CN119300906A - 膜分离系统、及膜分离装置的运转方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供可通过使用渗透气化膜的处理得到充分适于再利用的非透过流体的膜分离系统。本发明的膜分离系统100具备膜分离装置10。膜分离装置10具有渗透气化膜11。渗透气化膜11将包含挥发性的有机化合物C和生成该有机化合物C的微生物的发酵液S分离为透过流体和非透过流体。膜分离系统100以使得被供给至膜分离装置10的发酵液S的温度T1(℃)与从膜分离装置10排出的非透过流体的温度T2(℃)之差的绝对值成为低于10℃的方式调节膜分离装置10的温度。

Description

膜分离系统、及膜分离装置的运转方法

技术领域

本发明涉及膜分离系统、及膜分离装置的运转方法。

背景技术

开发了通过利用微生物使葡萄糖等碳源发酵来制造醇等挥发性有机化合物(发酵物)的方法。碳源的发酵例如在水溶液中进行。在该方法中，若水溶液中的发酵物的含有率上升，则有时基于微生物的发酵停止。为了连续地进行基于微生物的发酵物制造，需要从水溶液中分离发酵物。

作为从包含挥发性的有机化合物的水溶液中分离该有机化合物的方法的一例，可举出使用了渗透气化膜的渗透气化法(pervaporation method；全蒸发法)。渗透气化法适于从包含各种物质的水溶液中分离挥发性有机化合物。与蒸馏法相比，渗透气化法还有能够抑制能量的消耗量、二氧化碳的排出量的倾向。通过将进行渗透气化法的膜分离装置和制造发酵物的发酵槽组合，能够连续地制造发酵物。例如，专利文献1公开了将膜分离装置和发酵槽组合的膜分离系统。专利文献1公开了通过使未透过渗透气化膜的发酵液(非透过流体)返回发酵槽，由此对非透过流体进行再利用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4048279号公报

发明内容

发明要解决的课题

使用渗透气化膜将供给液分离为透过流体和非透过流体的情况下，透过流体通常以气体的状态得到。即，在渗透气化法中，通过透过渗透气化膜的供给液的气化，得到气体的透过流体。由于供给液的气化通常需要热能，因此处理后的供给液(非透过流体)中会产生大的温度变化。

作为供给液，在使用包含发酵物和生成发酵物的微生物的发酵液的情况下，存在由于上述温度变化而对发酵液中的微生物施加应力的倾向。由此，在发酵液中，能够生成发酵物的微生物减少，微生物根据情况而发生死亡。若将产生大的温度变化的发酵液(非透过流体)供给至发酵槽，则贮藏于发酵槽的发酵液也产生温度变化，有时该发酵液中的微生物减少。像这样，以往，就通过渗透气化膜处理的发酵液(非透过流体)而言，不能说其是充分适于再利用的。

因此，本发明的目的在于，提供可通过使用渗透气化膜的处理来得到充分适于再利用的非透过流体的膜分离系统。

用于解决课题的手段

本发明提供膜分离系统，其为具备膜分离装置的膜分离系统，其中，

所述膜分离装置具有渗透气化膜，

所述渗透气化膜将包含挥发性的有机化合物、和生成该有机化合物的微生物的发酵液分离为透过流体和非透过流体，

所述膜分离系统以使得被供给至所述膜分离装置的所述发酵液的温度T1(℃)与从所述膜分离装置排出的所述非透过流体的温度T2(℃)之差的绝对值成为低于10℃的方式对所述膜分离装置的温度进行调节。

此外，本发明还提供膜分离装置的运转方法，其为具有渗透气化膜的膜分离装置的运转方法，所述运转方法包括：

供给工序，将包含挥发性的有机化合物和生成该有机化合物的微生物的发酵液供给至所述膜分离装置；和

膜分离工序，通过所述渗透气化膜将所述发酵液分离为透过流体和非透过流体，

其中，在以使得在所述供给工序中被供给的所述发酵液的温度T1(℃)与从所述膜分离装置排出的所述非透过流体的温度T2(℃)之差的绝对值成为低于10℃的方式对所述膜分离装置的温度进行了调节的状态下进行所述膜分离工序。

发明效果

根据本发明，能够提供可通过使用渗透气化膜的处理来得到充分适于再利用的非透过流体的膜分离系统。

附图说明

[图1]是示出实施方式1的膜分离系统的一例的概略构成图。

[图2]是示出膜分离系统所具备的加热部的一例的概略截面图。

[图3]是示出膜分离装置的一例的概略截面图。

[图4]是膜分离装置所具备的渗透气化膜的概略截面图。

[图5]是示意性地示出膜分离装置的另一例的展开立体图。

[图6A]是示出膜分离系统的变形例的概略构成图。

[图6B]是示出膜分离系统的变形例的概略构成图。

[图7]是示出实施方式2的膜分离系统的一例的概略构成图。

具体实施方式

本发明的第1方式的膜分离系统为具备膜分离装置的膜分离系统，其中，

上述膜分离装置具有渗透气化膜，

上述渗透气化膜将包含挥发性的有机化合物、和生成该有机化合物的微生物的发酵液分离为透过流体和非透过流体，

上述膜分离系统以使得被供给至上述膜分离装置的上述发酵液的温度T1(℃)与从上述膜分离装置排出的上述非透过流体的温度T2(℃)之差的绝对值成为低于10℃的方式对上述膜分离装置的温度进行调节。

在本发明的第2方式中，例如，第1方式的膜分离系统以使得上述绝对值成为低于3℃的方式调节上述膜分离装置的温度。

在本发明的第3方式中，例如，在第1或第2方式的膜分离系统中，上述温度T1为30℃～75℃。

在本发明的第4方式中，例如，第1～第3方式中的任一者的膜分离系统还具备对上述膜分离装置进行加热的加热部。

在本发明的第5方式中，例如，在第1～第4方式中的任一者的膜分离系统中，上述透过流体中的上述有机化合物的含有率高于上述发酵液中的上述有机化合物的含有率。

在本发明的第6方式中，例如，在第1～第5方式中的任一者的膜分离系统中，上述有机化合物为醇。

在本发明的第7方式中，例如，第1～第6方式中的任一者的膜分离系统还具备对要向上述膜分离装置供给的上述发酵液进行贮藏的罐。

在本发明的第8方式中，例如，第7方式的膜分离系统还具备与上述膜分离装置连接、且用于从上述膜分离装置排出上述非透过流体的非透过流体排出路径，

上述非透过流体排出路径与上述罐连接。

在本发明的第9方式中，例如，第1～第8方式中的任一者的膜分离系统还具备第2膜分离装置，该第2膜分离装置具有将上述透过流体分离为第2透过流体和第2非透过流体的第2渗透气化膜。

