JP2014065034A - Acid gas separation layer, production method and facilitated transport membrane therefor, and acidic gas separation module and acidic gas separation system - Google Patents

Acid gas separation layer, production method and facilitated transport membrane therefor, and acidic gas separation module and acidic gas separation system Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an acidic gas separation layer that maintains high acidic gas separation performance and besides, exhibits superior producibility/usability by suppressing deliquescence of a facilitated transport membrane, and to provide a production method and the facilitated transport membrane for the acidic gas separation layer, and to provide an acidic gas separation module with the acidic gas separation layer, and an acidic gas separation system.SOLUTION: There is provided the production method for an acidic gas separation layer having a facilitated transport membrane on a porous support. By the method, the facilitated transport membrane is formed by applying application liquid containing a hydrophilic compound and at least two kinds of alkali metal compounds onto a porous support. There is provided the acidic gas separation layer having the facilitated transport membrane on the porous support, the facilitated transport membrane containing the hydrophilic compound and at least two kinds of alkali metal compounds, or there is provided the facilitated transport membrane of the acidic gas separation layer, and the facilitated transport membrane contains the hydrophilic compound and at least two kinds of alkali metal compounds. Also, there is provided the acidic gas separation module obtained by using the acidic gas separation layer, and the acidic gas separation system.

Description

本発明は、酸性ガス分離層、その製造方法及びその促進輸送膜、並びに、酸性ガス分離モジュール及び酸性ガス分離システムに関する。   The present invention relates to an acidic gas separation layer, a production method thereof, an facilitated transport membrane thereof, an acidic gas separation module, and an acidic gas separation system.

近年、原料ガス中の酸性ガスを選択的に分離する技術の開発が進んでいる。例えば、酸性ガスを選択的に透過する酸性ガス分離膜によって、原料ガスから酸性ガスを分離する酸性ガス分離モジュールが開発されている。   In recent years, development of a technique for selectively separating an acid gas in a raw material gas has progressed. For example, an acid gas separation module that separates an acid gas from a raw material gas by an acid gas separation membrane that selectively permeates the acid gas has been developed.

特許文献1には、管壁に貫通孔が形成された透過ガス集合管に、酸性ガス分離膜を含む積層体を多重に巻き付けた状態で接着部にて固定した酸性ガス分離モジュールが開示されている。この特許文献1では、酸性ガス分離膜として、膜に対する酸性ガスと分離対象物質の溶解性、および膜中の拡散性の差を利用して分離を行う所謂「溶解拡散膜」が用いられている。   Patent Document 1 discloses an acid gas separation module in which a laminated body including an acid gas separation membrane is wound around a permeate gas collecting pipe having a through-hole formed in a pipe wall and fixed at an adhesive portion in a state of being wound in multiple layers. Yes. In this Patent Document 1, a so-called “dissolving diffusion membrane” is used as an acidic gas separation membrane, which performs separation by utilizing the difference between the solubility of the acidic gas and the substance to be separated in the membrane and the diffusivity in the membrane. .

特許文献2、及び3には、管体(外枠)の内側に、酸性ガス分離膜を含む積層体を設けた酸性ガス分離モジュールが開示されている。この特許文献2では、酸性ガス分離膜として、膜中にキャリアを含有し、このキャリアによって酸性ガスが膜の反対側に輸送される、所謂「促進輸送膜」が用いられている。   Patent Documents 2 and 3 disclose an acidic gas separation module in which a laminated body including an acidic gas separation membrane is provided inside a tubular body (outer frame). In Patent Document 2, a so-called “facilitated transport membrane” is used as the acidic gas separation membrane, in which a carrier is contained in the membrane, and the acidic gas is transported to the opposite side of the membrane by the carrier.

特開平4−215824号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-215824 特許第4621295号明細書Japanese Patent No. 462295 特開2009−082850号公報JP 2009-082850 A

しかしながら、特許文献1の酸性ガス分離モジュールでは、一般的に促進輸送膜に比べて分離対象物質との溶解度が低く、また酸性ガスの透過速度が遅い溶解拡散膜を用いているため、酸性ガスの分離効率は低くなってしまう。特に、100℃以上の高温で水蒸気を含有する原料ガスから酸性ガスを分離する場合には、熱や水分で溶解拡散膜や接着部が劣化して分離効率が低くなってしまう。   However, the acid gas separation module of Patent Document 1 generally uses a dissolution diffusion membrane that has a lower solubility with respect to the separation target substance and a slower permeation rate of the acid gas than the facilitated transport membrane. The separation efficiency will be low. In particular, when an acidic gas is separated from a raw material gas containing water vapor at a high temperature of 100 ° C. or higher, the dissolution diffusion membrane and the bonded portion are deteriorated by heat and moisture, and the separation efficiency is lowered.

また、特許文献2の酸性ガス分離モジュールでは、酸性ガス分離膜として、促進輸送膜を用いているものの、この膜を管体の内側に設けているため、膜面積を向上させ難い。それゆえ、モジュール本数を増やさない限り、酸性ガスの分離効率は低くなってしまう。   Moreover, in the acidic gas separation module of patent document 2, although the facilitated-transport film | membrane is used as an acidic gas separation film | membrane, since this film | membrane is provided inside the tubular body, it is difficult to improve a membrane area. Therefore, unless the number of modules is increased, the acid gas separation efficiency is lowered.

ところで、促進輸送膜は、通常、膜中に存在する炭酸セシウム等のアルカリ金属からなるキャリアが水と反応してOHを放出し、そのOH−がCOと反応することで膜中に選択的にCOを取り込む。一方で、この膜は水の介在を必要とすることから、その潮解性が問題となる。具体的には、膜表面が結露したり、連続製膜後のロール化時にブロッキングをおこしたりする。その結果、酸性ガス分離モジュールを作る際のハンドリングが悪く製造適性が低くなる。また、過度な潮解性はガス分離操作の阻害要因にもなる。 By the way, the facilitated transport film is usually selected in the film because a carrier made of an alkali metal such as cesium carbonate present in the film reacts with water to release OH and reacts with CO 2. Ingest CO 2 . On the other hand, since this membrane requires the intervention of water, its deliquescence becomes a problem. Specifically, the film surface is condensed or blocking is performed at the time of roll after continuous film formation. As a result, the handling at the time of making an acidic gas separation module is poor, and the production suitability is lowered. Excessive deliquescence also becomes an impediment to gas separation operations.

本発明は、高い酸性ガス分離性能を維持しつつ、一方で促進輸送膜の潮解性を抑えて優れた製造・使用適性を発揮する酸性ガス分離層、その製造方法及びその促進輸送膜、並びに、その酸性ガス分離層を備えた酸性ガス分離モジュール、及び、酸性ガス分離システムを提供することを目的とする。   The present invention, while maintaining high acid gas separation performance, while suppressing the deliquescence of the facilitated transport membrane and exhibiting excellent production and use suitability, its production method and its facilitated transport membrane, and An object is to provide an acid gas separation module and an acid gas separation system including the acid gas separation layer.

本発明の上記課題は下記の手段によって解決された。
<1>促進輸送膜を多孔質支持体上に有する酸性ガス分離層の製造方法であって、親水性化合物と2種以上のアルカリ金属化合物とを含む塗布液を多孔質支持体上に塗布して前記促進輸送膜とする酸性ガス分離層の製造方法。
The above-described problems of the present invention have been solved by the following means.
<1> A method for producing an acidic gas separation layer having a facilitated transport film on a porous support, wherein a coating liquid containing a hydrophilic compound and two or more alkali metal compounds is applied on the porous support. A method for producing an acidic gas separation layer as the facilitated transport membrane.

<2>前記2種以上のアルカリ金属化合物のうち、その1種のアルカリ金属がカリウムである<1>に記載の酸性ガス分離層の製造方法。 <2> The method for producing an acidic gas separation layer according to <1>, wherein one of the two or more alkali metal compounds is potassium.

<3>前記2種以上のアルカリ金属化合物が、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、または水酸化カリウムを含む<1>又は<2>に記載の酸性ガス分離層の製造方法。 <3> The method for producing an acidic gas separation layer according to <1> or <2>, wherein the two or more alkali metal compounds include potassium carbonate, potassium bicarbonate, or potassium hydroxide.

<4>前記親水性化合物及び2種以上のアルカリ金属化合物の合計質量に対する、2種以上のアルカリ金属化合物の質量比率が25質量%以上85質量%以下である<1>〜<3>の何れか1項に記載の酸性ガス分離層の製造方法。 <4> Any one of <1> to <3>, wherein a mass ratio of the two or more alkali metal compounds to the total mass of the hydrophilic compound and the two or more alkali metal compounds is 25% by mass or more and 85% by mass or less. The method for producing an acidic gas separation layer according to claim 1.

<5>
前記親水性化合物がポリビニルアルコールまたはポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体である<1>〜<4>の何れか1項に記載の酸性ガス分離層の製造方法。
<5>
The method for producing an acidic gas separation layer according to any one of <1> to <4>, wherein the hydrophilic compound is polyvinyl alcohol or a polyvinyl alcohol-polyacrylic acid copolymer.

<6>
前記2種以上のアルカリ金属化合物のうち1種が前記促進輸送膜の表面側に偏在する<1>〜<5>の何れか1項に記載の酸性ガス分離層の製造方法。
<6>
The method for producing an acidic gas separation layer according to any one of <1> to <5>, wherein one of the two or more alkali metal compounds is unevenly distributed on the surface side of the facilitated transport membrane.

<7>前記促進輸送膜の表面側に偏在するアルカリ金属化合物がカリウム塩又はカリウムイオンである<6>に記載の酸性ガス分離層の製造方法。 <7> The method for producing an acidic gas separation layer according to <6>, wherein the alkali metal compound unevenly distributed on the surface side of the facilitated transport membrane is a potassium salt or a potassium ion.

<8>前記促進輸送膜の表面側に偏在するアルカリ金属化合物を0.01質量%以上10質量%以下(固形分の総量対比)で含有させる<6>又は<7>に記載の酸性ガス分離層の製造方法。 <8> The acidic gas separation according to <6> or <7>, wherein the alkali metal compound unevenly distributed on the surface side of the facilitated transport film is contained in an amount of 0.01% by mass to 10% by mass (compared to the total amount of solids). Layer manufacturing method.

<9>
多孔質支持体上に促進輸送膜を有する酸性ガス分離層であって、前記促進輸送膜が、親水性化合物及び2種以上のアルカリ金属化合物を含む酸性ガス分離層。
<9>
An acidic gas separation layer having a facilitated transport membrane on a porous support, wherein the facilitated transport membrane contains a hydrophilic compound and two or more alkali metal compounds.

<10>前記親水性化合物及び2種以上のアルカリ金属化合物の合計質量に対する、2種以上のアルカリ金属化合物の質量比率が25質量%以上85質量%以下である<9>に記載の酸性ガス分離層。 <10> The acidic gas separation according to <9>, wherein the mass ratio of the two or more alkali metal compounds to the total mass of the hydrophilic compound and the two or more alkali metal compounds is 25% by mass or more and 85% by mass or less. layer.

<11>前記2種以上のアルカリ金属化合物のうち1種が前記促進輸送膜の表面側に偏在する<9>又は<10>に記載の酸性ガス分離層。 <11> The acidic gas separation layer according to <9> or <10>, wherein one of the two or more alkali metal compounds is unevenly distributed on the surface side of the facilitated transport membrane.

<12>前記促進輸送膜の表面側に偏在するアルカリ金属化合物を0.01質量%以上10質量%以下(固形分の総量対比)で含有させる<11>に記載の酸性ガス分離層。 <12> The acidic gas separation layer according to <11>, wherein the alkali metal compound unevenly distributed on the surface side of the facilitated transport membrane is contained in an amount of 0.01% by mass to 10% by mass (compared to the total amount of solids).

<13>
<9>〜<12>の何れか1項に記載の酸性ガス分離層を有する酸性ガス分離モジュール。
<13>
<9>-<12> The acidic gas separation module which has an acidic gas separation layer of any one of <12>.

<14><13>に記載の酸性ガス分離モジュールを具備する酸性ガス分離システム。 <14> An acid gas separation system comprising the acid gas separation module according to <13>.

<15>酸性ガス分離層の促進輸送膜であって、親水性化合物及び2種以上のアルカリ金属化合物を含む促進輸送膜。 <15> A facilitated transport film for an acidic gas separation layer, which includes a hydrophilic compound and two or more alkali metal compounds.

本発明によれば、高い酸性ガス分離性能を維持しつつ、一方で促進輸送膜の潮解性を抑えて優れた製造・使用適性を発揮する酸性ガス分離層、その製造方法及びその促進輸送膜、並びに、その酸性ガス分離層を備えた酸性ガス分離モジュール、及び、酸性ガス分離システムを提供することができる。   According to the present invention, while maintaining high acid gas separation performance, on the other hand, suppressing the deliquescence of the facilitated transport membrane and exhibiting excellent production and use suitability, its production method and its facilitated transport membrane, In addition, an acid gas separation module and an acid gas separation system including the acid gas separation layer can be provided.

図1は、酸性ガス分離モジュールの一実施形態を示す、一部切り欠きを設けてなる概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of an acidic gas separation module and provided with a partial cutout. 図2は、図1のA−A矢視断面図であり、積層体の積層構造を示す図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 図3は、酸性ガス分離モジュールにおいて透過ガス集合管に積層体を巻き付ける前の状態を示す図であり、且つ、各接着部の形成領域の一実施形態を表した図である。FIG. 3 is a view showing a state before the laminated body is wound around the permeate gas collecting pipe in the acidic gas separation module, and is a view showing an embodiment of a formation region of each bonding portion. 図4Aは、酸性ガス分離モジュールの製造工程図である。FIG. 4A is a manufacturing process diagram of the acidic gas separation module. 図4Bは、図4Aに続く酸性ガス分離モジュールの製造工程図である。FIG. 4B is a manufacturing process diagram of the acidic gas separation module following FIG. 4A. 図4Cは、図4Bに続く酸性ガス分離モジュールの製造工程図である。FIG. 4C is a manufacturing process diagram of the acidic gas separation module following FIG. 4B. 図5は、図3に示した酸性ガス分離モジュールの変形例を示す図である。FIG. 5 is a view showing a modification of the acidic gas separation module shown in FIG. 図6は、図5に示した酸性ガス分離モジュールの変形例を示す図である。FIG. 6 is a view showing a modification of the acidic gas separation module shown in FIG. 図7は、図5に示した酸性ガス分離モジュールの他の変形例を示す図である。FIG. 7 is a view showing another modification of the acidic gas separation module shown in FIG. 図8は、酸性ガス分離層の断面を模式的に示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the acidic gas separation layer. 参考例(試料101)で作製した酸性ガス分離層試料の断面を示す電子顕微鏡写真および元素分布を示すEDX測定像である。It is an EDX measurement image which shows the electron micrograph which shows the cross section of the acidic gas separation layer sample produced by the reference example (sample 101), and element distribution.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る酸性ガス分離モジュール及び酸性ガス分離モジュールの製造方法について具体的に説明する。なお、図中、同一又は対応する機能を有する部材(構成要素)には同じ符号を付して適宜説明を省略する。   Hereinafter, an acidic gas separation module and a method for producing an acidic gas separation module according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, members (components) having the same or corresponding functions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate.

<酸性ガス分離モジュール>
図1は、酸性ガス分離モジュール10の一実施形態を示す、一部切り欠きを設けてなる概略構成図である。
<Acid gas separation module>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of an acidic gas separation module 10 with a partial cutout.

図1に示すように、酸性ガス分離モジュール10は、その基本構造として、透過ガス集合管12の周りに、積層体14を単数あるいは複数が巻き付けられた状態で積層体14の最外周が被覆層16で覆われ、これらユニットの両端にそれぞれテレスコープ防止板18が取り付けられて構成される。
このような構成の酸性ガス分離モジュール10は、その一端部10A側から積層体14に酸性ガスを含む原料ガス20が供給されると、後述する積層体14の構成により、原料ガス20を酸性ガス22と残余のガス24に分離して他端部10B側に別々に排出するものである。
As shown in FIG. 1, the acidic gas separation module 10 has a basic structure in which the outermost periphery of the laminate 14 is a coating layer in a state where one or a plurality of laminates 14 are wound around the permeate gas collecting pipe 12. 16, and telescope prevention plates 18 are attached to both ends of these units.
When the source gas 20 containing an acidic gas is supplied to the laminated body 14 from the one end portion 10A side, the acidic gas separation module 10 having such a configuration converts the raw material gas 20 into the acidic gas by the configuration of the laminated body 14 to be described later. 22 and the remaining gas 24 are separated and discharged separately to the other end portion 10B side.

透過ガス集合管12は、その管壁に複数の貫通孔12Aが形成された円筒状の管である。透過ガス集合管12の管一端部側(一端部10A側)は閉じられており、管他端部側(他端部10B側)は開口し積層体14を透過して貫通孔12Aから集合した炭酸ガス等の酸性ガス22が排出される排出口26となっている。   The permeate gas collecting pipe 12 is a cylindrical pipe having a plurality of through holes 12A formed in the pipe wall. One end side (one end 10A side) of the permeate gas collecting pipe 12 is closed, and the other end side (the other end 10B side) of the permeate gas collecting pipe 12 is opened and passes through the laminate 14 and gathers from the through hole 12A. A discharge port 26 from which acidic gas 22 such as carbon dioxide gas is discharged is provided.

