(57)【要約】  安定した温度の混合液Ｘ２を浸透気化装置４０に供給して、混合液Ｘ２を効率よく脱水できる溶剤脱水システム１、及び溶剤脱水方法を提供することを目的とする。  水溶性の炭化水素系溶剤Ｓと水との混合液Ｘ２を脱水する浸透気化装置４０と、浸透気化装置４０に混合液Ｘ２を供給する第３供給路Ｐ３と、浸透気化装置４０に供給される混合液Ｘ２を加熱する加熱手段とを備えた溶剤脱水システム１であって、混合液Ｘ２を生成する真空蒸留再生装置２０を備え、真空蒸留再生装置２０が、第２供給路Ｐ２、及び第３供給路Ｐ３を介して浸透気化装置４０に接続されたことを特徴とする。
2019102871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性の有機溶剤と水との混合液を脱水する浸透気化装置と、
該浸透気化装置に前記混合液を供給する供給路と、
前記浸透気化装置に供給される前記混合液を加熱する加熱手段とを備えた溶剤脱水システムであって、
前記混合液を生成する蒸留再生装置を備え、
該蒸留再生装置が、
前記供給路を介して前記浸透気化装置に接続された
溶剤脱水システム。
【請求項２】
前記蒸留再生装置と前記浸透気化装置との間に、
前記浸透気化装置へ供給される前記混合液を一時貯留する一時貯留槽と、
該一時貯留槽に貯留された混合液を予熱する予熱手段とを備え、
前記加熱手段が、
前記一時貯留槽から前記浸透気化装置へ供給される前記混合液を加熱するものである
請求項１に記載の溶剤脱水システム。
【請求項３】
前記浸透気化装置が、
前記混合液を脱水するための浸透気化膜モジュールを備え、
該浸透気化膜モジュールが、
多孔質セラミック支持体とミクロ多孔質セラミック分離膜との積層体で構成された
請求項１に記載の溶剤脱水システム。
【請求項４】
被洗浄物に付着した付着物を前記有機溶剤で除去する洗浄装置と、
該洗浄装置で生成された不純物、前記水、及び前記有機溶剤の混合液を、前記洗浄装置から前記蒸留再生装置へ送る液送路と、
前記浸透気化装置で脱水された前記有機溶剤を前記洗浄装置へ還流する還流路とを備えた
請求項１に記載の溶剤脱水システム。
【請求項５】
水溶性の有機溶剤と水との混合液を脱水する浸透気化装置と、該浸透気化装置に前記混合液を供給する供給路と、前記浸透気化装置に供給される前記混合液を加熱する加熱手段とを備えたシステムを用いた溶剤脱水方法であって、
蒸留再生装置が前記混合液を生成する工程と、
前記混合液を加熱手段で加熱する工程と、
前記混合液を、前記供給路を介して前記蒸留再生装置から前記浸透気化装置へ供給する工程と、
前記混合液を前記浸透気化装置で脱水する工程とを備えた
溶剤脱水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、有機ＥＬ用のメタルマスクの洗浄に用いられた有機溶剤と水との混合液を、有機溶剤と水とに分離するような溶剤脱水システム、及び溶剤脱水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、有機ＥＬ用の有機材料が付着したメタルマスク等の被洗浄物を洗浄する場合、洗浄装置に貯留された水溶性の有機溶剤、例えば炭化水素系溶剤（ＨＣ）などに複数回、被洗浄物を浸漬して洗浄処理している。【０００３】
このような水溶性の有機溶剤は、水分を吸収し易いため、例えば、被洗浄物の出し入れに伴う空気との接触によって水の含有量が徐々に増加して、洗浄液としての性能が低下するおそれがあった。  
そこで、水溶性の有機溶剤が吸収した水を除去する様々な溶剤脱水技術が提案されている。【０００４】
例えば、特許文献１には、水と有機溶剤との混合液から気体成分を除去する脱気装置２１と、脱気された混合液からイオン性不純物を除去するイオン交換装置１１と、イオン性不純物が除去された混合液を加熱する熱交換器１２と、混合液を有機溶剤と水とに分離する浸透気化装置１３とを備えた有機溶剤精製システムが記載されている。これにより、特許文献１は、省エネルギー性能に優れるとともに、酸化劣化を抑制して混合液から有機溶剤を分離できるとされている。【０００５】