在本发明的第10方式中，例如，在第9方式的膜分离系统中，从上述第2膜分离装置排出的上述第2非透过流体的温度为30℃～75℃。

在本发明的第11方式中，例如，第9或第10方式的膜分离系统还具备：

对要向上述膜分离装置供给的上述发酵液进行贮藏的罐；和

与上述第2膜分离装置连接、且用于从上述第2膜分离装置排出上述第2非透过流体的第2非透过流体排出路径，

上述第2非透过流体排出路径与上述罐连接。

本发明的第12方式的膜分离装置的运转方法为具有渗透气化膜的膜分离装置的运转方法，上述运转方法包括：

供给工序，将包含挥发性的有机化合物和生成该有机化合物的微生物的发酵液供给至上述膜分离装置；和

膜分离工序，通过上述渗透气化膜将上述发酵液分离为透过流体和非透过流体，

其中，在以使得在上述供给工序中被供给的上述发酵液的温度T1(℃)与从上述膜分离装置排出的上述非透过流体的温度T2(℃)之差的绝对值成为低于10℃的方式对上述膜分离装置的温度进行了调节的状态下进行上述膜分离工序。

以下，对本发明的详细内容进行说明，但以下的说明并非旨在将本发明限制于特定的实施方式。

<实施方式1>

如图1所示，实施方式1的膜分离系统100具备膜分离装置10。膜分离装置10具有渗透气化膜、和由该渗透气化膜隔开的供给空间及透过空间。渗透气化膜能够将包含挥发性的有机化合物C和生成该有机化合物C的微生物的发酵液S分离为透过流体和非透过流体。需要说明的是，生成有机化合物C的微生物典型地是菌。

膜分离系统100以使得被供给至膜分离装置10的发酵液S的温度T1(℃)与从膜分离装置10排出的非透过流体的温度T2(℃)之差的绝对值(|T1-T2|)成为低于10℃的方式调节膜分离装置10的温度。

如上所述，膜分离装置10是使用渗透气化膜对发酵液S进行膜分离的装置。典型地，渗透气化膜是使发酵液S中所含的有机化合物C优先透过的膜。因此，通过渗透气化膜分离的透过流体的有机化合物C的含有率高于发酵液S。另一方面，非透过流体的有机化合物C的含有率低于发酵液S。

膜分离系统100还具备对膜分离装置10进行加热的加热部50。加热部50位于膜分离装置10的附近，例如与膜分离装置10直接接触。加热部50可以包围膜分离装置10。也可以是膜分离系统100具备热泵，该热泵所具有的热交换器作为加热部50发挥功能。加热部50也可以构成为利用由膜分离系统100所具备的其他热交换器(例如，配置于后述的透过流体排出路径62的热交换器)得到的热(废热)。需要说明的是，加热部50也可以是电加热器等加热器。

膜分离系统100在具备膜分离装置10的同时还具备罐20。罐20贮藏有应向膜分离装置10供给的发酵液S。罐20可以是用于通过基于微生物的碳源发酵来产生有机化合物C的发酵槽。

膜分离系统100还具备发酵液供给路径60、非透过流体排出路径61及透过流体排出路径62。发酵液供给路径60是在运转时用于从罐20向膜分离装置10供给发酵液S的路径，与罐20的出口21和膜分离装置10的供给空间入口13a连接。在发酵液供给路径60上例如配置有控制发酵液S的流量的泵40。也可以在发酵液供给路径60上配置用于测定向膜分离装置10供给的发酵液S的温度T1的温度传感器(未图示)。温度传感器例如位于泵40与膜分离装置10之间，优选位于膜分离装置10的供给空间入口13a附近。

非透过流体排出路径61是在运转时用于从膜分离装置10排出非透过流体的路径，与膜分离装置10的供给空间出口13b连接。在非透过流体排出路径61上例如配置有控制非透过流体的流量的泵41。需要说明的是，在非透过流体排出路径61上也可以不配置泵41。在非透过流体排出路径61上也可以配置用于测定从膜分离装置10排出的非透过流体的温度T2的温度传感器(未图示)。温度传感器例如位于膜分离装置10与泵41之间，优选位于膜分离装置10的供给空间出口13b附近。

非透过流体排出路径61可以连接于罐20的入口22，并且构成为在运转时将非透过流体送至罐20。即，也可以是下述构成，即，在运转时，非透过流体在罐20中与发酵液S混合，在发酵液供给路径60及非透过流体排出路径61中循环。在将非透过流体向罐20输送的情况下，在罐20内，发酵液S与非透过流体混合，发酵液S中的有机化合物C的含有率降低。在罐20为发酵槽的情况下，通过发酵液S中的有机化合物C的含有率的降低，能够抑制基于微生物的发酵的停止，由此，能够连续地进行发酵物的制造。

透过流体排出路径62是用于在运转时从膜分离装置10排出透过流体的路径，与膜分离装置10的透过空间出口14a连接。在透过流体排出路径62上例如配置有减压装置42。减压装置42能够对膜分离装置10的透过空间内进行减压。减压装置42优选为真空泵等真空装置。真空泵典型地是气体输送式的真空泵，可举出往复运动式的真空泵、旋转式的真空泵等。作为往复运动式的真空泵，可举出隔膜型、摆动活塞型的真空泵。作为旋转式的真空泵，可举出液封泵；油旋转泵(旋转泵)；机械增压泵；罗茨型、爪型、螺杆型、涡轮型、涡旋型等各种干式泵等。作为减压装置42的泵也可以具备用于使转速等变化的可变速机构。可变速机构的例子是对泵的马达进行驱动的逆变器。通过利用可变速机构控制泵的转速等，能够适当地调整膜分离装置10的透过空间的压力。

在透过流体排出路径62中还可以配置用于冷却透过流体的热交换器。通过热交换器，能够使气体的透过流体冷凝。热交换器例如是在防冻液等冷却介质与气体的透过流体之间产生热交换的气-液热交换器。热交换器可以位于膜分离装置10与减压装置42之间(比减压装置42靠上游侧)，也可以位于减压装置42与后述的回收部30之间(比减压装置42靠下游侧)。

膜分离系统100还具备回收部30。回收部30回收从膜分离装置10输送来的透过流体，并例如能够贮藏透过流体。回收部30例如是贮藏透过流体的罐。在回收部30的入口31连接有透过流体排出路径62。

膜分离系统100还可以具备控制膜分离系统100的各部件的控制器45。控制器45例如是包括A/D转换电路、输入输出电路、运算电路、存储装置等的DSP(Digital SignalProcessor；数字信号处理器)。在控制器45中存储有用于适当地运转膜分离系统100的程序。例如，控制器45能够控制加热部50的动作来调节膜分离装置10的温度。

