CN112739449B - 对于制造酸性气体分离膜有用的组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种组合物，其包含以下的成分(A)～(C)：(A)碱金属化合物、(B)具有酸性解离性基团的聚合物、以及(C)具有酸性解离性基团及氨基的化合物，由式(I)：“β＝{成分(A)所具有的碱金属的量(mol)－成分(B)所具有的酸性解离性基团的量(mol)}/成分(C)所具有的酸性解离性基团的量(mol)”算出的β大于0.0且小于1.0。
Description
技术领域
本发明涉及一种对于制造酸性气体分离膜有用的组合物。
背景技术
作为从由制造氢、尿素等的大规模设备合成的合成气体、天然气、废气等中分离酸性气体(例如二氧化碳)的处理，近年来，酸性气体膜分离处理由于能够实现节能化而受到关注。为了该酸性气体膜分离处理，研究过各种各样的酸性气体分离膜。
例如，专利文献1中，记载有包含碱金属系二氧化碳载体及胺系二氧化碳载体的由树脂组合物和多孔膜构成的二氧化碳分离膜。另外，专利文献2中，记载有包含甘氨酸及脱质子化剂的由凝胶层(水凝胶膜)和多孔膜构成的CO2促进输送膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015－36129号公报
专利文献2：日本特开2013－49048号公报
发明内容
发明所要解决的问题
为了使用酸性气体分离膜高效地分离酸性气体，有效的做法是，增大供给酸性气体的酸性气体分离膜的表面侧(供给侧)与透过后的酸性气体流出的酸性气体分离膜的表面侧(透过侧)之间的酸性气体的分压差。
为了增大供给侧与透过侧之间的酸性气体的分压差，本发明人等研究了用非活性气体吹扫透过侧、或将透过侧减压的做法。该研究的结果是，本发明人等发现，若进行透过侧的利用非活性气体的吹扫及减压，则以往的酸性气体分离膜中，酸性气体/非酸性气体的分离系数降低。对此可以推测是因为，透过侧的湿度因非活性气体的吹扫及减压而降低。但是，本发明并不限定于此种推测。
本发明是鉴于如上所述的情况而完成的，其目的在于，提供一种能够制造酸性气体分离膜的组合物，所述酸性气体分离膜即使进行透过侧的利用非活性气体的吹扫及减压，也能够实现高的酸性气体/非酸性气体的分离系数。
用于解决问题的手段
能够达成上述目的的本发明如下所示。
[1]一种组合物，其包含以下的成分(A)～(C)：
(A)碱金属化合物、
(B)具有酸性解离性基团的聚合物、以及
(C)具有酸性解离性基团及氨基的化合物，
由下述式(I)算出的β大于0.0且小于1.0：
β＝{成分(A)所具有的碱金属的量(mol)－成分(B)所具有的酸性解离性基团的量(mol)}/成分(C)所具有的酸性解离性基团的量(mol)(I)
[2]根据所述[1]中记载的组合物，其中，β优选为0.05以上，更优选为0.10以上，进一步优选为0.15以上，特别优选为0.20以上。
[3]根据所述[1]或[2]中记载的组合物，其中，β优选为0.90以下，更优选为0.80以下，进一步优选为0.70以下，特别优选为0.60以下，最优选为0.50以下。
[4]根据所述[1]～[3]中任一项记载的组合物，其中，成分(A)优选为选自碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐及碱金属氢氧化物中的至少一种，更优选为碱金属氢氧化物，进一步优选为选自氢氧化钾、氢氧化铷及氢氧化铯中的至少一种，特别优选为氢氧化铯。
[5]根据所述[1]～[4]中任一项记载的组合物，其中，成分(A)的量相对于成分(B)的酸性解离性基团1摩尔为大于1.0摩尔且为10摩尔以下，更优选为5.0摩尔以下，进一步优选为3.0摩尔以下。
[6]根据所述[1]～[5]中任一项记载的组合物，其中，成分(B)包含具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物。
[7]根据所述[6]中记载的组合物，其中，具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物为具有羧基的丙烯酸系的吸水性交联聚合物，更优选具有羧基的化学交联聚丙烯酸。
[8]根据所述[6]或[7]中记载的组合物，其中，具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物的0.2重量％水溶液的粘度为500～50000mPa·s，更优选为800～45000mPa·s，进一步优选为1000～40000mPa·s。
[9]根据所述[6]～[8]中任一项记载的组合物，其中，成分(B)包含具有酸性解离性基团的非交联聚合物。
[10]根据所述[9]中记载的组合物，其中，具有酸性解离性基团的非交联聚合物为具有羧基的丙烯酸系的非交联聚合物，更优选为具有羧基的非交联聚丙烯酸。
[11]根据所述[9]或[10]中记载的组合物，其中，具有酸性解离性基团的非交联聚合物的0.2重量％水溶液的粘度为100～1500mPa·s，更优选为150～1200mPa·s，进一步优选为200～1000mPa·s。
[12]根据所述[9]～[11]中任一项记载的组合物，其中，具有酸性解离性基团的非交联聚合物的量相对于成分(B)中的具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物与所述非交联聚合物的总量为1～99重量％，更优选为2～90重量％，进一步优选为2～80重量％。
[13]根据所述[1]～[12]中任一项记载的组合物，其中，组合物的固体成分中的成分(B)的量为5.0～90重量％，更优选为7.0～60重量％，进一步优选为10～30重量％。
[14]根据所述[1]～[13]中任一项记载的组合物，其中，成分(C)为具有羧基及氨基的化合物，更优选为作为氨基仅具有仲氨基的氨基酸，进一步优选为脯氨酸和/或肌氨酸，特别优选为脯氨酸或肌氨酸。
[15]根据所述[1]～[14]中任一项记载的组合物，其中，成分(C)的量相对于成分(B)的酸性解离性基团1摩尔为0.5～10摩尔，更优选为0.7～7.0摩尔，进一步优选为1.0～5.0摩尔。
[16]根据所述[1]～[15]中任一项记载的组合物，其用于制造酸性气体分离膜。
[17]一种酸性气体分离膜，其包含所述[1]～[16]中任一项记载的组合物。
[18]一种酸性气体分离膜元件，其包含所述[17]中记载的酸性气体分离膜。
[19]根据所述[18]中记载的酸性气体分离膜元件，其包含：
层叠体，其包含酸性气体分离膜、和供给侧流路构件及透过侧流路构件的至少一个；以及
中空管，其在壁面形成有多个孔，
所述酸性气体分离膜元件具有在中空管的外周卷绕有层叠体的结构。
[20]一种酸性气体分离膜模块，其包含所述[18]或[19]中记载的酸性气体分离膜元件。
[21]根据所述[20]中记载的酸性气体分离膜模块，其包含：
至少一个酸性气体分离膜元件、
向酸性气体分离膜供给混合气体的混合气体供给部、排出没有透过酸性气体分离膜的非透过气体的非透过气体排出部、以及
排出透过酸性气体分离膜的透过气体的透过气体排出部。
[22]一种酸性气体分离装置，其包含至少一个所述[20]或[21]中记载的酸性气体分离膜模块。
[23]根据所述[22]中记载的酸性气体分离装置，其还包含将透过气体减压的机构、以及供给与透过气体一起排出的吹扫气体的机构的至少一个，
将透过气体减压的机构与酸性气体分离膜模块的透过气体排出部连通，
供给吹扫气体的机构与酸性气体分离膜模块中还配备的吹扫气体供给部连通。
[24]一种制造酸性气体分离膜的方法，该方法包括：
将以下的成分(A)～(C)及介质混合而制备涂布液的工序，
(A)碱金属化合物、
(B)具有酸性解离性基团的聚合物、
(C)具有酸性解离性基团及氨基的化合物；
将涂布液向多孔层涂布而形成涂布液的膜的工序；以及
从涂布液的膜中除去介质的工序，
由下述式(I)算出的β大于0.0且小于1.0：
β＝{成分(A)所具有的碱金属的量(mol)－成分(B)所具有的酸性解离性基团的量(mol)}/成分(C)所具有的酸性解离性基团的量(mol)(I)
[25]根据所述[24]中记载的方法，其中，β为0.05以上，更优选为0.10以上，进一步优选为0.15以上，特别优选为0.20以上。
[26]根据所述[24]或[25]中记载的方法，其中，β为0.90以下，更优选为0.80以下，进一步优选为0.70以下，特别优选为0.60以下，最优选为0.50以下。
[27]根据所述[24]～[26]中任一项记载的方法，其中，成分(A)为选自碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐及碱金属氢氧化物中的至少一种，更优选为碱金属氢氧化物，进一步优选为选自氢氧化钾、氢氧化铷及氢氧化铯中的至少一种，特别优选为氢氧化铯。
[28]根据所述[24]～[27]中任一项记载的方法，其中，成分(A)的量相对于成分(B)的酸性解离性基团1摩尔为大于1.0摩尔且为10摩尔以下，更优选为5.0摩尔以下，进一步优选为3.0摩尔以下。
[29]根据所述[24]～[28]中任一项记载的方法，其中，成分(B)包含具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物。
[30]根据所述[29]中记载的方法，其中，具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物为具有羧基的丙烯酸系的吸水性交联聚合物，更优选为具有羧基的化学交联聚丙烯酸。
[31]根据所述[29]或[30]中记载的方法，其中，具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物的0.2重量％水溶液的粘度为500～50000mPa·s，更优选为800～45000mPa·s，进一步优选为1000～40000mPa·s。
[32]根据所述[29]～[31]中任一项记载的方法，其中，成分(B)包含具有酸性解离性基团的非交联聚合物。
[33]根据所述[32]中记载的方法，其中，具有酸性解离性基团的非交联聚合物为具有羧基的丙烯酸系的非交联聚合物，更优选为具有羧基的非交联聚丙烯酸。
[34]根据所述[32]或[33]中记载的方法，其中，具有酸性解离性基团的非交联聚合物的0.2重量％水溶液的粘度为100～1500mPa·s，更优选为150～1200mPa·s，进一步优选为200～1000mPa·s。
[35]根据所述[32]～[34]中任一项记载的方法，其中，具有酸性解离性基团的非交联聚合物的量相对于成分(B)中的具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物与所述非交联聚合物的总量为1～99重量％，更优选为2～90重量％，进一步优选为2～80重量％。
[36]根据所述[24]～[35]中任一项记载的方法，其中，涂布液的固体成分中的成分(B)的量为5.0～90重量％，更优选为7.0～60重量％，进一步优选为10～30重量％。
[37]根据所述[24]～[36]中任一项记载的方法，其中，成分(C)为具有羧基及氨基的化合物，更优选为作为氨基仅具有仲氨基的氨基酸，进一步优选为脯氨酸和/或肌氨酸，特别优选为脯氨酸或肌氨酸。
[38]根据所述[24]～[37]中任一项记载的方法，其中，成分(C)的量相对于成分(B)的酸性解离性基团1摩尔为0.5～10摩尔，更优选为0.7～7.0摩尔，进一步优选为1.0～5.0摩尔。
发明效果
可以由本发明的组合物制造一种酸性气体分离膜，该酸性气体分离膜即使进行透过侧的利用非活性气体的吹扫及减压，也能够实现高的酸性气体/非酸性气体的分离系数。
附图说明
图1是将本发明的酸性气体分离膜元件的一例展开表示的、设有局部剖开部分的概略性立体图。
图2是将本发明的酸性气体分离膜元件的一例展开表示的概略性立体图。
图3是示意性地表示本发明的酸性气体分离膜模块的一例的构成图。
图4是示意性地表示本发明的酸性气体分离膜模块的一例的构成图。
图5是示意性地表示氢制造装置的一例的构成图。