ところで、上述したような浸透気化装置において、有機溶剤と水とを効率よく分離するためには、浸透気化に適した温度に加熱された混合液が供給されることが望ましい。  
しかしながら、特許文献１では、蒸気を用いた熱交換器１２によって混合液を加熱しているため、混合液の温度や流速、及び蒸気の温度によっては、浸透気化装置に供給される混合液の温度が安定しないという問題があった。このため、特許文献１では、有機溶剤と水とを効率よく分離できないおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−０３０２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑み、安定した温度の混合液を浸透気化装置に供給して、混合液を効率よく脱水できる溶剤脱水システム、及び溶剤脱水方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、水溶性の有機溶剤と水との混合液を脱水する浸透気化装置と、該浸透気化装置に前記混合液を供給する供給路と、前記浸透気化装置に供給される前記混合液を加熱する加熱手段とを備えた溶剤脱水システムであって、前記混合液を生成する蒸留再生装置を備え、該蒸留再生装置が、前記供給路を介して前記浸透気化装置に接続されたことを特徴とする。【０００９】
またこの発明は、水溶性の有機溶剤と水との混合液を脱水する浸透気化装置と、該浸透気化装置に前記混合液を供給する供給路と、前記浸透気化装置に供給される前記混合液を加熱する加熱手段とを備えたシステムを用いた溶剤脱水方法であって、蒸留再生装置が前記混合液を生成する工程と、前記混合液を加熱手段で加熱する工程と、前記混合液を、前記供給路を介して前記蒸留再生装置から前記浸透気化装置へ供給する工程と、前記混合液を前記浸透気化装置で脱水する工程とを備えたことを特徴とする。【００１０】
上記有機溶剤は、例えば、水溶性の炭化水素系溶剤（ＨＣ）などであって、具体的には、吸湿性を有するＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）などとする。  
この発明により、溶剤脱水システム、及び溶剤脱水方法は、安定した温度の混合液を浸透気化装置に供給して、混合液を効率よく脱水することができる。  
具体的には、蒸留再生装置は、不純物を含有する混合液を気化蒸発させたのち、冷却することで、不純物が除去された混合液を生成している。【００１１】
このため、蒸留再生装置は、比較的高温で、かつ安定した温度の混合液を容易に排出することができる。これにより、溶剤脱水システム、及び溶剤脱水方法は、比較的温度の高い混合液を浸透気化装置に容易に、かつ安定的に供給することができる。【００１２】
さらに、例えば、蒸留再生装置が、常温よりも高く、かつ浸透気化に適した温度よりも低い温度の混合液を排出した場合であっても、混合液を加熱手段で加熱することで、溶剤脱水システム、及び溶剤脱水方法は、少ない熱エネルギーで、早期に所望される温度まで混合液を加熱することができる。【００１３】
あるいは、蒸留再生装置が、浸透気化に適した温度の混合液を直接的に浸透気化装置に供給することで、溶剤脱水システム、及び溶剤脱水方法は、浸透気化装置に供給される混合液を加熱する加熱手段として、蒸留再生装置を用いることができる。【００１４】
この場合、溶剤脱水システム、及び溶剤脱水方法は、例えば、蒸気を用いた熱交換器、及び熱交換器に蒸気を供給する装置を不要にできるため、簡素な構成で混合液を効率よく脱水することができる。  
従って、溶剤脱水システム、及び溶剤脱水方法は、安定した温度の混合液を浸透気化装置に供給して、混合液を効率よく脱水することができる。【００１５】
この発明の態様として、前記蒸留再生装置と前記浸透気化装置との間に、前記浸透気化装置へ供給される前記混合液を一時貯留する一時貯留槽と、該一時貯留槽に貯留された混合液を予熱する予熱手段とを備え、前記加熱手段が、前記一時貯留槽から前記浸透気化装置へ供給される前記混合液を加熱する構成としたものである。【００１６】
この発明により、溶剤脱水システムは、例えば、蒸留再生装置の蒸留温度よりも引火点が低い有機溶剤の場合であっても、浸透気化装置に対して、安定した温度の混合液を安全に供給することができる。  
