JPS61209054A - Treatment of aqueous solution - Google Patents
Treatment of aqueous solutionInfo
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- JPS61209054A JPS61209054A JP60048009A JP4800985A JPS61209054A JP S61209054 A JPS61209054 A JP S61209054A JP 60048009 A JP60048009 A JP 60048009A JP 4800985 A JP4800985 A JP 4800985A JP S61209054 A JPS61209054 A JP S61209054A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は水溶液の処理方法に関し、詳しくは、電気的に
実質的に中性である溶質と荷電を有する溶質とを含有す
る水溶液を処理して、これら溶質を分離する方法に関す
る。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for treating an aqueous solution, and more specifically, a method for treating an aqueous solution containing an electrically substantially neutral solute and a charged solute. and a method for separating these solutes.
(従来の技術)
従来、水溶液に含まれる実質的に電気的に中性の溶質(
以下、中性溶質という、)と荷電を有する溶質(以下、
荷電溶質という。)とを分離する方法として、イオン交
換膜を半透膜として用いて、水溶液を加圧下に処理する
ことも可能ではあるが、イオン交換膜は、一般に膜厚が
大きいので、この方法によっては、透水速度が小さく、
実用的な処理方法としては採用し難い。また、酢酸セル
ロース膜を用いて、逆浸透法によって、水溶液中のショ
糖と塩化ナトリウムとを分離する方法も既によく知られ
ているが、酢酸セルロース膜は耐pEI性、耐塩素性、
耐熱性等に劣るために、例えば、溶質として酸やアルカ
リを含有する水溶液の処理には適用することができず、
また、高温での処理が要求される分野にも適用すること
ができない。(Prior art) Conventionally, a substantially electrically neutral solute (
(hereinafter referred to as neutral solute) and charged solute (hereinafter referred to as
It is called a charged solute. ), it is possible to use an ion exchange membrane as a semipermeable membrane and treat the aqueous solution under pressure, but since ion exchange membranes are generally thick, depending on this method, Water permeation rate is low,
This is difficult to adopt as a practical treatment method. In addition, a method of separating sucrose and sodium chloride in an aqueous solution by reverse osmosis using a cellulose acetate membrane is already well known, but the cellulose acetate membrane has pEI resistance, chlorine resistance,
Due to its poor heat resistance, it cannot be applied, for example, to the treatment of aqueous solutions containing acids or alkalis as solutes.
Furthermore, it cannot be applied to fields that require processing at high temperatures.
他方、耐pi性、耐塩素性、耐熱性等にすぐれる半透膜
としてポリスルホンからなる限外濾過膜が知られている
が、しかし、従来のポリスルホン限外濾過膜はいずれも
分画分子量が大きいので、比較的分子量の小さい溶質を
含む水溶液の処理には不適当であり、更に、分子量がほ
ぼ同じである場合は、中性溶質と荷電溶質とを分離する
ことば困難である。On the other hand, ultrafiltration membranes made of polysulfone are known as semipermeable membranes with excellent pi resistance, chlorine resistance, heat resistance, etc. However, all conventional polysulfone ultrafiltration membranes have a molecular weight cutoff. Because of their large size, they are unsuitable for treating aqueous solutions containing solutes with relatively small molecular weights, and furthermore, when their molecular weights are approximately the same, it is difficult to separate neutral solutes from charged solutes.
(発明の目的)
そこで、本発明者らは、水溶液に含まれる中性溶質と荷
電溶質との分離について鋭意研究した結果、スルホン酸
基を有すると共に、分離性能を有するスキン層厚みが1
08m以下である半透膜を用いて、上記中性溶質と荷電
溶質とを含有する水溶液を加圧処理するとき、上記半透
膜が中性溶質に対しては広い濃度範囲においてほぼ一定
の除去率を有し、一方、荷電溶質に対しては、その濃度
が高くなるにつれて、除去率が低下する現象を見出し、
しかも、上記半透膜が実用的な透水速度を有するうえに
、広いpH範囲及び温度範囲にわたって使用し得るので
、中性溶質と荷電溶質とを含有する種々の水溶液の処理
に適用して、中性溶質を膜不透過液中に濃縮し、荷電溶
質を膜透過液中に分離し得ることを見出して、本発明に
至ったものである。(Purpose of the Invention) Therefore, as a result of intensive research on the separation of neutral solutes and charged solutes contained in aqueous solutions, the present inventors found that the thickness of the skin layer, which has sulfonic acid groups and has separation performance, is 1.
When an aqueous solution containing the neutral solute and a charged solute is subjected to pressure treatment using a semipermeable membrane having a diameter of 0.8 m or less, the semipermeable membrane removes the neutral solute at a nearly constant level over a wide concentration range. On the other hand, for charged solutes, we discovered a phenomenon in which the removal rate decreases as the concentration increases.