只要没有特别提及，膜分离系统100的各个路径例如由金属制或树脂制的配管构成。

[加热部]

如图2所示，加热部50也可以构成为具有形成有收容空间54的主体部51，向该收容空间54导入用于对膜分离装置10进行加热的热介质55。详细而言，在加热部50中，主体部51包括内壁52及外壁53。在内壁52与外壁53之间形成有收容空间54。内壁52及外壁53各自的形状例如为筒状，也可以为圆筒状。内壁52例如包围膜分离装置10，并且与膜分离装置10直接相接。

在外壁53例如形成有开口部56a和位于比开口部56a靠上方的位置的开口部56b。开口部56a与用于将热介质55向收容空间54供给的热介质供给路径57连接，作为热介质入口发挥功能。开口部56b与用于将热介质55从收容空间54排出的热介质排出路径58连接，作为热介质出口发挥功能。

热介质55通过开口部56a而被导入收容空间54。导入至收容空间54的热介质55经由内壁52而与膜分离装置10进行热交换，对膜分离装置10进行加热。与膜分离装置10进行了热交换的热介质55通过开口部56b而从收容空间54排出。在加热部50中，也可以构成为热介质排出路径58与热介质供给路径57连接，热介质55在热介质供给路径57、收容空间54以及热介质排出路径58中循环。

热介质55典型地是温水。但是，热介质55也可以是蒸气(例如水蒸气)。蒸气可以在周围环境的大气压以上的压力下使用，或者可以在比周围环境的大气压低的压力下使用。本说明书中，有时将在比周围环境的大气压低的压力下使用的蒸气称为真空蒸气。热介质55的温度被设定为使得绝对值|T1-T2|成为低于10℃。热介质55的温度可以与被供给至膜分离装置10的发酵液S的温度T1为相同程度。

需要说明的是，加热部50并不限定于图2所示的加热部。加热部50也可以是以被覆膜分离装置10的方式配置的加热器(特别是电加热器)。

[膜分离装置]

如图3所示，膜分离装置10具备渗透气化膜11及罐12。罐12具有第1室13及第2室14。第1室13作为供发酵液S被供给的供给空间发挥作用。第2室14作为供透过流体80被供给的透过空间发挥功能。透过流体80通过发酵液S透过渗透气化膜11而得到。

渗透气化膜11配置在罐12的内部。在罐12的内部，渗透气化膜11将第1室13和第2室14隔开。渗透气化膜11从罐12的1对壁面中的一方延伸至另一方。

第1室13具有供给空间入口13a及供给空间出口13b。第2室14具有透过空间出口14a。供给空间入口13a是用于向供给空间(第1室13)供给发酵液S的开口。透过空间出口14a是用于将透过流体80从透过空间(第2室14)排出的开口。供给空间出口13b是用于将未透过渗透气化膜11的发酵液S(非透过流体81)从供给空间(第1室13)排出的开口。供给空间入口13a、供给空间出口13b及透过空间出口14a分别形成于例如罐12的壁面。

膜分离装置10适用于流通式(连续式)的膜分离方法。但是，膜分离装置10也可以用于分批式的膜分离方法。

(渗透气化膜)

如上所述，典型地，渗透气化膜11为使发酵液S中含有的有机化合物C优先透过的膜(分离膜)。渗透气化膜11例如通过渗透气化法而产生包含有机化合物C的、气体的透过流体80。

如图4所示，渗透气化膜11例如具备分离功能层1及支承分离功能层1的多孔性支承体2。渗透气化膜11可以进一步具备保护分离功能层1的保护层(未图示)。分离功能层1例如与多孔性支承体2直接相接。对于渗透气化膜11而言，例如其分离功能层侧的主面11a露出于第1室13，其多孔性支承体侧的主面11b露出于第2室14。

(分离功能层)

典型地，分离功能层1是能够使发酵液S中所含的有机化合物C优先透过的层。分离功能层1例如包含疏水性材料。本说明书中，“疏水性材料”例如是指在由该材料构成的试验片的表面滴加10μL的水滴(温度25℃)的情况下，水的静态接触角超过90°的材料。需要说明的是，水的静态接触角可使用市售的接触角计进行测定。

作为疏水性材料，例如可举出具有硅氧烷键(Si-O-Si键)的化合物、烯烃系聚合物、油、氟系化合物等。分离功能层1优选包含具有硅氧烷键的化合物作为疏水性材料。具有硅氧烷键的化合物典型而言为有机硅系聚合物。有机硅系聚合物在25℃下可以为固体，也可以为液体。作为有机硅系聚合物的具体例，可举出聚二甲基硅氧烷(PDMS)等。作为烯烃系聚合物的具体例，可举出聚乙烯、聚丙烯等。作为油，例如可举出液体石蜡等烃系油。作为氟系化合物，可举出聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)等。疏水性材料可以单独使用或组合2种以上使用。

分离功能层1可以包含疏水性材料作为主成分，也可以实质上仅由疏水性材料构成。“主成分”是指分离功能层1中以重量比计含有最多的成分。

分离功能层1可以包含：包含疏水性材料的基质、和分散于基质中的填料。填料被包埋于基质。在基质内，可以是所有填料彼此间隔开，也可以是部分聚集。

填料例如包含沸石、二氧化硅、膨润土等无机材料。填料中所含的沸石优选为二氧化硅相对氧化铝的比率高的高硅沸石。高硅沸石由于耐水解性优异，因此适于分离发酵液S的用途。作为高硅沸石，可以使用东曹公司制的HSZ(注册商标)、联合昭和公司制的HiSiv(注册商标)、联合昭和公司制的USKY及中村超硬公司制的Zeoal(注册商标)等。

填料可以包含金属有机结构体(Metal-Organic-Framework：MOF)。金属有机结构体也被称为多孔性配位高分子(Porous Coordination Polymer：PCP)。金属有机结构体优选是疏水性的。金属有机结构体包含例如金属离子及有机配体。作为金属离子，可举出Zn离子等。有机配体例如包含芳香环。作为有机配体中所含的芳香环，可举出咪唑环等。作为有机配体，可举出2-甲基咪唑等。作为金属有机结构体的具体例，可举出ZIF-8等。

填料的形状例如为粒子状。在本说明书中，“粒子状”包含球状、椭圆体状、鳞片状及纤维状。填料的平均粒径没有特别限定，例如为50μm以下，优选为20μm以下，更优选为10μm以下。填料的平均粒径的下限值例如为0.01μm。填料的平均粒径例如可以通过以下方法来确定。首先，用透射电子显微镜观察分离功能层1的截面。在得到的电子显微镜图像中，通过图像处理算出特定填料的面积。将具有与计算出的面积相同面积的圆的直径视为该特定填料的粒径(粒子的直径)。分别算出任意个数(至少50个)的填料的粒径，将算出值的平均值视为填料的平均粒径。

