JPS6010764B2 - 流体分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 精密炉過、限外炉週、逆浸透法などの液体分離技術は、
分離・精製・濃縮の単位操作や、造水・産業排水処理の
前処理やメインプロセスとして実用化され始めてきた。

膜分離装置の形式には管状型、渦巻型、中空繊維型、プ
レート型の４種があり、単位シェル容積当りの有効膜表
面積の大小、装置形式と膜の汚染度の大小、運転管理の
難易などの面でそれぞれ長所短所があることは文献など
により公知の通りである。特に現在、用途適性や装置価
格の面から実用上最も多用されているものは、渦巻型で
あり、その単位シェル容積当りの有効膜表面積は６５０
〜７００め／れ程度である。

しかもこの渦巻型はその流体分離機能部（以下これを「
ヱレメント」と称する）の製造に当り１．５のから２．
０仇の二枚の平膜を封筒状に三方をシールしたいわゆる
「リーフ」を渦巻型に捲き上げる必要があり、捲き上げ
管理が複雑である。特に直径１５仇舷〜３０仇舷のェレ
メントを製造する場合は４リーフ、６リーフなどマルチ
リーフを用い、リーフ内の集水チャンネルの流通抵抗を
軽減化する方式を探用せざるを得ないのが実状である。

そのため、これらェレメントの大型化に伴い捲き上げ管
理は更に複雑になり、コストも割高になる欠点がある。
本発明者はこれらの欠点を改善すべ〈各種のェレメント
につき検討を加えた結果、製造管理が容易で信頼性が大
きく且つコスト面からも最も経済的なェレメントを発明
した。

以下本発明の装置を図示の実施態様に基き説明する。

本発明の装置はいわゆるプリーツ型流体分離装置の一種
で第１図に示すように連続した一枚の分離膜又は髪打布
付膜をアコーデオン状に上下二段に折りたたみ、かく折
りたたまれた分離膜１の眉間に濃度分極現像を軽減させ
る為の網状スベーサ‐２を有し、上下二段間に膿透過水
の築水用として多数の孔を有する扇平状の集水管を有し
、分離膜１はその端部を３の個所で接着剤で重着され、
折りたたんだ端部は第５図の末端シール部６又は第７図
の末端シール部６に示すようにェポキシ樹脂、ウレタン
樹脂、シリコン樹脂などの合成樹脂系接着剤で全面又は
必要面を密封され、折たたみ部の外周は分離膜の保護と
同時に供孫舎液線速度を高める為にプラスチックフィル
ム５で捲き上げられることによりェレメントが構成され
る。

このェレメントを第５図又は第６図に示す如く耐圧円筒
管８内に内接させて挿入し、該円筒管８とェレメントで
形成される空間をプラスチックスフィルム５上の任意の
場所で例えば７の如く閉塞し、ェレメント内供〉給液線
速を高めるよう流路規制を行う。

この結果ェレメントは円筒管８内で第５図と第７図に示
す給液流路１０の例が生じるが、ェレメント性能として
は特に差はない。

又、一枚の分離膜から構成されるェレメントの変法とし
て二枚の分離膜を別々に折りたたみ、かく折りたたまれ
た二つの膜体を繋水管１４を中心として、第９図に示す
様に枠１２で一体的に組立てられたェレメントも考えら
れる。

なお、本願で述べる枠というのは２枚の割り型になって
おり、これを対向させてボルトナットにより結合させて
第１図における扇平状集水管４の扇平部に相当する役割
りをもたせたものである。この場合、折りたたまれた分
離膜１は網状スベーサー２を間挿した状態で膿透過水を
通過させるための多孔板１３と集水管１４と‘０’リン
グ溝とを具備した枠１２に組込み、枠１２内辺と膜体と
の間を接着剤でシールし、供給液部と膜透過部とを完全
に分離できる。かく構成された枠付膜体を上下に組合せ
枠内に‘０’リングを入れボルトナットにより枠を結合
し、以下一枚の分離膜から構成されたェレメント同様に
して、組立て方式によるェレメントが形成される。同様
にして膿体の数を増やして大きなェレメントを形成でき
るが、製造管理が複雑化し、コストアップする欠点があ
る。