具体的には、蒸留温度よりも引火点が低い有機溶剤の場合、蒸留再生装置から高温の混合液が排出されると、引火の危険性が高くなる。【００１７】
このような場合、蒸留再生装置は、有機溶剤の引火点よりも低い温度、例えば常温まで混合液を冷却して排出するよう構成されている。このため、加熱手段で混合液を加熱するだけでは、安定した温度の混合液を浸透気化装置に供給できないおそれがあった。【００１８】
そこで、浸透気化装置に供給される混合液を一時貯留する一時貯留槽と、貯留された混合液を予熱する予熱手段とを備えたことにより、溶剤脱水システムは、例えば常温の混合液を、浸透気化装置に供給される前に所定温度に予熱することができる。このため、溶剤脱水システムは、蒸留再生装置から直接的に浸透気化装置に混合液を供給する場合に比べて、混合液をより安全に浸透気化装置に供給することができる。【００１９】
さらに、予熱された混合液を加熱手段で加熱することで、溶剤脱水システムは、少ない熱エネルギーで、早期に所望される温度まで混合液を加熱することができる。このため、溶剤脱水システムは、より安定した温度の混合液を浸透気化装置に供給することができる。  
従って、溶剤脱水システムは、例えば、蒸留再生装置の蒸留温度よりも引火点が低い有機溶剤の場合であっても、浸透気化装置に対して、安定した温度の混合液を安全に供給することができる。【００２０】
またこの発明の態様として、前記浸透気化装置が、前記混合液を脱水するための浸透気化膜モジュールを備え、該浸透気化膜モジュールが、多孔質セラミック支持体とミクロ多孔質セラミック分離膜との積層体で構成されたものである。  
上記ミクロ多孔質セラミック分離膜とは、ゼオライト分離膜、シリカ分離膜、炭素分離膜などのことをいう。  
この発明により、溶剤脱水システムは、安定した温度の混合液と、浸透気化膜モジュールとによって、有機溶剤と水とを効率よく、かつより安定して分離させることができる。【００２１】
またこの発明の態様として、被洗浄物に付着した付着物を前記有機溶剤で除去する洗浄装置と、該洗浄装置で生成された不純物、前記水、及び前記有機溶剤の混合液を、前記洗浄装置から前記蒸留再生装置へ送る液送路と、前記浸透気化装置で脱水された前記有機溶剤を前記洗浄装置へ還流する還流路とを備えたものである。  
この発明により、溶剤脱水システムは、浸透気化装置によって脱水された有機溶剤を、被洗浄物の洗浄に繰返し利用することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、安定した温度の混合液を浸透気化装置に供給して、混合液を効率よく脱水できる溶剤脱水システム、及び溶剤脱水方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】溶剤脱水システムの構成を示す構成図。
【図２】浸透気化装置における装置本体部の構成を示す構成図。
【図３】別の実施形態における溶剤脱水システムの構成を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。  
まず、本実施形態における溶剤脱水システム１について、図１及び図２を用いて説明する。  
なお、図１は溶剤脱水システム１の構成図を示し、図２は浸透気化装置４０における装置本体部４１の構成図を示している。
【００２５】
溶剤脱水システム１は、図１に示すように、水溶性の有機溶剤である炭化水素系溶剤（ＨＣ）Ｓで被洗浄物を洗浄する洗浄装置１０と、炭化水素系溶剤と水と不純物との混合液Ｘ１から不純物を除去する真空蒸留再生装置２０と、不純物を除去した混合液Ｘ２を所定温度で予熱する予熱槽３０と、予熱された混合液Ｘ２を脱水する浸透気化装置４０とで構成されている。
【００２６】
さらに、溶剤脱水システム１は、洗浄装置１０から真空蒸留再生装置２０に混合液Ｘ１を供給する第１供給路Ｐ１と、真空蒸留再生装置２０から予熱槽３０に混合液Ｘ２を供給する第２供給路Ｐ２と、予熱槽３０から浸透気化装置４０に混合液Ｘ２を供給する第３供給路Ｐ３と、浸透気化装置４０から洗浄装置１０に炭化水素系溶剤Ｓを供給する第４供給路Ｐ４とを備えている。
