发明名称 旋转型膜分离装置及使用旋转型膜分离装置之膜分离方法
摘要 以贯通具有被处理液供给入口1的圆筒状容器中心部之方式配置中空旋转轴3。将在板两面具有透过性膜的多数个膜体安装于旋转轴3,自出口5、6排出透过性膜所透过的液体,于膜体两侧与膜体之间相隔一间隙配设长方形挡件13,于容器外具备同时旋转旋转轴3与膜体的马达,于容器内壁面具有连接于被处理液供给入口1的液体流路16。
申请公布号 TW550113 申请公布日期 2003.09.01
申请号 TW091116706 申请日期 2002.07.26
申请人 神钢泛技术股份有限公司 发明人 谷田 克义;杭出义也;原田 龙;高田一贵
分类号 B01D63/08 主分类号 B01D63/08
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种旋转型膜分离装置,系以贯通具有被处理液供给入口之容器的方式配设旋转轴者,其特征在于:于上述容器内,将具有可输送透过液构造的膜体安装于上述旋转轴,具有连接于上述膜体用以排出透过液的出口,于上述膜体两侧与膜体间相隔一间隙配设复数个长方形挡件,于容器内壁面设置连接于被处理液供给入口的液体流路,隔着旋转轴、自容器之一内壁附近至另一内壁附近,彼此平行配置复数个长方形挡件。2.一种旋转型膜分离装置,系以贯通具有被处理液供给入口之容器的方式配设旋转轴者,其特征在于:于上述容器内,将具有可输送透过液构造的膜体安装于上述旋转轴,具有连接于上述膜体用以排出透过液的出口,于上述膜体两侧与膜体间相隔一间隙配设形挡件,于容器内壁面设置连接于被处理液供给入口的液体流路,夹着旋转轴,将复数个形挡件相对膜体直径配置成线对称、或相对旋转轴配置成点对称。3.一种旋转型膜分离装置,系以贯通具有被处理供给入口之容器的方式配置旋转轴者,其特征在于:于上述容器内,将具有可输送透过液构造的膜体安装于上述旋转轴,具有连接于上述膜体用以排出透过液的出口,于上述膜体两侧与膜体间相隔一间隙配设S形挡件,于容器内壁面设置连接于被处理液供给入口的液体流路,夹着旋转轴,将复数个S形挡件相对膜体直径配置成点对称。4.一种旋转型膜分离装置,系以贯通具有被处理液供给入口之容器的方式配设旋转轴者,其特征在于:于上述容器内,将具有可输送透过液构造的膜体安装于上述旋转轴,具有连接于上述膜体用以排出透过液的出口,于上述膜体两侧与膜体间相隔一间隙配设圆弧形挡件,于容器内壁面设置连接于被处理液供给入口的液体流路,夹着旋转轴,将复数个圆弧形挡件相对膜体直径配置成线对称、或相对旋转轴配置成点对称。5.如申请专利范围第1项之旋转型膜分离装置,其中,挡件相对膜体表面积的投影面积为10至90%。6.如申请专利范围第2项之旋转型膜分离装置,其中,挡件相对膜体表面积的投影面积为10至90%。7.如申请专利范围第3项之旋转型膜分离装置,其中,挡件相对膜体表面积的投影面积为10至90%。8.如申请专利范围第4项之旋转型膜分离装置,其中,挡件相对膜体表面积的投影面积为10至90%。9.如申请专利范围第1项之旋转型膜分离装置,其中,藉独立于容器壁外的支持体支持固定长方形挡件的两端部。10.如申请专利范围第2项之旋转型膜分离装置,其中,系藉独立于容器壁外的支持体支持固定形挡件的两端部。11.如申请专利范围第3项之旋转型膜分离装置,其中,系藉独立于容器壁外的支持体支持固定S形挡件的两端部。12.如申请专利范围第4项之旋转型膜分离装置,其中,系藉独立于容器壁外的支持体支持固定圆弧形挡件的两端部。13.如申请专利范围第1至12项中任一项之旋转型膜分离装置,其中,设于膜体一侧的挡件数在20个以下。14.如申请专利范围第1至12项中任一项之旋转型膜分离装置,其中,膜体的旋转速度于外周有1至30m/sce。15.如申请专利范围第1至12项中任一项之旋转型膜分离装置,其中,膜体直径为200至1100mm。16.如申请专利范围第1至12项中任一项之旋转型膜分离装置,其中,膜体的转数为20至1800rpm。17.如申请专利范围第1至12项中任一项之旋转型膜分离装置,其中,挡件的厚度为1至20mm。18.如申请专利范围第1至12项中任一项之旋转型膜分离装置,其中,挡件宽度为膜体直径的0.1至40%。19.如申请专利范围第1至12项中任一项之旋转型膜分离装置,其中,膜体与挡件的间隙为2至18mm。20.如申请专利范围第1至12项中任一项之旋转型膜分离装置,其中,容器内径相对膜体直径的比率为1.003至3.000。21.