[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2017113742A - Separation membrane module - Google Patents

Separation membrane module Download PDF

Info

Publication number
JP2017113742A
JP2017113742A JP2016033320A JP2016033320A JP2017113742A JP 2017113742 A JP2017113742 A JP 2017113742A JP 2016033320 A JP2016033320 A JP 2016033320A JP 2016033320 A JP2016033320 A JP 2016033320A JP 2017113742 A JP2017113742 A JP 2017113742A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
separation membrane
tubular
membrane module
end plug
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016033320A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6682905B2 (en
Inventor
直樹 野口
Naoki Noguchi
直樹 野口
浩次 冨永
Koji Tominaga
浩次 冨永
史也 清水
Fumiya Shimizu
史也 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Chemical Group Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Chemical Holdings Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp, Mitsubishi Chemical Holdings Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Publication of JP2017113742A publication Critical patent/JP2017113742A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6682905B2 publication Critical patent/JP6682905B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separation membrane module in which slipping out of an end component at the time of back pressure and so on can be prevented.SOLUTION: A separation membrane module has: a cylindrical housing 2; a tabular separation membrane 3 which is located in a longer direction of the housing 2; an end tube 4 which is connected to one end of the tabular separation membrane 3; an end plug 20 which is connected to the other end of the tabular separation membrane; a support plate 5 which supports the end tube 4; and baffles 7, 8 which are located in parallel to the support plate 5, and has insertion holes 7a, 8a into which the tabular separation membrane is inserted. A presser plate 25 is located on an upper side of the end plug 20, and a spring 26 is located between the presser plate 25 and the end plug 20.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は溶液や混合気体等の流体から一部の成分を分離するために用いられる分離膜モジュールに関する。   The present invention relates to a separation membrane module used for separating a part of components from a fluid such as a solution or a mixed gas.

溶液又は混合気体中の成分を分離するための機器として分離膜モジュールが知られている。この分離膜モジュールに用いる管状分離膜は、管状の多孔質セラミック支持体と、該支持体の外周面に設けられたゼオライト等からなる多孔質の分離膜とを有する。溶液や混合気体等の流体から特定の成分を分離するためには、溶液の流体を分離膜エレメントの一方(外面)に接触させて、もう一方(内面)を減圧することにより、特定の成分を気化させ分離する方法や、溶液を気化させて気体状態で分離膜に接触させて、非接触面側を減圧して特定成分を分離する方法、加圧状態の混合気体を分離膜に接触させて特定の成分を分離する方法などが知られている(特許文献1,2)。   A separation membrane module is known as an apparatus for separating components in a solution or mixed gas. The tubular separation membrane used in this separation membrane module has a tubular porous ceramic support and a porous separation membrane made of zeolite or the like provided on the outer peripheral surface of the support. In order to separate a specific component from a fluid such as a solution or a mixed gas, the fluid of the solution is brought into contact with one (outer surface) of the separation membrane element, and the other (inner surface) is depressurized to thereby remove the specific component. A method of vaporizing and separating, a method of vaporizing a solution and bringing it into contact with a separation membrane in a gaseous state, and depressurizing a non-contact surface side to separate a specific component, and bringing a pressurized mixed gas into contact with the separation membrane Methods for separating specific components are known (Patent Documents 1 and 2).

特許文献2に、管状のゼオライト分離膜の一端に管状部材の小径の挿入部を差し込むと共に、ゼオライト分離膜と、管状部材との間をフッ素ゴム製のOリングでシールした構造が記載されている。被処理流体は、ゼオライト分離膜の外側に供給され、一部の成分がゼオライト分離膜を透過してゼオライト分離膜内に流入し、他の成分と分離されて取り出される。   Patent Document 2 describes a structure in which a small-diameter insertion portion of a tubular member is inserted into one end of a tubular zeolite separation membrane, and between the zeolite separation membrane and the tubular member is sealed with a fluororubber O-ring. . The fluid to be treated is supplied to the outside of the zeolite separation membrane, and some components permeate the zeolite separation membrane and flow into the zeolite separation membrane, and are separated from other components and taken out.

また、特許文献2には、ゼオライト分離膜と管状部材とを付き合わせ、熱収縮フィルムで突き合せ部の外周を被包した構造が記載されている。   Patent Document 2 describes a structure in which a zeolite separation membrane and a tubular member are attached to each other and the outer periphery of the butt portion is encapsulated with a heat shrink film.

特開2013−39546号公報JP 2013-39546 A 特開2011−152507号公報JP 2011-152507 A

特許文献2のように、ゼオライト分離膜の端部にエンド部材を嵌合させて連結するか、又は突き合せて熱収縮フィルムで被包して連結した構造にあっては、何らかの原因でゼオライト分離膜内の圧力がゼオライト分離膜外よりも高くなる逆圧現象が生じたり、エンド部材に対しゼオライト分離膜から離反方向の力が加えられたときに、エンド部材がゼオライト分離膜から抜け出すおそれがある。   As in Patent Document 2, in the structure in which the end member is fitted and connected to the end of the zeolite separation membrane, or in a structure in which the end member is butted and encased in a heat shrink film, the zeolite separation is caused for some reason. When the pressure inside the membrane becomes higher than the outside of the zeolite separation membrane, or when a force in the separation direction is applied to the end member from the zeolite separation membrane, the end member may come out of the zeolite separation membrane. .

本発明は、このような逆圧時等におけるエンド部材の抜け出しが防止される分離膜モジュールを提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a separation membrane module that prevents the end member from slipping out during such back pressure.

本発明の分離膜モジュールは、筒状のハウジングと、該ハウジング内に該ハウジングの長手方向に配置された管状分離膜とを有し、被処理流体が該ハウジング内を一端側から他端側に流れ、管状分離膜を透過した流体が該管状分離膜を通って取り出される分離膜モジュールであって、該管状分離膜の一端部にエンド管が接続され、該エンド管は、前記ハウジングを横断するように設置された支持板に支持されており、該管状分離膜の他端部にエンドプラグが接続されている分離膜モジュールにおいて、該エンドプラグが管状分離膜から抜け出すことを防止するための抜出防止手段を備えたことを特徴とするものである。
本発明の一態様では、前記抜出防止手段は、エンドプラグと対峙して設けられた押え板を有する。この場合、抜出防止手段は、前記押え板とエンドプラグとの間に介在され、該エンドプラグを管状分離膜に向って押圧するためのばねをさらに有することが好ましい。
本発明の一態様では、前記抜出防止手段は、前記エンドプラグとエンド管とを引き付けるばねを有する。
The separation membrane module of the present invention has a cylindrical housing and a tubular separation membrane disposed in the housing in the longitudinal direction of the housing, and the fluid to be treated moves from one end side to the other end side in the housing. A separation membrane module in which fluid that has flowed and permeated through a tubular separation membrane is taken out through the tubular separation membrane, and an end tube is connected to one end of the tubular separation membrane, and the end tube crosses the housing In a separation membrane module that is supported by a support plate installed in this manner and has an end plug connected to the other end of the tubular separation membrane, the end plug is prevented from coming out of the tubular separation membrane. It is characterized by having an outage prevention means.
In one aspect of the present invention, the extraction preventing means has a presser plate provided to face the end plug. In this case, it is preferable that the extraction preventing means further includes a spring that is interposed between the pressing plate and the end plug and presses the end plug toward the tubular separation membrane.
In one aspect of the present invention, the extraction preventing means includes a spring that attracts the end plug and the end pipe.

