JPH0696096B2 - Membrane separation device - Google Patents
Membrane separation deviceInfo
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- JPH0696096B2 JPH0696096B2 JP3082939A JP8293991A JPH0696096B2 JP H0696096 B2 JPH0696096 B2 JP H0696096B2 JP 3082939 A JP3082939 A JP 3082939A JP 8293991 A JP8293991 A JP 8293991A JP H0696096 B2 JPH0696096 B2 JP H0696096B2
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は膜分離装置、より好まし
くは有機液混合物を分離膜を境にしてこの分離膜の一方
に混合液体を収容し、他方を真空ポンプを用いて減圧
し、その圧力差によって液を透過させて蒸発させるよう
にした膜分離装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a membrane separator, and more preferably, an organic liquid mixture is contained in one of the separation membranes as a boundary, and the other is decompressed using a vacuum pump. The present invention relates to a membrane separation device that allows a liquid to permeate and evaporate due to a pressure difference.
【０００２】[0002]
【従来の技術】パーベーパレーションには通常の蒸留法
では分別できないような、例えば共沸混合物、即ち沸点
の接近した有機溶媒異性体等の分別分離に好適なことが
知られている。このパーベーパレーションには分離膜と
して例えばビニルアルコール重合体膜やアクリロニトリ
ル重合体膜、又はエチルセルローズとポリエチレン又は
セルローズブチルアセテートからなる複合膜を使用し、
この分離膜の一方に有機液混合物を収容し、他方の分離
側を真空ポンプを用いて減圧しその圧力差によって液を
透過させて蒸発分離させるものである。BACKGROUND OF THE INVENTION It is known that pervaporation is suitable for fractional separation of, for example, an azeotropic mixture, that is, an isomer of an organic solvent having a close boiling point, which cannot be fractionated by a conventional distillation method. For this pervaporation, for example, as a separation membrane, a vinyl alcohol polymer membrane or an acrylonitrile polymer membrane, or a composite membrane composed of ethyl cellulose and polyethylene or cellulose butyl acetate is used,
The organic liquid mixture is contained in one of the separation membranes, the other separation side is depressurized using a vacuum pump, and the liquid is permeated and evaporated by the pressure difference.
【０００３】ところでこのようなパーベーパレーション
においては液体の気化潜熱により温度が低下し、液が凍
結する恐れがあり、その結果、液の分別分離ができなく
なる事態が生ずる。このような液分離の挙動から膜モジ
ュールユニットを複数個に分割し、この複数個の膜モジ
ュールを直列に連結するとともに混合液体を各膜モジュ
ールに導入する前に加温することが提案されている (例
えば特開昭58-95523号)。By the way, in such pervaporation, the temperature may be lowered by the latent heat of vaporization of the liquid, and the liquid may be frozen. As a result, the liquid may not be separated and separated. From such a behavior of liquid separation, it has been proposed to divide the membrane module unit into a plurality of units, connect the plurality of membrane modules in series, and heat the mixed liquid before introducing the mixed liquid into each membrane module. (For example, JP-A-58-95523).
【０００４】ところで、このパーベーパレーションにお
いては、膜モジュールユニット内を高真空度に保つこと
が効果であり、かつ分離膜を透過して蒸発した透過蒸気
を捕集する必要があり、そのためこの透過蒸気を減圧下
でコールドトラップに導き凝縮させることが行なわれる
が、この場合、コールドトラップを低温に保つため多大
のエネルギーを必要とする。By the way, in this pervaporation, it is effective to keep the inside of the membrane module unit at a high degree of vacuum, and it is necessary to collect the permeated vapor which has permeated through the separation membrane and evaporated. The vapor is introduced into a cold trap under reduced pressure to be condensed, but in this case, a large amount of energy is required to keep the cold trap at a low temperature.
【０００５】このような問題を解決する手段として、膜
モジュールと真空ポンプとの間にメカニカルブースタポ
ンプを設けることも提案されている (例えば特開昭63-9
3303号)。As a means for solving such a problem, it has been proposed to provide a mechanical booster pump between the membrane module and the vacuum pump (for example, JP-A-63-9).
No. 3303).
