JPH05161831A

JPH05161831A - 中空糸膜モジュール及びそれを用いた分離方法

Info

Publication number: JPH05161831A
Application number: JP33187191A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Mita; 雅昭三田; Seiji Sudo; 誠司須藤; Kenji Sugimoto; 建二杉本
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp; Mitsubishi Chemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1991-12-16
Filing date: 1991-12-16
Publication date: 1993-06-29

Abstract

(57)【要約】【目的】多数の中空糸膜１を束状に引き揃えてなる中
空糸束２の両端を盤状のポッティング材３Ａ，３Ｂで、
中空糸束２の一端側において、中空糸膜１の先端がポッ
ティング材３Ａの端面に露出して開口するように、他端
側において、中空糸膜１の先端がポッティング材３Ｂ中
に埋没して封止されるように接着固定した中空糸膜モジ
ュールにおいて、中空糸膜モジュール内部の流体の滞留
又は偏流を防止する。【構成】他端側のポッティング材３Ｂの中空糸束２の
内部側の領域において盤厚み方向に貫通する開口３ａを
設ける。中空糸束２には、両端のポッティング材３Ａ，
３Ｂ同志の間の部分に、該開口３ａに臨む空間部７を、
中空糸束２の長手方向に延設する。開口３ａを流体の導
入口又は抜き出し口として分離を行なうことにより、中
空糸束２外周表面での中空糸束半径方向の流体線速度が
０．０２５ｃｍ／ｓｅｃ以上の流体流量を得る。【効果】流体の滞留又は偏流が防止され、分離性能が
著しく高められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は中空糸膜モジュール及び
それを用いた分離方法に関するものであり、詳しくは、
気−気分離、気−液分離、液−液分離又は浸透気化法、
蒸気透過法による分離操作を行なう際の、中空糸膜モジ
ュール内部の流体の滞留又は偏流に伴う分離性能の低下
を防止して、高い分離効率にて分離を行なうことを可能
とする中空糸膜モジュール及びそれを用いた分離方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、中空糸膜を利用した分離技術の開
発が進み、例えば、ガス分離用、逆浸透用、浸透気化
用、限外濾過用などの中空糸膜が提案され、実用に供さ
れている。これからの中空糸膜の一本一本は、通常、合
成樹脂によって成形された径が０．５〜２ｍｍ程度のス
トロー状の中空の糸であり、その表面に分離機能を有
し、分離すべき物質を糸の内側と外側に分離するもので
ある。

【０００３】中空糸膜を用いて実際に分離操作を行なう
場合には、通常、図３に示す如く、数１００〜数１００
００本の中空糸膜１を束ねて束体（中空糸束）２とし、
この中空糸束２の少なくとも一方の端部において中空糸
膜１の先端を開口させた状態で、両端をポッティング材
３（３Ａ，３Ｂ）により接着固定することにより中空糸
膜モジュール４を組み立て、この中空糸膜モジュール４
をモジュール容器５に収納して使用する。

【０００４】なお、図３に示すものは、中空糸束の一端
（ポッティング材３Ａ側）においてのみ中空糸膜の先端
をポッティング材３Ａの端面から露出させることにより
開口させたものであり、この中空糸膜モジュール４はＯ
リング６によりモジュール容器５内に固定されている。

【０００５】モジュール容器５には被処理流体の導入口
５Ａ，透過流体の抜き出し口５Ｂ及び非透過流体の抜き
出し口５Ｃが設けられており、導入口５Ａからモジュー
ル容器５内に導入された被処理流体は、中空糸膜モジュ
ール４の中空糸膜１表面に接触して分離され、透過流体
は中空糸膜１の内部を通って抜き出し口５Ｂより抜き出
される。一方、非透過流体は抜き出し口５Ｃより抜き出
される。