後述する接着剤で封止される領域における、透過ガス集合管12の表面積にしめる貫通孔12Aの割合(開口率)は、1.5%以上80%以下であることが好ましく、3%以上75%以下であることがより好ましく、5%以上70%以下であることがさらにより好ましい。さらに、上記開口率は、実用的な観点から、5%以上25%以下であることが好ましい。
各下限値以上とすることで、効率的に酸性ガス22を収集することができる。また、各上限値以下とすることで、筒の強度を高め、加工適性を十分に確保することができる。
The ratio (opening ratio) of the through-holes 12A that make the surface area of the permeate gas collecting pipe 12 in a region sealed with an adhesive described later is preferably 1.5% or more and 80% or less, and preferably 3% or more and 75%. Or less, more preferably 5% or more and 70% or less. Furthermore, the aperture ratio is preferably 5% or more and 25% or less from a practical viewpoint.
By setting each lower limit value or more, the acidic gas 22 can be efficiently collected. Moreover, the intensity | strength of a pipe | tube can be raised and it can fully ensure processability by setting it as each upper limit or less.

貫通孔12Aの形状は、特に限定されないが、0.5〜20mmφの円形の穴が開いていることが好ましい。また、貫通孔12Aは、透過ガス集合管12表面に対して均一に配置されることが好ましい。   Although the shape of 12 A of through-holes is not specifically limited, It is preferable that the circular hole of 0.5-20 mmphi is opened. Moreover, it is preferable that the through holes 12 </ b> A are arranged uniformly with respect to the surface of the permeate gas collecting pipe 12.

被覆層16は、酸性ガス分離モジュール10内を通過する原料ガス20を遮断しうる遮断材料で形成されている。この遮断材料は、さらに耐熱湿性を有していることが好ましい。なお、本実施形態において特に他の言及がない限り「耐熱湿性」のうち「耐熱性」とは、60℃以上の耐熱性を有していることを意味する。具体的に、60℃以上の耐熱性とは、60℃以上の温度条件下に2時間保存した後も保存前の形態が維持され、熱収縮或いは熱溶融による目視で確認しうるカールが生じないことを意味する。また、本実施形態において「耐熱湿性」のうち「耐湿性」とは、40℃80%RHの条件下に2時間保存した後も保存前の形態が維持され、熱収縮或いは熱溶融による目視で確認しうるカールが生じないことを意味する。   The coating layer 16 is formed of a blocking material that can block the raw material gas 20 that passes through the acidic gas separation module 10. This barrier material preferably further has heat and humidity resistance. In the present embodiment, unless otherwise specified, “heat resistance” of “heat resistance and humidity” means having heat resistance of 60 ° C. or higher. Specifically, heat resistance of 60 ° C. or higher means that the shape before storage is maintained even after 2 hours of storage at 60 ° C. or higher, and curling that can be visually confirmed by heat shrinkage or heat melting does not occur. Means that. Further, in the present embodiment, “moisture resistance” of “heat resistance and humidity resistance” means that the form before storage is maintained even after storage for 2 hours under the condition of 40 ° C. and 80% RH. This means that no curl can be confirmed.

テレスコープ防止板18は、外周環状部18Aと内周環状部18Bと放射状スポーク部18Cとを有しており、それぞれ耐熱湿性の材料で形成されていることが好ましい。
具体的には、テレスコープ防止板18の材質は、金属材料(例えば、SUS、アルミニウム、アルミニウム合金、錫、錫合金等)、樹脂材料(例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ナイロン12、ナイロン66、ポリサルフォン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリル・エチレン・スチレン樹脂、エポキシ樹脂、ニトリル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)、ポリアセタール樹脂(POM)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等)、およびこれら樹脂の繊維強化プラスチック(例えば繊維としては、ガラス繊維、カーボン繊維、ステンレス繊維、アラミド繊維などで、特に長繊維が好ましい。具体例としては、例えばガラス長繊維強化ポリプロピレン、ガラス長繊維強化ポリフェニレンサルファイドなど)、並びに、セラミックス(例えばゼオライト、アルミナなど)等が挙げられる。
The telescope prevention plate 18 has an outer peripheral annular portion 18A, an inner peripheral annular portion 18B, and a radial spoke portion 18C, and each is preferably formed of a heat and moisture resistant material.
Specifically, the telescope prevention plate 18 is made of a metal material (for example, SUS, aluminum, aluminum alloy, tin, tin alloy, etc.), a resin material (for example, polyethylene resin, polypropylene resin, aromatic polyamide resin, nylon 12). , Nylon 66, polysulfone resin, polytetrafluoroethylene resin, polycarbonate resin, acrylic / butadiene / styrene resin, acrylic / ethylene / styrene resin, epoxy resin, nitrile resin, polyetheretherketone resin (PEEK), polyacetal resin (POM) , Polyphenylene sulfide (PPS), and the like, and fiber reinforced plastics of these resins (for example, fibers are glass fiber, carbon fiber, stainless steel fiber, aramid fiber, etc.), and long fibers are particularly preferable. , For example long glass fiber reinforced polypropylene, long glass fiber-reinforced polyphenylene sulfide), as well as ceramics (such as zeolite, alumina, etc.) and the like.

積層体14は、供給ガス流路用部材30が後述する促進輸送膜を内側に二つ折りした酸性ガス分離層32に挟み込まれ、これらの径方向内側で酸性ガス分離層32が透過ガス流路用部材36に、これらに浸透した接着部34を介して接着されて構成される。   The laminated body 14 is sandwiched between acidic gas separation layers 32 in which a supply gas flow path member 30 is folded inward with a facilitated transport film, which will be described later, and the acidic gas separation layer 32 is used for the permeate gas flow path on the radially inner side. The member 36 is configured to be bonded via an adhesive portion 34 that has penetrated these members.

積層体14を透過ガス集合管12に巻き付ける枚数は、特に限定されず、単数でも複数でもよいが、枚数(積層数)を増やすことで、促進輸送膜32Aの膜面積を向上させることができる。これにより、1本のモジュールで酸性ガス22を分離できる量を向上させることができる。また、膜面積を向上させるには、積層体14の長さをより長くしてもよい。   The number of the laminated body 14 wound around the permeate gas collecting pipe 12 is not particularly limited and may be single or plural, but by increasing the number (number of laminated layers), the membrane area of the facilitated transport film 32A can be improved. Thereby, the quantity which can isolate | separate the acidic gas 22 with one module can be improved. Moreover, in order to improve a film area, you may make the length of the laminated body 14 longer.

また、積層体14の枚数が複数の場合、50枚以下が好ましく、45枚以下がより好ましく、40枚以下がさらにより好ましい。これらの枚数以下だと、積層体14を巻き付けることが容易となり、加工適性が向上する。   Moreover, when there are a plurality of laminates 14, the number is preferably 50 or less, more preferably 45 or less, and even more preferably 40 or less. When the number is less than or equal to the number, it becomes easy to wind the laminate 14 and the workability is improved.

また、積層体14の幅は、特に限定されないが、50mm以上10000mm以下であることが好ましく、60mm以上9000mm以下であることがより好ましい、70mm以上8000mm以下であることが好ましい。さらに、積層体14の幅は、実用的な観点から、200mm以上2000mm以下であることが好ましい。
各下限値以上とすることで、接着剤の塗布(封止)があっても、有効な促進輸送膜32Aの膜面積を確保することができる。また、各上限値以下とすることで、巻き芯の水平性を保ち、巻きずれの発生を抑制することができる。
The width of the laminate 14 is not particularly limited, but is preferably 50 mm or more and 10,000 mm or less, more preferably 60 mm or more and 9000 mm or less, and preferably 70 mm or more and 8000 mm or less. Furthermore, it is preferable that the width | variety of the laminated body 14 is 200 mm or more and 2000 mm or less from a practical viewpoint.
By setting each lower limit value or more, the effective facilitated transport film 32A film area can be ensured even when the adhesive is applied (sealed). Moreover, by setting it as each upper limit value or less, the horizontality of the winding core can be maintained and the occurrence of winding deviation can be suppressed.

図2は、図1のA−A矢視断面図であり、積層体の積層構造を示す図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

図2に示すように、積層体14同士は、酸性ガス分離層32に浸透した接着部40を介して接着され、透過ガス集合管12周りに積み重なっている。
積層体14は、具体的に、透過ガス集合管12側から順に、透過ガス流路用部材36、酸性ガス分離層32、供給ガス流路用部材30、酸性ガス分離層32を積層している。
これらの積層により、酸性ガス22を含む原料ガス20は、供給ガス流路用部材30の端部から供給され、被覆層16により区画された、本実施形態の酸性ガス分離層32を透過して分離された酸性ガス22が透過ガス流路用部材36及び貫通孔12Aを介して透過ガス集合管12に集積され、該透過ガス集合管12に接続された排出口26より回収される。また、供給ガス流路用部材30の空隙等を通過した、酸性ガス22が分離された残余ガス24は、酸性ガス分離モジュール10において、排出口26が設けられた側の、供給ガス流路用部材30や酸性ガス分離層32の端部より排出される。
As shown in FIG. 2, the stacked bodies 14 are bonded to each other through an adhesive portion 40 that has penetrated the acidic gas separation layer 32, and are stacked around the permeate gas collecting pipe 12.
Specifically, the laminated body 14 is formed by laminating a permeate gas flow path member 36, an acidic gas separation layer 32, a supply gas flow path member 30, and an acidic gas separation layer 32 in order from the permeate gas collecting pipe 12 side. .
By these laminations, the source gas 20 containing the acid gas 22 is supplied from the end of the supply gas flow path member 30 and permeates the acid gas separation layer 32 of the present embodiment partitioned by the coating layer 16. The separated acidic gas 22 is accumulated in the permeate gas collecting pipe 12 via the permeate gas flow path member 36 and the through hole 12 </ b> A, and is collected from the discharge port 26 connected to the permeate gas collective pipe 12. Further, the residual gas 24 separated from the acid gas 22 that has passed through the gap or the like of the supply gas flow path member 30 is supplied to the supply gas flow path on the side where the discharge port 26 is provided in the acidic gas separation module 10. It is discharged from the end portions of the member 30 and the acid gas separation layer 32.

(供給ガス流路用部材)
供給ガス流路用部材30は、酸性ガス分離モジュール10の一端部10A側から酸性ガス22を含む原料ガス20が供給される部材であり、スペーサーとしての機能を有し、且つ、原料ガス20に乱流を生じさせることが好ましいことから、ネット状の部材が好ましく用いられる。ネットの形状によりガスの流路が変わることから、ネットの単位格子の形状は、目的に応じて、例えば、菱形、平行四辺形などの形状から選択して用いられる。また、高温で水蒸気を含有する原料ガス20を供給することを想定すると、供給ガス流路用部材30は、後述する酸性ガス分離層32と同様に耐湿熱性を有することが好ましい。
(Supply gas channel member)
The supply gas flow path member 30 is a member to which the raw material gas 20 including the acidic gas 22 is supplied from the one end portion 10A side of the acidic gas separation module 10, and has a function as a spacer. Since it is preferable to generate a turbulent flow, a net-like member is preferably used. Since the gas flow path changes depending on the shape of the net, the shape of the unit cell of the net is selected from shapes such as rhombus and parallelogram according to the purpose. Assuming that the raw material gas 20 containing water vapor is supplied at a high temperature, it is preferable that the supply gas flow path member 30 has moisture and heat resistance similarly to the acidic gas separation layer 32 described later.

供給ガス流路用部材30の材質としては、何ら限定されるものではないが、紙、上質紙、コート紙、キャストコート紙、合成紙、セルロース、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、アラミド、ポリカーボネートなどの樹脂材料、金属、ガラス、セラミックスなどの無機材料等が挙げられる。樹脂材料としては、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリスルホン(PSF)、ポリプロピレン(PP)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン及びポリフッ化ビニリデン等が好適なものとして挙げられる。   The material of the supply gas channel member 30 is not limited in any way, but paper, fine paper, coated paper, cast coated paper, synthetic paper, cellulose, polyester, polyolefin, polyamide, polyimide, polysulfone, aramid, Examples thereof include resin materials such as polycarbonate and inorganic materials such as metal, glass and ceramics. The resin materials include polyethylene, polystyrene, polyethylene terephthalate, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide (PPS), polysulfone (PSF), polypropylene (PP), polyimide, polyetherimide, poly Suitable examples include ether ether ketone and polyvinylidene fluoride.

また、耐湿熱性の観点から好ましい材質としては、セラミック、ガラス、金属などの無機材料、100℃以上の耐熱性を有した有機樹脂材料などが挙げられ、高分子量ポリエステル、ポリオレフィン、耐熱性ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、アラミド、ポリカーボネート、金属、ガラス、セラミックスなどが好適に使用できる。より具体的には、セラミックス、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルホン、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリエーテルイミド、及び、ポリエーテルエーテルケトンからなる群より選ばれた少なくとも1種の材料を含んで構成されることが好ましい。   In addition, preferable materials from the viewpoint of heat and humidity resistance include inorganic materials such as ceramics, glass, and metals, organic resin materials having heat resistance of 100 ° C. or higher, high molecular weight polyester, polyolefin, heat resistant polyamide, polyimide, and the like. Polysulfone, aramid, polycarbonate, metal, glass, ceramics and the like can be suitably used. More specifically, at least one selected from the group consisting of ceramics, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyimide, polypropylene, polyetherimide, and polyetheretherketone. It is preferable that it is comprised including these materials.

供給ガス流路用部材30の厚みは、特に限定されないが、100μm以上1000μm以下が好ましく、より好ましくは150μm以上950μm以下、さらに好ましくは200μm以上900μm以下である。   Although the thickness of the member 30 for supply gas flow paths is not specifically limited, 100 micrometers or more and 1000 micrometers or less are preferable, More preferably, they are 150 micrometers or more and 950 micrometers or less, More preferably, they are 200 micrometers or more and 900 micrometers or less.

(酸性ガス分離層)
酸性ガス分離層32は、供給ガス流路用部材30側に設けられた促進輸送膜32Aと、促進輸送膜32Aを支持し透過ガス流路用部材36側に設けられた多孔質支持体32Bと、を有している。
(Acid gas separation layer)
The acidic gas separation layer 32 includes a facilitated transport film 32A provided on the supply gas flow path member 30 side, and a porous support 32B that supports the facilitated transport film 32A and is provided on the permeate gas flow path member 36 side. ,have.

(促進輸送膜)
促進輸送膜32Aは、供給ガス流路用部材30を通過する原料ガス20中の酸性ガス22と反応するキャリアと当該キャリアを担持する親水性化合物とを少なくとも含有し、原料ガス20から酸性ガス22を選択的に透過させる機能を有している。本実施形態では、促進輸送膜32Aが一般的に溶解拡散膜よりも耐熱性を有していることから、例えば100℃〜200℃の温度条件下でも酸性ガス22を選択的に透過させることができるようになっている。また、原料ガス20に水蒸気が含まれていても、当該水蒸気を親水性化合物が吸湿して当該親水性化合物を含有する促進輸送膜32Aが水分を保持することで、さらにキャリアが輸送し易くなるので、溶解拡散膜を用いる場合に比べて分離効率が高まる。
(Facilitated transport membrane)
The facilitated transport film 32A contains at least a carrier that reacts with the acidic gas 22 in the raw material gas 20 that passes through the supply gas flow path member 30 and a hydrophilic compound that supports the carrier. Has a function of selectively transmitting. In the present embodiment, the facilitated transport film 32A generally has a heat resistance higher than that of the dissolution diffusion film, so that the acidic gas 22 can be selectively permeated even under a temperature condition of, for example, 100 ° C. to 200 ° C. It can be done. Further, even if the raw material gas 20 contains water vapor, the facilitated transport film 32A containing the hydrophilic compound absorbs the water vapor and retains moisture, so that the carrier is more easily transported. Therefore, the separation efficiency is increased as compared with the case where a dissolution diffusion membrane is used.

促進輸送膜32Aの膜面積は、特に限定されないが、0.01m以上1000m以下であることが好ましく、0.02m以上750m以下であることがより好ましく、0.025m以上500m以下であることがさらにより好ましい。さらに、上記膜面積は、実用的な観点から、1m以上100m以下であることが好ましい。
各下限値以上とすることで、膜面積に対して効率よく酸性ガス22を分離することができる。また、各上限値以下とすることで、加工性が容易となる。
Membrane area facilitated transport membrane 32A is not particularly limited, it is preferably 0.01 m 2 or more 1000 m 2 or less, more preferably 0.02 m 2 or more 750 meters 2 or less, 0.025 m 2 or more 500 meters 2 Even more preferably: Furthermore, the membrane area, from a practical point of view, is preferably 1 m 2 or more 100 m 2 or less.
By setting each lower limit value or more, the acidic gas 22 can be efficiently separated with respect to the membrane area. Moreover, workability becomes easy by being below each upper limit.

促進輸送膜32Aの長さ(二つ折りする前の全長)は、特に限定されないが、100mm以上10000mm以下が好ましく、150mm以上9000mm以下がより好ましく、200mm以上8000mm以下がさらにより好ましい。さらに、長さは、実用的な観点から、800mm以上4000mm以下であることが好ましい。
各下限値以上とすることで、膜面積に対して効率よく酸性ガス22を分離することができる。また、各上限値以下とすることで、巻きずれの発生が抑制され加工性が容易となる。
The length (the total length before folding in half) of the facilitated transport film 32A is not particularly limited, but is preferably 100 mm or more and 10,000 mm or less, more preferably 150 mm or more and 9000 mm or less, and even more preferably 200 mm or more and 8000 mm or less. Furthermore, the length is preferably from 800 mm to 4000 mm from a practical viewpoint.
By setting each lower limit value or more, the acidic gas 22 can be efficiently separated with respect to the membrane area. Moreover, by setting it as each upper limit or less, generation | occurrence | production of winding deviation is suppressed and workability becomes easy.

促進輸送膜32Aの厚さは特に限定されないが、1〜200μmであることが好ましく、2〜175μmであることがより好ましい。このような範囲の厚さにすることにより、十分なガス透過性と分離選択性とを実現することができ好ましい。   The thickness of the facilitated transport film 32A is not particularly limited, but is preferably 1 to 200 μm, and more preferably 2 to 175 μm. A thickness in such a range is preferable because sufficient gas permeability and separation selectivity can be realized.