如申请专利范围第1至12项中任一项之旋转型膜分离装置,其中,旋转轴系中空、且于该轴设有小孔,膜体是将具有可输送透过液的透过性膜安装于板两面的构造,配置成上述透过性膜的透过液输送路径连通设于旋转轴的小孔。22.一种旋转型膜分离装置,系以贯通具有被处理液供给入口之容器的方式配设旋转轴,于上述容器内,将具有可输送透过液的构造的膜体安装于上述旋转轴,于上述膜体两侧与膜体间相隔一间隙配设挡件者,其特征在于:被处理液为高浓度时,在膜体旋转时的径向加速度为200m/sce2以上的范围内运转,于被处理液为低浓度时,在膜体旋转时的径向加速度为100m/sce2以上的范围内运转。23.一种旋转型膜分离装置,系以贯通具有被处理液供给入口之容器的方式配设旋转轴,于上述容器内,将具有可输送透过液的构造的膜体安装于上述旋转轴,于上述膜体两侧与膜体间相隔一间隙,以旋转轴为中心成辐射状朝容器内壁配设复数个挡件者,其特征在于:膜体直径为300至1000mm,在膜体旋转数为50至1000rpm的范围内运转。24.如申请专利范围第23项之旋转型膜分离装置,其中,辐射状挡件的数目为4至12个。25.如申请专利范围第23项或第24项之旋转型膜分离装置,其中,辐射状挡件相对膜体表面积的投影面积为30至70%。26.如申请专利范围第23项或第24项之旋转型膜分离装置,其中,膜体与辐射状挡件的间隙为2至12mm。27.如申请专利范围第23项或第24项之旋转型膜分离装置,其中,膜体旋转速度于外周为1至30m/sce。28.如申请专利范围第23项或第24项之旋转型膜分离装置,其中,辐射状挡件宽度为膜体直径的0.1至40%。29.一种使用旋转型膜分离装置之膜分离方法,该旋转型膜分离装置,系以贯通具有被处理液供给入口之容器的方式配设旋转轴,于上述容器内,将具有可输送透过液构造的膜体安装于上述旋转轴,具有连接于上述膜体,排出透过液的出口,于上述膜体两侧与膜体间相隔一间隙配设长方形挡件、形挡件、S型挡件或圆弧形挡件,于容器内壁面具有连接于被处理液供给入口的液体流路者,其特征在于:自供给入口将被处理液导入容器内,一面使膜体的透过液侧的压力较被处理液侧低,旋转上述旋转轴以进行膜体间被处理液的转换,一面自容器出口排出透过膜体的透过液,将被处理液膜分离成被处理液与浓缩液。30.如申请专利范围第29项之膜分离方法,其中,导入容器内的被处理液的压力在0.005MPa以上。31.一种使用旋转型膜分离装置之膜分离方法,该旋转型膜分离装置,系以贯通具有被处理液供给入口之容器的方式配设旋转轴,于上述容器内,将具有可输送透过液构造的膜体安装于上述旋转轴,于上述膜体两侧与膜体间相隔一间隙配设挡件者,其特征在于:被处理液为高浓度时,在膜体旋转时的径向加速度为200m/sce2以上的范围内运转,于被处理液为低浓度时,在膜体旋转时的径向加速度为100m/sce2以上的范围内运转。32.一种使用旋转型膜分离装置之膜分离方法,该旋转型膜分离装置,系以贯通具有被处理液供给入口之容器的方式配设旋转轴,于上述容器内,将具有可输送透过液构造的膜体安装于上述旋转轴,于上述膜体两侧与膜体间相隔一间隙,以旋转轴为中心成辐射状朝容器内壁配设复数个挡件者,其特征在于:膜体直径为300至1000mm,在膜体旋转数为50至1000rp的范围内运转。33.如申请专利范围第32项之膜分离方法,其中,系设膜体与挡件间之间隙为2至12mm来进行运转。图式简单说明:第1图是本发明旋转型膜分离装置之一实施例之立体图。第2a图是显示本发明旋转型膜分离装置之长方形挡件、膜体与容器之一实施例之剖面图;第2b图是使用此长方形挡件之旋转型分离装置之包含剖面之侧视图,其省略旋转装置;第2c图是第2a图之II-II方向剖面图。第3a图是显示本发明旋转型膜分离装置之长方形挡件、膜体与容器之另一实施例之剖面图;第3b图是使用此长方形挡件之旋转型膜分离装置之包含剖面之侧视图,其省略旋转装置;第3c图是第3a图III-III方向剖面图。第4a图是显示于膜体之两侧,与膜体间相隔一间隙,自容器之一内壁附近之另一内壁附近,夹着旋转轴,分别平行配置8个棒状档件的旋转型膜分离装置之棒状挡件、膜体与容器之一例子之剖面图;第4b图是使用此棒状挡件之旋转型膜分离装置之含有剖面之侧视图,其省略旋转装置;第4c图是显示棒状挡件之连结方法之图面。第5a图是放大显示于本发明旋转型膜分离装置之一实施例中,膜体安装于旋转轴处之剖面图;5b图是放大显示其他实施例之膜体安装旋转轴处之剖面图。