JPS6312305A - 浸透気化法による混合物分離装置 - Google Patents
浸透気化法による混合物分離装置Info
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Classifications
-
- 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
- B01D61/36—Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
- B01D61/362—Pervaporation
-
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/08—Flat membrane modules
- B01D63/082—Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes
- B01D63/0822—Plate-and-frame devices
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
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- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はモジュール内に膜を配列した装置に関し、特に
浸透気化法による混合物分離を行う平型モジュールに関
する。
浸透気化法による混合物分離を行う平型モジュールに関
する。
膜による分離法は現在種々の分野、例えば海水及び塩水
の脱塩、工程使用溶液の調製、限外濾過等に於いて混合
物の分離に使用されており、また気体分離、有機液体混
合物の分離等の分野に於いても膜の利用が始まっている
。有機液体混合物を分離する最新の方法は浸透気化法と
して知られて居り、蒸気状の透過物質が形成される点に
於いて他の膜分離法と異なっている。他の膜分離法と同
様に浸透気化法に於いても分離すべき混合物は適当な膜
の1面に接触する。しかし、浸透気化法に於いては、透
過及び分離のために必要とされる膜の両面間での混合物
成分の化学ポテンシャルの差は他の膜分離法の場合の如
く混合物側の圧力増加、即ち化学ポテンシャルの増加に
より得られるのではなく、透過側における化学ポテンシ
ャルを低下させることにより得られる。これは最も簡単
には透過側を減圧としてすべての成分の分圧を混合物側
の対応する分圧より低下させることにより達成される。
の脱塩、工程使用溶液の調製、限外濾過等に於いて混合
物の分離に使用されており、また気体分離、有機液体混
合物の分離等の分野に於いても膜の利用が始まっている
。有機液体混合物を分離する最新の方法は浸透気化法と
して知られて居り、蒸気状の透過物質が形成される点に
於いて他の膜分離法と異なっている。他の膜分離法と同
様に浸透気化法に於いても分離すべき混合物は適当な膜
の1面に接触する。しかし、浸透気化法に於いては、透
過及び分離のために必要とされる膜の両面間での混合物
成分の化学ポテンシャルの差は他の膜分離法の場合の如
く混合物側の圧力増加、即ち化学ポテンシャルの増加に
より得られるのではなく、透過側における化学ポテンシ
ャルを低下させることにより得られる。これは最も簡単
には透過側を減圧としてすべての成分の分圧を混合物側
の対応する分圧より低下させることにより達成される。
気体状で膜を通過する成分を連続的に排気しあるいはこ
れを真空中で凝縮させることにより膜の両面間には十分
な分圧差が継続的に維持される。従って十分に高い揮発
性を有する混合物成分のみが浸透気化法の膜を通過しう
ろことが明らかである。
れを真空中で凝縮させることにより膜の両面間には十分
な分圧差が継続的に維持される。従って十分に高い揮発
性を有する混合物成分のみが浸透気化法の膜を通過しう
ろことが明らかである。
浸透気化法には細孔のない膜が使用される。
浸透気化法の分離作用は分離すべき混合物の成分の膜透