【０００６】このような中空糸膜モジュールによる分離
処理において、図示の如く、中空糸膜モジュール４は多
数の中空糸膜１を束ねてなるため、処理すべき流体をそ
の膜表面に均一に分散供給することは容易ではない。こ
のため、従来の中空糸膜モジュールのうち、図３に示す
ような、中空糸膜１の一端のみを開口した状態とした片
端開口型のものでは、ストロー状の中空糸膜１の外側に
被処理流体を流すため、中空糸束２内部で流体の滞留又
は偏流を招きやすい。しかして、中空糸膜１の周囲に流
体が滞留すると、中空糸膜モジュール４の分離性能が低
下する。即ち、流体の滞留部では当初分離現象が進む
が、経時的に非透過流体の濃度は濃く、透過流体の濃度
は薄くなり、分離操作に不利な条件に移向してしまう。
また、流体の偏流により中空糸膜表面の流体流速が遅く
なる部分では、膜表面の一次側境膜が厚くなり、透過流
体の物質移動の妨げとなる。この場合、流体は中空糸束
の中空糸膜と平行方向に流れやすく、中空糸束の半径方
向には殆ど流れない。通常、この半径方向の流速は０．
０１ｃｍ／ｓｅｃ未満である。

【０００７】そこで、流体の滞留又は偏流を防止するた
めに、中空糸膜モジュールの中空糸膜の両端を開口した
状態で、多数の中空糸膜を束ね、ストロー状の中空糸膜
の内側に流体を均一に分散させて供給する両端開口型の
ものが提供されている。しかし、この両端開口型のもの
は流体が中空糸膜の内側を流れることにより、中空糸膜
が膨潤しやすく、中空糸膜と中空糸膜との間のポッティ
ング材が希薄となった束体の端面部分において、中空糸
膜の膨潤応力による割れが発生しやすいという欠点を有
している。

【０００８】このようなことから、従来、中空糸膜の間
に流体の流路を確保するため、各中空糸膜を意図的に距
離を開けて配列したり、バッフルを入れる方法が考案さ
れている（特開昭５５−１３４０６８、特公昭４９−４
６７１１）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法では各中空糸膜間に一定の距離を開けるために、モジ
ュール容積当りの中空糸膜数、即ち、膜総面積が最密充
填した場合に比べて大幅に減少し、モジュール容積当り
の分離性能が小さくなり、結果として、所要分離性能に
対する分離装置の寸法が相対的に大きなものとなるとい
う欠点がある。

【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決し、流体
の滞留又は偏流を招きやすい片端開口型中空糸膜モジュ
ールを用いる分離方法において中空糸の束体内に流体を
均一に分散させ、かつ、中空糸表面での流体線速度を確
保し、中空糸膜モジュールの分離性能を向上させる中空
糸膜モジュール及びそれを用いた分離方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の中空糸膜モジ
ュールは、多数の中空糸膜を束状に引き揃えてなる中空
糸束の両端を盤状のポッティング材で接着固定してな
り、該中空糸束の一端側において、各中空糸膜の先端は
ポッティング材の端面に露出して開口しており、該中空
糸束の他端側において、各中空糸膜の先端はポッティン
グ材中に埋没して封止されている中空糸膜モジュールに
おいて、該他端側のポッティング材は、中空糸束の内部
側の領域において盤厚み方向に貫通する開口が設けられ
ており、かつ、該中空糸束には、両端のポッティング材
同志の間の部分に、該開口に臨む空間部が、中空糸束長
手方向に延設されていることを特徴とする。

【００１２】請求項２の分離方法は、請求項１に記載の
中空糸膜モジュールを用いて、流体の分離を行なう方法
であって、前記他端側のポッティング材に設けられた開
口を流体の導入口又は抜き出し口として分離を行なうこ
とにより、前記中空糸束外周表面での中空糸束半径方向
の流体線速度が０．０２５ｃｍ／ｓｅｃ以上の流体流量
を得ることを特徴とする。