本発明の分離膜モジュールにあっては、管状分離膜に逆圧が生じたりしても、エンドプラグが管状分離膜から抜け出すことが防止される。抜出防止手段を押え板とばねとで構成した場合や、エンドプラグとエンド管とを引き付けるばねで構成した場合には、管状分離膜とエンドプラグ及びエンド管のシール性も高いものとなる。   In the separation membrane module of the present invention, even if a reverse pressure is generated in the tubular separation membrane, the end plug is prevented from coming out of the tubular separation membrane. When the extraction preventing means is composed of a pressing plate and a spring, or when it is composed of a spring that attracts the end plug and the end pipe, the sealing performance of the tubular separation membrane, the end plug, and the end pipe becomes high.

実施の形態に係る分離膜モジュールのハウジング軸心線方向に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the housing axial center line direction of the separation membrane module which concerns on embodiment. 図1の上部の拡大図である。It is an enlarged view of the upper part of FIG. 図1のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 図1のIV−IV線断面図である。It is the IV-IV sectional view taken on the line of FIG. エンド管及び支持板の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of an end pipe and a support plate. 図5の一部の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of a part of FIG. 5. 別の実施の形態に係る管状分離膜連結体の断面図である。It is sectional drawing of the tubular separation membrane coupling body which concerns on another embodiment. 分離膜システムのフロー図である。It is a flowchart of a separation membrane system. 分離膜システムのフロー図である。It is a flowchart of a separation membrane system. 分離膜システムのフロー図である。It is a flowchart of a separation membrane system. 実施の形態に係る分離膜モジュールのハウジング軸心線方向に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the housing axial center line direction of the separation membrane module which concerns on embodiment. さらに別の実施の形態を示す分離膜モジュール上部の断面図である。It is sectional drawing of the upper part of the separation membrane module which shows another embodiment.

図1〜6、11を参照して、本発明の一実施の形態に係る分離膜モジュールについて説明する。   A separation membrane module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

この分離膜モジュール1は、筒軸心方向を上下方向とした円筒状ハウジング2と、ハウジング2の軸心線と平行方向に配置された管状分離膜3と、ハウジング2内の下部に設けられた支持板5と、ハウジング2の下端に取り付けられたボトムカバー6A及び上端に取り付けられたトップカバー6Bと、支持板5と平行にハウジング2内の下部及び上部にそれぞれ配置された第1のバッフル(整流板)7、第2のバッフル(整流板)8及び押え板25等を有する。第1のバッフル7は支持板5の上側に配置されている。   The separation membrane module 1 is provided in a cylindrical housing 2 with the cylindrical axis direction being the vertical direction, a tubular separation membrane 3 arranged in a direction parallel to the axial line of the housing 2, and a lower part in the housing 2. A support plate 5, a bottom cover 6 A attached to the lower end of the housing 2, a top cover 6 B attached to the upper end, and a first baffle (disposed in the lower and upper portions of the housing 2 in parallel with the support plate 5). A rectifying plate) 7, a second baffle (rectifying plate) 8, a pressing plate 25, and the like. The first baffle 7 is disposed on the upper side of the support plate 5.

この実施の形態では、ハウジング2の下端及び上端側とボトムカバー6A及びトップカバー6Bの外周縁にそれぞれ外向きのフランジ2a,2b,6b,6cが設けられ、ボルト(図示略)によってこれらが固定されている。支持板5の周縁部は、フランジ2a,6b間にガスケット(図示略)を介して挟持されている。   In this embodiment, outward flanges 2a, 2b, 6b, 6c are provided on the lower and upper ends of the housing 2 and the outer peripheral edges of the bottom cover 6A and the top cover 6B, respectively, and these are fixed by bolts (not shown). Has been. The peripheral edge of the support plate 5 is sandwiched between the flanges 2a and 6b via a gasket (not shown).

この実施の形態では、管状分離膜3の下端にエンド管4が連結されている。管状分離膜3の上端にエンドプラグ20が連結されている。管状分離膜3としては、2本の管状分離膜3がジョイント管17によって連結されて管状分離膜連結体とされているものであってもよい。なお、図1〜4では、管状分離膜は7本のみ示されているが、実際は1本でもよいし、図5のように多数本(2〜3000本)設けられている多管式分離膜モジュールであってもよい。   In this embodiment, the end tube 4 is connected to the lower end of the tubular separation membrane 3. An end plug 20 is connected to the upper end of the tubular separation membrane 3. As the tubular separation membrane 3, two tubular separation membranes 3 may be connected by a joint pipe 17 to form a tubular separation membrane coupled body. 1 to 4, only seven tubular separation membranes are shown, but in reality, one may be used, or a multi-tubular separation membrane provided with a large number (2 to 3000) as shown in FIG. It may be a module.

ハウジング2の下部の外周面に被処理流体の流入口9が設けられ、上部の外周面に被処理流体の流出口10が設けられている。流入口9は、支持板5と第1のバッフル7との間の室11に臨むように設けられている。流出口10は、第2のバッフル8の上側の室12に臨むように設けられている。バッフル7,8間は膜分離を行うための主室13となっている。   A fluid inlet 9 is provided on the lower outer peripheral surface of the housing 2, and a fluid outlet 10 is provided on the upper outer peripheral surface. The inflow port 9 is provided so as to face the chamber 11 between the support plate 5 and the first baffle 7. The outlet 10 is provided so as to face the upper chamber 12 of the second baffle 8. Between the baffles 7 and 8 is a main chamber 13 for performing membrane separation.

底部の支持板5から複数のロッド14が立設され、該ロッド14にバッフル7,8及び押え板25が支持されている。ロッド14の下端には雄ねじが刻設されており、支持板5の雌ねじ穴に螺着されている。バッフル7,8及び押え板25はロッド14に外嵌された鞘管14A,14B,14C(図2,5)によって所定高さに支持されている。鞘管14Aは、支持板5とバッフル7との間に配置されている。鞘管14Bは、バッフル7,8間に配置されている。鞘管14Cはバッフル8と押え板25との間に配置されている。バッフル8は、鞘管14Bの上端面に載設されている。押え板25は、バッフル8の上方に配置されており、鞘管14Cの上端面に載置され、ロッド14の上端に螺着されたナット14nによって固定されている。   A plurality of rods 14 are erected from the support plate 5 at the bottom, and the baffles 7 and 8 and the presser plate 25 are supported by the rods 14. A male screw is engraved at the lower end of the rod 14 and is screwed into the female screw hole of the support plate 5. The baffles 7 and 8 and the presser plate 25 are supported at a predetermined height by sheath tubes 14A, 14B and 14C (FIGS. 2 and 5) which are externally fitted to the rod 14. The sheath tube 14 </ b> A is disposed between the support plate 5 and the baffle 7. The sheath tube 14 </ b> B is disposed between the baffles 7 and 8. The sheath tube 14 </ b> C is disposed between the baffle 8 and the presser plate 25. The baffle 8 is placed on the upper end surface of the sheath tube 14B. The presser plate 25 is disposed above the baffle 8, is placed on the upper end surface of the sheath tube 14 </ b> C, and is fixed by a nut 14 n screwed to the upper end of the rod 14.

バッフル7,8の外周面とハウジング2の内周面との間には、Oリング、Vパッキン、Cリングなどのシール部材が介在されている。
この実施の形態では、バッフルの数は2であるが、3以上を設置してもよい。
Seal members such as an O-ring, a V-packing, and a C-ring are interposed between the outer peripheral surfaces of the baffles 7 and 8 and the inner peripheral surface of the housing 2.
In this embodiment, the number of baffles is 2, but 3 or more may be installed.

