JP3359040B2 - 無機ナノ濾過膜及び糖産業におけるその使用 - Google Patents
無機ナノ濾過膜及び糖産業におけるその使用Info
- Publication number
- JP3359040B2 JP3359040B2 JP51903098A JP51903098A JP3359040B2 JP 3359040 B2 JP3359040 B2 JP 3359040B2 JP 51903098 A JP51903098 A JP 51903098A JP 51903098 A JP51903098 A JP 51903098A JP 3359040 B2 JP3359040 B2 JP 3359040B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membrane
- layer
- range
- sol
- metal oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 title claims abstract description 22
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims abstract description 21
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 15
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims abstract description 14
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 claims abstract description 14
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 19
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 17
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 16
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 13
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 11
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 10
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 8
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims description 6
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims description 6
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 2
- -1 zirconium alkoxide Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 5
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 abstract 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract 1
- 229960004793 sucrose Drugs 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 5
- 239000006103 coloring component Substances 0.000 description 5
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 5
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 3
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930003779 Vitamin B12 Natural products 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- FDJOLVPMNUYSCM-WZHZPDAFSA-L cobalt(3+);[(2r,3s,4r,5s)-5-(5,6-dimethylbenzimidazol-1-yl)-4-hydroxy-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] [(2r)-1-[3-[(1r,2r,3r,4z,7s,9z,12s,13s,14z,17s,18s,19r)-2,13,18-tris(2-amino-2-oxoethyl)-7,12,17-tris(3-amino-3-oxopropyl)-3,5,8,8,13,15,18,19-octamethyl-2 Chemical compound [Co+3].N#[C-].N([C@@H]([C@]1(C)[N-]\C([C@H]([C@@]1(CC(N)=O)C)CCC(N)=O)=C(\C)/C1=N/C([C@H]([C@@]1(CC(N)=O)C)CCC(N)=O)=C\C1=N\C([C@H](C1(C)C)CCC(N)=O)=C/1C)[C@@H]2CC(N)=O)=C\1[C@]2(C)CCC(=O)NC[C@@H](C)OP([O-])(=O)O[C@H]1[C@@H](O)[C@@H](N2C3=CC(C)=C(C)C=C3N=C2)O[C@@H]1CO FDJOLVPMNUYSCM-WZHZPDAFSA-L 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 1
