JPH0671531B2 - 液液分離装置 - Google Patents
液液分離装置Info
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- JPH0671531B2 JPH0671531B2 JP63246926A JP24692688A JPH0671531B2 JP H0671531 B2 JPH0671531 B2 JP H0671531B2 JP 63246926 A JP63246926 A JP 63246926A JP 24692688 A JP24692688 A JP 24692688A JP H0671531 B2 JPH0671531 B2 JP H0671531B2
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- JP
- Japan
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- liquid
- membrane
- evaporator
- separation
- raw material
- Prior art date
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、食品、水産加工、医薬、石油化学、一般化
学等の工業、さらには他の各種溶剤を使用する工業など
において、共沸混合物や混合溶剤等を濃縮しあるいは分
離するのに使用される分離装置に係わり、詳しくはパー
ベーパレーション膜を用いた浸透気化法によって水−エ
チルアルコールなど主に水−親水性有機溶剤系の液液分
離を行う装置に関する。
学等の工業、さらには他の各種溶剤を使用する工業など
において、共沸混合物や混合溶剤等を濃縮しあるいは分
離するのに使用される分離装置に係わり、詳しくはパー
ベーパレーション膜を用いた浸透気化法によって水−エ
チルアルコールなど主に水−親水性有機溶剤系の液液分
離を行う装置に関する。
「従来の技術」 膜分離は、相の変化を伴わず、成分の膜中における透過
速度の差によって分離するため、本質的に省エネルギー
の技術であり、海水の淡水化、排水処理、食品工業にお
ける成分濃縮などに広く採用されている。
速度の差によって分離するため、本質的に省エネルギー
の技術であり、海水の淡水化、排水処理、食品工業にお
ける成分濃縮などに広く採用されている。
ところで、水とアルコール、ベンゼンとシクロヘキサン
のように分子の大きさがあまり違わない液液混合物や、
普通の蒸留では分離できない共沸混合物、さらには水と
酢酸のごとく分離の難しい沸点差の小さい液液混合物の
分離・精製には、通常の膜分離技術の適用が困難である
ことから、近年、パーベーパレーション膜（以下、PV膜
と略称する）を用いて行う浸透気化法（パーベーパレー
ション法）の採用が試みられている。
のように分子の大きさがあまり違わない液液混合物や、
普通の蒸留では分離できない共沸混合物、さらには水と
酢酸のごとく分離の難しい沸点差の小さい液液混合物の
分離・精製には、通常の膜分離技術の適用が困難である
ことから、近年、パーベーパレーション膜（以下、PV膜
と略称する）を用いて行う浸透気化法（パーベーパレー
ション法）の採用が試みられている。
PV膜としては、マレイン酸で架橋したポリビニルアルコ
ールの複合膜や、カルボキシルメチルセルロースとポリ
アクリレートの混合物膜、さらにはCoSO4で処理したキ
トサン膜などが知られている。また、該PV膜を用いて行
う浸透気化法とは、第２図に示すようにPV膜31を隔てて
その１字側に液液系混合物からなる原料液32を供給し、
２次側を減圧して液体混合物中の膜と親和性を有する成
分を優先的に蒸気で取り出す膜分離法である。
ールの複合膜や、カルボキシルメチルセルロースとポリ
アクリレートの混合物膜、さらにはCoSO4で処理したキ
トサン膜などが知られている。また、該PV膜を用いて行
う浸透気化法とは、第２図に示すようにPV膜31を隔てて