分离功能层1中的填料的含有率例如为10wt％以上，优选为30wt％以上，更优选为40wt％以上。分离功能层1中的填料的含有率的上限值没有特别限定，例如为70wt％。分离功能层1中的基质的含有率没有特别限定，例如为30wt％～90wt％。

分离功能层1的厚度例如为200μm以下，优选为100μm以下，更优选为80μm以下。分离功能层1的厚度可以为1.0μm以上，也可以为10μm以上，还可以为30μm以上。

分离功能层1可以具有平均孔径小于0.01μm的微孔结构，也可以是表面不具有孔的致密层。

(多孔性支承体)

作为多孔性支承体2，例如可举出：无纺布；多孔质聚四氟乙烯；芳香族聚酰胺纤维；多孔质金属；烧结金属；多孔质陶瓷；多孔质聚酯；多孔质尼龙；活化碳纤维；胶乳；有机硅；有机硅橡胶；包含选自由聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚醚醚酮、聚丙烯腈、聚酰亚胺及聚苯醚中的至少1者的透过性(多孔质)聚合物；具有连续气泡或独立气泡的金属发泡体；具有连续气泡或独立气泡的聚合物发泡体；二氧化硅；多孔质玻璃；网筛，等等。多孔性支承体2可以是将这些中的2种以上组合而得到的。

多孔性支承体2具有例如0.01～0.4μm的平均孔径。多孔性支承体2的厚度没有特别限定，例如为10μm以上，优选为50μm以上，更优选为100μm以上。多孔性支承体2的厚度例如为300μm以下，优选为200μm以下。

(保护层)

保护层例如被覆分离功能层1的表面。作为保护层的材料，没有特别限定，例如可举出有机硅树脂。保护层的材料也可以与分离功能层1的基质的材料相同。保护层的厚度没有特别限定，例如为0.5μm以上，优选为1μm以上，更优选为5μm以上，进一步优选为10μm以上。保护层的厚度例如为100μm以下，优选为50μm以下，更优选为30μm以下。

(渗透气化膜的制作方法)

渗透气化膜11例如可以通过在多孔性支承体2上形成分离功能层1来制作。详细而言，首先，制备包含分离功能层1的材料的涂布液。涂布液可以包含填料以及用于使填料分散于涂布液中的分散剂。在涂布液包含具有硅氧烷键的化合物的情况下，涂布液也可以进一步包含用于使该化合物固化的催化剂。接着，通过将涂布液涂布在多孔性支承体2上而得到涂布膜。通过使涂布膜干燥，形成分离功能层1。

[膜分离系统的运转]

膜分离系统100(及膜分离装置10)的运转方法例如包括：将发酵液S供给至膜分离装置10的供给工序；和通过渗透气化膜11将发酵液S分离为透过流体80和非透过流体81的膜分离工序。在供给工序中，如图3所示，通过供给空间入口13a将发酵液S供给至膜分离装置10的第1室13。由此，能够使发酵液S与渗透气化膜11的一个面(例如，主面11a)接触。

如上所述，发酵液S包含挥发性的有机化合物C和生成该有机化合物C的微生物。发酵液S例如除了有机化合物C及微生物以外还包含水。发酵液S典型地为包含有机化合物C及微生物的水溶液。

发酵液S中所含的有机化合物C只要具有挥发性即可，没有特别限定。本说明书中，“具有挥发性的有机化合物”是指大气压下(101.325kPa)的沸点为20℃～260℃、优选为50℃～260℃的有机化合物。需要说明的是，有机化合物C例如在水溶液中的浓度高的情况下产生包含水作为主成分的水相、和有机化合物C的含有率高于该水相的有机相。

有机化合物C的碳原子数没有特别限定，例如为10以下，也可以为8以下、6以下，进而也可以为4以下。有机化合物C的碳原子数的下限值可以为1，也可以为2。有机化合物C例如具有羟基、羰基、醚基、酯基等包含氧原子的官能团。在有机化合物C中，包含氧原子的官能团的数量典型地为1个。

作为有机化合物C，例如可举出醇、酮、酯等，优选为醇。在有机化合物C为醇的情况下，有机化合物C容易与水相溶，体系内的环境不易产生偏差。醇可以是仅由烷基及羟基构成的烷基醇，也可以是包含芳基及羟基的芳基醇。烷基醇可以是直链状、支链状、环状中的任意。作为烷基醇，例如可举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、正戊醇等，优选为正丁醇。正丁醇是在水溶液中的含有率为8wt％左右以上时使水溶液生成2个相(水相及有机相)的化合物。因此，在有机化合物C为正丁醇的情况下，例如，通过将透过流体中的有机化合物C的含有率调整为8wt％左右以上，能够在液化后的透过流体中产生水相及有机相。在这种情况下，通过将水相及有机相分离，可容易地纯化透过流体。作为芳基醇，例如可举出苯酚等。

酮可以是仅由烷基及羰基构成的二烷基酮。作为二烷基酮，可举出甲乙酮(MEK)、丙酮等。

酯可以是仅由烷基及酯基构成的脂肪酸烷基酯。作为脂肪酸烷基酯，可举出乙酸乙酯等。

需要说明的是，有机化合物C并不限定于上述化合物。有机化合物C也可以是苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃。

发酵液S可以包含1种有机化合物C，也可以包含2种以上的有机化合物C。发酵液S中的有机化合物C的含有率例如为50wt％以下，也可以为30wt％以下、10wt％以下、5wt％以下、2wt％以下，进而可以为1wt％以下。有机化合物C的含有率的下限值没有特别限定，例如为0.01wt％。

有机化合物C是微生物使碳源发酵而生成的发酵物，优选为微生物生成的醇(生物醇)。

发酵液S除了水、有机化合物C及微生物以外，也可以还包含碳源、氮源、无机离子等其他成分。作为碳源，可举出淀粉等多糖类、葡萄糖等单糖类。

发酵液S向膜分离装置10的供给量没有特别限定，根据膜分离装置10的处理能力而定。

供给至膜分离装置10的发酵液S可以预先加热，也可以不加热。供给至膜分离装置10的发酵液S的温度T1例如为罐20中的发酵液S的温度T3以上。罐20为发酵槽的情况下，温度T3设定为促进基于微生物的有机化合物C生成的温度(发酵温度)。温度T3例如为15℃～40℃，优选为30℃～40℃。温度T1例如低于发酵液S中的微生物死亡的温度T4。即，温度T1、T3及T4例如满足T4>T1≥T3的关系。供给至膜分离装置10的发酵液S的温度T1例如为15℃～75℃，可以为30℃～75℃，也可以为30℃～50℃。