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- XPGAWFIWCWKDDL-UHFFFAOYSA-N propan-1-olate;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].CCC[O-].CCC[O-].CCC[O-].CCC[O-] XPGAWFIWCWKDDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- JMHCCAYJTTWMCX-QWPJCUCISA-M sodium;(2s)-2-amino-3-[4-(4-hydroxy-3,5-diiodophenoxy)-3,5-diiodophenyl]propanoate;pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Na+].IC1=CC(C[C@H](N)C([O-])=O)=CC(I)=C1OC1=CC(I)=C(O)C(I)=C1 JMHCCAYJTTWMCX-QWPJCUCISA-M 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 239000011715 vitamin B12 Substances 0.000 description 1
- 235000019163 vitamin B12 Nutrition 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- C13B20/00—Purification of sugar juices
- C13B20/16—Purification of sugar juices by physical means, e.g. osmosis or filtration
- C13B20/165—Purification of sugar juices by physical means, e.g. osmosis or filtration using membranes, e.g. osmosis, ultrafiltration
-
- 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
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/027—Nanofiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0039—Inorganic membrane manufacture
- B01D67/0041—Inorganic membrane manufacture by agglomeration of particles in the dry state
- B01D67/00411—Inorganic membrane manufacture by agglomeration of particles in the dry state by sintering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0039—Inorganic membrane manufacture
- B01D67/0048—Inorganic membrane manufacture by sol-gel transition
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
- B01D69/108—Inorganic support material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
- B01D71/024—Oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/02—Details relating to pores or porosity of the membranes
- B01D2325/0283—Pore size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/04—Characteristic thickness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/22—Thermal or heat-resistance properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/24—Mechanical properties, e.g. strength
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/30—Chemical resistance
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
いることができる無機ナノ濾過膜に関する。
おり、多くの事業分野、特に農産物産業、バイオテクノ
ロジー、化学産業、医薬品産業、核産業及び環境保護に
おける慣用の分離技術、特に飲料水及び工業排液の処理
に関して、急速に発展している。
細濾過(膜の細孔の平均直径が0.1〜5μmの範囲)及
び接線限外濾過(膜の細孔の平均直径が2〜150nmの範
囲)の分野において顕著に現れてきている。
対して平行に移動する。
過及び限外濾過の分野においてだんだん無機膜に置き換
えられてきている。無機膜は一般的に良好な機械強度並
びに良好な化学的、生物学的及び熱的安定性を示す。
一般的には約1nm)は大抵の場合、特に水又は排液中に
含有される有機化合物及び多価イオンの分離のために、
接線流れ下で操作され、近年発展してきている。しかし
ながら、これらの膜は依然として有機膜又は有機/無機
混合膜であり、その機械強度並びに化学的、生物学的及
び熱的基準は望まれるものほど満足できるものではな
く、極限使用条件(pH、温度、圧力等)下で必ずしも有
効に作動しないことがある。
操作を、この糖を脱色し且つ多糖類のようなある種の有
機不純物を除去するために一般的に2段階で実施するこ
とが知られている。
ルコース及びフルクトースが分解することによるもので
ある。
炭酸化又は燐酸化を含む)の後にしばしば第二の精製段
階(又は脱色段階)が行なわれ、この第二の精製段階に
おいて、糖液が(その粘度を下げるために)一般的に80
〜90℃の温度において、1個又は2個以上のイオン交換
樹脂に通される。糖液中に含有される着色成分及びその
他の不純物はこの際に樹脂上に吸着される(目標はしば
しばこれらの着色成分のほぼ90%がこうして除去される
ことである)。
が必要になる。その場合、塩基性塩化ナトリウム溶液
(一般的に約12のpH)又は塩水を用いて通常80〜90℃の
範囲の温度において着色成分(及びその他の不純物)の
脱着を実施する。
塩化ナトリウムを含有するが、有機物質(着色成分及び
その他の不純物)もまた含有する。
規の濾過膜、この場合には特に無機ナノ濾過膜を開発し
た。
る耐熱及び耐化学薬品性の要件を満たすものであり、塩