【００１３】以下に本発明を図面を参照して詳細に説明
する。

【００１４】図１（ａ）は本発明の中空糸膜モジュール
の一実施例を示す縦断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の
ｂ−ｂ線に沿う横断面図である。図２は図１に示す中空
糸膜モジュールによる分離方法を示す断面図である。

【００１５】図１に示す如く、本実施例の中空糸膜モジ
ュール１０は、多数の中空糸膜１を束状に引き揃えてな
る中空糸束２の両端を、この中空糸束２の一端側２Ａに
おいては、各中空糸膜１の先端がポッティング材（以下
「開口端側ポッティング材」と称する場合がある。）３
Ａの端面に露出して開口するように、一方、中空糸束２
の他端２Ｂ側においては、各中空糸膜１の先端がポッテ
ィング材（以下「封止端側ポッティング材」と称する場
合がある。）３Ｂ中に埋没して封止されるように、盤状
のポッティング材３（３Ａ，３Ｂ）で接着固定してなる
ものである。しかして、封止端側ポッティング材３Ｂに
は、中空糸束２の内部側の領域、本実施例においては、
中空糸束２の略軸芯部位において盤厚み方向に貫通する
開口３ａが設けられており、また、中空糸束２は、両端
のポッティング材３Ａ，３Ｂ同志の間の部分にこの開口
３ａに臨む空間部７が、中空糸束２の長手方向に延設す
るように設けられている。

【００１６】即ち、中空糸束２は、中空糸膜１が、軸芯
部に空間部７が形成された、肉厚の筒状に束ねられたも
のである。なお、本実施例において、中空糸束２の最外
周及び最内周部分においては、中空糸束の形状を維持す
るための支持体として、中空糸膜１と同一の材料で形成
された中実糸８よりなる簾状の支持体が設けられてい
る。

【００１７】このような中空糸膜モジュール１０は、そ
の使用にあたって、図２に示す如く、適当な形状及び構
成のモジュール容器５に収納して使用される。

【００１８】図２に示すモジュール容器５は、被処理流
体の導入口５Ａ及び非透過流体の抜出口５Ｃを有する本
体部５ａと、透過流体の抜出口５Ｂを有する蓋状部５ｂ
とからなり、本体部５ａと蓋状部５ｂとは、各々のフラ
ンジ部で中空糸膜モジュール１０の開口端側ポッティン
グ材３Ａ及びＯリング６Ａ，６Ｂを介在させてボルト１
１Ａ，１１Ｂで接合されている。一方、本体部５ａの導
入口５Ａには、被処理流体の供給管９が挿入されてお
り、この供給管９の基端側のフランジ部と導入口５Ａの
フランジ部とが、Ｏリング６Ｃを介在させてボルト１１
Ｃ，１１Ｄで接合されている。また、供給管は先端が中
空糸膜モジュール１０の空間部７内に達するように設け
られており、空間部７と中空糸膜モジュール１０外部と
の流体の短絡を防止する目的で、封止端側ポッティング
材３Ｂの開口３ａに、Ｏリング６Ｄを介して密着固定さ
れている。なお、この部分はＯリング６Ｄを用いる他、
供給管９と封止端側ポッティング材３Ｂとを接着するこ
とによりシールしても良い。

【００１９】このような中空糸膜モジュールを用いて本
発明の方法に従って流体の分離を行なうには、被処理流
体をモジュール容器５の導入口に設けた供給管９を経て
中空糸膜モジュール１０の空間部７に供給する。空間部
７に供給された被処理流体は、中空糸束２の内周面から
外周面方向へ流れ、その間で、中空糸膜１を透過する成
分は中空糸膜１の内部を通って抜出口５Ｂから排出され
る。一方、中空糸膜１を透過しない成分は中空糸膜１間
を通って中空糸束２の外周部に達し、抜出口５Ｃから排
出される。

