JP2000000017U - 水分除去モジュ―ル - Google Patents

水分除去モジュ―ル

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ガス中の水分除去を効率良く実施でき、また
構成が簡単で、また低コストで操作の容易な、ガスの水
分除去モジュールを提供する。 【解決手段】 （ａ）供給端、精製ガス出口端及び供給
端の近傍の透過流ポート１６を有するチャンバと、
（ｂ）実質的に互いに平行に且つ比較的均一に該チャン
バ内に分散して配列された複合中空繊維状の薄膜の束で
あって、それぞれの薄膜が３３×10-4cm3 ／cm2 ・sec
・cmHg (２００SCFH/ft2・100psi) より大きい実効水蒸
気透過率と、少なくとも３０の実効供給ガス透過率に対
する実効水蒸気透過率の比を有し、（ｃ）中空繊維状薄
膜１８の束を取り囲むプレナムと、（ｄ）中空繊維状薄
膜の束を供給端及び精製ガス出口端においてチャンバの
壁に固定してシールし、供給ガスを中空繊維状薄膜の内
腔に流体的に連通可能にしたシール手段２０とを具え、
透過流ポートはプレナムを介して中空繊維状薄膜の外側
に連通している。

Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、水分除去モジュール、特にガス中の水分除去のためのモジュールに 関する。
【０００２】
【従来の技術】
中空繊維状薄膜に基づく水分除去は公知である。例えば、米国特許4,783,201 、4,725,359 、4,718,921 、4,497,640 、4,583,996 及び 3,511,031を参照され たい。しかし、種々の理由によって、公知の従来技術では、低コストで簡単な構 成によって高い効率を得ることは不可能であった。この理由は、ガスからの水分 除去の理論は明らかに簡単であるが、中空繊維による分離用薄膜を使用する場合 には、選択透過性層の抵抗と透過率、支持繊維の抵抗、選択性及び透過率、モジ ュールの抵抗等の非常に多くの因子が関与して来るので、実際には問題が非常に 複雑になることが判っているからである。その上、これらの抵抗の相対値、供給 ガス、透過ガス及び清掃ガスの方向も、透過する種々のフラックスに強い影響を 与え、したがってモジュールの全体的性能に大きな影響を与える。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】
本考案の目的は、ガスの水分除去のための効率のよい装置を提供することにあ る。 本考案の別の目的は、清掃ガスが不要な簡単な構成のガスの水分除去装置を提 供することにある。 本考案の更に他の目的は、低コストで操作の容易なガスの水分除去モジュール を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本考案は新規なガスの水分除去装置を含み、その装置は、供給端の近傍に透過 流ポートを有するチャンバ又はモジュール内に互いに平行に配列された内腔側供 給タイプの薄膜複合中空繊維の束で構成され、この複合繊維は非常に高い透過率 の支持体と繊維の内側即ち内腔側に設けられた緻密なコーティングとを有し、透 過成分は供給ガス流に対して反対方向に流れる。
【０００５】 水分除去のための好ましい薄膜プロセスは三つの基本的特性を有する。第一に 、このプロセスは供給ガスから所望の露点になるまで水蒸気を除去可能なことが 必要である。第二に、透過成分中への供給ガスの損失ができる限り少なくなるよ うに、水蒸気分離が行なわれることである。実際、薄膜による効率的な水分除去 のための理論的な最小のガス損失が存在している。これは、薄膜モジュールから 透過成分として放出されるガス中の水蒸気の分圧は、薄膜に入ってくる供給ガス 中の水蒸気の分圧を超えることはできないと云う事実に由来するものである。水 分除去のための効率的な薄膜プロセスにおける供給ガスの損失は、この理論的最 小値に近いものである。第三に、このプロセスは、この分離を経済的に行なうこ とが必要であり、換言すれば、所与の水蒸気分離を行なうのに要する薄膜表面積 はできるだけ小さくなければならない。
【０００６】 これらの原理に適合させるために、中空繊維による効率的な水分除去装置には キー (key)となる二つのエレメントがある。即ち（１）乾燥対象の供給ガス中の 水蒸気に対して選択性を有する薄膜と、（２）供給ガスを過剰に失うことなく水 蒸気を除去可能なモジュール構成である。本考案の発端は、これらのキーとなる エレメントを組み合わせる方法を発見したことにある。
【０００７】 薄膜を通過する水蒸気分圧を運ぶための駆動力は、この薄膜の両側の分圧の差 である。複合中空繊維モジュールの場合には、ガス流に対する支持繊維の内腔上 のコーティングの抵抗と、ガス流に対する薄膜の内腔側の気相境界層と支持繊維 自体の抵抗及び繊維の入っているチャンバ又はモジュールの抵抗の和とに大きな 差があると、この駆動力は最大になる。複合薄膜を通過する水分フラックスは、 上述のすべての抵抗、即ちコーティング、気相境界層、支持繊維及びモジュール の抵抗の和に反比例するので、高い水分フラックスを得るには、水蒸気の透過に 対するコーティングの抵抗（及び他の抵抗）を小さくすることが必要である。し かし、同時に、高い水分選択性を維持するためには、乾燥対象のガスの流れに対 する抵抗の間の関係は、コーティングの抵抗が気相境界層、支持繊維及びモジュ ールの抵抗の和よりも大きいことが必要である。これは、乾燥対象のガス中の水 分に対するプロセス全体の選択性は、水分に対するすべての搬送抵抗の和とガス に対するすべての搬送抵抗の和の比で決まるからである。従来から、薄膜によっ て高い選択性を以て分離を行なう際の唯一の因子は薄膜の選択透過性層の選択性 であり、支持体、モジュール及び境界層の特性はあまり重要ではないと信じられ ている。この従来からの常識に反して、高い水分フラックスと選択性を制御する 重要な速度限定因子は、中空繊維複合材料薄膜の支持体の抵抗であることが見出 された。この発見を演繹して、内面即ち内腔に薄い緻密なコーティングを有する 高い透過率を有する支持繊維を使用することによって、効率の良い水分除去が可 能なことが判った。この高い透過率を有する支持体は水分フラックスを良好に通 過させ、支持体上の薄い緻密なコーティングは、乾燥対象のガスの透過速度を水 分の透過速度に比して低い値に調節することを可能にし、しかも全く驚くべきこ とに、このコーティングの水分透過性が低過ぎて支持体の透過率に近くならない 限り、この支持体を通過する水分フラックスに重大な影響を与えることはない。