水排液から有機物質(着色成分及びその他の不純物)を
有効に分離することを可能にし、こうして塩水排液が再
生され、次いで樹脂上に吸着された着色成分(及びその
他の不純物)を脱着させるために再利用することができ
る。
樹脂の再生から生じた塩水排液を有効に再循環すること
が可能になり、従って樹脂を再生するための溶液を製造
するために必要な塩化ナトリウム及び水の量を有意に減
らすことが可能になる。
は、非常に良好な機械強度及びかくして非常に長い使用
寿命を示す。
し、100〜2000ダルトンの範囲のカットオフ閾値を示す
無機ナノ濾過膜にある: ・Al2O3とTiO2との混合物から構成され、1〜20μmの
範囲、好ましくは5〜15μmの範囲の平均細孔相当直径
Dsを示す多流路(multichannel)モノリシックセラミッ
ク支持体、 ・前記流路の表面に位置決めされた、金属酸化物の焼結
粒子(その焼結前の平均細孔相当直径Doが0.1〜3.0μm
の範囲であり、Ds/Do比が0.3<Ds/Do<200、好ましくは
1<Ds/Do<150であるもの)から構成され、0.05〜1.5
μmの範囲の平均細孔相当直径Dmを示す微細濾過膜分離
層、 ・前記微細濾過膜層上に位置決めされた、金属酸化物の
焼結粒子(その焼結前の平均細孔相当直径Duが2〜100n
mの範囲であり、Dm/Du比が0.5<Dm/Du<750であるも
の)から構成された限外濾過膜分離層、 ・前記限外濾過膜層上に位置決めされた、金属酸化物の
焼結粒子(その焼結前の平均細孔相当直径Dnが0.5〜1.5
nmの範囲であるもの)から構成されたナノ濾過膜分離
層。
度、好ましくは40%より高い多孔度(水銀ポロシメータ
ーを用いて測定)を示すのが有利である。
的にTiO2粒子を被覆したセラミックであって、TiO2/(A
l2O3+TiO2)の重量比が1〜75%の範囲、特に20〜50%
の範囲、例えば20〜40%の範囲であるのが好ましい。
すものであるのが一般的であり、10〜100μmの範囲の
平均粒子寸法を示すものであるのが好ましく、20〜30μ
mの範囲の平均粒子寸法を示すものであるのがより一層
好ましい。TiO2粒子は、0.01〜7μmの範囲の平均粒子
寸法を示すのが一般的であり、0.1〜1μmの範囲の平
均粒子寸法を示すのが好ましい。
の(この粒子は平板形状を有することができる)であ
り、酸化チタンは本質的にルチルタイプのものである。
2号(第3欄第24行〜第4欄第11行)に記載された方法
によって調製するのが好ましい。
告されている。
及び800〜1300mmの範囲、例えば約860mmの長さを示すも
のであることができる。
範囲、特に7乃至19である。それらの直径は特に、1.5
〜7mmの範囲、特に2.5〜4.5mmの範囲であることができ
る。
るKerasep(登録商標)膜に用いられるモノリシック支
持体から成る。
ばベリリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウ
ム、チタン、ストロンチウム、イットリウム、ランタ
ン、ジルコニウム、ハフニウム、トリウム、鉄、マンガ
ン、珪素及びそれらの様々な可能な混合物から選択する
ことができる。
ナ、ジルコニア又は酸化チタンであるのが一般的であ
り、酸化チタンであるのが好ましい。
の方法によって支持体上に塗布され、これに従えば一般
的に、金属酸化物のスリップが支持体上に塗布され、次
いで適切な焼結が実施される。焼結された膜層は、5〜
50μmの範囲の厚さを有するのが好ましい。
なければならない。従って、支持体がコランダム又はル
チルから作られたものである場合には、焼結温度が1275
℃より低い酸化チタンを基とする膜層を用いるのが好ま
しい。
体の内側に実質的に浸透してはいけない。従って、この
膜層の相互浸透は一般的に2μm未満、特に0.5μm未
満である。
有機バインダーを充填することができ、このバインダー
は、焼結の時に分解するもの、例えばメラミン/ホルム
アルデヒド樹脂である。また、空気中での燃焼によって
取り除かれる物質の非常に微細な粉末、例えばカーボン
ブラックによって支持体の孔の開口部を塞ぐこともでき
る。
ルコニアであることができ、ジルコニアであるのが好ま
しい。
層塗布方法(粒子寸法だけが変わったもの)を用いて、
又は ・ゾル−ゲルタイプの方法によって得られてスリップ注
型法によって塗布された酸化物の水和粒子を熱処理する
ことによって、 得られる。
に適したものでなければならない。従って、限外濾過膜
層は、2〜100nmの範囲、好ましくは2〜50nmの範囲の
平均細孔直径を示す。
過膜層内部に実質的に浸透してはならない。
〜300kD(1kD=103ダルトン)の範囲、例えば15kDのカ
ットオフ閾値を示す。
組合せはヨーロッパ特許公開第0585152号に例示された
ような限外濾過膜を形成するということに留意すべきで
ある。
好ましい。
はアルコール性媒体中、例えばプロパノール中での加水
分解を含む方法によって得るのが有利である。
は、 ・ジルコニウムアルコキシド前駆体を、アルコール性媒
体中、例えばプロパノール中で、好ましくは錯化用リガ
ンド(これは、ヨーロッパ特許公開第0627960号に記載
されたことに従えば、加水分解を制御することを可能に
する)の存在下で、加水分解することによってゾルを形
成させ(例えば、錯化用リガンドであるアセチルアセト
ンの存在下でプロパノール中でジルコニウムプロポキシ
ド(Zr(OC3H7)4)を加水分解することによってかか
るゾルを形成させることができる)、 ・限外濾過膜層上に前記ゾルを塗布し{この塗布は、限
外濾過膜層(従って限外濾過膜)と上で調製されたゾル
(このゾルには粘度を調節するために前もって有機バイ
ンダー、例えばポリ(ビニルアルコール)が添加してお
いてもよい)とを流路に充填することによって接触させ
ることによって行なうのが好ましい}、 ・ゾルを乾燥させることによってゲルに転化させ、 ・最後に熱処理する{これによってゲル層を金属酸化物
(ジルコニア)層に転化させることができる} ことを含むゾル−ゲルタイプの方法によって得られたジ
ルコニア層である。
錯化用リガンド含有量)並びに(又は)乾燥及び熱処理
(温度)条件は、微孔質膜(平均細孔直径が一般的に約
1nm)と称される膜が得られるように選択するのが好ま
しい。この場合、乾燥温度は40〜100℃の範囲であるこ
とができ、熱処理温度は特に350〜600℃の範囲である。
によって、最終的な膜の特徴、特にその選択性及び水透
過性が少なくとも部分的に調整される。
力において少なくとも100リットル/時間・m2に達し得
る水透過流量、35〜60%の範囲であり得るショ糖保持率
及び60〜85%の範囲のビタミンB12保持率を有する。ナ