【００２０】本発明の方法においては、このような流体
の分離において、中空糸束２の外周表面での中空糸束半
径方向の流体線速度が０．０２５ｃｍ／ｓｅｃ以上、好
ましくは０．１ｃｍ／ｓｅｃ以上となるような流体流量
を確保する。このような流体線速度を確保することによ
り、中空糸束２の内部の領域を有効に活用して、効率的
な分離を行なうことが可能とされる。

【００２１】なお、本発明において、中空糸束外周表面
での中空糸束半径方向の流体線速度（以下、単に「流体
線速度」と称す。）とは、（中空糸束外径−中空糸膜外
径×中空糸束の最外周の中空糸本数）×中空糸束長＝外
周表面開孔面積を算出し、中空糸膜モジュールへの流体
供給量をこの外周表面開孔面積で除した数値である。

【００２２】上記流体線速度を確保するためには、例え
ば、図１、２に示す中空糸膜モジュールを用いて後掲の
実施例の如く、一定量以上の流体供給量で処理すれば良
い。しかし、中空糸膜の分離性能や分離目的によって、
分離すべき流体の供給量が流体線速度を確保するのに必
要な供給量より少なくなる場合が多くある。このような
場合には、非透過流体又は透過流体の一部を循環させる
ことにより中空糸膜モジュールへの必要供給量を確保す
れば良い。図７に非透過流体を循環させるプロセスの一
例を示す。図７において、４１は混合流体加熱器、４２
は中空糸膜モジュールを内蔵する膜モジュールユニッ
ト、４３は透過流体凝縮器、４４は２次側真空ポンプ、
４５は混合流体循環ポンプである。配管４６より導入さ
れた被処理流体は、加熱器４１配管４７を経て膜モジュ
ールユニットに供給され、透過流体はポンプ４４で吸引
されて配管４８より抜き出され、凝縮器４３、配管４９
を経て系外へ排出される。一方、非透過流体は配管５０
より抜き出され、その一部は配管５１、ポンプ４５を経
て、被処理流体導入用配管４６に循環され、残部は配管
５２を経て系外へ排出される。

【００２３】なお、図２に示す実施例においては、供給
管９を設けて中空糸膜モジュール１０の封止端側ポッテ
ィング材３Ｂの開口３ａを被処理流体の導入口として処
理する例を示したが、逆に、抜出口５Ｃから被処理流体
を導入し、中空糸膜１を透過した透過流体を、中空糸膜
１の内部を経て抜出口５Ｂより抜き出し、非透過流体を
空間部７を経て封止端側ポッティング材３Ｂの開口３ａ
から抜き出すようにしても良い。

【００２４】本発明において、中空糸膜は、外径が０．
５〜２ｍｍ、内径が０．２〜１．５ｍｍ程度の合成樹脂
製の中空の糸であって、その表面に分離機能を有し、処
理すべき物質を中空糸膜の内側と外側とに分離するもの
である。

【００２５】中空糸膜を形成する合成樹脂としては特に
限定されず、従来から中空糸膜の材質として用いられて
いるので良く、例えば、ポリイミド系、ポリアミド系、
ポリスルホン系、ポリアクリルニトリル系、ポリオレフ
ィン系などが挙げられる。また、中空糸膜は、これらの
樹脂よりなるものの表面に適当なコーティング剤を施し
たものであっても良い。

【００２６】ポッティング材の材質としては、通常、ポ
リウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの公
知の熱硬化性樹脂が用いられるが、場合により熱可塑性
樹脂を用いることもできる。

【００２７】図１，２に示す中空糸膜モジュール１０で
は、中空糸束２の形状を維持するために中実糸８よりな
る支持体を配設しているが、この支持体は必ずしも必要
とされず、中空糸束２の形状維持性が良いものであれば
なくても良い。しかしながら、一般には、中空糸束２の
空間部７には流体の流出・入に伴い、内・外圧が発生
し、中空糸束２の形状を維持しにくくなるので、中空糸
束２の内周部及び外周部の少なくとも一方に支持体を配
設することが望ましい。支持体は網の目状の筒などでも
良いが、新たに形状、成型法等を検討することが少ない
ことから、図示の如く、中空糸膜と略同一外径で同一の
材料よりなる中実糸８からなる簾状の支持体とするのが
望ましい。この中実糸８は中空糸膜１と同一の材料でで
きているため、ポッティング材３に中空糸膜と同時に接
着固定できる利点がある。