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うな複数個の膜モジュールユニットを直列的多段に配置
した膜分離装置において、各膜モジュールに前述の如き
メカニカルブースタポンプを配置することは経済的に問
題があるばかりでなく、性能的にも必ずしも有効なもの
とはなり得ないという問題がある。By the way, it is economical to arrange the mechanical booster pump as described above in each membrane module in the membrane separation apparatus in which a plurality of membrane module units are arranged in series and in multiple stages as described above. However, there is a problem in that it is not always effective in terms of performance.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の膜分
離装置は、複数個の膜モジュールユニットを直列に連結
すると共に、混合液体を各膜モジュールユニットに導入
する前に加熱器で加温するようにした混合液体の膜分離
装置において、前記膜モジュールユニット群のうち、最
終段に位置する膜モジュールユニットのみ、該膜モジュ
ールユニットと真空ポンプとの間にメカニカルブースタ
ポンプを設けると共に、該メカニカルブースタポンプと
前記真空ポンプとの間にコールドトラップを配置するこ
とを特徴とする。 Means for Solving the Problems That is, the membrane component of the present invention
The separation device connects a plurality of membrane module units in series, and heats the mixed liquid with a heater before introducing the mixed liquid into each membrane module unit.
In the device, only the membrane module unit located at the final stage of the membrane module unit group is the membrane module unit.
Provided with a mechanical booster pump between the over Ruyunitto and the vacuum pump, child place a cold trap between the vacuum pump and the mechanical booster pump
And are characterized.
【０００８】[0008]
【作 用】本発明の膜分離装置においては、前段の膜モ
ジュールユニットにおいて、比較的真空度の低い状態で
分離すべき大幅の液体が分離され、そして最終段の膜モ
ジュールユニットにおいてメカニカルブースタポンプと
真空ポンプとにより真空度の高い状態で混合液体の分別
分離を行なうのである。[Operation] In the membrane separation device of the present invention, a large amount of liquid to be separated in a relatively low vacuum state is separated in the preceding membrane module unit, and a mechanical booster pump is used in the final membrane module unit. With the vacuum pump, the mixed liquid is separated and separated in a high vacuum state.
【０００９】[0009]
【実 施 例】以下、図に基づき本発明による膜分離装
置の一実施例を説明する。図において１, ２, ３は何れ
も膜モジュールユニットで、この膜モジュールユニット
１〜３は直列に連結されている。詳述すれば、第１段の
膜モジュールユニット１には分離すべき混合液体Ｌがポ
ンプ４によりラインＰ1 から送られ加熱器５により加温
されて、その一次側1aに供給されるようになっている。
そしてこの第１段の膜モジュールユニット１の二次側1b
はコールドトラップ６を介して真空ポンプ７に連結さ
れ、ここで混合液体Ｌは一次分離され必要な濃縮が行な
われる。この一次分離された混合液体ＬはラインＰ2 か
ら第２の加熱器８で加温され、第２段の膜モジュールユ
ニット２に導入され、ここで真空ポンプ９によりコール
ドトラップ10を会して第１段の膜モジュールユニット１
内より高真空状態において分別分離されより濃縮度が高
められる。EXAMPLE An example of the membrane separation device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the figure, 1, 2, and 3 are membrane module units, and the membrane module units 1 to 3 are connected in series. More specifically, the mixed liquid L to be separated is sent to the first-stage membrane module unit 1 from the line P 1 by the pump 4, heated by the heater 5, and supplied to the primary side 1a thereof. Has become.
Then, the secondary side 1b of the first-stage membrane module unit 1
Is connected to a vacuum pump 7 via a cold trap 6, where the mixed liquid L is primarily separated and the necessary concentration is performed. This primary separated mixed liquid L is heated from the line P 2 by the second heater 8 and introduced into the second stage membrane module unit 2, where the cold pump 10 meets the cold trap 10 and the 1-stage membrane module unit 1
It is separated and separated in a higher vacuum than the inside to further increase the degree of concentration.