その１字側に液液系混合物からなる原料液32を供給し、
２次側を減圧して液体混合物中の膜と親和性を有する成
分を優先的に蒸気で取り出す膜分離法である。
このような浸透気化法を工業的に利用し実用化するに
は、例えば水とエタノールからなる原料液に食塩等の無
機塩が含まれている場合、膜分離によって水を選択的に
除去するに伴なって該無機塩が膜上に部分的にも過飽和
となり析出し、これがPV膜の分子内細孔（通常10Å以
下）を閉塞して本来の分離機能を損なってしまう。ま
た、一般にPV膜は非多孔質膜（あっても、10Å以下の孔
径）に該当し、透過側から圧力をかけ保持液側に流体を
流すことによる、いわゆる逆圧洗浄は不可能であり、一
旦ファウリングしてしまうと、洗浄は困難を伴うことか
ら、原料液に前処理を施して予め無機塩を除去しておく
必要がある。そして、このような前処理を行うための装
置として、各種の膜を用いた処理装置の採用が考えられ
るが、精密濾過膜（MF）、限外濾過膜（UF）、ルーズRO
等は微細粒子の除去率が低い、特に水溶性無機塩の除去
効果はほとんど期待できない。唯一水溶性無機塩の除去
効果のある逆浸透膜（RO）でも、浸透圧の制約から20wt
％以下の低濃度水溶液にしか適応できない。しかも、こ
れらの膜法は、膜面上のファウリングを抑える必要か
ら、原料液に対する処理液の回収率が低いという本質的
な弱点を持っており、実用化が困難であり、現在のとこ
ろ原料液を一旦蒸発させて上記無機塩を分離除去する蒸
発缶が、原料液に対する処理液の回収率も高くとれるこ
とおよび無機塩を含む固形分の除去率も高いなどの理由
により最も有効なPV膜装置の前処理法といえる。
は、例えば水とエタノールからなる原料液に食塩等の無
機塩が含まれている場合、膜分離によって水を選択的に
除去するに伴なって該無機塩が膜上に部分的にも過飽和
となり析出し、これがPV膜の分子内細孔（通常10Å以
下）を閉塞して本来の分離機能を損なってしまう。ま
た、一般にPV膜は非多孔質膜（あっても、10Å以下の孔
径）に該当し、透過側から圧力をかけ保持液側に流体を
流すことによる、いわゆる逆圧洗浄は不可能であり、一
旦ファウリングしてしまうと、洗浄は困難を伴うことか
ら、原料液に前処理を施して予め無機塩を除去しておく
必要がある。そして、このような前処理を行うための装
置として、各種の膜を用いた処理装置の採用が考えられ
るが、精密濾過膜（MF）、限外濾過膜（UF）、ルーズRO
等は微細粒子の除去率が低い、特に水溶性無機塩の除去
効果はほとんど期待できない。唯一水溶性無機塩の除去
効果のある逆浸透膜（RO）でも、浸透圧の制約から20wt
％以下の低濃度水溶液にしか適応できない。しかも、こ
れらの膜法は、膜面上のファウリングを抑える必要か
ら、原料液に対する処理液の回収率が低いという本質的
な弱点を持っており、実用化が困難であり、現在のとこ
ろ原料液を一旦蒸発させて上記無機塩を分離除去する蒸
発缶が、原料液に対する処理液の回収率も高くとれるこ
とおよび無機塩を含む固形分の除去率も高いなどの理由
により最も有効なPV膜装置の前処理法といえる。
「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記の蒸発缶法による前処理装置を用い
て浸透気化法を行うには、前処理として原料液を蒸発せ
しめるのに多大なエネルギーを消費するため、分離装置
全体の運転コストが高くなり、不経済になるという問題
がある。
て浸透気化法を行うには、前処理として原料液を蒸発せ
しめるのに多大なエネルギーを消費するため、分離装置
全体の運転コストが高くなり、不経済になるという問題
がある。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、PV膜を用いる浸透気化法を行うにあた
り、運転コストを低く押さえることができ、製品コスト
を低減し得る液液分離装置を提供することにある。
とするところは、PV膜を用いる浸透気化法を行うにあた
