(57)【要約】【課題】お互いに非相溶性で、比重が一定しない混合液を、フィルター方式の液液分離装置を用いて、バッチ処理することなく、連続して単一成分に分離する方法を提供する。【解決手段】お互いに非相溶性で、比重の異なる多成分液からなる混合液を、コアレッサー方式の液液分離装置を直列に２段以上つなぎ、連続して、２つ以上の単一成分に分離することを特徴とする多成分液の連続分離方法。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
お互いに非相溶性で、比重の異なる多成分液からなる混合液を、コアレッサー方式の液液分離装置を直列に２段以上つなぎ、連続して、２つ以上の単一成分に分離することを特徴とする多成分液の連続分離方法。
【請求項２】
前記コアレッサー方式の液液分離装置において、１段目のフィルターで軽比重成分を分離し、２段目以降で重比重成分を分離することを特徴とする請求項１記載の多成分液の連続分離方法。
【請求項３】
前記比重の異なる多成分液が、水系、シクロペンタン系及びフロン系であることを特徴とする請求項１又は２記載の多成分液の連続分離方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、お互いに非相溶性で、比重が一定しない混合液を、フィルター方式の液液分離装置を用いて、バッチ処理することなく、連続して単一成分に分離する方法を提供する。
特に、産業廃棄物処理に関連して、建築廃材や冷蔵庫などの断熱材に含まれるフロンやシクロペンタンを活性炭素吸着等で回収する場合、フロンとシクロペンタンの混合液などの分離精製に応用できる多成分液の連続分離方法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、お互いに溶け合わない２種類以上の液体をフィルターを用いて連続で分離する方法は、特開平０４−３０５２０８号報、特開昭６３−１５６５０８号報、特開昭６１−２５７２１１号報、及び特開昭６１−２５７２１２号報に開示されているが、いずれの場合も、それぞれの液体の比重又は比重差がほぼ一定している場合を想定したものである。この方式について図１、図２に示している。図１は、大量系の液（Ａ）中に微分散した軽比重の液体（Ｂ）を、フィルター方式で分離する方法である。図２は、大量系の液（Ａ）中に微分散した重比重の液体（Ｃ）を、フィルター方式で分離する方法である。しかしながら、これらの方法では次のような問題を有している。
【０００３】
大量系中に微分散した少量系の液体は、フィルター濾材の内部で粗粒化され、フィルターから脱離した後に、その比重の大小により挙動が大きく異なり、例えば、その比重が大量系の液体に比べて大きい場合は沈降し、小さい場合は浮上する。この場合、大量系の抜き出し口は、少量系の抜き出し口の流れ方向に対して逆の部分に位置しなければならない。このために、少量系の液体の比重が一定しない場合においては、少量系の回収口が装置内の上部又は下部のどちらかに決めることが出来ないという問題が生じる。そのため、連続して、比重が一定しない混合液を分離することに大きな問題を有していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来の問題を解決し、お互いに非相溶性で、比重が一定しない混合液を、コアレッサー方式の液液分離装置を用いて、バッチ処理することなく、連続して単一成分に分離する方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の通りである。
（１）お互いに非相溶性で、比重の異なる多成分液からなる混合液を、コアレッサー方式の液液分離装置を直列に２段以上つなぎ、連続して、２つ以上の単一成分に分離することを特徴とする多成分液の連続分離方法。
（２）前記コアレッサー方式の液液分離装置において、１段目のフィルターで軽比重成分を分離し、２段目以降で重比重成分を分離することを特徴とする上記（１）記載の多成分液の連続分離方法。
（３）前記比重の異なる多成分液が、水系、シクロペンタン系及びフロン系であることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の多成分液の連続分離方法。
【０００６】
本発明における、比重の異なる多成分液は、お互いに非相溶性である。例えば、水系に、産業廃棄物等から染み出てくる有機溶媒等が混合するという例が挙げられ、この場合、有機溶媒としてフロン系化合物であるフロン１１等やシクロペンタン系化合物を含んだ産業廃棄液などが例として挙げられる。
非相溶性の比重の異なる多成分液は、通常少量系の成分であり、比重が一定でなく、お互いの比重差も一定でない。
【０００７】
本発明における好ましい態様を図３で説明する。図３は、大量系の液Ａに微分散した比重の一定しない液体（軽比重の液体Ｂ及び／又は重比重の液体Ｃ）をフィルター方式により連続で分離回収する方法を示したものである。この方式では、フィルター方式の液液分離装置を直列に２段つなぎ、１段目で軽比重成分のＢを前段フィルターの上部より回収する。前段フィルターの下部からは、Ａ又は、Ａ＋Ｃが流れていき、後段フィルターでは、Ａ又はＣが分離される。つまり、１段目で軽比重成分のＢを、２段目で重比重成分のＣを回収することができる。即ち、
大量系中に軽比重の少量系が微分散している様な２成分混合の場合には、１段目のフィルターを通過した後に少量系を回収することができ、２段目のフィルターは、大量系の液が通過するのみである。
【０００８】