【００２８】また、図１，２に示す中空糸膜モジュール
１０では、中空糸束２の略軸芯部に１個の空間部７が形
成されているが、この空間部は１個に限らず、２個以上
の複数個であっても良い。空間部を複数形成する場合に
は、各空間部に対応する開口をポッティング材に設ける
必要がある。また、この場合、開口及び空間部の配置
は、ポッティング材の盤面及び中空糸束の横断面の内部
側の領域において、なるべく均等配置となるようにする
のが好ましい。また、この場合には、各開口毎に流体の
導入用配管又は抜き出し用配管を接続する。

【００２９】中空糸束に形成される空間部の直径は大き
過ぎると中空糸束容積当りの中空糸膜数が少なくなり、
ひいては中空糸膜モジュール１本当りの膜総面積が減小
するため、中空糸膜モジュールの膜分離性能が低下す
る。このため、中空糸束に１個の空間部を設ける場合、
空間部の直径は、中空糸束の外径の１／２以下、特に１
／３以下とするのが好ましい。

【００３０】一方、空間部の直径は小さ過ぎても本発明
による十分な流体の滞留又は偏流防止効果が得られな
い。従って、中空糸束に１個の空間部を設ける場合、空
間部の直径は中空糸束の外径の１／５０以上、好ましく
は１／２０以上とするのが良い。なお、複数の空間部を
設ける場合には、空間部の総断面積が上記一個の空間部
を設ける場合の好適な外径から算出される断面積となる
ように設けるのが好ましい。

【００３１】また、中空糸膜は、通常の場合、数１００
〜数１０００本を引き揃えて中空糸束とされるが、中空
糸束への中空糸膜の配置密度は、中空糸膜モジュール１
本当りの膜面積を確保するために、（中空糸膜外径より
算出される基準断面積）×（中空糸本数）÷（中空糸膜
モジュール断面積）で算出される中空糸膜充填率が０．
５以上、特に０．７５以上となるようにするのが好まし
い。

【００３２】本発明の中空糸膜モジュールを製造するに
は、例えば、ポッティング材を注型する金型に、空間部
及び開口に相当する抜きテーパの付いた突起を予め配置
した上で注型を行ない、硬化後、この突起を抜き取れば
良い。

【００３３】なお、本発明の中空糸膜モジュールの形状
や大きさ等には特に制限はなく、図１，２に示す直線状
のものの他、Ｓ字形やＵ字形に湾曲したものとすること
もできる。

【００３４】本発明の中空糸膜モジュール及び分離方法
は、気−気分離、気−液分離、液−液分離又は浸透気化
法、蒸気透過法による分離のいずれにも適用できるが、
供給する流体が液体である分離方法、特に浸透気化法に
おいて極めて有効であり、とりわけ、水とアルコールの
浸透気化法による分離に好適である。

【００３５】

【作用】物質移動現象の観点から、中空糸膜モジュール
の分離性能を向上させる方法について検討すると、中空
糸膜表面での流体の一次側境膜を薄くすると良い。しか
して、円筒状の中空糸膜表面での一次側境膜を薄くする
ためには、中空糸膜表面での流体線速度の確保が必要で
ある。

【００３６】まず、比較として、前記空間部を有してい
ない図３に示すような中空糸膜モジュールについて、流
体解析を実施したところ、中空糸束に平行に流れる速度
成分は、偏りが激しく、中空糸束外周部に存在するが、
中空糸束内部では殆ど存在しない。一方、中空糸束半径
方向の速度成分は、前記空間部を有する本発明の中空糸
膜モジュールに対して著しく小さいことが判明した。即
ち、空間部を有していない中空糸膜モジュールでは、偏
流に伴う流体更新の少ない中空糸膜領域が多く存在し、
中空糸膜表面での流体線速度が確保できない。