り、運転コストを低く押さえることができ、製品コスト
を低減し得る液液分離装置を提供することにある。
「課題を解決するための手段」 この発明の液液分離装置では、PV膜を用いて浸透気化法
により液液分離を行う分離装置において、上記PV膜を備
えた分離部と、原料液を前処理して上記分離部に供給す
る前処理部を有し、上記前処理部が、原料液を蒸発せし
める蒸発缶と、該蒸発缶から導出された蒸気を加圧する
圧縮機と、該圧縮機より導出された蒸気の凝縮熱を熱源
とするリボイラーを具備し、上記蒸発缶からの缶出液を
上記リボイラーに導入せしめ、原料液の大部分を蒸発せ
しめるに必要な熱を回収するため熱交換した後蒸発缶に
循環せしめる循環サイクルを備えたこと、または上記蒸
発缶内に、圧縮機より導出された蒸気の凝縮熱を熱回収
するためのリボイラーを設けたことを上記課題の解決手
段とした。
により液液分離を行う分離装置において、上記PV膜を備
えた分離部と、原料液を前処理して上記分離部に供給す
る前処理部を有し、上記前処理部が、原料液を蒸発せし
める蒸発缶と、該蒸発缶から導出された蒸気を加圧する
圧縮機と、該圧縮機より導出された蒸気の凝縮熱を熱源
とするリボイラーを具備し、上記蒸発缶からの缶出液を
上記リボイラーに導入せしめ、原料液の大部分を蒸発せ
しめるに必要な熱を回収するため熱交換した後蒸発缶に
循環せしめる循環サイクルを備えたこと、または上記蒸
発缶内に、圧縮機より導出された蒸気の凝縮熱を熱回収
するためのリボイラーを設けたことを上記課題の解決手
段とした。
「作用」 この発明の液液分離装置によれば、前処理部にて一旦原
料の大部分を蒸発させることによってかなりの回収率で
処理液を得ることができ、しかも原料液中の無機塩を含
めた固形分の除去を良好に行うことができ、かつ蒸発缶
からの蒸気を加圧後、その凝縮液を上記原料の蒸気原料
の蒸発熱に充てることにより、前処理部にて消費される
エネルギーが大幅に低減される。
料の大部分を蒸発させることによってかなりの回収率で
処理液を得ることができ、しかも原料液中の無機塩を含
めた固形分の除去を良好に行うことができ、かつ蒸発缶
からの蒸気を加圧後、その凝縮液を上記原料の蒸気原料
の蒸発熱に充てることにより、前処理部にて消費される
エネルギーが大幅に低減される。
「実施例」 以下、この発明を図面を利用して詳しく説明する。第１
図はこの発明の液液分離装置における一実施例の概略フ
ローを示すもので、図中符号１は前処理部、２は分離部
である。
図はこの発明の液液分離装置における一実施例の概略フ
ローを示すもので、図中符号１は前処理部、２は分離部
である。
前処理部１は、原料供給源３に各配管を介して熱交換器
４、蒸発缶５、圧縮機６、リボイラー７が順次配設され
たものである。熱交換器４は、蒸発缶５からの留出分を
熱源とするもので、原料供給源３から導入された原料液
を予熱するものである。蒸発缶５は、導入された原料液
を適宜な温度にまで加熱し蒸発せしめるものであって、
その頂部5aから留出分となる蒸気を、また底部5bから缶
出液を導出せしめるものである。この場合に留出分とな
る蒸気は、無機塩等の不純物が実質的に除去されたもの
となり、一方缶出液は、原料液中に含まれていた不純物
が濃縮された状態で含まれたものとなる。圧縮機６とし
ては、直接吸引型のコンプレッサーが用いられるが、型
式としては、スクリューコンプレッサー、ターボコンプ
レッサー、ルーツコンプレッサー等が適宜それぞれの仕
様にあわせ選定される。この圧縮機６は、蒸発缶５から
導出された蒸気を加圧するもので、加圧された蒸気34の
凝縮熱は後述するリボイラー７の熱源に充てられるもの
である。ここで、蒸発缶５からの導出ガスより大略５〜
20℃高い温度にて凝縮するように蒸気34は圧縮機６にて
加圧されている。リボイラー７は、上記加圧された留出
蒸気34の凝縮熱を熱源にして蒸発缶５からの缶出液のほ
ぼ全量を加熱し、これを再度蒸発缶５に導入せしめるも
のである。ここで、蒸発缶５と、該蒸発缶５から缶出液