各バッフル7,8には、管状分離膜3を挿通させるための円形の挿通孔7a,8aが設けられており、管状分離膜3、エンド管4及びエンドプラグ20の連結体が各挿通孔7a,8aに挿通されている。挿通孔7a,8aの口径は、管状分離膜3、エンド管4及びエンドプラグ20の直径(外径)よりも大きく、挿通孔7a,8aの内周面と、エンド管4及びエンドプラグ20の外周面との間に全周にわたって間隙があいている。   Each baffle 7, 8 is provided with circular insertion holes 7 a, 8 a for inserting the tubular separation membrane 3, and a connection body of the tubular separation membrane 3, the end tube 4 and the end plug 20 is provided in each insertion hole 7 a. , 8a. The diameters of the insertion holes 7a and 8a are larger than the diameters (outer diameters) of the tubular separation membrane 3, the end tube 4 and the end plug 20, and the inner peripheral surfaces of the insertion holes 7a and 8a, and the end tube 4 and the end plug 20 There is a gap between the outer peripheral surface and the entire circumference.

支持板5の上面側には、管状分離膜3に連結されたエンド管4の下端が差し込まれた差込穴5aが設けられている。差込穴5aは、円柱形であり、支持板5の上面から厚み方向の途中まで延在している。差込穴5aの穴底は、小孔5bと大孔5cとを介して支持板5の下側に連通している。   An insertion hole 5 a into which the lower end of the end tube 4 connected to the tubular separation membrane 3 is inserted is provided on the upper surface side of the support plate 5. The insertion hole 5a has a cylindrical shape and extends from the upper surface of the support plate 5 to the middle in the thickness direction. The bottom of the insertion hole 5a communicates with the lower side of the support plate 5 through a small hole 5b and a large hole 5c.

各エンド管4の管孔4aは、小孔5b及び大孔5cを介して、ボトムカバー6Aと支持板5との間の流出室16に連通している。ボトムカバー6Aには、分離された透過流体の取出口6aが設けられている。   The tube hole 4a of each end tube 4 communicates with the outflow chamber 16 between the bottom cover 6A and the support plate 5 via the small hole 5b and the large hole 5c. The bottom cover 6A is provided with an outlet 6a for the separated permeated fluid.

図6の通り、エンド管4の下端近傍の外周面に溝4bが周設され、フッ素ゴム、フッ素樹脂などよりなるOリング30が装着されている。この実施の形態では、溝4aは複数条設けられている。   As shown in FIG. 6, a groove 4b is provided around the outer peripheral surface near the lower end of the end tube 4, and an O-ring 30 made of fluororubber, fluororesin, or the like is attached. In this embodiment, a plurality of grooves 4a are provided.

また、エンド管4の下端面にもエンド管4の管孔4aと同心状の溝4cが周設され、Oリング31が装着されている。Oリング30が差込穴5aの内周面に密着し、Oリング31が差込穴5aの穴底面に密着することによりエンド管4の外面と差込穴5aとの間のシールが行われる。なお、エンド管4の外周面のOリング30と下端面のOリング41とは、いずれか一方のみが設けられてもよい。   Further, a groove 4 c concentric with the tube hole 4 a of the end tube 4 is also provided around the lower end surface of the end tube 4, and an O-ring 31 is mounted. The O-ring 30 is in close contact with the inner peripheral surface of the insertion hole 5a, and the O-ring 31 is in close contact with the bottom surface of the insertion hole 5a, thereby sealing between the outer surface of the end tube 4 and the insertion hole 5a. . Only one of the O-ring 30 on the outer peripheral surface of the end tube 4 and the O-ring 41 on the lower end surface may be provided.

図5,6の通り、エンド管4の上端部は小径部4gとなっており、管状分離膜3の下部に差し込まれている。この小径部4gの外周面に周設された溝にOリング32が装着されている。また、管状分離膜3の下端面とエンド管4の段差面との間にもOリング33が介在されている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the upper end portion of the end tube 4 has a small diameter portion 4 g and is inserted into the lower portion of the tubular separation membrane 3. An O-ring 32 is mounted in a groove provided around the outer peripheral surface of the small diameter portion 4g. An O-ring 33 is also interposed between the lower end surface of the tubular separation membrane 3 and the step surface of the end tube 4.

図1,2の通り、上側の管状分離膜3の上端にエンドプラグ20が連結されている。エンドプラグ20は円柱状であり、管状分離膜3の上端を封止している。エンドプラグ20の下端には、管状分離膜3内に差し込まれた小径部21が設けられている。エンドプラグ20と管状分離膜3との間はOリング34,35によってシールされている。このエンドプラグ20と管状分離膜3とのシール構造は、前記エンド管4の小径部4gと管状分離膜3とのシール構造と同様のものとなっている。エンドプラグ20と管状分離膜3は、Oリングを使用せず、熱収縮チューブを用いることでシールしてもよいし、Oリングを使用した上にさらに熱収縮チューブを用いてもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, an end plug 20 is connected to the upper end of the upper tubular separation membrane 3. The end plug 20 is cylindrical and seals the upper end of the tubular separation membrane 3. A small diameter portion 21 inserted into the tubular separation membrane 3 is provided at the lower end of the end plug 20. The end plug 20 and the tubular separation membrane 3 are sealed with O-rings 34 and 35. The sealing structure between the end plug 20 and the tubular separation membrane 3 is the same as the sealing structure between the small diameter portion 4 g of the end tube 4 and the tubular separation membrane 3. The end plug 20 and the tubular separation membrane 3 may be sealed by using a heat-shrinkable tube without using an O-ring, or a heat-shrinkable tube may be further used after using an O-ring.

エンドプラグ20の上端面の中央から上方にロッド22が立設されている。エンドプラグ20の上方に配置された押え板25には、このロッド22が挿入された開口25aが設けられている。ロッド22の直径は開口25aの口径よりも小さく、ロッド22と開口25aの内周面との間には隙間があいている。ロッド22の直径をxとしたとき、開口25aの直径は、好ましくはx+0.02mm以上、より好ましくはx+0.1mm以上、好ましくはx+0.5mm以下、より好ましくはx+0.4mm以下、さらに好ましくはx+0.2mm以下である。この範囲であることによりロッド22がスムーズに動くことが可能になり、かつガタツキが生じ難いため、管状分離膜3の振動を低減させることができる。   A rod 22 is erected upward from the center of the upper end surface of the end plug 20. The presser plate 25 disposed above the end plug 20 is provided with an opening 25a into which the rod 22 is inserted. The diameter of the rod 22 is smaller than the diameter of the opening 25a, and there is a gap between the rod 22 and the inner peripheral surface of the opening 25a. When the diameter of the rod 22 is x, the diameter of the opening 25a is preferably x + 0.02 mm or more, more preferably x + 0.1 mm or more, preferably x + 0.5 mm or less, more preferably x + 0.4 mm or less, and further preferably x + 0. .2 mm or less. By being in this range, the rod 22 can move smoothly, and rattling is unlikely to occur, so that vibration of the tubular separation membrane 3 can be reduced.

このロッド22aを取り巻くように、エンドプラグ20の上端面と押え板25の下面との間に圧縮コイルばね26が介在されている。このばね26により、エンドプラグ20が下方に付勢されている。このため、何らかの原因で管状分離膜3の内圧が上昇し、エンドプラグ20が管状分離膜3から抜け出す方向の力が加えられても、エンドプラグ20の抜け出しが防止される。図11の実施の形態の通り、複数本の管状分離膜3がジョイント管17を介して連結されている場合には、上側の管状分離膜3がジョイント管17から抜け出したり、ジョイント管17が下側の管状分離膜3から抜け出したりすることも防止される。   A compression coil spring 26 is interposed between the upper end surface of the end plug 20 and the lower surface of the presser plate 25 so as to surround the rod 22a. The end plug 20 is urged downward by the spring 26. For this reason, even if the internal pressure of the tubular separation membrane 3 rises for some reason and a force is applied in the direction in which the end plug 20 comes out of the tubular separation membrane 3, the end plug 20 is prevented from coming out. As shown in the embodiment of FIG. 11, when a plurality of tubular separation membranes 3 are connected via the joint tube 17, the upper tubular separation membrane 3 comes out of the joint tube 17 or the joint tube 17 is lowered. It is also possible to prevent the tubular separation membrane 3 on the side from slipping out.

