JPS59150505A - 液体分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半透膜を用いた液体分離装置に関し、更に詳
しくは、逆浸透膜あるいは限外濾過膜を用いたスパイラ
ル型の液体分離装置に関するものである。

従来から使用されている逆浸透圧法または限外ｆ過法を
用いたスパイラル型の液体分離装置としては、特公昭４
４−１４２１６号によって代表されるような２枚の半透
膜で封筒状で形成される膜透過液流路、即ち膜リーフを
穴あき中空管を起点としてその周りに網状スペーサーを
重ねた状態でスパイラル状に巻き上げ、かつ被処理液が
膜透過液流路の外側に位置する網状スペーサーに沿って
穴あき中空管の軸方向に流れる装置が最も一般的である
。

ところで、特公昭４４−１４２１６号公報では１本のス
パイラル状エレメント当りに半透膜を封筒状に成形して
得られた膜リーフが１枚設けられた例が記載されている
が、実用的には１本のスパイラル状エレメント当りに複
数枚の膜リーフが設けられ、より効率的な設計がなされ
る。

１本のスパイラル状エレメント当りに複数枚の膜リーフ
が設けられる例は、特公昭４９−８６２９号公報にも認
められる。

しかし、従来のこの種のスパイラル型液体分離装置にお
いては被処理液がスパイラル状に巻き込まれた膜リーフ
と網状スペーサーの層間を軸方向に流れるため被処理液
と膜との接触距離が短く、分離効率が低くなってしまう
という欠点を有している。また、この型式の分離装置で
は幾重にもスパイラル状に巻き込まれた膜リーフと網状
スペーサーのおりなす多数の層間を軸方向に被処理液を
均一に流れるようにすることが事実上困難であシ。

従って収納する半透膜の膜面積全域にわたって一様な透
過液の流れを期待することは不可能といわねばならず、
これも分離効率の低下を招く一因となっている。

これら二つの問題点のうち、第一の問題点である被処理
液と膜との接触距離が短い点を改良したものに特公昭５
２−５４３１号公報の提案によって代表される装置があ
る。この種の装置において被処理液は膜リーフに沿って
螺旋状に流れるので被処理液と膜との接触距離は比較的
大きくとれ、前記第一の問題点は改良される。しかしな
がら、第二の問題点である膜リーフ間に形成される被処
理液の複数の流路に被処理液を均一に流れるようにする
点について十分な解決を与える装置は未だ認められてい
ない。

本発明の目的は上述の如き問題点に即応し、これを解決
した液体分離袋Ｎを提供することにある。

即ち、本発明は半透膜のスパイラルエレメントから構成
される液体分離装置において、被処理液と膜リーフとの
接触距離が長く、シかも膜リーフの面積全域にわたって
一様に被処理液が流れるような改良された型の装置を提
供することを目的とするものであり、その特徴とすると
ころは、中心部に位置する穴あき中空の集水管を起点と
してその周りに複数枚の膜リーフを網状スペーサーを介
してスパイラル状に巻き上げてなるスパイラルエレメン
トよりなり、隣接する膜リーフ間に被処理液が供給され
且つ膜リーフの内側に得られる膜透過液を前記集水管に
集束するようにした液体分離装置において、前記スパイ
ラルエレメントのスパイ　８− ラル軸を横切る両端縁をそれぞれ閉塞すると共に、隣接
する膜リーフ相互間に少なくとも１本の被処理液分配管
をスパイラル軸に平行に、好ましくはスパイラルエレメ
ント中心部に近接して設けてなることにある。

以下、上記本発明による液体分離装置の更に具体的な実
施態様を添付図面に示す実施例を用いて詳述する。

第１図は本発明液体分離装置の１例を示す全体縦断面図
であり、円筒容器（２）、入口側端板（３）、出口側端
板（４）から構成される高圧容器内にスパイラルエレメ
ント（１）が設置されている。そして、被処理物は原液
供給口（５）から供給され、スパイラルエレメント（１
）で膜処理された後、濃縮液出口（６）から排出される
。

一方、膜処理されて得られた膜透過液は、スパイラルエ
レメント（１）の中心に設けられた集水管（７）を通し
て得られる。

第２図は上記の如き構成からなる本発明装置において、
その要部をなすスパイラルエレメント（１）　４− の具体的例として膜リーフの数が３枚の場合の実施例の
縦断面図を示し、第３図は同第２図のＡ−Ａ断面図であ
る。

しかして、これら図において本発明に適用される膜リー
フは半透膜（８）ヲ封筒状に成形し、内部に導水材（９
）を設けてあシ、膜リーフは、集水管（７）に接続され
、膜リーフ内の膜透過液は多数の小孔０４）を通じて集
水管（７）へ導かれる。