また、大量系中に重比重の少量系が微分散している様な２成分混合の場合には、２段目のフィルターを通過した後に少量系の重比重成分を回収することができる。
さらに、大量系中に軽比重の少量系と重比重の少量系が微分散している様な３成分混合の場合には、１段目のフィルターを通過した後に軽比重の少量系を、２段目のフィルターを通過した後に少量系の重比重成分を回収することができる。１段目のフィルターにおいては、少量系の液は粗粒化され、ある一定の大きさに成長するが、これらは大量系の液と共に２段目のフィルターに送られ、再び粗粒化された後に、回収されることもできる。この場合、１段目のフィルターで粗粒化された少量系の液を、２段目のフィルターに通過させる前に、再度、大量系の液中に微分散させることが必要な場合がある。この場合の再微分散の方法としては、送液時の配管中にオリフィスや細径の配管及び羽根車等の乱流部を設け、微分散させることが適切である。
【０００９】
本発明に用いるフィルター方式の液液分離装置は、フィルターカートリッジ式のものでコアレッサー方式が好ましい。この方式を用いると、微小に分散した遊離液を不織布フィルターを用いて補足、凝集、粗大化させることができ、ろ材内で瞬時に比重差分離して完全二層系に分離することができる。
コアレッサー方式のフィルター材質としては、ポリエステル系、ナイロン系、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの熱可塑性素材が好ましい。フィルター材の構成としては、上層と下層にポリエステルの織物として目付け５０〜１００ｇ／ｍ２　を用いると強度の点で好ましい。ろ材の中間層に不織布を用いることもでき、ろ過物質に応じて不織布の目付けを選択することができる。不織布の繊維径は、０．１〜１０μｍが好ましく、繊維の充填率は１０〜５０％であり、厚みは０．３〜２０ｍｍが好ましい。これらの材質を多層で組み合わせ、粗粒化機能を持たせたものが好ましい。
【００１０】
フィルターの形状は、円筒状にプリーツ層を形成し、表面積を大きくしたものが好ましい。
フィルターの少なくとも片面を補強されたものが強度の点で好ましい。プリーツの高さは２０〜４０ｍｍが好ましく、外径に応じてプリーツの数を設定できる。例えば、外径１４５ｍｍのプリーツにおいては、２５ｍｍのプリーツ高さで８０個のプリーツ折り曲げが好ましい。
【００１１】
【実施例】
以下に、本発明を実施例で詳説する。
産業廃棄物から出てくる有機溶媒の土壌汚染物質を想定して、水に有機溶媒成分としてフロン１１とシクロペンタンが混合した液の分離を図４に示すフロー方式で実施した。
【００１２】
実施条件は下記の通りである。
（１）原液タンクの組成は、水：有機溶媒成分＝８０：２０であり、軽比重成分の比重は０．９５であり、重比重成分の比重は１．０５である。原液タンクの容積は１０００Ｌとする。
（２）１段目液液分離フィルターの構成：
ろ材構成は、上層及び下層にポリエチレンテレフタレート織物目付け５０ｇ／ｍ２　、中間層にポリエステル不織布目付け８０ｇ／ｍ２　を２層、及びポリエステル不織布目付け１００ｇ／ｍ２　を２層の計６層の積層体を用いた。この積層体の孔径は２μｍ〜５０μｍであった。プリーツの外径は１４５ｍｍ、内径は７８ｍｍ、プリーツ高さは２６ｍｍ、プリーツ個数は８１個、ろ過面積は１．６０ｍ２　である。
（３）２段目液液分離フィルターの構成：
１段目液液分離フィルターと同一のものを用いた。
（４）混合液の処理速度は５リットル／分である。
図４に示した装置及びフローを用いて、上記条件で水とフロン１１＋シクロペンタンの混合液の分離を実施した。
【００１３】
原液タンクで混合された有機溶媒混合液は、ポンプで一定量送液され、プレフィルターを通して、大きな固形異物をろ過し、その後、同一ろ材構成を用いたコアレッサー方式の液液分離装置を直列に２段つなぎ連続的に分離する。１段目液液分離フィルターにおいて、軽比重成分（比重が０．９５）の有機成分をフィルターの上部より分離、回収することができ、その純度は９５％であった。１段目フィルターの下部からは、水と重比重成分が流れていき、２段目フィルターでは、水と重比重成分（比重が１．０５）が分離され、その純度は９３％であった。こうして、１段目フィルターで軽比重成分を、２段目フィルターで重比重成分を連続的に、高純度で回収することができた。
【００１４】
【発明の効果】
本発明では、産業廃棄物から出てくる有機溶媒の土壌汚染物質を想定して、水に有機溶媒成分としてフロン１１とシクロペンタンが混合した液から、該有機溶媒成分２液の分離処理が連続的に問題なく行われ、従来行われてきたバッチ処理による静置分離等の必要が無く、高純度での有機溶媒の回収が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】大量系の液（Ａ）中に微分散した軽比重の液体（Ｂ）を、フィルター方式により連続で分離・回収する従来技術を説明する図である。
【図２】大量系の液（Ａ）中に微分散した重比重の液体（Ｃ）を、フィルター方式により連続で分離・回収する従来技術を説明する図である。
【図３】大量系の液（Ａ）中に微分散した比重一定しない液体（Ｂ及び／又はＣ）を、フィルター方式により連続で分離・回収する本発明を説明する図である。
【図４】フロン１１及びシクロペンタンを活性炭に吸着させ、蒸気を用いて活性炭より脱着させた後の、水とフロン１１＋シクロぺンタン混合物の分離を連続で行う本発明を説明する図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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