過速度の差のみによって決定される。
過速度の差のみによって決定される。
膜の両面間には熱力学的平衡は存在せず、達成される分
離の選択性及び程度は膜の輸送特性のみにより定まる。
離の選択性及び程度は膜の輸送特性のみにより定まる。
従って熱力学的気液平衡による分離が不可能な共沸混合
物の如き混合物も有効に分離できる。
物の如き混合物も有効に分離できる。
本発明の装置に於いて有機液体との混合物からの水の分
離、水性溶液からの揮発性有機化合物の分離、有機成分
混合物の分離あるいは少なくとも1種の非揮発性成分と
の混合物からの少なくとも1種の揮発性成分の分離に使
用しうる浸透気化膜は専門家には種々知られている。
離、水性溶液からの揮発性有機化合物の分離、有機成分
混合物の分離あるいは少なくとも1種の非揮発性成分と
の混合物からの少なくとも1種の揮発性成分の分離に使
用しうる浸透気化膜は専門家には種々知られている。
また浸透気化法の実施用に提案されたモジュールについ
ての記載も文献中に見出される(例えばスタッキーの米
国特許第2958656号、スタッキーの米国特許第2
958657号、カークランドの米国特許第31820
43号、ティセンらの米国特許第3367787号、マ
ーチンらの米国特許第3140256号)。しかし、こ
れらの提案によるモジュールならびに逆浸透法及び限外
濾過法に利用されたモジュールを浸透気化法に使用する
試みは不成功であり浸透気化法9工業化を達成するに到
らなかった。
ての記載も文献中に見出される(例えばスタッキーの米
国特許第2958656号、スタッキーの米国特許第2
958657号、カークランドの米国特許第31820
43号、ティセンらの米国特許第3367787号、マ
ーチンらの米国特許第3140256号)。しかし、こ
れらの提案によるモジュールならびに逆浸透法及び限外
濾過法に利用されたモジュールを浸透気化法に使用する
試みは不成功であり浸透気化法9工業化を達成するに到
らなかった。
これらのモジュールはいずれも実用的に使用するには浸
透気化法に特有の要件及び特性を十分に充足するもので
はない。
透気化法に特有の要件及び特性を十分に充足するもので
はない。
また中空ファイバ束による構成も浸透気化法に於いては
有効ではない。これは透過側の蒸気の圧力低下が中空フ
ァイバの中空部の耐えうる値をすぐに超えてしまうため
である。圧力低下の計算値から中空ファイバを浸透気化
法に使用する場合には、浸透気化法を適当な条件下で有
効に実施するためにはファイバ長は20cmを超えては
ならない。
有効ではない。これは透過側の蒸気の圧力低下が中空フ
ァイバの中空部の耐えうる値をすぐに超えてしまうため
である。圧力低下の計算値から中空ファイバを浸透気化
法に使用する場合には、浸透気化法を適当な条件下で有
効に実施するためにはファイバ長は20cmを超えては
ならない。
また同様な理由から、通常のらせん状コイルモジュール
、即ち透過物が膜を通過したのちに耐圧性物質で充填さ
れた狭いらせん状の通路を経て透過物収集管へ流れる構
造も浸透気化法には利用できない。
、即ち透過物が膜を通過したのちに耐圧性物質で充填さ
れた狭いらせん状の通路を経て透過物収集管へ流れる構
造も浸透気化法には利用できない。
EP−83105380,6記載のらせん状膜を有する
モジュールでは原混合物と透過物の流れ方向及び通路が
既知のらせん状モジュールと逆になって居り、従って透
過物は膜を通過したのちモジュールを出る迄長くともモ
ジュール長の半分の開通路を通過することとなる。かか
るモジュールは浸透気化法に有効に使用しうる。
モジュールでは原混合物と透過物の流れ方向及び通路が
既知のらせん状モジュールと逆になって居り、従って透
過物は膜を通過したのちモジュールを出る迄長くともモ
ジュール長の半分の開通路を通過することとなる。かか
るモジュールは浸透気化法に有効に使用しうる。
平型モジュールは構造が簡単なこと及び小さい平面状膜
を使用しうる可能性のため膜技術に於いて重要な地位を
占めている。P−3304956,4には浸透気化法用
