JPS6014905A - 揮発性物質溶存水溶液の濃縮方法 - Google Patents
揮発性物質溶存水溶液の濃縮方法Info
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- JPS6014905A JPS6014905A JP58123474A JP12347483A JPS6014905A JP S6014905 A JPS6014905 A JP S6014905A JP 58123474 A JP58123474 A JP 58123474A JP 12347483 A JP12347483 A JP 12347483A JP S6014905 A JPS6014905 A JP S6014905A
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- Japan
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- soln
- temp
- volatile substance
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/36—Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
- B01D61/364—Membrane distillation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/08—Flat membrane modules
- B01D63/087—Single membrane modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/10—Temperature control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は多孔膜を用いて揮発性物質溶存水溶液から揮発
性物質を分離濃縮する方法に関し、さらに詳しくは、揮
発性物質を含む被処理水溶液に対して不活性な多孔膜を
用いて水溶液中に溶存する揮発性物質を温度差を駆動力
として濃縮する方法に関するものである。即ち、本発明
は不活性多孔膜をはさんで膜の両側に揮発性物質を含ん
だ被処理水溶液を保持し、膜で区切られた両側の水溶液
を異なる温度に保つことにより、低温側水溶液の揮発性
物質濃度を上昇させることを特徴とする揮発性物−質溶
存水溶液の濃縮方法を提供するものである。
性物質を分離濃縮する方法に関し、さらに詳しくは、揮
発性物質を含む被処理水溶液に対して不活性な多孔膜を
用いて水溶液中に溶存する揮発性物質を温度差を駆動力
として濃縮する方法に関するものである。即ち、本発明
は不活性多孔膜をはさんで膜の両側に揮発性物質を含ん
だ被処理水溶液を保持し、膜で区切られた両側の水溶液
を異なる温度に保つことにより、低温側水溶液の揮発性
物質濃度を上昇させることを特徴とする揮発性物−質溶
存水溶液の濃縮方法を提供するものである。
本発明に於て不活性多孔膜とは処理温度で被処理水溶液
に浸漬した際に、溶液との化学的親和力が小さく、従っ
て溶液による濡れのない、即ち溶液が滲透しない膜をさ
して言う。この様な膜としては表面エネルギーの小さい
疎水性素材から成る膜をあげることができる。例えば、
ポリテトラフルオロエチレン、ポリ（三フッ化塩化エチ
レン）、ポリ（ヘキサフルオロプロピレン）、ポリフツ
化ビニリデンなどの含フツ素ポリマー、エチレン、プロ
ピレン、スチレン。
に浸漬した際に、溶液との化学的親和力が小さく、従っ
て溶液による濡れのない、即ち溶液が滲透しない膜をさ
して言う。この様な膜としては表面エネルギーの小さい
疎水性素材から成る膜をあげることができる。例えば、
ポリテトラフルオロエチレン、ポリ（三フッ化塩化エチ
レン）、ポリ（ヘキサフルオロプロピレン）、ポリフツ
化ビニリデンなどの含フツ素ポリマー、エチレン、プロ
ピレン、スチレン。
塩化ビニル等の炭化水素あるいはハロゲン化炭化水素モ
ノマーからなる高分子重合体、芳香族ポリエステル、芳
香族ポリアミド、芳香族ポリスルホン等の疎水性重縮合
体、及びポリジメチルシロキサン等の含ケイ素ポリマー
、などを素材とする多孔膜は本発明の方法に用いるのに
適している。中でもポリテトラフルオロエチレンから成
る多孔膜は、化学的安定性、機械強度に特に優れており
、種々の水溶液に対して比較的高温および高濃度におい
ても不活性であり、本発明の方法の実施には特に好まし
い膜である。
ノマーからなる高分子重合体、芳香族ポリエステル、芳
香族ポリアミド、芳香族ポリスルホン等の疎水性重縮合
体、及びポリジメチルシロキサン等の含ケイ素ポリマー
、などを素材とする多孔膜は本発明の方法に用いるのに
適している。中でもポリテトラフルオロエチレンから成
る多孔膜は、化学的安定性、機械強度に特に優れており
、種々の水溶液に対して比較的高温および高濃度におい
ても不活性であり、本発明の方法の実施には特に好まし
い膜である。
また本発明の濃縮方法に用いる膜は多孔性であることが
必要であり、膜孔径としては０．０５μ〜１５０μが好
ましく、さらに好ましくは０．１μ〜５０μであって、
かかる孔径な有する多孔膜を用いるととＫより効率良く
濃縮を行なうことができる。
必要であり、膜孔径としては０．０５μ〜１５０μが好
ましく、さらに好ましくは０．１μ〜５０μであって、