【０００８】 多くの場合、飽和状態のガス中の水蒸気の分圧は非常に低い。したがって、水 蒸気を搬送するための分圧駆動力は次の三つの方法、即ち（１）外部のガス源か らの乾燥ガスを薄膜の透過面の近傍から清掃する清掃法、（２）薄膜の透過面側 に真空を付与する真空法、及び（３）透過成分は例えば大気圧に保たれるが、少 量の供給ガスは薄膜を透過して透過成分の水蒸気の含量を希釈することのできる 希釈法のいずれか一つによって提供される。三つの場合のすべてにおいて、供給 ガス中の水蒸気を透過させるための駆動力は、供給側と透過面側の間の水蒸気分 圧の大きな差によって提供される。
【０００９】 前記透過法及び希釈法は、薄膜を透過する水蒸気を希釈する必要のあるガスの 分布が良好になって高い駆動力が得られると共に供給ガスの損失が少なくなるの で、ガス流の水分除去のためには清掃法よりも効率的であることが判っている。 しかし、多くの場合、真空を使用することは、就中、システム（例えば遠隔地の 油田で生産されたガスの水分除去システム等）に動力を供給する場合の経済性、 このプロセスの付加コスト及び複雑性、及び真空ポンプを使用する場合に往々に して生じる信頼性の低下等の理由によって実用的ではない。こうした場合には、 希釈法が最も簡単で効率的で且つ経済的である。
【００１０】 希釈法を実用的なものとするためには、薄膜を水蒸気に対しては高い透過率を 有するが、供給ガスに対してはむしろ不透過性にする必要がある。供給ガスに対 して限定された透過率を薄膜に持たせることによって、丁度適正な量の供給ガス 、即ち薄膜を通過して水蒸気を搬送するのに必要な最少量のガスが薄膜を透過し て、透過成分の希釈がうまく行なわれる。
【００１１】 本考案の中空繊維の複合材料からなる内腔側供給型薄膜は、適正な選択透過性 となるように容易に「同調」させることができる。この薄膜を通過しての水蒸気 の搬送状態は、高透過性支持繊維の水蒸気の透過に対する抵抗によって決められ 、一方、乾燥対象のガスの搬送状態は、繊維の内腔側の選択的コーティングのガ ス搬送に対する抵抗によって決められる。
【００１２】 上述のように、中空繊維による水分除去システムの開発を成功させる第２のキ ーとなるエレメントは、モジュールの構成である。このモジュールは充分な薄膜 面積を具えて所望の分離を効率的に行うと共に、薄膜の透過面側に、透過成分の 流れの方向と性質及び透過成分流に対する抵抗に関する適正な水力学的特性を有 することが必要である。
【００１３】
【考案の実施の形態】
モジュールの透過面側では少なくとも二つの一般的な流れのパターンが可能で ある。即ち交差流 (cross-flow) と向流 (counter-flow) である。図１に示され る交差流においては、透過成分は薄膜の選択透過性層を通過し、次いでモジュー ルを出て行く。透過成分流を希釈するのに要するすべてのガスは、供給ガスから 到来する。交差流においては、薄膜の所与のセクションの透過面側におけるガス （水蒸気と乾燥対象のガス）は、このセクションを透過したガスである。こうし て、このガスは薄膜の他のセクションを透過したガスとは混じらず、当該セクシ ョンを透過した成分に影響は無い。交差流においては薄膜の透過面側の境界層は 充分に大きく、図１の下部に示されているように透過ガスの主流が供給流と反対 方向に流れていても、この薄膜の透過に際して透過成分中のガスの組成による影 響を受けることはなく、この構成においては、水蒸気が供給流から除去されて水 蒸気分圧が小さくなるにつれて、薄膜を透過する必要のある供給ガスの量は非常 に多くなる。
【００１４】 本考案によれば、熱移転用の駆動力を大きくするために熱交換器に多く使用さ れている図２に示す向流を利用した構成に、薄膜の透過面側にチャンネリング（ 「プラグ流(plug flow」と呼ばれる）を生じることのない均一な速度と抵抗の少 ない中空繊維状の支持体を得ることのできるモジュール構成を組み合わせること によって、供給ガスの損失を少なくし得ることが判った。向流式の構成では、透 過成分は薄膜を通過し、薄膜の透過面と接触する水蒸気分圧を低下させるように モジュールの精製ガス出口端からの透過ガスと混合され、供給流と反対方向にモ ジュールを出て行く。モジュールの乾燥（精製ガス出口）端において薄膜を透過 するガスは、薄膜を透過した後にモジュールの湿潤（供給）端の方へ移動する。 薄膜の所与のセクションの透過面側のガスがこのセクションを透過したガスであ る交差流式の構成とは異なり、向流式の構成においては、モジュールの精製ガス 出口端からの透過乾燥ガスは、薄膜の所与のセクションを透過したガスと混合さ れ、希釈を助ける。このようにして、透過成分を希釈するのに供給流からの少量 のガスで足り、供給ガスの損失が少なくなる。プラグ流が無く、結果として供給 ガスの損失の少ない真の向流を得ることは難しいことに留意すべきである。高い 透過率の支持体を具えた本考案の中空繊維複合材料の薄膜を，向流式の供給／透 過流と組み合わせて使用すれば、高い選択性を有する効率的なガス乾燥を行なう ことができる。
【００１５】 ガス乾燥用薄膜モジュール内に真の向流を得るには、少なくとも三つの条件を 満たすことが必要である。第一は、透過流は供給流の方向と反対方向に流れなけ ればならない。これによって、モジュールの乾燥端における透過成分によって、 モジュールの湿潤端における透過成分を希釈することが可能になる。第二に、薄 膜の透過面側の境界層を充分に小さくして、（ａ）既に透過して繊維の外に出た バルク（主流）・ガスを（ｂ）薄膜の所与のセクションを透過しつつあるガスに 混合できるようにすることが必要である。これは、薄膜の透過面側でのチャンネ リングを起こさずに均一な比較的高い直線速度を得ることのできるモジュールの 構成によって得られる。このような均一で高い直線速度は、（１）高い繊維充填 密度（好ましくは４０％以上）と（２）均一に分布した繊維とによって得られる 。第三に、支持薄膜の抵抗を充分に小さくして、（ａ）バルク・ガス透過成分を 薄膜を透過しつつあるガスに混合することが必要である。これらの三つの条件は 、本考案の内腔側供給型の中空繊維製の薄膜複合材料モジュールを使用すること によって、最も容易に満たされる。