なお、管状分離膜3が熱膨張又は熱収縮したときには、ばね26がそれに追随して縮んだり伸長したりする。   When the tubular separation membrane 3 is thermally expanded or contracted, the spring 26 is contracted or expanded following the expansion.

図11のように、複数本、例えば2本の管状分離膜3がジョイント管17を介して連結されている場合、このジョイント管17は、管軸方向に貫通する貫通孔を有する。ジョイント管17の両端側(上端側と下端側)は、管状分離膜3内に差し込まれる小径部となっている。小径部の外周面には溝が周回して設けられ、Oリング(図示略)が装着されている。ジョイント管17と管状分離膜3は、Oリングを使用せず、熱収縮チューブを用いることでシールしてもよいし、Oリングを使用した上にさらに熱収縮チューブを用いてもよい。   As shown in FIG. 11, when a plurality of, for example, two tubular separation membranes 3 are connected via a joint pipe 17, the joint pipe 17 has a through-hole penetrating in the tube axis direction. Both end sides (upper end side and lower end side) of the joint pipe 17 are small-diameter portions that are inserted into the tubular separation membrane 3. A groove is provided around the outer peripheral surface of the small-diameter portion, and an O-ring (not shown) is attached. The joint tube 17 and the tubular separation membrane 3 may be sealed by using a heat-shrinkable tube without using an O-ring, or a heat-shrinkable tube may be further used after using an O-ring.

また、ジョイント管17の両端側の小径部同士の間は大径部となっており、小径部と大径部との境界部は段差面となっている。この段差面と管状分離膜3の端面との間にもOリング(図示略)が介在されている。
尚、図示しないが、ジョイント管17を介して連結する場合、ジョイント管の位置にバッフルを設置することが好ましい。
Moreover, between the small diameter parts of the both ends of the joint pipe 17, it is a large diameter part, and the boundary part of a small diameter part and a large diameter part is a level | step difference surface. An O-ring (not shown) is also interposed between the step surface and the end surface of the tubular separation membrane 3.
Although not shown, when connecting via the joint pipe 17, it is preferable to install a baffle at the position of the joint pipe.

この分離膜モジュール1を組み立てるには、例えば、支持板5に設けた差込穴5aに、エンド管4、管状分離膜3及びエンドプラグ20を、この順に差し込んで支持板5に立設する。差込穴5aにエンド管4の下端部を差し込むだけでエンド管4と支持板5とを気密ないし液密状に容易に連結することができる。また、差込穴5aが円柱形であるので、支持板5に差込穴5aを穿設する作業は容易であり、支持板5の製作も容易である。従って、分離膜モジュールの製作工期の短縮及び製作コストの低減を図ることができる。   In order to assemble the separation membrane module 1, for example, the end tube 4, the tubular separation membrane 3, and the end plug 20 are inserted in this order into insertion holes 5 a provided in the support plate 5, and are erected on the support plate 5. The end tube 4 and the support plate 5 can be easily connected in an airtight or liquid-tight manner simply by inserting the lower end portion of the end tube 4 into the insertion hole 5a. Moreover, since the insertion hole 5a is cylindrical, the operation | work which drills the insertion hole 5a in the support plate 5 is easy, and manufacture of the support plate 5 is also easy. Therefore, it is possible to shorten the manufacturing period of the separation membrane module and reduce the manufacturing cost.

エンド管4、管状分離膜3及びエンドプラグ20の連結体を支持板5上に立設した後、ばね26を介して押え板25を被せ、ナット14nを締め込む。その後、トップカバー6Bを取り付ける。   After the connection body of the end tube 4, the tubular separation membrane 3 and the end plug 20 is erected on the support plate 5, the presser plate 25 is placed over the spring 26 and the nut 14 n is tightened. Thereafter, the top cover 6B is attached.

このように構成された分離膜モジュール1において、被処理流体は流入口9からハウジング2の室11内に導入され、バッフル7の挿通孔7aの内周面とエンド管4の外周面との間の間隙を通って主室13に流入し、主室13を通った後、バッフル8の挿通孔8aとエンドプラグ20との間隙を通って室12に流出する。主室13を流れる間に被処理流体の一部の成分が管状分離膜3を透過して管状分離膜3内から流出室16及び取出口6aを介して取り出される。透過しなかった流体は、流出口10から分離膜モジュール1外に流出する。   In the separation membrane module 1 configured as described above, the fluid to be treated is introduced into the chamber 11 of the housing 2 from the inlet 9, and between the inner peripheral surface of the insertion hole 7 a of the baffle 7 and the outer peripheral surface of the end tube 4. Flows into the main chamber 13 through the gap, and flows out into the chamber 12 through the gap between the insertion hole 8 a of the baffle 8 and the end plug 20 after passing through the main chamber 13. While flowing through the main chamber 13, some components of the fluid to be treated permeate the tubular separation membrane 3 and are taken out from the tubular separation membrane 3 through the outflow chamber 16 and the outlet 6a. The fluid that has not permeated flows out of the separation membrane module 1 from the outlet 10.

この実施の形態では、管状分離膜3の上端側にエンドプラグ20を配置し、ばね26で下方に付勢しているので、管状分離膜3、エンドプラグ20、エンド管4に対し、各々同士が押し付けられる方向に荷重がかかっている。そのため、これら同士の間のシール性が高いと共に、前述の通り、管状分離膜3の内圧が上昇した場合にエンドプラグ20や管状分離膜3、ジョイント管17が抜け出すことが防止される。   In this embodiment, since the end plug 20 is disposed on the upper end side of the tubular separation membrane 3 and is biased downward by the spring 26, the tubular separation membrane 3, the end plug 20, and the end tube 4 are respectively connected to each other. A load is applied in the direction in which the is pressed. Therefore, the sealing property between them is high, and as described above, the end plug 20, the tubular separation membrane 3, and the joint pipe 17 are prevented from coming out when the internal pressure of the tubular separation membrane 3 increases.

なお、主室13内の流れと管状分離膜3内の流れは並流であっても、向流であっても差し支えなく、被処理流体の流入口9と流出口10とは入れ替えても差し支えない。   The flow in the main chamber 13 and the flow in the tubular separation membrane 3 may be cocurrent or counterflow, and the inlet 9 and the outlet 10 for the fluid to be processed may be interchanged. Absent.

この実施の形態では、管状分離膜3を平行に多数本配列設置しており、膜面積が大きいので、効率良く膜分離が行われる。   In this embodiment, a large number of tubular separation membranes 3 are arranged in parallel and the membrane area is large, so that membrane separation is performed efficiently.

この実施の形態では、管状分離膜3の両端に連結されたエンド管4とエンドプラグ20がそれぞれバッフル7,8の挿通孔7a,8aに差し込まれている。そのため、管状分離膜3が振動ないし揺動してエンド管4及びエンドプラグ20が挿通孔7a,8aの内周面に当接してもゼオライト膜が損傷することがなく、長期にわたって安定して運転を行うことができる。   In this embodiment, the end tube 4 and the end plug 20 connected to both ends of the tubular separation membrane 3 are inserted into the insertion holes 7a and 8a of the baffles 7 and 8, respectively. Therefore, even if the tubular separation membrane 3 vibrates or swings so that the end tube 4 and the end plug 20 come into contact with the inner peripheral surfaces of the insertion holes 7a and 8a, the zeolite membrane is not damaged and is stably operated over a long period of time. It can be performed.

