希薄エタノ-ル水溶液の濃縮分離用圧透析膜の開発

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01850205
• 研究種目: 試験研究
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 大矢 晴彦 横浜国立大学, 工学部, 教授 (40017950)
• 研究分担者: 美馬 宏三 東レ(株), 研究開発企画部, 主幹 ; 谷口 良雄 栗田工業(株), 総合研究所・膜グループ, リーダー ; 佐藤 寿邦 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (80017920) ; 松本 幹治 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (30011224)
• キーワード: 膜分離 / 圧透析 / 酢酸セルロ-ス膜 / 分配平衡 / 拡散係数 / エタノ-ル

研究概要

酢酸セルロ-スの対称膜を作成し、エタノ-ル濃度2wt%の水溶液にショ糖を46.5,15.4wt%となるように添加した場合の膜への分配平衡を測定し、膜の多孔度と分配平衡の関係を測定した。ショ糖無添加液に比べて、分配平衡が2〜3倍増大すること、及び、多孔度を50wt%から20wt%へと減少させることによっても3倍程度増大させることができた。なお、この手法では測定に多大の時間を要するので、購入した高速液体クロマトグラフィを用いる手法によって、分配平衡を測定することを試みている。その充填用試料として、種々の多孔度をもつ酢酸セルロ-ス粒子の製造を開始し直径200μm程度のものを得ている。さらに、直径20μm程度まで減少させるため努力中であり、この粒子製造法に成功すればいろいろなポリマ-より多孔度の異なる粒子を得て、エタノ-ルの分配平衡が大きい高分子の選別が可能となる。ショ糖濃度30wt%を含むエタノ-ル水溶液の圧透析実験を行い、酢酸セルロ-ス非対称膜で、3MPaの操作圧力で1.8倍、5MPaで1.2倍位の濃縮率となった。ポリエチレンイミンを塩化フタロイルと界面重合させて得た複合膜で、1.3倍程度となっている。大回転ミクロト-ムを購入し、膜を切断して電子顕微鏡を用いて製膜条件による膜構造と濃縮率の関係を検討中である。膜内の拡散係数については透過係数と分配平衡との実測値を用いて、有効拡散係数の形で整理している。より正確な膜面を用いて測定し、正確な拡散係数を求めることができると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Haruhiko Ohya: "Engineering for CELSS" Biol.Sci.in Space. 3(2). 167-174 (1989)
• [文献書誌] Kei Mori,Haruhiko Ohya,Kanji Matsumoto,Hiroyuki Fruune,Kyoko Isozaki,Peter Siekmeier: "Desigh for a Bioreactor with Sunlight Supply and Operations Systems for Use in the Space Environment" Adv.Space Res.9(8). 161-168 (1989)
• [文献書誌] Toshio Sato,Tatsuo Tanaka,Haruhiko Ohya: "Bactericidal effect of an electrodialysis system on E.Coli.cells" Bioelectrochemistry and Bioenergetics. 21. 47-54 (1989)
• [文献書誌] 丹羽,大矢,原,根岸: "逆浸透膜における溶質の分配係数と膜内移動係数の実験的研究" 化学工学論文集. 15(4). 726-732 (1989)
• [文献書誌] 大矢,橋本,灰尾,根岸,松本: "限界ろ過膜分画特性の標準化第1報物質移動係数を用いた阻止率の補正" 膜. 14(1). 88-97 (1989)
• [文献書誌] 大矢,丹羽,原,日野,根岸,松本: "無機塩類水溶液の逆浸透分離実験における溶液透過係数およぴ膜内拡散係数の操作条件による変化" 膜. 14(2). 131-138 (1989)
• [文献書誌] 大矢,吉川,佐藤,根岸,松本: "高温度における微多孔質ガラス複合膜を用いた気体分離膜" 膜. 14(2). 147-154 (1989)
• [文献書誌] 大矢,黒本,渡辺,松本,根岸: "膜を用いた高分子荷電有機物の電気泳動分離" 膜. 14(5). 329-336 (1989)
• [文献書誌] 大矢,周,原,日野,根岸: "逆浸透膜による低分子量有機物水溶液の分離特性の研究その1 NSー100および酢酸セルロ-ス非対称膜" 膜. 14(6). 407-414 (1989)
• [文献書誌] 周,大矢,松本,根岸: "操作温度の逆浸透膜透過流束および阻止率に及ぼす影響" 膜. 14(6). 401-406 (1989)
• [文献書誌] 大矢,黒本,松本,根岸: "レドックスフロ-電池用隔膜に関する研究VI改質型多孔質膜を基礎とする複合イオン交換膜の開発" 電気化学. 57(1). 95-96 (1989)
• [文献書誌] 大矢,佐藤,丹羽,日野,原,根岸: "低圧逆浸透法によるトリハロメタン前駆物質の除去" 水道協会雑誌. 58(11). 2-7 (1989)
• [文献書誌] 大矢晴彦: "分離膜のおはなし" 日本規格協会, 202 (1989)