【００２７】
洗浄装置１０は、図１に示すように、例えば、有機ＥＬの蒸着工程で用いたメタルマスクＭを、水溶性の炭化水素系溶剤Ｓで複数回に分けて洗浄して、有機材料などの不純物を除去する装置である。なお、水溶性の炭化水素系溶剤Ｓとしては、吸湿性を有するＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）である。  
具体的には、洗浄装置１０は、第１洗浄部１１、第２洗浄部１２、及び第３洗浄部１３の３つの洗浄部と、第２洗浄部１２及び第３洗浄部１３を接続する第１液送路１４と、第１洗浄部１１及び第２洗浄部１２を接続する第２液送路１５とで構成されている。なお、詳細な図示を省略するが、洗浄装置１０は、第１洗浄部１１、第２洗浄部１２、第３洗浄部１３の順に、メタルマスクＭを搬送及び洗浄するよう構成されている。
【００２８】
第１洗浄部１１は、炭化水素系溶剤Ｓが貯留された第１洗浄槽１１１と、第１洗浄槽１１１に隣接して設けた第１貯留槽１１２とで構成されている。  
第１洗浄槽１１１は、未使用、または比較的不純物や水分が少ない炭化水素系溶剤Ｓを貯留している。
【００２９】
さらに、第１洗浄槽１１１の底部には、炭化水素系溶剤Ｓに超音波振動を誘起させるための超音波振動子１１３が配置されている。なお、第１洗浄槽１１１には、適宜のタイミングで、図示を省略した補充槽から未使用の炭化水素系溶剤が補充されるものとする。
【００３０】
第１貯留槽１１２は、第１洗浄槽１１１からオーバーフローした混合液を貯留するよう構成されている。なお、この混合液は、メタルマスクＭから分離した有機材料などの不純物と、空気中から吸収した水分と、炭化水素系溶剤Ｓとの混合液である。
【００３１】
第２洗浄部１２は、炭化水素系溶剤Ｓが貯留された第２洗浄槽１２１と、第２洗浄槽１２１に隣接して設けた第２貯留槽１２２と、第２洗浄槽１２１の底部に設けた超音波振動子１２３とで構成されている。なお、第２洗浄槽１２１、第２貯留槽１２２、及び超音波振動子１２３は、第１洗浄部１１と同様の構成のため、その詳細な説明を省略する。
【００３２】
第３洗浄部１３は、炭化水素系溶剤Ｓが貯留された第３洗浄槽１３１と、第３洗浄槽１３１に隣接して設けた第３貯留槽１３２と、第３洗浄槽１３１の底部に設けた超音波振動子１３３とで構成されている。なお、第３洗浄槽１３１、第３貯留槽１３２、及び超音波振動子１３３は、第１洗浄部１１と同様の構成のため、その詳細な説明を省略する。
【００３３】
第１液送路１４は、図１に示すように、第３貯留槽１３２の液面近傍から第２貯留槽１２２の底部に混合液を送る流路として構成されている。  
第２液送路１５は、図１に示すように、第２貯留槽１２２の液面近傍から第１貯留槽１１２の底部に混合液を送る流路として構成されている。
【００３４】
このため、第１洗浄部１１の第１貯留槽１１２には、第１洗浄槽１１１からオーバーフローした混合液と、第２洗浄部１２の第２貯留槽１２２、及び第３洗浄部１３の第３貯留槽１３２から送られた混合液との混合液Ｘ１が貯留されている。  
上述した構成の洗浄装置１０は、図１に示すように、第１洗浄部１１の第１貯留槽１１２における液面近傍に接続された第１供給路Ｐ１を介して、真空蒸留再生装置２０に接続されている。
【００３５】
また、真空蒸留再生装置２０は、図１に示すように、略密閉された内部空間を有する蒸発槽２１と、略密閉された内部空間を有する凝縮槽２２と、蒸発槽２１の上部及び凝縮槽２２の上部を連結する連通路２３とで構成されている。
【００３６】
蒸発槽２１には、底部に接続された第１供給路Ｐ１を介して、洗浄装置１０から供給された混合液Ｘ１が貯留されている。  
さらに、蒸発槽２１は、貯留された混合液Ｘ１を加熱する加熱ヒータ２４を、底部近傍に備えている。この加熱ヒータ２４は、炭化水素系溶剤Ｓ及び水が蒸発気化する温度で、混合液Ｘ１を加熱するよう制御されている。
【００３７】
凝縮槽２２には、蒸発槽２１で蒸発気化した炭化水素系溶剤Ｓ及び水の気体が上部に充填され、下部に炭化水素系溶剤Ｓと水との混合液Ｘ２が貯留されている。  