上記実施の形態では、Oリングによって管状分離膜3、エンド管4及びエンドプラグ20同士の間をシールしているが、熱収縮チューブによってこれらを連結してシールしてもよい。   In the above embodiment, the tubular separation membrane 3, the end tube 4 and the end plug 20 are sealed with an O-ring, but these may be connected and sealed with a heat shrinkable tube.

上記実施の形態では、ばね26を用いているが、エンドプラグ20の上端面と押え板25との間隔を小さくした場合には、ばね26を省略してもよい。この場合、管状分離膜3の内圧が高くなってエンドプラグ20が上方に移動したときに、エンドプラグ20の上端面が押え板25に当たり、エンドプラグ20が抜け出すことが防止される。   In the above-described embodiment, the spring 26 is used. However, when the interval between the upper end surface of the end plug 20 and the presser plate 25 is reduced, the spring 26 may be omitted. In this case, when the internal pressure of the tubular separation membrane 3 increases and the end plug 20 moves upward, the upper end surface of the end plug 20 hits the presser plate 25 and the end plug 20 is prevented from coming out.

上記実施の形態では、ばね26はエンドプラグ20を押圧するものとしているが、エンドプラグ20をエンド管4に引き付けるためのばねを用いてもよい。この実施の形態について図7を参照して説明する。   In the above embodiment, the spring 26 presses the end plug 20, but a spring for attracting the end plug 20 to the end tube 4 may be used. This embodiment will be described with reference to FIG.

図7は、この実施の形態に用いられる管状分離膜3、エンド管4及びエンドプラグ20の連結体の断面図である。この連結体においては、ワイヤ41が管状分離膜3内に配置されており、該ワイヤ41の下端がエンド管4の上端面に接続されている。ワイヤ41の上端に引張コイルばね42の下端が接続されている。引張コイルばね42の上端にフック部43が設けられている。エンドプラグ20の下端面にフック片44が取り付けられており、フック部43がフック片44に引っ掛けられている。引張コイルばね42の引張力により、エンドプラグ20とエンド管4とが弾性的に引き付けられ、エンドプラグ20や管状分離膜3等の抜け出しが防止される。   FIG. 7 is a cross-sectional view of a coupling body of the tubular separation membrane 3, the end tube 4 and the end plug 20 used in this embodiment. In this connection body, the wire 41 is disposed in the tubular separation membrane 3, and the lower end of the wire 41 is connected to the upper end surface of the end tube 4. The lower end of the tension coil spring 42 is connected to the upper end of the wire 41. A hook portion 43 is provided at the upper end of the tension coil spring 42. A hook piece 44 is attached to the lower end surface of the end plug 20, and the hook portion 43 is hooked on the hook piece 44. The end plug 20 and the end tube 4 are elastically attracted by the tensile force of the tension coil spring 42, and the end plug 20 and the tubular separation membrane 3 are prevented from coming off.

複数の分離膜モジュール1を用いた分離膜システムの構成例について図8〜10を参照して説明する。   A configuration example of a separation membrane system using a plurality of separation membrane modules 1 will be described with reference to FIGS.

図8は、複数の分離膜モジュール1を並列に設置した分離膜システムのフロー図である。各分離膜モジュール1は、図1の姿勢にて、すなわち流入口9を下側とし、流出口10を上側として設置されている。被処理流体は、供給主管50及びそれから分岐した複数の枝管51を介して各分離膜モジュール1の流入口9に供給され、膜分離処理され、透過流体が枝管52及び集合管53を介して取り出される。非透過流体は、枝管54及び集合管55を介して流出する。   FIG. 8 is a flowchart of a separation membrane system in which a plurality of separation membrane modules 1 are installed in parallel. Each separation membrane module 1 is installed in the posture shown in FIG. 1, that is, with the inlet 9 on the lower side and the outlet 10 on the upper side. The fluid to be treated is supplied to the inlet 9 of each separation membrane module 1 through the supply main pipe 50 and a plurality of branch pipes 51 branched therefrom, and subjected to membrane separation treatment, and the permeated fluid passes through the branch pipe 52 and the collecting pipe 53. To be taken out. The non-permeating fluid flows out through the branch pipe 54 and the collecting pipe 55.

この分離膜システムにおいて、一部の分離膜モジュール1の管状分離膜3に破損が生じ、被処理流体が破損箇所を通って管状分離膜3内に直接的に流入した場合、当該破損分離膜モジュール1の管状分離膜の内圧が上昇すると共に、管54,55を介して他の分離膜モジュール1の管状分離膜3の内圧も上昇する。   In this separation membrane system, when the tubular separation membrane 3 of some of the separation membrane modules 1 is damaged and the fluid to be treated flows directly into the tubular separation membrane 3 through the damaged portion, the broken separation membrane module As the internal pressure of one tubular separation membrane rises, the internal pressure of the tubular separation membrane 3 of another separation membrane module 1 also rises via the tubes 54 and 55.

この実施の形態では、前述の通り、このような逆圧現象が生じた場合でも、各分離膜モジュール1のエンドプラグ20等が抜け出すことはない。   In this embodiment, as described above, even when such a back pressure phenomenon occurs, the end plugs 20 and the like of each separation membrane module 1 do not come out.

図9は、複数の分離膜モジュール1を直列に接続した分離膜システムのフロー図である。各分離膜モジュール1は、図1の姿勢にて、すなわち流入口9を下側とし、流出口10を上側として設置されている。被処理流体は、供給配管56から最上流側の分離膜モジュール1の流入口9に供給され、その非透過流体は、流出口10から配管57を介して次段の分離膜モジュール1の流入口9へ供給され、以下同様に各分離膜モジュール1からの非透過流体が下段側の分離膜モジュール1に供給され、最終段の分離膜モジュール1の非透過流体が配管58から流出する。各分離膜モジュール1の管状分離膜3を透過した透過流体は、枝管59及び集合管60を介して取り出される。   FIG. 9 is a flowchart of a separation membrane system in which a plurality of separation membrane modules 1 are connected in series. Each separation membrane module 1 is installed in the posture shown in FIG. 1, that is, with the inlet 9 on the lower side and the outlet 10 on the upper side. The fluid to be treated is supplied from the supply pipe 56 to the inlet 9 of the separation membrane module 1 on the uppermost stream side, and the non-permeated fluid is supplied from the outlet 10 through the pipe 57 to the inlet of the separation membrane module 1 in the next stage. In the same manner, the non-permeating fluid from each separation membrane module 1 is supplied to the lower separation membrane module 1, and the non-permeating fluid of the final separation membrane module 1 flows out from the pipe 58. The permeated fluid that has permeated the tubular separation membrane 3 of each separation membrane module 1 is taken out via the branch pipe 59 and the collecting pipe 60.

図10の分離膜システムでは、複数の分離膜モジュール1を直列に接続し、且つ、奇数段の分離膜モジュール1については図1の姿勢とし、偶数段の分離膜モジュール1については図1と逆の倒立姿勢としたものである。即ち、偶数段の分離膜モジュール1では、流入口9は分離膜モジュール1の上部に位置し、流出口10は分離膜モジュール1の下部に位置している。その他の構成は図9と同様であり、被処理流体、透過流体及び非透過流体の流れは図9の場合と同一である。図10では、図9に比べて配管57の長さが短くて済む。分離膜モジュール1は、ばね26を備えているので、分離膜モジュール1を倒立姿勢としてもエンドプラグ20や管状分離膜3、ジョイント管17が抜け出すことが防止される。   In the separation membrane system of FIG. 10, a plurality of separation membrane modules 1 are connected in series, and the odd-numbered separation membrane module 1 has the posture shown in FIG. 1, and the even-numbered separation membrane module 1 is the reverse of FIG. This is an inverted posture. That is, in the even-numbered separation membrane module 1, the inlet 9 is located at the top of the separation membrane module 1, and the outlet 10 is located at the bottom of the separation membrane module 1. Other configurations are the same as those in FIG. 9, and the flow of the fluid to be processed, the permeating fluid, and the non-permeating fluid is the same as in FIG. In FIG. 10, the length of the pipe 57 is shorter than that in FIG. Since the separation membrane module 1 includes the spring 26, the end plug 20, the tubular separation membrane 3, and the joint tube 17 are prevented from coming out even when the separation membrane module 1 is in an inverted posture.