【００１０】更に、この第２段の膜モジュールユニット
２で濃縮度が高められた混合液体ＬはラインＰ3 を通っ
て加熱器11により加温され第３段の膜モジュールユニッ
ト３(本実施例では最終段の膜モジュールユニット) に
導入される。この第３の膜モジュールユニット３の２次
側3bは、ブースタポンプ12、コールドトラップ13及び真
空ポンプ14が直列に接続され、第２段の膜モジュールユ
ニット２よりより真空度が高められており、ここで混合
液体Ｌは最終的に分別分離される。そしてこのようにし
て濃縮された液体は製品ＦはラインＰ4 を通って取り出
されるのである。なお、ラインＰ5 は熱媒Ｓを各加熱器
５, ８, 11に導くために設けたものである。Further, the mixed liquid L whose concentration has been increased in the second-stage membrane module unit 2 is heated by the heater 11 through the line P 3 and is heated in the third-stage membrane module unit 3 (this embodiment). Then, it will be introduced into the final stage membrane module unit). On the secondary side 3b of the third membrane module unit 3, a booster pump 12, a cold trap 13 and a vacuum pump 14 are connected in series, and the degree of vacuum is higher than that of the second stage membrane module unit 2. Here, the mixed liquid L is finally separated and separated. The liquid thus concentrated is taken out of the product F through the line P 4 . The line P 5 is provided to guide the heating medium S to the heaters 5, 8 and 11.
【００１１】次に本発明者による実験結果を表１に示
す。 Next, Table 1 shows the experimental results by the present inventor.
【００１２】[0012]
【発明の効果】上記のように、本発明は、膜透過成分濃
度が高い範囲では、安価で動力費の安い真空ポンプと凝
縮器との組合せにより分別分離を行い、膜透過成分濃度
が低い範囲では、高真空達成可能な高価で動力費の高い
メカニカルブースタポンプ、真空ポンプ及び凝縮器の組
合せを採用して分別分離を行なうようにしたので、製品
の精度を向上させることができる一方、設備費の適正化
およびランニングコストの低減を計ることが可能になっ
た。 As described above, the present invention is based on the
In the high range, vacuum pumps and
Separation and separation are performed by combining with a compressor, and the concentration of the membrane permeation component
In the low range, high vacuum can be achieved and expensive and high power cost
A set of mechanical booster pump, vacuum pump and condenser
We have adopted a combination to perform separation and separation.
Can improve the accuracy of
And the running cost can be reduced.
It was
【図１】本発明による膜分離装置の系統図である。FIG. 1 is a system diagram of a membrane separation device according to the present invention.
１, ２, ３ 膜モジュールユニット ４…ポンプ ５, ８, 11 加熱器 ６, 10, 13 コールドト
ラップ ７, ９, 14…真空ポンプ 12 ブースタポンプ。1, 2, 3 Membrane module unit 4 ... Pump 5, 8, 11 Heater 6, 10, 13 Cold trap 7, 9, 14 ... Vacuum pump 12 Booster pump.
Claims (1)
連結すると共に、混合液体を各膜モジュールユニットに
導入する前に加熱器で加温するようにした混合液体の膜
分離装置において、前記膜モジュールユニット群のう
ち、最終段に位置する膜モジュールユニットのみ、該膜
モジュールユニットと真空ポンプとの間にメカニカルブ
ースタポンプを設けると共に、該メカニカルブースタポ
ンプと前記真空ポンプとの間にコールドトラップを配置
することを特徴とする膜分離装置。The method according to claim 1 A plurality of the membrane module units as well as <br/> connected in series, the mixed liquid membrane separation device of the mixed liquid so as to heat at heater before being introduced into the membrane module unit In the membrane module unit group
The membrane module unit located at the final stage only
Co The provision of a mechanical booster pump between the module unit and the vacuum pump, place a cold trap between the vacuum pump and the mechanical booster pump
A membrane separation device characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3082939A JPH0696096B2 (en) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Membrane separation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3082939A JPH0696096B2 (en) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Membrane separation device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04298221A JPH04298221A (en) | 1992-10-22 |
| JPH0696096B2 true JPH0696096B2 (en) | 1994-11-30 |
Family
ID=13788197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3082939A Expired - Lifetime JPH0696096B2 (en) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Membrane separation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0696096B2 (en) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN207632732U (en) * | 2017-05-10 | 2018-07-20 | 奥加诺株式会社 | The purification system of NMP aqueous solutions |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0747111B2 (en) * | 1986-10-08 | 1995-05-24 | 東レ株式会社 | Method and apparatus for separating organic liquid mixture |
| JPH07122672B2 (en) * | 1988-07-09 | 1995-12-25 | 東京瓦斯株式会社 | Magnetic field distribution measuring device |
-
1991
- 1991-03-25 JP JP3082939A patent/JPH0696096B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04298221A (en) | 1992-10-22 |
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