【００１６】 ここで「実効」透過率とは、薄膜のテストされる実験条件に対して標準化され たフラックスが得られる場合として定義される。この実効透過率は、一つの成分 のフラックスをその成分のための対数平均分圧駆動力で割り算することによって 計算された。したがって、この実効透過率は、供給ガス流、精製ガス流及び透過 成分流の温度、露点及び圧力や、透過ガスとモジュールの精製ガス出口端からの 乾燥ガスとの混合割合等の種々の作業変数の影響を受ける。特に断らない限り、 ここに述べるすべての例においては、空気又は水分透過率又はその比に対する基 準は、供給ガス流の場合には１００ｐｓｉ（７８６ｋＰａ）の圧力、３５℃の露 点、３７℃の乾球温度；精製ガス流の場合には１００ｐｓｉ（７８６ｋＰａ）の 圧力、−２℃の露点、３７℃の乾球温度；透過成分流の場合には大気圧、２３℃ の乾球温度の標準状態で得られた実効透過率に対するものである。
【００１７】 本考案によれば、供給ガスから水蒸気を除去するための水分除去モジュールが 提供され、このモジュールは、（ａ）供給端、精製ガス出口端及び前記供給端の 近傍の透過流ポートを有するチャンバと、（ｂ）実質的に互いに平行に且つ比較 的均一に該チャンバ内に分散して配列された薄い複合中空繊維状の薄膜の束であ って、その充填密度は好ましくは４０〜９０％であり、それぞれの薄膜が３３× 10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg (２００SCFH/ft2・100psi) 、好ましくは８３×10 -4 cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg (５００SCFH/ft2・100psi) より大きい実効水蒸気透 過率と、少なくとも３０、好ましくは少なくとも１００の実効供給ガス透過率に 対する実効水蒸気透過率の比を有し、（i)３３×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg ( ２００SCFH/ft2・100psi) 、好ましくは１６５×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg ( １０００SCFH/ft2・100psi) 、最も好ましくは３３０×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・ cmHg (２０００SCFH/ft2・100psi) より大きい実効空気透過率と、２よりも小さ い実効空気透過率に対する実効水蒸気透過率の比（水蒸気選択性）とを有する透 過性の高い支持繊維と、（ii) 前記支持繊維の内腔側に設けられ、少なくとも３ ０、好ましくは少なくとも１００の実効供給ガス透過率に対する実効水蒸気透過 率の比を有するコーティングとを具えた複合中空繊維状薄膜の束と、（ｃ）前記 中空繊維状薄膜の束を前記供給端及び精製ガス出口端において前記チャンバの壁 に固定してシールし、前記供給ガスを前記中空繊維状薄膜の内腔に流体的に連通 可能にしたシール手段とを具え、前記透過流ポートは前記中空繊維状薄膜の外側 に連通している。
【００１８】 更に、本考案は、（ａ）水蒸気を含んだ供給ガスを、チャンバ内に実質的に互 いに平行に配列された薄い複合中空繊維状の薄膜の内腔に接触させ、それぞれの 薄膜は３３×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg (２００SCFH/ft2・100psi) 、好まし くは８３×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg (５００SCFH/ft2・100psi) より大きい 実効水蒸気透過率と、少なくとも３０、好ましくは少なくとも１００の実効供給 ガス透過率に対する実効水蒸気透過率の比を有し、（i)３３×10-4cm3 ／cm2 ・ sec ・cmHg (２００SCFH/ft2・100psi) 、好ましくは１６５×10-4cm3 ／cm2 ・ sec ・cmHg (１０００SCFH/ft2・100psi) 、最も好ましくは３３０×10-4cm3 ／ cm2 ・sec ・cmHg (２０００SCFH/ft2・100psi) より大きい実効空気透過率と、 ２よりも小さい実効空気透過率に対する実効水蒸気透過率の比（水蒸気選択性） とを有する透過性の高い支持繊維と、（ii) 前記支持繊維の内腔側に設けられ、 少なくとも３０、好ましくは少なくとも１００の実効供給ガス透過率に対する実 効水蒸気透過率の比を有するコーティングとを具えており、（ｂ）前記供給ガス 中の水分を前記内腔から前記中空繊維状薄膜の外側へ透過させ、（ｃ）前記チャ ンバの供給端の近傍において透過した水分をチャンバから除去する各ステップを 含むガスの水分除去方法を提供する。
【００１９】 図３は、供給ポート１２、精製ガス・ポート１４、透過流ポート１６、互いに 実質的に平行に配列された複合材料の中空繊維状薄膜１８、及び熱可塑性又は熱 硬化性ポリマーの封止材料のプラグ等のシール手段２０を具えたチャンバ即ちモ ジュール１０の模式的側断面図を示し、前記シール手段はモジュールの両端に設 けられ、前記中空繊維の束１８をモジュールの両端に固定し、中空繊維状薄膜の 内部即ち内腔と供給ガスを流体的に連通させている。乾燥対象の供給ガスは中空 繊維の内部即ち内腔に供給され、供給ガス中の水蒸気は内腔を透過して各繊維の 外側に出るが、この透過流は繊維の外側と連通している透過流ポート１６の方に 向かって、図３に示すように供給ガスの流れの方向に逆らって流れる。このよう な構成により、モジュールの精製ガス取り出し端における透過流からの比較的乾 燥したガスは、モジュールの供給端における透過流からの比較的湿ったガスに混 ぜられ、これが本考案のモジュールの構成及び高い透過率を有する支持体と組み 合わされて、前述したように水分の駆動力を増強する。
【００２０】 図４ａ〜図４ｃは、例えば界面重合等による薄いフィルム状複合材料薄膜の形 成を示す概念図である。図４ａは高い透過性と多孔性を有する非対称の高分子の 中空繊維状支持体３０の壁の一部の拡大断面図であり、谷３２と突起３４が交互 に形成されている。この支持繊維がプレポリマーの水溶液に接触せしめられると 、図４ｂに示すように、プレポリマーは層３６として突起３４に付着し、支持体 中に短い距離だけ延在する。次に図４ｃに示すように、このプレポリマー層３６ は架橋結合又は共重合によって薄い緻密な選択透過性フィルム３８になり、中空 繊維状複合材料薄膜４０の内腔からその外側に向かって図示の方向に水蒸気を透 過させる。