图6是示意性地表示氢制造装置的一例的构成图。
图7是示意性地表示氢制造装置的一例的构成图。
图8是示意性地表示氢制造装置的一例的构成图。
图9是示意性地表示氢制造装置的一例的构成图。
图10是示意性地表示氢制造装置的一例的构成图。
图11是示意性地表示氢制造装置的一例的构成图。
图12是示意性地表示氢制造装置的一例的构成图。
图13是示意性地表示氢制造装置的一例的构成图。
图14是示意性地表示氢制造装置的一例的构成图。
图15是示意性地表示试验例1中使用的酸性气体分离装置的构成图。
图16是示意性地表示试验例2中使用的酸性气体分离装置的构成图。
具体实施方式
以下，对本发明依次进行说明。需要说明的是，本说明书中记载的例示、优选的方式等只要它们彼此不矛盾，就可以进行组合。
＜组合物＞
本发明的组合物的特征在于，包含以下的成分(A)～(C)：
(A)碱金属化合物、
(B)具有酸性解离性基团的聚合物、以及
(C)具有酸性解离性基团及氨基的化合物，
由下述式(I)算出的β大于0.0且小于1.0，
β＝{成分(A)所具有的碱金属的量(mol)－成分(B)所具有的酸性解离性基团的量(mol)}/成分(C)所具有的酸性解离性基团的量(mol)(I)
通过以使β大于0.0且小于1.0的量并用上述的成分(A)～(C)，可以制造出即使进行透过侧的利用非活性气体的吹扫及减压也能够实现高的酸性气体/非酸性气体的分离系数的酸性气体分离膜。β优选为0.05以上，更优选为0.10以上，进一步优选为0.15以上，特别优选为0.20以上，优选为0.90以下，更优选为0.80以下，进一步优选为0.70以下，特别优选为0.60以下，最优选为0.50以下。
本发明中，成分(A)～(C)均可以仅使用1种，也可以使用2种以上。以下，对它们依次进行说明。
＜成分(A)＞
成分(A)为碱金属化合物。作为碱金属化合物，例如可以举出碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属氢氧化物等。
作为碱金属碳酸盐，例如可以举出碳酸钠、碳酸锂、碳酸钾、碳酸铷、碳酸铯。碱金属碳酸盐可以仅使用1种，也可以使用2种以上。碱金属碳酸盐优选为选自碳酸钾、碳酸铷及碳酸铯中的至少一种，更优选为碳酸铯。
作为碱金属碳酸氢盐，例如可以举出碳酸氢钠、碳酸氢锂、碳酸氢钾、碳酸氢铷、碳酸氢铯。碱金属碳酸氢盐可以仅使用1种，也可以使用2种以上。碱金属碳酸氢盐优选为选自碳酸氢钾、碳酸氢铷及碳酸氢铯中的至少一种，更优选为碳酸氢铯。
作为碱金属氢氧化物，例如可以举出氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化铷、氢氧化铯。碱金属氢氧化物可以仅使用1种，也可以使用2种以上。碱金属氢氧化物优选为选自氢氧化钾、氢氧化铷及氢氧化铯中的至少一种，更优选为氢氧化铯。
对于成分(A)，(i)优选为选自碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐及碱金属氢氧化物中的至少一种，(ii)更优选为碱金属氢氧化物，(iii)进一步优选为选自氢氧化钾、氢氧化铷及氢氧化铯中的至少一种，(iv)特别优选为氢氧化铯。
对于成分(A)(碱金属化合物)的量，相对于成分(B)(具有酸性解离性基团的聚合物)的酸性解离性基团1摩尔，优选大于1.0摩尔，且优选为10摩尔以下，更优选为5.0摩尔以下，进一步优选为3.0摩尔以下。
＜成分(B)＞
成分(B)为具有酸性解离性基团的聚合物。本说明书中，所谓“酸性解离性基团”，是指能够在介质中放出质子(H+)的酸性官能团。作为1价的酸性解离性基团，例如可以举出羧基(－COOH)、磺基(－S(O)2(OH))、酚性羟基，作为2价的酸性解离性基团，例如可以举出膦酰基(－P(O)(OH)2)、膦酰氧基(－O－P(O)(OH)2)。所述聚合物可以仅具有1种酸性解离性基团，也可以具有2种以上的酸性解离性基团。酸性解离性基团优选为1价的酸性解离性基团，更优选为羧基。
作为成分(B)的大小的指标，可以举出其0.2重量％水溶液的粘度(在成分(B)为交联聚合物、且严格地不溶于水中的情况下，是0.2重量％分散液的粘度)。成分(B)的0.2重量％水溶液的粘度(0.2重量％分散液的粘度)优选为300～70000mPa·s，更优选为400～50000mPa·s，进一步优选为500～40000mPa·s。该粘度是在pH7、温度25℃及转速20rpm的条件下使用B型粘度计测定的值。
对于组合物的固体成分中的成分(B)的量，从膜的易形成度及酸性气体透过性的观点出发，优选为5.0～90重量％，更优选为7.0～60重量％，进一步优选为10～30重量％。此处所说的组合物的固体成分，是指介质以外的成分的合计。
成分(B)优选包含具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物。本说明书中，所谓“吸水性交联聚合物”，是指能够通过化学交联及物理交联的任意一方、或其双方形成水凝胶的聚合物。所谓“化学交联”，是指基于共价键(其中，不包括配位键)的交联。所谓“物理交联”，是指基于非共价键(例如氢键、离子键、配位键)的交联。具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物可以仅使用1种，也可以使用2种以上。酸性解离性基团的说明如上所述。
作为具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物，例如可以举出丙烯酸系的吸水性交联聚合物、丙烯酰胺系的吸水性交联聚合物、乙烯醇系的吸水性交联聚合物、环氧乙烷系的吸水性交联聚合物、磺酸系的吸水性交联聚合物、天冬氨酸系的吸水性交联聚合物、谷氨酸系的吸水性交联聚合物、海藻酸盐系的吸水性交联聚合物、淀粉系的吸水性交联聚合物、纤维素系的吸水性交联聚合物。
具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物优选为具有羧基的丙烯酸系的吸水性交联聚合物。此处，所谓丙烯酸系的吸水性交联聚合物，是指具有来自于丙烯酸的构成单元的吸水性交联聚合物。
具有羧基的丙烯酸系的吸水性交联聚合物可以还具有不同于羧基的其他酸性解离性基团。作为其他酸性解离性基团，例如可以举出磺基、膦酰基、膦酰氧基。其他酸性解离性基团可以通过将具有该基团的单体与上述的丙烯酸等一起聚合、或者向利用聚合得到的吸水性交联聚合物加成具有其他酸性解离性基团的单体或聚合物而导入吸水性交联聚合物。
作为具有羧基的丙烯酸系的吸水性交联聚合物的合适例，可以举出具有羧基的化学交联聚丙烯酸。此处所谓“化学交联聚丙烯酸”，是指具有来自于丙烯酸的构成单元及基于共价键的交联结构、能够通过化学交联(即基于共价键的交联)形成水凝胶的聚合物。需要说明的是，基于共价键的交联结构可以由来自于交联性单体的构成单元或交联剂形成。
作为属于化学交联聚丙烯酸的原料之一的交联性单体，例如可以举出1，3－丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4－丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6－己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四烯丙基醚等。
作为化学交联聚丙烯酸，例如可以举出可以从住友精化公司获取的“AQUPEC(注册商标)”、可以从三洋化成公司获取的“SANFRESH(注册商标)”。
具有羧基的丙烯酸系的吸水性交联聚合物可以在包含来自于丙烯酸的构成单元的基础上，还包含来自于选自甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、巴豆酸及它们的盐、乙烯醇、丙烯酰胺、以及甲基丙烯酰胺中的至少一种的构成单元(以下有时简称为“其他构成单元”)。
本说明书中，所谓“来自于乙烯醇的构成单元”，是指具有乙烯醇的双键发生反应而形成的结构的单元，该单元可以不由乙烯醇本身形成。“来自于乙烯醇的构成单元”一般通过在将乙酸乙烯酯聚合后、对来自于乙酸乙烯酯的构成单元进行水解而形成。另外，“来自于丙烯酸的构成单元”等也是相同的含义。在具有羧基的丙烯酸系的吸水性交联聚合物包含其他构成单元的情况下，该吸水性交联聚合物可以是无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚及接枝共聚物的任意者。
在具有其他构成单元的共聚物中，优选可以通过物理交联形成水凝胶的聚丙烯酸-聚乙烯醇共聚物、可以通过化学交联形成水凝胶的聚丙烯酰胺-聚丙烯酸共聚物。作为如前所述的共聚物，例如可以举出可以从KURARAY公司获取的聚乙烯醇-聚丙烯酸共聚物的钠盐“商品名：KURASTOMER AP20”、可以从Sigma-Aldrich公司获取的“产品号432776”的聚丙烯酰胺-聚丙烯酸共聚物的钾盐等。
作为具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物的大小的指标，可以举出其0.2重量％水溶液的粘度。其0.2重量％水溶液的粘度优选为500～50000mPa·s，更优选为800～45000mPa·s，进一步优选为1000～40000mPa·s。该粘度是在pH7、温度25℃及转速20rpm的条件下使用B型粘度计测定的值。
成分(B)优选在包含具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物的基础上，还包含非交联聚合物。非交联聚合物可以仅使用1种，也可以使用2种以上。需要说明的是，以下有时将非交联聚合物简称为“聚合物”。非交联聚合物可以具有酸性解离性基团。酸性解离性基团的说明如上所述。
具有酸性解离性基团的非交联聚合物优选为具有羧基的丙烯酸系聚合物。具有羧基的丙烯酸系聚合物可以还具有不同于羧基的其他酸性解离性基团。作为其他酸性解离性基团，例如可以举出磺基、膦酰基、膦酰氧基。其他酸性解离性基团可以通过将具有该基团的单体与上述的丙烯酸和/或其盐共聚、或者向所得的丙烯酸系聚合物加成具有其他酸性解离性基团的单体或聚合物而导入丙烯酸系聚合物。
具有羧基的丙烯酸系聚合物可以在包含来自于丙烯酸和/或其盐的构成单元的基础上，还包含来自于选自甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、巴豆酸及它们的盐、乙烯醇、丙烯酰胺、以及甲基丙烯酰胺中的至少一种的构成单元(以下有时简称为“其他构成单元”)。
具有酸性解离性基团的非交联聚合物更优选为具有羧基的非交联聚丙烯酸。
具有酸性解离性基团的非交联聚合物的0.2重量％水溶液的粘度优选为100～1500mPa·s，更优选为150～1200mPa·s，进一步优选为200～1000mPa·s。该粘度是在pH7、温度25℃及转速20rpm的条件下使用B型粘度计测定的值。
对于成分(B)，(i)优选包含具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物，或者包含具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物及具有酸性解离性基团的非交联聚合物，(ii)更优选包含具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物及具有酸性解离性基团的非交联聚合物。该方式中，具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物优选为具有羧基的丙烯酸系的吸水性交联聚合物，更优选为具有羧基的化学交联聚丙烯酸。另外，该方式中，具有酸性解离性基团的非交联聚合物优选为具有羧基的丙烯酸系的非交联聚合物，更优选为具有羧基的非交联聚丙烯酸。
在使用具有酸性解离性基团的非交联聚合物的情况下，对于成分(B)中的其量，从提高本发明的组合物的制膜性的观点出发，相对于成分(B)中的具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物与所述非交联聚合物的总量，优选为1～99重量％，更优选为2～90重量％，进一步优选为2～80重量％。