図9,10では、透過流体を集合管60を介して取り出しているが、集合管60を省略し、各枝管59から個別に取り出してもよい。   9 and 10, the permeating fluid is taken out through the collecting pipe 60, but the collecting pipe 60 may be omitted and taken out from each branch pipe 59 individually.

なお、前述の通り、本発明の分離膜モジュール1にあっては、流出口10から被処理流体を導入し、流入口9から非透過流体を流出させる使用も可能である。そのため、図9において、奇数段目の分離膜モジュール1の流出口10からの非透過流体を次段(偶数段目の分離膜モジュール1)に導くための配管57を、該偶数段目の分離膜モジュール1の流出口10に接続してもよい。   As described above, in the separation membrane module 1 of the present invention, it is also possible to use the fluid to be treated introduced from the outlet 10 and the non-permeated fluid to flow out from the inlet 9. Therefore, in FIG. 9, a pipe 57 for guiding the non-permeating fluid from the outlet 10 of the odd-numbered separation membrane module 1 to the next stage (even-numbered separation membrane module 1) is connected to the even-numbered separation membrane. It may be connected to the outlet 10 of the membrane module 1.

上記実施の形態では、エンドプラグ20とロッド22とが一体となっているが、別体とされてもよい。この一例を図12に示す。図12では、ロッド22Aは、開口25aに挿通されたロッド本体22aと、該ロッド本体22aの下端に設けられた盤状部22bと、ロッド本体22aの上端に設けられた落下防止部22cとを有する。ロッド本体22aの直径は、前記ロッド22と同様である。落下防止部22cは、円盤状であってもよく、棒状であってもよい。落下防止部22cの大きさ(円盤状落下防止部22cの直径、棒状落下防止部22cの長さ)は開口25aの口径よりも大きく、ロッド22Aが開口25aを通り抜けて落下することを防止している。   In the above embodiment, the end plug 20 and the rod 22 are integrated, but they may be separated. An example of this is shown in FIG. In FIG. 12, the rod 22A includes a rod main body 22a inserted through the opening 25a, a plate-like portion 22b provided at the lower end of the rod main body 22a, and a fall prevention portion 22c provided at the upper end of the rod main body 22a. Have. The diameter of the rod body 22 a is the same as that of the rod 22. The fall prevention part 22c may be disk-shaped or bar-shaped. The size of the fall prevention part 22c (the diameter of the disk-like fall prevention part 22c, the length of the rod-like fall prevention part 22c) is larger than the diameter of the opening 25a and prevents the rod 22A from falling through the opening 25a. Yes.

落下防止部22cは、この実施の形態では底面が下方に向って凸に湾曲した曲面となっている。エンドプラグ20Aの上端面は、上方に向って凹に湾曲した凹部20rとなっている。   In this embodiment, the fall prevention part 22c has a curved surface with a bottom surface curved downward. The upper end surface of the end plug 20A is a concave portion 20r that is curved upwardly.

ロッド本体22aを取り巻くように、盤状部22bの上面と押え板25の下面との間に圧縮コイルばね26が介在されている。このばね26がロッド22Aを下方に付勢し、盤状部22bを凹部20rに押し付けている。盤状部22bの底面と凹部20rとが上記のように曲面となっていることにより、ロッド22Aがエンドプラグ20Aとロッド22Aに押し付けられたときに、エンドプラグ20Aとロッド22Aとが自然に鉛直になる。   A compression coil spring 26 is interposed between the upper surface of the plate-like portion 22b and the lower surface of the presser plate 25 so as to surround the rod body 22a. This spring 26 urges the rod 22A downward, and presses the disc-like portion 22b against the recess 20r. Since the bottom surface of the disk-shaped portion 22b and the concave portion 20r are curved as described above, the end plug 20A and the rod 22A are naturally vertical when the rod 22A is pressed against the end plug 20A and the rod 22A. become.

図12のその他の構成は図2と同一であり、同一符号は同一部分を示している。   Other configurations in FIG. 12 are the same as those in FIG. 2, and the same reference numerals denote the same parts.

以下、本発明の分離膜モジュールを構成する各部材の好適な材料等について説明する。   Hereinafter, suitable materials for each member constituting the separation membrane module of the present invention will be described.

エンド管4及びエンドプラグ20の材料としては金属、セラミックス、樹脂など、流体を透過させないものが例示されるが、これに限定されない。バッフル7,8及びジョイント管17の材質は、通常、ステンレスなどの金属材料であるが、分離条件における耐熱性と供給、透過成分に対する耐性があれば特に限定されず、用途によっては、樹脂材料など他の材質に変更可能である。   Examples of the material of the end tube 4 and the end plug 20 include, but are not limited to, metals, ceramics, resins, and the like that do not allow fluid to permeate. The material of the baffles 7 and 8 and the joint tube 17 is usually a metal material such as stainless steel, but is not particularly limited as long as it has heat resistance and supply under separation conditions and resistance to a permeation component. It can be changed to other materials.

管状分離膜3は、好ましくは、管状の多孔質支持体と、該多孔質支持体の外周面に形成された無機分離膜としてのゼオライト膜とを有する。この管状の多孔質支持体の材質としては、シリカ、α−アルミナ、γ−アルミナ、ムライト、ジルコニア、チタニア、イットリア、窒化珪素、炭化珪素などを含むセラミックス焼結体または金属焼結体の無機多孔質支持体が挙げられる。その中でもアルミナ、シリカ、ムライトのうち少なくとも1種を含む無機多孔質支持体が好ましい。多孔質支持体表面が有する平均細孔径は特に制限されるものではないが、細孔径が制御されているものが好ましく、通常0.02μm以上、好ましくは0.05μm以上、さらに好ましくは0.1μm以上であり、通常20μm以下、好ましくは10μm以下、さらに好ましくは5μm以下の範囲が好ましい。   The tubular separation membrane 3 preferably has a tubular porous support and a zeolite membrane as an inorganic separation membrane formed on the outer peripheral surface of the porous support. The material of the tubular porous support is a ceramic sintered body or a metal sintered body containing silica, α-alumina, γ-alumina, mullite, zirconia, titania, yttria, silicon nitride, silicon carbide, etc. A quality support may be mentioned. Among these, an inorganic porous support containing at least one of alumina, silica, and mullite is preferable. The average pore diameter of the surface of the porous support is not particularly limited, but those having a controlled pore diameter are preferred, usually 0.02 μm or more, preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.1 μm. The above is usually in the range of 20 μm or less, preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less.

多孔質支持体の表面においてゼオライトを結晶化させゼオライト膜を形成させる。
ゼオライト膜を構成する主たるゼオライトは、通常、酸素6−10員環構造を有するゼオライトを含み、好ましくは酸素6−8員環構造を有するゼオライトを含む。
Zeolite is crystallized on the surface of the porous support to form a zeolite membrane.
The main zeolite constituting the zeolite membrane usually contains a zeolite having an oxygen 6-10 membered ring structure, and preferably contains a zeolite having an oxygen 6-8 membered ring structure.