の平型モジュールが開示されている。このモジュールは
加熱室、原混合物室及び透過物室の交互配置により構成
される。各原混合物室の加熱は全モジュールの作動温度
を一定に保ち、かつ浸透気化法による熱損失を直ちに補
う作用を果たす。浸透気化膜を通過する流量は温度が1
0″に上昇すると約2倍となるが、他方気化する透過物
は全系即ち原混合物から熱を奪う。また加熱室に余分な
材料を必要とすること、充填密度の低下、さらに原混合
物室と加熱室間に余分のシールを必要とし、これに伴っ
て新たな故障の原因が生じまたシール不完全の可能性が
生じることは平均流量のある程度の増加により達成しう
る膜面積の節約とつり合うものではない。またP−33
04956、4の記載によれば各透過物室からの透過物
の蒸気はまず閉構造モジュール内の特別の通路を通過す
る。従ってかかるモジュールの実用性を著しく限定する
相当の圧力損失が透過物側に発生し、あるいは膜面積が
小さく透過物通路を大きくした小型のモジュールユニッ
トのみが実用可能となり、このため全体の充填密度がさ
らに低下しモジュールが非常に高価となってしまう。
を使用しうる可能性のため膜技術に於いて重要な地位を
占めている。P−3304956,4には浸透気化法用
の平型モジュールが開示されている。このモジュールは
加熱室、原混合物室及び透過物室の交互配置により構成
される。各原混合物室の加熱は全モジュールの作動温度
を一定に保ち、かつ浸透気化法による熱損失を直ちに補
う作用を果たす。浸透気化膜を通過する流量は温度が1
0″に上昇すると約2倍となるが、他方気化する透過物
は全系即ち原混合物から熱を奪う。また加熱室に余分な
材料を必要とすること、充填密度の低下、さらに原混合
物室と加熱室間に余分のシールを必要とし、これに伴っ
て新たな故障の原因が生じまたシール不完全の可能性が
生じることは平均流量のある程度の増加により達成しう
る膜面積の節約とつり合うものではない。またP−33
04956、4の記載によれば各透過物室からの透過物
の蒸気はまず閉構造モジュール内の特別の通路を通過す
る。従ってかかるモジュールの実用性を著しく限定する
相当の圧力損失が透過物側に発生し、あるいは膜面積が
小さく透過物通路を大きくした小型のモジュールユニッ
トのみが実用可能となり、このため全体の充填密度がさ
らに低下しモジュールが非常に高価となってしまう。
本発明は前記の諸提案の欠点を回避しかつ浸透気化法に
於いてモジュールに要求される特定の特性を充足しうる
如き原混合物室、透過物室、原混合物及び透過物の通路
ならびに膜のモジュール内の形状及び配置を提供する。
於いてモジュールに要求される特定の特性を充足しうる
如き原混合物室、透過物室、原混合物及び透過物の通路
ならびに膜のモジュール内の形状及び配置を提供する。
以下本発明の装置を付図を参照して説明する。
第1図は高い外側段5及び低い内側段7を有する突出二
重凹凸形状を周囲に有するプレート6の上面図である。
重凹凸形状を周囲に有するプレート6の上面図である。
低い内側段7上にはシール材32が環状に設けられ、こ
の上に膜36がその有効分離層をプレート6に向けて設
けられる。
の上に膜36がその有効分離層をプレート6に向けて設
けられる。
プレート6はシール材32の内側に相互に対向した位置
に孔16.17を有する。凹凸5.7と反対側の面に於
いて、孔16.17とプレート6の対向辺上に設けられ
た孔26.27との間に凸出部5の面に対し垂直に凹ん
だ通路22゜23が設けられる。シール材10.11は
2枚のプレート6をその凹凸構造を有さめ面を対向して
重ねた際に通路22.23をシールする役割を果たし、
またシール材46.47は2枚のプレート6をその凹凸
構造を有する面を対間して重ねた際に外部に対してシー
ルされた往復専管部26.27を形成する。
に孔16.17を有する。凹凸5.7と反対側の面に於
いて、孔16.17とプレート6の対向辺上に設けられ
た孔26.27との間に凸出部5の面に対し垂直に凹ん
だ通路22゜23が設けられる。シール材10.11は