【００２１】 前述のように、この支持繊維は空気に対して高い透過性を有し、３３×10-4cm 3 ／cm2 ・sec ・cmHg (２００SCFH/ft2・100psi) 、好ましくは１６５×10-4cm 3 ／cm2 ・sec ・cmHg (１０００SCFH/ft2・100psi) 、最も好ましくは３３０× 10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg (２０００SCFH/ft2・100psi) より大きい実効空気 透過率を持ち、且つ２よりも小さい実効空気透過率に対する実効水蒸気透過率の 比（水蒸気選択性）とを有する必要がある。公知の方法によってこの支持繊維を 形成するのに適したポリマー材料は、ポリプロピレン、ポリ弗化ビニリデン、ポ リエーテルイミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフ ェニールスルホン等である。この支持繊維に適した無機材料は、ガラス、セラミ ック、金属の多孔性チューブ等である。
【００２２】 支持繊維上のコーティング３８は少なくとも３０の水蒸気選択性を有する任意 の相溶性重合体組成物であればよいが、好ましいタイプの組成物はシリコン含有 ポリマー又はコポリマーである。特に好ましいシリコン含有ポリマーは、ポリシ ロキサン、ポリ（ジアルキルシロキサン）、ポリメチルヒドロシロキサン、アル キルシリル、アルコキシシリル、アリールシリル及びアリールオキシシリルであ る。
【００２３】 このようなシリコン含有ポリマー（又はプレポリマー）は、先ず縮合反応にお いて重合し得る官能基を添加することにより任意の相溶性共重合可能化合物、例 えば酸ハロゲン化物、ハロゲン化スルホニル、イソシアネート、ホスホニル又は ホスホリルハライド、アミドカルボニルハライド、アミン、アルコール及びチオ ールと共重合可能にするのが良い。対応するコーティングは、シリコン含有ポリ マーと、例えばポリアミド（官能基がアミンと酸ハロゲン化物である場合）、ポ リスルホンアミド（官能基がアミンとスルホニルハロゲン化物である場合）、ポ リウレア（官能基がアミンとイソシアネートである場合）、ポリホスホエステル （官能基がアルコールおよびホスホニル若しくはホスホリルハライド）、ポリエ ステル（官能基がアルコール、酸ハロゲン化物である場合）、ポリチオエステル （官能基が酸ハロゲン化物とチオールである場合）、及びポリウレタン（官能基 がアルコールとイソシアネートである場合）とのコポリマーを含む。シリコン含 有ホモポリマーに比べるとコポリマーの方が好ましい。なぜならば、コポリマー は乾燥対象のガス中の水分に対して高い選択性を持つ傾向があるからである。
【００２４】 得られた複合材料の中空繊維状薄膜は、３３×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg ( ２００SCFH/ft2・100psi) 、好ましくは８３×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg (５ ００SCFH/ft2・100psi) より大きい実効水蒸気透過率と、少なくとも３０、好ま しくは少なくとも１００の実効供給ガス透過率に対する実効水蒸気透過率の比（ 水蒸気選択性）を有する。ガスの損失を少なくしたい場合には、乾燥対象のガス に対するよりも水蒸気に対して高い選択性を持つことが好ましく、それは低いガ ス透過率を有するコーティングを使用することによって得られる。最良の効果を 得るには、図３に示すように、複合繊維を互いに実質的に平行に配列する必要が ある。更に、繊維の透過面側での軸方向の分散効果即ち向流に逆らっての水蒸気 の拡散が最小になるように繊維同士の間の間隔を選ぶ必要がある。多くの用途に おいて、チャンバ即ちモジュールの横断面積の４０〜９０％の充填密度が適当で ある。
【００２５】 供給ガスは任意の濃度の水蒸気を含んだ凝縮可能な又は凝縮不能な任意のガス で構成されている。代表的な用途としては、空気、一分子当たりに１〜３個の炭 素原子を含む低炭化水素、及び二酸化炭素、二酸化硫黄、アンモニア等の酸性ガ スの除湿がある。
【００２６】 作業の際には、水蒸気を含んだ供給ガスが、透過流ポート１６における圧力よ りも高い圧力、好ましくは少なくとも０．５気圧（５１ｋＰａ）、最も好ましく は少なくとも１気圧（１０１ｋＰａ）で供給ポート１２を通じて繊維束１８の中 空繊維状薄膜の内腔に供給される。透過成分の圧力を供給ガスの圧力よりも低く するために、透過流ポート１６に真空を付与してもよい。水蒸気は、先ず、複合 材料の中空繊維状薄膜４０の内腔側に設けられた供給ガスに対しては半透性であ る薄い選択性コーティングを優先的に透過し、次に高い透過性を有する支持壁を 図４ｃに示された方向に透過する。繊維の配列とモジュールの構造によって、透 過水蒸気成分は供給ガスの流れと反対方向に流れ、透過流ポート１６を通じてモ ジュールを出る。乾燥した供給ガスは精製ガス・ポート１４を通じて排出される 。
【００２７】例１ ２５重量％のポリ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、１０重量％のシクロヘキサノ ン、５重量％のポリビニルピロリデン（ＰＶＰ）のすべてをジメチルアセトアミ ド（ＤＭＡＣ）に溶解した注型用溶液から、微細な多数の孔の空いた壁で構成さ れた高い透過性を有する中空の支持繊維が２３℃で準備された。この注型用溶液 は圧搾ヘリウム・ガスによって１５ｐｓｉ（２０３ｋＰａ）まで圧縮され、２５ ０ミクロンの針内径と１３００ミクロンのオリフィス外径を有する紡糸口金に約 １．５g/min の流量で押し出された。この口金の先端は１５℃の新鮮な水の入っ た沈澱浴の上方１cmの位置にあった。３０容積％のＤＭＡＣからなる内腔形成水 溶液が同時に口金に供給され、流量はニードル・バルブによって調整された。
【００２８】 紡出された繊維は沈澱浴内に平均して２０秒間滞留させられ、沈澱と同時にテ ークアップ・ロールに引き上げられ、次いで第２の水浴に浸漬され、そこで２０ ℃で数時間洗浄された後、室温で２４時間風乾された。こうして形成された中空 繊維状支持体は、４５０ミクロンの平均内径、７２４ミクロンの平均外径、１３ ７ミクロンの平均壁厚を持つものであった。
【００２９】 代表的な中空繊維を選び、この繊維をループ状にしてその両端を静水圧弁の上 の共通の取付け具に接続し、次にこの繊維の内部を毎秒約１０ｐｓｉ（６９ｋＰ ａ）の速度で繊維が破裂するまで加圧することによって、内部加圧による破裂強 度を求めた。前述のようにして準備されたこの中空繊維状支持体は、２９２ｐｓ ｉ（２０００ｋＰａ）の平均破裂強度を持っていた。
【００３０】 この中空繊維状支持体を束にして実質的に図３に示したようなモジュールに組 み込み、二液タイプのポリウレタン・ベースの封止コンパウンドを用い、酸素に よって中空繊維の内部を加圧し、この酸素の透過速度を計測し、次に空気透過率 を計算したところ、約１．３×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg（８SCFH/ft2・100p si）であった。実効空気透過率に対する実効水蒸気透過率の比は１．３であった 。