第6a图是放大显示于本发明旋转型膜分离装置之一实施例,容器内壁附近之膜体与长方形挡件之剖面图;第6b图是放大显示透过性膜内之透过液输送路径之图面。第7图显示本发明旋转型膜分离装置中被处理液之流程之图面。第8a图是显示本发明旋转型膜分离装置之辐射状挡件、膜体和容器之一实施例之剖面图,第8b图是第8a图之VIII-VIII方向剖面图。第9图是显示本发明旋转型膜分离装置之圆弧形挡件、膜体与容器之一实施例之剖面图。第10图是显示本发明旋转型膜分离装置之形挡件、膜体与容器之一实施例之剖面图。第11图是显示本发明旋转型膜分离装置之S形挡件、膜体与容器之一实施例之剖面图。第12a图是显示本发明旋转型膜分离装置之翼形挡件、膜体与容器之一实施例之剖面图;第12b图是使用此翼形挡件之旋转型膜分离装置之含有剖面之侧视图,其省略旋转装置;第12c图是在第12a图之XII-XII方向剖面图中,放大显示挡件30及其附近的图面。第13图是显示一膜分离系统例之概略构造图。第14图是显示另一膜分离系统例之概略构造图。第15图是显示浓缩液浓度与透过流量之关系之图表。第16图是显示操作压力与透过流量之关系之图表。第17图是显示旋转型膜分离装置之棒状挡件、膜体与容器之一例子之剖面图。第18图是显示操作压力与透过流量之关系之另一图表第19图是显示旋转型膜分离装置之开孔板状挡件、膜体与容器之一例子之剖面图。第20图是显示操作压力与透过流量之关系之再一图表第21图是显示长方形挡件之数量与透过流量之关系之图表。第22图是显示长方形挡件相对于膜体表面积之投影面积(%)与透过流量之关系之图表。第23图是显示膜外周速度与透过流量之关系之图表。第24图是显示膜体直径与透过流量之关系之图表。第25图是显示膜体旋转数与透过流量之关系之图表。第26图是显示膜体与挡件之间隔与透过流量之关系之图表。第27图是显示本发明旋转型膜分离装置之透过流量之时间变化图表。第28图是显示本发明旋转型膜分离装置之浓差极化减低效果之图表。第29图是显示本发明旋转型膜分离装置之浓差极化减低果之另一图表。第30图是显示在使用辐射状构挡件膜分离低浓度胶乳情形下,以膜体直径为参数,膜体旋转数与透过流量之关系之图表。第31图是显示在使用辐射状挡件膜分离高浓度胶乳情形下,以膜体直径为参数,膜体旋转数与透过流量之关系之图表。第32图是显示在使用辐射状挡件膜分离情形下,透过流量相对于膜体与挡件之间隙之关系之图表。第33图是显示在使用环形挡件或辐射状挡件膜分离情形下,膜间差压与透过流量之关系之图表。第34图是显示在使用辐射挡件膜分离情形下,辐射状挡件个数与透过流量之关系之图表。第35图是显示在使用辐射状挡件膜分离情形下,辐射状挡件相对于膜体表面积之投影面积(%)与透过流量之关系之图表。第36图是显示在使用环形挡件膜分离情形下,以膜间差压(操作压力)为参数,透过流量相对于膜体旋转时的半径方向加速度之关系之图表。第37图是显示在使用环形挡件膜分离情形下,以膜间差压(操作压力)为参数,透过流量相对于膜体旋转时之径向加速度之关系,有别于第36图之图表。第38图是显示在使用环形构件膜分离情形下,以膜间差压(操作压力)为参数,显示透过流量相对于膜体旋转时之径面加速度之关系,有别于第36图及第37图之图表。第39图是显示在使用环形构件分离情形下,以膜间差压(操作压力)为参数,透过流量相对于膜体旋转时之径向加速度之关系,有别于第36图、第37图及第38之图表。第40图是显示在使用环形挡件膜分离情形下,以胶乳浓度为参数,透过流量相对于膜体旋转时之径向加速度之关系之图表。第41图是显示在使用环形挡件膜分离情形下,以胶乳浓度为参数,透过流量相对于膜体旋转时之径向加速度之关系有别于第40图之图表。第42图是显示在使用环形挡件膜分离情形下,以胶乳浓度为参数,透过流量相对于膜体旋转时之径向加速度之关系之有别于第40图及第41图之图表。第43a图是显示于挡件设有数种冲孔之例之俯视图;第43b图是显示于挡件之表、里面施以蚀刻之例之剖面图;第43c图是显示于挡件之表、里面施以压花加工之例之剖面图。第44图是显示用错流方式之膜分离装置之概略构造之图面。第45a图是显示习知旋转型膜分离装置之环形挡件、膜体和容器之剖面图;第45b图是使用此环形挡件之旋转型膜分离装置之含有剖面之侧视图,其省略旋转装置。第46a图是显示习知旋转型膜分离装置之开孔环形挡件、膜体与容器之剖面图;第46b图是使用此开孔环形挡件之旋转型膜分离装置之含有截面之侧视图,其省略旋转装置。
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