2枚のプレート6をその凹凸構造を有さめ面を対向して
重ねた際に通路22.23をシールする役割を果たし、
またシール材46.47は2枚のプレート6をその凹凸
構造を有する面を対間して重ねた際に外部に対してシー
ルされた往復専管部26.27を形成する。
第2図は第1図に示すプレート6ならびに本発明の膜モ
ジュールの構造の面1. Ifに沿う断面図である。
ジュールの構造の面1. Ifに沿う断面図である。
原混合物室1.2及び透過物室3゜4は交互にモジュー
ル内に組立てられる。原混合物室1.2は、凹凸構造を
有さぬ面を対向させて一対で配置されたプレート6.6
′、6’により構成される。この際内側の孔16.16
′、16″及び17.17′、17’も一対ずつ配置さ
れる。内側段7.7′、7’上に設けられたシール材3
2.32′、32’の上には膜36.36′、36’は
その有効分離層をシール材32.32′、32’及びプ
レート6.6′、6“に向けて設けられる。2個のプレ
ート6゜6′と、その周囲の凹凸、7.7’及び5.5
′と、膜36.36’と、シール材32.32’とによ
り原混合物室1が区切られ、これは孔16.16’及び
17.17’により連結された2個の液体室8.8′か
ら成る。原混合物室は通路22.23を介して供給管2
6及び排出管27と結合され、原混合物と同一モジュー
ル内の他の原混合物室と並列にこの室を流れることが出
来る。膜36.36′、36’の背面にはスペーサ44
.44’により所定の間隔に維持された有孔板40.4
0′、40’が設けられて該スペーサと共に透過物室を
構成する。透過物室3,4の上下面は有孔板により区切
られるが少なくとも2側面は完全に開放され、また供給
、排出管26.27が存在する側面に於いては部分的に
開放されている。第2図に示す原混合物室と透過物室の
反復配置は容易に延長することが出来る。かかるモジュ
ールの端部には透過物室が設けられ、その1面(よ端部
フランジにより区切られる。モジュール全段は端部フラ
ンジ及びその引張ボルト(第2図では筒車のため省略)
により保持され、シール材の圧着ならびにシーリングの
ため必要な引張力が得られる。
ル内に組立てられる。原混合物室1.2は、凹凸構造を
有さぬ面を対向させて一対で配置されたプレート6.6
′、6’により構成される。この際内側の孔16.16
′、16″及び17.17′、17’も一対ずつ配置さ
れる。内側段7.7′、7’上に設けられたシール材3
2.32′、32’の上には膜36.36′、36’は
その有効分離層をシール材32.32′、32’及びプ
レート6.6′、6“に向けて設けられる。2個のプレ
ート6゜6′と、その周囲の凹凸、7.7’及び5.5
′と、膜36.36’と、シール材32.32’とによ
り原混合物室1が区切られ、これは孔16.16’及び
17.17’により連結された2個の液体室8.8′か
ら成る。原混合物室は通路22.23を介して供給管2
6及び排出管27と結合され、原混合物と同一モジュー
ル内の他の原混合物室と並列にこの室を流れることが出
来る。膜36.36′、36’の背面にはスペーサ44
.44’により所定の間隔に維持された有孔板40.4
0′、40’が設けられて該スペーサと共に透過物室を
構成する。透過物室3,4の上下面は有孔板により区切
られるが少なくとも2側面は完全に開放され、また供給
、排出管26.27が存在する側面に於いては部分的に
開放されている。第2図に示す原混合物室と透過物室の
反復配置は容易に延長することが出来る。かかるモジュ
ールの端部には透過物室が設けられ、その1面(よ端部
フランジにより区切られる。モジュール全段は端部フラ
ンジ及びその引張ボルト(第2図では筒車のため省略)
により保持され、シール材の圧着ならびにシーリングの
ため必要な引張力が得られる。
各モジュール段にはすべての原混合物室に共通な原混合
物供給管26及び共通排出管27を有する。
物供給管26及び共通排出管27を有する。
浸透気化法を実施するために原混合物の供給及び排出管
を存する本発明の各モジュール段は減圧可能なタンク内