さらに、凝縮槽２２の上部には、蒸発槽２１の上部空間を冷却するための冷却器２５を備えている。この冷却器２５は、蒸発気化した炭化水素系溶剤Ｓ及び水の気体を液化させる温度で、凝縮槽２２の上部空間を冷却するよう制御されている。  
連通路２３は、蒸発槽２１で蒸発気化した炭化水素系溶剤Ｓ及び水の気体を、凝縮槽２２に導入する流路として構成されている。
【００３８】
上述した構成の真空蒸留再生装置２０は、凝縮槽２２の底部に接続された第２供給路Ｐ２を介して、予熱槽３０に接続されている。なお、第２供給路Ｐ２には、炭化水素系溶剤Ｓの引火点よりも低い温度に冷却された混合液Ｘ２が流下しているものとする。
【００３９】
また、予熱槽３０は、図１に示すように、第２供給路Ｐ２を介して、真空蒸留再生装置２０の凝縮槽２２から供給された混合液Ｘ２を、一時貯留する貯留槽として機能する。さらに、予熱槽３０は、貯留した混合液Ｘ２を所定温度で予熱する予熱ヒータ３１を備えている。
【００４０】
この予熱ヒータ３１は、常温以上、炭化水素系溶剤Ｓが蒸発気化しない温度以下の温度で、混合液Ｘ２を予熱するように制御されている。  
なお、混合液Ｘ２の温度としては、５０℃以上８０℃以下の温度、より好ましくは、７０℃以上８０℃以下が望ましい。これは、後述する加熱装置６０による加熱時間の短縮と、浸透気化装置４０における浸透気化を促進させるためである。
【００４１】
上述した構成の予熱槽３０は、底部に接続された第３供給路Ｐ３を介して、浸透気化装置４０に接続されている。  
この第３供給路Ｐ３には、図１に示すように、予熱槽３０から浸透気化装置４０へ混合液Ｘ２を圧送する圧送ポンプ５０と、第３供給路Ｐ３を流下する混合液Ｘ２を加熱する加熱装置６０とが、上流からこの順番で設けられている。
【００４２】
加熱装置６０は、例えば、第３供給路Ｐ３の外周面を覆うヒータなどで構成されている。この加熱装置６０は、浸透気化装置４０へ向けて流下する混合液Ｘ２を、浸透気化に適した温度、例えば１２０℃程度に加熱するよう制御されている。
【００４３】
また、浸透気化装置４０は、加熱された混合液Ｘ２を、後述する分離膜モジュール４１２をとおして蒸発気化させて、炭化水素系溶剤Ｓと水とに分離する装置である。  
この浸透気化装置４０は、図１に示すように、加熱された混合液Ｘ２が流下する装置本体部４１と、一端が装置本体部４１に接続され、他端が外部に開放された排水路４２と、排水路４２を介して装置本体部４１に接続された真空ポンプ４３と、排水路４２の内部を冷却する第１冷却装置４４と、一端が装置本体部４１に接続され、他端が第４供給路Ｐ４に接続された溶剤排出路４５と、溶剤排出路４５の内部を冷却する第２冷却装置４６とで構成されている。
【００４４】
装置本体部４１は、図２に示すように、略円筒状のハウジング４１１と、ハウジング４１１の内部に収容保持された分離膜モジュール４１２とで構成されている。  
ハウジング４１１は、第３供給路Ｐ３に接続される略円筒状の上流側接続部４１１ａと、分離膜モジュール４１２を収容保持する略円筒状の本体部４１１ｂと、溶剤排出路４５に接続される略円筒状の下流側接続部４１１ｃとを、同軸上に配置した形状に形成されている。
【００４５】
上流側接続部４１１ａ、及び下流側接続部４１１ｃは、略同じ内外径を有する略円筒形状に形成されている。  
本体部４１１ｂは、上流側接続部４１１ａ、及び下流側接続部４１１ｃの内外径よりも大きい内外径を有する略円筒形状に形成されている。さらに、本体部４１１ｂの外周面には、排水路４２に接続される側面接続部４１１ｄが形成されている。
【００４６】
分離膜モジュール４１２は、混合液Ｘ２を炭化水素系溶剤Ｓと水とに分離する分離膜として機能する。より詳しくは、分離膜モジュール４１２は、図２に示すように、軸方向における本体部４１１ｂの長さと略同じ軸方向の長さを有するとともに、本体部４１１ｂの内径よりも小さい外形を有する略円筒状に形成されている。
【００４７】
この分離膜モジュール４１２は、略円筒状の多孔質セラミック支持体４１２ａと、多孔質セラミック支持体４１２ａの外周面を覆うゼオライト分離膜４１２ｂとで一体的に形成されている。そして、分離膜モジュール４１２は、ハウジング４１１の内部において、本体部４１１ｂと略同軸上に配置されている。
【００４８】