を導出せしめるための缶出管８と、該缶出管８の中間部
から分岐して上記リボイラー７に接続連通しさらに蒸発
缶５に接続連通する循環管９と、該循環管９中の缶出管
８とリボイラー７との間に配設されたポンプ10と、リボ
イラー７とから、缶出液のほぼ全量をリボイラー７で加
熱して蒸発缶５に返送するための循環サイクル11が形成
されている。また、リボイラー７の熱源として該リボイ
ラー７に導入された後凝縮液は、さらに接続管12を介し
て上記熱交換器４に導かれ、ここで原料液を予熱するた
めの熱源として利用される。そして、熱交換器４には、
熱源として利用された凝縮液を分離部２に移送するため
の移送管13が配設されている。
４、蒸発缶５、圧縮機６、リボイラー７が順次配設され
たものである。熱交換器４は、蒸発缶５からの留出分を
熱源とするもので、原料供給源３から導入された原料液
を予熱するものである。蒸発缶５は、導入された原料液
を適宜な温度にまで加熱し蒸発せしめるものであって、
その頂部5aから留出分となる蒸気を、また底部5bから缶
出液を導出せしめるものである。この場合に留出分とな
る蒸気は、無機塩等の不純物が実質的に除去されたもの
となり、一方缶出液は、原料液中に含まれていた不純物
が濃縮された状態で含まれたものとなる。圧縮機６とし
ては、直接吸引型のコンプレッサーが用いられるが、型
式としては、スクリューコンプレッサー、ターボコンプ
レッサー、ルーツコンプレッサー等が適宜それぞれの仕
様にあわせ選定される。この圧縮機６は、蒸発缶５から
導出された蒸気を加圧するもので、加圧された蒸気34の
凝縮熱は後述するリボイラー７の熱源に充てられるもの
である。ここで、蒸発缶５からの導出ガスより大略５〜
20℃高い温度にて凝縮するように蒸気34は圧縮機６にて
加圧されている。リボイラー７は、上記加圧された留出
蒸気34の凝縮熱を熱源にして蒸発缶５からの缶出液のほ
ぼ全量を加熱し、これを再度蒸発缶５に導入せしめるも
のである。ここで、蒸発缶５と、該蒸発缶５から缶出液
を導出せしめるための缶出管８と、該缶出管８の中間部
から分岐して上記リボイラー７に接続連通しさらに蒸発
缶５に接続連通する循環管９と、該循環管９中の缶出管
８とリボイラー７との間に配設されたポンプ10と、リボ
イラー７とから、缶出液のほぼ全量をリボイラー７で加
熱して蒸発缶５に返送するための循環サイクル11が形成
されている。また、リボイラー７の熱源として該リボイ
ラー７に導入された後凝縮液は、さらに接続管12を介し
て上記熱交換器４に導かれ、ここで原料液を予熱するた
めの熱源として利用される。そして、熱交換器４には、
熱源として利用された凝縮液を分離部２に移送するため
の移送管13が配設されている。
分離部２は、上記移送管13の中間部に配設された熱交換
器４と、蒸発缶５からの留出分である凝縮液（以下、留
出分と略称する）を加熱するための加熱器15と、該加熱
器15に各配管を介して連設された多段PV膜モジュール16
と、該多段PV膜モジュール16に連設された分離液回収管
17および分離蒸気回収管18とからなっている。熱交換器
14は、上記熱交換器４にて原料液を予熱することにより
熱が消費された留出分を加熱するためのもので、後述す
る多段PV膜モジュール16からの回収液を熱源とするもの
である。加熱器15は、外部から供給されたスチームまた
は電力を熱源とするもので、上記熱交換器４からの留出
分をPV膜による浸透気化法で分離するのに適した温度に
まで加熱するものである。多段PV膜モジュール16は、複
数のPV膜モジュール19…が接続管20…を介して連続的に
配設されたものであり、PV膜モジュール19…のそれぞれ
に分離蒸気回収管18…が連設されたものである。ここ
で、それぞれのPV膜モジュール19は、通常複数枚のPV膜
21を容器に納めて一体化したものであり、PV膜21を隔て
てその１次側を留出分の流路とし、２次側に上記分離蒸
気回収管18を連設したものである。また、接続管20…