に置かれ、この中に気体状の透過物を凝縮させる適当な
冷却凝縮器が設けられる。本発明に於いては側面が開放
された透過物室を使用しかつモジュールを減圧可能なタ
ンク内に設置することにより気体状の透過物が膜背面か
ら迅速かつ確実に流出する。
を存する本発明の各モジュール段は減圧可能なタンク内
に置かれ、この中に気体状の透過物を凝縮させる適当な
冷却凝縮器が設けられる。本発明に於いては側面が開放
された透過物室を使用しかつモジュールを減圧可能なタ
ンク内に設置することにより気体状の透過物が膜背面か
ら迅速かつ確実に流出する。
透過物蒸気がモジュールを流出する迄の最長経路は各モ
ジュール室の幅のAに相当するので、透過物室及び原混
合物室の形状ならびに透過物室を規定するスペーサの大
きさの選択により浸透気化法のあらゆる操作条件に対し
て膜背面から透過物のモジュール流出迄の圧力損失を許
容しうる最小値に押えることが可能である。
ジュール室の幅のAに相当するので、透過物室及び原混
合物室の形状ならびに透過物室を規定するスペーサの大
きさの選択により浸透気化法のあらゆる操作条件に対し
て膜背面から透過物のモジュール流出迄の圧力損失を許
容しうる最小値に押えることが可能である。
本発明の詳細な説明から、原混合物室及び透過物室は4
角形以外の形状としてもよく、また原混合物の供給、排
出管の数及びプレートの孔の数ならびに2枚のプレート
間の通路の数を増加させてもよく、さらには凹凸の形状
及び数を各浸透気化法の要求に合せて変更してもよいこ
とが専門家には明らかであろう。
角形以外の形状としてもよく、また原混合物の供給、排
出管の数及びプレートの孔の数ならびに2枚のプレート
間の通路の数を増加させてもよく、さらには凹凸の形状
及び数を各浸透気化法の要求に合せて変更してもよいこ
とが専門家には明らかであろう。
好ましい実施態様に於いては、周囲に凹凸を有して原混
合物室を構成するプレートは端部フランジの圧力によっ
て保持されるのでな(、既知の方法により1対として溶
接、リベット止め、接着またはクランプ止めされる。
合物室を構成するプレートは端部フランジの圧力によっ
て保持されるのでな(、既知の方法により1対として溶
接、リベット止め、接着またはクランプ止めされる。
他の好ましい実施態様に於いては、凹凸を有して原混合
物室を構成するプレート、また透過物室を区切る有孔板
、さらに透過物室内のスペーサもプラスチック製とされ
る。浸透気化法に於いて生じる条件(圧力、温度、溶剤
による腐食)に十分に耐えうる一連のプラスチックが専
門家には既知である。
物室を構成するプレート、また透過物室を区切る有孔板
、さらに透過物室内のスペーサもプラスチック製とされ
る。浸透気化法に於いて生じる条件(圧力、温度、溶剤
による腐食)に十分に耐えうる一連のプラスチックが専
門家には既知である。
他の好ましい実施態様に於いては凹凸を有して原混合物
室を構成するプレート、ならびに透過物室を区切る有孔
板、また透過物室内のスペーサは金属製とされる。専門
家は無論極端な操作条件に適した金属(特殊鋼、チタン
等)を選択することが出来る。
室を構成するプレート、ならびに透過物室を区切る有孔
板、また透過物室内のスペーサは金属製とされる。専門
家は無論極端な操作条件に適した金属(特殊鋼、チタン
等)を選択することが出来る。
また他の好ましい実施態様に於いては、周囲に凹凸を有
して原混合物室を構成するプレートは薄い金属板から深
絞り、プレス等既知の方法により形成される。
して原混合物室を構成するプレートは薄い金属板から深
絞り、プレス等既知の方法により形成される。
また他の好ましい実施態様に於いては、有孔板を所定距
離に保持して透過物室を規定する装置として、透過物の
蒸気が通過しうるよう十分に大きな自由断面積を有する
金属またはプラスチック製の網または格子が使用される
。
離に保持して透過物室を規定する装置として、透過物の
蒸気が通過しうるよう十分に大きな自由断面積を有する
金属またはプラスチック製の網または格子が使用される
。