＜成分(C)＞
成分(C)是具有酸性解离性基团及氨基的化合物。酸性解离性基团的说明如上所述。成分(C)可以仅具有1种酸性解离性基团，也可以具有2种以上的酸性解离性基团。成分(C)可以是在分子内具有多个不同种类的酸性解离性基团的化合物(例如羟基苯基甘氨酸)。氨基可以是伯氨基、仲氨基、叔氨基的任意者。另外，仲氨基及叔氨基可以是氨基的氮原子成为含氮杂环的构成原子的一个的杂环式氨基。
作为具有酸性解离性基团及氨基的化合物，例如可以举出具有羧基及氨基的化合物、具有磺基及氨基的化合物(例如2-氨基乙磺酸)、具有膦酰基(-P(O)(OH)2)及氨基的化合物(例如2-氨基乙膦酸、NTMP(氮川三甲撑膦酸)、以及EDTMP(乙二胺四甲撑膦酸)等。它们当中，优选具有羧基及氨基的化合物。即，成分(C)优选为具有羧基及氨基的化合物。具有羧基及氨基的化合物可以仅使用1种，也可以使用2种以上。
作为具有羧基及氨基的化合物，可以举出后述的一般的氨基酸，此外例如还可以举出作为螯合剂广为人知的EDTA(乙二胺四乙酸)、NTA(氮川三乙酸)、DTPA(二乙三胺五乙酸)、HEDTA(羟乙基乙二胺三乙酸)、TTHA(三乙四胺六乙酸)、PDTA(1，3-丙二胺四乙酸)、HIDA(羟乙基亚氨基二乙酸)、IDA(亚氨基二乙酸)、DHEG(二羟乙基甘氨酸)、GEDTA(乙二醇醚二胺四乙酸)、以及CMGA(二羧甲基谷氨酸)等。这些化合物作为螯合剂在市场上有售。
对于作为氨基仅具有伯氨基的氨基酸，例如可以举出丙氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、缬氨酸等。
对于作为氨基仅具有仲氨基的氨基酸，例如可以举出脯氨酸、羟基脯氨酸、肌氨酸等。
对于作为氨基仅具有叔氨基的氨基酸，例如可以举出二甲基甘氨酸等。
对于作为氨基具有伯氨基及仲氨基的氨基酸，例如可以举出精氨酸、色氨酸等。
对于作为氨基具有伯氨基、仲氨基及叔氨基的氨基酸，例如可以举出组氨酸等。
从与酸性气体的反应性的观点出发，成分(C)更优选为作为氨基仅具有仲氨基的氨基酸，进一步优选为脯氨酸和/或肌氨酸，特别优选为脯氨酸或肌氨酸。
对于成分(C)(具有酸性解离性基团及氨基的化合物)的量，相对于成分(B)(具有酸性解离性基团的聚合物)的酸性解离性基团1摩尔，优选为0.5～10摩尔，更优选为0.7～7.0摩尔，进一步优选为1.0～5.0摩尔。
＜其他成分＞
本发明的组合物可以在不妨碍本发明的效果的范围中，包含与成分(A)～(C)不同的其他成分。
本发明的组合物优选含有介质。含有介质的组合物可以是具有流动性的物质(例如涂布液)，也可以是不具有流动性的物质(例如酸性气体分离膜的由本发明的组合物形成的膜(本说明书中有时简称为“组合物膜”))。
作为介质，例如可以举出水、醇(例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇)等质子性极性溶剂；甲苯、二甲苯、己烷等非极性溶剂；酮溶剂(例如丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮)、四氢呋喃、二噁烷、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺等非质子性极性溶剂；等。介质可以仅使用1种，也可以使用2种以上。作为介质，优选包含选自水及醇中的至少一种的介质，更优选包含选自水、甲醇、乙醇、1-丙醇及2-丙醇中的至少一种的介质，进一步优选包含水的介质。
本发明的组合物可以含有表面活性剂。表面活性剂可以是阳离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、或两性表面活性剂的任意者。作为表面活性剂，例如可以举出聚氧乙烯烷基苯基醚类、聚氧乙烯烷基醚类、氟系表面活性剂、硅酮系表面活性剂等。表面活性剂可以仅使用1种，也可以使用2种以上。
在使用表面活性剂的情况下，对于组合物中的表面活性剂的量(即表面活性剂相对于组合物整体的量)，从涂布性和酸性气体透过性能的观点出发，优选为0.001～5重量％，更优选为0.001～3重量％，进一步优选为0.01～3重量％。
＜酸性气体分离膜＞
本发明的组合物优选用于制造酸性气体分离膜。另外，本发明还提供包含上述的组合物的酸性气体分离膜。酸性气体优选为选自二氧化碳、硫化氢、硫化羰、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)及卤化氢(例如氯化氢)中的至少一种，更优选为选自二氧化碳、硫化氢、硫化羰、硫氧化物(SOx)、以及氮氧化物(NOx)中的至少一种，进一步优选为选自二氧化碳、硫化氢及硫氧化物(SOx)中的至少一种，特别优选为二氧化碳和/或硫化氢，最优选为二氧化碳。
本发明的酸性气体分离膜可以是组合物膜(即由本发明的组合物形成的膜)，也可以是包含组合物膜及其他构件(例如多孔层)的膜。本发明的酸性气体分离膜的组合物膜的厚度优选为0.1～600μm，更优选为0.5～400μm，进一步优选为1～200μm。
本发明的酸性气体分离膜优选包含多孔层。多孔层可以是单层，也可以是叠层。本发明的酸性气体分离膜可以具有1片多孔层，也可以具有2片以上的多孔层。2片以上的多孔层各自可以相同，也可以不同。
作为多孔层的材料，可以举出树脂。树脂可以仅使用1种，也可以使用2种以上。作为树脂，例如可以举出聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃系树脂；聚四氟乙烯(PTFE)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)等含氟树脂；聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂；聚苯乙烯(PS)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚丙烯腈(PAN)、聚苯醚(PPO)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)、芳族聚酰胺、聚碳酸酯等。它们当中，从抗水性的方面出发，优选聚烯烃系树脂及含氟树脂，更优选聚四氟乙烯(PTFE)。
作为多孔层的材料，除了可以举出上述的树脂以外，还可以举出金属、玻璃、陶瓷等无机材料。多孔层可以包含树脂及无机材料双方。
多孔层的厚度没有特别限定，然而从机械强度的观点出发，优选为10～3000μm，更优选为10～500μm，进一步优选为20～200μm。
多孔层的平均细孔直径优选为0.0005μm以上，更优选为0.001μm以上，进一步优选为0.005μm以上，优选为10μm以下，更优选为5μm以下，进一步优选为1μm以下。该平均细孔直径是利用水银压入法测定的值。另外，多孔层的最大细孔直径优选为0.05μm以上且1.0μm以下，更优选为0.07μm以上且0.9μm以下。
多孔层的空隙率优选为5～99体积％，更优选为30～90体积％。该空隙率是利用水银压入法测定的值。
多孔层优选为疏水性。通过使用具有疏水性的多孔层的支承层，组合物膜内的水分向多孔层的细孔的浸入得到抑制，酸性气体分离膜的性能降低得到抑制。
作为疏水性的指标，例如可以举出温度25℃时的水的接触角。多孔层的温度25℃时的水的接触角可以优选为90度以上，更优选为95度以上，进一步优选为100度以上。水的接触角可以利用接触角计(例如动态接触角试验机1100DAT：FIbro SystemAB公司)测定。
多孔层优选具有耐热性。本说明书中所谓“耐热性”，是指将多孔层在处理条件下的最大温度保存2小时后、在多孔层中也没有产生热收缩或热熔融所致的、能够通过目视确认的卷曲。
＜酸性气体分离膜的制造方法＞
本发明还提供制造上述的酸性气体分离膜的方法，该方法包括：将上述的成分(A)～(C)及介质混合而制备涂布液的工序、将涂布液涂布于多孔层而形成涂布液的膜的工序、和从涂布液的膜除去介质的工序。需要说明的是，本发明的制造方法中，关于成分(A)～(C)的种类及量、介质的种类、以及β等的说明如上所述。
对于涂布液中的介质的量，从涂布性的观点出发，优选为1.0～99.9重量％，更优选为3.0～97重量％，进一步优选为5.0～95重量％。需要说明的是，介质的量是指介质相对于涂布液整体的量。
在使用水作为介质的情况下，对于涂布液中的水的量，从涂布性的观点出发，优选为10～99.9重量％，更优选为20～97重量％，进一步优选为30～95重量％。需要说明的是，水的量是指水相对于涂布液整体的量。
首先，将成分(A)～(C)及介质混合，制备作为本发明的组合物的一个方式的涂布液。为了抑制与基材的亲和性所致的涂布不均，涂布液根据需要可以含有表面活性剂。表面活性剂的说明如上所述。
然后，将涂布液涂布于多孔层，形成涂布液的膜。涂布方法没有特别限制，可以根据目的适当地采用公知的方法。作为涂布方法，例如可以举出旋涂法、棒涂法、模涂法、刮涂法、气刀涂布法、凹版涂布法、辊涂法、喷涂法、浸涂法、逗点辊涂布法、轻触涂布法、丝网印刷、喷墨印刷等。
根据需要，可以在形成于多孔层(第1多孔层)上的涂布液的膜层叠多孔层(第2多孔层)。
然后，通过从涂布液的膜除去介质而形成组合物膜，制造酸性气体分离膜。介质的除去方法没有特别限定，可以使用以往公知的方法。作为介质的除去方法，优选使用干燥机使涂布液的膜干燥的方法。作为干燥机，例如可以举出通风干燥炉等。
干燥温度及时间只要考虑涂布液的介质、多孔层的种类等适当地确定即可。干燥温度例如为80～150℃。干燥时间例如为3～30分钟。
＜酸性气体分离膜元件＞
本发明还提供包含上述的酸性气体分离膜的酸性气体分离膜元件。将酸性气体分离膜集成化或一体化而构成酸性气体分离膜元件。作为酸性气体分离膜，例如可以举出片状、中空状等形状。对于酸性气体分离膜元件，在包含片状的酸性气体分离膜的情况下，例如可以设为螺旋型、板框型、褶型等形式，在包含中空状的酸性气体分离膜的情况下，例如可以设为中空纤维型、圆筒型等形式。
本发明的酸性气体分离膜元件优选包含含有酸性气体分离膜、与供给侧流路构件及透过侧流路构件的至少一个的层叠体、和在壁面形成有多个孔的中空管，并且具有在中空管的外周卷绕有层叠体的结构。以下，使用图1，对本发明的酸性气体分离膜元件的一例进行说明。
图1所示的酸性气体分离膜元件1包含酸性气体分离膜10、供给侧流路构件3及透过侧流路构件4，并且将它们的层叠体卷绕于中心管5。经过卷绕的层叠体的形状可以是圆筒状或方筒状的任意者，然而优选为圆筒状。
为了防止经过卷绕的层叠体的开卷、塌卷，酸性气体分离膜元件1可以还具备外周胶带、防缩板(ATD)等固定构件(未图示)，为了确保对施加于酸性气体分离膜元件1的内压及外压所致的负荷的强度，可以在经过卷绕的层叠体的最外周具有外包层(加强层)。外周胶带卷绕于经过卷绕的层叠体的外周，由此可以抑制经过卷绕的层叠体的开卷。防缩板安装于经过卷绕的层叠体的两端部，在酸性气体分离膜元件1的使用中，可以抑制在经过卷绕的层叠体中产生塌卷(缩短，telescope)现象的情况。外包层(加强层)例如可以使用向玻璃纤维浸渗环氧树脂而得的纤维强化树脂等加强材料，优选在经过卷绕的层叠体的最外周卷绕加强材料后使环氧树脂固化。
例如，可以通过依次反复层叠形成透过侧的气体流路的透过侧流路构件4、酸性气体分离膜10、形成供给侧的气体流路的供给侧流路构件3、酸性气体分离膜10而构成层叠体。
供给侧流路构件3是被供给原料气体的构件，穿过该构件向酸性气体分离膜10供给原料气体。透过侧流路构件4是透过酸性气体分离膜10的透过气体(包含向酸性气体分离膜10供给的原料气体的至少一部分。)所流过的构件，将该透过气体引向中心管5。中心管5收集流过透过流路构件4的透过气体。
层叠体可以包含酸性气体分离膜-流路构件复合体(膜叶)。酸性气体分离膜-流路构件复合体由相面对的酸性气体分离膜10、和夹入该相面对的酸性气体分离膜10之间的流路构件形成。相面对的酸性气体分离膜10可以是将一片酸性气体分离膜对折而成的弯折分离膜，也可以是将两片酸性气体分离膜以相面对的方式组合而成的组装分离膜。由相面对的酸性气体分离膜10夹持的流路构件例如为供给侧流路构件3，也可以是透过侧流路构件4。