本発明に係る装置の最大の特徴は次の４点に要約される
。即ち第一に、折りたたみ長さが２０〜１０仇帆といっ
た比較的短いため膜透過水の集水時における通路抵抗が
渦巻型と比べ極めて少く効率的流体分離機能を有するこ
と。特に渦巻型の場合に使用する樹脂加工トリコット布
などを不要とし、材料節約及び組立の簡易化によるコス
ト減効果が大きい。第二に、分離膜の折りたたみ、絹状
スベーサ−の挿入、集水管の取付、接着剤塗布等は比較
的単純且つ簡単な作業であるので、流れ作業が可能とな
り、生産性が高い。

第三に「単位シェル容積当りの有効膜面積（膜充填密度
）は、渦巻型に比して３０％程度向上する。この頃向は
ェレメントが大型になる程顕著になる。第四に、炉過膜
面をウオータージェット等により洗浄可能である。

以下実施例により説明する。

二酢酸セルロースを公知の製膜法でＳａｍｎｇＣｌｏｔ
ｈＮｏ．６０１（ＭｉｌｌｓＴｒａｖｉｓ社商品名）に
流延し、Ｎａｃ職Ｅ除率９５．２％、透水速度１．４の
′枕日（Ｎａｃｌ１５０瓜血、圧力４０ｋ９／仇、温度
２５ｏ０流速１の／ｓｅｃの条件下）の性能を有する髪
打布付膜を得た。

この分離膜を用いて、下記仕様の本発明品並びに対照品
として渦巻型ェレメントを作成し、その性能を測定した
結果を表１に示す。

表 １ ※ ＮａｃＺ１５００ｐ「ｐｍ、圧力４０Ｋムイでｈ温
度２５℃、給液量２０之イｍｉｎ．回収率１０〜１５舞
この結果から本発明品は膜充填密度が大きく、膜透過水
の流路抵抗の少し、、膜性能の良好なェレメントであり
流体分離装置であることが認められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す横断面図、第２，３，４
図はェレメントを構成する分離膜と絹状スベーサーの配
列の態様を示す横断面拡大図、第５図はェレメントの耐
圧シェル内での使用態様を示す縦断面図、第６図は第５
図での横断面図、第７，８図はェレメントの変形態様の
一例を示す縦断面及び横断面図、第９図は本発明の変形
ェレメントの態様を示す横断面図、第１０図は第９図の
斜視図であり、図中１は分離膜（ｌａ：膜、ｌｂ：髪打
布、ｌｃ：補強布）、２は網状スベーサー、３は膜シー
ル部、４は扇平状集水管、５はプラスチックスフイルム
、６は端末シール部、８は耐圧円筒管、１０は供給液流
路、１１は膜透過水、１２は枠、１３多孔板を示す。 婆’図 孝之図 姿３■ 群ム図 菱５函 穿る函 多７図 菱ａ図 姿？図 ￥′ｏ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 精密濾過、限外濾過、逆浸透法などの流体分離装置
   に於て扁平状集水管と、該扁平状集水管を中心として上
   下二段に規則正しく折りたたまれ且つ端部を接着剤で重
   着した一枚の分離膜又は裏打布付分離膜と、該折りたた
   まれた膜の給液側に挿入された網状スペーサーと、外周
   を包むプラスチツクスシート又はフイルムとから構成さ
   れるエレメントと該エレメントが内接して挿入される耐
   圧円筒管と、該耐圧円筒管と上記エレメントとで形成さ
   れる空間を閉塞するシール材とを具備してなる液体分離
   装置。 ２ 上記第１項記載の流体分離装置に於て、上下別々に
   折りたたまれた二つの膜体と、該二つの膜体を一体的に
   組立てる枠とを具備してなる流体分離装置。