また他の好ましい実施態様に於いては、透過物室を区切
る有孔板は膜と反対側の平面上に凹凸を有する。2枚の
板の凹凸はその間に透過蒸気の排出に十分な断面積の通
路が形成されるよう配置される。また他の好ましい実施
態様に於いては本発明のモジュール複数個が1個の減圧
可能なタンクに収められ、各モジュールの供給、排出管
はこれらモジュールが直列、並列、あるいは直列と並列
の組合せとなるよう結合される。
る有孔板は膜と反対側の平面上に凹凸を有する。2枚の
板の凹凸はその間に透過蒸気の排出に十分な断面積の通
路が形成されるよう配置される。また他の好ましい実施
態様に於いては本発明のモジュール複数個が1個の減圧
可能なタンクに収められ、各モジュールの供給、排出管
はこれらモジュールが直列、並列、あるいは直列と並列
の組合せとなるよう結合される。
原混合物はあるモジュールを出たのち次のモジュールに
入る前に、浸透気化法における熱損失を補うため、直接
または間接に加熱された熱交換器を通過する。
入る前に、浸透気化法における熱損失を補うため、直接
または間接に加熱された熱交換器を通過する。
また他の好ましい実施態様に於いては、原混合物加熱用
の熱交換器は各モジュールの端部フランジ内に組込まれ
る。
の熱交換器は各モジュールの端部フランジ内に組込まれ
る。
以上の説明から、本発明のモジュール構造及び膜の配置
が浸透気化法に特有の要求すべてを満たし、特に下記の
特徴を有することが判ろう。
が浸透気化法に特有の要求すべてを満たし、特に下記の
特徴を有することが判ろう。
原混合物室を2枚のプレートにより構成し、この間に於
いて原混合物の供給、排出を規定された通路により行う
。
いて原混合物の供給、排出を規定された通路により行う
。
膜の設定及び原混合物室のシールを凹凸段構造により行
う。これにより余分の綱等を用いずに流体室が原混合物
側に形成される。
う。これにより余分の綱等を用いずに流体室が原混合物
側に形成される。
膜設置部とシール材設置部の間の凹凸段により、シール
材がわずかな力により変形することが回避され、また原
混合物側の高い内圧により減圧状態の透過物室側へと移
動することが避けられる。
材がわずかな力により変形することが回避され、また原
混合物側の高い内圧により減圧状態の透過物室側へと移
動することが避けられる。
透過物の通路が短く、またその高さが簡単な手段により
それぞれの浸透気化法の要求に適合するよう変更可能で
ある。
それぞれの浸透気化法の要求に適合するよう変更可能で
ある。
モジュールを減圧容器に収めた構造により、腹背面と真
空ポンプ(凝縮器)との間の圧力損失を容易に減少しう
る。
空ポンプ(凝縮器)との間の圧力損失を容易に減少しう
る。
充填密度が高く、モジュール構造が簡単であり、またモ
ジュール内の原混合物室の並列接続により原混合物側の
圧力損失を最小となしうる。
ジュール内の原混合物室の並列接続により原混合物側の
圧力損失を最小となしうる。
第1図はプレートの上面図、第2図は第1図の矢印に沿
う断面図である。 1.2・・・原混合物室、3.4・・・透過物室、5・
・・外側段、6・・・プレート、7・・・内側段、8・
・・液体室、10.11・・・シール材、16.17・
・・孔、22.23・・・通路、26.27・・・孔(
供給、排出管)、32・・・シール材、36・・・膜、
40・・・有孔板、44・・・スペーサ、46.47・
・・シール材。
う断面図である。 1.2・・・原混合物室、3.4・・・透過物室、5・
・・外側段、6・・・プレート、7・・・内側段、8・
・・液体室、10.11・・・シール材、16.17・
・・孔、22.23・・・通路、26.27・・・孔(
供給、排出管)、32・・・シール材、36・・・膜、
40・・・有孔板、44・・・スペーサ、46.47・
・・シール材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、少なくとも1個の原混合物室と、1個の透過物質と
、両者間に設けられて浸透気化法による混合物分離に適
した膜と、さらに原混合物室に接続された少なくとも1