かかる孔径な有する多孔膜を用いるととＫより効率良く
濃縮を行なうことができる。
一方本発明の方法によって濃縮できる揮発性物質とは、
当該水溶液の気液平衡における気体中の揮発性物質組成
が液体中の揮発性物質組成よりも大きい物質を言う。こ
の様な物質の例としてはメタノール、エタノール、ｎ−
プロパツール、乙５０−グロパノール、ｎ−プクノール
、１−ブタノール、アセトン、テトラヒドロフラン。
当該水溶液の気液平衡における気体中の揮発性物質組成
が液体中の揮発性物質組成よりも大きい物質を言う。こ
の様な物質の例としてはメタノール、エタノール、ｎ−
プロパツール、乙５０−グロパノール、ｎ−プクノール
、１−ブタノール、アセトン、テトラヒドロフラン。
１．４−ジオキサン、メチルアミン、エチルアミン、ジ
メチルアミン、ジエチルアミン、アセトニトリル、アセ
トアルデヒド、エチルメチルヶ：・ゾ、１゛セｙ／’！
２０有機化合’Ｉｌｌ！ｌ ’？、７ ＞ −ｅ ＝
７・塩イは液に対して不活性な上述の如き多孔膜の両側
に貯え、膜の両側の水溶液に温度差を与えると、揮発性
物質は優先的に高温側から低温側に移動し、低温側で濃
縮液を得ることができることを本発明者等は見出したの
である。
メチルアミン、ジエチルアミン、アセトニトリル、アセ
トアルデヒド、エチルメチルヶ：・ゾ、１゛セｙ／’！
２０有機化合’Ｉｌｌ！ｌ ’？、７ ＞ −ｅ ＝
７・塩イは液に対して不活性な上述の如き多孔膜の両側
に貯え、膜の両側の水溶液に温度差を与えると、揮発性
物質は優先的に高温側から低温側に移動し、低温側で濃
縮液を得ることができることを本発明者等は見出したの
である。
温度差としては３〜７０℃の範囲が適当であり、高温側
の水溶液の温度は３０〜９０”Ｃ１好ましくは４０〜８
０℃であり、低温側の水溶液の温度は４０℃から融点ま
での間、好ましくは３０℃から融点までの間で選択され
る。多孔膜の厚さはその材質と被処理水溶液の組成によ
り変わるが、一般に２０〜５０００μ、好ましくは５０
〜１ｏｖａμである。
の水溶液の温度は３０〜９０”Ｃ１好ましくは４０〜８
０℃であり、低温側の水溶液の温度は４０℃から融点ま
での間、好ましくは３０℃から融点までの間で選択され
る。多孔膜の厚さはその材質と被処理水溶液の組成によ
り変わるが、一般に２０〜５０００μ、好ましくは５０
〜１ｏｖａμである。
本発明による濃縮方法は、温度の高い工場廃水からの有
価揮発性物質の回収や、比較的高温で反応される系での
製造プロセスからの反応物水溶液の直接濃縮などに適用
することができ、従来エネルギーコストが犬であった希
薄水溶液からの回収にも有効である。又本発明による濃
縮方法では多くの場合体積流は、高温側から低温側へ向
かって起きるが、体積流が生じない場合や、強制的に体
積流を止めた場合でも低温側で疾縮することができる。
価揮発性物質の回収や、比較的高温で反応される系での
製造プロセスからの反応物水溶液の直接濃縮などに適用
することができ、従来エネルギーコストが犬であった希
薄水溶液からの回収にも有効である。又本発明による濃
縮方法では多くの場合体積流は、高温側から低温側へ向
かって起きるが、体積流が生じない場合や、強制的に体
積流を止めた場合でも低温側で疾縮することができる。
以下に実施例をもって本発明を具体的に説明するが、本
発明は何らこれらにより制限されるものではない。
発明は何らこれらにより制限されるものではない。
実施例１
ポリデトラフルオロエチレン製多孔 換（ダイキン社製
、登録商標ポリフロンペーパーＰＡ−５Ｌ、最大気孔径
４５μ）を第１図に示した分離濃縮セル′に装着した。
、登録商標ポリフロンペーパーＰＡ−５Ｌ、最大気孔径
４５μ）を第１図に示した分離濃縮セル′に装着した。
第１図において１は不活性多孔膜、２は高温側セル、６
は低温側セル、４は高湛恒湛水通水ジャケット、５は低
温恒温水通水ジャケット、６は攪拌機、７は温度計、８
は膜透過液量測定用キヤビンｙ−１９は温水循環ジイシ
、１０は冷水循環ライン、１１はモーターである。分離
セル中の膜の実効面積は３８．５ｍｌ であった。分離
セルの両側に共に１％エタノール水溶液をそれぞれ２７
０ ｍｌ入れ、左側セル（高温側セル）２および右側セ
ル（低温側セル）３の外側ジャケット部４，５へそれぞ
れ恒温槽からの温水（６０℃〕および冷水（０℃）を通
じたところ高温側セル内溶液温度は５１．６℃、低温側
セル内溶液温度は１６．５”Ｃ，で一定となった。なお
、上記多孔膜１は、本実験前後において、本実験の処理
液に対して濡れる事がな１かった。
は低温側セル、４は高湛恒湛水通水ジャケット、５は低
温恒温水通水ジャケット、６は攪拌機、７は温度計、８
は膜透過液量測定用キヤビンｙ−１９は温水循環ジイシ
、１０は冷水循環ライン、１１はモーターである。分離
セル中の膜の実効面積は３８．５ｍｌ であった。分離
セルの両側に共に１％エタノール水溶液をそれぞれ２７
０ ｍｌ入れ、左側セル（高温側セル）２および右側セ
ル（低温側セル）３の外側ジャケット部４，５へそれぞ
れ恒温槽からの温水（６０℃〕および冷水（０℃）を通
じたところ高温側セル内溶液温度は５１．６℃、低温側
セル内溶液温度は１６．５”Ｃ，で一定となった。なお
、上記多孔膜１は、本実験前後において、本実験の処理
液に対して濡れる事がな１かった。
一定時間後の高温側及び低温側セルのエタノールの濃度
を時間と共に測定すると第２図の如き経時変化を示した