In addition, the semipermeable membrane has a practical water permeation rate and can be used over a wide pH range and temperature range, so it can be applied to the treatment of various aqueous solutions containing neutral solutes and charged solutes. The present invention was achieved based on the discovery that charged solutes can be concentrated in a membrane permeate and charged solutes can be separated in a membrane permeate.
(発明の構成)
本発明による水溶液の処理方法は、スルホン酸基を全イ
オン交換基の70%以上有する半透膜にて、電気的に実
質的に中性である溶質と荷電を有する溶質とを含有する
水溶液を処理して、実質的に中性である溶質を膜不透過
液中に濃縮し、荷電を有する溶質を膜透過液中に分離す
ることを特徴とする。(Structure of the Invention) The method for treating an aqueous solution according to the present invention involves separating a substantially electrically neutral solute and a charged solute using a semipermeable membrane having sulfonic acid groups in a proportion of 70% or more of the total ion exchange groups. The method is characterized in that a substantially neutral solute is concentrated in a membrane non-permeable liquid, and a charged solute is separated in a membrane permeable liquid.
本発明において、中性溶質として、例えば、糖類、アル
コール及びその誘導体、等電点におけるアミノ酸やタン
パク質、染料、色素等を挙げることができる。尚、本発
明において、中性溶質が実質的に電気的に中性であると
は、溶質がpHを調整することによって、電気的に中性
とされていることを意味する。In the present invention, examples of neutral solutes include sugars, alcohols and derivatives thereof, amino acids and proteins at isoelectric points, dyes, and pigments. In the present invention, the phrase "the neutral solute is substantially electrically neutral" means that the solute is made electrically neutral by adjusting the pH.
また、荷電溶質は、水中で解離する溶質をいい、これに
は有機塩、無機塩、アルカリ、酸が含まれ、従って、具
体例として、例えば、荷電を有するアミノ酸やタンパク
質、塩化ナトリウムや塩化カリウム等を挙げることがで
きる。Charged solutes refer to solutes that dissociate in water, and include organic salts, inorganic salts, alkalis, and acids. Specific examples include charged amino acids, proteins, sodium chloride, and potassium chloride. etc. can be mentioned.
本発明の方法において、被処理水溶液中の上記中性溶質
及び荷電溶質の濃度は、特に限定されないが、荷電溶質
は、その濃度が高いほど、除去率が小さいので、本発明
の方法は、例えば、荷電溶質の濃度が高い水溶液を処理
して、中性溶質を膜透過液中に濃縮し、荷電溶質を膜透
過液中に分離するのに有効である。しかし、溶質の濃度
が余りに高い場合は、水溶液が高粘度を有して、円滑な
処理が困難となる場合もあるので、通常は、水溶液にお
ける溶質濃度は全体で90重景%以下であるのが好まし
い。In the method of the present invention, the concentration of the neutral solute and the charged solute in the aqueous solution to be treated is not particularly limited, but the higher the concentration of the charged solute, the lower the removal rate. , is effective in treating an aqueous solution with a high concentration of charged solutes, concentrating neutral solutes in the membrane permeate, and separating charged solutes in the membrane permeate. However, if the solute concentration is too high, the aqueous solution may have a high viscosity, making smooth processing difficult. is preferred.
本発明の方法において用いるスルホン酸基を有する半透
膜は、スルホン酸基が全イオン交換基の大部分、好まし
くは70%以上、特に好ましくは90%以上である重合
体からなる半透膜である。The semipermeable membrane having sulfonic acid groups used in the method of the present invention is a semipermeable membrane made of a polymer in which sulfonic acid groups account for most of the total ion exchange groups, preferably 70% or more, particularly preferably 90% or more. be.
スルホン酸基が全イオン交換基のうち上記範囲にある限
りは、残余のイオン交換基はスルホン酸基以外のイオン
交換基、例えば、カルボン酸基であってもよい。As long as the sulfonic acid group is within the above range among all ion exchange groups, the remaining ion exchange group may be an ion exchange group other than the sulfonic acid group, for example, a carboxylic acid group.
本発明において、特に好適に用いることができるスルホ
ン酸基を有する半透膜として、特願昭59−12404
8号及び特願昭59−124049号に記載されている
ように、繰返し単位Aよりなるポリスルホンをスルホン
化してなるスルホン化ポリスルホン、又は上記繰返し単
位Aと繰返し単位B
よりなる線状ポリスルホン共重合体をスルホン化してな
るスルホン化ポリスルホンからなるスキン層が支持膜と
しての限外濾過膜上に一体に積層されてなる複合半透膜
を挙げることができる。In the present invention, as a semipermeable membrane having a sulfonic acid group that can be particularly suitably used, Japanese Patent Application No. 59-12404
8 and Japanese Patent Application No. 59-124049, sulfonated polysulfone obtained by sulfonating a polysulfone consisting of repeating unit A, or a linear polysulfone copolymer consisting of repeating unit A and repeating unit B described above. One example is a composite semipermeable membrane in which a skin layer made of sulfonated polysulfone is integrally laminated on an ultrafiltration membrane as a support membrane.