は、二つのPV膜モジュール19、19におけるPV膜21、21の
それぞれの一次側を連通せしめて留出分の流路となるも
のであり、その中間部を上記加熱器15内に位置せしめ、
これにより一方のPV膜モジュール19から導出された留出
分を再加熱するものである。また、多段PV膜モジュール
16の最下流側に位置するPV膜モジュール16aには、そのP
V膜21の一次側に分離液回収管17が連設されている。こ
の分離液回収管17は、その中間部に上記熱交換器14を配
設したもので、PVモジュール16aから導出された液液分
離処理後の分離液を熱源として熱交換器14に導き、さら
に熱交換後の分離液を図示しない回収タンクに導くもの
である。分離蒸気回収管18には、多段PV膜モジュール16
から導出された分離蒸気を冷却して凝縮せしめるための
冷却ユニット22が配設されている。この冷却ユニット22
は、冷却部23と、該冷却部23にて冷却された冷媒を導入
循環して多段PV膜モジュール16から導出された分離蒸気
を凝縮せしめるための熱交換部24とからなるものであ
る。熱交換部24には、凝縮液回収管25と非凝縮性ガス回
収管26とが配設されており、非凝縮性ガス回収管26には
真空ポンプ27が配設されている。凝縮液回収管25には図
示しない回収タンクが連設されており、これによって分
離蒸気の凝縮液は回収される。
器４と、蒸発缶５からの留出分である凝縮液（以下、留
出分と略称する）を加熱するための加熱器15と、該加熱
器15に各配管を介して連設された多段PV膜モジュール16
と、該多段PV膜モジュール16に連設された分離液回収管
17および分離蒸気回収管18とからなっている。熱交換器
14は、上記熱交換器４にて原料液を予熱することにより
熱が消費された留出分を加熱するためのもので、後述す
る多段PV膜モジュール16からの回収液を熱源とするもの
である。加熱器15は、外部から供給されたスチームまた
は電力を熱源とするもので、上記熱交換器４からの留出
分をPV膜による浸透気化法で分離するのに適した温度に
まで加熱するものである。多段PV膜モジュール16は、複
数のPV膜モジュール19…が接続管20…を介して連続的に
配設されたものであり、PV膜モジュール19…のそれぞれ
に分離蒸気回収管18…が連設されたものである。ここ
で、それぞれのPV膜モジュール19は、通常複数枚のPV膜
21を容器に納めて一体化したものであり、PV膜21を隔て
てその１次側を留出分の流路とし、２次側に上記分離蒸
気回収管18を連設したものである。また、接続管20…
は、二つのPV膜モジュール19、19におけるPV膜21、21の
それぞれの一次側を連通せしめて留出分の流路となるも
のであり、その中間部を上記加熱器15内に位置せしめ、
これにより一方のPV膜モジュール19から導出された留出
分を再加熱するものである。また、多段PV膜モジュール
16の最下流側に位置するPV膜モジュール16aには、そのP
V膜21の一次側に分離液回収管17が連設されている。こ
の分離液回収管17は、その中間部に上記熱交換器14を配
設したもので、PVモジュール16aから導出された液液分
離処理後の分離液を熱源として熱交換器14に導き、さら
に熱交換後の分離液を図示しない回収タンクに導くもの
である。分離蒸気回収管18には、多段PV膜モジュール16
から導出された分離蒸気を冷却して凝縮せしめるための
冷却ユニット22が配設されている。この冷却ユニット22
は、冷却部23と、該冷却部23にて冷却された冷媒を導入
循環して多段PV膜モジュール16から導出された分離蒸気
を凝縮せしめるための熱交換部24とからなるものであ
る。熱交換部24には、凝縮液回収管25と非凝縮性ガス回
収管26とが配設されており、非凝縮性ガス回収管26には
真空ポンプ27が配設されている。凝縮液回収管25には図
示しない回収タンクが連設されており、これによって分
離蒸気の凝縮液は回収される。
このような構成の液液分離装置を用いて例えば常温の水
とエタノールとの混合液（エタノール濃度68wt％）から