上述した構成の装置本体部４１は、上流側接続部４１１ａの内部空間と、分離膜モジュール４１２の内径空間と、下流側接続部４１１ｃの内部空間とで、加熱された混合液Ｘ２、及び炭化水素系溶剤Ｓが流下する混合液流路Ｌ１を構成している。
【００４９】
さらに、装置本体部４１は、ハウジング４１１の内周面と、分離膜モジュール４１２の外周面との間とで、後述する透過蒸気Ｗが流動する蒸気流路Ｌ２を構成している。なお、蒸気流路Ｌ２は、排水路４２を介して接続された真空ポンプ４３によって、略真空状態に維持される。
【００５０】
第１冷却装置４４は、熱交換器などで構成され、装置本体部４１から排出された透過蒸気Ｗを液化させる温度に制御されている。  
第２冷却装置４６は、熱交換器などで構成され、装置本体部４１から排出された炭化水素系溶剤Ｓを冷却する機能を有している。
【００５１】
上述した構成の浸透気化装置４０は、図１に示すように、溶剤排出路４５に接続された第４供給路Ｐ４を介して、洗浄装置１０の第３洗浄槽１３１の上部に接続されている。この第４供給路Ｐ４には、浸透気化装置４０から洗浄装置１０へ炭化水素系溶剤Ｓを圧送する圧送ポンプ７０が設けられている。
【００５２】
次に、上述した溶剤脱水システム１において、不純物と水と炭化水素系溶剤との混合液から、不純物及び水を除去する溶剤脱水方法について説明する。  
本実施形態における溶剤脱水方法は、洗浄装置１０から第１供給路Ｐ１を介して真空蒸留再生装置２０に供給された混合液Ｘ１を蒸留再生する蒸留再生工程と、蒸留再生した混合液Ｘ２を加熱する加熱工程と、加熱された混合液Ｘ２を炭化水素系溶剤Ｓと水とに分離する分離工程と、分離した炭化水素系溶剤Ｓを洗浄装置１０に還流する工程とからなる。
【００５３】
洗浄装置１０から第１供給路Ｐ１を介して、真空蒸留再生装置２０に供給された混合液Ｘ１が、真空蒸留再生装置２０の蒸発槽２１に貯留されると、蒸留再生工程として、真空蒸留再生装置２０は、蒸発槽２１の混合液Ｘ１を、加熱ヒータ２４で加熱して、炭化水素系溶剤Ｓ及び水を蒸発気化させる。
【００５４】
さらに、真空蒸留再生装置２０は、連通路２３を介して凝縮槽２２に導入された炭化水素系溶剤Ｓの気体及び水の気体を、冷却器２５によって冷却して、炭化水素系溶剤Ｓと水との混合液Ｘ２に相変化させる。このようにして、真空蒸留再生装置２０は、混合液Ｘ１から不純物を除去した混合液Ｘ２を生成して、予熱槽３０へ供給する。この際、真空蒸留再生装置２０は、炭化水素系溶剤Ｓの引火点よりも低い温度に冷却した混合液Ｘ２を、予熱槽３０へ供給する。
【００５５】
次に、加熱工程として、予熱槽３０は、予熱ヒータ３１で混合液Ｘ２を予熱して、例えば、７０℃以上８０℃以下の温度に加熱する。そして、予熱槽３０は、予熱ヒータ３１によって加熱した混合液Ｘ２を、第３供給路Ｐ３を介して、浸透気化装置４０へ供給する。この際、加熱装置６０は、第３供給路Ｐ３を流下する混合液Ｘ２を、例えば１２０℃程度に加熱する。
【００５６】
その後、分離工程として、浸透気化装置４０は、第３供給路Ｐ３を介して、混合液流路Ｌ１に供給された混合液Ｘ２を、分離膜モジュール４１２を通して、炭化水素系溶剤Ｓと水とに分離する。  
具体的には、浸透気化装置４０は、蒸気流路Ｌ２が略真空状態のため、分離膜モジュール４１２を介して、混合液Ｘ２中の水を蒸発気化させる。
【００５７】
この際、分離膜モジュール４１２は、図２に示すように、炭化水素系溶剤Ｓを透過させず、水の気体である透過蒸気Ｗのみを蒸気流路Ｌ２へ透過させる。透過蒸気Ｗは、真空ポンプ４３によって、側面接続部４１１ｄから排水路４２へ導出される。そして、浸透気化装置４０は、排水路４２を流下する透過蒸気Ｗを、第１冷却装置４４で冷却して、水の液体に相変化させて外部に排出する。
【００５８】
一方、分離膜モジュール４１２を透過できない炭化水素系溶剤Ｓは、下流側接続部４１１ｃから溶剤排出路４５に排出される。この際、浸透気化装置４０は、溶剤排出路４５を流下する炭化水素系溶剤Ｓを第２冷却装置４６で冷却して、第４供給路Ｐ４に排出する。その後、不純物、及び水が除去された炭化水素系溶剤Ｓは、第４供給路Ｐ４を介して、第３洗浄部１３の第３洗浄槽１３１に還流される。
【００５９】