膜分离工序通过以下方法进行。首先，在使发酵液S与渗透气化膜11的一个面接触的状态下，将与渗透气化膜11的另一个面(例如，主面11b)邻接的空间减压。详细地说，通过透过空间出口14a对第2室14内进行减压。第2室14内的减压例如可以通过减压装置42进行。第2室14的压力例如为50kPa以下，也可以为20kPa以下、10kPa以下、5kPa以下、3kPa以下，进而也可以为2kPa以下。另外，在本说明书中，只要没有特别说明，“压力”是指绝对压力。

通过将第2室14内减压，能够在渗透气化膜11的另一面侧得到有机化合物C的含有率高的透过流体80。换言之，透过流体80被供给至第2室14。在第2室14内，透过流体80典型地是气体。透过流体80通过透过空间出口14a被排出至膜分离装置10的外部。

另一方面，发酵液S中的有机化合物C的含有率从第1室13的供给空间入口13a朝向供给空间出口13b逐渐降低。在第1室13中处理了的发酵液S(非透过流体81)通过供给空间出口13b而被排出至膜分离装置10的外部。非透过流体81典型地是液体。

膜分离装置10的渗透气化膜11能够使发酵液S中所含的有机化合物C优先透过。因此，与供给至膜分离装置10的发酵液S相比，通过膜分离装置10的运转而得到的透过流体80中的有机化合物C的含有率高。透过流体80中的有机化合物C的含有率(wt％)相对发酵液S中的有机化合物C的含有率(wt％)之比没有特别限定。

如上所述，在膜分离工序中，膜分离系统100以使得被供给至膜分离装置10的发酵液S的温度T1(℃)与从膜分离装置10排出的非透过流体81的温度T2(℃)之差的绝对值(|T1-T2|)成为低于10℃的方式调节膜分离装置10的温度。换言之，以通过渗透气化膜11处理了的发酵液S(非透过流体81)中不产生大的温度变化的方式实施膜分离工序。膜分离装置10的温度例如可以通过利用加热部50对膜分离装置10进行加热来调节。

在膜分离工序中，在上述绝对值|T1-T2|低于10℃、发酵液S的温度变化受到抑制的情况下，能够抑制在发酵液S中能够生成发酵物的微生物的减少。在温度T1为微生物的发酵温度左右的情况下，即使将抑制了温度变化的发酵液S(非透过流体81)供给至作为发酵槽的罐20中，贮藏在罐20中的发酵液S的温度也几乎没有变化，因此也能够抑制该发酵液S中的微生物的减少。像这样，本实施方式的膜分离系统100中，通过使用渗透气化膜11的处理(膜分离工序)，能够得到充分适于再利用的非透过流体81。在本实施方式的膜分离系统100中，例如，在将发酵液S供给至膜分离装置10前，不需要预先除去发酵液S中含有的微生物，不需要具备用于预先除去微生物的前处理装置(例如过滤装置)。

上述绝对值|T1-T2|优选低于8℃，可以低于5℃、低于3℃，进一步可以低于2℃。绝对值|T1-T2|可以实质上为0℃。从膜分离装置10排出的非透过流体81的温度T2可以高于向膜分离装置10供给的发酵液S的温度T1，也可以低于温度T1。温度T2例如为15℃～75℃，可以为30℃～75℃，也可以为30℃～50℃。温度T2相对温度T1的比率T2/T1没有特别限定。

对于膜分离装置10，上述的膜分离工序能够通过使透过空间的压力上升而停止。在停止膜分离工序后，可以用公知的方法清洗膜分离装置10的渗透气化膜11。渗透气化膜11的清洗可以定期或在任意的时机进行。

根据本实施方式的运转方法，例如，能够制造有机化合物C的含有率高的透过流体80。换言之，通过本实施方式的运转方法，能够以透过流体80的形式制造有机化合物C。

从本发明的另一个侧面来看，本发明提供有机化合物C的制造方法，其包括：

供给工序，将包含挥发性的有机化合物C、和生成该有机化合物C的微生物的发酵液S供给至具有渗透气化膜11的膜分离装置10；

膜分离工序，通过渗透气化膜11将发酵液S分离为透过流体80和非透过流体81；和

回收透过流体80的回收工序；

其中，在以使得在供给工序中被供给的发酵液S的温度T1(℃)与从膜分离装置10排出的非透过流体81的温度T2(℃)之差的绝对值成为低于10℃的方式对膜分离装置10的温度进行了调节的状态下进行膜分离工序，

透过流体80中的有机化合物C的含有率高于发酵液S中的有机化合物C的含有率。

[膜分离装置的变形例]

膜分离装置10也可以是螺旋型的膜元件、中空纤维膜元件、层叠有多个渗透气化膜的盘管型的膜元件、板框型的膜元件等。图5示出螺旋型的膜元件。图5的膜分离装置15具备中心管16及层叠体17。层叠体17包含渗透气化膜11。

中心管16具有圆筒形状。在中心管16的表面形成有用于使透过流体80流入中心管16的内部的多个孔或狭缝。作为中心管16的材料，例如可举出丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(ABS树脂)、聚苯醚树脂(PPE树脂)、聚砜树脂(PSF树脂)等树脂；不锈钢、钛等金属。中心管16的内径例如在20～100mm的范围内。

层叠体17除了渗透气化膜11以外还包含供给侧流路材料18及透过侧流路材料19。层叠体17卷绕在中心管16的周围。膜分离装置15还可以具备外装材料(未图示)。

作为供给侧流路材料18及透过侧流路材料19，可使用例如由聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)或乙烯-氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)形成的树脂制的网、机织物或针织物。

在膜分离装置15中，例如可通过以下方法运转。首先，向卷绕的层叠体17的一端供给发酵液S。对中心管16的内部空间进行减压。由此，透过层叠体17的渗透气化膜11的透过流体80向中心管16的内部移动。透过流体80通过中心管16并排出至外部。在膜分离装置15中处理了的发酵液S(非透过流体81)从所卷绕的层叠体17的另一端被排出至外部。

[膜分离系统的变形例]

膜分离系统100可以具备多个膜分离装置10，多个膜分离装置10可以相互串联或并联地连接。在本说明书中，所谓“多个膜分离装置10相互串联地连接”，是指多个膜分离装置10以从前段的膜分离装置10的供给空间排出的发酵液S(膜分离系统的运转时为非透过流体)向后段的膜分离装置10的供给空间供给的方式相互连接的构成。所谓“多个膜分离装置10相互并联地连接”，是指多个膜分离装置10以从罐20送来的发酵液S被供给至多个膜分离装置10各自的供给空间的方式相互连接的构成。膜分离系统100中的膜分离装置10的数量没有特别限定，例如为2～5。