在酸性气体分离膜-流路构件复合体包含供给侧流路构件3的情况下，该供给侧流路构件3形成供给原料气体的流路空间，利用该流路空间将原料气体导向经过卷绕的层叠体的内部，向酸性气体分离膜10供给原料气体。
供给侧流路构件3优选具备作为形成原料气体的流路空间的流路构件的功能、和在使原料气体产生紊流而促进酸性气体分离膜10的供给侧面的表面更新的同时、尽可能地减小所供给的原料气体的压力损失的功能。从该观点出发，供给侧流路构件3优选具有网络形状。从使原料气体的流路随着网络形状而改变的角度出发，供给侧流路构件3的网络的单位格子的形状优选根据目的从例如正方形、长方形、菱形、平行四边形等形状中选择。
作为构成供给侧流路构件3的材料，例如可以举出聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯乙烯(PS)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)、聚砜(PSF)等树脂；金属、玻璃、陶瓷等无机材料；树脂材料与无机材料的组合。构成供给侧流路构件3的材料优选具有与使用酸性气体分离膜10时的温度条件对应的耐热性。另外，对于构成供给侧流路构件3的材料，从维持作为形成原料气体的流路空间的流路构件的功能的观点出发，优选具有高机械强度(刚性)。
供给侧流路构件3优选包含由含有选自树脂、金属及玻璃中的至少一种材料的无纺布、织布或网状物形成的层，更优选包含由含有选自PE、PP、PTFE、PS、PPS、PES、PEEK、PI、PCT、PSF、金属及玻璃中的至少一种材料的无纺布、织布或网状物形成的层。
供给侧流路构件3可以是1层结构，也可以是2层以上的层叠结构。供给侧流路构件3也可以是层叠有多个例如由上述无纺布、织布或网状物形成的层的结构。
对于供给侧流路构件3的厚度(在作为层叠有多个的结构时是它们的总厚度)，从流通的气体的压力损失及机械强度等观点出发，优选为10～7500μm，更优选为50～5000μm，进一步优选为100～2500μm。
透过侧流路构件4是形成透过酸性气体分离膜10的透过气体所流动的流路空间的构件，利用该流路空间将透过气体导向中心管5。
透过侧流路构件4优选具备作为形成透过气体的流路空间的流路构件的功能、和使透过气体产生紊流而促进酸性气体分离膜10的透过侧面的表面更新的功能。从该观点出发，透过侧流路构件4优选具有网络形状。从使透过气体的流路随着网络形状而改变的观点出发，透过侧流路构件4的网络的单位格子的形状优选根据目的从例如正方形、长方形、菱形、平行四边形等形状中选择。
构成透过侧流路构件4的材料没有特别限定，然而优选具有与使用酸性气体分离膜10时的温度条件对应的耐热性的材料，例如可以合适地使用与构成供给侧流路构件3的材料相同的材料。作为构成透过侧流路构件4的材料，具体而言，优选PP、PTFE、PPS、PES、PSF、PEEK、PI、金属，更优选PP、PTFE、PPS、PEEK、PI、金属。透过侧流路构件4可以是1层结构，也可以是2层以上的层叠结构。
中心管5是用于收集透过酸性气体分离膜10的透过气体、并将其从酸性气体分离膜元件1排出的导管。中心管5可以是圆管，也可以是方管。
中心管5的材料没有特别限定，然而优选具有与使用酸性气体分离膜10时的温度条件对应的耐热性的材料。另外，为了在外周卷绕多圈酸性气体分离膜10等，中心管5的材料优选为具有机械强度的材料。作为中心管5的材料，例如可以合适地使用不锈钢等。根据酸性气体分离膜元件1的大小、层叠体中的酸性气体分离膜-流路构件复合体的个数、透过气体的量、对中心管5所要求的机械强度等，适当地设定中心管5的直径、长度、厚度。
中心管5在中心管5的外周面具有使透过侧流路构件4的透过气体的流路空间与中心管5的内部空间连通的多个孔。考虑从透过侧流路构件4供给的透过气体的量、对中心管5要求的机械强度来确定设于中心管5的孔的个数、孔的大小。
本发明的酸性气体分离膜元件可以通过形成包含酸性气体分离膜、与供给侧流路构件及透过侧流路构件的至少一个的层叠体、并将其卷绕在中空管的外周而制造。酸性气体分离膜元件的制造方法没有特别限定，可以使用公知的方法。另外，作为各构件的固定方法，例如可以举出粘合胶带、粘接剂等的使用、热熔融等。
作为粘接剂的粘接成分，例如可以举出环氧树脂、氯乙烯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物、氯乙烯-丙烯腈共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、聚酰胺树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚酯树脂、纤维素衍生物(硝基纤维素等)、苯乙烯-丁二烯共聚物、合成橡胶、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、苯氧基树脂、硅酮树脂、尿素甲酰胺树脂等。它们当中，优选环氧树脂、硅酮树脂，更优选环氧树脂。
另外，使用图2，对与图1的元件不同的、本发明的酸性气体分离膜元件的一例进行说明。图2所示的酸性气体分离膜元件具有附加于中心管5及透过侧流路构件4的构成，在这一点上与图1所示的酸性气体分离膜元件不同，这些元件的其他构成相同。
图2所示的酸性气体分离膜元件1在中心管5的内部设有阻挡构件41，在透过侧流路构件4中在与阻挡构件41对应的位置沿与中心管5正交的方向延伸设置有分隔构件42。阻挡构件41及分隔构件42阻挡气体的透过，由此规定气体的流路。
在气体分离膜元件1中，从中心管5的端部5a供给的吹扫气体从设于中心管5的孔43向透过侧流路构件4导出，沿箭头d的方向流过由分隔构件42规定的流路，从相对于中心管5的阻挡构件41设于下游侧的孔43到达中心管5内。即，中心管5的端部5a作为吹扫气体供给口发挥作用。中心管5的一方的端部5a(吹扫气体供给口)与透过侧流路构件4所形成的透过侧流路连通。吹扫气体流过透过侧流路构件4内，由此促进透过侧流路构件4内的透过气体的流动。透过气体与吹扫气体一起到达中心管5，从中心管5的端部5b导出。
在气体分离膜元件1中，阻挡构件41的位置并不限定于图2所示的中心管5的中心附近，只要在中心管5内，以将向透过侧流路构件4供给的吹扫气体的流路与从透过侧流路构件4回收的透过气体与吹扫气体的混合气体的流路分隔的方式配置即可。
作为吹扫气体，没有特别限定，可以使用包含选自空气、氧气、二氧化碳、氮气、氩气、氦气、以及水蒸气中的至少一种的气体。
＜酸性气体分离膜模块＞
本发明还提供包含上述的酸性气体分离膜元件的酸性气体分离膜模块。本发明的酸性气体分离膜模块优选包含：至少一个酸性气体分离膜元件、向酸性气体分离膜供给混合气体的混合气体供给部、排出没有透过酸性气体分离膜的非透过气体的非透过气体排出部、和排出透过酸性气体分离膜的透过气体的透过气体排出部。上述的混合气体供给部、非透过气体排出部及透过气体排出部可以设于酸性气体分离膜元件的主体，也可以设于收纳酸性气体分离膜元件的壳体(容器)中。
在壳体内收纳2个以上的酸性气体分离膜元件的情况下，可以在壳体内并联或串联地排列2个以上的酸性气体分离膜元件。另外，也可以将并联排列的2个以上的酸性气体分离膜元件组进一步串联排列。可以对混合气体进行分配，导入多个酸性气体分离膜元件(混合气体的并联供给)，也可以将从前段的酸性气体分离膜元件排出的透过气体和/或非透过气体导入后段的酸性气体分离膜元件(混合气体的串联供给)。酸性气体分离膜模块可以通过将至少一个酸性气体分离膜元件收纳于壳体内、并在壳体中安装混合气体供给部、非透过气体排出部及透过气体排出部而制造。
以下，使用图3，对本发明的酸性气体分离膜模块的一例进行说明。图3所示的酸性气体分离膜模块20包括设于壳体27的、混合气体供给部21、非透过气体排出部22、和利用连接部29a与酸性气体分离膜元件1的中心管5的端部连接的透过气体排出部23。壳体27可以形成用于封入在酸性气体分离膜模块内流通的混合气体的空间，也可以具有例如不锈钢、耐湿热树脂等筒状构件、和用于封闭该筒状构件的轴向两端的封闭构件28。壳体27的形状通常为筒状。筒状可以是圆筒状或方筒状的任意者。由于酸性气体分离膜元件1的形状通常为圆筒状，因此壳体27的形状优选为圆筒状。另外，在壳体27的内部，可以设置间隔件24，其用于防止向酸性气体分离膜元件1的供给侧端部25供给的混合气体、与从酸性气体分离膜元件1的排出侧端部26排出的非透过气体(即没有透过酸性气体分离膜的气体)的混合。另外，可以在酸性气体分离膜元件1的没有与透过气体排出部23连接的中心管5的端部，设置阻挡部29b，其用于防止向酸性气体分离膜元件1的供给侧端部25供给的混合气体、与透过酸性气体分离膜的透过气体的混合。
以下，使用图4，对与图3的模块不同的、本发明的酸性气体分离膜模块的一例进行说明。图4所示的酸性气体分离膜模块20’中取代图3所示的阻挡部29b而包含图4所示的由连接部29c连接了的吹扫气体供给部30，在这一点上与图3所示的酸性气体分离膜模块20不同，这些模块的其他构成相同。需要说明的是，混合气体供给部21、非透过气体排出部22、透过气体排出部23、以及吹扫气体供给部30并不限定于图3及图4所示的配置，可以适当地考虑处理气体(混合气体、非透过气体、以及透过气体等)的废气排出、酸性气体分离膜模块的构成等来进行配置。
＜酸性气体分离装置＞
本发明还提供包含至少一个上述的酸性气体分离膜模块的酸性气体分离装置。对于酸性气体分离装置中的酸性气体分离膜模块的排列及个数、以及酸性气体分离膜模块中的酸性气体分离膜元件的排列及个数，可以根据所要求的处理量、酸性气体的回收率、设置酸性气体分离装置的场所的大小等来选择。
本发明的酸性气体分离装置优选在包含至少一个酸性气体分离膜模块的基础上，还包含将透过气体减压的机构、以及供给与透过气体一起排出的吹扫气体的机构的至少一个，将透过气体减压的机构与酸性气体分离膜模块的透过气体排出部连通，供给吹扫气体的机构与酸性气体分离膜模块中还配备的吹扫气体供给部连通。
在酸性气体为二氧化碳(CO2)的情况下，酸性气体分离膜可以从包含CO2及水蒸气的原料气体中同时地除去CO2和水蒸气，因此上述的酸性气体分离膜、酸性气体分离膜模块、酸性气体分离装置可以用于从各种气体中除去CO2、水蒸气。作为各种气体，例如可以举出进行烃的改性而得、用于氢的制造等的改性气体；在燃料电池等中、包含由作为原料的改性气体生成的氢的电化学氧化反应气体；生物质的甲烷发酵等中得到的生物气；锅炉等中产生的燃烧废气等。
＜使用了酸性气体分离膜模块的氢制造装置及氢制造方法＞
酸性气体分离膜模块(分离膜模块)可以在氢制造装置中使用。该情况下，酸性气体分离膜模块可以从至少包含氢及二氧化碳的原料气体(原料流体)中，使包含二氧化碳气体的气体成分(特定的流体成分)选择性地透过。氢制造装置中配备的酸性气体分离膜模块也可以作为包含酸性气体分离膜模块的酸性气体分离装置配备。
向酸性气体分离膜模块供给的原料气体中所含的氢可以是因烃的改性反应而生成的改性气体中所含的氢。通过从该改性气体中使用酸性气体分离膜除去CO2及水蒸气，可以制造粗纯化氢(氢)。烃的改性反应可以利用使用了CO2的CO2改性、使用了水蒸气的水蒸气改性、这两种改性的组合的任意者来进行。因此，在制造粗纯化氢时，在使用了酸性气体分离膜的除去中所回收的包含CO2及水蒸气的混合气体可以在烃的改性反应中再利用。由此，可以减少烃的改性反应中使用的原料。