以上のようにして炭化水素系溶剤を脱水する溶剤脱水システム１、及び溶剤脱水方法は、安定した温度の混合液Ｘ２を浸透気化装置４０に供給して、混合液Ｘ２を効率よく脱水することができる。  
具体的には、真空蒸留再生装置２０は、不純物を含有する混合液Ｘ１を気化蒸発させたのち、冷却することで、不純物が除去された混合液Ｘ２を生成している。
【００６０】
このため、真空蒸留再生装置２０は、比較的高温で、かつ安定した温度の混合液Ｘ２を容易に排出することができる。これにより、溶剤脱水システム１、及び溶剤脱水方法は、比較的温度の高い混合液Ｘ２を浸透気化装置４０に容易に、かつ安定的に供給することができる。
【００６１】
さらに、混合液Ｘ２を加熱装置６０で加熱することで、溶剤脱水システム１、及び溶剤脱水方法は、少ない熱エネルギーで、早期に所望される温度まで混合液Ｘ２を加熱することができる。  
従って、溶剤脱水システム１、及び溶剤脱水方法は、安定した温度の混合液Ｘ２を浸透気化装置４０に供給して、混合液Ｘ２を効率よく脱水することができる。
【００６２】
また、浸透気化装置４０へ供給される混合液Ｘ２を一時貯留する予熱槽３０と、貯留された混合液Ｘ２を予熱する予熱ヒータ３１とを備え、予熱槽３０から浸透気化装置４０へ供給される混合液Ｘ２を加熱することにより、溶剤脱水システム１は、真空蒸留再生装置２０の蒸留温度よりも引火点が低い炭化水素系溶剤Ｓの場合であっても、浸透気化装置４０に対して、安定した温度の混合液Ｘ２を安全に供給することができる。
【００６３】
具体的には、蒸留温度よりも引火点が低い炭化水素系溶剤Ｓの場合、真空蒸留再生装置２０から高温の混合液Ｘ２が排出されると、引火の危険性が高くなる。このような場合、真空蒸留再生装置２０は、炭化水素系溶剤Ｓの引火点よりも低い温度まで混合液Ｘ２を冷却して排出するよう構成されている。このため、加熱手段で混合液Ｘ２を加熱するだけでは、安定した温度の混合液Ｘ２を浸透気化装置４０に供給できないおそれがあった。
【００６４】
そこで、浸透気化装置４０に供給される混合液Ｘ２を一時貯留する予熱槽３０と、貯留された混合液Ｘ２を予熱する予熱ヒータ３１とを備えたことにより、溶剤脱水システム１は、炭化水素系溶剤Ｓの引火点よりも低い温度まで冷却された混合液Ｘ２を、浸透気化装置４０に供給される前に所定温度に予熱することができる。このため、溶剤脱水システム１は、真空蒸留再生装置２０から直接的に浸透気化装置４０に混合液Ｘ２を供給する場合に比べて、混合液Ｘ２をより安全に浸透気化装置４０に供給することができる。
【００６５】
さらに、予熱された混合液Ｘ２を加熱装置６０で加熱することで、溶剤脱水システム１は、少ない熱エネルギーで、早期に所望される温度まで混合液Ｘ２を加熱することができる。このため、溶剤脱水システム１は、より安定した温度の混合液Ｘ２を浸透気化装置４０に供給することができる。  
従って、溶剤脱水システム１は、蒸留温度よりも引火点が低い炭化水素系溶剤Ｓの場合であっても、浸透気化装置４０に対して、安定した温度の混合液Ｘ２を安全に供給することができる。
【００６６】
また、浸透気化装置４０が、混合液Ｘ２を脱水するための分離膜モジュール４１２を備え、分離膜モジュール４１２が、混合液Ｘ２が供給される側に配置された多孔質セラミック支持体４１２ａと、水が透過する側に配置されたゼオライト分離膜４１２ｂとの積層体で構成されたことにより、溶剤脱水システム１は、安定した温度の混合液Ｘ２と、分離膜モジュール４１２とによって、炭化水素系溶剤Ｓと水とを効率よく、かつより安定して分離させることができる。
【００６７】
また、メタルマスクＭに付着した付着物を炭化水素系溶剤Ｓで除去する洗浄装置１０と、洗浄装置１０で生成された混合液Ｘ１を洗浄装置１０から真空蒸留再生装置２０へ送る第１供給路Ｐ１と、浸透気化装置４０で脱水された炭化水素系溶剤Ｓを洗浄装置１０へ還流する第４供給路Ｐ４とを備えたことにより、溶剤脱水システム１は、浸透気化装置４０によって脱水された炭化水素系溶剤Ｓを、メタルマスクＭの洗浄に繰返し利用することができる。
【００６８】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の水溶性の有機溶剤は、実施形態の炭化水素系溶剤Ｓに対応し、