。Ａが低温側セルの濃度曲線、Ｂが高温側セルの濃度曲
線を示す。第２図に示した様に低温側セルのエタンール
濃度が時間と共に増大し、一方高温側セルの濃度が時間
と共に減少した。即ち、エタノールが高温側から低温側
セルへ選択的に膜内輸送し、低温側セルで濃縮された。
を時間と共に測定すると第２図の如き経時変化を示した
。Ａが低温側セルの濃度曲線、Ｂが高温側セルの濃度曲
線を示す。第２図に示した様に低温側セルのエタンール
濃度が時間と共に増大し、一方高温側セルの濃度が時間
と共に減少した。即ち、エタノールが高温側から低温側
セルへ選択的に膜内輸送し、低温側セルで濃縮された。
なお、体積流は測定開始後４時間の間は、高温側セルか
ら低温側セルへであつた。そこで低温側セルから流出し
た溶液の相当量の１％エタノール水溶液を、連続的に高
温セルに注入した。なお開始後３時間時点での流量は０
，１２１１／分であった。４時間以降は体積流はなかっ
た。
ら低温側セルへであつた。そこで低温側セルから流出し
た溶液の相当量の１％エタノール水溶液を、連続的に高
温セルに注入した。なお開始後３時間時点での流量は０
，１２１１／分であった。４時間以降は体積流はなかっ
た。
実施例２〜１０
実施例１に於て１％エタノール水溶液の代りに下記の表
１に示した種々の溶液を用いる外は実施例１と同じ条件
で濃縮を行った。初期及び、５時間後の両側セル内溶液
濃度は表１に示した通りであり、いずれも低温側セルで
濃縮液を得ることができた。
１に示した種々の溶液を用いる外は実施例１と同じ条件
で濃縮を行った。初期及び、５時間後の両側セル内溶液
濃度は表１に示した通りであり、いずれも低温側セルで
濃縮液を得ることができた。
比較例１
実施例１でポリテトラフルオロエチレン製多孔質膜の代
りに酢酸セルロール膜（富士フィルム製、登録商標ミク
ロフィルターＦＭ４５．平均孔径０．４５μ）を用いる
外は、実施例１と同じ方法で処理を行なったが、両セル
中の水溶液の濃度変化は認められなかった。なお、上記
酢酸セルロース膜は１％エタノール水溶液によって濡れ
るものであった。
りに酢酸セルロール膜（富士フィルム製、登録商標ミク
ロフィルターＦＭ４５．平均孔径０．４５μ）を用いる
外は、実施例１と同じ方法で処理を行なったが、両セル
中の水溶液の濃度変化は認められなかった。なお、上記
酢酸セルロース膜は１％エタノール水溶液によって濡れ
るものであった。
第１図は本発明に用いられる分離セルの一例の断面略示
図、第２図は本発明の方法を実施した際の濃度の経時変
化の一例を示すグラフである。 １・・・不活性多孔膜 ２・・・高湛側七ル ３・・・低温側セル 第 １ 図
図、第２図は本発明の方法を実施した際の濃度の経時変
化の一例を示すグラフである。 １・・・不活性多孔膜 ２・・・高湛側七ル ３・・・低温側セル 第 １ 図
Claims (1)
- 揮発性物質を含む被処理水溶液に対して不活性である、
０．０５μ〜１５０μの孔径を有する多孔膜の両側に上
記水溶液を保持し、膜の両側の水溶液に温度差を与える
ことにより低温側水溶液の揮発性物質濃度を上昇させる
ことを特徴゛とする揮発性物質溶存水溶液の濃縮方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58123474A JPS6014905A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 揮発性物質溶存水溶液の濃縮方法 |
| US06/628,190 US4729833A (en) | 1983-07-08 | 1984-07-06 | Method of concentrating aqueous solution containing volatile substance |
| GB08417460A GB2144652B (en) | 1983-07-08 | 1984-07-09 | }method of concentrating aqueous solution containing voltatile substance} |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58123474A JPS6014905A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 揮発性物質溶存水溶液の濃縮方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6014905A true JPS6014905A (ja) | 1985-01-25 |
| JPH0341203B2 JPH0341203B2 (ja) | 1991-06-21 |
Family
ID=14861518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58123474A Granted JPS6014905A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 揮発性物質溶存水溶液の濃縮方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4729833A (ja) |
| JP (1) | JPS6014905A (ja) |