在酸性气体分离装置或酸性气体分离膜模块所具备的利用酸性气体分离膜的酸性气体膜分离中，根据要透过酸性气体分离膜的透过气体量来确定酸性气体膜分离的处理量。作为提高酸性气体膜分离的处理量的方法，可以举出：通过利用压缩机等升高经由酸性气体分离膜模块中配备的混合气体供给部向酸性气体分离膜的供给侧供给的原料气体的压力而使供给侧的气体分压高于透过侧(酸性气体分离膜10的排出透过气体的一侧)的气体分压的方法；通过经由酸性气体分离膜模块中配备的透过气体排出部将酸性气体分离膜的透过侧设为减压状态而使供给侧的气体分压高于透过侧的气体分压的方法(以下有时称作“减压法”。)；通过经由酸性气体分离膜模块中配备的吹扫气体供给部向酸性气体分离膜的透过侧供给用于与透过气体一起排出的吹扫气体而增加透过气体量的方法(以下有时称作“吹扫法”。)；组合了这些方法中的2种以上的方法等。这些方法当中，在将透过气体的至少一部分再利用的情况下，无需供给新的气体(吹扫气体)，可以仅将透过气体分离，因此优选使用减压法。
可以对如上所述地得到的粗纯化氢进行纯化而得到高纯度氢。根据该方法，与对改性气体进行纯化而得到高纯度氢的情况相比，在作为纯化方法的化学吸收法、变压吸附法(PSA)中，可以期待能量的节省、氢气损失的减少。
以下，使用附图，对使用甲烷(CH4)作为烃、进行CH4的水蒸气改性、CH4的CO2改性而制造氢的方法进行说明。需要说明的是，图5～图14是示意性地表示使用了酸性气体分离膜的氢制造装置的一例的构成图。
(氢制造装置100a及使用了它的氢制造方法)
图5所示的氢制造装置100a是进行水蒸气改性而制造氢的装置，利用减压法进行酸性气体膜分离。氢制造装置100a具有：混合器181a、用于进行水蒸气改性的水蒸气改性器182a、具备具有酸性气体分离膜的酸性气体分离膜模块的酸性气体分离装置120、冷凝器183a、减压泵184a、和排液泵185a。
混合器181a用于将成为水蒸气改性的原料的CH4及水蒸气(图中为H2O)向水蒸气改性器182a供给。作为混合器181a例如可以举出搅拌机、气化器、喷雾器、喷射泵、它们的两个以上的组合等。
水蒸气改性器182a用于使用从混合器181a供给的CH4及水蒸气进行水蒸气改性。水蒸气改性器182a可以具有改性部和转化部，所述改性部利用反应式(II)所示的水蒸气改性反应将CH4改性为一氧化碳(CO)及氢(H2)：
所述转化部利用反应式(III)所示的CO转化反应将CO转化为CO2及H2：
酸性气体分离装置120具备具有酸性气体分离膜的酸性气体分离膜模块，用于从向酸性气体分离装置120供给的原料气体(改性气体及水蒸气)中，选择性地分离CO2及水蒸气。向酸性气体分离装置120供给水蒸气改性器182a中生成的包含H2及CO2的改性气体。在该改性气体中，还包含作为水蒸气改性的原料供给的水蒸气(原料中的未反应的水蒸气)。因此，在酸性气体分离装置120中，从所供给的包含改性气体及水蒸气的原料气体中，CO2及水蒸气选择性地透过酸性气体分离膜，由此可以将包含CO2及水蒸气的混合气体、与富集了H2的粗纯化氢分离。需要说明的是，在酸性气体分离装置120中，向酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜供给的原料气体(改性气体及水蒸气)的流动方向、与透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的透过气体(CO2及水蒸气)的流动方向可以是并流，也可以是逆流。
冷凝器183a用于将透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的混合气体中的CO2及水蒸气分离。冷凝器183a将CO2及水蒸气冷却，将水蒸气液化，由此将液化了的水与CO2分离。减压泵184a用于回收冷凝器183a中分离出的CO2。排液泵185a用于回收水。
图5所示的氢制造装置100a中，可以如下所示地制造氢。首先，将成为水蒸气改性的原料的CH4及水向混合器181a供给。向混合器181a供给的水只要是适于作为水蒸气改性的原料的水，就没有特别限定，可以从氢制造装置100a以外供应，如图5所示，在后述的氢制造方法中可以使用在酸性气体分离装置120中回收的水。需要说明的是，在仅靠在酸性气体分离装置120中回收的水不足以作为水蒸气改性的原料的情况下，可以向在酸性气体分离装置120中回收的水中追加不足分量的水后向混合器181a供给。在混合器181a中经过调整的CH4及水蒸气被向水蒸气改性器182a供给，进行上述的反应式(II)所示的水蒸气改性反应、以及上述的反应式(III)所示的CO转化反应，生成作为改性气体的H2及CO2。
在所生成的改性气体中，还包含作为水蒸气改性的原料供给的未反应的水蒸气，因此包含水蒸气的原料气体被与改性气体(H2及CO2)一起向酸性气体分离装置120供给。由于酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜可以使CO2及水蒸气选择性地透过，因此在酸性气体分离装置120中，包含CO2及水蒸气的混合气体与富集了H2的原料气体被分离，得到粗纯化氢(图中为H2)。透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的透过气体的组成(CO2及水蒸气的比例)可以通过调整透过侧的压力来调整。选择性地透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的CO2及水蒸气因在冷凝器183a中水蒸气发生液化，而被分离为液化的水和CO2，利用减压泵184a回收CO2，利用排液泵185a回收水。利用排液泵185a回收的水可以作为水蒸气改性的原料再利用。
需要说明的是，图5所示的氢制造装置100a中，以使用冷凝器183a将CO2与水蒸气分离的情况为例举出进行了说明，然而也可以取代冷凝器183a而使用水蒸气分离膜将CO2与水蒸气分离。该情况下，可以在不将利用水蒸气分离膜分离出的水蒸气液化的情况下、直接向混合器181a供给。
(氢制造装置100b及使用了它的氢制造方法)
图6所示的氢制造装置100b是进行水蒸气改性而制造氢的装置，作为成为水蒸气改性的原料的CH4，使用比水蒸气改性反应的压力更高的压力的CH4，在这一点上与图5所示的氢制造装置100a不同。氢制造装置100b中，使用比氢制造装置100a更高压力的CH4，由此可以将利用该CH4的差压发电中得到的电力用于氢制造装置100b中配备的设备的动作。以下，对于与氢制造装置100a(图5)中说明的构件相同的构件使用相同的符号，省略其说明。
图6所示的氢制造装置100b具有：混合器181a、水蒸气改性器182a、酸性气体分离装置120、冷凝器183a、减压泵184a、排液泵185a、膨胀涡轮186b、和发电机187b。关于膨胀涡轮186b及发电机187b以外的各构件的说明如上所述。
膨胀涡轮186b通过导入比在水蒸气改性器182a中使用时的CH4的压力更高压力的CH4而被驱动，与此同时，使被导入的CH4膨胀而进行减压。在膨胀涡轮186b中经过减压的CH4被向混合器181a供给。发电机187b因膨胀涡轮186b的旋转而被驱动，由此进行发电。发电机187b中产生的电力可以用于减压泵184a、排液泵185a的驱动。
图6所示的氢制造装置100b中，可以如下所示地制造氢。首先，将成为水蒸气改性的原料的CH4导入膨胀涡轮186b。膨胀涡轮186b中，通过向叶片部吹送CH4而旋转膨胀涡轮186b来驱动发电机187b。由此，在发电机187b中进行发电。膨胀涡轮186b中膨胀而减压了的CH4被向混合器181a供给。水只要是适于用作水蒸气改性的原料的水，就没有特别限定，可以从氢制造装置100b以外供应，也可以如图6所示，使用在后述的酸性气体分离装置120中回收的水。需要说明的是，在仅靠在酸性气体分离装置120中回收的水不足以作为水蒸气改性的原料的情况下，可以向在酸性气体分离装置120中回收的水中追加不足分量的水后向混合器181a供给。在混合器181a中经过调整的CH4及水蒸气被向水蒸气改性器182a供给，进行水蒸气改性反应及CO转化反应。
接下来，在包含水蒸气改性器182a中生成的改性气体及原料中的未反应的水蒸气的原料气体被向酸性气体分离装置120供给，分离为包含CO2及水蒸气的混合气体和富集了H2的原料气体，得到粗纯化氢(图中为H2)。透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的透过气体的组成(CO2及水蒸气的比例)可以通过调整透过侧的压力来调整。
选择性地透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的CO2及水蒸气因在冷凝器183a中水蒸气发生液化而被分离为液化的水和CO2，利用由在发电机187b中产生的电力驱动的减压泵184a及排液泵185a分别回收CO2及水。所回收的水可以作为水蒸气改性的原料再利用。
需要说明的是，图6所示的氢制造装置100b中，以利用基于差压发电在发电机187b中得到的电力来驱动减压泵184a、排液泵185a的情况为例举出而进行说明，然而也可以将通过利用CH4的导入来旋转膨胀涡轮186b而得到的动力用于其他的用途。例如，也可以将该动力用于驱动减压泵184a、排液泵185a。
另外，在氢制造装置100b中，在混合器181a包含喷射泵的情况下，成为水蒸气改性的原料的CH4(比水蒸气改性反应的压力更高压力的CH4)可以作为喷射泵的驱动流体使用。
(氢制造装置100c及使用了它的氢制造方法)
图7所示的氢制造装置100c是进行CO2改性而制造氢的装置，利用减压法进行酸性气体膜分离。以下，对于与氢制造装置100a(图5)等中说明的构件相同的构件使用相同的符号，省略其说明。氢制造装置100c具有：混合器181c、用于进行CO2改性的CO2改性器182c、具备具有酸性气体分离膜的酸性气体分离膜模块的酸性气体分离装置120、冷凝器183a、减压泵184a、和排液泵185a。关于混合器181c及CO2改性器182c以外的各构件的说明如上所述。
混合器181c用于将成为CO2改性的原料的CH4与CO2混合。作为混合器181c，例如可以举出搅拌机、喷射泵、它们的两个以上的组合等。
CO2改性器182c用于使用从混合器181c供给的CH4及CO2进行CO2改性。CO2改性器182c可以具有改性部，所述改性部利用反应式(IV)所示的CO2改性将CH4改性为H2及CO：
图7所示的氢制造装置100c中，可以如下所示地制造氢。首先，将成为CO2改性的原料的CH4及CO2向混合器181c供给。向混合器181c供给的CO2只要是适于作为CO2改性的原料的CO2，就没有特别限定，可以从氢制造装置100c以外供应，可以如图7所示，使用在后述的酸性气体分离装置120中回收的CO2。需要说明的是，在仅靠在酸性气体分离装置120中回收的CO2不足以作为CO2改性的原料的情况下，可以向在酸性气体分离装置120中回收的CO2中追加不足分量的CO2后向混合器181c供给。在混合器181c中经过混合的CH4及CO2被向CO2改性器182c供给，进行上述的反应式(IV)所示的CO2改性反应，生成作为改性气体的H2及CO。为了促进选择性的酸性气体的透过，优选预先对包含向酸性气体分离装置120供给的改性气体和原料中的未反应的CO2的原料气体进行加湿。需要说明的是，原料气体的加湿中使用的水可以使用后述的酸性气体分离装置120中回收的水。另外，在将进行了加湿的原料气体向酸性气体分离装置120供给前，先用于利用反应式(III)所示的CO转化反应将CO2富集，由此可以提高酸性气体分离装置中的CO2的除去效率。
CO2改性器182c中生成的改性气体优选被作为包含原料中的未反应的CO2、和为了预先的加湿而追加的水蒸气的原料气体向酸性气体分离装置120供给。由于酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜可以使CO2及水蒸气选择性地透过，因此包含CO2及水蒸气的混合气体与富集了H2的原料气体被分离，得到粗纯化氢(图中为H2)。透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的透过气体的组成(CO2及水蒸气的比例)可以通过调整透过侧的压力来调整。
选择性地透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的CO2及水蒸气因在冷凝器183a中水蒸气发生液化而被分离为液化的水和CO2，利用减压泵184a回收CO2，利用排液泵185a回收水。利用减压泵184a回收的CO2可以作为CO2改性的原料再利用。另外，利用排液泵185a回收的水可以用于改性气体的加湿。