また、促進輸送膜32Aは、耐熱性の観点から、親水性化合物を含有する促進輸送膜32Aは架橋構造を有することが好ましい。そのような観点から、好ましい形態を挙げて説明する。
促進輸送膜32Aは、例えば下記(A)群より選ばれた単一又は複数の架橋可能基により形成された、下記(B)群より選ばれた耐加水分解性結合を含む架橋構造を有する親水性化合物層で構成されている。特に酸性ガス分離特性や耐久性に優れるという観点から、促進輸送膜32Aは、下記(A)群より選ばれた単一の架橋可能基により形成された、下記(B)群より選ばれた耐加水分解性結合を含む架橋構造を有する親水性化合物層で構成されていることが好ましい。
Further, the facilitated transport film 32A preferably has a cross-linked structure from the viewpoint of heat resistance. From such a viewpoint, a preferred embodiment will be described.
The facilitated transport film 32A is formed of, for example, a single or a plurality of crosslinkable groups selected from the following group (A), and has a hydrophilic structure having a crosslinked structure including a hydrolysis-resistant bond selected from the following group (B). It is composed of an organic compound layer. In particular, from the viewpoint of excellent acid gas separation characteristics and durability, the facilitated transport membrane 32A is formed of a single crosslinkable group selected from the following group (A), and has resistance selected from the following group (B). It is preferably composed of a hydrophilic compound layer having a crosslinked structure containing a hydrolyzable bond.

(A)群:−OH、−NH、−Cl、−CN、―COOH、エポキシ基
(B)群:エーテル結合、アセタール結合、−NH−CH−C(OH)−、−O−M−O−(Mは、Ti又はZrを表す)、−NH−M−O−(Mは、Ti又はZrを表す)、ウレタン結合、−CH−CH(OH)−、アミド結合
(A) group: —OH, —NH 2 , —Cl, —CN, —COOH, epoxy group (B) group: ether bond, acetal bond, —NH—CH 2 —C (OH) —, —OM —O— (M represents Ti or Zr), —NH—M—O— (M represents Ti or Zr), urethane bond, —CH 2 —CH (OH) —, amide bond

−親水性化合物−
親水性化合物は、親水性ポリマーが挙げられる。親水性ポリマーはバインダーとして機能するものであり、酸性ガス分離層として使用するときに水分を保持してキャリアによる二酸化炭素等のガスの分離機能を発揮させる。親水性化合物は、水に溶けて塗布液を形成することができるとともに、促進輸送膜が高い親水性(保湿性)を有する観点から、親水性が高いものが好ましく、生理食塩液の吸水量が0.5g/g以上の親水性を有することが好ましい。さらには1g/g以上の親水性を有することがより好ましく、さらには5g/g以上の親水性を有することが好ましく、さらには10g/g以上の親水性を有することが特に好ましく、さらには20g/g以上の親水性を有することが最も好ましい。
-Hydrophilic compound-
Examples of the hydrophilic compound include hydrophilic polymers. The hydrophilic polymer functions as a binder and retains moisture when used as an acidic gas separation layer to exert a function of separating a gas such as carbon dioxide by a carrier. The hydrophilic compound can be dissolved in water to form a coating solution, and the facilitated transport film is preferably highly hydrophilic from the viewpoint of having high hydrophilicity (moisturizing property). It preferably has a hydrophilicity of 0.5 g / g or more. Furthermore, it is more preferable to have a hydrophilicity of 1 g / g or more, more preferable to have a hydrophilicity of 5 g / g or more, more preferable to have a hydrophilicity of 10 g / g or more, and further to 20 g. Most preferably, it has a hydrophilicity of at least / g.

親水性化合物の重量平均分子量は、安定な膜を形成しうる範囲で適宜選択されるが、20,000〜2,000,000が好ましく、25,000〜2,000,000がより好ましく、30,000〜2,000,000が特に好ましい。前記下限値未満だと膜強度が得られないことがある。
特に、親水性化合物が架橋可能基として−OHを有する場合には、例えば、重量平均分子量が3万以上であるものが好ましい。重量平均分子量は更に好ましくは分子量4万以上であり、より好ましくは、5万以上である。親水性化合物が架橋可能基として−OHを有する場合には、重量平均分子量の上限値には特に制限はないが、製造適性の観点からは、600万以下であることが好ましい。
また、架橋可能基として−NHを有する場合には、重量平均分子量が1万以上であるものが好ましい。重量平均分子量は更に好ましくは1.5万以上であり、より好ましくは、重量平均分子量2万以上である。重量平均分子量の上限値には特に制限はないが、製造適性の観点からは、100万以下であることが好ましい。
なお、親水性化合物の重量平均分子量は、例えば、親水性化合物としてPVAを用いる場合には、JIS K 6726に準じて測定した値を用いている。また、市販品を用いる場合には、カタログ、仕様書などで公称される分子量を用いている。
The weight average molecular weight of the hydrophilic compound is appropriately selected within a range where a stable film can be formed, but is preferably 20,000 to 2,000,000, more preferably 25,000 to 2,000,000, 30 2,000 to 2,000,000 is particularly preferred. If it is less than the lower limit, the film strength may not be obtained.
In particular, when the hydrophilic compound has —OH as a crosslinkable group, for example, those having a weight average molecular weight of 30,000 or more are preferable. The weight average molecular weight is more preferably 40,000 or more, and more preferably 50,000 or more. When the hydrophilic compound has —OH as a crosslinkable group, the upper limit of the weight average molecular weight is not particularly limited, but is preferably 6 million or less from the viewpoint of production suitability.
Also, when having -NH 2 as crosslinkable groups, a weight average molecular weight of those is preferably 10,000 or more. The weight average molecular weight is more preferably 15,000 or more, and more preferably 20,000 or more. Although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit of a weight average molecular weight, From a viewpoint of manufacturing aptitude, it is preferable that it is 1 million or less.
The weight average molecular weight of the hydrophilic compound is, for example, a value measured according to JIS K 6726 when PVA is used as the hydrophilic compound. Moreover, when using a commercial item, the molecular weight nominally used by a catalog, a specification, etc. is used.

架橋可能基としては、耐加水分解性の架橋構造を形成しうるものが選択され、ヒドロキシ基(−OH)、アミノ基(−NH)、カルボキシ基(−COOH)、エポキシ基、塩素原子(−Cl)、シアノ基(−CN)等が挙げられる。これらの中でも、アミノ基、及びヒドロキシ基が好ましく、最も好ましくはキャリアとの親和性及びキャリア担持効果の観点からヒドロキシ基である。 As the crosslinkable group, a group capable of forming a hydrolysis-resistant crosslinked structure is selected, and a hydroxy group (—OH), an amino group (—NH 2 ), a carboxy group (—COOH), an epoxy group, a chlorine atom ( -Cl), a cyano group (-CN) and the like. Among these, an amino group and a hydroxy group are preferable, and a hydroxy group is most preferable from the viewpoint of affinity with a carrier and a carrier carrying effect.

このような単一の架橋可能基を有する親水性化合物としては、好ましくはポリアリルアミン、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリオルニチン、ポリリジン、ポリエチレンオキサイド、水溶性セルロース、デンプン、アルギン酸、キチン、ポリスルホン酸、ポリヒドロキシメタクリレート、ポリNビニルアセトアミドなどが挙げられ、最も好ましくはポリビニルアルコールである。また、親水性化合物としては、これらの共重合体も挙げられる。
複数の架橋可能基を有する親水性化合物としては、ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸塩共重合体が挙げられる。ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体は、吸水能が高い上に、高吸水時においてもハイドロゲルの強度が大きいため好ましい。ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体におけるポリアクリル酸塩の含有率は、例えば1〜95モル%、好ましくは2〜70モル%、より好ましくは3〜60モル%、特に好ましくは5〜50モル%である。なお、ポリアクリル酸は、塩を形成していてもよく、ポリアクリル酸塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩の他、アンモニウム塩や有機アンモニウム塩等が挙げられる。
Such hydrophilic compounds having a single crosslinkable group are preferably polyallylamine, polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide, polyethyleneimine, polyvinylamine, polyornithine, polylysine, polyethylene oxide, water-soluble Cellulose cellulose, starch, alginic acid, chitin, polysulfonic acid, polyhydroxymethacrylate, poly N vinylacetamide and the like, and polyvinyl alcohol is most preferable. Moreover, these copolymers are also mentioned as a hydrophilic compound.
Examples of the hydrophilic compound having a plurality of crosslinkable groups include polyvinyl alcohol-polyacrylate copolymer. A polyvinyl alcohol-polyacrylic acid copolymer is preferable because of its high water absorption ability and high hydrogel strength even at high water absorption. The content of the polyacrylate in the polyvinyl alcohol-polyacrylic acid copolymer is, for example, 1 to 95 mol%, preferably 2 to 70 mol%, more preferably 3 to 60 mol%, particularly preferably 5 to 50 mol%. %. The polyacrylic acid may form a salt, and examples of the polyacrylic acid salt include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt, ammonium salt and organic ammonium salt.

ポリビニルアルコールは市販品としても入手可能であり、例えば、PVA117(クラレ社製)、ポバール(クラレ製)、ポリビニルアルコール(アルドリッチ社製)、J−ポバール(日本酢ビ・ポバール社製)が挙げられる。分子量のグレードは種々存在するが、既述のように重量平均分子量が13万から30万のものを選択することが好ましい。
市販されているポリビニルアルコール−ポリアクリル酸塩共重合体(ナトリウム塩)の市販品とても入手可能であり、例えば、クラストマーAP20(商品名、クラレ社製)が挙げられる。
Polyvinyl alcohol is also available as a commercial product, and examples thereof include PVA117 (manufactured by Kuraray), Poval (manufactured by Kuraray), polyvinyl alcohol (manufactured by Aldrich), and J-Poval (manufactured by Nihon Vinegar & Poval) . Although there are various molecular weight grades, it is preferable to select those having a weight average molecular weight of 130,000 to 300,000 as described above.
A commercially available product of a commercially available polyvinyl alcohol-polyacrylate copolymer (sodium salt) is very available, and examples thereof include Clastomer AP20 (trade name, manufactured by Kuraray Co., Ltd.).

なお、親水性化合物は2種以上を混合して使用してもかまわない。   Two or more hydrophilic compounds may be used as a mixture.

親水性化合物の含有量としては、その種類にもよるが、バインダーとして膜を形成し、親水性化合物層が水分を十分保持できるようにする観点から、0.5〜50質量%であることが好ましく、さらには0.75〜30質量%であることがより好ましく、さらには1〜15質量%であることが特に好ましい。   The content of the hydrophilic compound is 0.5 to 50% by mass from the viewpoint of forming a film as a binder and allowing the hydrophilic compound layer to sufficiently retain moisture, although it depends on the type. More preferably, it is more preferably 0.75 to 30% by mass, and still more preferably 1 to 15% by mass.

−架橋剤−
上記架橋構造は熱架橋、紫外線架橋、電子線架橋、放射線架橋、光架橋等、従来公知の手法により形成することができる。好ましくは光架橋又は熱架橋であり、最も好ましくは熱架橋である。
本実施形態における親水性化合物層の形成には、親水性化合物とともに架橋剤を含む組成物を用いることが好ましい。親水性化合物層の形成に用いられる親水性化合物層形成用塗布液組成物を以下、単に「塗布液組成物」又は「組成物」と称することがある。
架橋剤としては、上記単一又は複数の架橋可能基を有する親水性化合物と反応し、熱架橋又は光架橋し得る官能基を2以上有する架橋剤を含むものが選択され、形成された架橋構造は、前記(B)群より選択される耐加水分解性の架橋構造となることを要する。このような観点から、本実施形態に使用しうる架橋剤としては、エポキシ架橋剤、多価グリシジルエーテル、多価アルコール、多価イソシアネート、多価アジリジン、ハロエポキシ化合物、多価アルデヒド、多価アミン、有機金属系架橋剤などが挙げられる。好ましくは多価アルデヒド、有機金属系架橋剤、及びエポキシ架橋剤であり、有機金属系架橋剤、及びエポキシ架橋剤がより好ましく、最も好ましいのは、アルデヒド基を2以上有するグルタルアルデヒドやホルムアルデヒドなどの多価アルデヒドである。
-Crosslinking agent-
The crosslinked structure can be formed by a conventionally known method such as thermal crosslinking, ultraviolet crosslinking, electron beam crosslinking, radiation crosslinking, or photocrosslinking. Photocrosslinking or thermal crosslinking is preferred, and thermal crosslinking is most preferred.
In forming the hydrophilic compound layer in the present embodiment, it is preferable to use a composition containing a crosslinking agent together with the hydrophilic compound. Hereinafter, the coating composition for forming a hydrophilic compound layer used for forming the hydrophilic compound layer may be simply referred to as “coating composition” or “composition”.
As the cross-linking agent, a cross-linking structure formed by selecting one containing a cross-linking agent having two or more functional groups capable of undergoing thermal cross-linking or photo-crosslinking by reacting with the hydrophilic compound having the single or plural cross-linkable groups. Requires a hydrolysis-resistant crosslinked structure selected from the group (B). From such a viewpoint, as a crosslinking agent that can be used in this embodiment, an epoxy crosslinking agent, a polyvalent glycidyl ether, a polyhydric alcohol, a polyvalent isocyanate, a polyvalent aziridine, a haloepoxy compound, a polyvalent aldehyde, a polyvalent amine, Examples include organometallic crosslinking agents. Preferred are polyvalent aldehydes, organometallic crosslinking agents, and epoxy crosslinking agents, more preferred are organometallic crosslinking agents and epoxy crosslinking agents, and most preferred are glutaraldehyde and formaldehyde having two or more aldehyde groups. It is a polyvalent aldehyde.

エポキシ架橋剤としては、エポキシ基を2以上有する化合物であり、4以上有する化合物も好ましい。エポキシ架橋剤は市販品としても入手可能であり、例えば、共栄社化学株式会社製、エポライト100MF(トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル)、ナガセケムテックス社製EX−411、EX−313、EX−614B、EX−810、EX−811、EX−821、EX−830、日油株式会社製エピオールE400などが挙げられる。
また、エポキシ架橋剤に類似する化合物として、環状エーテルを有するオキセタン化合物もまた好ましく使用される。オキセタン化合物としては、官能基を2以上有する多価グリシジルエーテルが好ましく、市販品としては、例えばナガセケムテックス社製EX−411、EX−313、EX−614B、EX−810、EX−811、EX−821、EX−830、などが挙げられる。
As an epoxy crosslinking agent, it is a compound which has 2 or more of epoxy groups, and the compound which has 4 or more is also preferable. Epoxy crosslinking agents are also available as commercial products. For example, Kyoeisha Chemical Co., Ltd., Epolite 100MF (trimethylolpropane triglycidyl ether), Nagase ChemteX Corporation EX-411, EX-313, EX-614B, EX -810, EX-811, EX-821, EX-830, NOF Corporation Epiol E400, etc. are mentioned.
Moreover, as a compound similar to an epoxy crosslinking agent, an oxetane compound having a cyclic ether is also preferably used. The oxetane compound is preferably a polyvalent glycidyl ether having two or more functional groups, and commercially available products include, for example, EX-411, EX-313, EX-614B, EX-810, EX-811, EX manufactured by Nagase ChemteX Corporation. -821, EX-830, and the like.

以下、本実施形態において架橋構造の形成に用いられる他の架橋剤について説明する。
多価グリシジルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、プロピレングリコールグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。
Hereinafter, other crosslinking agents used for forming a crosslinked structure in the present embodiment will be described.
Examples of the polyvalent glycidyl ether include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, propylene Examples thereof include glycol glycidyl ether and polypropylene glycol diglycidyl ether.

多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、プロピレングリコール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピル、オキシエチエンオキシプロピレンブロック共重合体、ペンタエリスリトール、ソビトール等が挙げられる。   Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, polyglycerin, propylene glycol, diethanolamine, triethanolamine, polyoxypropyl, and oxyethylene oxypropylene block copolymer. Examples thereof include coalescence, pentaerythritol, and sobitol.

多価イソシアネートとしては、例えば、2,4−トルイレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。また、上記多価アジリジンとしては、例えば、2,2−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス〔3−(1−アシリジニル)プロピオネート〕、1,6−ヘキサメチレンジエチレンウレア、ジフェニルメタン−ビス−4,4’−N,N’−ジエチレンウレア等が挙げられる。   Examples of the polyvalent isocyanate include 2,4-toluylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate. Examples of the polyvalent aziridine include 2,2-bishydroxymethylbutanol-tris [3- (1-acylidinyl) propionate], 1,6-hexamethylenediethyleneurea, diphenylmethane-bis-4,4′-. N, N′-diethylene urea and the like can be mentioned.

ハロエポキシ化合物としては、例えば、エピクロルヒドリン、α−メチルクロルヒドリン等が挙げられる。
多価アルデヒドとしては、例えば、グルタルアルデヒド、グリオキサール等が挙げられる。
多価アミンとしては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリエチレンイミン等が挙げられる。
有機金属系架橋剤とは有機チタン架橋剤、有機ジルコニア架橋剤等が挙げられる。
Examples of the haloepoxy compound include epichlorohydrin and α-methylchlorohydrin.
Examples of the polyvalent aldehyde include glutaraldehyde and glyoxal.
Examples of the polyvalent amine include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, and polyethyleneimine.
Examples of organometallic crosslinking agents include organic titanium crosslinking agents and organic zirconia crosslinking agents.