| GB (1) | GB2144652B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0389922A (ja) * | 1989-09-02 | 1991-04-15 | Tax Adm Agency | 揮発性物質溶存水性液からその溶存揮発性物質を蒸留により分離する方法 |
| JP2010131084A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Bandai Co Ltd | パン成型玩具 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6086769A (en) * | 1996-09-16 | 2000-07-11 | Commodore Separation Technologies, Inc. | Supported liquid membrane separation |
| US8278390B2 (en) * | 2006-03-23 | 2012-10-02 | Dow Corning Corporation | Coatings with carbinol-functional siloxane resin |
| CN108144456B (zh) * | 2016-12-02 | 2021-06-04 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种聚四氟乙烯中空纤维膜的制备及膜和膜接触器与应用 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5715884A (en) * | 1980-05-21 | 1982-01-27 | Hoechst Ag | Method and apparatus for separating substance mixture of liquid phase |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2411238A (en) * | 1943-07-08 | 1946-11-19 | Syivania Ind Corp | Process and apparatus for dialyzing solutions |
| US2712386A (en) * | 1951-04-03 | 1955-07-05 | Standard Oil Co | Method and apparatus for separating materials by continuous liquid thermal diffusion |
| US3035060A (en) * | 1957-06-18 | 1962-05-15 | Standard Oil Co | Process for removing water from organic chemicals |
| US3615024A (en) * | 1968-08-26 | 1971-10-26 | Amicon Corp | High flow membrane |
| US4311594A (en) * | 1975-12-01 | 1982-01-19 | Monsanto Company | Membrane separation of organics from aqueous solutions |
-
1983
- 1983-07-08 JP JP58123474A patent/JPS6014905A/ja active Granted
-
1984
- 1984-07-06 US US06/628,190 patent/US4729833A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-07-09 GB GB08417460A patent/GB2144652B/en not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5715884A (en) * | 1980-05-21 | 1982-01-27 | Hoechst Ag | Method and apparatus for separating substance mixture of liquid phase |
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| JPH0389922A (ja) * | 1989-09-02 | 1991-04-15 | Tax Adm Agency | 揮発性物質溶存水性液からその溶存揮発性物質を蒸留により分離する方法 |
| JP2010131084A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Bandai Co Ltd | パン成型玩具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4729833A (en) | 1988-03-08 |
| GB8417460D0 (en) | 1984-08-15 |
| JPH0341203B2 (ja) | 1991-06-21 |
| GB2144652A (en) | 1985-03-13 |
| GB2144652B (en) | 1987-02-04 |
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