需要说明的是，图7所示的氢制造装置100c中，以使用冷凝器183a将CO2与水蒸气分离的情况为例举出进行了说明，然而也可以取代冷凝器183a而使用水蒸气分离膜将CO2与水蒸气分离。该情况下，可以在不将利用水蒸气分离膜分离出的水蒸气液化的情况下直接用于改性气体的加湿。
(氢制造装置100d及使用了它的氢制造方法)
图8所示的氢制造装置100d是进行CO2改性而制造氢的装置，作为成为CO2改性的原料的CH4，使用比CO2改性反应的压力更高的压力的CH4，这一点与图7所示的氢制造装置100c不同。氢制造装置100d中，使用比氢制造装置100c更高压力的CH4，由此可以将利用该CH4的差压发电中得到的电力用于氢制造装置100d中配备的设备的动作。以下，对于与氢制造装置100a(图5)等中说明的构件相同的构件使用相同的符号，省略其说明。
图8所示的氢制造装置100d具有：混合器181c、CO2改性器182c、酸性气体分离装置120、冷凝器183a、减压泵184a、排液泵185a、膨胀涡轮186b、和发电机187b。关于这些各构件的说明如上所述。
图8所示的氢制造装置100d中，可以如下所示地制造氢。首先，将成为CO2改性的原料的CH4导入膨胀涡轮186b，由此旋转膨胀涡轮186b而驱动发电机187b，进行发电。在膨胀涡轮186b中发生膨胀而减压了的CH4被向混合器181c供给并与CO2混合。CO2只要是适于作为CO2改性的原料的CO2，就没有特别限定，可以从氢制造装置100d以外供应，也可以如图8所示，使用利用后述的酸性气体分离装置120回收的CO2。需要说明的是，在仅靠在酸性气体分离装置120中回收的CO2不足以作为CO2改性的原料的情况下，可以向在酸性气体分离装置120中回收的CO2中追加不足分量的CO2，向混合器181c供给。在混合器181c中经过混合的CH4及CO2被向CO2改性器182c供给，如上所述地进行CO2改性反应。
接下来，包含在CO2改性器182c中生成的改性气体、原料中的未反应的CO2、以及为了预先的加湿而追加的水蒸气的原料气体被向酸性气体分离装置120供给，分离为包含CO2及水蒸气的混合气体和富集了H2的原料气体，得到粗纯化氢(图中为H2)。透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的透过气体的组成(CO2及水蒸气的比例)可以通过调整透过侧的压力来调整。
选择性地透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的CO2及水蒸气因在冷凝器183a中水蒸气发生液化而被分离为液化的水和CO2，利用由发电机187b中产生的电力驱动的减压泵184a及排液泵185a分别回收CO2及水。所回收的CO2可以作为CO2改性的原料再利用，水根据需要可以为了改性气体的加湿而再利用。
需要说明的是，图8所示的氢制造装置100d中，可以为了驱动减压泵184a、排液泵185a而使用通过利用CH4的导入使膨胀涡轮186b旋转而得到的动力。另外，在氢制造装置100d中，在混合器181c包含喷射泵的情况下，成为CO2改性的原料的CH4(比水蒸气改性反应的压力更高压力的CH4)可以作为喷射泵的驱动流体使用。
(氢制造装置100e及使用了它的氢制造方法)
图9所示的氢制造装置100e是进行CO2改性而制造氢的装置，利用吹扫法进行酸性气体膜分离。作为吹扫气体，使用作为CO2改性的原料的CH4。以下，对于与氢制造装置100a(图5)等中说明的构件相同的构件使用相同的符号，省略其说明。
图9所示的氢制造装置100e具有：混合器181c、用于进行CO2改性的CO2改性器182c、具备具有酸性气体分离膜的酸性气体分离膜模块的酸性气体分离装置120、冷凝器183e、鼓风机184e、和排液泵185a。关于冷凝器183e及鼓风机184e以外的各构件的说明如上所述。
冷凝器183e用于如下目的，即，导入包含透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的CO2及水蒸气、和酸性气体分离装置120中使用的吹扫气体(CH4)的混合气体，对该混合气体进行冷却，将水蒸气液化，由此将液化的水、与包含CO2及CH4的气体分离。鼓风机184e用于如下目的，即，将吹扫气体(CH4)向酸性气体分离装置120供给，回收冷凝器183e中分离出的包含CO2及CH4的气体。
图9所示的氢制造装置100e中，可以如下所示地制造氢。首先，将成为CO2改性的原料的CH4及CO2向混合器181c供给。可以在向混合器181c供给从氢制造装置100e以外供应的CO2的基础上，还如图9所示，追加供给在后述的酸性气体分离装置120中回收的包含CO2及吹扫气体(CH4)的气体。在混合器181c中经过混合的CH4及CO2被向CO2改性器182c供给，进行CO2改性反应。
接下来，包含在CO2改性器182c中生成的改性气体、原料中的未反应的CO2、以及为了预先的加湿而追加的水蒸气的原料气体被向酸性气体分离装置120供给，同时还向酸性气体分离装置120的透过侧(酸性气体分离膜的透过侧)供给作为吹扫气体的CH4。在酸性气体分离装置120中，包含CO2、CH4、以及水蒸气的混合气体、与富集了H2的原料气体被分离，得到粗纯化氢(图中为H2)。透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的透过气体的组成(CO2及水蒸气的比例)可以通过调整吹扫气体的流量来调整。
选择性地透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的CO2及水蒸气被与吹扫气体(CH4)一起导入冷凝器183e，因在冷凝器183e中水蒸气发生液化，而被分离为液化的水、和包含CO2及CH4的气体，利用鼓风机184e回收包含CO2及CH4的气体，利用排液泵185a回收水。利用鼓风机184e回收的包含CO2及CH4的气体可以作为CO2改性的原料再利用。另外，利用排液泵185a回收的水可以用于向酸性气体分离装置120供给的改性气体的预先的加湿。
需要说明的是，图9所示的氢制造装置100e中，以使用冷凝器183e将包含CO2及CH4的气体与水蒸气分离的情况为例举出而进行了说明，然而也可以取代冷凝器183e而使用水蒸气分离膜将包含CO2及CH4的气体与水蒸气分离。该情况下，可以在不将利用水蒸气分离膜分离出的水蒸气液化的情况下直接用于改性气体的预先的加湿。
(氢制造装置100f及使用了它的氢制造方法)
图10所示的氢制造装置100f是进行CO2改性而制造氢的装置，作为成为CO2改性的原料的CH4，使用比CO2改性反应的压力更高压力的CH4，这一点与图9所示的氢制造装置100e不同。氢制造装置100f中，使用比氢制造装置100e更高压力的CH4，由此可以将利用该CH4的差压发电中得到的电力用于制造装置100f中配备的设备的动作。以下，对于与氢制造装置100a(图5)等中说明的构件相同的构件使用相同的符号，省略其说明。
图10所示的氢制造装置100f具有：混合器181c、CO2改性器182c、酸性气体分离装置120、冷凝器183e、鼓风机184e、排液泵185a、膨胀涡轮186b、和发电机187b。关于这些各构件的说明如上所述。
图10所示的氢制造装置100f中，可以如下所示地制造氢。首先，将成为CO2改性的原料的CH4导入膨胀涡轮186b，由此旋转膨胀涡轮186b而驱动发电机187b，进行发电。在膨胀涡轮186b中发生膨胀而减压了的CH4被向混合器181c供给并与CO2混合。可以向混合器181c追加供给利用酸性气体分离装置120分离、并利用鼓风机184e从冷凝器183e回收的包含CO2及吹扫气体(CH4)的气体。在混合器181c中经过混合的CH4及CO2被向CO2改性器182c供给，进行CO2改性反应。
接下来，包含在CO2改性器182c中生成的改性气体、原料中的未反应的CO2、以及为了预先的加湿而追加的水蒸气的原料气体被向酸性气体分离装置120供给，同时还向酸性气体分离装置120的透过侧(酸性气体分离膜的透过侧)供给作为吹扫气体的CH4。在酸性气体分离装置120中，包含CO2、CH4、以及水蒸气的混合气体、与富集了H2的原料气体被分离，得到粗纯化氢(图中为H2)。透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的透过气体的组成(CO2及水蒸气的比例)可以通过调整吹扫气体的流量来调整。
选择性地透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的CO2及水蒸气被与吹扫气体(CH4)一起导入冷凝器183e，因在冷凝器183e中水蒸气发生液化，而被分离为液化的水、和包含CO2及CH4的气体，利用由发电机187b中产生的电力驱动的鼓风机184e及排液泵185a分别回收包含CO2及CH4的气体和水。利用鼓风机184e回收的包含CO2及CH4的气体可以作为CO2改性的原料再利用，利用排液泵185a回收的水可以用于向酸性气体分离装置120供给的改性气体的预先的加湿。
需要说明的是，图10所示的氢制造装置100f中，可以为了驱动鼓风机184e、排液泵185a而使用通过利用CH4的导入使膨胀涡轮186b旋转而得到的动力。另外，在氢制造装置100f中，在混合器181c包含喷射泵的情况下，成为CO2改性的原料的CH4(比水蒸气改性反应的压力更高压力的CH4)可以作为喷射泵的驱动流体使用。
(氢制造装置100g及使用了它的氢制造方法)
图11所示的氢制造装置100g是进行水蒸气改性及CO2改性而制造氢的装置，利用减压法进行酸性气体膜分离。以下，对于与氢制造装置100a(图5)等中说明的构件相同的构件使用相同的符号，省略其说明。
图11所示的氢制造装置100g具有：混合器181g、用于进行水蒸气改性及CO2改性的改性器182g、具备具有酸性气体分离膜的酸性气体分离膜模块的酸性气体分离装置120、冷凝器183a、减压泵184a、和排液泵185a。关于混合器181g及改性器182g以外的各构件的说明如上所述。
混合器181g用于将成为水蒸气改性及CO2改性的原料的CH4、水蒸气、以及CO2向改性器182g供给。作为混合器181g，例如可以举出搅拌机、气化器、喷雾器、喷射泵、它们的两个以上的组合等。
改性器182g用于使用从混合器181g供给的CH4、水蒸气、以及CO2进行水蒸气改性及CO2改性。改性器182g可以进行上述反应式(II)所示的水蒸气改性、以及上述反应式(IV)所示的CO2改性，此外也可以进行上述反应式(III)所示的CO转化反应。由此，可以将CH4改性为H2及CO，此外，可以将CO转化为CO2及H2。
图11所示的氢制造装置100g中，可以如下所示地制造氢。首先，将成为水蒸气改性及CO2改性的原料的CH4、水蒸气(或水)、以及CO2向混合器181g供给。向混合器181g供给的水蒸气(或水)及CO2只要适于作为水蒸气改性及CO2改性的原料，就没有特别限定，也可以从氢制造装置100g以外供应，可以如图11所示，使用在后述的酸性气体分离装置120中回收的水、CO2。需要说明的是，在仅靠在酸性气体分离装置120中回收的水及CO2不足以作为水蒸气改性及CO2改性的原料的情况下，可以向在酸性气体分离装置120中回收的水、CO2中追加不足分量的水及CO2后向混合器181g供给。在混合器181g中经过调整的CH4、水蒸气、以及CO2被向改性器182g供给，进行上述的水蒸气改性反应(反应式(II))及CO2改性反应(反应式(IV))，生成作为改性气体的H2及CO。此外，在改性器182g中，在进行CO转化反应(反应式(III))的情况下，追加生成CO2。