上記架橋剤のうち、親水性化合物として、例えば、重量平均分子量が13万以上の高分子量体ポリビニルアルコールを用いる場合には、この親水性化合物と反応性が良好で、加水分解耐性も優れている架橋構造が形成可能である点からエポキシ化合物やグルタルアルデヒドが特に好ましい。
また、例えば、重量平均分子量が1万以上のポリアリルアミンを用いる場合には、この親水性化合物と反応性が良好で、加水分解耐性も優れている架橋構造が形成可能である点から、エポキシ化合物、グルタルアルデヒド、及び有機金属架橋剤が特に好ましい。
親水性化合物として、ポリエチレンイミン又はポリアリルアミンを用いる場合、架橋剤としてはエポキシ化合物が特に好ましい。
Among the above crosslinking agents, for example, when a high molecular weight polyvinyl alcohol having a weight average molecular weight of 130,000 or more is used as the hydrophilic compound, the reactivity with the hydrophilic compound is good and the hydrolysis resistance is also excellent. Epoxy compounds and glutaraldehyde are particularly preferable because a crosslinked structure can be formed.
In addition, for example, when polyallylamine having a weight average molecular weight of 10,000 or more is used, an epoxy compound can be formed because a crosslinked structure having good reactivity with this hydrophilic compound and excellent hydrolysis resistance can be formed. , Glutaraldehyde, and organometallic crosslinkers are particularly preferred.
When polyethyleneimine or polyallylamine is used as the hydrophilic compound, an epoxy compound is particularly preferable as the crosslinking agent.

塗布液組成物が架橋剤を含有する場合の含有量は、上記親水性化合物が有する架橋可能基量100質量部に対して0.001質量部から80質量部が好ましく、更に好ましくは0.01質量部から60質量部が好ましく、もっとも好ましくは0.1質量部〜50質量部である。含有量が上記範囲であることで、架橋構造の形成性が良好であり、且つ、形成されたゲル膜の形状維持性に優れる。
また、親水性化合物の有する架橋可能基に着目すれば、架橋構造は、親水性化合物が有する架橋可能基100molに対し、架橋剤0.001mol〜80molを反応させて形成された架橋構造であることが好ましい。
The content when the coating liquid composition contains a crosslinking agent is preferably 0.001 to 80 parts by mass, more preferably 0.01 to 100 parts by mass of the crosslinkable group possessed by the hydrophilic compound. 60 parts by mass to 60 parts by mass is preferable, and most preferably 0.1 to 50 parts by mass. When the content is in the above range, the formability of the crosslinked structure is good and the shape maintaining property of the formed gel film is excellent.
If attention is paid to the crosslinkable group possessed by the hydrophilic compound, the crosslinked structure is a crosslinked structure formed by reacting 0.001 mol to 80 mol of the crosslinking agent with respect to 100 mol of the crosslinkable group possessed by the hydrophilic compound. Is preferred.

−キャリア−
キャリアは、酸性ガス(例えば炭酸ガス)と親和性を有し、かつ、塩基性を示す各種の水溶性の化合物であり、本実施形態においては、アルカリ金属化合物、窒素含有化合物、硫黄酸化物からなる群から選択される少なくとも1種が挙げられる。
なお、キャリアとは、間接的に酸性ガスと反応するもの、また、そのもの自体が直接酸性ガスと反応するものを言う。
前者は例えば、供給ガス中に含まれる他のガスと反応し、塩基性を示し、その塩基性化合物と酸性ガスが反応するものなどが挙げられる。より具体的には、スチームと反応してOHを放出し、そのOHがCOと反応することで膜中に選択的にCOを取り込むことができるようなアルカリ金属化合物のことを言う。
後者はそのもの自体が塩基性であるような、例えば、窒素含有化合物や硫黄酸化物である。
-Career-
The carrier is a variety of water-soluble compounds that have affinity with acidic gas (for example, carbon dioxide gas) and show basicity. In this embodiment, the carrier is composed of an alkali metal compound, a nitrogen-containing compound, and a sulfur oxide. At least one selected from the group consisting of:
The carrier refers to a substance that reacts indirectly with the acid gas, or a substance that itself reacts directly with the acid gas.
Examples of the former include those that react with other gases contained in the supply gas, exhibit basicity, and react with the basic compound and acid gas. More specifically react with steam OH - to the release, the OH - refers to alkali metal compounds can be incorporated selectively CO 2 in the film by reacting with CO 2 .
The latter are, for example, nitrogen-containing compounds and sulfur oxides that are themselves basic.

アルカリ金属化合物としては、例えば、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属重炭酸塩、、アルカリ金属水酸化物からなる群から選択される少なくとも1種が挙げられる。ここで、アルカリ金属としては、セシウム、ルビジウム、カリウム、リチウム、及びナトリウムから選ばれたアルカリ金属元素が好ましく用いられる。
なお、本明細書において、アルカリ金属化合物とは、アルカリ金属そのもののほか、その塩およびそのイオンを含む意味で用いる。
Examples of the alkali metal compound include at least one selected from the group consisting of alkali metal carbonates, alkali metal bicarbonates, and alkali metal hydroxides. Here, as the alkali metal, an alkali metal element selected from cesium, rubidium, potassium, lithium, and sodium is preferably used.
In addition, in this specification, an alkali metal compound is used in the meaning containing the salt and its ion other than alkali metal itself.

アルカリ金属炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、及び炭酸セシウムなどが挙げられる。
アルカリ金属重炭酸塩としては、例えば、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ルビジウム、及び炭酸水素セシウムなどが挙げられる。
アルカリ金属水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、及び水酸化セシウムなどが挙げられる。
これらの中でも、アルカリ金属炭酸塩が好ましく、また、酸性ガスとの親和性がよいという観点から、水に対する溶解度の高いカリウム、ルビジウム、及びセシウムをアルカリ金属元素として含む化合物が好ましい。
Examples of the alkali metal carbonate include lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, rubidium carbonate, and cesium carbonate.
Examples of the alkali metal bicarbonate include lithium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, rubidium hydrogen carbonate, and cesium hydrogen carbonate.
Examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, rubidium hydroxide, and cesium hydroxide.
Among these, an alkali metal carbonate is preferable, and a compound containing potassium, rubidium, and cesium having high solubility in water as an alkali metal element is preferable from the viewpoint of good affinity with an acidic gas.

ここで、本実施形態では、炭酸ガス分離膜として、吸湿性の促進輸送膜32Aを用いているため、製造時に吸湿した水分で促進輸送膜32Aがゲル状となり促進輸送膜32Aが製造時に膜同士や他の部材にくっつくという現象(ブロッキング)が生じ易い。このブロッキングが起こると、促進輸送膜32Aを剥がす際に促進輸送膜32Aがそのくっつきにより欠陥を生じてしまい、結果としてガス漏れが生じ得る。したがって、本実施形態では、ブロッキング抑止を図る方が好ましい。   Here, in this embodiment, since the hygroscopic facilitated transport membrane 32A is used as the carbon dioxide separation membrane, the facilitated transport membrane 32A becomes a gel due to moisture absorbed at the time of manufacture, and the facilitated transport membrane 32A is formed between the films at the time of manufacture. And a phenomenon (blocking) that sticks to other members. When this blocking occurs, when the facilitated transport film 32A is peeled off, the facilitated transport film 32A may cause a defect due to the sticking, resulting in a gas leak. Therefore, in this embodiment, it is preferable to prevent blocking.

そこで、本実施形態では、キャリアは、アルカリ金属化合物を2種以上含むことが好ましい。2種以上のキャリアとすることで、膜中の同種のキャリアを距離的に離すことでブロッキングの不均一さを生み出してブロッキング抑止を図ることができるからである。
さらに、キャリアは、潮解性を有する第1アルカリ金属化合物と、当該第1アルカリ金属化合物よりも潮解性が低く比重が小さい第2アルカリ金属化合物とを含むことがより好ましい。具体的に、第1アルカリ金属化合物として炭酸セシウムが挙げられ、第2アルカリ金属化合物として炭酸カリウムが挙げられる。
キャリアが第1アルカリ金属化合物と第2アルカリ金属化合物を含むことで、比重が小さい第2アルカリ金属化合物が促進輸送膜32Aの膜面側に配置され(つまり促進輸送膜32Aの表面側(供給ガス流路用部材30側)に偏在して配置され)、比重が大きい第1アルカリ金属化合物が促進輸送膜32Aの膜内側に配置される(つまり促進輸送膜32Aの多孔質支持体32B側に偏在して配置される)。そして、膜面側に配置される第2アルカリ金属化合物は第1アルカリ金属化合物よりも潮解性が低いため、膜面側に第1アルカリ金属化合物が配置される場合に比べて、膜面がべたつかず、ブロッキングを抑止することができる。また、膜内側には潮解性の高い第1アルカリ金属化合物が配置されるので、単に第2アルカリ金属化合物が膜全体に配置される場合に比べて、ブロッキングを抑止するとともに、炭酸ガスの分離効率を高めることができる。
Therefore, in this embodiment, the carrier preferably contains two or more alkali metal compounds. This is because, by using two or more kinds of carriers, blocking of the same kind of carriers in the film can be created by creating a non-uniformity of blocking by separating the distances.
Furthermore, it is more preferable that the carrier contains a first alkali metal compound having deliquescence and a second alkali metal compound having a lower deliquescence and a lower specific gravity than the first alkali metal compound. Specifically, the first alkali metal compound includes cesium carbonate, and the second alkali metal compound includes potassium carbonate.
Since the carrier includes the first alkali metal compound and the second alkali metal compound, the second alkali metal compound having a small specific gravity is arranged on the film surface side of the facilitated transport film 32A (that is, the surface side of the facilitated transport film 32A (supply gas) The first alkali metal compound having a large specific gravity is disposed on the inner side of the facilitated transport film 32A (that is, unevenly distributed on the porous support 32B side of the facilitated transport film 32A). Arranged). And since the 2nd alkali metal compound arrange | positioned at the film surface side has lower deliquescence property than a 1st alkali metal compound, compared with the case where a 1st alkali metal compound is arrange | positioned at the film surface side, a film surface is sticky. Therefore, blocking can be suppressed. In addition, since the first alkali metal compound having high deliquescence is disposed inside the membrane, blocking is suppressed and the separation efficiency of carbon dioxide gas is reduced as compared with the case where the second alkali metal compound is simply disposed over the entire membrane. Can be increased.

具体的には、図8に示すように、酸性ガス分離層10において、キャリアとして2種以上のアルカリ金属化合物(第1及び第2アルカリ金属化合物)を適用した場合、促進輸送膜32Aは多孔質支持体32Bとは反対側の表面側(供給ガス流路用部材30側)の第2層32A−2とその下方で多孔質支持体32B側の第1層32A−1とからなる。そして、促進輸送膜32Aは全体において親水性化合物(親水性ポリマー)で構成されているが、その中で、第2層32A−2には主に潮解性が低く比重が小さい第2アルカリ金属化合物が含有されている。第1層32A−1には主に潮解性を有する第1アルカリ金属化合物が存在する。なお、第2層32A−2の厚さは特に限定されないが、十分な潮解性の抑制機能を発揮させるために、0.01〜150μmであることが好ましく、0.1〜100μmであることがより好ましい。
促進輸送膜32Aにおいては、図示した状態において、表面側(供給ガス流路用部材30側)に第2アルカリ金属化合物を含む第2層32A−2が偏在し、その下方に第1アルカリ金属化合物を含む第1層32A−1が広がる形態として示しているが、これに限定されるものではない。例えば、両層の界面は明確でなくてもよく両者が傾斜的に変化する状態で区分されていてもよい。また、その界面が一定でなく、蛇行した状態であってもよい。
Specifically, as shown in FIG. 8, in the acidic gas separation layer 10, when two or more kinds of alkali metal compounds (first and second alkali metal compounds) are applied as carriers, the facilitated transport film 32A is porous. It consists of a second layer 32A-2 on the surface side opposite to the support 32B (supply gas flow path member 30 side) and a first layer 32A-1 on the porous support 32B side below it. The facilitated transport film 32A is entirely composed of a hydrophilic compound (hydrophilic polymer). Among them, the second layer 32A-2 mainly includes a second alkali metal compound having low deliquescence and low specific gravity. Is contained. In the first layer 32A-1, a first alkali metal compound having mainly deliquescence exists. The thickness of the second layer 32A-2 is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 150 μm and preferably 0.1 to 100 μm in order to exhibit a sufficient deliquescent function. More preferred.
In the facilitated transport film 32A, in the illustrated state, the second layer 32A-2 containing the second alkali metal compound is unevenly distributed on the surface side (supply gas flow path member 30 side), and the first alkali metal compound is located below the second layer 32A-2. However, the present invention is not limited to this. For example, the interface between the two layers may not be clear, and the two layers may be separated in a state in which both change in an inclined manner. Further, the interface is not constant and may be in a meandering state.

潮解性が低く比重が小さい第2アルカリ金属化合物を含有する第2層32A−2の作用により、膜の潮解性が抑制される。このように第2アルカリ金属化合物が偏在する理由について述べると、2種以上のアルカリ金属の比重の差によるものと解される。すなわち、2種以上のアルカリ金属のうち1種を低比重にすることで、その製膜時に塗布液中で比重の軽いものを上方(表面側)に局在させることが可能となる。そして、膜内部の第1層32A−1に含有する潮解性を有する第1アルカリ金属化合物のもつ二酸化炭素等の高い輸送力を維持しながら、第2層32A−2の膜表面では第2アルカリ金属化合物のもつより結晶化しやすい性質等により結露等を防ぐことができる。これにより、ブロッキングを抑止するとともに、炭酸ガスの分離効率を高めることができる。   Due to the action of the second layer 32A-2 containing the second alkali metal compound having low deliquescence and low specific gravity, the deliquescence of the film is suppressed. The reason why the second alkali metal compound is unevenly distributed is considered to be due to the difference in specific gravity between two or more alkali metals. That is, by setting one of two or more types of alkali metals to a low specific gravity, it is possible to localize a lighter specific gravity in the coating solution at the time of film formation. And while maintaining the high transport capability of carbon dioxide etc. which the 1st alkali metal compound which has the deliquescence contained in 1st layer 32A-1 inside a film has, the 2nd alkali on the film surface of 2nd layer 32A-2. Condensation and the like can be prevented by the property of the metal compound that is easier to crystallize. Thereby, while blocking can be suppressed, the separation efficiency of a carbon dioxide gas can be improved.

なお、第2アルカリ金属化合物はブロッキング抑止のため膜面側にのみあればよいので、第2アルカリ金属化合物は第1アルカリ金属化合物よりも少量含まれていることが好ましい。これにより、潮解性の高い第1アルカリ金属化合物は膜全体において相対的に量が多くなり、炭酸ガスの分離効率をより高めることができる。   Since the second alkali metal compound only needs to be on the film surface side in order to suppress blocking, the second alkali metal compound is preferably contained in a smaller amount than the first alkali metal compound. Thereby, the amount of the first alkali metal compound having high deliquescence is relatively large in the entire membrane, and the carbon dioxide separation efficiency can be further increased.

ここで、2種以上のアルカリ金属化合物の種類数とは、アルカリ金属の種類によって定まるものとし、対イオンが異なっていても1種とは数えないこととする。つまり、炭酸カリウムと水酸化カリウムとが併用されていても1種と数えることとする。   Here, the number of types of two or more types of alkali metal compounds is determined by the type of alkali metal, and even if the counter ions are different, it is not counted as one type. That is, even if potassium carbonate and potassium hydroxide are used in combination, it is counted as one type.

2種以上のアルカリ金属化合物の組合せとしては、下記のものが好ましい。なお、下表では、アルカリ金属の名称でアルカリ金属化合物を表示しているが、その塩やイオンであってもよい意味である。
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組合せ 第2アルカリ金属化合物、第1アルカリ金属化合物
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#1 カリウム セシウム
#2 カリウム ルビジウム
#3 カリウム セシウム/ルビジウム
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As a combination of two or more kinds of alkali metal compounds, the following are preferable. In the table below, an alkali metal compound is indicated by the name of alkali metal, but it may be a salt or ion thereof.
----------------------
Combination Second alkali metal compound, first alkali metal compound ---------------------
# 1 Potassium Cesium # 2 Potassium Rubidium # 3 Potassium Cesium / Rubidium ----------------------

キャリア全体の親水性化合物層における含有量は、その種類にもよるが、塗布前の塩析を防ぐとともに、酸性ガスの分離機能を確実に発揮させるため、0.3質量%〜30質量%であることが好ましく、さらに0.5〜25質量%であることがより好ましく、さらに1〜20質量%であることが特に好ましい。   The content of the entire carrier in the hydrophilic compound layer depends on the type of the carrier, but in order to prevent salting out before coating and to surely exhibit the separation function of acid gas, it is 0.3 to 30% by mass. It is preferable that it is 0.5 to 25% by mass, more preferably 1 to 20% by mass.

キャリアとして、2種以上のアルカリ金属化合物を適用する場合、2種以上のアルカリ金属化合物の含有量を、膜の主成分である親水性化合物及び2種以上のアルカリ金属化合物等の固形分の合計質量との関係で示すと、2種以上のアルカリ金属化合物の質量比率が25質量%以上85質量%以下であることが好ましく、30質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。この量を上記の範囲とすることで、ガス分離機能を十分に発揮させることができる。   When two or more kinds of alkali metal compounds are applied as the carrier, the content of the two or more kinds of alkali metal compounds is the total solid content of the hydrophilic compound and two or more kinds of alkali metal compounds that are the main components of the film. In terms of mass, the mass ratio of two or more alkali metal compounds is preferably 25% by mass or more and 85% by mass or less, and more preferably 30% by mass or more and 80% by mass or less. By setting this amount within the above range, the gas separation function can be sufficiently exhibited.