ここでいう酸素n員環を有するゼオライトのnの値は、ゼオライト骨格を形成する酸素とT元素で構成される細孔の中で最も酸素の数が大きいものを示す。例えば、MOR型ゼオライトのように酸素12員環と8員環の細孔が存在する場合は、酸素12員環のゼオライトとみなす。   Here, the value of n of the zeolite having an oxygen n-membered ring indicates the one having the largest number of oxygen among the pores composed of oxygen and T element forming the zeolite skeleton. For example, when there are 12-membered and 8-membered pores of oxygen, such as MOR type zeolite, it is regarded as a 12-membered ring zeolite.

酸素6−10員環構造を有するゼオライトの一例を挙げれば、AEI、AEL、AFG、ANA、BRE、CAS、CDO、CHA、DAC、DDR、DOH、EAB、EPI、ESV、EUO、FAR、FRA、FER、GIS、GIU、GOO、HEU、IMF、ITE、ITH、KFI、LEV、LIO、LOS、LTN、MAR、MEP、MER、MEL、MFI、MFS、MON、MSO、MTF、MTN、MTT、MWW、NAT、NES、NON、PAU、PHI、RHO、RRO、RTE、RTH、RUT、SGT、SOD、STF、STI、STT、TER、TOL、TON、TSC、TUN、UFI、VNI、VSV、WEI、YUG等がある。   An example of a zeolite having an oxygen 6-10 membered ring structure is AEI, AEL, AFG, ANA, BRE, CAS, CDO, CHA, DAC, DDR, DOH, EAB, EPI, ESV, EUO, FAR, FRA, FER, GIS, GIU, GOO, HEU, IMF, ITE, ITH, KFI, LEV, LIO, LOS, LTN, MAR, MEP, MER, MEL, MFI, MFS, MON, MSO, MTF, MTN, MTT, MWW, NAT, NES, NON, PAU, PHI, RHO, RRO, RTE, RTH, RUT, SGT, SOD, STF, STI, STT, TER, TOL, TON, TSC, TUN, UFI, VNI, VSV, WEI, YUG, etc. There is.

ゼオライト膜は、ゼオライトが単独で膜となったものでも、前記ゼオライトの粉末をポリマーなどのバインダー中に分散させて膜の形状にしたものでも、各種支持体上にゼオライトを膜状に固着させたゼオライト膜複合体でもよい。ゼオライト膜は、一部アモルファス成分などが含有されていてもよい。   The zeolite membrane may be a single membrane of the zeolite, or the zeolite powder is dispersed in a binder such as a polymer to form a membrane, and the zeolite is fixed in a film form on various supports. A zeolite membrane composite may be used. The zeolite membrane may partially contain an amorphous component or the like.

ゼオライト膜の厚さとしては、特に制限されるものではないが、通常、0.1μm以上であり、好ましくは0.6μm以上、さらに好ましくは1.0μm以上である。また通常100μm以下であり、好ましくは60μm以下、さらに好ましくは20μm以下の範囲である。   The thickness of the zeolite membrane is not particularly limited, but is usually 0.1 μm or more, preferably 0.6 μm or more, more preferably 1.0 μm or more. Moreover, it is 100 micrometers or less normally, Preferably it is 60 micrometers or less, More preferably, it is the range of 20 micrometers or less.

ただし、本発明はゼオライト膜以外の分離膜を有した管状分離膜を用いてもよい。   However, the present invention may use a tubular separation membrane having a separation membrane other than the zeolite membrane.

管状分離膜3の外径は、好ましくは3mm以上、より好ましくは6mm以上、さらに好ましくは10mm以上、好ましくは20mm以下、より好ましくは18mm以下、さらに好ましくは16mm以下である。外径が小さすぎると管状分離膜の強度が十分でなく壊れやすくなることがあり、大きすぎるとモジュール当りの膜面積が低下する。   The outer diameter of the tubular separation membrane 3 is preferably 3 mm or more, more preferably 6 mm or more, further preferably 10 mm or more, preferably 20 mm or less, more preferably 18 mm or less, and further preferably 16 mm or less. If the outer diameter is too small, the strength of the tubular separation membrane may be insufficient and may be easily broken. If it is too large, the membrane area per module will be reduced.

管状分離膜3のうちゼオライト膜で覆われた部分の長さは好ましくは20cm以上、好ましくは200cm以下である。   The length of the portion of the tubular separation membrane 3 covered with the zeolite membrane is preferably 20 cm or more, and preferably 200 cm or less.

本発明の分離膜モジュールにおいて、管状分離膜は通常2〜850本特に50〜850本配置され、管状分離膜同士の最短距離は、2mm〜10mmとなるように配置されることが好ましい。ハウジングの大きさ、管状分離膜の本数は処理する流体量によって適宜変更されるものである。なお、管状分離膜はジョイント管17によって連結されなくてもよい。   In the separation membrane module of the present invention, it is preferable that 2 to 850 tubular separation membranes, particularly 50 to 850, are usually arranged, and the shortest distance between the tubular separation membranes is 2 mm to 10 mm. The size of the housing and the number of tubular separation membranes are appropriately changed depending on the amount of fluid to be processed. The tubular separation membrane may not be connected by the joint tube 17.

本発明の分離膜モジュールにおいて、分離または濃縮の対象となる被処理流体としては、分離膜によって分離または濃縮が可能な複数の成分からなる気体または液体の混合物であれば特に制限はなく、如何なる混合物であってもよいが、気体の混合物に使用することが好ましい。   In the separation membrane module of the present invention, the target fluid to be separated or concentrated is not particularly limited as long as it is a gas or liquid mixture composed of a plurality of components that can be separated or concentrated by the separation membrane. However, it is preferably used for a gas mixture.

分離または濃縮は、パーベーパレーション法(浸透気化法)、ベーパーパーミエーション法(蒸気透過法)と呼ばれる分離または濃縮方法を用いることができる。パーベーパレーション法は、液体の混合物をそのまま分離膜に導入する分離または濃縮方法であるため、分離または濃縮を含むプロセスを簡便なものにすることができる。   Separation or concentration can be performed by a separation or concentration method called a pervaporation method (pervaporation method) or a vapor permeation method (vapor permeation method). The pervaporation method is a separation or concentration method in which a liquid mixture is directly introduced into a separation membrane, so that a process including separation or concentration can be simplified.

本発明において、分離または濃縮の対象となる混合物が、複数の成分からなる気体の混合物である場合、気体の混合物としては、例えば、二酸化炭素、酸素、窒素、水素、メタン、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、ノルマルブタン、イソブタン、1−ブテン、2-ブテン、イソブテン、トルエンなどの芳香族系化合物、六フッ化硫黄、ヘリウム、一酸化炭素、一酸化窒素、水などから選ばれる少なくとも1種の成分を含むものが挙げられる。これらの気体成分からなる混合物のうち、パーミエンスの高い気体成分は、分離膜を透過し分離され、パーミエンスの低い気体成分は供給ガス側に濃縮される。   In the present invention, when the mixture to be separated or concentrated is a gas mixture composed of a plurality of components, examples of the gas mixture include carbon dioxide, oxygen, nitrogen, hydrogen, methane, ethane, ethylene, and propane. , Propylene, normal butane, isobutane, 1-butene, 2-butene, isobutene, toluene and other aromatic compounds, sulfur hexafluoride, helium, carbon monoxide, nitrogen monoxide, water, etc. The thing containing a component is mentioned. Among the mixture of these gas components, the gas component having a high permeance passes through the separation membrane and is separated, and the gas component having a low permeance is concentrated on the supply gas side.