【００３１】例２ ２２重量％のポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、１０重量％のｎ−プロパノー ル（ＮＰｒ）、５重量％の水のすべてをＤＭＡＣに溶解して調製された注型用溶 液から、多数の微細孔を有する透過性の高い壁で構成された中空支持繊維の別の バッチが、注記した事項を除いて例１で述べた手順にしたがって３０℃で準備さ れた。紡糸口金への注型溶液の流量は約２．０g/min であった。内腔形成用水溶 液は６０％のＤＭＡＣで調製された。針の内径は４０５ミクロンであった。沈澱 浴の温度は２５℃であり、沈澱した繊維は平均して１５秒間の滞留させられた。
【００３２】 こうして調製された中空の支持繊維は、２０℃の温度で数時間洗浄された後、 ９０℃の水中に６０分間浸漬され、ついで室温で２４時間風乾された。得られた 繊維は、６００ミクロンの平均内径、８２０ミクロンの平均外径、１１０ミクロ ンの平均壁厚、３００ｐｓｉ（２１００ｋＰａ）の平均破裂強度、約２５０×10 -4 cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg（１５００SCFH/ft2・100psi) の実効空気透過率を持 っていた。実効空気透過率に対する実効水蒸気透過率の比は１．３であった。
【００３３】例３〜１２ 表１に挙げられた注型用溶液から、例１と実質的に同じやり方で、表１に注記 された他のパラメーターを変えながら多数の微細孔を有する透過性の高い壁で構 成された別の中空支持繊維が準備された。例３〜１１の場合には注型用溶液の温 度は３０℃であり、実施例１２の場合には５０℃であった。こうして調製された 繊維は、表２に示すような平均破裂圧力、寸法、実効空気透過率を持っていた。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】例１３ ３重量％のポリエチレンイミン（ＰＥＩ）の水溶液を、室温で２分間繊維の内 腔に強制注入することによって、例２の支持繊維の内面即ち内腔側に選択性のコ ーティング又はフィルムを形成した。次に、このＰＥＩ溶液は繊維から排出され 、次に、ジカルボキシプロピル酸クロリドを末端基とする３重量％のポリジメチ ルシロキサン（ＤＩＳＡＣ）をヘキサンに溶解した第２の溶液が室温で２分間繊 維内腔に強制注入された。この第２溶液は繊維内腔から２分間で排出された。こ のコーティングの手順が繰り返された。こうして準備された中空支持繊維は、室 温で繊維の内腔を通じて空気を強制流通させて１５時間乾かされた。
【００３７】 このＰＥＩ−ＤＩＳＡＣでコーティングされた微細孔中空支持繊維は、０．０ ７４m2（０．８ft2 ）の束にまとめられて、ポリウレタンの封止コンパウンドに よって図３に示されたものと実質的に同じ構成のモジュール内に組み込まれ、次 に繊維内腔を通じて３４℃の露点を有する湿潤空気流を１００ｐｓｉ（７８６ｋ Ｐａ）の圧力で流通させ、供給流量（透過成分と精製ガスの流量の和）を調節し て−１．６℃の露点を有する精製ガス流を生産した。実効水蒸気透過率は３４１ ×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg（２０８０SCFH/ft2・100psi) 、実効空気透過率 は１．１×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg（６．７SCFH/ft2・100psi) であり、そ の結果、３１０の水蒸気選択性が得られた。１００×〔透過成分流量／供給ガス 流量〕で計算される供給ガス流から透過成分への空気損失の割合は、１２．４％ であり、理論値１０．１に近いものであった。
【００３８】 比較のために、コーティングされていない例２と４の微細孔中空支持繊維が同 じ空気流を用いてテストされ、供給流量を調節して−２．５℃の露点を有する精 製ガス流を生産した。１００×〔透過成分流量／供給ガス流量〕で計算される供 給ガス流から透過成分への空気損失の割合は、８５％であり、コーティングされ た繊維の場合よりもほぼ７倍大きかった。
【００３９】例１４〜１８ 例１３に述べたコーティング技術を使用して、例１１のＰＥＳ支持繊維の内腔 面に選択性を有するＰＥＩ／ＤＩＳＡＣコーティングを形成した。但し、表３に 注記したようにコーティングの組成とコーティングの数は変更した。表３及びす べての表の「水分／空気」の項目は、乾燥のために使用される複合中空繊維状薄 膜の実効供給ガス透過率に対する実効水蒸気透過率の比の値（水蒸気選択性）を 示す。すべての複合繊維は１５時間乾かされ、０．０７４m2（０．８ft2)のモジ ュール内に組み込まれた。
【００４０】
【表３】
【００４１】例１９ 繊維の内腔に４％のＰＥＩ溶液を室温で１分間強制注入して、例３の支持繊維 の内腔側に選択性コーティングを形成した。このＰＥＩ溶液は、次に４重量％の ＤＩＳＡＣをヘキサンに溶解した第２溶液を強制注入することによって繊維内腔 から排出された。３０秒間の接触時間を経た後に、残っているＤＩＳＡＣ／ヘキ サン溶液は、圧搾窒素によって約３０秒間かけて置き換えられた。次に、０．１ ％のトリメソイルクロリド（ＴＭＣ）をヘキサンに溶解した溶液が繊維内腔に強 制注入され、直ちに排出された。ＰＥＩ−ＤＩＳＡＣ−ＴＭＣでコーティングさ れた繊維は、次に、繊維内腔を通じて室温の空気を１５時間強制通風することに よって乾かされた。
【００４２】 得られたコーティング繊維は、次に内腔を通じて２５℃の露点を有する湿潤空 気流を流すことによって、例１３の述べたのと同じやり方でテストされ、供給流 量を調節して表４に載せられた精製ガスを生産した。透過側の圧力が０．２３ｐ ｓｉ（０．１１ｋＰａ）のテストの場合には、透過面側に真空ポンプが使用され た。
【００４３】
【表４】
【００４４】例２０ ０．５重量％のポリトリメチルシリルプロピン（ＰＴＭＳＰ）をシクロヘキセ ンに溶解した溶液を室温で約２分間繊維の内腔を通じて強制注入することによっ て、例４の支持繊維の内腔側に選択性コーティングを形成した。このＰＴＭＳＰ 溶液は圧搾窒素を用いて内腔から押し出され、次にコーティングは８０℃のオー ブン中で、熱風を内腔を通じて３０分間循環させることによって加熱硬化された 。室温で２分間繊維壁の外側に真空を付与しながら内腔を通じてＰＴＭＳＰ溶液 を再び強制注入し、次に窒素によってＰＴＭＳＰ溶液を搬出することによって、 同じＰＴＭＳＰ溶液の第２のコーティングが形成された。残ったシクロヘキセン は、繊維の端から出て来る空気中にシクロヘキセンが検出されなくなるまで、内 腔に２時間にわたって空気を強制注入することによって除去された。この繊維は 、熱風を内腔を通じて強制注入しながら８０℃のオーブン中で再び３０分間加熱 硬化された。