2種以上のアルカリ金属化合物のうち、第1アルカリ金属化合物よりも潮解性が低く比重が小さい第2アルカリ金属化合物(促進輸送膜32Aの表面側(供給ガス流路用部材30側)に偏在したアルカリ金属化合物)ついては、親水性化合物及び2種以上のアルカリ金属化合物等の固形分の合計質量(典型的には乾燥後の分離層の総質量)に対して、0.01質量%以上であることが好ましく、0.02質量%以上であることがより好ましい。上限は特にないが、10質量%以下であることが好ましく、7.5質量%以下であることがより好ましい。この量が少なすぎるとブロッキングを防げないことがあり、多すぎるとハンドリングできないことがある。   Among the two or more types of alkali metal compounds, the second alkali metal compound (which is less deliquescence and lower in specific gravity than the first alkali metal compound) is unevenly distributed on the surface side of the facilitated transport film 32A (supply gas flow path member 30 side). The alkali metal compound) is 0.01% by mass or more with respect to the total mass (typically, the total mass of the separated layer after drying) of the solids such as the hydrophilic compound and the two or more alkali metal compounds. It is preferably 0.02% by mass or more. Although there is no upper limit in particular, it is preferable that it is 10 mass% or less, and it is more preferable that it is 7.5 mass% or less. If this amount is too small, blocking may not be prevented, and if it is too large, handling may not be possible.

第2アルカリ金属化合物と第1アルカリ金属化合物との比率は特に限定されないが、第2アルカリ金属化合物100質量部に対して、第1アルカリ金属化合物が50質量部以上が好ましく、100質量部以上がより好ましい。上限値としては、100000質量部以下が好ましく、80000質量部以下がより好ましい。当該両者の比率をこの範囲で調整することにより、ブロッキング性とハンドリング性とを高いレベルで両立することができ
る。
The ratio of the second alkali metal compound to the first alkali metal compound is not particularly limited, but the first alkali metal compound is preferably 50 parts by mass or more and 100 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the second alkali metal compound. More preferred. As an upper limit, 100000 mass parts or less are preferable, and 80000 mass parts or less are more preferable. By adjusting the ratio of the two in this range, it is possible to achieve both blocking properties and handling properties at a high level.

窒素含有化合物としては、例えば、グリシン、アラニン、セリン、プロリン、ヒスチジン、タウリン、ジアミノプロピオン酸などのアミノ酸類、ピリジン、ヒスチジン、ピペラジン、イミダゾール、トリアジンなどのヘテロ化合物類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミンなどのアルカノールアミン類や、クリプタンド〔2.1〕、クリプタンド〔2.2〕などの環状ポリエーテルアミン類、クリプタンド〔2.2.1〕、クリプタンド〔2.2.2〕などの双環式ポリエーテルアミン類やポルフィリン、フタロシアニン、エチレンジアミン四酢酸などを用いることができる。
硫黄化合物としては、例えば、シスチン、システインなどのアミノ酸類、ポリチオフェン、ドデシルチオールなどを用いることができる。
Examples of nitrogen-containing compounds include amino acids such as glycine, alanine, serine, proline, histidine, taurine, and diaminopropionic acid, hetero compounds such as pyridine, histidine, piperazine, imidazole, and triazine, monoethanolamine, diethanolamine, and triazine. Alkanolamines such as ethanolamine, monopropanolamine, dipropanolamine, tripropanolamine, cyclic polyetheramines such as cryptand [2.1] and cryptand [2.2], cryptand [2.2.1] Bicyclic polyetheramines such as cryptand [2.2.2], porphyrin, phthalocyanine, ethylenediaminetetraacetic acid and the like can be used.
As the sulfur compound, for example, amino acids such as cystine and cysteine, polythiophene, dodecylthiol and the like can be used.

−その他の成分−
促進輸送膜32Aの形成に使用される組成物には、親水性化合物、架橋剤、二酸化炭素キャリアに加え、種々の添加剤を併用してもよい。また溶媒としての水も製造時に乾燥され少量になっているものを含有してもよい。
-Other ingredients-
In the composition used for forming the facilitated transport film 32A, various additives may be used in addition to the hydrophilic compound, the crosslinking agent, and the carbon dioxide carrier. Further, water as a solvent may be contained in a small amount that is dried during production.

−酸化防止剤−
上記塗布液組成物には、本実施形態の効果を損なわない限り、酸化防止剤を含有してもよい。酸化防止剤を添加することで湿熱耐性をさらに向上させるという利点を有する。
酸化防止剤は市販品を用いてもよく、好適な酸化防止剤としては、例えば、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)、イルガノックス1010、イルガノックス1035FF、イルガノックス565などが挙げられる。
-Antioxidant-
The coating liquid composition may contain an antioxidant as long as the effects of the present embodiment are not impaired. The addition of an antioxidant has the advantage of further improving wet heat resistance.
Commercially available products may be used as the antioxidant, and suitable antioxidants include, for example, dibutylhydroxytoluene (BHT), Irganox 1010, Irganox 1035FF, Irganox 565, and the like.

−特定化合物及びポリマー粒子−
また添加剤として、促進輸送膜32Aの組成物には、(1)疎水部として炭素数3〜20のアルキル基又は炭素数3〜20のフッ化アルキル基と親水部である親水性基とを有する化合物、(2)シロキサン構造を有する化合物、(3)平均粒子径が0.01μm〜1000μmでかつ比重が0.5g/cm〜1.3g/cmのポリマー粒子の3つからなる群より選択された一種又は二種以上を含有してもよい。
これらの一種又は二種以上を含有する促進輸送膜32Aを形成する場合に、促進輸送膜32Aに特定化合物及び/又はポリマー粒子を単に存在させるのではなく、本実施形態においては、一見成膜しているかのように膜面近傍に偏在させるようにする。このとき、二酸化炭素が透過可能なように偏在させる。このようにすることで、酸性ガス分離性を良好に維持しながら、連続製膜する際のブロッキングの発生が効果的に抑えられる。ひいては、膜剥がれの発生抑止による生産性を向上させることができる。これは、特にロールツーロールで連続製膜する場合に特に有効である。
-Specific compounds and polymer particles-
As an additive, the composition of the facilitated transport film 32A includes (1) an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 3 to 20 carbon atoms as a hydrophobic portion and a hydrophilic group that is a hydrophilic portion. compounds having, (2) a compound having a siloxane structure, (3) the group average particle diameter is in and the specific gravity 0.01μm~1000μm made from three polymer particles of 0.5g / cm 3 ~1.3g / cm 3 You may contain the 1 type or 2 or more types selected more.
When forming the facilitated transport film 32A containing one or more of these, the specific compound and / or polymer particles are not simply present in the facilitated transport film 32A. It is made to be unevenly distributed near the film surface. At this time, it is unevenly distributed so that carbon dioxide can permeate. By doing in this way, generation | occurrence | production of the blocking at the time of continuous film forming is suppressed effectively, maintaining acidic gas separability favorably. As a result, productivity by suppressing the occurrence of film peeling can be improved. This is particularly effective when continuous film formation is performed roll-to-roll.

(特定化合物)
促進輸送膜32Aは、後述のポリマー粒子を含まずに又は含むと共に、炭素数3〜20のアルキル基又は炭素数3〜20のフッ化アルキル基と親水性基とを有する化合物、及びシロキサン構造を有する化合物からなる群より選ばれる化合物(特定化合物)を一種又は二種以上含有している。
(Specific compounds)
The facilitated transport film 32 </ b> A does not include or includes the polymer particles described later, and also includes a compound having a C 3-20 alkyl group or a C 3-20 fluorinated alkyl group and a hydrophilic group, and a siloxane structure. 1 type or 2 types or more of compounds (specific compound) chosen from the group which consists of a compound which has.

特定化合物の含有量としては、促進輸送膜32Aの組成物の総質量に対して、0.0001〜1質量%が好ましく、0.0003〜0.8質量%がより好ましく、0.001〜0.1質量%が更に好ましい。特定化合物の含有量が0.0001質量%以上であると、ブロッキングの発生抑止の効果により優れる。また、特定化合物の含有量が1質量%以下であると、二酸化炭素等の酸性ガスの分離性が良好に保たれる。   As content of a specific compound, 0.0001-1 mass% is preferable with respect to the total mass of the composition of the facilitated-transport film | membrane 32A, 0.0003-0.8 mass% is more preferable, 0.001-0 More preferably, 1% by mass. When the content of the specific compound is 0.0001% by mass or more, the effect of inhibiting the occurrence of blocking is excellent. In addition, when the content of the specific compound is 1% by mass or less, the separability of acidic gas such as carbon dioxide is kept good.

炭素数3〜20のアルキル基又は炭素数3〜20のフッ化アルキル基と親水性基とを有する化合物は、塗布により塗膜形成した際の膜表面に該表面を覆うように偏在しやすく、ブロッキングの発生抑止に効果がある。具体的には、アルキル基、フッ化アルキル基を有する界面活性剤は、これを含有する促進輸送膜32Aを形成する工程において、疎水性の高いアルキル基又はフルオロアルキル基に起因して化合物が膜面に配向し、その膜面の表面エネルギーを低下させることでブロッキングを効果的に防止する。そのため、化合物がより疎水性の高い、つまり炭素鎖の長いアルキル基又はフルオロアルキル基を有していることが好ましい。   A compound having an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 3 to 20 carbon atoms and a hydrophilic group tends to be unevenly distributed so as to cover the surface of the film when a coating film is formed by coating, It is effective in preventing the occurrence of blocking. Specifically, in the step of forming the facilitated transport film 32A containing the surfactant having the alkyl group or the fluorinated alkyl group, the compound is formed into a film due to the highly hydrophobic alkyl group or fluoroalkyl group. Blocking is effectively prevented by orienting the surface and reducing the surface energy of the film surface. Therefore, it is preferable that the compound has a higher hydrophobicity, that is, an alkyl group or fluoroalkyl group having a long carbon chain.

この化合物としては、疎水部と親水部とを有し、該疎水部として炭素数3〜20のアルキル基又は炭素数3〜20のフッ化アルキル基を含むものを用いることができる。具体的な例として、炭素数3〜20のアルキル基又は炭素数3〜20のフッ化アルキル基を疎水部に有する界面活性剤が挙げられる。   As this compound, a compound having a hydrophobic part and a hydrophilic part and containing an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 3 to 20 carbon atoms as the hydrophobic part can be used. Specific examples include surfactants having a C3-20 alkyl group or a C3-20 fluorinated alkyl group in the hydrophobic portion.

炭素数が3〜20のアルキル基としては、例えば、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル、エイコシルなどの基が挙げられる。中でも、膜表面に偏在させやすい点で、長鎖アルキル基を有していることが好ましく、具体的には、炭素数5〜20のアルキル基がより好ましく、更に好ましくは炭素数6〜20のアルキル基である。中でも、アルキル基として、特にヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル、エイコシルを有している場合が好ましい。   Examples of the alkyl group having 3 to 20 carbon atoms include groups such as propyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl, decyl, dodecyl, and eicosyl. Especially, it is preferable to have a long-chain alkyl group in terms of being easily distributed on the film surface, specifically, an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms is more preferable, and more preferably 6 to 20 carbon atoms. It is an alkyl group. Among them, the case of having hexyl, octyl, decyl, dodecyl, and eicosyl is particularly preferable as the alkyl group.

炭素数が3〜20のフッ化アルキル基としては、例えば、フルオロプロピル、パーフルオロブチル、パーフルオロヘキシル、パーフルオロオクチル、パーフルオロデシルなどの基が挙げられる。中でも、膜表面に偏在させやすい点で、長炭素鎖を持つフルオロアルキル基を有していることが好ましく、具体的には、炭素数4〜20のフッ化アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数5〜20のフッ化アルキル基であり、更に好ましくは炭素数6〜20のフッ化アルキル基である。中でも、フッ化アルキル基として、特にパーフルオロヘキシル、パーフルオロオクチル、パーフルオロデシルを有していることが好ましい。   Examples of the fluorinated alkyl group having 3 to 20 carbon atoms include groups such as fluoropropyl, perfluorobutyl, perfluorohexyl, perfluorooctyl, and perfluorodecyl. Among them, it is preferable to have a fluoroalkyl group having a long carbon chain in terms of being easily distributed on the film surface. Specifically, a fluorinated alkyl group having 4 to 20 carbon atoms is preferable, and more preferably carbon. A fluorinated alkyl group having 5 to 20 carbon atoms, more preferably a fluorinated alkyl group having 6 to 20 carbon atoms. Among them, it is preferable that the fluoroalkyl group has perfluorohexyl, perfluorooctyl, or perfluorodecyl.

上記のアルキル基及びフッ化アルキル基のうち、ブロッキング抑止と優れた酸性ガス分離性との両立を高い水準で達成する観点から、フッ化アルキル基よりもフッ素原子を有しないアルキル基の方が好ましい。   Of the above alkyl groups and fluorinated alkyl groups, an alkyl group having no fluorine atom is preferred to a fluorinated alkyl group from the viewpoint of achieving a high level of compatibility between blocking inhibition and excellent acid gas separation. .

親水性基としては、水酸基、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、アルキレンオキシ基、アミノ基、4級アンモニウム基などが挙げられる。   Examples of the hydrophilic group include a hydroxyl group, a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, an alkyleneoxy group, an amino group, and a quaternary ammonium group.

炭素数3〜20のアルキル基又は炭素数3〜20のフッ化アルキル基を有する界面活性剤の例としては、下記の化合物を挙げることができる。   Examples of surfactants having an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 3 to 20 carbon atoms include the following compounds.

[界面活性剤]
−1.陰イオン系界面活性剤−
(カルボン酸型)
・オクタン酸ナトリウム(C7H15COONa)
・デカン酸ナトリウム (C9H19COONa)
・ラウリン酸ナトリウム(C11H23COONa)
・ミリスチン酸ナトリウム(C13H27COONa)
・パルミチン酸ナトリウム(C15H31COONa)
・ステアリン酸ナトリウム(C17H35COONa、w:Sodium stearate)
・PFOA(C7F15COOH)
・ペルフルオロノナン酸(C8F17COOH、w:Perfluorononanoic acid)
・N−ラウロイルサルコシンナトリウム (C11H23CON(CH3)CH2COONa、w:Sodium lauroyl sarcosinate)
・ココイルグルタミン酸ナトリウム(HOOCCH2CH2CH(NHCOR)COONa〔R:炭素数11〜17のアルキル〕)
・アルファスルホ脂肪酸メチルエステル塩(CH3(CH2)nCH(SO3Na)COOCH3〔n=1〜19〕)
(スルホン酸型)
・1−ヘキサンスルホン酸ナトリウム(C6H13SO3Na)
・1−オクタンスルホン酸ナトリウム(C8H17SO3Na)
・1−デカンスルホン酸ナトリウム(C10H21SO3Na)
・1−ドデカンスルホン酸ナトリウム(C12H25SO3Na)
・ペルフルオロブタンスルホン酸 (C4F9SO3H、w:Perfluorobutanesulfonic acid)
・直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム(RC6H4SO3Na〔R:炭素数3〜20のアルキル〕)
・トルエンスルホン酸ナトリウム(CH3C6H4SO3Na)
・クメンスルホン酸ナトリウム(C3H7C6H4SO3Na)
・オクチルベンゼンスルホン酸ナトリウム(C8H17C6H4SO3Na)
・ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(DBS;C12H25C6H4SO3Na)
・ナフタレンスルホン酸ナトリウム(C10H7SO3Na)
・ナフタレンジスルホン酸二ナトリウム(C10H6(SO3Na)2
・ナフタレントリスルホン酸三ナトリウム(C10H5(SO3Na)3
・ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム(C4H9C10H6SO3Na)
・ジ(2−エチルヘキシル)スルホこはく酸ナトリウム(下記化合物;ラピゾールA−90、日油社製)
[Surfactant]
-1. Anionic surfactant
(Carboxylic acid type)
・ Sodium octanoate (C 7 H 15 COONa)
・ Sodium decanoate (C 9 H 19 COONa)
・ Sodium laurate (C 11 H 23 COONa)
・ Myristate sodium (C 13 H 27 COONa)
・ Sodium palmitate (C 15 H 31 COONa)
・ Sodium stearate (C 17 H 35 COONa, w: Sodium stearate)
・ PFOA (C 7 F 15 COOH)
・ Perfluorononanoic acid (C 8 F 17 COOH, w: Perfluorononanoic acid)
· N-lauroyl sarcosine sodium (C 11 H 23 CON (CH 3) CH 2 COONa, w: Sodium lauroyl sarcosinate)
・ Sodium cocoyl glutamate (HOOCCH 2 CH 2 CH (NHCOR) COONa [R: alkyl having 11 to 17 carbon atoms])
・ Alpha sulfo fatty acid methyl ester salt (CH 3 (CH 2 ) n CH (SO 3 Na) COOCH 3 [n = 1-19])
(Sulfonic acid type)
・ Sodium 1-hexanesulfonate (C 6 H 13 SO 3 Na)
・ Sodium 1-octanesulfonate (C 8 H 17 SO 3 Na)
・ Sodium 1-decanesulfonate (C 10 H 21 SO 3 Na)
・ Sodium 1-dodecanesulfonate (C 12 H 25 SO 3 Na)
・ Perfluorobutanesulfonic acid (C 4 F 9 SO 3 H, w: Perfluorobutanesulfonic acid)
・ Sodium linear alkylbenzenesulfonate (RC 6 H 4 SO 3 Na [R: alkyl having 3 to 20 carbon atoms])
・ Sodium toluene sulfonate (CH 3 C 6 H 4 SO 3 Na)
・ Sodium cumene sulfonate (C 3 H 7 C 6 H 4 SO 3 Na)
・ Sodium octylbenzenesulfonate (C 8 H 17 C 6 H 4 SO 3 Na)
· Sodium dodecylbenzenesulfonate (DBS; C 12 H 25 C 6 H 4 SO 3 Na)
・ Naphthalene sodium sulfonate (C 10 H 7 SO 3 Na)
・ Naphthalenedisulfonic acid disodium (C 10 H 6 (SO 3 Na) 2 )
・ Trisodium naphthalene trisulfonate (C 10 H 5 (SO 3 Na) 3 )
・ Sodium butyl naphthalenesulfonate (C 4 H 9 C 10 H 6 SO 3 Na)
・ Sodium di (2-ethylhexyl) sulfosuccinate (the following compound; Lapisol A-90, manufactured by NOF Corporation)



