乳化液膜分離プロセスの実用化研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03555202
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 片岡 健 大阪府立大学, 工学部, 教授 (00081357)
• 研究分担者: 宝沢 光紀 東北大学, 反応化学研究所, 教授 (70005338) ; 古崎 新太郎 東京大学, 工学部, 教授 (40011209) ; 寺本 正明 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (60026086) ; 羽野 忠 大分大学, 工学部, 教授 (80038067) ; 中塩 文行 九州大学, 工学部, 教授 (70037729)
• キーワード: 乳化型液膜 / W / O / Wエマルション / 界面活性剤 / ミキサ-・セトラ-操作 / カラム操作 / 解乳化 / フェノ-ル / 分離・濃縮プロセス

研究概要

1.研究打ち合せの第1回の会合において、平成3年度の研究実施計画の確認を行った。また、乳化液膜分離プロセスの乳化ステップ、透過・濃縮ステップ、相分離ステップ、解乳化ステップに関して、各ステップ担当者から報告された既往の研究成果の検討結果に基づき、残された問題点の抽出ならびにその解決策について意見交換を行った。さらに、実運転の際の分離対象物質およびシステムの講成ならびにプロセスの規模等について意見交換を行い、分離対象物質としてフェノ-ルおよび金属特に銅を選定した。
2.乳化型液膜によるフェノ-ルの回収・除去プロセスの構築を目的として、ミキサ-・セトラ-操作あるいはカラム操作を行った場合の操作条件とフェノ-ルの除去率などの関係を解析した結果、および界面活性剤の選定、相分離、連続解乳化操作等について検討した結果が各ステップ担当者から報告された。それらの結果を基にして総括的な検討を行い、100〜1000ppmのフェノ-ル含有水溶液を1〜10l/hの速度で処理するプロセスの規模を設定し、各担当者が乳化装置、ミキサ-・セトラ-装置、カラム装置、解乳化装置を製作した。さらに、それらの装置を用い、各ステップに対するテストを重ね、界面活性剤としてはジオレイルグルタミン酸エステル誘導体が適当であること、溶剤にはケロシンあるいはシェルゾ-ルを使用すればよいこと、排水基準値までフェノ-ルの除去が可能であることなどが明らかとなった。
3.各ステップで製作された装置を持ち寄り、カラムおよびミキサ-・セトラ-をそれぞれ用いた場合のプロセス全体の組み立てを行い、ミニプラントの設営を完了した。また、それらのテスト運転を実施した。
4.次年度は、まず、これらのプロセスを用い、フェノ-ルおよび銅の分離を対象として、プロセスの連続運転を長期にわたって実施する。

研究成果

• [文献書誌] Takeshi Kataoka: "Numerical Simulation for Liquid Membrane Permeation of Metal Ions in a Continuous Countercurrent Column" Journal of Membrane Science. 66. 27-35 (1992)
• [文献書誌] Takeshi Kataoka: "Removal of Phenol by Liquid Surfactant Membranes in a Continuous Column Operation" Proceedings of China-Japan Chemical Engineering Conference 1991. (1991)
• [文献書誌] Masahiro Goto: "Effect of New Surfactants on Zinc Extraction with Liquid Surfactant Membranes" Journal of Membrane Science. 57. 161-174 (1991)
• [文献書誌] 中塩 文行: "液膜法による希土類金属の分離の現状と課題" ケミカルエンジニヤリング. 37. 77-85 (1992)
• [文献書誌] Tadashi Hano: "Recovery of Lithium from Geothermal Water by Solvent Extraction Technique" Solvent Extraction and Ion Exchange. 10. (1992)
• [文献書誌] Tadashi Hano: "Reactive Extraction of Cephalosporin C" Journal of Chemical Engineering of Japan. 25. (1992)
• [文献書誌] Takumi Kinugasa: "Stability of (W/O) Emulsion Drops and Water Permeation through the Liquid Membrane" Journal of Chemical Engineering of Japan. 25. (1992)
• [文献書誌] Hiroshi Takeuchi: "Studies on the Liquid Membrane Separation of Cations Using Mobile Carrier" Memoirs of the Faculty of Engineering,Nagoya University. 43. 54-112 (1991)
• [文献書誌] Masaaki Teramoto: "Extraction of Amino Acids by Emulsion Liquid Membranes Containing Di(2-ethylhexy1)phosphoric Acid as a Carrier" Journal of Membrane Science. 56. 11-32 (1991)
• [文献書誌] Masaaki Teramoto: "Effective Diffusivity in W/O Emulsion" Journal of Membrane Science. (1992)
• [文献書誌] 森 康維: "乳化型液膜による硫酸酸性水溶液からの6価クロム回収操作における透過モデル" 化学工学論文集. 17. 395-401 (1991)
• [文献書誌] 谷垣 昌敬: "N,N'-ビス(サリチリデン)ジプロピレントリアミンコバルト塩を含む液膜による酸素の担体輸送機構" 膜(Membrane). 16. 341-346 (1991)
• [文献書誌] 貴志 和之: "逆ミセルによるペプチドの抽出平衡" 化学工学論文集. 17. 614-619 (1991)
• [文献書誌] 宝沢 光紀: "W/Oエマルションの電気的連続解乳化" 化学工学論文集.
• [文献書誌] 宝沢 光紀: "2-ブロモデカン酸を用いた乳化液膜法によるGaの抽出に及ぼす共存物質の影響" 化学工学論文集.