【００４５】 次に、このＰＴＭＳＰでコーティングされた繊維は、内腔を通じて３４℃の露 点を有する湿潤空気流を流通させ、供給流量を調節することによって、例１３で 述べたやり方でテストされ、−１．６℃の露点を有する精製ガス流が生産された 。実効水蒸気透過率は３７×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg（２２３SCFH/ft2・10 0psi）であり、実効空気透過率は１０×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg（６２SCFH /ft2・100psi）であって、３．６の水蒸気選択性が得られ、これは好適値である 少なくとも３０よりも小さかった。供給ガス流から透過成分中への空気の損失は ４９％と高く、好ましい値ではなかった。
【００４６】例２１ ４重量％のＰＥＩ水溶液を室温で約２分間繊維の内腔を通じて強制注入するこ とによって、実施例４の支持繊維の内腔側に選択性コーティングを形成し、次に ０．５重量％のトルエン−２，４−ジイソシアネート（ＴＤＩ）をヘキサンに溶 解した第２の溶液を内腔を通じて強制注入して架橋結合を開始させた。３０秒の 接触時間が経過した後、圧搾窒素によってＴＤＩ／ヘキサン溶液の残部が除去さ れ、繊維は１００℃のオーブン中で３０分間、熱風を内腔を通じて強制循環させ ることによって加熱硬化されて、架橋結合が完了した。
【００４７】 架橋結合されたＰＥＩでコーティングされた繊維に、内腔を通じて２５℃の露 点を有する湿潤空気流を流通させ、供給流量を調節することによって実施例１３ で述べたやり方でテストを行い、表５に記載された露点を有する精製ガスを生産 した。透過面側には真空ポンプを使用して、０．３９ｐｓｉ（０．１８ｋＰａ） の透過側圧力を得た。
【００４８】
【表５】
【００４９】例２２ ０．０２ミクロンの孔と４００ミクロンの内径を有する微細孔壁で構成された ポリプロピレンの中空支持繊維(CELGARD X-20)を、ノースカロライナ州、Charlo tte のHoechst Celanese Corporationから入手した。先ず、内腔に３重量％のＰ ＥＩ水溶液を２分間導入して、選択性コーティングをこの支持繊維の内腔側に形 成した。次に、このＰＥＩ溶液は、３重量％のＤＩＳＡＣをヘキサンに溶解した 第２の溶液を内腔に強制注入することによって押し出された。ＤＩＳＡＣ溶液に よるＰＥＩ溶液の置換の時間は６０秒であった。６０秒の接触時間が経過した後 、残りのＤＩＳＡＣ／ヘキサン溶液を圧搾空気によって除去した。このコーティ ングの手順を繰り返し、室温で繊維内腔を通じて空気を強制注入することによっ て、繊維は１５時間乾燥された。
【００５０】 ＰＥＩ／ＤＩＳＡＣでコーティングされたこの繊維は、３５℃の露点を有する 湿潤空気流を供給流量を調節しながら内腔を通じて流すことによって、実施例１ ３で述べたやり方でテストされ、−２．３℃の露点を有する精製ガス流を生産し た。実効水蒸気透過率は４４×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg（２７０SCFH/ft2・ 100psi）、実効空気透過率は０．５７×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg（３．５SC FH/ft2・100psi）であり、７７の水蒸気選択性が得られた。供給流からの透過成 分への空気の損失は１５．５％であった。
【００５１】 比較のために、コーティングを施さない同じ繊維を含むモジュールが準備され 、同じ供給流を使用して同じ精製ガス露点となるように同様なテストが行われた 。透過成分流への空気の損失は１００％に近かった。
【００５２】例２３ 例２２において述べたコーティングの手順を用いて、例１の支持繊維の内腔側 に選択的コーティングを形成した。 ３５℃の露点を有する供給流と−２．４℃の露点を有する精製ガス流によって 、例１３に述べたのと同じやり方でＰＥＩ／ＤＩＳＡＣでコーティングされた繊 維がテストされた。実効水蒸気透過率は５．９×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg（ ３６SCFH/ft2・100psi）、実効空気透過率は０．１５×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・ cmHg（０．９SCFH/ft2・100psi）であり、４０の水蒸気選択性が得られた。供給 流から透過成分への空気の損失は１８％であった。
【００５３】 比較のために、コーティングされない支持繊維を用いて３０℃の露点を有する 供給流と−２℃の露点に調節された精製ガス流によってテストが行われた。供給 ガスの流量は０．１３cm3 ／cm2 （０．２６SCFM/ft2）、実効水蒸気透過率は４ ．６×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg（２８SCFH/ft2・100psi）であり、空気透過 率に対する水蒸気透過率の比は３．８、空気損失は４６％であった。
【００５４】例２４ 例２２において述べたコーティングの手順を用いて、例１１の支持繊維の内腔 側に選択的コーティングを形成した。 ＰＥＩ／ＤＩＳＡＣでコーティングされた繊維が、例１３で述べたのと同じや り方で、−２０℃の露点を有する精製ガス流を用いてテストされた。実効水蒸気 透過率は１６３×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg（１０２０SCFH/ft2・100psi）、 実効空気透過率は０．２８×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg（１．７SCFH/ft2・10 0psi）であり、６００の水蒸気選択性が得られた。供給流への空気損失は１６． ３％であった。