(硫酸エステル型)
・ラウリル硫酸ナトリウム(C12H25OSO3Na)
・ミリスチル硫酸ナトリウム(C14H29OSO3Na)
・ラウレス硫酸ナトリウム(C12H25(CH2CH2O)nOSO3Na、w:Sodium laureth sulfate)
・ポリオキシエチレンアルキルフェノールスルホン酸ナトリウム(C8H17C6H4O[CH2CH2O]3SO3Na)
・ラウリル硫酸アンモニウム(C12H25OSO3NH4、w:Ammonium lauryl sulfate)
(リン酸エステル型)
・ラウリルリン酸(C12H25OPO(OH)2
・ラウリルリン酸ナトリウム(C12H25OPOOHONa)
・ラウリルリン酸カリウム(C12H25OPOOHOK)
(Sulfate type)
・ Sodium lauryl sulfate (C 12 H 25 OSO 3 Na)
・ Sodium myristyl sulfate (C 14 H 29 OSO 3 Na)
・ Sodium laureth sulfate (C 12 H 25 (CH 2 CH 2 O) n OSO 3 Na, w: Sodium laureth sulfate)
・ Sodium polyoxyethylene alkylphenol sulfonate (C 8 H 17 C 6 H 4 O [CH 2 CH 2 O] 3 SO 3 Na)
・ Ammonium lauryl sulfate (C 12 H 25 OSO 3 NH 4 , w: Ammonium lauryl sulfate)
(Phosphate ester type)
・ Lauryl phosphate (C 12 H 25 OPO (OH) 2 )
・ Sodium lauryl phosphate (C 12 H 25 OPOOHONa)
・ Potassium lauryl phosphate (C 12 H 25 OPOOHOK)

−2.陽イオン系界面活性剤−
(第4級アンモニウム塩型)
・塩化ドデシルジメチルベンジルアンモニウム(C12H25N+(CH3)2CH2C6H5Cl)
・塩化オクチルトリメチルアンモニウム(C8H17N+(CH3)3Cl)
・塩化デシルトリメチルアンモニウム(C10H21N+(CH3)3Cl)
・塩化ドデシルトリメチルアンモニウム(C12H25N+(CH3)3Cl)
・塩化テトラデシルトリメチルアンモニウム(C14H29N+(CH3)3Cl)
・塩化セチルトリメチルアンモニウム (CTAC)(C16H33N+(CH3)3Cl)
・塩化ステアリルトリメチルアンモニウム(C18H37N+(CH3)3Cl)
・臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム (CTAB)(C16H33N+(CH3)3Br)
・塩化ベンジルトリメチルアンモニウム(C6H5CH2N+(CH3)3Cl)
・塩化ベンジルトリエチルアンモニウム(C6H5CH2N+(C2H5)3Cl)
・塩化ベンザルコニウム(C6H5CH2N+(CH3)2RCl〔R:炭素数8〜17のアルキル〕)
・臭化ベンザルコニウム(C6H5CH2N+(CH3)2RBr〔R:炭素数8〜17のアルキル〕)
・塩化ベンゼトニウム(C6H5CH2N+(CH3)2(CH2CH2O)2C6H4C8H17Cl)
・塩化ジアルキルジメチルアンモニウム(RN+R(CH3)2Cl〔R:炭素数3〜20のアルキル〕)
・塩化ジデシルジメチルアンモニウム(C10H21N+C10H21(CH3)2Cl)
・塩化ジステアリルジメチルアンモニウム(C18H37N+C18H37(CH3)2Cl、w:Dimethyldioctadecylammonium chloride)
(アルキルアミン塩型)
・モノメチルアミン塩酸塩(CH3NH2・HCl)
・ジメチルアミン塩酸塩((CH3)2NH・HCl)
・トリメチルアミン塩酸塩((CH3)3N・HCl)
(ピリジン環を有する物質)
・塩化ブチルピリジニウム(C5H5N+C4H9Cl)
・塩化ドデシルピリジニウム(C5H5N+C12H25Cl)
・塩化セチルピリジニウム(C5H5N+C16H33Cl)
-2. Cationic surfactant
(Quaternary ammonium salt type)
· Chloride dodecyl dimethyl benzyl ammonium (C 12 H 25 N + ( CH 3) 2 CH 2 C 6 H 5 Cl)
・ Octyltrimethylammonium chloride (C 8 H 17 N + (CH 3 ) 3 Cl)
Decyltrimethylammonium chloride (C 10 H 21 N + (CH 3 ) 3 Cl)
・ Dodecyltrimethylammonium chloride (C 12 H 25 N + (CH 3 ) 3 Cl)
・ Tetradecyltrimethylammonium chloride (C 14 H 29 N + (CH 3 ) 3 Cl)
Cetyltrimethylammonium chloride (CTAC) (C 16 H 33 N + (CH 3 ) 3 Cl)
・ Stearyltrimethylammonium chloride (C 18 H 37 N + (CH 3 ) 3 Cl)
- hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) (C 16 H 33 N + (CH 3) 3 Br)
・ Benzyltrimethylammonium chloride (C 6 H 5 CH 2 N + (CH 3 ) 3 Cl)
・ Benzyltriethylammonium chloride (C 6 H 5 CH 2 N + (C 2 H 5 ) 3 Cl)
・ Benzalkonium chloride (C 6 H 5 CH 2 N + (CH 3 ) 2 RCl [R: alkyl having 8 to 17 carbon atoms])
Benzalkonium bromide (C 6 H 5 CH 2 N + (CH 3 ) 2 RBr [R: alkyl having 8 to 17 carbon atoms])
・ Benzethonium chloride (C 6 H 5 CH 2 N + (CH 3 ) 2 (CH 2 CH 2 O) 2 C 6 H 4 C 8 H 17 Cl)
・ Dialkyldimethylammonium chloride (RN + R (CH 3 ) 2 Cl [R: alkyl having 3 to 20 carbon atoms])
・ Didecyldimethylammonium chloride (C 10 H 21 N + C 10 H 21 (CH 3 ) 2 Cl)
・ Distearyldimethylammonium chloride (C 18 H 37 N + C 18 H 37 (CH 3 ) 2 Cl, w: Dimethyldioctadecylammonium chloride)
(Alkylamine salt type)
・ Monomethylamine hydrochloride (CH 3 NH 2 · HCl)
・ Dimethylamine hydrochloride ((CH 3 ) 2 NH · HCl)
・ Trimethylamine hydrochloride ((CH 3 ) 3 N · HCl)
(Substance having a pyridine ring)
・ Butylpyridinium chloride (C 5 H 5 N + C 4 H 9 Cl)
・ Dodecylpyridinium chloride (C 5 H 5 N + C 12 H 25 Cl)
・ Cetylpyridinium chloride (C 5 H 5 N + C 16 H 33 Cl)

−3.非イオン系界面活性剤−
(エステル型)
・ラウリン酸グリセリン(C11H23COOCH2CH(OH)CH2OH、w:Glyceryl laurate)
・モノステアリン酸グリセリン(C17H35COOCH2CH(OH)CH2OH)
・ソルビタン脂肪酸エステル(RCOOCH2CH(CHOH)3CH2O〔R:炭素数3〜20のアルキル〕)
・ショ糖脂肪酸エステル(RCOOC12H21O10〔R:炭素数3〜20のアルキル〕)
(エーテル型)
・ポリオキシエチレンアルキルエーテル(RO(CH2CH2O)nH〔R:炭素数3〜20のアルキル〕)
・ペンタエチレングリコールモノドデシルエーテル(C12H25O(CH2CH2O)5H、w:Pentaethylene glycol monododecyl ether)
・オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル(C12H25O(CH2CH2O)8H、w:Octaethylene glycol monododecyl ether)
・ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル(RC6H4O(CH2CH2O)nH〔R:炭素数3〜20のアルキル〕)
・ノノキシノール(C9H19C6H4O(CH2CH2O)nH、w:Nonoxynols)
・ノノキシノール−9(C9H19C6H4O(CH2CH2O)9H、w:Nonoxynol-9)
・ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(H(OCH2CH2)l(OC3H6)m(OCH2CH2)nOH)
(エステルエーテル型)
・ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル
・ポリオキシエチレンヘキシタン脂肪酸エステル
・ソルビタン脂肪酸エステルポリエチレングリコール
(アルカノールアミド型)
・ラウリン酸ジエタノールアミド(C11H23CON(C2H4OH)2)
・オレイン酸ジエタノールアミド(C17H33CON(C2H4OH)2)
・ステアリン酸ジエタノールアミド(C17H35CON(C2H4OH)2)
・コカミドDEA (CH3(CH2)nCON(C2H4OH)2、w:Cocamide DEA)
(アルキルグリコシド)
・オクチルグルコシド(C8H17C6H11O6
・デシルグルコシド(C10H21C6H11O6、w:Decyl glucoside)
・ラウリルグルコシド(C12H25C6H11O6、w:Lauryl glucoside)
(高級アルコール)
・セタノール(C16H33OH、w:Cetyl alcohol)
・ステアリルアルコール(C18H37OH、w:Stearyl alcohol)
・オレイルアルコール(CH3(CH2)7CH=CH(CH2)8OH、w:Oleyl alcohol)
-3. Nonionic surfactant
(Ester type)
Lauric glyceryl (C 11 H 23 COOCH 2 CH (OH) CH 2 OH, w: Glyceryl laurate)
· Glyceryl monostearate (C 17 H 35 COOCH 2 CH (OH) CH 2 OH)
・ Sorbitan fatty acid ester (RCOOCH 2 CH (CHOH) 3 CH 2 O [R: alkyl having 3 to 20 carbon atoms])
・ Sucrose fatty acid ester (RCOOC 12 H 21 O 10 [R: alkyl having 3 to 20 carbon atoms])
(Ether type)
・ Polyoxyethylene alkyl ether (RO (CH 2 CH 2 O) n H [R: alkyl having 3 to 20 carbon atoms])
・ Pentaethylene glycol monododecyl ether (C 12 H 25 O (CH 2 CH 2 O) 5 H, w: Pentaethylene glycol monododecyl ether)
-Octaethylene glycol monododecyl ether (C 12 H 25 O (CH 2 CH 2 O) 8 H, w: Octaethylene glycol monododecyl ether)
・ Polyoxyethylene alkyl phenyl ether (RC 6 H 4 O (CH 2 CH 2 O) n H [R: alkyl having 3 to 20 carbon atoms])
- Nonoxynol (C 9 H 19 C 6 H 4 O (CH 2 CH 2 O) nH, w: Nonoxynols)
- Nonoxynol -9 (C 9 H 19 C 6 H 4 O (CH 2 CH 2 O) 9 H, w: Nonoxynol-9)
・ Polyoxyethylene polyoxypropylene glycol (H (OCH 2 CH 2 ) l (OC 3 H 6 ) m (OCH 2 CH 2 ) n OH)
(Ester ether type)
・ Polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester ・ Polyoxyethylene hexitan fatty acid ester ・ Sorbitan fatty acid ester polyethylene glycol (alkanolamide type)
・ Lauric acid diethanolamide (C 11 H 23 CON (C 2 H 4 OH) 2 )
・ Oleic acid diethanolamide (C 17 H 33 CON (C 2 H 4 OH) 2 )
・ Stearic acid diethanolamide (C 17 H 35 CON (C 2 H 4 OH) 2 )
・ Cocamide DEA (CH 3 (CH 2 ) n CON (C 2 H 4 OH) 2 , w: Cocamide DEA)
(Alkyl glycoside)
・ Octyl glucoside (C 8 H 17 C 6 H 11 O 6 )
Decyl glucoside (C 10 H 21 C 6 H 11 O 6 , w: Decyl glucoside)
・ Lauryl glucoside (C 12 H 25 C 6 H 11 O 6 , w: Lauryl glucoside)
(Higher alcohol)
・ Cetanol (C 16 H 33 OH, w: Cetyl alcohol)
・ Stearyl alcohol (C 18 H 37 OH, w: Stearyl alcohol)
・ Oleyl alcohol (CH 3 (CH 2 ) 7 CH = CH (CH 2 ) 8 OH, w: Oleyl alcohol)

−4.両性界面活性剤−
(アルキルベタイン型)
・ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン(C12H25N+(CH3)2CH2COO-
・ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン(C18H37N+(CH3)2CH2COO-
・ドデシルアミノメチルジメチルスルホプロピルベタイン(C12H25N+(CH3)2(CH2)3SO3 -
・オクタデシルアミノメチルジメチルスルホプロピルベタイン(C18H37N+(CH3)2(CH2)3SO3 -
(脂肪酸アミドプロピルベタイン型)
・コカミドプロピルベタイン(C11H23CONH(CH2)3N+(CH3)2CH2COO-、w:Cocamidopropyl betaine)
・コカミドプロピルヒドロキシスルタイン(C11H23CONH(CH2)3N+(CH3)2CH2CHOHCH2SO3 -
(アルキルイミダゾール型)
・2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン(RC3H4N2(C2H4OH)CH2COO-〔R:炭素数3〜20のアルキル〕)
(アミノ酸型)
・ラウロイルグルタミン酸ナトリウム(C11H23CON(C2H4COOH)HCHCOONa)
・ラウロイルグルタミン酸カリウム(C11H23CON(C2H4COOH)HCHCOOK)
・ラウロイルメチル-β-アラニン(C11H23CONH(C2H4COOCH3
(アミンオキシド型)
・ラウリルジメチルアミン−N−オキシド(C12H25N+(CH3)2O-
・オレイルジメチルアミン−N−オキシド(C18H37N+(CH3)2O-
-4. Amphoteric surfactant
(Alkyl betaine type)
Lauryl betaine (C 12 H 25 N + ( CH 3) 2 CH 2 COO -)
Stearyl betaine (C 18 H 37 N + ( CH 3) 2 CH 2 COO -)
Dodecyl amino methyl dimethyl sulfopropyl betaine (C 12 H 25 N + ( CH 3) 2 (CH 2) 3 SO 3 -)
- octadecyl amino methyl dimethyl sulfopropyl betaine (C 18 H 37 N + ( CH 3) 2 (CH 2) 3 SO 3 -)
(Fatty acid amide propyl betaine type)
- cocamidopropyl betaine (C 11 H 23 CONH (CH 2) 3 N + (CH 3) 2 CH 2 COO -, w: Cocamidopropyl betaine)
・ Cocamidopropyl hydroxysultain (C 11 H 23 CONH (CH 2 ) 3 N + (CH 3 ) 2 CH 2 CHOHCH 2 SO 3 )
(Alkylimidazole type)
- 2-alkyl -N- carboxymethyl -N- hydroxyethyl imidazolinium betaine (RC 3 H 4 N 2 ( C 2 H 4 OH) CH 2 COO - [R: alkyl having 3 to 20 carbon atoms])
(Amino acid type)
・ Lauroyl glutamate sodium (C 11 H 23 CON (C 2 H 4 COOH) HCHCOONa)
- lauroyl potassium glutamate (C 11 H 23 CON (C 2 H 4 COOH) HCHCOOK)
・ Lauroylmethyl-β-alanine (C 11 H 23 CONH (C 2 H 4 COOCH 3 )
(Amine oxide type)
Lauryl dimethylamine -N- oxide (C 12 H 25 N + ( CH 3) 2 O -)
· Oleyl dimethylamine -N- oxide (C 18 H 37 N + ( CH 3) 2 O -)

炭素数3〜20のアルキル基又は炭素数3〜20のフッ化アルキル基を有する界面活性剤の分子量としては、60〜2000の範囲が好ましく、80〜1500の範囲がより好ましい。分子量が60以上であると、膜面として均一にブロッキング抑制できる点で有利である。分子量が2000以下であることで、ブロッキングを抑制しつつ、酸性ガス分離性をも確保することができる。   The molecular weight of the surfactant having an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 3 to 20 carbon atoms is preferably in the range of 60 to 2000, and more preferably in the range of 80 to 1500. When the molecular weight is 60 or more, it is advantageous in that blocking can be suppressed uniformly as a film surface. When the molecular weight is 2000 or less, it is possible to ensure acid gas separation while suppressing blocking.

炭素数3〜20のアルキル基又は炭素数3〜20のフッ化アルキル基を有する界面活性剤」を含有する促進輸送膜32Aを形成する場合、該界面活性剤の含有量としては、促進輸送膜32Aの全固形分に対して、0.01質量%〜10質量%であることが好ましく、更には0.01〜3質量%であることが好ましい。「炭素数3〜20のアルキル基又は炭素数3〜20のフッ化アルキル基を有する界面活性剤」の含有量が0.01質量%以上であることで、ブロッキングの発生抑止の効果により優れる。また、該界面活性剤の含有量が10質量%以下であると、二酸化炭素等の酸性ガスの分離性が良好に保たれる。   When forming the facilitated transport film 32A containing the surfactant having a C3-20 alkyl group or a C3-20 fluorinated alkyl group ", the content of the surfactant is, for example, a facilitated transport film. It is preferable that it is 0.01 mass%-10 mass% with respect to the total solid of 32A, Furthermore, it is preferable that it is 0.01-3 mass%. When the content of the “surfactant having an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 3 to 20 carbon atoms” is 0.01% by mass or more, the effect of inhibiting generation of blocking is excellent. Further, when the content of the surfactant is 10% by mass or less, the separability of acidic gas such as carbon dioxide is kept good.