エタノールを分離回収するには、まず原料液として上記
混合液を熱交換器４に供給する。次に、熱交換器４にて
約80〜85℃まで予熱された混合液を蒸発缶５に導入し、
リボイラー７を加熱源として0.4kg/cm2Gの圧力下で93℃
程度にまで加熱されると原料液の大略13分の12の重量に
相当する部分が蒸気（エタノール濃度71wt％）となって
蒸発缶より留出し、その後圧縮機６に導入されここで吐
出圧力1.4kg/cm2Gまで加圧される。この場合に蒸発して
得られた留出分には、混合液中に不純物として存在して
いた無機塩等の固形分が実質的に除去されている。ここ
で加圧された留出分は後述のリボイラー内で約103℃で
全量凝縮するようになる。また、蒸発缶５に供給された
混合液の残部は、不純物としての無機塩等が約13倍に濃
縮されて缶出液となり、缶出管８に導出される。また、
缶出管８に導出された缶出液のほぼ全量は、循環管９に
配設されたポンプ10により吸引されて循環管９内に導か
れ、さらにリボイラー７を通過して前述のごとく、加圧
された留出分の凝縮潜熱を得て加熱された後、蒸発缶５
に返送される。凝縮した留出液34は、前述のごとく熱交
換器４に導かれて、供給された原料混合液を予熱する。
とエタノールとの混合液（エタノール濃度68wt％）から
エタノールを分離回収するには、まず原料液として上記
混合液を熱交換器４に供給する。次に、熱交換器４にて
約80〜85℃まで予熱された混合液を蒸発缶５に導入し、
リボイラー７を加熱源として0.4kg/cm2Gの圧力下で93℃
程度にまで加熱されると原料液の大略13分の12の重量に
相当する部分が蒸気（エタノール濃度71wt％）となって
蒸発缶より留出し、その後圧縮機６に導入されここで吐
出圧力1.4kg/cm2Gまで加圧される。この場合に蒸発して
得られた留出分には、混合液中に不純物として存在して
いた無機塩等の固形分が実質的に除去されている。ここ
で加圧された留出分は後述のリボイラー内で約103℃で
全量凝縮するようになる。また、蒸発缶５に供給された
混合液の残部は、不純物としての無機塩等が約13倍に濃
縮されて缶出液となり、缶出管８に導出される。また、
缶出管８に導出された缶出液のほぼ全量は、循環管９に
配設されたポンプ10により吸引されて循環管９内に導か
れ、さらにリボイラー７を通過して前述のごとく、加圧
された留出分の凝縮潜熱を得て加熱された後、蒸発缶５
に返送される。凝縮した留出液34は、前述のごとく熱交
換器４に導かれて、供給された原料混合液を予熱する。
なお、不純物としての無機塩等を濃縮した缶出液は、原
料と蒸発缶から留出した蒸気との量の差に相当する分
（この場合、原料の13分の１）だけ、ポンプ10の吐出側
より系外に排出され、蒸発缶内の不純物濃度を一定範囲
内に保つ。
料と蒸発缶から留出した蒸気との量の差に相当する分
（この場合、原料の13分の１）だけ、ポンプ10の吐出側
より系外に排出され、蒸発缶内の不純物濃度を一定範囲
内に保つ。
このようにして、蒸発缶に必要なばく大な蒸発エネルギ
ーは、上記圧縮機の動力（当該蒸発エネルギーの1/10〜
1/15程度）で実質的に十分賄うことができるようにな
る。
ーは、上記圧縮機の動力（当該蒸発エネルギーの1/10〜
1/15程度）で実質的に十分賄うことができるようにな
る。
次いで、熱交換器４から導出した留出分（凝縮液）を熱
交換器14に導いて加熱し、さらにこれを加熱器15に導入
して80〜90℃程度にまで加熱する。
交換器14に導いて加熱し、さらにこれを加熱器15に導入
して80〜90℃程度にまで加熱する。
その後、加熱した留出分を多段PV膜モジュール16に導入
し、PV膜モジュール19にて浸透気化法による分離を行
い、留出分中の水を蒸気として分離せしめる。そして、
一部の水を分離除去した留出分を接続管20に導き、次の
PV膜モジュール19に導入して同様に水を分離し、さらに
これを順次繰り返し多段で膜分離を行うことにより、原
料液としての混合液から水を除去した目的とする濃度の
