化学廃液中の炭化水素類選択透過膜の分子設計と分離のプロセス

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555238
• Research Institution: MEIJI UNIVERSITY
• Principal Investigator: 仲川 勤 明治大学, 理工学部, 教授 (60139459)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松尾 保夫 三井造船株式会社, 機能膜事業室(膜研究担当), 課長
• Keywords: パ-ベイパレーション / 共重合体膜 / 透過 / 拡散 / 塩素化炭化水素 / ブチルアクリレート / トリメチルシリルメチルメタクリレート

Research Abstract

本年度は最終年度であり、これまでの基礎研究の成果をもとにし、共同研究者である三井造船(株)の協力のもと、実用面への応用を研究した。すなわち、実際、工業的に分離膜を用いる場合の高透過性、高選択性へ要求に対する検討と、セミパイロットプラントにおける評価試験を行った。
1)透過性を増大させる手段のひとつとは、操作温度を上昇させる方法である。拡散係数Dは温度に対し、D=D_oexp(E/RT)の関係があり、温度の上昇にともない高い値を示すためである。そこで、前年度までの研究において、得られたPTMSMMA,BA-3,BA-7,PBA膜の選択透過性の温度依存性について研究した。TCEの供給濃度は0.2wt%を用いた。結果、45℃急激な透過量の増大が見いだされた。最も分離性が低い場合でも分離係数は400以上の高い値が得られた。すなわち、この温度での操作により、分離性を低下させることなく、高い透過量が得られることが示された。
2)膜の透過量を増大させる手段として、操作温度を上昇させる他、膜の薄膜化である。しかし、パ-ベ-パレーションにおいては、溶媒にもとずく膨潤のため、薄膜化には限度がある。そこで、TMSMMAとn-BAの共重合体で最も分離性の高かったBA-7について、厚さ20μmの薄膜を作成し膜厚80μm,孔径0.65μmのフッ素樹脂フィルムを支持体として用い複合膜として試験した。
3)三井造船(株)のセミパイロットプラントによる試験には、フェノール水溶液を供給液として用いた。膜として、上記2)で作成した複合膜を用いた。実験室で得られた結果とほぼ同等の値が得られた。

Research Products

• [Publications] 仲川勤、兼政昭仁: "塩素化炭化水素高選択透過性の新規な高分子膜の合成と透過性" 繊維学会誌. 51・3. 123-130 (1995)
• [Publications] T.Nakagawa and S.Mishima: "SILOXANE CONTAINING POLYMERIC MEMBRANES WITH HIGH PERMSELECTIVITY FOR ORGANIC CHLORIDES IN AQUEOUS SOLUTION" The Fourth JAPAN-KOREA Symposium on Separation Technology. oet.6-8. 1053-1056 (1996)
• [Publications] T.Nakagawa and M.Hoshi: "Separation of Aqueous Phenol through Polyurethane Membranes by Pervaporation" J.Applied Polymer Science. in press. (1997)
• [Publications] 仲川勤、三島聡子: "改質ポリジメチルシロキサン膜の揮発性有機塩素化合物の選択透過性" 高分子論文集. 印刷中. (1997)