ノ濾過膜層の厚さは、0.05〜1μmの範囲であるのが好
ましい。
安定性を示す(少なくとも250℃まで安定であり且つ0
〜14の範囲のpHにおいて安定である)。
産業において特に有利な用途を見出す。
ス、特にショ糖の精製において用いられたイオン交換樹
脂の再生から生じた塩水排液の処理において、有効に用
いることができる。
セスにおいてショ糖液の脱色工程の代わりをすることが
できる。実際、この膜を使用することによって、一般的
に必要とされる程度(約90%)の脱色を達成することが
でき、実際にはそれを越える程度の脱色を達成すること
さえできる。
本発明の範囲を限定するものではない。
樹脂の再生から生じた塩水排液の処理のために、本発明
に従う無機ナノ濾過膜9個を含有させたモジュール(約
1m2)を用いる。これら9個の膜のそれぞれのナノ濾過
膜層は、前記の本発明の好ましい実施態様に従うゾル−
ゲルタイプの方法(乾燥温度=80℃、熱処理温度=400
℃)によって得られたジルコニア層である。このナノ濾
過膜層を、15kDのカットオフ閾値を有するKerasep限外
濾過膜上に塗布する。支持体(TiO2/(Al2O3+TiO2)重
量比=25%のAl2O3/TiO2モノリス)は20mmの直径及び85
6mmの長さを有し、19個の流路を含有するものである。
9個の膜のそれぞれにおいて、微細濾過膜層は酸化チタ
ンから作られたものであり、限外濾過膜層はジルコニア
から作られたものである。
Ds=6μm、Do=0.2μm、Dm=0.1μm、Du=7nm、Dn
=1nmである。それらそれぞれのカットオフ閾値は1000
ダルトンである。
Claims (11)
- 【請求項1】・Al2O3とTiO2との混合物から構成され且
つ1〜20μmの範囲の平均細孔相当直径Dsを示す多流路
モノリシックセラミック支持体、 ・前記流路の表面に位置決めされた、金属酸化物の焼結
粒子(その焼結前の平均細孔相当直径Doが0.1〜3.0μm
の範囲であり且つDs/Do比が0.3<Ds/Do<200であるも
の)から構成され且つ0.05〜1.5μmの範囲の平均細孔
相当直径Dmを示す微細濾過膜分離層、 ・前記微細濾過膜層上に位置決めされた、金属酸化物の
焼結粒子(その焼結前の平均細孔相当直径Duが2〜100n
mの範囲であり且つDm/Du比が0.5<Dm/Du<750であるも
の)から構成された限外濾過膜分離層、並びに ・前記限外濾過膜層上に位置決めされた、金属酸化物の
焼結粒子(その焼結前の平均細孔相当直径Dnが0.5〜1.5
nmの範囲であるもの)から構成されたナノ濾過膜分離層 を含有し、100〜2000ダルトンの範囲のカットオフ閾値
を示す無機ナノ濾過膜。 - 【請求項2】モノリシック支持体が30%より高い多孔度
を示すことを特徴とする、請求項1記載の膜。 - 【請求項3】モノリシック支持体がAl2O3粒子に少なく
とも部分的にTiO2粒子を被覆したセラミックであり、Ti
O2/(Al2O3+TiO2)の重量比が1〜75%の範囲であるこ
とを特徴とする、請求項1又は2記載の膜。 - 【請求項4】微細濾過膜層の金属酸化物がアルミナ、ジ
ルコニア又は酸化チタンであることを特徴とする、請求
項1〜3のいずれかに記載の膜。 - 【請求項5】限外濾過膜層の金属酸化物が酸化チタン又
はジルコニアであることを特徴とする、請求項1〜4の
いずれかに記載の膜。 - 【請求項6】限外濾過膜層の金属酸化物がジルコニアで
あり、この層が10〜300kDの範囲のカットオフ閾値を示
すことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の
膜。 - 【請求項7】ナノ濾過膜層がジルコニアであることを特
徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の膜。 - 【請求項8】ナノ濾過膜層がゾル−ゲルタイプの方法に
よって得られたものである、請求項1〜7のいずれかに
記載の膜。 - 【請求項9】ナノ濾過膜層が、 ・ジルコニウムアルコキシド前駆体をアルコール性媒体
中で加水分解することによってゾルを形成させ、 ・限外濾過膜層上に前記ゾルを塗布し、 ・ゾルを乾燥させることによってゲルに転化させ、 ・最後に熱処理する ことを含むゾル−ゲルタイプの方法によって得られたジ
ルコニア層であることを特徴とする、請求項8記載の
膜。 - 【請求項10】ショ糖の精製プロセスに用いるための請
求項1〜9のいずれかに記載の膜。 - 【請求項11】ショ糖の精製プロセスにおいて用いられ
たイオン交換樹脂の再生から生じた塩水排液の処理に用
いるための、請求項1〜9のいずれかに記載の膜。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR96/12734 | 1996-10-21 | ||
FR9612734A FR2754737B1 (fr) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | Membrane inorganique de nanofiltration et son application dans l'industrie sucriere |
PCT/FR1997/001861 WO1998017378A1 (fr) | 1996-10-21 | 1997-10-17 | Membrane inorganique de nanofiltration et son application dans l'industrie sucriere |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000503900A JP2000503900A (ja) | 2000-04-04 |
JP3359040B2 true JP3359040B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=9496806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP51903098A Expired - Fee Related JP3359040B2 (ja) | 1996-10-21 | 1997-10-17 | 無機ナノ濾過膜及び糖産業におけるその使用 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0956150B1 (ja) |
JP (1) | JP3359040B2 (ja) |
AT (1) | ATE255951T1 (ja) |
AU (1) | AU4871897A (ja) |
CA (1) | CA2268808C (ja) |