图6A是具备相互串联地连接的2个膜分离装置10A及10B的膜分离系统110的概略构成图。膜分离系统110除了具备2个膜分离装置10A及10B这一情况等情况以外，具有与膜分离系统100相同的构成。因此，对在上述的膜分离系统100和变形例的膜分离系统110中共通的要素标注相同的附图标记，有时省略它们的说明。即，关于各实施方式的说明只要在技术上不矛盾，就能够相互适用。而且，只要技术上不矛盾，各实施方式也可以相互组合。

如上所述，在膜分离系统110中，膜分离装置10A及10B相互串联地连接。详细而言，膜分离系统110还具备将膜分离装置10A及10B相互连接的连接路径63。连接路径63与膜分离装置10A的供给空间出口13b和膜分离装置10B的供给空间入口13c连接。需要说明的是，在膜分离装置10A的供给空间入口13a连接有发酵液供给路径60，在膜分离装置10B的供给空间出口13d连接有非透过流体排出路径61。

透过流体排出路径62具有第1部分62a及第2部分62b。透过流体排出路径62的第1部分62a与膜分离装置10A的透过空间出口14a连接，第2部分62b与膜分离装置10B的透过空间出口14b连接。第2部分62b在合流位置70处与第1部分62a合流。

在透过流体排出路径62上例如配置有2个减压装置42A及42B。减压装置42A位于膜分离装置10A与合流位置70之间，能够对膜分离装置10A的透过空间内进行减压。减压装置42B位于膜分离装置10B与合流位置70之间，能够对膜分离装置10B的透过空间内进行减压。但是，也可以在透过流体排出路径62上配置1个减压装置，该减压装置位于合流位置70与回收部30之间。即，1个减压装置可以被膜分离装置10A及10B共用。

膜分离系统110具备对膜分离装置10A进行加热的加热部50A和对膜分离装置10B进行加热的加热部50B。加热部50A位于膜分离装置10A的附近，例如与膜分离装置10A直接接触。加热部50B位于膜分离装置10B的附近，例如与膜分离装置10B直接接触。

需要说明的是，在膜分离系统110中，膜分离装置10A的渗透气化膜11A除了膜面积以外可以与膜分离装置10B的渗透气化膜11B相同，也可以不同。渗透气化膜11A的膜面积(m²)相对于渗透气化膜11A的膜面积和渗透气化膜11B的膜面积的合计值(m²)而言的比率没有特别限定。

膜分离系统110可以通过以下方法运转。首先，在供给工序中，使泵40工作，从罐20向膜分离装置10A供给发酵液S，进而，从膜分离装置10A向膜分离装置10B供给发酵液S。由此，能够使发酵液S分别与膜分离装置10A的渗透气化膜11A及膜分离装置10B的渗透气化膜11B接触。

接着，通过透过空间出口14a对膜分离装置10A的透过空间进行减压，通过透过空间出口14b对膜分离装置10B的透过空间进行减压。由此，能够在膜分离装置10A及10B双方执行膜分离工序，从膜分离装置10A及10B分别得到透过流体。需要说明的是，在膜分离装置10A中被处理的发酵液S(非透过流体)通过连接路径63被送至膜分离装置10B，在膜分离装置10B中被进一步处理。

在膜分离工序中，膜分离系统110以下述方式调节膜分离装置10A的温度，即，使得被供给至膜分离装置10A的发酵液S的温度T1A(℃)与从膜分离装置10A排出的非透过流体的温度T2A(℃)之差的绝对值|T1A-T2A|成为低于10℃。同样地，膜分离系统110以下述方式调节膜分离装置10B的温度，即，使得被供给至膜分离装置10B的发酵液S(从膜分离装置10A排出的非透过流体)的温度T1B(℃)与从膜分离装置10B排出的非透过流体的温度T2B(℃)之差的绝对值|T1B-T2B|成为低于10℃。膜分离装置10A及10B的温度能够分别借助通过加热部50A及50B的加热来调节。

特别优选地，膜分离系统110以下述方式调节膜分离装置10A及10B的温度，即，以使得被供给至膜分离装置10A的发酵液S的温度T1A(℃)与从膜分离装置10B排出的非透过流体的温度T2B(℃)之差的绝对值|T1A-T2B|成为低于10℃。

接着，对于膜分离装置10A及10B中的至少一方，通过使透过空间的压力上升，能够停止膜分离工序。

图6B是具备相互并联地连接的2个膜分离装置10A及10B的膜分离系统120的概略构成图。膜分离系统120除了具备2个膜分离装置10A及10B这一情况等情况以外，具有与膜分离系统100相同的构成。

如上所述，在膜分离系统120中，膜分离装置10A及10B相互并联地连接。详细而言，发酵液供给路径60具有第1部分60a及第2部分60b。发酵液供给路径60的第1部分60a与膜分离装置10A的供给空间入口13a连接，第2部分60b与膜分离装置10B的供给空间入口13c连接。第2部分60b在分支位置71处从第1部分60a分支。分支位置71例如位于泵40与膜分离装置10A之间。

此外，非透过流体排出路径61具有第1部分61a及第2部分61b。非透过流体排出路径61的第1部分61a与膜分离装置10A的供给空间出口13b连接，第2部分61b与膜分离装置10B的供给空间出口13d连接。第2部分61b在合流位置72处与第1部分61a合流。合流位置72例如位于泵41与膜分离装置10A之间。

与上述的膜分离系统110同样地，透过流体排出路径62具有第1部分62a及第2部分62b。透过流体排出路径62的第1部分62a与膜分离装置10A的透过空间出口14a连接，第2部分62b与膜分离装置10B的透过空间出口14b连接。第2部分62b在合流位置70处与第1部分62a合流。

在透过流体排出路径62上例如配置有2个减压装置42A及42B。减压装置42A位于膜分离装置10A与合流位置70之间，能够对膜分离装置10A的透过空间内进行减压。减压装置42B位于膜分离装置10B与合流位置70之间，能够对膜分离装置10B的透过空间内进行减压。但是，也可以在透过流体排出路径62上配置1个减压装置，该减压装置位于合流位置70与回收部30之间。即，1个减压装置也可以被膜分离装置10A及10B共用。

膜分离系统120具备对膜分离装置10A进行加热的加热部50A和对膜分离装置10B进行加热的加热部50B。加热部50A位于膜分离装置10A的附近，例如与膜分离装置10A直接接触。加热部50B位于膜分离装置10B的附近，例如与膜分离装置10B直接接触。

需要说明的是，在膜分离系统120中，膜分离装置10A的渗透气化膜11A可以与膜分离装置10B的渗透气化膜11B相同，也可以不同。渗透气化膜11A的膜面积(m²)相对于渗透气化膜11A的膜面积和渗透气化膜11B的膜面积的合计值(m²)而言的比率没有特别限定。