【００３７】一方、前記空間部を有する本発明の中空糸
膜モジュールについて、流体解析を実施したところ、流
体の流れは周辺の中空糸束の壁が抵抗体となっているた
め、中空糸束内部では中空糸束に平行に流れる速度成分
は小さいが、断面半径方向の速度成分を中空糸束内部で
均一に一定値以上の大きさで確保することができる。

【００３８】即ち、中空糸束の内部に中空糸膜と平行に
流体の導入又は抜き出しを行なうための空間部を設ける
ことにより、周囲の中空糸束の内周壁が抵抗体となり、
空間部から周辺に均一に流体が流出する、又は、周辺か
ら均一に流体が空間部に流入し、流体の更新が容易とな
り、流体と中空糸膜との接触効率が向上し、中空糸膜モ
ジュールの分離効率が向上する。

【００３９】

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。

【００４０】実施例１図１に示す中空糸膜モジュールを作製し、図２に示す構
成とし、図４に示す装置にて水選択性膜による浸透気化
法により分離テストを実施した。なお、図４において、
２１は原料タンク、２２は原料ポンプ、２３は予熱器、
２４は流量計、２５は中空糸膜モジュールを内蔵した容
器、２６は凝縮器、２７は凝縮液タンク、２８は凝縮ポ
ンプであり、原料タンク２１内の被処理流体２０は配管
３１より原料ポンプ２２、予熱器２３、流量計２４を経
て中空糸膜モジュール容器２５に導入され、透過流体は
配管３２より抜き出され、凝縮器２６、凝縮液タンク２
７、凝縮ポンプ２８を経て、配管３３により原料タンク
２１に返送される。また、中空糸膜モジュールの非透過
流体は配管３４より原料タンク２１に返送される。

【００４１】各部の仕様及び条件は次の通りである。中空糸膜；大きさ＝外径１．３×内径１．０ｍｍ素材＝ポリイミド樹脂膜性能＝透過水量５５０ｇ／ｍ² ｈｒ重量分率ベース分離比１００００以上中空糸束；中空糸膜数＝３０００本外径＝８６ｍｍ空間部直径＝１２ｍｍポッティング剤；エポキシ樹脂流れ方向；空筒に流体供給分離方法；水選択性膜による浸透気化法分離対象流体；液体でイソプロピルアルコール／水＝８
７／１３重量％液供給温度；８０℃一定二次側真空度；１２Ｔｏｒｒ分離対象流体の流量とモジュール効率との関係を図５及
び表１に示す。なお、モジュール効率は下記式で定義さ
れる値である。

【００４２】モジュール効率＝（モジュール透過水量／
膜性能透過水量）×１００また、円筒座標系流体解析（解析プログラム名；Ｆｌｕ
ｅｎｔ）を使用して、中空糸束内での流体の流速分布を
解析し、中空糸束半径方向の速度成分及び中空糸束に平
行に流れる速度成分とモジュール効率の相関について検
討した。結果を図６及び表１に示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】実施例２実施例１において、中空糸膜モジュールへの流体の流入
方向を逆とし、封止端側ポッティング材３Ｂの開口３ａ
から非透過流体を抜き出すようにしたこと以外は同様に
して分離テストを行ない、分離対象流体の流量とモジュ
ール効率との関係を図５に示した。また、同様に流体解
析を行なった。

【００４５】比較例１中空糸膜モジュールとして図３に示すものを用いたこと
以外は実施例１と同様にして分離テストを行ない、分離
対象流体の流量とモジュール効率との関係を図５に示し
た。また、同様に流体解析を行なった。

