JP5219520B2 - 混合液の分離方法 - Google Patents
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Description
本発明の混合液の分離方法は、混合液から分子量90以上の物質を分離膜により選択的に分離する混合液の分離方法であって、上記分離膜がMFI型ゼオライト膜であり、上記混合液を、上記MFI型ゼオライト膜の一方の面に接触させ、上記MFI型ゼオライト膜の他方の面側を減圧し、上記MFI型ゼオライト膜を分子量90未満の物質を透過させることにより分子量90以上の物質と分離する方法である。本発明において、分離膜として使用するMFI型ゼオライトは、結晶中の酸素10員環によって0.5nm程度の細孔が形成されたゼオライトである。このMFI型ゼオライトは、一般には、自動車排ガス中の窒素酸化物(NOx)、炭化水素(HC)等を吸着させるための吸着材、或いはキシレン異性体からp−キシレンのみを選択的に分離するためのガス分離膜等の用途において利用されているが、本発明においては、このMFI型ゼオライトを混合液から混合液中に含まれる物質を分離する分離膜として使用する。
本発明の混合液の分離方法は、上記MFI型ゼオライト膜と、そのMFI型ゼオライト膜が配設され、MFI型ゼオライト膜の一方の面側の空間(混合液側空間)と他方の面側の空間(減圧側空間)とに区画される容器本体とを備える分離用容器の混合液側空間に、混合液を入れ、減圧側空間を8×104Pa以下に減圧するものであることが好ましい。すなわち、本発明の混合液の分離方法に使用する分離装置としては、上記分離用容器と、上記トラップを介して減圧側空間を減圧するための減圧装置と、分離された分子量90未満の物質を捕集するための捕集器(トラップ)を備えるものであることが好ましい。以下、これら本発明の混合液の分離方法に使用する各機器について説明する。
分離用容器は、上述のように、MFI型ゼオライト膜と、そのMFI型ゼオライト膜が配設され、MFI型ゼオライト膜の一方の面側の空間(混合液側空間)と他方の面側の空間(減圧側空間)とに区画される容器本体とを備えるものである。容器本体には、上述のように混合液側空間と減圧側空間とが形成され、これら2つの空間の境界部分の少なくとも一部にMFI型ゼオライト膜が、その一方の面が混合液側空間に面し、他方の面が減圧側空間に面するように配設されていることが好ましい。そして、混合液側空間に混合液を入れたときに、MFI型ゼオライト膜の一の面全体が混合液内に浸漬されることが好ましく、分離操作が終了するまで、MFI型ゼオライト膜の一の面全体が混合液中に浸漬された状態が維持されることが好ましい。
図1に示すように、捕集器14は、分離用容器1の減圧用ノズル10と、減圧用配管16により繋がり、さらに減圧用配管16により減圧装置15とも繋がっていることが好ましい。このように構成することにより、分離操作を行うときには、減圧装置15を作動させて、減圧用配管16を通じて捕集器14内を減圧し、更に捕集器14及び減圧用配管16を通じて分離用容器1の内筒6内(減圧側空間)を所定の圧力まで減圧することができる。
上記分離用容器の内筒内(減圧側空間)を減圧するための減圧装置は、特に限定されず、減圧側空間を所定の圧力以下に減圧することができればよい。また、減圧側空間の圧力を調節するために、圧力制御器を減圧装置と捕集器との間の減圧用配管に設置することが好ましいが、捕集器に設置したり、捕集器と分離用容器との間の減圧用配管に設置したり、分離用容器に設置したりしてもよい。
(MFI型ゼオライト膜の作製)
(1)成膜ゾルの調製:
250mlのフッ素樹脂製容器に,イオン交換水155.5gと10質量%のテトラプロピルアンモニウムヒドロキシド溶液(和光純薬工業製)29.05gを入れ混合した後、テトラエチルオルトシリケート(アルドリッチ社製)17.5gを加え,室温で3時間撹拌をして成膜ゾルとした。
得られた成膜ゾルを、図2に示すように、フッ素樹脂製内筒44が内部に配設されたステンレス製300ml耐圧容器41内に入れ、直径12mm、厚さ1〜2mm、長さ160mmの円筒状の多孔質アルミナ支持体42を浸漬し、185℃の熱風乾燥機中で30時間反応させた。アルミナ支持体42は、フッ素系樹脂製の固定治具45,46により耐圧容器41内に固定した。固定治具45は先端が太く形成された棒状の治具であり、円筒状のアルミナ支持体42の孔に固定治具45を差し込むようにして、太く形成された側の端部を下側に向けてアルミナ支持体42を固定している。そして、固定治具46は、固定治具45を通すための孔が形成された板状の治具であり、混合液の液面付近で、固定治具45の先端付近(太くなっていない側の先端)をその孔に差し込むようにしてアルミナ支持体42の上端部分を固定している。反応後の支持体は、5回の煮沸洗浄の後、80℃で十分乾燥した。
図1に示すような、蓋部5と、容量500mLの有底円筒状の有底筒状容器4とを有する容器本体3の、蓋部5に温度計8と冷却管7とを差し込んだ。そして、上記、MFI型ゼオライト膜2を成膜した多孔質支持体47の端部にガラス製の内筒底部13を取り付け、他方の端部に内筒(ガラス管)6を接続し、ガラス管6と減圧用配管16とをステンレス製のユニオン10で接続した。内筒底部13側が容器本体3内に入るようにしてガラス管6をゴム栓11に差し込んだ状態で蓋部5(容器本体3)に配設した。混合液を撹拌できるように、マクネティックスターラー用の撹拌子9を容器本体3内に入れた。
図1に示すような、分離装置100を作製した。すなわち、得られた分離用容器1を、図1に示すように、熱媒33を入れた熱媒用容器12内に入れ、温度制御可能にした。熱媒33としては、水を使用した。そして、図1に示すように、捕集器14と減圧装置15とを準備し、分離用容器1のガラス管6と減圧用配管16とをステンレス製のユニオン10で接続し、捕集器14とを減圧用配管16で繋ぎ、捕集器14と減圧装置15とを減圧用配管16でつないだ。捕集器14としては、大倉理研製のトラップを使用し、減圧装置15としては、油回転真空ポンプ(G20DA)を使用した。また、捕集器14は、流入してくる膜透過物質の蒸気を冷却して捕集するため、冷媒である液体窒素35を入れた有底円筒状の保冷管17内に配置した。
エタノール10体積%水溶液に、添加物質としてクエン酸、リンゴ酸、コハク酸、レブリン酸、乳酸、イソ酪酸、ノルマル酪酸、プロピオン酸、酢酸及びグルコースを其々単成分で加えたものを混合液とした。添加物質の濃度はクエン酸、リンゴ酸、コハク酸、レブリン酸、乳酸、イソ酪酸、ノルマル酪酸、プロピオン酸及び酢酸は510ppm、グルコースは10000ppmとした。
図1に示すように、上記エタノール10体積%水溶液(混合液)31を上記分離用容器1の有底筒状容器4内(混合液側空間21)に入れた。次に、混合液31を撹拌子9で撹拌しながら、混合液31が70℃になるように熱媒33により加熱し、内筒6内(減圧側空間22)を10Pa以下に減圧した。そして、捕集器14により膜透過物質32を捕集した。