かかる複合半透膜は、好ましくは、上記繰返し単位Aよ
りなるポリスルホン、又は上記繰返し単位A及び繰返し
単位Bよりなる線状ポリスルホン共重合体をそれぞれス
ルホン化して、スルホン化ポリスルホン′を調製し、こ
れを少量の非プロトン性極性有機溶剤を含んでいてもよ
いエチレングリコールモノメチルエーテルのようなアル
キレングリコールアルキルエーテルに溶解して製膜溶液
とし、予め炭素数が2〜4のアルカンジオール、例えば
、1.4−ブタンジオール、又はヒドロキシカルボン酸
、例えば乳酸等の目詰め剤の水溶液に浸漬した後、乾燥
した限外濾過膜上に上記製膜溶液を塗布し、次いで、塗
布した製膜溶液から溶剤を蒸発させることによって得る
ことができる。Such a composite semipermeable membrane is preferably prepared by sulfonating a polysulfone consisting of the above-mentioned repeating unit A or a linear polysulfone copolymer consisting of the above-mentioned repeating unit A and repeating unit B to prepare a sulfonated polysulfone'. is dissolved in an alkylene glycol alkyl ether such as ethylene glycol monomethyl ether which may contain a small amount of an aprotic polar organic solvent to prepare a membrane forming solution, and an alkanediol having 2 to 4 carbon atoms, for example 1. After immersing in an aqueous solution of a plugging agent such as 4-butanediol or hydroxycarboxylic acid, such as lactic acid, the above membrane forming solution is applied onto the dried ultrafiltration membrane, and then the solvent is removed from the applied membrane forming solution. It can be obtained by evaporation.
特に、上記の方法においては、上記スルホン化ポリスル
ホンが、その0.5gをN−メチル−2−ピロリドン1
00m1に溶解した溶液について、30°Cの温度にお
いて測定した対数粘度が0.2以上であり、且つ、イオ
ン交換基が2.3ミリ当量/g以下であることが望まし
い。In particular, in the above method, the sulfonated polysulfone is mixed with 0.5 g of N-methyl-2-pyrrolidone 1
It is desirable that the logarithmic viscosity measured at a temperature of 30° C. for a solution dissolved in 00 ml is 0.2 or more, and that the ion exchange group is 2.3 milliequivalents/g or less.
イオン交換基が2.3ミリ当量/gを越えるときは、ス
ルホン化ポリスルホンが水溶性を有するに至り、水溶液
を処理するための半透膜の素材として不適当であり、ま
た、対数粘度が0.2よりも小さいときは、ピンホール
等の欠陥のない均一なスキン層に製膜することが困難で
あるからである。When the amount of ion exchange groups exceeds 2.3 milliequivalents/g, the sulfonated polysulfone becomes water-soluble and is unsuitable as a material for semipermeable membranes for treating aqueous solutions, and the logarithmic viscosity is 0. This is because when it is smaller than .2, it is difficult to form a uniform skin layer without defects such as pinholes.
また、前記線状ポリスルホン共重合体をスルホン化して
なるスルホン化ポリスルホンを用いてスキン層を製膜す
る場合には、上記線状ポリスルホン共重合体が10モル
%以上の繰返し単位Aと、90モル%以下の繰返し単位
Bとからなることが好ましい。In addition, when forming a skin layer using sulfonated polysulfone obtained by sulfonating the linear polysulfone copolymer, the linear polysulfone copolymer contains 10 mol% or more of repeating unit A and 90 mol % of the repeating unit A. % or less of repeating units B.
上記スルホン化ポリスルホン複合半透膜は、また、スル
ホン化ポリスルホンと、少量の非プロトン性極性有機溶
剤を含んでいてもよいアルキレングリコールアルキルエ
ーテルと、添加剤としての水溶性で且つ低揮発性の有機
化合物又は無機塩とを添加剤として含有する製膜溶液を
乾燥した支持膜上に塗布し、次いで、この製膜溶液から
有機溶剤を蒸発させることによっても得ることができる
。The sulfonated polysulfone composite semipermeable membrane also contains sulfonated polysulfone, an alkylene glycol alkyl ether that may contain a small amount of an aprotic polar organic solvent, and a water-soluble and low-volatility organic solvent as an additive. It can also be obtained by applying a film-forming solution containing a compound or an inorganic salt as an additive onto a dried support film, and then evaporating the organic solvent from this film-forming solution.