【００４６】なお、中空糸膜モジュールの各部の仕様は
下記の通りである。中空糸膜；大きさ＝外径１．３×内径１．０ｍｍ素材＝ポリイミド樹脂中空糸束；中空糸膜数＝３０００本外径＝８６ｍｍ（糸束最外周に中実糸支持体配設）ポッティング剤；エポキシ樹脂図５より次のことが明らかである。即ち、分離対象流体
の流量（供給液量）によって実施例１ではモジュール効
率３０〜８０％、実施例２ではモジュール効率２５〜７
５％、比較例１ではモジュール効率１０〜３０％とな
り、空間部を有する本発明の中空糸膜モジュールによれ
ば、空間部のない従来の中空糸膜モジュールよりも２．
５〜３倍も大きい透過水量を確保できる。

【００４７】また、流体解析の結果から、比較例１の中
空糸膜モジュールでは、中空糸束に平行に流れる速度成
分は偏りが激しく、中空糸束外周部に存在するが、中空
糸束内部では殆ど存在せず、また、中空糸束半径方向の
速度成分は０．０１ｃｍ／ｓｅｃ未満と著しく小さいこ
とが判明した。一方、実施例１の中空糸膜モジュールで
は、図６に示す如く、中空糸束２内部では中空糸束２に
平行に流れる速度成分は小さいが、断面半径方向の速度
成分Ｖが中空糸束２内部で均一に一定値以上の大きさで
得られ、十分な流体線速度Ｖｅが得られる。実施例２に
おいても、実施例１の場合と流体線速度の絶対値が同じ
で、方向が逆になるのみであり、同様の結果が得られ
た。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の中空糸膜モ
ジュール及びそれを用いた分離方法によれば、気−気分
離、気−液分離、液−液分離又は浸透気化法、蒸気透過
法による流体の分離操作を行なう際に、中空糸束内部の
流体の滞留又は偏流に伴う分離性能の低下を防止するこ
とができ、高い分離効率にて流体の分離を行なうことが
可能とされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の中空糸膜モジュールの一実施例を示す
図であり、図１（ａ）は縦断面図、図１（ｂ）は図１
（ａ）のｂ−ｂ線に沿う横断面図である。

【図２】図１に示す中空糸膜モジュールによる分離方法
を示す断面図である。

【図３】従来の中空糸膜モジュールを示す断面図であ
る。

【図４】実施例１，２及び比較例１で採用した分離装置
の構成を示す系統図である。

【図５】実施例１，２及び比較例１で得られた結果を示
すグラフである。

【図６】実施例１における流体解析による流体線速度成
分を示す模式図である。

【図７】本発明の一実施方法を示す系統図である。

【符号の説明】

１中空糸膜２中空糸束３，３Ａ，３Ｂポッティング材３ａ開口５モジュール容器７空間部８中実糸１０中空糸膜モジュール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の中空糸膜を束状に引き揃えてなる
中空糸束の両端を盤状のポッティング材で接着固定して
なり、該中空糸束の一端側において、各中空糸膜の先端
はポッティング材の端面に露出して開口しており、該中
空糸束の他端側において、各中空糸膜の先端はポッティ
ング材中に埋没して封止されている中空糸膜モジュール
において、該他端側のポッティング材は、中空糸束の内部側の領域
において盤厚み方向に貫通する開口が設けられており、
かつ、該中空糸束には、両端のポッティング材同志の間
の部分に、該開口に臨む空間部が、中空糸束長手方向に
延設されていることを特徴とする中空糸膜モジュール。
【請求項２】請求項１に記載の中空糸膜モジュールを
用いて、流体の分離を行なう方法であって、前記他端側
のポッティング材に設けられた開口を流体の導入口又は
抜き出し口として分離を行なうことにより、前記中空糸
束外周表面での中空糸束半径方向の流体線速度が０．０
２５ｃｍ／ｓｅｃ以上の流体流量を得ることを特徴とす
る分離方法。