DE (1) | DE69726756T2 (ja) |
DK (1) | DK0956150T3 (ja) |
ES (1) | ES2212084T3 (ja) |
FR (1) | FR2754737B1 (ja) |
WO (1) | WO1998017378A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9815271D0 (en) | 1998-07-14 | 1998-09-09 | Cambridge Display Tech Ltd | Particles and devices comprising particles |
AU1290201A (en) * | 1999-11-17 | 2001-05-30 | Tate And Lyle Industries, Limited | Process for purification of low grade sugar syrups using nanofiltration |
US6355110B1 (en) | 1999-11-17 | 2002-03-12 | Tate & Lyle Industries, Limited | Process for purification of low grade sugar syrups using nanofiltration |
FR2829946B1 (fr) * | 2001-09-26 | 2003-12-19 | Tech Avancees & Membranes Ind | Nouvelles membranes inorganiques de nanofiltration |
US20080096751A1 (en) * | 2006-10-18 | 2008-04-24 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of manufacturing ceramic porous membrane and method of manufacturing ceramic filter |
US20080093291A1 (en) * | 2006-10-18 | 2008-04-24 | Ngk Insulators, Ltd. | Ceramic porous membrane and ceramic filter |
US7717272B2 (en) * | 2006-10-18 | 2010-05-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Ceramic porous membrane and ceramic filter |
JP2008302333A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 造水方法及びその装置 |
JP4960286B2 (ja) * | 2008-03-21 | 2012-06-27 | 日本碍子株式会社 | ナノ濾過膜の製造方法 |
US9932648B2 (en) * | 2011-10-31 | 2018-04-03 | Ut-Battelle, Llc | Flow-through pretreatment of lignocellulosic biomass with inorganic nanoporous membranes |
CN102806018B (zh) * | 2012-07-12 | 2014-11-05 | 三达膜环境技术股份有限公司 | 一种低温烧结制备耐酸碱二氧化钛陶瓷超滤膜的方法 |
CN104805222B (zh) * | 2015-04-02 | 2018-02-27 | 广西大学 | 一种精制糖澄清装置 |
DE102017121871A1 (de) | 2017-09-21 | 2019-03-21 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Herstellung einer Permeationsmembran |
JP6993859B2 (ja) * | 2017-12-07 | 2022-01-14 | オルガノ株式会社 | 糖液の精製方法及び糖液精製装置 |
CN114682241B (zh) * | 2022-03-24 | 2023-08-25 | 福州大学 | 二氧化钛-氧化铝复合脱硫催化剂及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3533369A1 (de) * | 1985-09-19 | 1987-03-19 | Alois Prof Dr Med Bloemer | Antibioticahaltiges mittel und seine verwendung als chirurgisches kunststoffmaterial |
FR2604920B1 (fr) * | 1986-10-10 | 1988-12-02 | Ceraver | Membrane de filtration ceramique et procede de fabrication |
JPH03124435A (ja) * | 1989-10-09 | 1991-05-28 | Nippon Cement Co Ltd | ジルコニア質複層膜及びその製造方法 |
JPH03143535A (ja) * | 1989-10-26 | 1991-06-19 | Toto Ltd | セラミックス製非対称膜及びその製造方法 |
JPH0745010B2 (ja) * | 1990-03-16 | 1995-05-17 | 日本碍子株式会社 | セラミック膜フイルタ |
JPH0780682B2 (ja) * | 1990-07-20 | 1995-08-30 | 東芝セラミックス株式会社 | 液体窒素の濾過方法 |
FR2693921B1 (fr) * | 1992-07-24 | 1994-09-30 | Tech Sep | Support monolithe céramique pour membrane de filtration tangentielle. |
-
1996
- 1996-10-21 FR FR9612734A patent/FR2754737B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-10-17 AU AU48718/97A patent/AU4871897A/en not_active Abandoned
- 1997-10-17 WO PCT/FR1997/001861 patent/WO1998017378A1/fr active IP Right Grant
