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公開番号2024131898
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023042424
出願日2023-03-16
発明の名称水処理システム、水処理方法及びアミン溶液
出願人株式会社東芝
代理人個人,個人,個人
主分類C02F 1/00 20230101AFI20240920BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】低エネルギーで水を処理する水処理システム、水処理方法及びアミン溶液を提供する。
【解決手段】被処理水Aを第1容器Bに導入する手段11と、アミン溶液Cを前記第1容器に導入して第1混合物Dを得る手段12と、第1混合物が相分離した第2混合物Eの上澄み相Fと濃縮相Gを別々に分ける手段14と、を有する。アミン溶液は、化学式(1)又は/及び化学式(2)の3級アミン化合物を含む。R¹、R²は、直鎖アルキル鎖、R³、R⁴は、直鎖アルキル基又は分岐アルキル基である。
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【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
被処理水を第１容器に導入する手段と、
アミン溶液を前記第１容器に導入して第１混合物を得る手段と、
前記第１混合物が相分離した第２混合物の上澄み相と濃縮相を別々に分ける手段と、を有し、
前記アミン溶液は、化学式（１）又は／及び化学式（２）の３級アミン化合物を含み、
前記化学式（１）のＲ
１
は、炭素数が２から４の直鎖アルキル鎖であり、
前記化学式（２）のＲ
２
は、炭素数が２から４の直鎖アルキル鎖であり、
前記化学式（２）のＲ
３
は、炭素数が１から４の直鎖アルキル基又は炭素数が３から４の分岐アルキル基であり、
前記化学式（２）のＲ
４
は、炭素数が１から４の直鎖アルキル基又は炭素数が３から４の分岐アルキル基である水処理システム。
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54
130
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記化学式（２）のＲ
２
は、炭素数が２から４の直鎖アルキル鎖であり、
前記化学式（２）のＲ
３
とＲ
4
は、同じで、炭素数が１から４の直鎖アルキル基又は炭素数が３から４の分岐アルキル基である請求項１に記載の水処理システム。
【請求項３】
前記化学式（２）のＲ
２
は、炭素数が２又は３の直鎖アルキル鎖であり、
前記化学式（２）のＲ
３
とＲ
4
は、同じで、炭素数が１から３の直鎖アルキル基又は炭素数が３から４の分岐アルキル基である請求項１に記載の水処理システム。
【請求項４】
前記化学式（２）のＲ
２
は、炭素数が２又は３の直鎖アルキル鎖であり、
前記化学式（２）のＲ
３
とＲ
4
は、同じで、炭素数が１から３の直鎖アルキル基又は炭素数が３の分岐アルキル基である請求項１に記載の水処理システム。
【請求項５】
前記化学式（２）のＲ
２
は、炭素数が３の直鎖アルキル鎖であり、
前記化学式（２）のＲ
３
とＲ
4
は、同じで、炭素数が１から３の直鎖アルキル基である請求項１に記載の水処理システム。
【請求項６】
前記化学式（１）の３級アミン化合物は、化学式（１－１）の３級アミン化合物、化学式（１－２）の３級アミン化合物及び化学式（１－３）の３級アミン化合物のいずれか１種又は複数種である請求項１に記載の水処理システム。
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2024131898000004.jpg
67
81
【請求項７】
前記化学式（２）の３級アミン化合物は、化学式（２－１）の３級アミン化合物、化学式（２－２）の３級アミン化合物及び化学式（２－３）の３級アミン化合物のいずれか１種又は複数種である請求項１に記載の水処理システム。
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2024131898000005.jpg
92
135
【請求項８】
前記アミン溶液には、前記化学式（１）又は／及び前記化学式（２）を合わせた３級アミン化合物が８０ｗｔ％以上１００ｗｔ％以下含まれる請求項１に記載の水処理システム。
【請求項９】
前記被処理水の体積を１とすると、前記アミン溶液の体積は、４以上１００以下である請求項１に記載の水処理システム。
【請求項１０】
前記被処理水の体積を１とすると、前記アミン溶液の体積は、４以上２５以下である請求項１に記載の水処理システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水処理システム、水処理方法及びアミン溶液に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
世界的な人口増加に伴い、水の需要も大きく伸びることが予想されており、低エネルギーな脱塩技術が求められている。一般的な脱塩方法としては、加熱蒸発方式、逆浸透膜（ＲＯ膜）法など、いくつかの技術があり、近年では比較的消費エネルギーの少ないＲＯ膜法が広く実用化されている。逆浸透膜法は、浸透膜に対して浸透圧の逆方向に圧力を加えて脱塩する方法である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
Environ.Sci.Technol. 2020, 54 9124-9131
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態は、低エネルギーで水を処理する水処理システム、水処理方法及びアミン溶液を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の水処理システムは、被処理水を第１容器に導入する手段と、アミン溶液を前記第１容器に導入して第１混合物を得る手段と、第１混合物が相分離した第２混合物の上澄み相と濃縮相を別々に分ける手段と、を有する。アミン溶液は、化学式（１）又は／及び化学式（２）の３級アミン化合物を含む。化学式（１）のＲ
１
は、炭素数が２から４の直鎖アルキル鎖である。化学式（２）のＲ
２
は、炭素数が２から４の直鎖アルキル鎖である。化学式（２）のＲ
３
は、炭素数が１から４の直鎖アルキル基又は炭素数が３から４の分岐アルキル基である。化学式（２）のＲ
４
は、炭素数が１から４の直鎖アルキル基又は炭素数が３から４の分岐アルキル基である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態の水処理システムの模式図。
実施形態の水処理方法のフローチャート。
実施形態の３級アミン化合物の化学式。
実施形態の３級アミン化合物の化学式。
実施形態の水処理システムの模式図。
実施形態の水処理方法のフローチャート。
実施形態の水処理システムの模式図。
実施形態の水処理方法のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。特段の断りがなければ、ｐＨや他の測定により得られる値は大気圧、２５℃で測定した値である。
【０００８】
実施形態の水処理は、目的物の水から濃縮回収（析出を含む）及び／又は水の生成（例えば、脱塩）に関する。
【０００９】
（第１実施形態）
第１実施形態は、温度に対して疎水性、親水性が変化する３級アミン化合物を利用した濃縮により、非蒸発抽出分離に適用される水処理システム及び水処理方法に関する。図１に第１実施形態の水処理システム１００の模式図を示す。図１の水処理システム１００の模式図には、被処理水Ａを第１容器Ｂに導入する手段１１と、アミン溶液Ｃを第１容器Ｂに導入して第１混合物Ｄを得る手段１２と、温度を制御する調温手段１３と、被処理水Ａ及びアミン溶液Ｃを含む第１混合物Ｄが相分離した第２混合物Ｅの上澄み相Ｆ（液相）と濃縮相Ｇ（液相、固相又はスラリー相）を別々に分ける手段１４とを有する。第２混合物Ｅは、低温で相分離する。
【００１０】
図１の模式図において、被処理水Ａを第１容器Ｂに導入する手段１１と、アミン溶液Ｃを第１容器Ｂに導入して第２混合物Ｅを得る手段１２と、温度を制御する調温手段１３と、被処理水Ａ及びアミン溶液Ｃを含む第１混合物Ｄが相分離した第２混合物Ｅの上澄み相Ｆと濃縮相Ｇを別々に分ける手段１４は、第１容器Ｂの外部に設けられているが、これらの手段は第１容器Ｂの内部に設けられていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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