上記の方法において、製膜溶液を塗布するための支持膜
としての限外濾過膜は特に制限されないが、好ましくは
、ポリスルホンからなる限外濾過膜、例えば、次式Cの
繰返し単位
からなる限外濾過膜が好ましく用いられる。この限外濾
過膜は、分画分子量が1000〜200000の範囲に
あるものが好ましく、特に、100000程度のものが
よい。In the above method, the ultrafiltration membrane used as a support membrane for applying the membrane forming solution is not particularly limited, but preferably an ultrafiltration membrane made of polysulfone, for example, an ultrafiltration membrane made of a repeating unit of the following formula C. A filtration membrane is preferably used. The ultrafiltration membrane preferably has a molecular weight cut-off in the range of 1,000 to 200,000, particularly preferably about 100,000.
このようにして、通常、厚みが10μm以下であって、
スルホン酸基を有すると共に、分離性能を有するスキン
層がスルホン化ポリスルホンからなり、このスキン層が
支持膜に一体に積層されてなるポリスルホン複合半透膜
を得ることができる。In this way, the thickness is usually 10 μm or less,
A polysulfone composite semipermeable membrane can be obtained in which a skin layer having sulfonic acid groups and separation performance is made of sulfonated polysulfone, and this skin layer is integrally laminated on a support membrane.
本発明の方法においては、水溶液の処理条件は、用いる
半透膜の性質と共に、溶質の種類や濃度を考慮して適宜
に選ばれ、かかる条件は、水溶液の膜処理の技術分野に
おいて、通常、容易に選定し得るものである。In the method of the present invention, the conditions for treating the aqueous solution are appropriately selected taking into account the nature of the semipermeable membrane used as well as the type and concentration of the solute. It can be easily selected.
(発明の効果)
以上のように、本発明の方法によれば、スルホン酸基を
有する半透膜、特に、スルホン化ポリスルホンからなる
スキン層を備えた複合半透膜を用いて、中性溶質と荷電
溶質とを含有する水溶液を処理するとき、上記半透膜が
、中性溶質に対しては広い濃度範囲においてほぼ一定の
除去率を有するのに対して、荷電溶質については、その
濃度が高くなるにつれて、除去率が低下するので、中性
溶質を膜不透過液中に濃縮し、荷電溶質を膜透過液中に
分離することができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the method of the present invention, a semipermeable membrane having a sulfonic acid group, particularly a composite semipermeable membrane having a skin layer made of sulfonated polysulfone, is used to remove neutral solutes. When treating an aqueous solution containing a charged solute and a neutral solute, the semipermeable membrane has a nearly constant removal rate over a wide range of concentrations, whereas for a charged solute the concentration is As it increases, the removal rate decreases so that neutral solutes can be concentrated in the membrane retentate and charged solutes can be separated in the membrane permeate.
従って、本発明の方法は、特に、その適用の態様におい
て何ら限定されるものではないが、例えば、ショ糖と無
機塩類とを含む水溶液におけるこれらの分離や、等電点
にある実質的に中性のアミノ酸と荷電を有するアミノ酸
との分離等に好適に適用することができる。Therefore, the method of the present invention is not particularly limited in its mode of application, but includes, for example, the separation of sucrose and inorganic salts in an aqueous solution containing them, or the separation of sucrose and inorganic salts in a substantially neutral solution at the isoelectric point. It can be suitably applied to the separation of charged amino acids and charged amino acids.
(実施例)
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない。尚、実
施例において、得られた複合半透膜の溶質除去率及び透
水速度は、それぞれ次式により求めた。(Examples) The present invention will be described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way. In the Examples, the solute removal rate and water permeation rate of the obtained composite semipermeable membrane were determined by the following equations.
参考例1
(1) ポリスルホンの製造
特公昭46−21458号に記載されている方法に従っ
て、繰返し単位が式A1
であるポリスルホンを製造した。Reference Example 1 (1) Production of polysulfone A polysulfone having a repeating unit of formula A1 was produced according to the method described in Japanese Patent Publication No. 46-21458.
即ち、ヒドロキノン13.2 g (0,12モル)を
攪拌器、窒素ガス導入管、水抜き管及び温度計を備えた
フラスコに入れ、これにスルホラン100m1とキシレ
ン50m1を加えた。マントルヒーターによる加熱下に
攪拌しながら、150℃で1時間還流を行ない、この際
、本釣3mlを抜き出した。That is, 13.2 g (0.12 mol) of hydroquinone was placed in a flask equipped with a stirrer, a nitrogen gas inlet tube, a water drain tube, and a thermometer, and 100 ml of sulfolane and 50 ml of xylene were added thereto. Refluxing was carried out at 150° C. for 1 hour while stirring while heating with a mantle heater, and at this time, 3 ml of fishing rod was taken out.