なお、この場合、膜リーフと集水管（７）との接続方法
は、従来知られた各方法が採用可能である。

そシテ、上記スパイラルエレメント（１）において本発
明はその特徴として隣接する膜リーフ相互間に、スパイ
ラル軸に平行に、好ましくは図示の如くスパイラルエレ
メント（１）中心部に近接して原液供給口（５）から供
給された被処理液を分配供給する被処理液分配管（１１
）が設けられており、これには膜面上に被処理液を供給
するための多数の小孔（１５）が穿設されている。

従って、被処理液は原液供給口（５）から供給された後
、被処理液分配管０１）を通り、それに設けられた多数
の小孔（１５）を通じて膜面上に供給される。

なお、被処理液分配管０１）は図では膜リーフの間に夫
々１水死、計３本設けられているが、この数は少なくと
も合計で１本以上、適宜数を選定することができる。

また、膜リーフ相互同志の間には前記被処理液分配管の
外に網状スペーサー００）を設け、膜面の濃度分極を減
らすようにすることが必要である。

かくして、被処理液は結局、膜リーフに沿って螺旋状に
スパイラルニレメンＩ−（１）の中を流れた後、濃縮さ
れて濃縮液出口（６）から排出される。

なお、上記の流れにおいて、原液供給口（５）から供給
された被処理液がスパイラルエレメント（１）の内部を
通らずに直接、濃縮液出口（６）ヘショートパスするこ
とは回避すべきであり、これを防ぐためにスパイラルエ
レメント（１）には仕切板（ロ）と０リング０６）とを
設け、封止を確実にする。

又、スパイラルエレメント（１）の中に被処理液のらせ
ん方向の流れを確保するために、前記仕切板０２）の側
で膜リーフを仕切板（（２）に接着する等して被処理液
の軸方向の流れを防ぐと共に、他方の側も接着剤（１３
）で被処理液の軸方向の流れを防ぐ等、スパイラルエレ
メント（１）のスパイラル軸を横切る両端縁をそれぞれ
閉塞することが肝要である。

以上のようにして本発明分離装置は構成され、そのスパ
イラルエレメントは、その内部に膜リーフのみならず、
被処理液分配管を有しているので、膜リーフの間に形成
される被処理液の複数の流路に被処理液を均一に流すこ
とが容易となり、これによって半透膜の膜面積全域にわ
たって一様な被処理液の流れを確保することができ、液
体分離装置として溶質排除性能を著しく向上させること
ができる顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液体分離装置の一実施例を示す全体縦
断面図、第２図は本発明のスパイラルエレメントの一実
施例の縦断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線切断面中心
部を示した断面図である。 （１）・・・・・・・・・・スパイラルエレメント。 （２）・・・・・・・・・・・円筒容器、（３）・・・
・・・・・・・・入口側端板。 　７− （４）・・・・・・・・・・・出口側端板、（５）・・
−・・・・・・・・原液供給口。 （６）・・・・・・・・・・・濃縮液出口、（７）・・
・・・・・・・・・集水管。 （８）・・・・・・・・・・・半透膜、（９）・・・・
・・・・・・・導水材。 Ｏｏ）・・・・・・・・・・・網状スペーサー。 （ｎ）・・・・・・・・・・・被処理液分配管。 ０２）・・・・・・・・・・・仕切板、０３）・・・・
・・・・・・・接着剤。 ０４）・・・・・・・・・・・小　孔、　　　　（１５
）・・・・・・・・・・・小　孔。 ０６）・・・・・・・・・・・０リング。 　８− Ｖ１目 竿Ｚ目 ／″　　口Ａ　デ　ｅ　　ｔ。 ・　一葬−−−−−−− ７１３ ６０−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ、　中心部に位置する穴あき中空の集水管を起点とし
   てその周りに複数枚の膜リーフを網状スペーサーを介し
   てスパイラル状に巻き上げてなるスパイラルエレメント
   よりなり、隣接すル膜＋Ｊ　−７間に被処理液が供給さ
   れ且つ膜リーフの内側に得られる膜透過液を前記集水管
   に集束するようにした液体分離装置において、前記スパ
   イラルエレメントのスパイラル軸を横する両端縁をそれ
   ぞれ閉塞すると共に、隣接する膜リーフ相互間に少なく
   とも１本の被処理液分配管をスパイラル軸に平行に設け
   てなることを特徴とする液体分離装置。 ２、被処理液分配管がスパイラルエレメント中心部に近
   接して設けられた前記特許請求の範囲第１項記載の液体
   分離装置。