在改性器182g中生成的改性气体被向酸性气体分离装置120供给。向酸性气体分离装置120导入在包含改性气体的基础上、还包含水蒸气(原料中的未反应的水蒸气)的原料气体。由于酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜可以使CO2及水蒸气选择性地透过，因此包含CO2及水蒸气的混合气体与富集了H2的原料气体被分离，得到粗纯化氢(图中为H2)。透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的透过气体的组成(CO2及水蒸气的比例)可以通过调整透过侧的压力来调整。
选择性地透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的CO2及水蒸气因在冷凝器183a中水蒸气发生液化，而被分离为液化的水和CO2，利用减压泵184a回收CO2，利用排液泵185a回收水。利用减压泵184a回收的CO2可以作为CO2改性的原料再利用。另外，利用排液泵185a回收的水可以作为水蒸气改性的原料再利用。
需要说明的是，图11所示的氢制造装置100g中，以使用冷凝器183a将CO2与水蒸气分离的情况为例举出进行了说明，然而也可以取代冷凝器183a而使用水蒸气分离膜将CO2与水蒸气分离。该情况下，可以在不将利用水蒸气分离膜分离出的水蒸气液化的情况下直接向混合器181g供给。
(氢制造装置100h及使用了它的氢制造方法)
图12所示的氢制造装置100h是进行水蒸气改性及CO2改性而制造氢的装置，作为成为水蒸气改性及CO2改性的原料的CH4，使用比水蒸气改性反应及CO2改性反应的压力更高压力的CH4，这一点与图11所示的氢制造装置100g不同。氢制造装置100h中，使用比氢制造装置100g更高压力的CH4，由此可以将利用该CH4的差压发电中得到的电力用于制造装置100h中配备的设备的动作。以下，对于与氢制造装置100a(图5)等中说明的构件相同的构件使用相同的符号，省略其说明。
图12所示的氢制造装置100h具有混合器181g、改性器182g、酸性气体分离装置120、冷凝器183a、减压泵184a、排液泵185a、膨胀涡轮186b、和发电机187b。关于这些各构件的说明如上所述。
图12所示的氢制造装置100h中，可以如下所示地制造氢。首先，将成为水蒸气改性的原料的CH4导入膨胀涡轮186b，由此旋转膨胀涡轮186b而驱动发电机187b，在发电机187b中进行发电。在膨胀涡轮186b中发生膨胀而减压了的CH4被向混合器181g供给。在混合器181g中经过调整的CH4、水蒸气、以及CO2被向改性器182g供给，进行水蒸气改性反应及CO2改性反应，生成作为改性气体的H2及CO。此外，在改性器182g中，在进行CO转化反应(反应式(III))的情况下，追加生成CO2。
接下来，包含在改性器182g中生成的改性气体及水蒸气(原料中的未反应的水蒸气)的原料气体被向酸性气体分离装置120供给，分离为包含CO2及水蒸气的混合气体和富集了H2的原料气体，得到粗纯化氢(图中为H2)。透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的透过气体的组成(CO2及水蒸气的比例)可以通过调整透过侧的压力来调整。
选择性地透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的CO2及水蒸气因在冷凝器183a中水蒸气发生液化，而被分离为液化的水和CO2，利用由发电机187b中产生的电力驱动的减压泵184a及排液泵185a分别回收CO2及水。利用减压泵184a回收的CO2可以作为CO2改性的原料再利用，利用排液泵185a回收的水可以作为水蒸气改性的原料再利用。
需要说明的是，图12所示的氢制造装置100h中，可以为了驱动减压泵184a、排液泵185a而使用通过利用CH4的导入来旋转膨胀涡轮186b而得的动力。另外，在氢制造装置100h中，在混合器181g包含喷射泵的情况下，成为水蒸气改性的原料的CH4(比水蒸气改性反应及CO2改性反应的压力更高压力的CH4)可以用作喷射泵的驱动流体。
(氢制造装置100i及使用了它的氢制造方法)
图13所示的氢制造装置100i是进行水蒸气改性及CO2改性而制造氢的装置，利用吹扫法进行酸性气体膜分离。以下，对于与氢制造装置100a(图5)等中说明的构件相同的构件使用相同的符号，省略其说明。
图13所示的氢制造装置100i具有：混合器181g、用于进行水蒸气改性及CO2改性的改性器182g、具备具有酸性气体分离膜的酸性气体分离膜模块的酸性气体分离装置120、冷凝器183e、鼓风机184e、和排液泵185a。
图13所示的氢制造装置100i中，可以如下所示地制造氢。首先，将成为水蒸气改性及CO2改性的原料的CH4、水蒸气(或水)、以及CO2向混合器181g供给。可以在向混合器181g供给从氢制造装置100i以外供应的水或CO2的基础上，还如图13所示，追加供给在后述的酸性气体分离装置120中回收的包含水或CO2及吹扫气体(CH4)的气体。在混合器181g中经过调整的CH4、水蒸气、以及CO2被向改性器182g供给，进行水蒸气改性反应及CO2改性反应，生成作为改性气体的H2及CO。此外，在改性器182g中，在进行CO转化反应(反应式(III))的情况下，追加生成CO2。
接下来，包含在改性器182g中生成的改性气体及水蒸气(原料中的未反应的水蒸气)的原料气体被向酸性气体分离装置120供给，向酸性气体分离装置120的透过侧(酸性气体分离膜的透过侧)还供给作为吹扫气体的CH4。在酸性气体分离装置120中，包含CO2及水蒸气的混合气体与富集了H2的原料气体被分离，得到粗纯化氢(图中为H2)。透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的透过气体的组成(CO2及水蒸气的比例)可以通过调整吹扫气体的流量来调整。
选择性地透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的CO2及水蒸气被与吹扫气体(CH4)一起导入冷凝器183e，因在冷凝器183e中水蒸气发生液化而被分离为液化的水、与包含CO2及CH4的气体，利用鼓风机184e回收包含CO2及CH4的气体，利用排液泵185a回收水。利用鼓风机184e回收的包含CO2及CH4的气体可以作为水蒸气改性及CO2改性的原料再利用。另外，利用排液泵185a回收的水可以作为水蒸气改性的原料再利用。
需要说明的是，图13所示的氢制造装置100i中，以使用冷凝器183e将包含CO2及CH4的气体与水蒸气分离的情况为例举出而进行了说明，然而也可以取代冷凝器183e而使用水蒸气分离膜将包含CO2及CH4的气体与水蒸气分离。该情况下，可以在不将利用水蒸气分离膜分离出的水蒸气液化的情况下直接向混合器181g供给。
(氢制造装置100j及使用了它的氢制造方法)
图14所示的氢制造装置100j是进行水蒸气改性及CO2改性而制造氢的装置，作为成为水蒸气改性及CO2改性的原料的CH4，使用比水蒸气改性及CO2改性反应的压力更高压力的CH4，这一点与图13所示的氢制造装置100i不同。在氢制造装置100j中，使用比氢制造装置100i更高压力的CH4，由此可以将利用该CH4的差压发电中得到的电力用于制造装置100j中配备的设备的动作。以下，对于与氢制造装置100a(图5)等中说明的构件相同的构件使用相同的符号，省略其说明。
图14所示的氢制造装置100j具有：混合器181g、改性器182g、酸性气体分离装置120、冷凝器183e、鼓风机184e、排液泵185a、膨胀涡轮186b、和发电机187b。关于这些各构件的说明如上所述。
图14所示的氢制造装置100j中，可以如下所示地制造氢。首先，将成为水蒸气改性的原料的CH4导入膨胀涡轮186b，由此旋转膨胀涡轮186b而驱动发电机187b，进行发电。在膨胀涡轮186b中发生膨胀而减压了的CH4被向混合器181g供给。向混合器181g供给的水蒸气(或水)及CO2可以从氢制造装置100j以外供应，也可以如图14所示，使用在后述的酸性气体分离装置120中回收的包含水、CO2及吹扫气体(CH4)的气体。在混合器181g中经过调整的CH4、水蒸气、以及CO2被向改性器182g供给，至少进行水蒸气改性反应及CO2改性反应。
接下来，包含在改性器182g中生成的改性气体及水蒸气(原料中的未反应的水蒸气)的原料气体被向酸性气体分离装置120供给，同时还向酸性气体分离装置120的透过侧(酸性气体分离膜的透过侧)供给作为吹扫气体的CH4。在酸性气体分离装置120中，包含CO2、CH4、以及水蒸气的混合气体、与富集了H2的原料气体被分离，得到粗纯化氢(图中为H2)。透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的透过气体的组成(CO2及水蒸气的比例)可以通过调整吹扫气体的流量来调整。
选择性地透过酸性气体分离装置120中配备的酸性气体分离膜的CO2及水蒸气被与吹扫气体(CH4)一起导入冷凝器183e，因在冷凝器183e中水蒸气发生液化，而分离为液化的水、和包含CO2及CH4的气体，利用鼓风机184e回收包含CO2及CH4的气体，利用排液泵185a回收水。利用鼓风机184e回收的包含CO2及CH4的气体可以作为水蒸气改性及CO2改性的原料再利用。另外，利用排液泵185a回收的水可以作为水蒸气改性的原料再利用。
需要说明的是，图14所示的制造装置100j中，可以为了驱动鼓风机184e、排液泵185a而使用通过利用CH4的导入使膨胀涡轮186b旋转而得到的动力。另外，在氢制造装置100j中，在混合器181g包含喷射泵的情况下，成为水蒸气改性的原料的CH4(比水蒸气改性反应的压力更高压力的CH4)可以用作喷射泵的驱动流体。
上述的氢制造装置100a～100j及使用了它们的氢制造方法可以在以利用烃的改性反应生成的改性气体中含有的氢作为燃料的燃料电池系统中使用。
实施例
以下，举出实施例而对本发明进行更具体的说明，然而本发明不受以下的实施例限制，也可以在能够适合上述、下述的主旨的范围中适当地施加变更后实施，它们均包含于本发明的技术范围中。
(实施例1)
将水172.33重量份、化学交联聚丙烯酸(住友精化公司制、商品名：AQUPEC HV-501E、离子交换容量：13.9mmoleq/g)4重量份及非交联聚丙烯酸(住友精化公司制、商品名：AQUPAANA AP-40F(40％Na皂化)、离子交换容量：12.4mmoleq/g)0.8重量份添加到原料罐中，进行混合，得到分散液。向该分散液中添加50重量％氢氧化铯水溶液(RockwoodLithium Japan公司制)28.80重量份，混合后，加入L-脯氨酸(东京化成工业公司制)11.05重量份和10重量％表面活性剂(AGC SEIMI CHEMICAL公司制、商品名：Surflon S-242)水溶液1.2重量份并进行混合，得到涂布液(涂布液中的水的量：86.1重量％)。对所得的涂布液使用脱泡装置(THINKY公司制、商品名：自转/公转搅拌机脱泡练太郎ARE-310)进行脱泡。
将脱泡后的涂布液在温度20～25℃涂布在作为第1多孔层使用的疏水性PTFE多孔膜(住友电工FINE POLYMER公司制、商品名：POREFLON HP-010-50、厚度：50μm、平均细孔直径：0.1μm、空隙率：73体积％、温度25℃时的水的接触角：113度)的一面上，形成涂布液的膜。
接下来，在形成于第1多孔层上的涂布液的膜层叠与上述第1多孔层相同的疏水性PTFE多孔膜作为第2多孔层而得到层叠体。将该层叠体在恒温槽中在温度100℃干燥约15分钟，形成组合物膜(厚度：50μm、组合物膜中的水的量：50重量％以下)，得到酸性气体分离膜。
(实施例2)
将水204.63重量份、化学交联聚丙烯酸(住友精化公司制、商品名：AQUPEC HV-501E、离子交换容量：13.9mmoleq/g)4.41重量份及非交联聚丙烯酸(住友精化公司制、商品名：AQUPAANA AP-40F(40％Na皂化)、离子交换容量：12.4mmoleq/g)0.88重量份添加到原料罐中，进行混合，得到分散液。向该分散液中添加50重量％氢氧化铯水溶液(RockwoodLithium Japan公司制)31.10重量份，混合后，加入肌氨酸(东京化成工业公司制)9.63重量份和10重量％表面活性剂(AGC SEIMI CHEMICAL公司制、商品名：Surflon S-242)水溶液1.34重量份并进行混合，得到涂布液(涂布液中的水的量：87.9重量％)。对所得的涂布液使用脱泡装置(THINKY公司制、商品名：自转/公转搅拌机脱泡练太郎ARE-310)进行脱泡。