次いで、温度を110℃まで下げ、4.4“−ジクロル
ジフェニルスルホン34.5g(0,12モル)と炭酸
カリウム20.7g(0,15モル)を加えて重合反応
を開始した。155℃で50分間還流した後、50分間
の間に水を抜きながら、200℃まで昇温し、更に、2
00〜215℃で30分間還流を続けた。この反応の間
に抜き出された水量は3.6mlであった。Then, the temperature was lowered to 110°C, and 34.5 g (0.12 mol) of 4.4"-dichlorodiphenylsulfone and 20.7 g (0.15 mol) of potassium carbonate were added to start the polymerization reaction. 155°C After refluxing for 50 minutes, the temperature was raised to 200°C while removing water for 50 minutes, and then refluxed for 20 minutes.
Refluxing was continued for 30 minutes at 00-215°C. The amount of water drawn off during this reaction was 3.6 ml.
反応液の一部をガラス板に塗布し、水中に浸漬したとき
、フィルムを形成し得ることを確認した後、反応液にス
ルホラン80m1を加え、100℃まで温度を下げ、ジ
クロルメタン20m1を加えた。After confirming that a film could be formed when a portion of the reaction solution was applied to a glass plate and immersed in water, 80 ml of sulfolane was added to the reaction solution, the temperature was lowered to 100° C., and 20 ml of dichloromethane was added.
このようにして得た反応混合物を純水中に投じて、ポリ
スルホンを凝固させ、−晩装置した。これを分離し、ミ
キサーで粉砕し、純水とイソプロピルアルコールで洗浄
した後、80℃の温度で6時間乾燥した。The reaction mixture thus obtained was poured into pure water to solidify the polysulfone, and the mixture was allowed to stand overnight. This was separated, pulverized with a mixer, washed with pure water and isopropyl alcohol, and then dried at a temperature of 80° C. for 6 hours.
このようにして得られたポリスルホンは、小豆色粒状物
であって、この重合体0.4gをp−クロルフェノール
100m1に溶解した溶液として、47℃において測定
した対数粘度(以下、ポリスルホンの対数粘度の測定条
件は同じである。)は1゜40であった。The polysulfone thus obtained is a reddish-colored granular material, and its logarithmic viscosity (hereinafter referred to as the logarithmic viscosity of polysulfone) was measured at 47°C as a solution of 0.4 g of this polymer dissolved in 100 ml of p-chlorophenol. The measurement conditions were the same.) was 1°40.
(2) スルホン化ポリスルホンの製造上記のように
して得たポリスルホン10gを97%濃硫酸80m1に
加え、常温にて緩やかに4時間攪拌反応させて、黒褐色
の粘稠な反応液を得た。(2) Production of sulfonated polysulfone 10 g of the polysulfone obtained as described above was added to 80 ml of 97% concentrated sulfuric acid and reacted with gentle stirring at room temperature for 4 hours to obtain a dark brown viscous reaction liquid.
これを水浴中に投入して、スルホン化ポリスルホンを凝
固させた。水にて洗浄後、0.5N水酸化ナトリウム水
溶液800m1中に一晩放置した。次いで、洗浄液が中
性になるまでこの重合体を洗浄した後、30℃で7時間
真空乾燥した。このようにして得られた淡黄色粒状のス
ルホン化ポリスルホンは、対数粘度が3.00、スルホ
ン酸基が全イオン交換基の100%であり、イオン交換
基は1.92ミリ当量/gであった。This was placed in a water bath to solidify the sulfonated polysulfone. After washing with water, it was left overnight in 800 ml of a 0.5N aqueous sodium hydroxide solution. Next, the polymer was washed until the washing solution became neutral, and then vacuum-dried at 30° C. for 7 hours. The pale yellow granular sulfonated polysulfone thus obtained had a logarithmic viscosity of 3.00, sulfonic acid groups accounted for 100% of the total ion exchange groups, and the ion exchange groups were 1.92 milliequivalents/g. Ta.
(3) 複合半透膜の製造
前記式Cの繰返し単位からなり、平均分子量20000
のポリエチレングリコールについての除去率が10%で
あって、分画分子量が100000である異方性限外濾
過膜を80℃の温度の熱水中に1時間浸漬して熱処理し
た後、25℃の温度で10%1.4−ブタンジオール水
溶液に1時間浸漬し、次いで、約60℃の乾燥層中に5
分間放置して、乾燥限外濾過膜を得た。(3) Manufacture of composite semipermeable membrane Consisting of repeating units of the above formula C, average molecular weight 20,000
An anisotropic ultrafiltration membrane with a removal rate of 10% for polyethylene glycol and a molecular weight cut-off of 100,000 was heat-treated by immersing it in hot water at a temperature of 80°C for 1 hour, and then heated at 25°C. immersed in a 10% aqueous 1,4-butanediol solution for 1 hour at a temperature of
A dry ultrafiltration membrane was obtained by standing for a minute.