以下同様に、
有機溶剤と水との混合液は、混合液Ｘ２に対応し、
供給路は、第２供給路Ｐ２、及び第３供給路Ｐ３に対応し、
加熱手段は、加熱装置６０に対応し、
一時貯留槽は、予熱槽３０に対応し、
予熱手段は、予熱ヒータ３１に対応し、
浸透気化膜モジュールは、分離膜モジュール４１２に対応し、
被洗浄物は、メタルマスクＭに対応し、
不純物及び水を含有する有機溶剤は、混合液Ｘ１に対応し、
液送路は、第１供給路Ｐ１に対応し、
還流路は、第４供給路Ｐ４に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【００６９】
例えば、上述した実施形態において、水溶性の有機溶剤として炭化水素系溶剤Ｓを用いて説明したが、これに限定せず、水溶性であれば、適宜の有機溶剤としてもよい。  
また、被洗浄物として、有機ＥＬの蒸着工程で用いたメタルマスクＭを用いて説明したが、これに限定せず、水溶性の炭化水素系溶剤を用いて洗浄される被洗浄物であれば、適宜の被洗浄物であってもよい。
【００７０】
また、第１洗浄部１１、第２洗浄部１２、及び第３洗浄部１３の３つの洗浄部で、洗浄装置１０を構成したが、これに限定せず、１つ以上の洗浄部で構成された洗浄装置１０であれば、適宜の構成としてもよい。例えば、８つの洗浄部で構成された洗浄装置としてもよい。
【００７１】
また、洗浄装置１０に加えて、洗浄装置１０で洗浄された被洗浄物を濯ぐ濯ぎ装置を備えた溶剤脱水システムとしてもよい。この場合、被洗浄物を濯ぐ炭化水素系溶剤は、非塩素系炭化水素系溶剤（ＨＦＥ）などとする。  
また、多孔質セラミック支持体４１２ａとゼオライト分離膜４１２ｂとで構成された分離膜モジュール４１２としたが、これに限定せず、浸透気化によって、混合液Ｘ２を炭化水素系溶剤Ｓと水とに分離可能であれば、適宜の構成の分離膜モジュールとしてもよい。
【００７２】
例えば、多孔質セラミック支持体４１２ａの外周面が、ゼオライト分離膜４１２ｂ、シリカ分離膜、あるいは炭素分離膜などのミクロ多孔質セラミック分離膜で被覆された分離膜モジュール４１２としてもよい。
さらに、多孔質セラミック支持体４１２ａの外周面がゼオライト分離膜４１２ｂで被覆された分離膜モジュール４１２としたが、これに限定せず、多孔質セラミック支持体の内周面がゼオライト分離膜などのミクロ多孔質セラミック分離膜で被覆された分離膜モジュールとしてもよい。
【００７３】
また、予熱槽３０を備えた溶剤脱水システム１としたが、これに限定せず、例えば、別の実施形態における溶剤脱水システム１の構成図を示す図３のように、予熱槽３０を不要にして、真空蒸留再生装置２０と浸透気化装置４０とを、第２供給路Ｐ２、及び加熱装置６０を介して接続した構成としてもよい。  
あるいは、図３の溶剤脱水システム１からさらに加熱装置６０を不要にした構成としてもよい。この場合、真空蒸留再生装置２０が、浸透気化に適した温度の混合液Ｘ２を、第２供給路Ｐ２を介して、浸透気化装置４０に供給するようにしてもよい。
【００７４】
これにより、溶剤脱水システム１、及び溶剤脱水方法は、浸透気化装置４０に供給される混合液Ｘ２を加熱する加熱手段として、真空蒸留再生装置２０を用いることができる。このため、溶剤脱水システム１、及び溶剤脱水方法は、加熱装置６０を不要にできるため、簡素な構成で混合液Ｘ２を効率よく脱水することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１…溶剤脱水システム
１０…洗浄装置
２０…真空蒸留再生装置
３０…予熱槽
３１…予熱ヒータ
４０…浸透気化装置
６０…加熱装置
４１２…分離膜モジュール
４１２ａ…多孔質セラミック支持体
４１２ｂ…ゼオライト分離膜
Ｍ…メタルマスク
Ｐ１…第１供給路
Ｐ２…第２供給路
Ｐ３…第３供給路
Ｐ４…第４供給路
Ｓ…炭化水素系溶剤
Ｘ１…混合液
Ｘ２…混合液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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