【００５５】例２５ 例２２において述べたコーティングの手順を用いて、例１２の支持繊維の内腔 側に選択的コーティングを形成した。 ＰＥＩ／ＤＩＳＡＣでコーティングされた繊維が、例１３で述べたのと同じや り方で、３５℃の露点を有する供給流と−２０℃の露点を有する精製ガス流を用 いてテストされた。実効水蒸気透過率は１１９×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg（ ７２５SCFH/ft2・100psi）、実効空気透過率は２．１×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・ cmHg（１３SCFH/ft2・100psi）であり、５８の水蒸気選択性が得られた。供給流 への空気損失は２２％であった。
【００５６】例２６ ＤＩＳＡＣ溶液によって内腔からＰＥＩ溶液を押し出す時間を１０秒に調整し た以外は例２２において述べたコーティングの手順を用いて、例１１の支持繊維 の内腔側に選択的コーティングを形成した。 ＰＥＩ／ＤＩＳＡＣでコーティングされた繊維が、実施例１３で述べたのと同 じやり方でテストされた。その結果を表６に示す。
【００５７】
【表６】
【００５８】例２７〜３１ これらの実施例は、本考案の薄い複合中空繊維状薄膜の実効水蒸気透過率は、 コーティングされていない支持繊維の空気透過率を大きくすることによって増大 することを示している。 例６〜１０で述べたように、微細孔を有する壁で構成された中空支持繊維が準 備された。こうして準備された中空繊維状支持体は、例１３で述べたのと同じや り方で０．０９３m2（１ft2)のモジュールに組み込まれた。
【００５９】 モジュールに入ったこれらの中空支持繊維の内部を加圧し、モジュールの透過 流ポートに接続されたガス流量計によって中空繊維壁を通過する窒素の流量を計 測することによって、窒素透過率を求めた。こうして求められた窒素透過率から 計算された実効空気透過率が表７に載せられている。 例１４で述べたコーティングの手順を用いて、各支持繊維の内腔側にＰＥＩ／ ＤＩＳＡＣの選択性コーティングを形成した。
【００６０】 次に、このコーティングされた繊維の内腔を通じて２２．６±２．７℃の露点 を有する７５ｐｓｉ（５１７ｋＰａ）の圧力の水蒸気を含んだ空気流を供給流量 を調節しながら流すことによって、供給流から透過成分流への水蒸気透過率と空 気損失が調べられた。このテスト・データも表７に載せられ、中空支持繊維の空 気透過率が増加するとこの複合された即ちコーティングされた中空支持繊維の実 効水蒸気透過率が高くなることを示している。
【００６１】
【表７】
【００６２】例３２ この例は、交差流式との比較によって、向流式の供給／透過成分流の重要性を 示している。 例１３で述べたコーティングの手順と例１４のコーティング組成を用いて、支 持繊維の内腔側にＰＥＩ／ＤＩＳＡＣの選択性コーティングを形成した。このコ ーティングされた中空支持繊維は０．０４２m2（０．４５ft2)の束にまとめられ て、二液タイプのポリウレタン・ベースの封止コンパウンドをプラグとして用い てモジュールの内部に両端を固定された。このモジュールの構成は、図３に示す ように、透過流ポートがモジュールの各端部の封止プラグの直ぐ内側に設けられ ている。ここで、透過流ポート１６の下流側の第２透過流ポートは点線でエレメ ント２５として表されている。
【００６３】 次にコーティングされた中空繊維のモジュールは、図３に示されたのと同じ方 向に繊維内腔を通じて３４℃の露点を有する１００ｐｓｉ（７８６ｋＰａ）の湿 潤空気流を通過させることによってテストされた。先ず、下流側の透過流ポート ２５を閉じ、上流側の透過流ポート１６を開いて向流タイプの構成となし、供給 流量を調節して−２２．３℃の露点を有する精製ガス流を生産した。次に、上流 側の透過流ポート１６を閉じ、下流側の透過流ポート２５を開いて交差流タイプ の構成となし、供給流量はそのままとした。精製ガスの露点は１７．７℃に上昇 し、乾燥効率が５２％失われたことを示した。最後に、下流側の透過流ポート２ ５を再び閉じ、上流側の透過流ポート１６を開いて向流タイプの構成となし、供 給流量はそのまま変えなかった。精製ガスの露点は−２２．７℃に低下した。こ れら三つのテストのすべての場合の水蒸気と空気の透過率及び空気損失は表８に 載っている。
【００６４】
【表８】
【００６５】例３３ この例は、高い高度空及び宇宙船内等での負圧の空気から水蒸気を除去する場 合の本考案の有効性を示すものである。例９のＰＥＳ中空繊維を、例２１で述べ た技術を使用して、架橋結合されたＰＥＩによってコーティングした。これらの 繊維を用いて０．６９m2（７．４ft2)の活性薄膜表面積を有する実質的に図３に 示す構造のモジュールを製作した。このモジュールによって２３℃の露点を有す る空気流を８ｐｓｉ（３．８ｋＰａ）の供給圧力で処理した。供給流量は０．１ ７cm3 ／cm2 ・sec （０．３３ SCFM/ft2)に設定され、９℃の露点を有する精製 ガスを生産した。実効水分透過率は４８×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg（２９２ SCFH/ft2・100psi）、空気透過率に対する水分透過率は５９３０、空気損失は２ ．４％であり、負圧であっても高い効率でガスの水分除去が可能なことを示した 。
【００６６】例３４〜３６ 例１９と同じやり方でＰＥＩ−ＤＩＡＣ−ＴＭＣのコーティングを具えた複合 中空繊維状薄膜を製造し、これを例１３で述べたのと同じやり方で０．０９３m2 （１ft2)の三つのモジュールに組み込み、水蒸気を含んだメタンガスを５００ｐ ｓｉ（３５００ｋＰａ）の正圧で供給ガスとして入口ポートに供給して、テスト を行った。供給ガスの組成、流量及び結果は表９に示されている。
【００６７】
【表９】
【００６８】比較例 例１３で述べたタイプの複合材料薄膜モジュール（モジュール「Ａ」と称する ）の作用を、米国特許4,783,201 の例６の均質な非対称薄膜（モジュール「Ｂ」 と称する）の作用と比較した。テストは向流モードで行われ、その結果は表１０ に示されている。
【００６９】
【表１０】
【００７０】
【発明の効果】
以上より、本考案の複合材料薄膜モジュール（モジュールＡ）は、次のように 、均質な非対称薄膜（モジュールＢ）よりもはるかに効率的に乾燥作業を行うこ とができる。（１）非常に低い空気損失でより多くの水蒸気を除去する。（モジ ュールＢの場合の２７％に対して、モジュールＡの場合には１２％であって理論 値である１０％に近い。）（２）薄膜の単位表面積当たりで生産される乾燥ガス の流量は５倍以上多かった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 中空繊維薄膜内の向流モードの透過成分流を
示す模式図である。
【図２】 中空繊維薄膜内の交差流モードの透過成分流
を示す模式図である。