膜分离系统120可以通过以下方法运转。首先，在供给工序中，使泵40工作，从罐20向膜分离装置10A及10B分别供给发酵液S。由此，能够使发酵液S分别与膜分离装置10A的渗透气化膜11A及膜分离装置10B的渗透气化膜11B接触。

接着，通过透过空间出口14a对膜分离装置10A的透过空间进行减压，通过透过空间出口14b对膜分离装置10B的透过空间进行减压。由此，能够通过膜分离装置10A及10B双方执行膜分离工序，从膜分离装置10A及10B分别得到透过流体。

在膜分离工序中，膜分离系统120以下述方式调节膜分离装置10A的温度，即，使得被供给至膜分离装置10A的发酵液S的温度T1A(℃)与从膜分离装置10A排出的非透过流体的温度T2A(℃)之差的绝对值|T1A-T2A|成为低于10℃。同样地，膜分离系统120以下述方式调节膜分离装置10B的温度，即，使得被供给至膜分离装置10B的发酵液S的温度T1B(℃)与从膜分离装置10B排出的非透过流体的温度T2B(℃)之差的绝对值|T1B-T2B|成为低于10℃。膜分离装置10A及10B的温度能够分别借助通过加热部50A及50B的加热来调节。

接着，对于膜分离装置10A及10B中的至少一方，通过使透过空间的压力上升，能够停止膜分离工序。

<实施方式2>

如图7所示，实施方式2的膜分离系统130还具备第2膜分离装置90、加热部59、第2非透过流体排出路径64及第2透过流体排出路径65。除了以上以外，膜分离系统130的构成与实施方式1的膜分离系统100的构成相同。

第2膜分离装置90具有将从膜分离装置(第1膜分离装置)10排出的透过流体(第1透过流体)分离为第2透过流体和第2非透过流体的第2渗透气化膜91。典型地，第2渗透气化膜91是使发酵液S中所含的有机化合物C优先透过的膜。因此，与第1透过流体相比，被第2渗透气化膜91分离了的第2透过流体中的有机化合物C的含有率高。另一方面，与第1透过流体相比，第2非透过流体中的有机化合物C的含有率较低。

第2渗透气化膜91可以与第1膜分离装置10所具有的渗透气化膜(第1渗透气化膜)11相同，也可以不同。第1渗透气化膜11的膜面积(m²)相对于第1渗透气化膜11的膜面积与第2渗透气化膜91的膜面积的合计值(m²)而言的比率没有特别限定。

加热部59能够对第2膜分离装置90进行加热。加热部59位于第2膜分离装置90的附近，例如与第2膜分离装置90直接接触。作为加热部59，可以使用针对加热部50而在上文说明的加热部。

透过流体排出路径(第1透过流体排出路径)62例如与第2膜分离装置90的供给空间入口93a连接，构成为在运转时从第1膜分离装置10向第2膜分离装置90输送第1透过流体。也可以在第1透过流体排出路径62上配置用于测定向第2膜分离装置90供给的第1透过流体的温度T5的温度传感器(未图示)。温度传感器例如位于第2膜分离装置90与减压装置42之间，优选位于第2膜分离装置90的供给空间入口93a附近。

第2非透过流体排出路径64是在运转时用于从第2膜分离装置90排出第2非透过流体的路径，与第2膜分离装置90的供给空间出口93b连接。在第2非透过流体排出路径64上例如配置有控制第2非透过流体的流量的泵43。在第2非透过流体排出路径64上也可以配置用于测定从第2膜分离装置90排出的第2非透过流体的温度T6的温度传感器(未图示)。温度传感器例如位于第2膜分离装置90与泵43之间，优选位于第2膜分离装置90的供给空间出口93b附近。

第2非透过流体排出路径64也可以构成为与罐20的入口23连接，在运转时将第2非透过流体向罐20输送。即，运转时，第2非透过流体可以在罐20中混合于发酵液S。将第2非透过流体送入罐20时，在罐20内，发酵液S与第2非透过流体混合，发酵液S中的有机化合物C的含有率降低。在罐20为发酵槽的情况下，通过发酵液S中的有机化合物C的含有率的降低，能够抑制基于微生物进行的发酵的停止，由此，能够连续地进行发酵物的制造。

需要说明的是，第2非透过流体排出路径64也可以不与罐20的入口23连接，而与非透过流体排出路径(第1非透过流体排出路径)61连接。在该情况下，在第1非透过流体排出路径61与第2非透过流体排出路径64的合流位置处，第1非透过流体与第2非透过流体混合。第1非透过流体和第2非透过流体的混合物通过第1非透过流体排出路径61被输送至罐20。

第2透过流体排出路径65是在运转时用于从第2膜分离装置90排出第2透过流体的路径，与第2膜分离装置90的透过空间出口94a连接。第2透过流体排出路径65也可以构成为与回收部30的入口31连接，在运转时将第2透过流体输送至回收部30。

在第2透过流体排出路径65上例如配置有减压装置44。减压装置44能够对第2膜分离装置90的透过空间内进行减压。作为减压装置44，可以使用针对减压装置42在上文说明的装置。在第2透过流体排出路径65上还可以配置用于冷却第2透过流体的热交换器。通过热交换器，能够使气体的第2透过流体冷凝。热交换器例如是在防冻液等冷却介质与气体的透过流体之间产生热交换的气-液热交换器。热交换器可以位于第2膜分离装置90与减压装置44之间(比减压装置44靠上游侧)，也可以位于减压装置44与回收部30之间(比减压装置44靠下游侧)。

膜分离系统130可以通过以下方法运转。首先，使用第1膜分离装置10进行上述的供给工序及膜分离工序。由此，从第1膜分离装置10排出第1透过流体。第1透过流体通过第1透过流体排出路径62供给至第2膜分离装置90，与第2渗透气化膜91接触。

向第2膜分离装置90供给的第1透过流体优选为液体的状态。液体的第1透过流体例如可以通过利用热交换器使从第1膜分离装置10排出的、气体的第1透过流体凝结而得到。向第2膜分离装置90供给的第1透过流体可以预先加热，也可以不加热。向第2膜分离装置90供给的第1透过流体的温度T5例如为15℃～75℃，可以为30℃～75℃，也可以为30℃～50℃。

接着，通过透过空间出口94a对第2膜分离装置90的透过空间进行减压，由此通过第2膜分离装置90执行膜分离工序。由此，能够将第1透过流体分离为第2透过流体及第2非透过流体。作为第2膜分离装置90中的膜分离工序的条件，可举出上述作为第1膜分离装置10中的膜分离工序的条件。