将脱泡后的涂布液在温度20～25℃涂布在作为第1多孔层使用的疏水性PTFE多孔膜(住友电工FINE POLYMER公司制、商品名：POREFLON HP-010-50、厚度：50μm、平均细孔直径：0.1μm、空隙率：73体积％、温度25℃时的水的接触角：113度)的一面上，形成涂布液的膜。
接下来，在形成于第1多孔层上的涂布液的膜层叠与上述第1多孔层相同的疏水性PTFE多孔膜作为第2多孔层而得到层叠体。将该层叠体在恒温槽中在温度100℃干燥约15分钟，形成组合物膜(厚度：30μm、组合物膜中的水的量：50重量％以下)，得到酸性气体分离膜。
(比较例1)
将水170.92重量份、化学交联聚丙烯酸(住友精化公司制、商品名：AQUPEC HV-501E、离子交换容量：13.9mmoleq/g)4重量份及非交联聚丙烯酸(住友精化公司制、商品名：AQUPAANA AP-40F(40％Na皂化)、离子交换容量：12.4mmoleq/g)0.8重量份添加到原料罐中，进行混合，得到分散液。向该分散液中添加50重量％氢氧化铯水溶液(RockwoodLithium Japan公司制)38.09重量份，混合后，加入10重量％亚碲酸钠水溶液3.18重量份和10重量％表面活性剂(AGC SEIMI CHEMICAL公司制、商品名：Surflon S-242)水溶液1.2重量份并进行混合，得到涂布液(涂布液中的水的量：87.6重量％)。对所得的涂布液使用脱泡装置(THINKY公司制、商品名：自转/公转搅拌机脱泡练太郎ARE-310)进行脱泡。
将脱泡后的涂布液在温度20～25℃涂布在作为第1多孔层使用的疏水性PTFE多孔膜(住友电工FINE POLYMER公司制、商品名：POREFLON HP-010-50、厚度：50μm、平均细孔直径：0.1μm、空隙率：73体积％、温度25℃时的水的接触角：113度)的一面上，形成涂布液的膜。
接下来，在形成于第1多孔层上的涂布液的膜层叠与上述第1多孔层相同的疏水性PTFE多孔膜作为第2多孔层而得到层叠体。将该层叠体在恒温槽中在温度100℃干燥约15分钟，形成组合物膜(厚度：50μm、组合物膜中的水的量：50重量％以下)，得到酸性气体分离膜。
(比较例2)
将水166.73重量份、化学交联聚丙烯酸(住友精化公司制、商品名：AQUPEC HV-501E、离子交换容量：13.9mmoleq/g)4重量份及非交联聚丙烯酸(住友精化公司制、商品名：AQUPAANA AP-40F(40％Na皂化)、离子交换容量：12.4mmoleq/g)0.8重量份添加到原料罐中，进行混合，得到分散液。向该分散液中添加50重量％氢氧化铯水溶液(RockwoodLithium Japan公司制)38.09重量份，混合后，加入L-脯氨酸(东京化成工业公司制)7.37重量份和10重量％表面活性剂(AGC SEIMI CHEMICAL公司制、商品名：Surflon S-242)水溶液1.2重量份并进行混合，得到涂布液(涂布液中的水的量：85.6重量％)。对所得的涂布液使用脱泡装置(THINKY公司制、商品名：自转/公转搅拌机脱泡练太郎ARE-310)进行脱泡。
将脱泡后的涂布液在温度20～25℃涂布在作为第1多孔层使用的疏水性PTFE多孔膜(住友电工FINE POLYMER公司制、商品名：POREFLON HP-010-50、厚度：50μm、平均细孔直径：0.1μm、空隙率：73体积％、温度25℃时的水的接触角：113度)的一面上，形成涂布液的膜。
接下来，在形成于第1多孔层上的涂布液的膜层叠与上述第1多孔层相同的疏水性PTFE多孔膜作为第2多孔层而得到层叠体。将该层叠体在恒温槽中在温度100℃干燥约15分钟，形成组合物膜(厚度：30μm、组合物膜中的水的量：50重量％以下)，得到酸性气体分离膜。
(试验例1：吹扫条件)
使用图15所示的、具备酸性气体分离膜单元61的酸性气体分离装置，测定出实施例1及2以及比较例1及2的酸性气体分离膜的CO2渗透率及He渗透率。具体而言，将所制作出的酸性气体分离膜切割为恰当的大小并制成平膜形状，将其固定于不锈钢制的酸性气体分离膜单元61的供给侧室62与透过侧室63之间。将酸性气体分离膜单元的温度利用恒温槽设定为93℃。以338.7NmL/min的流量向酸性气体分离膜单元61的供给侧室62供给原料气体(CO2：13.6体积％、He：67.7体积％、H2O：18.7体积％)。另外，以31.6NmL/min的流量向酸性气体分离膜单元61的透过侧室63供给吹扫气体(Ar：88.2体积％、H2O：11.8体积％)。此处，利用定量送液泵68及70送入水，进行加热而使之蒸发，以使H2O为上述混合比率的方式进行调整。利用在非透过气体的排出路的途中的冷阱64的下游侧设置的背压调整器65将供给侧室62的压力调整为125kPaA(绝对压力)。另外，在冷阱66与气相色谱67之间也设有背压调整器69，利用它将透过侧室63的压力调整为大气压。
在酸性气体分离装置的运转开始后，在到达稳态的时刻，对将从透过侧室63排出的透过气体中含有的水蒸气用冷阱66除去后的透过气体利用气相色谱67进行分析，算出CO2渗透率(mol/(m2×秒×kPa))及He渗透率(mol/(m2×秒×kPa))，根据这些值利用下式算出CO2/He分离系数：
CO2/He分离系数
＝CO2渗透率(mol/(m2×秒×kPa))/He渗透率(mol/(m2×秒×kPa))
将结果表示于表1中。另外，表1中还记载有成分(A)～(C)的种类及量、以及β的值。需要说明的是，由于比较例2的酸性气体分离膜在试验例1的途中破裂，因此无法测定CO2/He分离系数。
[表1]
(试验例2：减压条件)
使用图16所示的、具备酸性气体分离膜单元61的酸性气体分离装置，测定出实施例1的酸性气体分离膜的CO2渗透率及He渗透率。具体而言，将所制作出的酸性气体分离膜切割为恰当的大小并制成平膜形状，将其固定于不锈钢制的酸性气体分离膜单元61的供给侧室62与透过侧室63之间。将酸性气体分离膜单元的温度利用恒温槽设定为93℃。以660.8NmL/min的流量向酸性气体分离膜单元61的供给侧室62供给原料气体(CO2：13.6体积％、He：28.0体积％、H2O：58.4体积％)。此处，利用定量送液泵68送入水，进行加热而使之蒸发，以使H2O为上述混合比率的方式进行调整。利用在非透过气体的排出路的途中的冷阱64的下游侧设置的背压调整器65将供给侧室62的压力调整为125kPaA(绝对压力)。另外，在冷阱66与气相色谱67之间设有背压调整器69及减压泵71，利用它们将透过侧室63的压力调整为20kPaA。
在酸性气体分离装置的运转开始后，在到达稳态的时刻，对将从透过侧室63排出的透过气体中含有的水蒸气用冷阱66除去后的透过气体利用气相色谱67进行分析，算出CO2渗透率(mol/(m2×秒×kPa))及He渗透率(mol/(m2×秒×kPa))，根据这些值利用下式算出CO2/He分离系数：
CO2/He分离系数
＝CO2渗透率(mol/(m2×秒×kPa))/He渗透率(mol/(m2×秒×kPa))
将结果表示于表2中。另外，在表2中，还记载有成分(A)～(C)的种类及量、以及β的值。
[表2]
产业上的可利用性
本发明的组合物对于制造酸性气体分离膜而言有用。
本申请以在日本申请的特愿2018-172248号为基础，将其内容全部包含于本申请说明书中。
附图标记说明
1酸性气体分离膜元件，3供给侧流路构件，4透过侧流路构件，5中心管，5a、5b中心管的端部，10酸性气体分离膜，20、20’酸性气体分离膜模块，21混合气体供给部，22非透过气体排出部，23透过气体排出部，24间隔件，25酸性气体分离膜元件的供给侧端部，26酸性气体分离膜元件的排出侧端部，27、27’壳体，28封闭构件，29a连接部，29b阻挡部，30吹扫气体供给部，41阻挡构件，42分隔构件，43设于中心管的孔，61酸性气体分离膜单元，62供给侧室，63透过侧室，64冷阱，65背压调整器，66冷阱，67气相色谱，68定量送液泵，69背压调整器，70定量送液泵，71减压泵，100a～100j 氢制造装置，120酸性气体分离装置，181a、181c、181g 混合器，182a 水蒸气改性器，182c 二氧化碳(CO2)改性器，182g 改性器，183a、183e冷凝器，184a 减压泵，184e 鼓风机，185a 排液泵，186b 膨胀涡轮，187b 发电机。
Claims (13)
1.一种组合物，其包含以下的成分A～C：
A：碱金属化合物、
B：具有酸性解离性基团的聚合物、以及
C：具有酸性解离性基团及氨基的化合物，
由下述式(I)算出的β大于0.0且小于1.0：
β＝{成分A所具有的碱金属的量－成分B所具有的酸性解离性基团的量}/成分C所具有的酸性解离性基团的量(I)，
所述成分A所具有的碱金属的量、所述成分B所具有的酸性解离性基团的量和所述成分C所具有的酸性解离性基团的量的单位为mol，
其中，所述具有酸性解离性基团及氨基的化合物不是甘氨酸。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，
β为0.05以上。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，
成分B包含具有酸性解离性基团的吸水性交联聚合物。
4.根据权利要求3所述的组合物，其中，
成分B包含具有酸性解离性基团的非交联聚合物。
5.根据权利要求1或2所述的组合物，其用于制造酸性气体分离膜。
6.一种酸性气体分离膜，其包含权利要求1～5中任一项所述的组合物。
7.一种酸性气体分离膜元件，其包含权利要求6所述的酸性气体分离膜。
8.根据权利要求7所述的酸性气体分离膜元件，其包含：
含有酸性气体分离膜、和供给侧流路构件及透过侧流路构件的至少一个的层叠体；以及
在壁面形成有多个孔的中空管，
所述酸性气体分离膜元件具有在中空管的外周卷绕有层叠体的结构。
9.一种酸性气体分离膜模块，其包含权利要求7或8所述的酸性气体分离膜元件。
10.根据权利要求9所述的酸性气体分离膜模块，其包含：
至少一个酸性气体分离膜元件、
向酸性气体分离膜供给混合气体的混合气体供给部、
排出没有透过酸性气体分离膜的非透过气体的非透过气体排出部、以及
排出透过酸性气体分离膜的透过气体的透过气体排出部。
11.一种酸性气体分离装置，其包含至少一个权利要求9或10所述的酸性气体分离膜模块。
12.根据权利要求11所述的酸性气体分离装置，其还包含将透过气体减压的机构、以及供给与透过气体一起排出的吹扫气体的机构的至少一个，
将透过气体减压的机构与酸性气体分离膜模块的透过气体排出部连通，
供给吹扫气体的机构与酸性气体分离膜模块中还配备的吹扫气体供给部连通。
13.一种制造酸性气体分离膜的方法，该方法包括：
将以下的成分A～C以及介质混合而制备涂布液的工序：
A：碱金属化合物、
B：具有酸性解离性基团的聚合物、
C：具有酸性解离性基团及氨基的化合物；
将涂布液涂布于多孔层而形成涂布液的膜的工序；以及
从涂布液的膜中除去介质的工序，
由下述式(I)算出的β大于0.0且小于1.0：
β＝{成分A所具有的碱金属的量－成分B所具有的酸性解离性基团的量}/成分C所具有的酸性解离性基团的量(I)，
所述成分A所具有的碱金属的量、所述成分B所具有的酸性解离性基团的量和所述成分C所具有的酸性解离性基团的量的单位为mol，
其中，所述具有酸性解离性基团及氨基的化合物不是甘氨酸。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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