【図３】 本考案の一例の模式図である。
【図４】 ａは、本考案の中空繊維薄膜の断面部分の概
念的模式図である。ｂは、本考案の中空繊維薄膜の断面
部分の概念的模式図である。ｃは、本考案の中空繊維薄
膜の断面部分の概念的模式図である。
【符号の説明】
10 モジュール 12 供給ポート 14 精製ガスポート 16 透過流ポート 18 中空繊維状薄膜 20 シール手段 30 中空繊維状支持体 32 谷部 34 突起部 36 プレポリマー層 38 選択透過性フィルム（または被膜） 40 中空繊維状複合材料薄膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコード(参考） Ｂ０１Ｄ 71/64 Ｂ０１Ｄ 71/64 71/66 71/66 71/68 71/68 // Ｄ０１Ｄ 5/24 Ｄ０１Ｄ 5/24 Ｃ Ｄ０１Ｆ 6/00 Ｄ０１Ｆ 6/00 Ｂ Ｄ０６Ｍ 15/643 Ｄ０６Ｍ 15/643 (72)考案者 ラダリク ジェイ レイ アメリカ合衆国 オレゴン州 97701 ベ ンド エヌ ダブリュー カスケード ビ ュー 2157 (72)考案者 デビッド ディー ニューボルド アメリカ合衆国 オレゴン州 97701 ベ ンド ツマーロ リム コート 19615

Claims (9)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 供給ガスから水蒸気を除去するための水
    分除去モジュールであって、（ａ）供給端、精製ガス出
    口端及び前記供給端の近傍の透過流ポートを有するチャ
    ンバと、（ｂ）実質的に互いに平行に且つ比較的均一に
    該チャンバ内に分散して配列された複合中空繊維状の薄
    膜の束であって、その充填密度は好ましくは４０〜９０
    ％であり、それぞれの薄膜が３３×10-4cm3 ／cm2 ・se
    c ・cmHg (２００SCFH/ft2・100psi) 、好ましくは８３
    ×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg (５００SCFH/ft2・100p
    si) より大きい実効水蒸気透過率と、少なくとも３０、
    好ましくは少なくとも１００の実効供給ガス透過率に対
    する実効水蒸気透過率の比を有し、 （i)３３×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg (２００SCFH/f
    t2・100psi) 、好ましくは１６５×10-4cm3 ／cm2 ・se
    c ・cmHg (１０００SCFH/ft2・100psi) 、最も好ましく
    は３３０×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg (２０００SCFH
    /ft2・100psi)より大きい実効空気透過率と、２よりも
    小さい実効空気透過率に対する実効水蒸気透過率の比
    （水蒸気選択性）とを有する透過性の高い支持繊維と、 （ii) 前記支持繊維の内腔側に設けられ、少なくとも３
    ０、好ましくは少なくとも１００の実効供給ガス透過率
    に対する実効水蒸気透過率の比を有するコーティングと
    を具えた複合中空繊維状薄膜の束と、（ｃ）前記中空繊
    維状薄膜の束を取り囲むプレナムと、（ｄ）前記中空繊
    維状薄膜の束を前記供給端及び精製ガス出口端において
    前記チャンバの壁に固定してシールし、前記供給ガスを
    前記中空繊維状薄膜の内腔に流体的に連通可能にしたシ
    ール手段とを具え、前記透過流ポートは前記プレナムを
    介して前記中空繊維状薄膜の外側に連通している、水分
    除去モジュール。
  2. 【請求項２】 前記複合中空繊維状薄膜が、８３×10-4
    cm3 ／cm2 ・sec ・cmHg(５００SCFH/ft2・100psi) よ
    りも大きい実効水蒸気透過率と、少なくとも１００の実
    効供給ガス透過率に対する実効水蒸気透過率の比とを有
    し、前記支持繊維が１６５×10-4cm3 ／cm2 ・sec ・cm
    Hg (１０００SCFH/ft2・100psi) よりも大きい実効空気
    透過率を有し、前記支持繊維の内腔側の前記コーティン
    グが、少なくとも１００の実効供給ガス透過率に対する
    実効水蒸気透過率の比とを有している請求項１に記載の
    水分除去モジュール。
  3. 【請求項３】 前記支持繊維が、３３０×10-4cm3 ／cm
    2 ・sec ・cmHg (２０００SCFH/ft2・100psi) よりも大
    きい実効空気透過率を有している請求項２に記載の水分
    除去モジュール。
  4. 【請求項４】 前記薄い複合中空繊維状薄膜の支持繊維
    が、ポリプロピレン、ポリ弗化ビニリデン、ポリエーテ
    ルイミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルス
    ルホン、ポリフェニルスルホン、多孔性ガラス、多孔性
    セラミック、多孔性金属から選ばれている請求項１に記
    載の水分除去モジュール。
  5. 【請求項５】 前記支持繊維の内腔側のコーティング
    が、シリコン含有ポリマーで構成されている請求項１に
    記載の水分除去モジュール。
  6. 【請求項６】 前記シリコン含有ポリマーが、ポリシロ
    キサン、ポリ（ジアルキルシロキサン）、ポリメチルヒ
    ドロシロキサン、アルキルシリル、アルコキシシリル、
    アリールシリル、アリールオキシシリルから選ばれてい
    る請求項５に記載の水分除去モジュール。
  7. 【請求項７】 前記シリコン含有ポリマーが、先ず、適
    合性共重合可能化合物と共重合せしめられる請求項５に
    記載の水分除去モジュール。
  8. 【請求項８】 前記適合性共重合可能化合物が、酸ハロ
    ゲン化物、ハロゲン化スルホニル、イソシアネート、ハ
    ロゲン化ホスホリル、ハロゲン化アミドカルボニル、ア
    ミン、アルコール及びチオールから選ばれている請求項
    ７に記載の水分除去モジュール。
  9. 【請求項９】 前記シール手段が、熱可塑性ポリマー及
    び熱硬化性ポリマーから選ばれたポリマーのプラグで構
    成されている請求項１に記載の水分除去モジュール。
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