エタノールを分離液回収管17に導出し、これを回収して
製品を得る。また、各PV膜モジュール19から導出された
水蒸気は、膜性能によっては若干トレースとしてエタノ
ール蒸気を含むが、冷却ユニット22にて凝縮され、廃液
として回収される。
し、PV膜モジュール19にて浸透気化法による分離を行
い、留出分中の水を蒸気として分離せしめる。そして、
一部の水を分離除去した留出分を接続管20に導き、次の
PV膜モジュール19に導入して同様に水を分離し、さらに
これを順次繰り返し多段で膜分離を行うことにより、原
料液としての混合液から水を除去した目的とする濃度の
エタノールを分離液回収管17に導出し、これを回収して
製品を得る。また、各PV膜モジュール19から導出された
水蒸気は、膜性能によっては若干トレースとしてエタノ
ール蒸気を含むが、冷却ユニット22にて凝縮され、廃液
として回収される。
なお、上記実施例ではPV膜モジュール19を複数配設して
直列多段PVモジュール16としたが、原料液からの脱水量
が少ない場合などには単段のPV膜モジュールを使用する
ようにしてもよい。
直列多段PVモジュール16としたが、原料液からの脱水量
が少ない場合などには単段のPV膜モジュールを使用する
ようにしてもよい。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明の液液分離装置は、前処
理部が原料液を蒸発せしめる蒸発缶と、該蒸発缶から導
出した蒸気を加圧する圧縮機と、該圧縮機より導出され
た加圧蒸気の凝縮熱を熱源とするリボイラーを具備し、
上記蒸発缶からの缶出液を上記リボイラーに導入せし
め、熱交換した後蒸発缶に循環せしめる循環サイクルを
備えたものであるから、後段のPV膜に好ましい程度に原
料液中の無機塩等の除去を良好に行うことができ、かつ
高収率な処理液を得ることができると共に蒸発缶からの
加圧された蒸気の凝縮熱リボイラーの熱源に用いること
により、前処理部にて消費されるエネルギーを大幅に低
減することができ、よって装置全体の運転コストを低く
しえて、製品コストの大幅な低減を図ることができる。
理部が原料液を蒸発せしめる蒸発缶と、該蒸発缶から導
出した蒸気を加圧する圧縮機と、該圧縮機より導出され
た加圧蒸気の凝縮熱を熱源とするリボイラーを具備し、
上記蒸発缶からの缶出液を上記リボイラーに導入せし
め、熱交換した後蒸発缶に循環せしめる循環サイクルを
備えたものであるから、後段のPV膜に好ましい程度に原
料液中の無機塩等の除去を良好に行うことができ、かつ
高収率な処理液を得ることができると共に蒸発缶からの
加圧された蒸気の凝縮熱リボイラーの熱源に用いること
により、前処理部にて消費されるエネルギーを大幅に低
減することができ、よって装置全体の運転コストを低く
しえて、製品コストの大幅な低減を図ることができる。
第１図はこの発明の請求項１に記載した液液分離装置の
概略構成を示すフロー図、第２図は浸透気化法を説明す
るための原理図、第３図はこの発明の請求項２に記載し
た液液分離装置における前処理部の概略構成を示すフロ
ー図である。 １……前処理部、２……分離部、５……蒸発缶、６……
圧縮機、７……リボイラー、 ８……缶出管、９……循環管、10……ポンプ、11……循
環サイクル、 16……多段PV膜モジュール 19……PV膜モジュール、21……PV膜。
概略構成を示すフロー図、第２図は浸透気化法を説明す
るための原理図、第３図はこの発明の請求項２に記載し
た液液分離装置における前処理部の概略構成を示すフロ
ー図である。 １……前処理部、２……分離部、５……蒸発缶、６……
圧縮機、７……リボイラー、 ８……缶出管、９……循環管、10……ポンプ、11……循
環サイクル、 16……多段PV膜モジュール 19……PV膜モジュール、21……PV膜。
Claims (2)
- 【請求項１】パーベーパレーション膜を具備し、このパ
ーベーパレーション膜で浸透気化法により液液分離を行
う分離装置であって、 上記パーベーパレーション膜を備えた分離部と、原料液
を前処理して上記分離部に供給する前処理部を有し、 上記前処理部が、原料液を蒸発せしめる蒸発缶と、該蒸
発缶から導出された蒸気を加圧する圧縮機と、該圧縮機
より導出された蒸気の凝縮熱を熱源とするリボイラーを
具備し、上記蒸発缶からの缶出液を上記リボイラーに導
入せしめ、原料液の大部分を蒸発せしめる熱を回収する
ため熱交換した後蒸発缶に循環せしめる循環サイクルを
備えたことを特徴とする液液分離装置。 - 【請求項２】パーベーパレーション膜を具備し、このパ
ーベーパレーション膜で浸透気化法により液液分離を行
う分離装置であって、 上記パーベーパレーション膜を備えた分離部と、原料液
を前処理して上記分離部に供給する前処理部を有し、 上記前処理部が、原料液を蒸発せしめる蒸発缶と、該蒸
発缶から導出された蒸気を加圧する圧縮機を具備し、上
記蒸発缶内に、圧縮機より導出された蒸気の凝縮熱を熱
回収するためのリボイラーを設けたことを特徴とする液
液分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63246926A JPH0671531B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 液液分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63246926A JPH0671531B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 液液分離装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0295419A JPH0295419A (ja) | 1990-04-06 |
| JPH0671531B2 true JPH0671531B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=17155812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63246926A Expired - Lifetime JPH0671531B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 液液分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0671531B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5325418B2 (ja) * | 2007-12-28 | 2013-10-23 | 三菱重工業株式会社 | 脱水システム及び脱水方法 |
| JP6440156B2 (ja) * | 2014-07-29 | 2018-12-19 | オルガノ株式会社 | 有機溶剤精製システム及び方法 |
| JP6511933B2 (ja) * | 2015-04-20 | 2019-05-15 | 三菱ケミカルエンジニアリング株式会社 | 混合物の分離方法及び装置 |
| CN110538480A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-12-06 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种冷凝***及冷凝方法 |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63246926A patent/JPH0671531B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0295419A (ja) | 1990-04-06 |
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