本発明の分離膜モジュールは、流体量、あるいは目的の分離度、濃縮度によって連結して使用することができる。流体量が多い場合または目的の分離度・濃縮度が高く1つのモジュールでは処理が十分できない場合には出口から出た流体をさらにもう一つのモジュールの入口に入るように配管を接続して使用することが好ましい。また分離度、濃縮度に応じてさらに連結して目的の分離度・濃縮度とすることができる。   The separation membrane module of the present invention can be used by being connected depending on the amount of fluid or the desired degree of separation and concentration. If the amount of fluid is large or the target separation / concentration is high and processing cannot be performed sufficiently with one module, connect the piping so that the fluid from the outlet enters the inlet of another module. It is preferable. Moreover, it can be further linked according to the degree of separation and the degree of concentration to obtain the desired degree of separation and concentration.

1 分離膜モジュール
2 ハウジング
3 管状分離膜
4 エンド管
5 支持板
6A ボトムカバー
6B トップカバー
6a 取出口
7,8 バッフル
7a,8a 挿通孔
9 流入口
10 流出口
11,12 室
13 主室
14 ロッド
16 流出室
17 ジョイント管
20,20A エンドプラグ
25 押え板
26 ばね
30〜35 Oリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Separation membrane module 2 Housing 3 Tubular separation membrane 4 End pipe 5 Support plate 6A Bottom cover 6B Top cover 6a Outlet 7, 8 Baffle 7a, 8a Insertion hole 9 Outlet 10 Outlet 11, 12 Chamber 13 Main chamber 14 Rod 16 Outflow chamber 17 Joint pipe 20, 20A End plug 25 Presser plate 26 Spring 30-35 O-ring

Claims (4)

筒状のハウジングと、
該ハウジング内に該ハウジングの長手方向に配置された管状分離膜と
を有し、
被処理流体が該ハウジング内を一端側から他端側に流れ、管状分離膜を透過した流体が該管状分離膜を通って取り出される分離膜モジュールであって、
該管状分離膜の一端部にエンド管が接続され、
該エンド管は、前記ハウジングを横断するように設置された支持板に支持されており、 該管状分離膜の他端部にエンドプラグが接続されている分離膜モジュールにおいて、
該エンドプラグが管状分離膜から抜け出すことを防止するための抜出防止手段を備えたことを特徴とする分離膜モジュール。
A tubular housing;
A tubular separation membrane disposed in the housing in the longitudinal direction of the housing;
A separation membrane module in which a fluid to be treated flows from one end side to the other end side in the housing, and a fluid that has permeated the tubular separation membrane is taken out through the tubular separation membrane,
An end tube is connected to one end of the tubular separation membrane,
In the separation membrane module, the end tube is supported by a support plate installed so as to cross the housing, and an end plug is connected to the other end of the tubular separation membrane.
A separation membrane module comprising an extraction preventing means for preventing the end plug from slipping out of the tubular separation membrane.
請求項1において、前記抜出防止手段は、エンドプラグと対峙して設けられた押え板を有することを特徴とする分離膜モジュール。   2. The separation membrane module according to claim 1, wherein the extraction preventing means includes a pressing plate provided to face the end plug. 請求項2において、前記抜出防止手段は、前記押え板とエンドプラグとの間に介在され、該エンドプラグを管状分離膜に向って押圧するためのばねを有することを特徴とする分離膜モジュール。   3. The separation membrane module according to claim 2, wherein the extraction preventing means includes a spring that is interposed between the presser plate and the end plug and presses the end plug toward the tubular separation membrane. . 請求項1において、前記抜出防止手段は、前記エンドプラグとエンド管とを引き付けるばねを有することを特徴とする分離膜モジュール。   2. The separation membrane module according to claim 1, wherein the extraction preventing means includes a spring that attracts the end plug and the end pipe.
JP2016033320A 2015-02-25 2016-02-24 Separation membrane module Active JP6682905B2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015035385 2015-02-25
JP2015035385 2015-02-25
JP2015250116 2015-12-22
JP2015250116 2015-12-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017113742A true JP2017113742A (en) 2017-06-29
JP6682905B2 JP6682905B2 (en) 2020-04-15

Family

ID=59231334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016033320A Active JP6682905B2 (en) 2015-02-25 2016-02-24 Separation membrane module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6682905B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019076845A (en) * 2017-10-25 2019-05-23 三菱ケミカル株式会社 Separation membrane module
EP3815771A4 (en) * 2018-06-26 2022-03-23 Mitsubishi Chemical Corporation Separation membrane module

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55111513U (en) * 1979-02-01 1980-08-05
US4555337A (en) * 1984-10-23 1985-11-26 The Wooster Brush Company Plug and filter assembly for paint sprayer
JPH0975614A (en) * 1995-09-07 1997-03-25 Central Filter Kogyo Kk Filter apparatus
US20070119781A1 (en) * 2005-10-03 2007-05-31 Zhongping Huang Apparatus and method for enhanced hemodialysis performance
JP2009066503A (en) * 2007-09-12 2009-04-02 Hitachi Zosen Corp Separation membrane module
JP2014205097A (en) * 2013-04-11 2014-10-30 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Filter device, filtration method using the same, and manufacturing method of filtration fluid using the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55111513U (en) * 1979-02-01 1980-08-05
US4555337A (en) * 1984-10-23 1985-11-26 The Wooster Brush Company Plug and filter assembly for paint sprayer
JPH0975614A (en) * 1995-09-07 1997-03-25 Central Filter Kogyo Kk Filter apparatus
US20070119781A1 (en) * 2005-10-03 2007-05-31 Zhongping Huang Apparatus and method for enhanced hemodialysis performance
JP2009066503A (en) * 2007-09-12 2009-04-02 Hitachi Zosen Corp Separation membrane module
JP2014205097A (en) * 2013-04-11 2014-10-30 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Filter device, filtration method using the same, and manufacturing method of filtration fluid using the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019076845A (en) * 2017-10-25 2019-05-23 三菱ケミカル株式会社 Separation membrane module
JP7119334B2 (en) 2017-10-25 2022-08-17 三菱ケミカル株式会社 Separation membrane module
EP3815771A4 (en) * 2018-06-26 2022-03-23 Mitsubishi Chemical Corporation Separation membrane module
US11291955B2 (en) 2018-06-26 2022-04-05 Mitsubishi Chemical Corporation Separation membrane module
US11583807B2 (en) 2018-06-26 2023-02-21 Mitsubishi Chemical Corporation Separation membrane module

Also Published As

Publication number Publication date
JP6682905B2 (en) 2020-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016136846A1 (en) Separation membrane module and repair method for same
JP6467983B2 (en) Separation membrane module and repair method thereof
JP7201043B2 (en) Separation membrane module
JP6221889B2 (en) Multi-tube separation membrane module
JP6592914B2 (en) Separation membrane module
JP2022093693A (en) Separation membrane module
JP6467982B2 (en) Separation membrane module
JP6515581B2 (en) Separation membrane module
JP6500499B2 (en) Separation membrane module and method of operating the same
JP7459792B2 (en) Separation membrane module
JP6682905B2 (en) Separation membrane module
JP6485108B2 (en) Separation membrane module and membrane separation system
JP6221970B2 (en) Multi-tube separation membrane module
JP6252377B2 (en) Multi-tube separation membrane module
JP2023063385A (en) Separation membrane module
JP6464810B2 (en) Separation membrane module
JP6907612B2 (en) Separation Membrane Module and Membrane Separation System
WO2023162747A1 (en) Separation membrane module, separation membrane module unit, and method for operating same
JP6252376B2 (en) Assembly method for multi-tube separation membrane module
JP7375309B2 (en) Separation membrane module
JP2016153115A (en) Separation membrane module and tubular separation membrane connection structure
JP2020049410A (en) Separation film module

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20170517

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190130

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191210

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200207

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200309

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6682905

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151