2016 Fiscal Year Annual Research Report
Solvent recovery using porous polydimethylsiloxine membranes by low-pressure filtration from waste liquid containing organic solvent
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26340076
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
清野 竜太郎 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (90214915)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 膜分離 / 有機溶媒回収 / 多孔質膜 / 複合膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
揮発性有機化合物(VOCs)は大気中に放出されると人体や環境に悪影響を与えるため、廃液からの有機溶媒回収が必要である。本年度は、0.数MPa程度の低圧でも膜ろ過が可能となるよう、有機溶媒と親和性の高い膜材料を用い、さらに孔形成剤の添加により多孔質化した膜を作製し、低圧での膜ろ過を行い、有機溶媒の透過性や分離性能について考察した。また、大量処理可能な連続式装置の開発を試みた。
膜母体には2液硬化型のポリジメチルシロキサン(PDMS、東レ・ダウコーニング シルポット184)を使用した。孔形成剤(PFA)としてポリエチレングリコール(PEG)等を使用した。廃液としては約10 wt%の固体粒子を含有するインキ廃液を用いた。廃液に0.2 MPaの圧力を加えて膜ろ過を行い、透過量および透過液中に含まれる固体粒子の濃度を測定した。
PEG400をPFAとして作製した膜についての膜ろ過において、透過が確認されるまでの時間は、PEG含量の増加に伴い短くなった。緻密膜では12時間経っても透過が確認できなかったのに対し、PDMS : PEG = 1 : 1.5の膜では5分程度で透過が確認された。PEG含量の増加に伴い、透過量は大きくなった。PDMS : PEG = 1 : 0.5の膜の透過流束は0.21 kgm-2h-1であったのに対しPDMS : PEG = 1 : 1.5の膜では1.2 kgm-2h-1であった。これはPEGの添加により、膜が多孔質化したためではないかと考えられる。いずれの膜においても透過液中の固体粒子濃度は0.1 wt%以下でほぼ透明な液体であった。
また、これまでデッドエンド型の装置を用いた測定を行ってきたが、より大量処理が可能な連続式装置の開発を試み成功した。
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