洗水タンクである。逆洗ポンプはこの逆洗水
タンクから逆洗水をモジユールに向つて圧力する
ものである。

逆洗操作は、定期的かつ自動的に行えるよう設
計されている。すなわち、逆洗ポンプ、供給ポン
プ、自動開閉弁が定期的かつ自動的にON−OFF
して、供給ポンプを停止するか、または逆洗ポン
プ稼働時に供給ポンプを稼働したままで放圧弁を
開けるか、または供給ポンプを稼働したまま放圧
弁を閉じ過以上の圧力をかけるかして逆洗操作
が行われる。

制御回路の例を第３図によつて説明する。

第３図において、S₁はメインスイツチ、P₁は
供給ポンプ、V₁は電磁弁、P₂は逆洗ポンプ、T₁
は過時間を設定するタイムスイツチ、T₁はそ
の接点、T₂は逆洗時間を設定するタイムスイツ
チ、T₂はその接点である。X₁はリレースイツチ
でありX₁はその接点である。X₁はX₁の非通電時
にONとなり、通電するとOFFとなる機構になつ
ている。X₂もリレースイツチであり、x₂はその
接点である。x₂は、X₂に通電するとONとなり、
非通電時はOFFとなつている。次にこの制御回
路の作用機構について説明する。図面において、
各接点に記入されたON、OFFは、上段が過
時、下段が逆洗時の状態を示す。まずメインスイ
ツチS₁をONにすると、供給ポンプP₁が作動し、
電磁弁V₁は通電時閉となり、過が行われる。
同時に過用タイマー（タイムスイツチ）に通電
され、タイマーT₁は設定された過時間（例え
ば実施例１の場合は30分）に向つて回転を始め
る。設定された過時間に達すると、タイムスイ
ツチ作用が働き、接点t₁はONとなる。t₁がONと
なると逆洗用タイマーT₂に通電され、t₂はONと
なり、リレースイツチX₂は通電状態となり、そ
の接点x₂はONとなる。x₂が、ONとなると逆洗
ポンプP₂が作動を始め、同時にリレースイツチ
X₁が通電状態となり、x₁がOFFとなり、供給ポ
ンプ及び過用タイマーが非通電状態となり、タ
イマーのタイムスイツチはスタートの位置（時間
ゼロの位置）にもどる。又電磁弁V₁は非通電状
態となり第６図の流路は閉じられる。

逆洗が行われている状態が続き、逆洗用タイマ
ーT₂が設定時間（実施例−１の場合は60秒）に
達すると、t₂がOFFとなり、X₂は非通電状態と
なり、x₂がOFFとなり、逆洗ポンプが停止し、
同時にX₁が非通電状態となり、x₁がONとなり、
供給ポンプ、電磁弁が作動し、同時に、T₁が通
電状態となり、t₁はOFFとなり、T₂が停止し、
タイムスイツチは、スタートの位置にもどる。こ
の一連の操作が、タイマーに設定された時間のく
り返えしで、たとえば実施例−１の場合は、過
30分、逆洗60秒の間隔で自動的に逆洗が行なわれ
る。

この発明の限外過システムのフロー図を第４
図に示す。

第４図は内圧式で逆洗時に供給ポンプが停止す
るタイプのものである。供給ポンプ１４により被
処理液は内圧式モジユール１５に送入される。モ
ジユール内に送入された被処理液は中空糸内部に
導入されそのうち中空糸壁を透過する成分の一部
は中空糸壁を透過し、中空糸の外側へ浸み出し、
透過液出口１６に集められ逆洗用透過液貯蔵タン
ク１７を満したオーバーフローし、透過液取り出
しパイプ１８よりシステム外に取り出される。一
方、中空糸膜の非透過成分濃縮液は背圧弁１９を
通り、非透過成分濃縮液取出しパイプ２０より取
り出される。過圧の設定は圧力調節弁２１によ
つて行なう。1bathの濃縮倍率の設定は背圧弁１
９によつて行なう。逆洗時には供給ポンプ１４が
停止し、電磁弁２２が閉じ逆洗ポンプ２３が作動
し、逆洗用透過液貯蔵タンク１７より逆洗液を点
線の矢印の方向へモジユールに向けて圧入し、中
空糸の外側から内側へ逆洗する。２４は逆止弁で
点線の矢印の方向へのみ流れるような構造になつ
ており、逆洗ポンプ停止時の逆洗ポンプへの空気
の流入を防いでいる。逆洗時に逆洗水は一部圧力
調節弁２１あるいは供給ポンプ１４を通つて被処
理液側にもどり、一部は非透過成分濃縮取出しパ
イプ２０を通つて濃縮液側に混入される。２５は
逆洗圧力を調節するための弁である。第５図は２
６の電磁弁以外はすべて第４図と同じであるが、
このシステムは中空糸内面に沈積する滓がとれ
にくい被処理液に適した内圧式システムである。
２７は原液タンク、２８はシーケンス制御回路、
２９は濃縮液もどり配管である。