個の供給通路と、原混合物室に接続された少なくとも1
個の排出通路とを有する浸透気化法による混合物分離装
置に於いて、該装置がそれぞれ供給側面及び膜側面を有
する2枚のプレートを有し、両プレートがその供給側面
を対向させて配置され、各プレート(6、6′)がその
膜側面の周囲に凹凸(5、7、5′、7′)を有し、膜
(36、36′)が周囲の凹凸(5、5′)上に設けら
れ、かつ各プレート(6、6′)の膜側面の周囲に膜(
36、36′)の支持部より後退した位置でシール材(
32、32′)が設けられてプレート(6、6′)と膜
(36、36′)との間にシール係合し、原混合物室(
1)が2個の部分室(8、8′)から構成され、プレー
ト(6、6′)と膜(36、36′)と周囲のシール材
(32、32′)が部分室を構成することを特徴とする
装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の装置に於いて、両プレ
ート(6、6′)それぞれが貫通した供給孔(26)を
貫通した排出孔(27)とを有し、供給側面に於いて両
プレート(6、6′)の少なくとも1者に供給用凹部と
排出用凹部が設けられてプレート(6、6′)を組合わ
せた状態に於いてその間に凹部による供給通路(22)
及び凹部による排出通路(23)が形成され、各プレー
トに少なくとも1個の供給口(16、16′)と少なく
とも1個の排出口(17、17′)が設けられて供給凹
部及び排出凹部と連通し従って該供給通及び該排出通路
がそれぞれ貫通供給孔及び貫通排出孔ならびに該供給口
及び該排出口と共に供給通路及び排出通路を形成し、第
1の周囲シール材(10、10′)が供給孔(26、2
6′)と、供給凹部と供給口(16、16′)とを包囲
するよう構成されプレート(6、6′)の供給側面間に
密着して配置され、また第2の周囲シール材11、11
′)が排出孔(27、27′)と、排出凹部と、排出口
(17、17′)とを包囲するよう構成されプレート(
6、6′)の供給側面間に密着して配置されることを特
徴とする装置。 3、両プレート(6、6′)が面対称に構成され対向し
て配置される特許請求の範囲第1または第2項記載の装
置。 4、複数の原混合物室と透過物室が交互に構成単位とし
て配置され、原混合物室の部分室に有効面を向けて配置
された2個の膜により各透過物室が区切られる特許請求
の範囲前記各項のいずれかに記載の装置。 5、各原混合物室が他と並列に作動するようすべての原
混合物室が相互に構成される特許請求の範囲第4項記載
の装置。 6、すべてのプレートが少なくとも1個の貫通供給孔(
26、26′)と少なくとも1個の貫通排出孔(27、
27′)とを有し、該供給孔(26、26′)がすべて
相互に連通し、該排出孔(27、27′)がすべて相互
に連通し、隣接するプレート(6、6′、6″)の膜側
面の間に供給孔(26、26′)及び排出孔(27、2
7′)をそれぞれ包囲する環状シール材(46、47、
46′、47′)が設けられて構成単位のプレートすべ
てに対し少なくとも1個の共通供給孔及び少なくとも1
個の共通排出孔が形成される特許請求の範囲第4または
第5項記載の装置。 7、原混合物室(1)が1面の周囲に凸起部を有しかつ
孔(16、17)を有する一体のプレート(6、6′)
2個から構成され、この間にそれぞれ少なくとも1個の
原混合物供給用及び排出用の通路(22、23)が形成
され、また各プレート(6、6′)の周囲凸起部(5、
5′)を有する面上に膜(36、36′)が周囲のシー
ル材(32、32′、32″)が該膜(36、36′)
、及びシール材(32、32′)が凸起の異なる段部上
に在るよう配置され、また1組のプレートの対の膜と、
周囲突起部と、プレート(6、6′)とによって相互に
連通した2個の液体室から成る原混合物室(1)が形成
され、該室が膜の有効分離層に面しかつ原混合物の供給
及び排出用の通路のみにより出入可能である特許請求の
範囲前記各項のいずれかに記載の装置。 8、透過物室(3、3′)がスペーサ(44、44′)