上記スルホン化ポリスルホンをエチレングリコールモノ
メチルエーテルに溶解して、1.0重量%の重合体溶液
を調製し、これを上記乾燥限外濾過膜上に塗布し、室温
にて放置して、殆どすべての溶剤を蒸発させて除去した
後、60℃の温度で5分間加熱して、複合半透膜を得た
。この複合半透膜は、分画分子量10000であった。The above sulfonated polysulfone was dissolved in ethylene glycol monomethyl ether to prepare a 1.0% by weight polymer solution, which was applied onto the above dry ultrafiltration membrane and left at room temperature to completely remove almost all of the sulfonated polysulfone. After removing the solvent by evaporation, it was heated at a temperature of 60° C. for 5 minutes to obtain a composite semipermeable membrane. This composite semipermeable membrane had a molecular weight cutoff of 10,000.
尚、ここに分画分子量とは、分子量の異なるポリエチレ
ングリコールの0.05%水溶液を25℃、20kg/
cfflの条件で処理して、除去率が約90%であると
きの当該ポリエチレングリコールのGPCによるデキス
トラン換算分子量をいう。In addition, the molecular weight cut-off here refers to 0.05% aqueous solutions of polyethylene glycols with different molecular weights at 25°C, 20 kg/
It refers to the dextran-equivalent molecular weight of the polyethylene glycol measured by GPC when the removal rate is about 90% when treated under cffl conditions.
参考例2
+1) ポリスルホン共重合体の製造参考例1におい
て、ヒドロキノンに代えて、4.4゛−ジヒドロキシジ
フェニルスルホン15.0 g(0,06モル)とヒド
ロキノン8.8g(0,08モル)を用い、参考例1と
同様にして、前記式A。Reference Example 2 +1) Production of polysulfone copolymer In Reference Example 1, 15.0 g (0.06 mol) of 4.4'-dihydroxydiphenylsulfone and 8.8 g (0.08 mol) of hydroquinone were used instead of hydroquinone. The formula A was prepared in the same manner as in Reference Example 1.
の繰返し単位57モル%と、弐Bの繰返し単位43モル
%とからなる線状ポリスルホン共重合体を製造した。A linear polysulfone copolymer consisting of 57 mol% of repeating units of 2B and 43 mol% of repeating units of 2B was produced.
このようにして得られたポリスルホン共重合体は、淡黄
色粒状物であって、対数粘度は0.84であった。The polysulfone copolymer thus obtained was pale yellow granular and had an logarithmic viscosity of 0.84.
(2)スルホン化ポリスルホン共重合体の製造上記のよ
うにして得たポリスルホン共重合体10gを97%濃硫
酸80m1に加えて溶解させ、常温にて4時間攪拌反応
させて、黒褐色の粘稠な反応液を得た。これを水浴中に
投入して、スルホン化ポリスルホン共重合体を擬固させ
た。水にて洗浄後、0.5N水酸化すl−IJウム水溶
液800m1中に一晩放置した。次いで、洗浄液が中性
になるまでこの重合体を洗浄した後、60℃で5時間真
空乾燥した。(2) Production of sulfonated polysulfone copolymer 10 g of the polysulfone copolymer obtained as described above was dissolved in 80 ml of 97% concentrated sulfuric acid, stirred at room temperature for 4 hours, and a blackish brown viscous A reaction solution was obtained. This was placed in a water bath to pseudo-solidify the sulfonated polysulfone copolymer. After washing with water, it was left overnight in 800 ml of a 0.5N sulfur-IJium hydroxide aqueous solution. Next, the polymer was washed until the washing solution became neutral, and then vacuum-dried at 60° C. for 5 hours.
このようにして得られたスルホン化ポリスルホン共重合
体は、対数粘度が0.84、スルホン酸基が全イオン交
換基の100%であり、イオン交換基は1.2ミリ当量
/gであった。The sulfonated polysulfone copolymer thus obtained had a logarithmic viscosity of 0.84, sulfonic acid groups accounted for 100% of the total ion exchange groups, and the ion exchange groups were 1.2 meq/g. .