[シロキサン構造を有する化合物]
シロキサン構造を有する化合物は、促進輸送膜32Aを塗布により塗膜形成した際の膜表面に該表面を覆うように偏在しやすく、ブロッキングの発生抑止に効果がある。シロキサン構造とは、「−Si−O−Si−」で示されるシロキサン骨格を部分構造として有していれば、特に制限はない。
[Compound having a siloxane structure]
The compound having a siloxane structure tends to be unevenly distributed so as to cover the surface of the film when the facilitated transport film 32A is formed by coating, and is effective in suppressing the occurrence of blocking. The siloxane structure is not particularly limited as long as it has a siloxane skeleton represented by “—Si—O—Si—” as a partial structure.

シロキサン構造を有する化合物としては、促進輸送膜32Aを塗布により塗膜形成したときの表面偏析性を高める観点から、側鎖にシロキサン構造を有する構造単位を含む化合物が好ましい。   As the compound having a siloxane structure, a compound containing a structural unit having a siloxane structure in the side chain is preferable from the viewpoint of enhancing the surface segregation property when the facilitated transport film 32A is formed by coating.

分子内にシロキサン構造を導入する際に有用なシロキサン化合物は、上市されている市販品より入手することができ、例えば、信越化学工業社製のX−22−173DX、X−22−173BXなどの片末端反応性シリコーンが挙げられる。
また、このような化合物は、反応性末端を有するシロキサンとカチオン重合性基を持つ化合物を反応させることで合成することができる。例えば、JNC社製のサイラプレーンシリーズFM−0411,同FM−0421,同FM−0425等の片末端水酸基を持つ化合物とエピクロロヒドリンとから合成することや、特開平11−80315号公報に記載の方法にて合成することができる。
Siloxane compounds useful for introducing a siloxane structure into the molecule can be obtained from commercially available products such as X-22-173DX and X-22-173BX manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. One terminal reactive silicone is mentioned.
Such a compound can be synthesized by reacting a siloxane having a reactive end with a compound having a cationic polymerizable group. For example, it can be synthesized from a compound having a hydroxyl group at one end, such as Jira's Silaplane series FM-0411, FM-0421, FM-0425, etc., and epichlorohydrin, as disclosed in JP-A-11-80315. It can be synthesized by the method described.

シロキサン構造を有する化合物を含む促進輸送膜32Aを形成する場合、シロキサン構造を有する化合物の含有量としては、促進輸送膜32Aの全固形分に対して、0.01質量%〜10質量%であることが好ましく、更には0.01〜3質量%であることが好ましい。シロキサン構造を有する化合物の含有量が0.01質量%以上であることで、ブロッキングの発生抑止の効果により優れる。また、特定化合物の含有量が10質量%以下であると、二酸化炭素等の酸性ガスの分離性が良好に保たれる。   When forming the facilitated-transport film | membrane 32A containing the compound which has a siloxane structure, it is 0.01 mass%-10 mass% with respect to the total solid of the facilitated-transport film | membrane 32A as content of the compound which has a siloxane structure. It is preferable that it is 0.01-3 mass% further. When the content of the compound having a siloxane structure is 0.01% by mass or more, the effect of inhibiting the occurrence of blocking is excellent. In addition, when the content of the specific compound is 10% by mass or less, the separability of an acidic gas such as carbon dioxide is kept good.

(ポリマー粒子)
ポリマー粒子としては、例えば、ポリオレフィン(例:ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなど)、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、熱可塑性エラストマー、シリコーンなどの粒子が好適に挙げられる。中でも、均一にブロッキング抑止できる点で、ポリオレフィンの粒子が好ましい。
(Polymer particles)
As polymer particles, for example, particles of polyolefin (eg, polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, etc.), polymethyl methacrylate, polystyrene, thermoplastic elastomer, silicone, etc. are preferably mentioned. Among these, polyolefin particles are preferable in that blocking can be uniformly suppressed.

ポリマー粒子の平均粒子径は、0.01μm〜1000μmの範囲とする。ポリマー粒子の粒子径が0.01μm未満であると、粒子が密に詰まりすぎるために、塗膜形成したときの膜表面に占める面積を分離性能を下げずに確保することができない。また、ポリマー粒子の平均粒子径が1000μmを超えると、塗膜形成したときの膜表面にポリマーが多く存在し過ぎて、二酸化炭素透過性が低下するとともに、ポリマー粒子が脱落するおそれがある。中でも、ポリマー粒子の平均粒子径としては、0.02μm〜750μmの範囲がより好ましく、更に好ましくは0.03μm〜500μmの範囲であり、特に好ましくは0.1μm〜50μmの範囲である。
ポリマー粒子の粒子径は、大塚電子社製のFPAR1000を用いて測定される値である。
The average particle diameter of the polymer particles is in the range of 0.01 μm to 1000 μm. When the particle diameter of the polymer particles is less than 0.01 μm, the particles are too densely packed, and thus the area occupied on the film surface when the coating film is formed cannot be ensured without reducing the separation performance. On the other hand, if the average particle diameter of the polymer particles exceeds 1000 μm, too much polymer is present on the film surface when the coating film is formed, and the carbon dioxide permeability is lowered and the polymer particles may fall off. Especially, as an average particle diameter of a polymer particle, the range of 0.02 micrometer-750 micrometers is more preferable, More preferably, it is the range of 0.03 micrometer-500 micrometers, Most preferably, it is the range of 0.1 micrometer-50 micrometers.
The particle diameter of the polymer particles is a value measured using FPAR1000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.

ポリマー粒子の比重は、0.5g/cm〜1.3g/cmの範囲とする。ポリマー粒子の比重が0.5g/cm未満で小さすぎると、膜表面を閉塞しやすく、むしろ二酸化炭素の透過性が損なわれる。また、ポリマー粒子の比重が1.3g/cmを超えると、塗布液中に沈降しやすくなり、塗膜形成したときの膜表面にポリマーが存在し難くなることで、ブロッキング抑止効果が低下する。中でも、ポリマー粒子の比重としては、0.52g/cm〜1.28g/cmの範囲がより好ましく、更に好ましくは0.55g/cm〜1.27g/cmの範囲である。 The specific gravity of the polymer particles, in the range of 0.5g / cm 3 ~1.3g / cm 3 . If the specific gravity of the polymer particles is less than 0.5 g / cm 3 and is too small, the membrane surface tends to be clogged, and rather the carbon dioxide permeability is impaired. In addition, when the specific gravity of the polymer particles exceeds 1.3 g / cm 3 , it becomes easy to settle in the coating solution, and it becomes difficult for the polymer to exist on the film surface when the coating film is formed, so that the blocking inhibition effect is lowered. . Among these, as the specific gravity of the polymer particles, more preferably in the range of 0.52g / cm 3 ~1.28g / cm 3 , more preferably in the range of from 0.55g / cm 3 ~1.27g / cm 3 .

ポリマー粒子は、例えば、水性媒体中にポリマーが液体状態で分散された乳化物(エマルション)、及び水性媒体中にポリマーが固体状態で分散された分散物(サスペンション)の形態で使用することができる。   The polymer particles can be used, for example, in the form of an emulsion (emulsion) in which a polymer is dispersed in a liquid state in an aqueous medium and a dispersion (suspension) in which a polymer is dispersed in a solid state in an aqueous medium. .

ポリマー粒子は、上市されている市販品を用いてもよく、例えば、三井化学工業社製のケミパールw−308、同w−400、同w−100、同wp−100、同A−100などを使用することができる。   As the polymer particles, commercially available products may be used. For example, Chemipearl w-308, w-400, w-100, wp-100, A-100 and the like manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. may be used. Can be used.

促進輸送膜32Aがポリマー粒子を含有する場合、促進輸送膜32A中における総含有量は、促進輸送膜32Aの表面におけるポリマー粒子の占有面積が0.1%〜60%となる量が好ましい。ポリマー粒子による占有面積が0.1%以上であることで、ブロッキングの発生抑止の効果により優れる。また、ポリマー粒子による占有面積が60%以下であると、ブロッキングが抑止しつつも、酸性ガス分離性を良好に保つことができる。ポリマー粒子の占有面積としては、0.5%〜30%であるのがより好ましく、1%〜10%であるのが更に好ましい。
占有面積は、走査型電子顕微鏡(JSM6610、JEOL社製)を用い、単位面積あたりの粒子被覆率を画像解析することにより求められる。
When the facilitated transport film 32A contains polymer particles, the total content in the facilitated transport film 32A is preferably such that the area occupied by the polymer particles on the surface of the facilitated transport film 32A is 0.1% to 60%. When the occupied area by the polymer particles is 0.1% or more, the effect of inhibiting the occurrence of blocking is excellent. Further, when the area occupied by the polymer particles is 60% or less, the acid gas separability can be kept good while blocking is suppressed. The occupied area of the polymer particles is more preferably 0.5% to 30%, and still more preferably 1% to 10%.
The occupied area is determined by image analysis of the particle coverage per unit area using a scanning electron microscope (JSM6610, manufactured by JEOL).

ポリマー粒子を用いて促進輸送膜32Aを塗布形成する場合、ポリマー粒子は比重が低いため、ポリマー粒子を含有する塗布液を用いて促進輸送膜32Aを形成し乾燥する過程において、塗膜表面にポリマー粒子が偏在する。これにより、表面のみに付与するといった特段の処理を行なわなくとも、ポリマー粒子が表面に偏在してブロッキングを防止する。
また、促進輸送膜32Aは、ポリマー粒子や上記の特定化合物を含有する第1の塗布液と、ポリマー粒子や特定化合物を含有しない第2の塗布液とをそれぞれ調製し、多孔質支持体32B上に第2の塗布液、第1の塗布液の重層順になるように重層塗布することによって、ポリマー粒子や特定化合物を膜面に偏在させてなる層として形成することができる。
これらの化合物やポリマー粒子は、いずれも親水性化合物層を構成する他の成分と相溶しないために、親水性化合物層が本来有する分離能を損なうことはない。
When the facilitated transport film 32A is formed by coating using polymer particles, the polymer particles have a low specific gravity. Therefore, in the process of forming the facilitated transport film 32A using a coating solution containing polymer particles and drying, the polymer is applied to the coating film surface. Particles are unevenly distributed. Thereby, the polymer particles are unevenly distributed on the surface to prevent blocking without performing a special treatment such as applying only to the surface.
Further, the facilitated transport film 32A is prepared on the porous support 32B by preparing a first coating solution containing polymer particles and the specific compound and a second coating solution not containing the polymer particles and the specific compound, respectively. By applying the second coating liquid and the first coating liquid so as to be in the multilayer order, it is possible to form a layer in which polymer particles and a specific compound are unevenly distributed on the film surface.
Since these compounds and polymer particles are not compatible with other components constituting the hydrophilic compound layer, they do not impair the separability inherent in the hydrophilic compound layer.

なお、上記以外のその他の成分としては、触媒、保湿(吸水)剤、補助溶剤、膜強度調整剤、欠陥検出剤が挙げられる。   Other components other than the above include a catalyst, a moisturizing (water absorbing) agent, an auxiliary solvent, a film strength adjusting agent, and a defect detecting agent.

(多孔質支持体)
促進輸送膜32Aと共に酸性ガス分離層32を構成する多孔質支持体32Bは、促進輸送膜32Aと同様、耐熱性を有している。
多孔質支持体32Bの材質としては、多孔質支持体の形態としては織布、不織布、多孔質膜等を採用することができ、供給ガス流路用部材30と同様のものを用いてもよい。
多孔質支持体32Bの材質としては、一般的には自己支持性が高く、空隙率が高い多孔質支持体が好適に使用できる。ポリスルフォン、セルロースのメンブレンフィルター膜、ポリアミド、ポリイミドの界面重合薄膜、ポリテトラフルオロエチレン、高分子量ポリエチレンの延伸多孔膜は空隙率が高く、二酸化炭素等の分離ガスの拡散阻害が小さく、強度、製造適性などの観点から好ましい。この中でも特にポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の延伸膜が好ましい。
これらの多孔質支持体を単独に用いることもできるが、補強用の多孔質支持体と一体化した複合膜も好適に使用できる。
(Porous support)
The porous support 32B that constitutes the acidic gas separation layer 32 together with the facilitated transport film 32A has heat resistance, like the facilitated transport film 32A.
As the material of the porous support 32B, a woven fabric, a nonwoven fabric, a porous membrane, or the like can be adopted as the form of the porous support, and the same material as the supply gas flow path member 30 may be used. .
As a material of the porous support 32B, a porous support having a high self-supporting property and a high porosity can be preferably used. Polysulfone, cellulose membrane filter membrane, polyamide, polyimide interfacially polymerized thin film, polytetrafluoroethylene, high molecular weight polyethylene stretched porous membrane has high porosity, low diffusion inhibition of separation gases such as carbon dioxide, strength, manufacturing It is preferable from the viewpoint of aptitude and the like. Among these, a stretched film of polytetrafluoroethylene (PTFE) is particularly preferable.
These porous supports can be used alone, but a composite membrane integrated with a reinforcing porous support can also be suitably used.

多孔質支持体32Bとしては、上述した有機系の材料以外にも、無機系の材料あるいは有機−無機ハイブリッド材料を用いてもよい。無機系の多孔質支持体としては、セラミックスを主成分とする多孔質基体が挙げられる。セラミックスを主成分とすることにより、耐熱性、耐食性等に優れ、機械的強度を高めることができる。セラミックスの種類としては特に限定されるものではなく、一般的に使用されるセラミックスのいずれでも採用することができる。例えば、アルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ、ムライト、コージェライト、ジルコニア等を挙げることができる。また、2種類以上のセラミックス、又はセラミックスと金属とを複合化する、あるいはセラミックスと有機化合物とを複合化することによって調整してもよい。   As the porous support 32B, an inorganic material or an organic-inorganic hybrid material may be used in addition to the organic material described above. Examples of the inorganic porous support include a porous substrate mainly composed of ceramics. By using ceramics as a main component, it is excellent in heat resistance, corrosion resistance, etc., and mechanical strength can be increased. The type of ceramic is not particularly limited, and any commonly used ceramic can be used. Examples thereof include alumina, silica, silica-alumina, mullite, cordierite, zirconia and the like. Moreover, you may adjust by compounding 2 or more types of ceramics, or ceramics and a metal, or compounding ceramics and an organic compound.

多孔質支持体32Bは厚すぎるとガス透過性が低下し、薄すぎると強度に難がある。そこで支持体の厚さは30μm以上500μm以下が好ましく、50μm以上450μm以下がより好ましく、50μm以上400μm以下がさらに好ましく、50〜300μmが特に好ましい。
また、多孔質支持体32Bの孔の平均孔径は、接着剤塗布領域は接着剤を十分に染み込ませ、ガスを通過させる領域はガスの通過の妨げとならないようにする観点から、0.001μm以上10μm以下が好ましく、さらには0.002μm以上5μm以下がより好ましく、さらには0.005μm以上1μm以下が特に好ましい。
なお、後述する酸性ガス分離層32の製造方法で、多孔質支持体32Bのシート反を利用した連続工程を採用する場合には、Roll−to−Roll製造において多孔質支持体の歪みや断裂が発生することのないよう、例えば多孔質支持体32Bの強度は、10N/10mm以上(引張速度10mm/min)であることが好ましい。
If the porous support 32B is too thick, the gas permeability decreases, and if it is too thin, the strength is difficult. Therefore, the thickness of the support is preferably 30 μm or more and 500 μm or less, more preferably 50 μm or more and 450 μm or less, further preferably 50 μm or more and 400 μm or less, and particularly preferably 50 to 300 μm.
Further, the average pore diameter of the pores of the porous support 32B is 0.001 μm or more from the viewpoint that the adhesive application region is sufficiently impregnated with the adhesive and the gas passage region does not hinder gas passage. It is preferably 10 μm or less, more preferably 0.002 μm or more and 5 μm or less, and particularly preferably 0.005 μm or more and 1 μm or less.
In addition, in the manufacturing method of the acidic gas separation layer 32 mentioned later, when employ | adopting the continuous process using the sheet | seat fabric of the porous support body 32B, distortion and a fracture | rupture of a porous support body are produced in Roll-to-Roll manufacture. For example, the strength of the porous support 32B is preferably 10 N / 10 mm or more (tensile speed: 10 mm / min) so as not to occur.

(酸性ガス分離層の製造方法)
ここで、酸性ガス分離層32の製造方法(以下、単に、酸性ガス分離層32の製造方法と称する)について説明する。
(Method for producing acid gas separation layer)
Here, a method for producing the acid gas separation layer 32 (hereinafter simply referred to as a method for producing the acid gas separation layer 32) will be described.

酸性ガス分離層32の製造方法は、例えば、親水性化合物とアルカリ金属化合物とを含む塗布液(促進輸送膜形成用組成物)を多孔質支持体32B上に塗布して促進輸送膜32Aを形成する方法である。
促進輸送膜32Aの形成では、促進輸送膜32Bをなす塗布液(ドープ)を塗布し(本明細書において塗布とは浸漬により表面に付着される態様を含む意味である。)、任意の方法で硬化させることが好ましい。
なお、多孔質支持体32B上とは、多孔質支持体32B上と促進輸送膜32Aとの間に他の層が介在してもよい意味である。また、上下の表現については、特に断らない限り、分離対象となるガスが供給される方向(供給ガス流路用部材30側の方向)を「上」とし、分離されたガスが出される方向(透過ガス流路用部材36側の方向)を「下」とする。
For example, the acidic gas separation layer 32 is produced by applying a coating liquid (composition for forming a facilitated transport film) containing a hydrophilic compound and an alkali metal compound on the porous support 32B to form the facilitated transport film 32A. It is a method to do.
In the formation of the facilitated transport film 32A, a coating liquid (dope) that forms the facilitated transport film 32B is applied (in this specification, the term “apply” includes an aspect of being attached to the surface by dipping), and an arbitrary method. It is preferable to cure.
The term “on the porous support 32B” means that another layer may be interposed between the porous support 32B and the facilitated transport film 32A. As for the upper and lower expressions, unless otherwise specified, the direction in which the gas to be separated is supplied (the direction on the supply gas flow path member 30 side) is “up” and the separated gas is emitted ( The direction of the permeate gas flow path member 36 side) is “down”.