によりへだてられそれぞれ膜(36、36′)の背面を
支持する2個の有孔板(40、40′)により形成され
る特許請求の範囲前記各項のいずれかに記載の装置。 9、透過物室(3、3′)の少なくとも3側面が開放さ
れている特許請求の範囲前記各項のいずれかに記載の装
置。 10、複数の原混合物室(1、2)の供給路が相互に接
続されかつ外部に対しシールされ、また複数の原混合物
室(1、2)の排出路が相互に接続されかつ外部に対し
シールされる特許請求の範囲前記各項のいずれかに記載
の装置。 11、周期的に反復する原混合物室と透過物室の群なら
びにすべての原混合物室に共通な1個の原混合物供給管
及びすべての原混合物室に共通な1個の排出管が保持装
置により一体に保持され、このように一体化された装置
が減圧可能な容器内に配置される特許請求の範囲前記各
項のいずれかに記載の装置。 12、各室を一体化しこれを1個のモジュールとして構
成する端部フランジと引張ボルトにより該保持装置が構
成される特許請求の範囲第11項記載の装置。 13、同一の複数個のモジュールが共通に1個の減圧可
能な容器内に配置され、各モジュールの供給及び排出管
が直列または並列に接続され、原混合物が2個のモジュ
ール間に於いて熱交換器で加熱されるよう装置内に熱交
換器が配置構成される特許請求の範囲第12項記載の装
置。 14、熱交換器がモジュールの端部フランジ内に組込ま
れ配置される特許請求の範囲第13項記載の装置。 15、透過物室が有孔板により保持された2個の膜によ
り区切られ、該有孔板(40、40′、40″)がその
面内に於いて大きい自由断面積を有する網(44、44
′)により所定距離に保持される特許請求の範囲前記各
項のいずれかに記載の装置。 16、透過物室が2枚の膜により区切られ、これが有孔
板上に配置され、これが相互に対向する面上に凸起を有
し、該凸起により透過物の排出用通路が形成される特許
請求の範囲第1乃至第14項のいずれかに記載の装置。 17、プレート(6、6′)がプラスチック製である特
許請求の範囲前記各項のいずれかに記載の装置。 18、プレート(6、6′)成形された金属板製である
特許請求の範囲第1乃至第16項のいずれかに記載の装
置。 19、原混合物室(1)を構成するプレート(6、6′
)が相互に2個のプレート単位として結合される特許請
求の範囲前記各項のいずれかに記載の装置。 20、プレート(6、6′)がリベット、溶接、接着ま
たはクランプにより相互に結合される特許請求の範囲第
19項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3529175.3 | 1985-08-14 | ||
DE19853529175 DE3529175A1 (de) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | Vorrichtung zur trennung von gemischen mittels des pervaporationsverfahrens |
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---|---|
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JPH0620512B2 JPH0620512B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=6278519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4769140A (ja) |
EP (1) | EP0214496B1 (ja) |
JP (1) | JPH0620512B2 (ja) |
AT (1) | ATE96689T1 (ja) |
DE (2) | DE3529175A1 (ja) |
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