- 1997-10-17 DK DK97911286T patent/DK0956150T3/da active
- 1997-10-17 CA CA002268808A patent/CA2268808C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-17 ES ES97911286T patent/ES2212084T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-17 AT AT97911286T patent/ATE255951T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-10-17 JP JP51903098A patent/JP3359040B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-17 EP EP97911286A patent/EP0956150B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-17 DE DE69726756T patent/DE69726756T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0956150A1 (fr) | 1999-11-17 |
ES2212084T3 (es) | 2004-07-16 |
JP2000503900A (ja) | 2000-04-04 |
WO1998017378A1 (fr) | 1998-04-30 |
DE69726756D1 (de) | 2004-01-22 |
FR2754737A1 (fr) | 1998-04-24 |
CA2268808C (fr) | 2004-05-11 |
AU4871897A (en) | 1998-05-15 |
DE69726756T2 (de) | 2004-10-14 |
FR2754737B1 (fr) | 1999-01-15 |
CA2268808A1 (fr) | 1998-04-30 |
EP0956150B1 (fr) | 2003-12-10 |
DK0956150T3 (da) | 2004-04-13 |
ATE255951T1 (de) | 2003-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6464881B2 (en) | Inorganic nanofiltration membrane and its application in the sugar industry | |
JP3359040B2 (ja) | 無機ナノ濾過膜及び糖産業におけるその使用 | |
Ewis et al. | Nanoparticles functionalized ceramic membranes: fabrication, surface modification, and performance | |
CN105727763A (zh) | 一种含氟聚酰胺复合纳滤膜的制备方法 | |
CA1087042A (en) | Coating modification process for ultrafiltration systems | |
CN1270813C (zh) | 新型无机纳米过滤膜 | |
US3923654A (en) | Ultrafiltration membrane | |
JP3510856B2 (ja) | オルガノミネラルでグラフトすることによって改質された無機ろ過膜及びその製造法 | |
US20040007529A1 (en) | Method for modifying membrane rejection characteristics | |
KR102076733B1 (ko) | SiO2 및 TiO2로 표면 개질된 세라믹 분리막의 제조 방법 | |
CN106238059A (zh) | 一种去除地下水中砷的复合光催化剂、制备方法、水净化方法及*** | |
JPS59216603A (ja) | ガス分離用複合膜 | |
CN111085114A (zh) | 一种海水淡化膜及其制备方法和应用 | |
JP2002336000A (ja) | 糖液の精製装置 | |
RU2712671C1 (ru) | Способ получения неорганического мембранного материала | |
JP2717458B2 (ja) | 濾過方法 | |
KR102641726B1 (ko) | 수처리용 세라믹 중공사막, 수처리 모듈, 및 수처리용 세라믹 중공사막의 제조방법 | |
BE1011232A3 (nl) | Microporeus keramisch membraan met een scheidende laag bestaande uit gemodificeerde synthetische smectiet klei. | |
CA2069758A1 (en) | Filtration membrane | |
KR100299351B1 (ko) | 알루미나계 분말 합성 방법 및 이를 이용한 세라믹 분리막 제조 | |
RU2613990C1 (ru) | Способ получения осажденной мембраны | |
JPS6316008A (ja) | 濾過フイルタ−の製造方法 | |
JPH04317708A (ja) | 濾過助剤を用いる新規な濾過方法 | |
RU2086635C1 (ru) | Способ очистки водки | |
JP2003511232A (ja) | 膜濾過による水の精製方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071011 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081011 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081011 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081011 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091011 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |