JPH08197063A - 脱イオン水製造装置 - Google Patents
脱イオン水製造装置Info
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- JPH08197063A JPH08197063A JP7025834A JP2583495A JPH08197063A JP H08197063 A JPH08197063 A JP H08197063A JP 7025834 A JP7025834 A JP 7025834A JP 2583495 A JP2583495 A JP 2583495A JP H08197063 A JPH08197063 A JP H08197063A
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- ion
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】陰極と陽極の間に陽イオン交換膜と陰イオン交
換膜とを交互に配列させた電気透析槽の脱塩室にイオン
交換体を収容してなる脱イオン水製造装置において、脱
イオン水を安定的に得る。 【構成】イオン交換体としてポリオレフィンまたはポリ
フルオロオレフィンからなる膜状の多孔性材料をスルホ
ン化またはクロロスルホン化した後、これに陰イオン交
換性ポリマ−溶液を含浸して陰イオン交換性ポリマ−を
担持させたものを用いる。
換膜とを交互に配列させた電気透析槽の脱塩室にイオン
交換体を収容してなる脱イオン水製造装置において、脱
イオン水を安定的に得る。 【構成】イオン交換体としてポリオレフィンまたはポリ
フルオロオレフィンからなる膜状の多孔性材料をスルホ
ン化またはクロロスルホン化した後、これに陰イオン交
換性ポリマ−溶液を含浸して陰イオン交換性ポリマ−を
担持させたものを用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、脱イオン水製造装置に
関するものであり、更に詳しくは、イオン交換体とイオ
ン交換膜を組み合わせて脱イオン水を製造する自己再生
型の脱イオン水製造装置に関するものである。
関するものであり、更に詳しくは、イオン交換体とイオ
ン交換膜を組み合わせて脱イオン水を製造する自己再生
型の脱イオン水製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決すべき課題】脱イオン水の製
造方法としては、イオン交換樹脂の充填床に被処理水を
流し、不純物イオンをイオン交換樹脂に吸着させて除去
し脱イオン水を得、吸着能力の低下したイオン交換樹脂
は酸やアルカリを用いて再生する方法が広く使用されて
いる。しかしながら、この方法においては再生に使用し
た酸やアルカリの廃液が排出される問題があり、そのた
め再生の必要のない脱イオン水の製造方法が望まれてい
る。
造方法としては、イオン交換樹脂の充填床に被処理水を
流し、不純物イオンをイオン交換樹脂に吸着させて除去
し脱イオン水を得、吸着能力の低下したイオン交換樹脂
は酸やアルカリを用いて再生する方法が広く使用されて
いる。しかしながら、この方法においては再生に使用し
た酸やアルカリの廃液が排出される問題があり、そのた
め再生の必要のない脱イオン水の製造方法が望まれてい
る。
【０００３】このような観点から、近年イオン交換樹脂
とイオン交換膜を組み合わせた自己再生型の電気透析脱
イオン水製造方法も注目されている。この方法は、陰イ
オン交換膜と陽イオン交換膜とを交互に配置した電気透
析装置の脱塩室に陰イオン交換体と陽イオン交換体の混
合物を入れ、この脱塩室に被処理水を流しながら電圧を
印加して電気透析を行なうことにより脱イオン水を製造
する方法である。
とイオン交換膜を組み合わせた自己再生型の電気透析脱
イオン水製造方法も注目されている。この方法は、陰イ
オン交換膜と陽イオン交換膜とを交互に配置した電気透
析装置の脱塩室に陰イオン交換体と陽イオン交換体の混
合物を入れ、この脱塩室に被処理水を流しながら電圧を
印加して電気透析を行なうことにより脱イオン水を製造
する方法である。
【０００４】この方法に関して、脱塩室の幅と厚みを限
定する方法（特開昭６１−１０７９０６）や、脱塩室に
収容するイオン交換樹脂の径を均一にしたものを使用す
る方法（特開平３−２０７４８７）、被処理水が最初に
通過する部分に充填するイオン交換樹脂をアニオン交換
樹脂にする方法（特開平４−７１６２４）、脱塩室に充
填するイオン交換体をイオン交換樹脂とイオン交換繊維
の混合物にする方法（特開平５−２７７３４４）などが
検討されているが、脱塩室に入れるイオン交換体として
イオン交換樹脂を用いる場合には表面積が小さいため、
効率的な脱塩と再生が行なわれず、得られる水の純度の
安定性に問題があった。
定する方法（特開昭６１−１０７９０６）や、脱塩室に
収容するイオン交換樹脂の径を均一にしたものを使用す
る方法（特開平３−２０７４８７）、被処理水が最初に
通過する部分に充填するイオン交換樹脂をアニオン交換
樹脂にする方法（特開平４−７１６２４）、脱塩室に充
填するイオン交換体をイオン交換樹脂とイオン交換繊維
の混合物にする方法（特開平５−２７７３４４）などが
検討されているが、脱塩室に入れるイオン交換体として
イオン交換樹脂を用いる場合には表面積が小さいため、
効率的な脱塩と再生が行なわれず、得られる水の純度の
安定性に問題があった。
【０００５】また、脱塩室に入れるイオン交換体として
イオン交換繊維を用いる場合には、機械的強度が十分で
なく長時間運転すると破砕したり、カチオン交換繊維と
アニオン交換繊維の分散が不均一化したりして得られる
水の純度が不安定になるという欠点があった。更にこれ
らの混合物であっても同様な問題があった。
イオン交換繊維を用いる場合には、機械的強度が十分で
なく長時間運転すると破砕したり、カチオン交換繊維と
アニオン交換繊維の分散が不均一化したりして得られる
水の純度が不安定になるという欠点があった。更にこれ
らの混合物であっても同様な問題があった。
【０００６】これらの欠点を補う方法として、ポリエチ
レンやポリプロピレンなどの不織布に放射線グラフトを
行なってイオン交換基を導入する方法（特開平５−６４
７２６、特開平５−１３１１２０）や、イオン交換ポリ
マ−と補強材ポリマ−を海島構造の複合繊維形態とした
後シ−ト状にしたもの（特開平６−７９２６８）が提案
されているが、放射線を使用したり、複合繊維を作成す
る工程が複雑であり、均一なイオン交換体が簡便にしか
も安定的に得られないという欠点があった。
レンやポリプロピレンなどの不織布に放射線グラフトを
行なってイオン交換基を導入する方法（特開平５−６４
７２６、特開平５−１３１１２０）や、イオン交換ポリ
マ−と補強材ポリマ−を海島構造の複合繊維形態とした
後シ−ト状にしたもの（特開平６−７９２６８）が提案
されているが、放射線を使用したり、複合繊維を作成す
る工程が複雑であり、均一なイオン交換体が簡便にしか
も安定的に得られないという欠点があった。
【０００７】本発明の目的は、従来技術が有していた前
述の欠点を解消しようとするものであり、脱イオン水が
安定的に得られる脱イオン水製造装置を提供することで
ある。
述の欠点を解消しようとするものであり、脱イオン水が
安定的に得られる脱イオン水製造装置を提供することで
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の問題点を
解決すべくなされたものであり、陰極と陽極の間に、陽
イオン交換膜と陰イオン交換膜とを交互に配列させた電
気透析槽の脱塩室にイオン交換体を収容してなる脱イオ
ン水製造装置において、イオン交換体がポリオレフィン
またはポリフルオロオレフィンからなる膜状の多孔性材
料をスルホン化またはクロロスルホン化した後、これに
陰イオン交換性ポリマ−溶液を含浸して陰イオン交換性
ポリマ−を担持させたものである脱イオン水製造装置を
提供するものである。
解決すべくなされたものであり、陰極と陽極の間に、陽
イオン交換膜と陰イオン交換膜とを交互に配列させた電
気透析槽の脱塩室にイオン交換体を収容してなる脱イオ
ン水製造装置において、イオン交換体がポリオレフィン
またはポリフルオロオレフィンからなる膜状の多孔性材
料をスルホン化またはクロロスルホン化した後、これに
陰イオン交換性ポリマ−溶液を含浸して陰イオン交換性
ポリマ−を担持させたものである脱イオン水製造装置を
提供するものである。
【０００９】本発明においては、多孔性材料としてポリ
オレフィンまたはポリフルオロオレフィンが用いられ
る。脱イオン水製造装置の脱塩室では、脱塩と同時に水
解離が起こり、酸とアルカリを発生させてイオン交換体
を再生するため、酸、アルカリ耐性に優れる材料を選択
することが必要であり、この観点から上記材料が好まし
く用いられる。
オレフィンまたはポリフルオロオレフィンが用いられ
る。脱イオン水製造装置の脱塩室では、脱塩と同時に水
解離が起こり、酸とアルカリを発生させてイオン交換体
を再生するため、酸、アルカリ耐性に優れる材料を選択
することが必要であり、この観点から上記材料が好まし
く用いられる。
【００１０】本発明で使用されるポリオレフィンまたは
ポリフルオロオレフィンからなる多孔性材料としては、
例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチ
ルペンテン−１、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン／テトラフ
ルオロエチレン共重合体、フルオロオレフィン系モノマ
−／オレフィン系モノマ−共重合体等を挙げることがで
きるが、反応性、成形加工性、膜強度等の観点からポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン／ポリテトラ
フルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、お
よびそれらの混合体は好ましい材料である。
ポリフルオロオレフィンからなる多孔性材料としては、
例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチ
ルペンテン−１、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン／テトラフ
ルオロエチレン共重合体、フルオロオレフィン系モノマ
−／オレフィン系モノマ−共重合体等を挙げることがで
きるが、反応性、成形加工性、膜強度等の観点からポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン／ポリテトラ
フルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、お
よびそれらの混合体は好ましい材料である。
【００１１】本発明における多孔性材料は、イオン交換
基が導入されたイオン交換体の形態にて、その多孔度
は、脱塩室に収容乃至充填した際の状態で２０〜９５
％、中でも３０〜９０％、特には４０〜８０％が好まし
い。多孔度が２０％より低いと脱塩室の水が流れ難く処
理水量が低下し、９５％より高いとイオンの吸着、脱塩
が十分に行なわれず、更に脱塩室の電気抵抗も上昇する
ため好ましくない。多孔度が３０〜９０％であると処理
水純度が高いものが得られ、更に４０〜８０％であると
性能安定性にも優れており好ましい。
基が導入されたイオン交換体の形態にて、その多孔度
は、脱塩室に収容乃至充填した際の状態で２０〜９５
％、中でも３０〜９０％、特には４０〜８０％が好まし
い。多孔度が２０％より低いと脱塩室の水が流れ難く処
理水量が低下し、９５％より高いとイオンの吸着、脱塩
が十分に行なわれず、更に脱塩室の電気抵抗も上昇する
ため好ましくない。多孔度が３０〜９０％であると処理
水純度が高いものが得られ、更に４０〜８０％であると
性能安定性にも優れており好ましい。
【００１２】また多孔性材料は、イオン交換基が導入さ
れたイオン交換体の形態にて、そのの膜厚は、脱塩室に
収容した際の状態で０．１〜１０ｍｍ、中でも０．３〜
５ｍｍ、特には０．５〜２ｍｍのものが好ましい。膜厚
が０．１ｍｍより薄いと膜強度が低下し、１０ｍｍより
厚いと脱塩室の電気抵抗が高くなるので好ましくない。
膜厚が０．３〜５ｍｍであると、膜強度と抵抗の両方を
満足し、更に０．５〜２ｍｍであると耐久力および性能
安定性も優れ好ましい。
れたイオン交換体の形態にて、そのの膜厚は、脱塩室に
収容した際の状態で０．１〜１０ｍｍ、中でも０．３〜
５ｍｍ、特には０．５〜２ｍｍのものが好ましい。膜厚
が０．１ｍｍより薄いと膜強度が低下し、１０ｍｍより
厚いと脱塩室の電気抵抗が高くなるので好ましくない。
膜厚が０．３〜５ｍｍであると、膜強度と抵抗の両方を
満足し、更に０．５〜２ｍｍであると耐久力および性能
安定性も優れ好ましい。
【００１３】多孔性材料をスルホン化またはクロロスル
ホン化する方法としては、濃硫酸を使用する方法やクロ
ロスルホン酸を使用する方法やトリエチルホスフェ−ト
／無水硫酸錯体を使用する方法等が挙げられる。
ホン化する方法としては、濃硫酸を使用する方法やクロ
ロスルホン酸を使用する方法やトリエチルホスフェ−ト
／無水硫酸錯体を使用する方法等が挙げられる。
【００１４】スルホン化またはクロロスルホン化した多
孔性材料の陽イオン交換基のイオン交換容量は、０．５
〜４ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、中でも１〜３ミリ当量／ｇ
乾燥樹脂のものが好ましく用いられる。イオン交換容量
が０．５ミリ当量／ｇ乾燥樹脂より小さいと脱塩室にお
いてイオンの吸着が十分に行なわれず処理水の純度が低
下し、電気抵抗も高くなり好ましくない。イオン交換容
量が４ミリ当量／ｇ乾燥樹脂より大きいと多孔性材料の
強度が著しく低下し、使用中に破砕するので好ましくな
い。イオン交換容量が１〜３ミリ当量／ｇ乾燥樹脂であ
ると、脱塩性能も優れ、電気抵抗も低いので低電圧で純
度の高い処理水が得られ好ましい。
孔性材料の陽イオン交換基のイオン交換容量は、０．５
〜４ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、中でも１〜３ミリ当量／ｇ
乾燥樹脂のものが好ましく用いられる。イオン交換容量
が０．５ミリ当量／ｇ乾燥樹脂より小さいと脱塩室にお
いてイオンの吸着が十分に行なわれず処理水の純度が低
下し、電気抵抗も高くなり好ましくない。イオン交換容
量が４ミリ当量／ｇ乾燥樹脂より大きいと多孔性材料の
強度が著しく低下し、使用中に破砕するので好ましくな
い。イオン交換容量が１〜３ミリ当量／ｇ乾燥樹脂であ
ると、脱塩性能も優れ、電気抵抗も低いので低電圧で純
度の高い処理水が得られ好ましい。
【００１５】陰イオン交換ポリマ−としては、例えばポ
リエチレンイミンやポリ（ビニルベンジルトリメチルア
ンモニウムクロライド）、ポリ（４−ビニルピリジ
ン）、およびその４級化物、ポリ（アクリルアミド）、
ポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド）、およびその
４級化物、ポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアク
リルアミド）、およびその４級化物、ポリ（ジメチルア
ミノエチルアクリレ−ト）、およびその４級化物、ポリ
（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（２−ヒド
ロキシ−３−ジメチルアミノプロピルクロライド）等、
溶媒に溶解して溶液となるものであれば使用できる。中
でもポリ（ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロ
ライド）や、ポリ（２−ヒドロキシ−３−ジメチルアミ
ノプロピルクロライド）、ポリ（４−ビニルピリジン）
の４級化物等の４級アンモニウム塩基またはピリジニウ
ム塩基を持つポリマ−は、強塩基性を有し、陰イオン交
換特性と電気抵抗に優れているため好ましい。またこの
陰イオン交換ポリマ−のイオン交換容量としては、アニ
オン吸着性と電気抵抗の観点から１ミリ当量／ｇ乾燥樹
脂以上、好ましくは３〜９当量／ｇ乾燥樹脂のものが好
ましい。
リエチレンイミンやポリ（ビニルベンジルトリメチルア
ンモニウムクロライド）、ポリ（４−ビニルピリジ
ン）、およびその４級化物、ポリ（アクリルアミド）、
ポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド）、およびその
４級化物、ポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアク
リルアミド）、およびその４級化物、ポリ（ジメチルア
ミノエチルアクリレ−ト）、およびその４級化物、ポリ
（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（２−ヒド
ロキシ−３−ジメチルアミノプロピルクロライド）等、
溶媒に溶解して溶液となるものであれば使用できる。中
でもポリ（ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロ
ライド）や、ポリ（２−ヒドロキシ−３−ジメチルアミ
ノプロピルクロライド）、ポリ（４−ビニルピリジン）
の４級化物等の４級アンモニウム塩基またはピリジニウ
ム塩基を持つポリマ−は、強塩基性を有し、陰イオン交
換特性と電気抵抗に優れているため好ましい。またこの
陰イオン交換ポリマ−のイオン交換容量としては、アニ
オン吸着性と電気抵抗の観点から１ミリ当量／ｇ乾燥樹
脂以上、好ましくは３〜９当量／ｇ乾燥樹脂のものが好
ましい。
【００１６】本発明で使用されるイオン交換体は、膜状
の多孔性材料に陽イオン交換基としてスルホン酸基また
はクロロスルホン酸基が導入された後、これを上記した
陰イオン交換性ポリマ−溶液に浸漬、塗布することなど
により、該陰イオン交換性ポリマーが多孔性材料に含浸
され、好ましくは乾燥される。かくすることにより、陰
イオン交換性ポリマ−の有する一部の陰イオン交換基は
多孔性材料の有する陽イオン交換基とイオンコンプレッ
クスを形成する。このようにして、陰イオン交換性ポリ
マ−は多孔性材料に物理的および化学的にも固定され、
強固に担持されることになる。
の多孔性材料に陽イオン交換基としてスルホン酸基また
はクロロスルホン酸基が導入された後、これを上記した
陰イオン交換性ポリマ−溶液に浸漬、塗布することなど
により、該陰イオン交換性ポリマーが多孔性材料に含浸
され、好ましくは乾燥される。かくすることにより、陰
イオン交換性ポリマ−の有する一部の陰イオン交換基は
多孔性材料の有する陽イオン交換基とイオンコンプレッ
クスを形成する。このようにして、陰イオン交換性ポリ
マ−は多孔性材料に物理的および化学的にも固定され、
強固に担持されることになる。
【００１７】本発明の脱イオン水製造装置に用いる陽イ
オン交換膜および陰イオン交換膜には特に制限はなく、
いずれのものも用いることができる。陽イオン交換膜は
酸性の環境下でも使用できる強酸型の陽イオン交換膜の
使用が好ましい。陰イオン交換膜は、アルカリ性の環境
下でも使用できる強塩基型の陰イオン交換膜の使用が好
ましい。陽イオン交換膜および陰イオン交換膜の厚みは
５〜５００μｍの範囲で用いることができるが、膜強度
および膜抵抗の面から１．００〜３００μｍが好まし
い。
オン交換膜および陰イオン交換膜には特に制限はなく、
いずれのものも用いることができる。陽イオン交換膜は
酸性の環境下でも使用できる強酸型の陽イオン交換膜の
使用が好ましい。陰イオン交換膜は、アルカリ性の環境
下でも使用できる強塩基型の陰イオン交換膜の使用が好
ましい。陽イオン交換膜および陰イオン交換膜の厚みは
５〜５００μｍの範囲で用いることができるが、膜強度
および膜抵抗の面から１．００〜３００μｍが好まし
い。
【００１８】本発明の脱イオン水製造装置のその他の点
は、例えば特開平３−２２４６８８号公報などに記載の
既知のものが広く使用できる。
は、例えば特開平３−２２４６８８号公報などに記載の
既知のものが広く使用できる。
【００１９】
【実施例】次に本発明を実施例により説明するが、本発
明はかかる実施例により限定されるものでない。
明はかかる実施例により限定されるものでない。
【００２０】＜実施例１＞多孔度９５％、厚さ４ｍｍの
発泡ポリエチレンシ−トを９８％濃硫酸に６０℃、１６
時間浸漬しスルホン化を行なった。得られたカチオン交
換体のイオン交換容量は１．２ミリ当量／ｇ乾燥樹脂で
あった。このカチオン交換体を２％のポリ（２−ヒドロ
キシ−３−ジメチルアミノプロピルクロライド）（イオ
ン交換容量７．２ミリ当量／ｇ乾燥樹脂）水溶液に３０
℃で１６時間浸漬した後水洗、乾燥しイオン交換体とし
た。
発泡ポリエチレンシ−トを９８％濃硫酸に６０℃、１６
時間浸漬しスルホン化を行なった。得られたカチオン交
換体のイオン交換容量は１．２ミリ当量／ｇ乾燥樹脂で
あった。このカチオン交換体を２％のポリ（２−ヒドロ
キシ−３−ジメチルアミノプロピルクロライド）（イオ
ン交換容量７．２ミリ当量／ｇ乾燥樹脂）水溶液に３０
℃で１６時間浸漬した後水洗、乾燥しイオン交換体とし
た。
【００２１】得られた厚さ４ｍｍのイオン交換体の厚み
を圧縮して厚さ０．７５ｍｍの脱塩室に入れ、陽イオン
交換膜：セレミオンＣＭＴ（旭硝子社製、強酸性陽イオ
ン交換膜の商品名）および陰イオン交換膜：セレミオン
ＡＭＴ（旭硝子社製、強塩基性陰イオン交換膜の商品
名）を用いた電気透析槽（有効膜面積５００ｃｍ2 ×５
対）からなる脱イオン水製造装置を組立てた。脱塩室に
入れた状態でのこのイオン交換体の多孔度は７３％であ
る。かかる脱イオン水製造装置に原水として電導度５μ
Ｓ／ｃｍの水を供給し、ユニットセル当たり４Ｖの電圧
を印加して脱塩を行なったところ、電導度０．１２μＳ
／ｃｍの処理水が得られた。
を圧縮して厚さ０．７５ｍｍの脱塩室に入れ、陽イオン
交換膜：セレミオンＣＭＴ（旭硝子社製、強酸性陽イオ
ン交換膜の商品名）および陰イオン交換膜：セレミオン
ＡＭＴ（旭硝子社製、強塩基性陰イオン交換膜の商品
名）を用いた電気透析槽（有効膜面積５００ｃｍ2 ×５
対）からなる脱イオン水製造装置を組立てた。脱塩室に
入れた状態でのこのイオン交換体の多孔度は７３％であ
る。かかる脱イオン水製造装置に原水として電導度５μ
Ｓ／ｃｍの水を供給し、ユニットセル当たり４Ｖの電圧
を印加して脱塩を行なったところ、電導度０．１２μＳ
／ｃｍの処理水が得られた。
【００２２】＜実施例２＞多孔度９５％、厚さ５ｍｍの
ポリエチレン／ポリプロピレン混合体の不織布を１５％
クロロスルホン酸の１，１，２，２−テトラクロロエタ
ン溶液に２５℃、１６時間浸漬しクロロスルホン化を行
なった。メタノ−ル洗浄、水洗後、１Ｎの水酸化ナトリ
ウム水溶液に６０℃、１６時間浸漬、更に１Ｎの塩酸に
６０℃、１６時間浸漬し、スルホン酸型のカチオン交換
体を得た。得られたカチオン交換体のイオン交換容量は
１．５ミリ当量／ｇ乾燥樹脂であった。このカチオン交
換体を２％のポリ（４−ビニルピリジン）のヨウ化メチ
ル４級化物（イオン交換容量４．０ミリ当量／ｇ乾燥樹
脂）水溶液に３０℃で１６時間浸漬した後水洗、乾燥し
イオン交換体とした。
ポリエチレン／ポリプロピレン混合体の不織布を１５％
クロロスルホン酸の１，１，２，２−テトラクロロエタ
ン溶液に２５℃、１６時間浸漬しクロロスルホン化を行
なった。メタノ−ル洗浄、水洗後、１Ｎの水酸化ナトリ
ウム水溶液に６０℃、１６時間浸漬、更に１Ｎの塩酸に
６０℃、１６時間浸漬し、スルホン酸型のカチオン交換
体を得た。得られたカチオン交換体のイオン交換容量は
１．５ミリ当量／ｇ乾燥樹脂であった。このカチオン交
換体を２％のポリ（４−ビニルピリジン）のヨウ化メチ
ル４級化物（イオン交換容量４．０ミリ当量／ｇ乾燥樹
脂）水溶液に３０℃で１６時間浸漬した後水洗、乾燥し
イオン交換体とした。
【００２３】得られた厚さ５ｍｍのイオン交換体の厚み
を圧縮して厚さ０．７５ｍｍの脱塩室に入れた他は、実
施例１と同様にして構成した電気透析槽からなる脱イオ
ン水製造装置を組立てた。脱塩室に入れた状態でのこの
イオン交換体の多孔度は７３％である。かかる脱イオン
水製造装置に原水として電導度５μＳ／ｃｍの水を供給
し、実施例１と同様にしてユニットセル当たり４Ｖの電
圧を印加して脱塩を行なったところ、電導度０．１μＳ
／ｃｍの処理水が安定して得られた。
を圧縮して厚さ０．７５ｍｍの脱塩室に入れた他は、実
施例１と同様にして構成した電気透析槽からなる脱イオ
ン水製造装置を組立てた。脱塩室に入れた状態でのこの
イオン交換体の多孔度は７３％である。かかる脱イオン
水製造装置に原水として電導度５μＳ／ｃｍの水を供給
し、実施例１と同様にしてユニットセル当たり４Ｖの電
圧を印加して脱塩を行なったところ、電導度０．１μＳ
／ｃｍの処理水が安定して得られた。
【００２４】＜実施例３＞１リットルのフラスコに１，
１，２−トリクロロエタンを４００ｍｌ、トリエチルホ
スフェ−トを５６．２ｇ入れた。氷冷した後、６０％Ｓ
Ｏ3 の発煙硫酸を８２．４ｇ徐々に滴下し、トリエチル
ホスフェ−ト／ＳＯ3 錯体を調整した。
１，２−トリクロロエタンを４００ｍｌ、トリエチルホ
スフェ−トを５６．２ｇ入れた。氷冷した後、６０％Ｓ
Ｏ3 の発煙硫酸を８２．４ｇ徐々に滴下し、トリエチル
ホスフェ−ト／ＳＯ3 錯体を調整した。
【００２５】多孔度９６％、厚さ５ｍｍのポリエチレン
／ポリプロピレン混合体の不織布を上記錯体溶液に２５
℃、１６時間浸漬し、スルホン化を行なった。メタノ−
ル洗浄、水洗後、スルホン酸型のカチオン交換体を得
た。得られたカチオン交換体のイオン交換容量は１．６
ミリ当量／ｇ乾燥樹脂であった。このカチオン交換体を
２％のポリ（ビニルトリメチルアンモニウムクロライ
ド）（イオン交換容量４．７ミリ当量／ｇ乾燥樹脂）水
溶液に３０℃で１６時間浸漬した後水洗、乾燥しイオン
交換体とした。
／ポリプロピレン混合体の不織布を上記錯体溶液に２５
℃、１６時間浸漬し、スルホン化を行なった。メタノ−
ル洗浄、水洗後、スルホン酸型のカチオン交換体を得
た。得られたカチオン交換体のイオン交換容量は１．６
ミリ当量／ｇ乾燥樹脂であった。このカチオン交換体を
２％のポリ（ビニルトリメチルアンモニウムクロライ
ド）（イオン交換容量４．７ミリ当量／ｇ乾燥樹脂）水
溶液に３０℃で１６時間浸漬した後水洗、乾燥しイオン
交換体とした。
【００２６】得られた厚さ５ｍｍのイオン交換体の厚み
を圧縮して、厚さ０．７５ｍｍの脱塩室に入れた他は、
実施例１と同様にして構成した電気透析槽からなる脱イ
オン水製造装置を組立てた。脱塩室に入れた状態でのこ
のイオン交換体の多孔度は７３％である。かかる脱イオ
ン水製造装置に原水として電導度５μＳ／ｃｍの水を供
給し、実施例１と同様にしてユニットセル当たり４Ｖの
電圧を印加して脱塩を行なったところ、電導度０．１μ
Ｓ／ｃｍの処理水が安定して得られた。
を圧縮して、厚さ０．７５ｍｍの脱塩室に入れた他は、
実施例１と同様にして構成した電気透析槽からなる脱イ
オン水製造装置を組立てた。脱塩室に入れた状態でのこ
のイオン交換体の多孔度は７３％である。かかる脱イオ
ン水製造装置に原水として電導度５μＳ／ｃｍの水を供
給し、実施例１と同様にしてユニットセル当たり４Ｖの
電圧を印加して脱塩を行なったところ、電導度０．１μ
Ｓ／ｃｍの処理水が安定して得られた。
【００２７】＜比較例１＞ポリスチレン繊維を実施例３
で使用したトリエチルホスフェ−ト／ＳＯ3 錯体溶液に
２５℃、１６時間浸漬し、スルホン化を行なった。メタ
ノ−ル洗浄後、水洗し、スルホン酸型のカチオン交換繊
維を得た。得られたカチオン交換繊維のイオン交換容量
は２．５ミリ当量／ｇ乾燥樹脂であった。一方上記で用
いたと同じポリスチレン繊維を１，１，２，２−テトラ
クロロエタン／オクタン／クロロメチルメチルエ−テル
／塩化第２スズ＝５０／５０／２５／０．１（重量部）
溶液中に３０℃、１６時間浸漬し、クロロメチル化を行
なった。メタノ−ル洗浄後、１Ｎトリメチルアミンのメ
タノ−ル溶液に６０℃で１６時間浸漬し、４級アンモニ
ウム塩基を導入してアニオン交換繊維を得た。得られた
アニオン交換繊維のイオン交換容量は２．０ミリ当量／
ｇ乾燥樹脂であった。
で使用したトリエチルホスフェ−ト／ＳＯ3 錯体溶液に
２５℃、１６時間浸漬し、スルホン化を行なった。メタ
ノ−ル洗浄後、水洗し、スルホン酸型のカチオン交換繊
維を得た。得られたカチオン交換繊維のイオン交換容量
は２．５ミリ当量／ｇ乾燥樹脂であった。一方上記で用
いたと同じポリスチレン繊維を１，１，２，２−テトラ
クロロエタン／オクタン／クロロメチルメチルエ−テル
／塩化第２スズ＝５０／５０／２５／０．１（重量部）
溶液中に３０℃、１６時間浸漬し、クロロメチル化を行
なった。メタノ−ル洗浄後、１Ｎトリメチルアミンのメ
タノ−ル溶液に６０℃で１６時間浸漬し、４級アンモニ
ウム塩基を導入してアニオン交換繊維を得た。得られた
アニオン交換繊維のイオン交換容量は２．０ミリ当量／
ｇ乾燥樹脂であった。
【００２８】これらのイオン交換繊維を約１ｃｍにカッ
トし、カチオン交換繊維／アニオン交換繊維＝４５／５
５（重量比）の比率で混合後、脱塩室に入れた他は、実
施例１と同様にして構成した電気透析槽からなる脱イオ
ン水製造装置を組立てた。脱塩室に入れた状態でのこの
イオン交換体の空隙率は６０％である。かかる脱イオン
水製造装置に原水として電導度５μＳ／ｃｍの水を供給
し、実施例１と同様にしてユニットセル当たり４Ｖの電
圧を印加して脱塩を行なったところ、電導度が１μＳ／
ｃｍの処理水しか得られなかった。
トし、カチオン交換繊維／アニオン交換繊維＝４５／５
５（重量比）の比率で混合後、脱塩室に入れた他は、実
施例１と同様にして構成した電気透析槽からなる脱イオ
ン水製造装置を組立てた。脱塩室に入れた状態でのこの
イオン交換体の空隙率は６０％である。かかる脱イオン
水製造装置に原水として電導度５μＳ／ｃｍの水を供給
し、実施例１と同様にしてユニットセル当たり４Ｖの電
圧を印加して脱塩を行なったところ、電導度が１μＳ／
ｃｍの処理水しか得られなかった。
【００２９】＜比較例２＞実施例３において、陰イオン
交換ポリマ−として比較例１のアニオン交換繊維をすり
つぶして水に分散した液を用いて製造したイオン交換体
を使用した他は実施例３と同様にして脱イオン水製造装
置を組立てた。原水として電導度５μＳ／ｃｍの水を供
給し、実施例１と同様にしてユニットセル当たり４Ｖの
電圧を印加して脱塩を行なったところ、電導度２．５μ
Ｓ／ｃｍの処理水しか得られなかった。
交換ポリマ−として比較例１のアニオン交換繊維をすり
つぶして水に分散した液を用いて製造したイオン交換体
を使用した他は実施例３と同様にして脱イオン水製造装
置を組立てた。原水として電導度５μＳ／ｃｍの水を供
給し、実施例１と同様にしてユニットセル当たり４Ｖの
電圧を印加して脱塩を行なったところ、電導度２．５μ
Ｓ／ｃｍの処理水しか得られなかった。
【００３０】
【発明の効果】本発明の脱イオン水製造装置では、膜状
の多孔性材料に陽イオン交換基と陰イオン交換基とが強
固に固定または担持されたイオン交換体が収容された電
気透析槽からなるので、電気透析槽の構造が簡単でかつ
製作が容易になると共に、イオン交換体の性能も均質で
安定しているので、純度の安定した脱イオン水が得られ
る。
の多孔性材料に陽イオン交換基と陰イオン交換基とが強
固に固定または担持されたイオン交換体が収容された電
気透析槽からなるので、電気透析槽の構造が簡単でかつ
製作が容易になると共に、イオン交換体の性能も均質で
安定しているので、純度の安定した脱イオン水が得られ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/42 Ａ
Claims (6)
- 【請求項１】陰極と陽極の間に、陽イオン交換膜と陰イ
オン交換膜とを交互に配列させた電気透析槽の脱塩室に
イオン交換体を収容してなる脱イオン水製造装置におい
て、イオン交換体がポリオレフィンまたはポリフルオロ
オレフィンからなる膜状の多孔性材料をスルホン化また
はクロロスルホン化した後、これに陰イオン交換性ポリ
マ−溶液を含浸して陰イオン交換性ポリマ−を担持させ
たものであることを特徴とする脱イオン水製造装置。 - 【請求項２】イオン交換体の多孔度が、脱塩室に収容さ
れた状態で２０〜９５％であることを特徴とする請求項
１に記載の脱イオン水製造装置。 - 【請求項３】イオン交換体の膜厚が、脱塩室に収容され
た際の状態で０．１〜１０ｍｍであることを特徴とする
請求項１または２に記載の脱イオン水製造装置。 - 【請求項４】多孔性材料をスルホン化またはクロロスル
ホン化したもののイオン交換容量が０．５〜４ミリ当量
／ｇ乾燥樹脂であることを特徴とする請求項１、２また
は３に記載の脱イオン水製造装置。 - 【請求項５】陰イオン交換性ポリマ−が、イオン交換容
量１．０ミリ当量／ｇ乾燥樹脂以上であることを特徴と
する請求項１〜３または４に記載の脱イオン水製造装
置。 - 【請求項６】陰イオン交換性ポリマ−の陰イオン交換基
が、４級アンモニウム塩基またはピリジニウム塩基であ
ることを特徴とする請求項１〜４または５に記載の脱イ
オン水製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7025834A JPH08197063A (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 脱イオン水製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7025834A JPH08197063A (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 脱イオン水製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08197063A true JPH08197063A (ja) | 1996-08-06 |
Family
ID=12176897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7025834A Pending JPH08197063A (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 脱イオン水製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08197063A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015167876A (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | オルガノ株式会社 | 両性イオン交換体繊維シート、その製造方法及び脱塩吸水体 |
-
1995
- 1995-01-23 JP JP7025834A patent/JPH08197063A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015167876A (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | オルガノ株式会社 | 両性イオン交換体繊維シート、その製造方法及び脱塩吸水体 |
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