在膜分离工序中，膜分离系统130可以以下述方式调节第2膜分离装置90的温度，即，使得向第2膜分离装置90供给的第1透过流体的温度T5(℃)与从第2膜分离装置90排出的第2非透过流体的温度T6(℃)之差的绝对值(|T5-T6|)成为低于10℃。换言之，可以以通过第2渗透气化膜91处理的第1透过流体(第2非透过流体)中不产生大的温度变化的方式实施膜分离工序。在温度T5为微生物的发酵温度左右的情况下，即使将抑制了温度变化的第1透过流体(第2非透过流体)供给至作为发酵槽的罐20，贮藏于罐20的发酵液S的温度也几乎不发生变化，因此也能够抑制该发酵液S中的微生物的减少。

上述绝对值|T5-T6|优选低于8℃，可以低于5℃、低于3℃、进一步可以低于2℃。绝对值|T5-T6|也可以实质上为0℃。从第2膜分离装置90排出的第2非透过流体的温度T6可以高于向第2膜分离装置90供给的第1透过流体的温度T5，也可以低于温度T5。温度T6例如为15℃～75℃，可以为30℃～75℃，也可以为30℃～50℃。温度T6相对温度T5的比率T6/T5没有特别限定。

实施例

以下，通过测定例更详细地说明本发明，但本发明并不限定于此。

[渗透气化膜的制作]

首先，通过以下方法制作渗透气化膜。将有机硅树脂(Momentive PerformanceMaterials Japan公司制的YSR3022)1.650kg(固体成分浓度30wt％)、甲苯2.805kg、高硅沸石(联合昭和公司制的HiSiv3000)0.495kg、有机硅固化催化剂(Momentive PerformanceMaterials Japan公司制的YC6831)0.0495kg及作为固化迟延剂的乙酰丙酮0.0495kg混合，制备涂布液。接着，通过在厚度150μm的多孔性支承体(日东电工公司制的RS-50)上涂布涂布液而得到涂布膜(厚度500μm)。将涂布膜在90℃下加热4分钟而使其干燥，由此制作厚度50μm的分离功能层。在分离功能层中，有机硅树脂与高硅沸石的重量比为50：50。由此，得到渗透气化膜。

[膜分离装置的制作]

使用制作的渗透气化膜，制作图5所示的螺旋型的膜元件(膜分离装置)。膜元件的外径为4英寸(10.16cm)。膜元件中的渗透气化膜的膜面积为6m²。

(测定例1)

在使用图2所示的加热部对膜分离装置加热了的状态下，对膜分离装置进行供给工序及膜分离工序。详细而言，首先，将由异丙醇(IPA)及水形成的混合液体以500mL/min的流量向膜分离装置的供给空间供给。混合液体中的IPA的含有率为5wt％。供给至膜分离装置的混合液体的温度T1为43.6℃。

接着，将膜分离装置的中心管内部的空间(透过空间)减压至1.3kPa，进行膜分离工序。由此，将混合液体分离为透过流体和非透过流体。如上所述，膜分离工序在使用图2所示的加热部对膜分离装置加热了的状态下进行。向加热部的收容空间导入43.6℃的温水作为热介质。通过膜分离工序，从膜分离装置排出的非透过流体的温度T2为42.0℃。以6～7mL/min的流量得到透过流体。

(测定例2)

除了不对膜分离装置进行加热以外，通过与测定例1相同的方法，对膜分离装置进行供给工序及膜分离工序。其结果，从膜分离装置排出的非透过流体的温度T2为32.2℃。

[表1]

(*1)供给至膜分离装置的混合液体的温度T1

(*2)从膜分离装置排出的非透过流体的温度T2

在对膜分离装置进行加热了的测定例1中，温度T1与温度T2之差的绝对值|T1-T2|低于10℃，而在未对膜分离装置进行加热的测定例2中，绝对值|T1-T2|高于10℃。使用发酵液作为供给液，在测定例1的条件下运转膜分离装置的情况下，在通过渗透气化膜处理的发酵液(非透过流体)中，能够生成发酵物的微生物的减少得到抑制，可推定充分适于再利用。

产业上的可利用性

本实施方式的膜分离系统中，可通过使用渗透气化膜的处理来得到充分适于再利用的非透过流体。

Claims (12)

1.膜分离系统，其为具备膜分离装置的膜分离系统，其中，

所述膜分离装置具有渗透气化膜，

所述渗透气化膜将包含挥发性的有机化合物、和生成该有机化合物的微生物的发酵液分离为透过流体和非透过流体，

所述膜分离系统以使得被供给至所述膜分离装置的所述发酵液的温度T1(℃)与从所述膜分离装置排出的所述非透过流体的温度T2(℃)之差的绝对值成为低于10℃的方式对所述膜分离装置的温度进行调节。

2.根据权利要求1所述的膜分离系统，其以使得所述绝对值成为低于3℃的方式调节所述膜分离装置的温度。

3.根据权利要求1所述的膜分离系统，其中，所述温度T1为30℃～75℃。

4.根据权利要求1所述的膜分离系统，其还具备对所述膜分离装置进行加热的加热部。

5.根据权利要求1所述的膜分离系统，其中，所述透过流体中的所述有机化合物的含有率高于所述发酵液中的所述有机化合物的含有率。

6.根据权利要求1所述的膜分离系统，其中，所述有机化合物是醇。

7.根据权利要求1所述的膜分离系统，其还具备对要向所述膜分离装置供给的所述发酵液进行贮藏的罐。

8.根据权利要求7所述的膜分离系统，其还具备与所述膜分离装置连接、且用于从所述膜分离装置排出所述非透过流体的非透过流体排出路径，

所述非透过流体排出路径与所述罐连接。

9.根据权利要求1所述的膜分离系统，其还具备第2膜分离装置，该第2膜分离装置具有将所述透过流体分离为第2透过流体和第2非透过流体的第2渗透气化膜。

10.根据权利要求9所述的膜分离系统，其中，从所述第2膜分离装置排出的所述第2非透过流体的温度为30℃～75℃。

11.根据权利要求9所述的膜分离系统，其还具备：

对要向所述膜分离装置供给的所述发酵液进行贮藏的罐；和

与所述第2膜分离装置连接、且用于从所述第2膜分离装置排出所述第2非透过流体的第2非透过流体排出路径，

所述第2非透过流体排出路径与所述罐连接。

12.膜分离装置的运转方法，其为具有渗透气化膜的膜分离装置的运转方法，所述运转方法包括：

供给工序，将包含挥发性的有机化合物和生成该有机化合物的微生物的发酵液供给至所述膜分离装置；和

膜分离工序，通过所述渗透气化膜将所述发酵液分离为透过流体和非透过流体，

其中，在以使得在所述供给工序中被供给的所述发酵液的温度T1(℃)与从所述膜分离装置排出的所述非透过流体的温度T2(℃)之差的绝对值成为低于10℃的方式对所述膜分离装置的温度进行了调节的状态下进行所述膜分离工序。