最適の逆洗の間隔は、過曲線（透水率と時間
の関係）を測定し、コンピユーターによる図式積
分により過方程式を求めて計算することがで
き、15分ないし２時間に１回程度であり、逆洗時
間は通常１分間行なわれる。

本発明の特徴の一つは透過水で逆洗を行うこと
であり、特に濃縮分極層が凝固し易いラテツクス
では、この発明の方法によらなければ長期間安定
に限外過操作を行なうことはできない。以下に
本発明装置の適用例を具体例を挙げて説明する。

本適用例は、製造工程の関係で目的の濃度が得
られないラテツクス（エマルジヨン）（以下ラテ
ツクスと記されている個所はすべてエマルジヨン
をも含む。ラテツクスとしては、酢酸ビニル、ス
チレン、メチルメタクリレート、メチルアクリレ
ート、ブタジエン、イソプレン、塩化ビニル、塩
化ビニリデンなどの重合体およびそれらの共重合
体がある。）の濃縮方法、あるいは希薄なラテツ
クス廃水の濃縮方法、あるいはラテツクスの仕上
げ工程においてタンク配管等の洗浄水中に含有さ
れるラテツクス成分の濃縮方法、に関するもので
ある。適用例は、熱的、力学的および電気的に過
大な作用をラテツクス自身に作用させる事なくラ
テツクスの濃縮を行うものである。

従来、ラテツクスの濃縮方法として知られてい
るものには遠心分離法、クリーミング法、電気傾
瀉法および蒸発法などが知られているが、いずれ
もラテツクスの安定性、例えば機械的、熱的、電
気的なものを無視した形での運転条件による濃縮
法であり、適用は天然ゴムラテツクス程度に限ら
れ、合成ゴムラテツクスのようなデリケートな性
状を有するものには適していない。通常、機械
的、熱的さらには電気的な負荷をより軽く分画す
る方法としては、過による方法が秀れている
が、ラテツクスは通常0.01〜数μ程度のものであ
り、通常の材による別は不能であり、普通こ
の程度の粒径のものには限外過膜の適用が考え
られる。実際、限外過膜を用いたラテツクスの
濃縮に関する報告もある（Industrial Water
Engineering，1971、June／July，P18〜）。しか
しながら、限外過膜による濃縮操作において
は、膜表面に濃縮分極層といわれる極端にラテツ
クス濃度の高い層が形成され、極端な水量の低
下をきたすが、あるいは膜表面においてラテツク
ス被膜が形成され、エマルジヨンが破かいされ、
ゴムの膜を張りつめたような状態となり、まつた
く過性能を失う。この濃縮分極層を打ち消すた
めの効果的な手段としては、限外過膜面を乱流
状態にすることであるが（たとえば、B.J.
Weirsmanetal，Chemical Engineering
Progrees Smpoocim Series.Vol64、No.90、
P285）、ラテツクスの性状として、乱流状態を形
成し得るような激しい流れの中では極めて不安定
な状態となり、ラテツクスの凝固を招くことにな
る。限外過膜が性能的にはラテツクスを充分に
濃縮し得るものを持ちながら、なお、工業的規模
で長期間安定に運転された例が皆無であるのは、
上記濃縮分極層の問題を解決するにいたらなかつ
たためである。

適用例は逆洗可能な構造を有するモジユールを
使用し、かつラテツクス液中の余剰分散剤の一部
を液として透過させ、分散剤を含有する液に
よる逆洗を定期的に行うことを特徴とするもので
ある。ここで言う分散剤とは、一般に乳化重合に
使用されているアニオン系活性剤、ノニオン系活
性剤、カチオン系活性剤、または、それらの混合
物をいう。

液中の分散剤の濃度は、通常の合成ゴムラテ
ツクス、例えばSBRラテツクス、NBRラテツク
スなどの場合は20〜1000ppm適度の濃度で充分で
ある。限外過膜としては、限界阻子分子量500
〜200000程度のものが使用し得るが、通常のラテ
ツクスの濃縮においては限界阻止分子量が1000〜
40000程度の限外過膜が適当である。また通常
のラテツクスにおいては相当過剰の分散剤が投入
されており、濃縮中に液中に含まれる分散剤濃
度の変化は殆んど見られないが、濃縮用ラテツク
スには通常の必要量の1.2倍以上の分散剤が含ま
れることが水中の分散剤濃度を一定に保つため
の条件である。

分散剤を含む液による定期的な逆洗操作の頻
度は限外過膜表面に生じ得る濃縮分極層の被膜
化を防ぐ程度の頻度で充分であり、具体的頻度は
ラテツクス濃度、ラテツクスの被膜形成能により
影響されるが、最高頻度は過時間10分に対し逆
洗時間0.5分である。

バツチ運転によるラテツクスの濃縮において
は、停止中に高濃度に濃縮されたラテツクスのう
ち限外過膜表面に残つたものが被膜を形成し、
次バツチの濃縮に影響を与えるが、本発明の装置
によれば、被膜形成能を持たないラテツクス濃度
内に限外過膜表面を保つことにより、限外過
性能を維持する。具体的には、次バツチ濃縮用ラ
テツクスにより、限外過膜表面を洗浄、同時に
水による逆洗を行うことにより、限外過膜表
面に生じた濃縮分極層を取り除く事により可能と
なる。

すなわち、本発明による手法は、ラテツクスの
濃縮においては、長期間経済的にバツチ、あるい
は連続濃縮の出来なかつたものを可能にした事に
大きな意味を持つている。さらにはラテツクスに
は熱的、力学的、電気的作用を与えることなく、
即ち、ラテツクスが全く変質することなく濃縮物
として入手し得る。つまり、従来の蒸発法、電気
傾瀉法、遠心法などでは熱による色相の変化、電
荷によるラテツクスの凝集、力学的ストレスによ
るエマルジヨンの破壊などのために合成ゴムラテ
ツクスの濃縮が不可能であつたものが、本発明の
ような独特の方法による限外過膜の使用により
可能となつた訳である。この意義は従来の合成ゴ
ムプラントの収率が90％を越え、残り10％が希薄
排水として留出していたものを回収し、収率を
100％に近いものとし得ること、さらには、ラテ
ツクス廃水処理工程の大幅な簡略、つまり、従来
のような凝集法による大量のスラツジを排出する
ような工程は全く必要としないなど、大きなもの
がある。また、従来重合工程での関係で生産し得
なかつた高濃度ラテツクス、つまりゲル化点寸前
の濃度を有するラテツクスの製造も可能である。

つぎに実施例を示すが、まず実施例で使用した
装置を図面により説明する。

実施例において、比較例で用いられた在来の限
外過装置について詳細に説明する。

チユーブラー型は、市販のＡ社のモジユールを
用いた。膜は、直径2.54cmの多孔質体でできたパ
イプの内側に張られており、材質はセルロースア
セテートである。モジユールの内径は、2.54cm、
長さは130cmであり、有効膜面積は0.1m²である。
このモジユールは前述のように逆洗ができない。
プレート＆フレーム型は市販のＤ社のモジユール
を用いた。これは、透水性の良い厚紙状の板を熱
交換気の羽根のように組み立て、その表面を半透
膜で覆つたもので、このタイプも逆圧がかかると
膜がはがれてしまうので逆洗できない。半透膜の
材質は不明である。モジユールは5.1cm×7.6cm、
長さ31cmの角型であり、有効膜面積は0.18m²であ
る。スパイラル型はＰ社のモジユールが用いられ
た。膜材質はセルロースアセテートであり、直径
９cm、長さ52cm、有効膜面積は2.7m²であつた。
これも逆圧がかかると膜が破れてしまうので逆洗
はかけられない。

実施例１以下に述べるモジユールを有したこの発明の装
置を用い、第６図のフローに従つて、5wt％のス
チレン・ブタジエン（50：50）共重合体ラテツク
ス水溶液を20wt％までバツチ濃縮を行つた。第
６図において３０は濃縮液抜取り口である。

モジユールは第１図に示した内圧式であり、中
空糸としては、アクリロニトリル系ポリマーより
作られた、外径1.3mm、内径0.7mmの中空糸が用い
られた。中空糸の純水の透水率は４m³／m²日atm
であつた（膜面積は外壁面で計算）。これと同様
の中空糸に関しては、特開昭49−90684号公報に
詳細に開示されている。モジユール１本には有効
長850mmの中空糸が2000本納められており、その
有効膜面積は6.0m²である。１バツチ当りの処理
容量は3wt％ラテツクスにして３m³であり、過
時間30分に対して60秒の逆洗時間を設定した。逆
洗液は水を使用、濃縮中におけるラテツクス分
散剤（ソルビタンモノラウリン酸エステルとポリ
オキシエチレンソルビタンモノラウリン酸エステ
ルの１：１の混合系）の水中の濃度は80〜
110ppmであつた。なお、逆洗中、中空糸過表
面における被処理液の強制撹拌は特に行わず、
過中のみ中空糸表面の被処理液の流速を約
1.2m／secとなるよう供給ポンプ容量を設定し
た。本法によつて40回のバツチ処理を行つたが能
力の低下は認められなかつた。１バツチの濃縮に
要した時間は10〜12時間であつた。

実施例２以下に述べるモジユールを有したこの発明の装
置を用い、第６図のフローに従つて3wt％のスチ
レン−ブタジエン（50：50）共重合体ラテツクス
水溶液を20wt％までバツチ濃縮を行つた。３０
は濃縮液抜取り口である。モジユールは第１図に
示した内圧式であり、中空糸としてはアクリロニ
トリル系ポリマーより作られた、外径３mm、内径
２mmの中空糸が用いられた。この中空糸の純水の
透水率は3.0m³／m³日atmであつた（膜面積は外
壁面で計算）。これと同種の中空糸に関しては、
特開昭49−90684号公報に詳細に開示されている。
モジユール１本には有効長850mmの中空糸が600本
納められており、その有効膜面積は4.2m³である。
１バツチ当りの処理容量は3wt％ラテツクスにし
て３m³であり、過時間20分に対して45秒の逆洗
時間を設定した。逆洗液は水を使用、濃縮中に
おけるラテツクス分散剤（ソルビタンモノラウリ
ン酸エステルとポリオキシエチレンソルビタンモ
ノラウリン酸エステルの１：１の混合系）の水
中の濃度は7.5〜110ppmであつた。なお逆洗中、
中空糸過表面における被処理液の強制撹拌は特
に行わず、過中のみ中空糸表面の被処理液の流
速を0.7〜1m／secとなるよう供給ポンプ容量を
設定した。本法によるモジユールの使用可能回数
は50回であつた。１バツチの濃縮に費した時間は
13〜15時間であつた。

実施例３第７図のフローに従い、実施例２と同じモジユ
ールを用いた3.0m³／日の処理能力を有するこの
発明の装置により、3wt％の酢酸ビニルエマルジ
ヨンを濃縮系内で20wt％まで濃縮し、この濃縮
された液を連続的に系外に取り出す操作を行つ
た。３１は循環ポンプである。濃縮中、モジユー
ル内の被処理液の流速は0.7m／secとし、逆洗は
過30分に対し１分の頻度とした。逆洗水は水
を使用、逆洗水中に含まれる分罪剤（ポリオキシ
エチレンソルビタンモノラウリン酸エステル）は
100ppmであつた。本法に用いたモジユールは、
連続稼動で80日間使用することができた。

比較例１逆洗水に脱イオン水を使用する装置を用い、他
の条件は実施例２と同一にしてバツチ濃縮を行つ
たところ、モジユールの中空糸束内部にラテツク
スが凝集した皮膜が形成され、わずか６バツチで
使用できなくなつてしまつた。濃縮に要した時間
は第１バツチは15時間であつたものが第６バツチ
では32時間もかかつた。

比較例２逆洗水に脱イオン水を使用する装置を用い、他
の条件は実施例３と同一にして連続濃縮を行つた
ところ、比較例１と同様に中空糸束内部にラテツ
クス皮膜が形成され、わずか133時間で使用不能
となつてしまつた。

比較例３チユーブラー型モジユールの設置された、第８
図で示されるＡ社のシステムを用い、実施例２と
同じラテツクス水溶液を濃縮した。第８図におい
て、原液タンク２７より供給ポンプ１４によつて
ラテツクス溶液はモジユール３２に送り込まれ
る。１９は背圧弁であり、モジユール３２により
濃縮された溶液は２９の濃縮液もどり配管を通つ
て原液タンク２７にもどる。一方、モジユール３
２内で膜を透過した水を主成分とする透明な液
は、モジユールの膜の支持体である多孔質パイプ
を浸み出して過液受け３３に集められ、過液
排出配管３４より系外に排出される。30の３％
ラテツクス水溶液を20％まで濃縮したところ、得
られたラテツクス濃縮液には多量の凝集物が混つ
ておりラテツクスとして再利用できなかつた。濃
縮に要した時間は約20時間であつた。しかも、２
バツチ目の濃縮操作を行つたところ、同じく20％
まで濃縮するのに約２倍の40時間かかり、しかも
得られた濃縮液のラテツクス水溶液には第一バツ
チよりもさらに多くの凝集物が混入していた。

比較例４プレート＆フレーム型のモジユールの設置され
た第９図で示されるＤ社のシステムを用い、実施
例２と同じく3wt％のスチレン−ブタジエン
（50：50）共重合体ラテツクスの水溶液を濃縮し
た。第９図において被濃縮液は、原液タンク２７
より供給ポンプ１４にてモジユール３５に送入さ
れる。このモジユール内を通過するさい、透過成
分の一部は膜を透過し、水排出配管３４より系
外に取り出される。一方濃縮された原液は背圧弁
１９を通り、濃縮液もどり配管２９を通つて原液
タンク２７にもどる。80のラテツクス水溶液を
20％まで濃縮したところ、１バツチ目には28時間
を要した。しかも得られた20％のラテツクス水溶
液中には多量の凝集物が混入しており、再利用に
耐える品質のものではなかつた。しかも２バツチ
目の濃縮操作を行つたところ、同じく20％まで濃
縮するのに約50時間を要し、しかも濃縮液には第
１バツチよりさらに多くの凝集物が混入してい
た。

比較例５スパイラル型のモジユールの設置されたＰ社の
システム（フロー図は第９図と同じ）で、比較例
４と同じく3wt％のラテツクス大溶液の濃縮操作
を行つたところ、運転開始後約２時間でモジユー
ルの被濃縮液（原液）の流路が閉塞し、濃縮操作
を続行できなくなつたのでテストを中止した。

【図面の簡単な説明】

第１図は内圧式モジユールの内部構造図、第２
図は第１図のＡ−A′面におけるモジユールカー
トリツジの断面模式図である。第３図はシステム
の制御回路図である。第４図、第５図は本発明の
システムの例を示すフロー図である。第６図、第
７図は、それぞれ実施例１、実施例２に用いた内
圧式システムのフロー図である。第８図、第９図
は従来の装置を用いたシステムのフロー図であ
る。１……中空糸束、２……整束固定部、３……ケ
ーシング本体、４……ケーシングキヤツプ、８…
…被処理液室、９……中空糸膜透過液室、１０…
…被処理液入口、１１……透過液取出口、１２…
…非透過成分濃縮液取出口、１３……支持部材、
１４……供給ポンプ、１７……逆洗用透過液貯蔵
タンク、２２，２６……電磁弁、２３……逆洗ポ
ンプ、１５……内圧式モジユール、２８……シー
ケンス制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】

１限外濾過性の壁を持つ多数本の中空糸がその
両端で注型成形材料で整束固定されかつその端部
で開口されたモジユールカートリツジが上記整束
固定された端部において中空糸壁をへだてて被処
理液室と中空糸膜透過液室が液密になるように、
かつ中空糸壁を通してのみ被処理液室から中空糸
膜透過液室へ透過液が透過するようにケーシング
内に納められている内圧式モジユールと、中空糸
膜透過液を逆洗水としてモジユールの透過液室に
送り返すモジユールに連結した逆洗ポンプおよび
逆洗用透過液貯蔵タンクを有する逆洗装置と、シ
ーケンス制御装置とからなることを特徴とする限
外濾過装置。