(3)複合半透膜の製造
参考例1で用いたのと同じポリスルホン異方性限外濾過
膜を80℃の温度の熱水中に1時間浸漬して熱処理した
後、25℃の温度で10%1,4−ブタンジオール水溶
液に1時間浸漬し、次いで、約60℃の乾燥層中に5分
間放置して、乾燥限外濾過膜を得た。(3) Production of composite semipermeable membrane The same polysulfone anisotropic ultrafiltration membrane used in Reference Example 1 was heat-treated by immersing it in hot water at a temperature of 80°C for 1 hour, and then heated at a temperature of 25°C. The membrane was immersed in a 10% aqueous 1,4-butanediol solution for 1 hour, and then left in a drying layer at about 60° C. for 5 minutes to obtain a dry ultrafiltration membrane.
上記スルホン化ポリスルホンをエチレングリコールモノ
メチルエーテルに溶解して、1.0重量%の重合体溶液
を調製し、これを上記乾燥限外濾過膜上に塗布し、室温
にて放置して、殆どすべての溶剤を蒸発させて除去した
後、60℃の温度で5分間加熱して、複合半透膜を得た
。この複合半透膜は、分画分子量700であった。The above sulfonated polysulfone was dissolved in ethylene glycol monomethyl ether to prepare a 1.0% by weight polymer solution, which was applied onto the above dry ultrafiltration membrane and left at room temperature to completely remove almost all of the sulfonated polysulfone. After removing the solvent by evaporation, it was heated at a temperature of 60° C. for 5 minutes to obtain a composite semipermeable membrane. This composite semipermeable membrane had a molecular weight cutoff of 700.
参考例3
参考例2と同様にして、前記式AIの繰返し単位43モ
ル%と、弐Bの繰返し単位57モル%とからなる線状ポ
リスルホン共重合体を調製し、同様にスルホン化してス
ルホン化ポリスルホンを得た。このスルホン化ポリスル
ホンの対数粘度は0゜87、イオン交換基は1.3ミリ
当IJk/gであった。Reference Example 3 In the same manner as in Reference Example 2, a linear polysulfone copolymer consisting of 43 mol% of the repeating units of the formula AI and 57 mol% of the repeating units of NiB was prepared and sulfonated in the same manner. Obtained polysulfone. The logarithmic viscosity of this sulfonated polysulfone was 0°87, and the ion exchange group was 1.3 mm/IJk/g.
この後、参考例2と同様にして、分画分子量200の複
合半透膜を得た。Thereafter, in the same manner as in Reference Example 2, a composite semipermeable membrane having a molecular weight cut off of 200 was obtained.
実施例1
参考例1で得た複合半透膜を用いて、塩化ナトリウム及
びショ糖をそれぞれ5%濃度で含有する混合水溶液を処
理温度25℃、処理圧力20kg/cnfの条件下で処
理した。透水速度は1.39m”/d・日、除去率は塩
化ナトリウムについて9.7%、ショ糖について63.
5%であった。塩化ナトリウムとショ糖とを効率よく分
離できることが理解される。Example 1 Using the composite semipermeable membrane obtained in Reference Example 1, a mixed aqueous solution containing sodium chloride and sucrose each at a concentration of 5% was treated at a treatment temperature of 25° C. and a treatment pressure of 20 kg/cnf. The water permeation rate is 1.39 m”/d·day, and the removal rate is 9.7% for sodium chloride and 63% for sucrose.
It was 5%. It is understood that sodium chloride and sucrose can be efficiently separated.
実施例2
参考例2で得た複合半透膜を用いて、塩化ナトリウム水
溶液及びショ糖水溶液をそれぞれ処理した。結果を第1
表に示す。また、処理温度が50°C1処理圧力が20
kg/CIAのときの溶質濃度と除去率との関係を第1
図に示す。Example 2 Using the composite semipermeable membrane obtained in Reference Example 2, a sodium chloride aqueous solution and a sucrose aqueous solution were treated, respectively. Results first
Shown in the table. In addition, the processing temperature is 50°C and the processing pressure is 20°C.
The relationship between solute concentration and removal rate when kg/CIA is expressed as
As shown in the figure.
実施例3
参考例3で得た複合半透膜を用いて、塩化ナトリウム水
溶液及びショ糖水溶液をそれぞれ処理した。結果を第2
表に示す。また、処理温度が50℃、処理圧力が2.0
kg/cJのときの溶質濃度と除去率との関係を第2図
に示す。Example 3 Using the composite semipermeable membrane obtained in Reference Example 3, a sodium chloride aqueous solution and a sucrose aqueous solution were treated, respectively. Second result
Shown in the table. In addition, the processing temperature was 50°C and the processing pressure was 2.0°C.
Figure 2 shows the relationship between solute concentration and removal rate in kg/cJ.