分離装置:Dionex社製、商品名:DX−500
分析方法:イオンクロマトグラフ分析法、検出器:電気伝導計
図1に示すように、エタノール10体積%水溶液(混合液)31を上記分離用容器1の有底筒状容器4内(混合液側空間21)に入れた。次に、混合液31を撹拌子9で撹拌しながら、混合液31が70℃になるように熱媒33により加熱し、内筒6内(減圧側空間22)を10-2〜8×104Paに減圧した。そして、捕集器14により膜透過物質32を捕集した。
図1に示すように、エタノール10体積%水溶液31を上記分離用容器1の有底筒状容器4内(混合液側空間21)に入れた。次に、混合液31を撹拌子9で撹拌しながら、混合液31が20〜70℃になるように熱媒33により加熱し、内筒6内(減圧側空間22)を10Pa以下に減圧した。そして、捕集器14により膜透過物質32を捕集した。
Claims (6)
- 混合液中から分子量90以上の物質を分離膜により選択的に分離する混合液の分離方法であって、前記分離膜がMFI型ゼオライト膜であり、前記混合液を、前記MFI型ゼオライト膜の一方の面に接触させ、前記MFI型ゼオライト膜の他方の面側を減圧し、分子量90未満の物質を透過させ、
前記混合液は、前記分子量90未満の物質としてノルマル酪酸およびプロピオン酸からなる群から選択される少なくとも一種を含有する混合液の分離方法。 - 前記混合液が有機酸及び/又は糖類を含む溶液である請求項1に記載の混合液の分離方法。
- 前記混合液が、グルコース、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、レブリン酸及び乳酸からなる群から選択される少なくとも一種を含有する請求項1又は2に記載の混合液の分離方法。
- 前記混合液が有機溶媒を含有する請求項1〜3のいずれかに記載の混合液の分離方法。
- 前記混合液が水を含有する請求項1〜4のいずれかに記載の混合液の分離方法。
- 前記有機溶媒がエタノールである請求項4又は5に記載の混合液の分離方法。
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KR101700220B1 (ko) * | 2015-07-08 | 2017-01-31 | (주)파인텍 | 에탄올 탈수 시스템 |
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11285625A (ja) * | 1998-02-09 | 1999-10-19 | Toray Ind Inc | 触媒分離膜、触媒反応方法および化合物の製造方法 |
JP2004051617A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-02-19 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 無水アルコールの製造方法及びその装置 |
JP2005238032A (ja) * | 2004-02-24 | 2005-09-08 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 発酵エタノールの膜分離方法 |
JP2006102616A (ja) * | 2004-10-04 | 2006-04-20 | Bussan Nanotech Research Institute Inc | 成分分離方法および成分分離装置 |
JP2006247599A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Zsm−5型ゼオライト膜の製造方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5248427A (en) * | 1990-09-15 | 1993-09-28 | Basf Aktiengesellschaft | Removal of water from mixtures with alcohols and/or carboxylic acids and/or carboxylic esters |
US5554286A (en) * | 1993-12-27 | 1996-09-10 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. | Membrane for liquid mixture separation |
US5755967A (en) * | 1996-05-22 | 1998-05-26 | Meagher; Michael M. | Silicalite membrane and method for the selective recovery and concentration of acetone and butanol from model ABE solutions and fermentation broth |
JP2002058973A (ja) * | 2000-08-18 | 2002-02-26 | Unitika Ltd | マイクロ波を用いたzsm−5膜の製造方法 |
JP3840506B2 (ja) * | 2004-03-17 | 2006-11-01 | 有限会社山口ティー・エル・オー | 混合物分離膜の製造方法 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11285625A (ja) * | 1998-02-09 | 1999-10-19 | Toray Ind Inc | 触媒分離膜、触媒反応方法および化合物の製造方法 |
JP2004051617A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-02-19 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 無水アルコールの製造方法及びその装置 |
JP2005238032A (ja) * | 2004-02-24 | 2005-09-08 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 発酵エタノールの膜分離方法 |
JP2006102616A (ja) * | 2004-10-04 | 2006-04-20 | Bussan Nanotech Research Institute Inc | 成分分離方法および成分分離装置 |
JP2006247599A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Zsm−5型ゼオライト膜の製造方法 |
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