実施例4
参考例2及び参考例3で得た複合半透膜を用いて、塩化
ナトリウム及びショ糖をそれぞれ10%濃度で含有する
混合水溶液を処理した。結果を第3表に示す。塩化ナト
リウムとショ糖とを効率よく分離できることが明らかで
ある。Example 4 Using the composite semipermeable membranes obtained in Reference Examples 2 and 3, a mixed aqueous solution containing sodium chloride and sucrose at a concentration of 10% was treated. The results are shown in Table 3. It is clear that sodium chloride and sucrose can be efficiently separated.
実施例5
参考例3で得た複合半透膜を用いて、酸性アミノ酸であ
るアスパラギン酸、中性アミノ酸であるインロイシン、
及び塩基性アミノ酸であるオルニチンをそれぞれ500
ppm含有し、イオン強度を0.1Mに調整したアミノ
酸混合水溶液を25℃、10kg/cntの条件で処理
した。水溶液のpHと各アミノ酸の除去率との関係を第
3図に示す。Example 5 Using the composite semipermeable membrane obtained in Reference Example 3, aspartic acid, which is an acidic amino acid, inleucine, which is a neutral amino acid,
and the basic amino acid ornithine, each containing 500
An amino acid mixed aqueous solution containing ppm and having an ionic strength adjusted to 0.1M was treated at 25° C. and 10 kg/cnt. FIG. 3 shows the relationship between the pH of the aqueous solution and the removal rate of each amino acid.
従って、例えば、pHを約5〜8の範囲とすることによ
り、アスパラギン酸を膜下透過液に濃縮し、また、ρI
Iを約8〜10の範囲とすることにより、オルニチンを
膜透過液中に濃縮することができる。Therefore, for example, by adjusting the pH to a range of about 5 to 8, aspartic acid can be concentrated in the submembrane permeate, and ρI
By setting I in the range of about 8 to 10, ornithine can be concentrated in the membrane permeate.
第1図は、参考例2で得た複合半透膜を用いて塩化ナト
リウム水溶液及びショ糖水溶液を処理したときの溶質濃
度と除去率との関係を示すグラフ、第2図は、参考例3
で得た複合半透膜を用いて塩化ナトリウム水溶液及びシ
ョ糖水溶液を処理したときの溶質濃度と除去率との関係
を示すグラフ、第3図は、参考例3で得た複合半透膜を
用いてアミノ酸混合水溶液を処理したときの水溶液のp
Hと各アミノ酸の除去率との関係を示すグラフである。
第1図
濃度 (重量%)
第2図
ジ農崖 (重量%)FIG. 1 is a graph showing the relationship between solute concentration and removal rate when a sodium chloride aqueous solution and a sucrose aqueous solution are treated using the composite semipermeable membrane obtained in Reference Example 2, and FIG.
Figure 3 is a graph showing the relationship between solute concentration and removal rate when a sodium chloride aqueous solution and a sucrose aqueous solution were treated using the composite semipermeable membrane obtained in Reference Example 3. p of the aqueous solution when an amino acid mixed aqueous solution is treated using
It is a graph showing the relationship between H and the removal rate of each amino acid. Fig. 1 Concentration (wt%) Fig. 2 Jino Cliff (wt%)
Claims (1)
る半透膜にて、電気的に実質的に中性である溶質と荷電
を有する溶質とを含有する水溶液を処理して、実質的に
中性である溶質を膜不透過液中に濃縮し、荷電を有する
溶質を膜透過液中に分離することを特徴とする水溶液の
処理方法。(1) Treating an aqueous solution containing a substantially electrically neutral solute and a charged solute with a semipermeable membrane having 70% or more of the total ion exchange groups has sulfonic acid groups. 1. A method for treating an aqueous solution, which comprises concentrating neutral solutes in a membrane non-permeable liquid and separating charged solutes in a membrane permeable liquid.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60048009A JPS61209054A (en) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | Treatment of aqueous solution |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP60048009A JPS61209054A (en) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | Treatment of aqueous solution |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61209054A true JPS61209054A (en) | 1986-09-17 |
Family
ID=12791296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60048009A Pending JPS61209054A (en) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | Treatment of aqueous solution |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61209054A (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5934163A (en) * | 1982-08-19 | 1984-02-24 | Nec Corp | Method and device for testing probe card to determine whether said card is accepted or rejected |
JPS59156402A (en) * | 1983-02-28 | 1984-09-05 | Japan Organo Co Ltd | Concentration of organic substance by reverse osmosis membrane |
JPS60132604A (en) * | 1983-12-19 | 1985-07-15 | Toray Eng Co Ltd | Method for concentrating and recovering organic valuables |
-
1985
- 1985-03-11 JP JP60048009A patent/JPS61209054A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5934163A (en) * | 1982-08-19 | 1984-02-24 | Nec Corp | Method and device for testing probe card to determine whether said card is accepted or rejected |
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