促進輸送膜32Aの形成するための塗布液(促進輸送膜形成用組成物)の調製は、親水性化合物(親水性ポリマー)、キャリア(アルカリ金属化合物)、及び必要に応じてその他の成分を、それぞれ適量で水(常温水又は加温水)に添加して十分攪拌して行い、必要に応じて攪拌しながら加熱することで溶解を促進させる。なお、親水性化合物を水に加えて溶解させた後、キャリア(アルカリ金属化合物)を徐々に加えて攪拌することで親水性化合物の析出(塩析)を効果的に防ぐことができる。
ここで、塗布液(促進輸送膜形成用組成物)に使用する溶媒は、特に限定されないが、水性媒体(水もしくは水に可溶な成分を溶解した水溶液)が挙げられ、なかでも水が好ましい。ただし、水には不可避的に溶解する成分等が含まれていてもよい。前記水に可溶な成分としては、アルコールなどが挙げられる。
Preparation of coating liquid (composition for forming facilitated transport film) for forming facilitated transport film 32A includes a hydrophilic compound (hydrophilic polymer), a carrier (alkali metal compound), and other components as necessary. Each is added to water (room temperature water or warm water) in an appropriate amount and stirred sufficiently, and dissolution is promoted by heating with stirring as necessary. In addition, after adding a hydrophilic compound to water and making it melt | dissolve, precipitation (salting out) of a hydrophilic compound can be effectively prevented by adding a carrier (alkali metal compound) gradually and stirring.
Here, the solvent used for the coating liquid (composition for forming a facilitated transport film) is not particularly limited, and examples thereof include an aqueous medium (water or an aqueous solution in which water-soluble components are dissolved), and water is particularly preferable. . However, water may contain components that are inevitably dissolved. Examples of the water-soluble component include alcohol.

また、酸性ガス分離層32の製造方法に使用する好ましい装置は、帯状の多孔質支持体32Bのシート反(以下多孔質支持体反)を送り出す送り出しロールと、多孔質支持体反上に組成物を塗布するコーターと、ゲル膜を乾燥させる乾燥部、得られた酸性ガス分離層反を巻き取る巻取りロールとを備えている。また、各部に仕掛中のシート反を搬送するための搬送ロールが配置されている。このような構成を有する装置を用いることで、Roll−to−Rollで製膜することができ、さらに架橋工程を行うことで優れたガス分離特性を有する酸性ガス分離層32の反を連続的に効率良く製造することができる。   Moreover, the preferable apparatus used for the manufacturing method of the acidic gas separation layer 32 is a composition on the feed roll which sends out the sheet | seat opposite (henceforth porous support opposite) of the strip | belt-shaped porous support 32B, and a porous support opposite. Is provided with a coater for coating the film, a drying section for drying the gel film, and a winding roll for winding up the obtained acid gas separation layer. In addition, a transport roll for transporting an in-process sheet fabric is disposed in each unit. By using an apparatus having such a configuration, a roll-to-roll film can be formed, and the reaction of the acidic gas separation layer 32 having excellent gas separation characteristics can be continuously performed by performing a crosslinking step. It can be manufactured efficiently.

以下、酸性ガス分離層32の製造方法の詳細について、工程別に説明する。   Hereinafter, the detail of the manufacturing method of the acidic gas separation layer 32 is demonstrated according to process.

−塗布工程−
酸性ガス分離層32の製造方法では、まず、促進輸送膜形成用組成物(塗布液)を準備した後、送り出しロールから帯状の多孔質支持体反を送り出して、塗布部(コーター)に搬送し、上記組成物(塗布液)を多孔質支持体上に塗布して塗布膜を設ける。
-Application process-
In the method for producing the acidic gas separation layer 32, first, a composition for forming an facilitated transport film (coating liquid) is prepared, and then the belt-like porous support is fed from a feeding roll and conveyed to a coating section (coater). The composition (coating liquid) is applied onto a porous support to provide a coating film.

多孔質支持体反の材料として無機材料を採用する場合には、例示した連続工程ではなく、個別搬送により塗布液の付与およびその乾燥を行ってもよい。このような個別搬送により加工は定法によればよく、塗布、乾燥、加熱等は、本実施形態で説明したものと同様にして行うことができる。   When an inorganic material is employed as the material opposite to the porous support, the coating liquid may be applied and dried by individual conveyance instead of the illustrated continuous process. Processing by such individual conveyance may be performed by a regular method, and coating, drying, heating, and the like can be performed in the same manner as described in the present embodiment.

多孔質支持体反の搬送速度は、その種類や塗布液の粘度などにもよるが、多孔質支持体反の搬送速度が高すぎると塗布工程における塗布膜の膜厚均一性が低下するおそれがあり、遅過ぎると生産性が低下する。多孔質支持体反の搬送速度は、上記の点も考慮して多孔質支持体反の種類や塗布液の粘度などに応じて決めればよいが、0.5m/分以上が好ましく、さらには0.75〜200m/分がより好ましく、さらには1〜200m/分が特に好ましい。   Although the transport speed of the porous support is dependent on the type and the viscosity of the coating solution, if the transport speed of the porous support is too high, the film thickness uniformity of the coating film in the coating process may be reduced. Yes, if it is too late, productivity will decrease. The conveyance speed of the porous support may be determined according to the type of the porous support, the viscosity of the coating solution, etc. in consideration of the above points, but is preferably 0.5 m / min or more, and more preferably 0. .75 to 200 m / min is more preferable, and 1 to 200 m / min is particularly preferable.

塗布液の塗布方法としては、従来公知の方法を採用することができる。例えば、カーテンフローコーター、エクストルージョンダイコーター、エアードクターコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、リバースロールコーター、バーコーター等が挙げられる。特に、膜厚均一性、塗布量などの観点から、ブレードコーター、エクストルージョンダイコーターが好ましい。   As a method for applying the coating solution, a conventionally known method can be employed. Examples include curtain flow coaters, extrusion die coaters, air doctor coaters, blade coaters, rod coaters, knife coaters, squeeze coaters, reverse roll coaters, and bar coaters. In particular, a blade coater and an extrusion die coater are preferable from the viewpoints of film thickness uniformity and coating amount.

塗布液の塗布量は、塗布液の組成および濃度などにもよるが、単位面積あたりの塗布量が少な過ぎると乾燥工程で膜に孔が形成されたり、促進輸送膜32Aとしての強度が不十分となるおそれがある。一方、上記塗布液の塗布量が多過ぎると、膜厚のバラツキが大きくなったり、得られる促進輸送膜32Aの膜厚が大きくなり過ぎて分離ガスの透過性が低下するおそれがある。これらの観点から、ゲル膜(促進輸送膜32A)の厚さが1μm以上、より好ましくは5μm以上、特に好ましくは10μm以上である。なお、分離ガスの透過性が低下することを避ける観点から、ゲル膜(促進輸送膜32A)の膜厚は1000μm以下とすることが好ましい。   The coating amount of the coating liquid depends on the composition and concentration of the coating liquid, but if the coating amount per unit area is too small, pores are formed in the film during the drying process, or the strength as the facilitated transport film 32A is insufficient. There is a risk of becoming. On the other hand, if the coating amount of the coating solution is too large, the variation in the film thickness may increase, or the film thickness of the obtained facilitated transport film 32A may become too large and the permeability of the separation gas may decrease. From these viewpoints, the thickness of the gel film (facilitated transport film 32A) is 1 μm or more, more preferably 5 μm or more, and particularly preferably 10 μm or more. From the viewpoint of avoiding a decrease in the permeability of the separation gas, the thickness of the gel membrane (facilitated transport membrane 32A) is preferably 1000 μm or less.

このように、塗布液を多孔質支持体反に塗布して塗布膜を設けた後、ゲル膜反とすることができるため、膜厚を精度良く制御することができる。従って、膜厚が大きく、厚さが均一な酸性ガス分離層反を形成することができる。これを所定の長さに裁断し、必要により成形することで、高いガス分離特性を有する酸性ガス分離層を高い生産性で製造することができる。   Thus, since the coating liquid can be applied to the porous substrate oppositely to provide the coating film and then the gel film can be obtained, the film thickness can be accurately controlled. Therefore, an acidic gas separation layer having a large thickness and a uniform thickness can be formed. The acidic gas separation layer having high gas separation characteristics can be produced with high productivity by cutting this into a predetermined length and forming it if necessary.

−乾燥工程−
ゲル膜反を乾燥させて乾燥膜(促進輸送膜32A)とする。加熱部に搬送されたゲル膜反に温風を当てて乾燥させる。風速は、ゲル膜反を迅速に乾燥させることができるともにゲル膜反が崩れない速度、例えば0.5〜200m/分が好ましく、さらには0.75〜200m/分がより好ましく、さらには1〜200m/分が特に好ましい。風の温度は、多孔質支持体反の変形などが生じず、かつ、ゲル膜反を迅速に乾燥させることができるように膜面温度1〜120℃が好ましく、さらには2〜115℃がより好ましく、さらには3〜110℃が特に好ましい。
-Drying process-
The gel film is dried to obtain a dry film (facilitated transport film 32A). The gel film conveyed to the heating unit is dried by applying warm air. The wind speed is preferably such that the gel film can be dried quickly and the gel film does not collapse, for example, 0.5 to 200 m / min, more preferably 0.75 to 200 m / min, and further 1 Particularly preferred is ~ 200 m / min. The temperature of the wind is preferably 1 to 120 ° C., more preferably 2 to 115 ° C. so that the deformation of the porous support does not occur and the gel membrane can be quickly dried. More preferably, 3 to 110 ° C is particularly preferable.

上記工程を経て、必要により所望の寸法および形状に成形して、酸性ガス分離層32が得られる。
なお、酸性ガス分離層32を形成した後、必要に応じて、キャリア(アルカリ金属化合物)の溶出を防ぐために酸性ガス分離層32(その促進輸送膜32A)上にキャリア溶出防止層を設けてもよい。キャリア溶出防止層は二酸化炭素、水蒸気などの気体は透過するが水などは透過しない性質を持つことが好ましく、疎水性の多孔質膜であることが好ましい。この様な性質の膜を膜面上に塗布してもよいし、別に作製した膜をラミネートしてもよい。
Through the above steps, the acid gas separation layer 32 is obtained by forming into a desired size and shape as necessary.
In addition, after forming the acidic gas separation layer 32, a carrier elution prevention layer may be provided on the acidic gas separation layer 32 (the facilitated transport film 32A) in order to prevent elution of the carrier (alkali metal compound) as necessary. Good. The carrier elution prevention layer preferably has a property of allowing gas such as carbon dioxide and water vapor to pass therethrough but not passing water or the like, and is preferably a hydrophobic porous film. A film having such properties may be applied on the film surface, or a film prepared separately may be laminated.

(透過ガス流路用部材)
酸性ガス分離層32と共に積層体14を構成する透過ガス流路用部材36は、キャリアと反応して酸性ガス分離層32を透過した酸性ガス22が貫通孔12Aに向かって流れる部材である。透過ガス流路用部材36は、スペーサーとしての機能を有し、また透過した酸性ガス22を透過ガス流路用部材36よりも内側に流す機能を有し、さらに後述する接着部34,40を浸透させる機能を有するように、透過ガス流路用部材36は、供給ガス流路用部材30と同様に、ネット状の部材が好ましい。透過ガス流路用部材36の材質は、供給ガス流路用部材30と同様のものを用いることができる。また、高温で水蒸気を含有する原料ガス20を流すことを想定すると、透過ガス流路用部材36は、酸性ガス分離層32と同様に耐湿熱性を有することが好ましい。
(Permeate gas channel member)
The permeating gas flow path member 36 that constitutes the laminate 14 together with the acidic gas separation layer 32 is a member that reacts with the carrier and the acidic gas 22 that has permeated the acidic gas separation layer 32 flows toward the through hole 12A. The permeate gas flow path member 36 has a function as a spacer, and has a function of flowing the permeated acidic gas 22 to the inside of the permeate gas flow path member 36. Further, adhesive portions 34 and 40 described later are provided. Like the supply gas flow path member 30, the permeate gas flow path member 36 is preferably a net-like member so as to have a permeating function. The material of the permeating gas flow path member 36 can be the same as that of the supply gas flow path member 30. Assuming that the raw material gas 20 containing water vapor is allowed to flow at a high temperature, it is preferable that the permeate gas flow path member 36 has a heat and moisture resistance like the acidic gas separation layer 32.

透過ガス流路用部材36の使用する具体的素材としては、エポキシ含浸ポリエステルなどポリエステル系、ポリプロピレンなどポリオレフィン系、ポリテトラフルオロエチレンなどフッ素系が好ましい。   Specific materials used for the permeating gas flow path member 36 are preferably polyesters such as epoxy-impregnated polyester, polyolefins such as polypropylene, and fluorines such as polytetrafluoroethylene.

透過ガス流路用部材36の厚みは、特に限定されないが、100μm以上1000μm以下が好ましく、より好ましくは150μm以上950μm以下、さらに好ましくは200μm以上900μm以下である。   The thickness of the permeating gas channel member 36 is not particularly limited, but is preferably 100 μm or more and 1000 μm or less, more preferably 150 μm or more and 950 μm or less, and further preferably 200 μm or more and 900 μm or less.

透過ガス流路用部材36は、酸性ガス分離層32を透過した酸性ガス22の流路となるため、抵抗が少ないことが好ましく、具体的には、空隙率が高く、圧をかけたときの変形が少なく、かつ、圧損が少ないことが挙げられる。   The permeating gas flow path member 36 is a flow path of the acidic gas 22 that has permeated the acidic gas separation layer 32, so that it is preferable that the resistance is low. Specifically, the permeating gas flow path member 36 has a high porosity and is pressurized. For example, the deformation is small and the pressure loss is small.

空隙率に関しては、30%以上99%以下が好ましく、35%以上97.5%以下がより好ましく、40%以上95%以下がさらにより好ましい。なお、空隙率の測定は、以下のように行うことができる。まず、透過ガス流路用部材36の空隙部に超音波を利用するなどして十分に水を染み込ませ、表面の余分な水分を取った後、単位面積あたりの重量を測定する。前記重量を乾燥重量から差し引いた値が、透過ガス流路用部材36の空隙に入った水の容積であり、水の密度で換算し、空隙量、ひいては空隙率を測定することができる。
このとき、十分に水が染み込んでいない場合は、アルコール系などの表面張力の低い溶剤を用いても測定が可能である。
The porosity is preferably 30% to 99%, more preferably 35% to 97.5%, and even more preferably 40% to 95%. In addition, the measurement of a porosity can be performed as follows. First, water is sufficiently infiltrated into the gap portion of the permeating gas channel member 36 by using ultrasonic waves, etc., and after removing excess moisture on the surface, the weight per unit area is measured. The value obtained by subtracting the weight from the dry weight is the volume of the water that has entered the gap of the permeating gas flow path member 36, and can be converted by the density of the water to measure the void amount and thus the void ratio.
At this time, if water is not sufficiently infiltrated, the measurement can be performed using a solvent having a low surface tension such as an alcohol.

圧をかけたときの変形は、引張試験を行ったときの伸度により近似でき、10N/10mm幅の荷重をかけたときの伸度が5%以内であることが好ましく、4%以内であることがより好ましい。   The deformation when the pressure is applied can be approximated by the elongation when the tensile test is performed, and the elongation when a load of 10 N / 10 mm width is applied is preferably within 5%, and is within 4%. It is more preferable.

また、圧損に関しては、一定の流量で流した圧縮空気の流量損失に近似でき、15cm角の透過ガス流路用部材36に室温で15L/min流した際に、7.5L/min以内の損失であることが好ましく、7L/min以内の損失であることがより好ましい。   In addition, the pressure loss can be approximated to the flow loss of the compressed air that flows at a constant flow rate, and the loss within 7.5 L / min when flowing through the 15 cm square permeating gas channel member 36 at room temperature for 15 L / min. It is preferable that the loss is within 7 L / min.

(接着部)
接着部34及び接着部40は、耐熱湿性の接着剤である。
なお、本実施形態において接着部34及び接着部40の「耐熱湿性」のうち「耐熱性」とは、硬化後のガラス転移温度Tgが40℃以上であることを意味し、特に60℃以上であることが好ましい。また、本実施形態において接着部34及び接着部40の「耐熱湿性」のうち「耐湿性」とは、80℃80%RHの条件下に2時間保存した後も接着力が半減しないことを意味する。耐湿熱性を上げるには、接着部34及び接着部40の材質(主成分)を変えたりその主成分にポリスチレン又は流動パラフィン、シリカなどのフィラーを1質量部〜50質量部溶解させたりして粘度を高めることで実現できる。
(Adhesive part)
The bonding part 34 and the bonding part 40 are heat and humidity resistant adhesives.
In the present embodiment, “heat resistance” of “heat resistance and humidity” of the bonding portion 34 and the bonding portion 40 means that the glass transition temperature Tg after curing is 40 ° C. or higher, particularly 60 ° C. or higher. Preferably there is. In the present embodiment, the “moisture resistance” of the “heat resistance and moisture resistance” of the adhesive portion 34 and the adhesive portion 40 means that the adhesive strength is not halved even after being stored at 80 ° C. and 80% RH for 2 hours. To do. In order to improve the heat and moisture resistance, the viscosity is obtained by changing the material (main component) of the bonding portion 34 and the bonding portion 40 or dissolving 1 to 50 parts by weight of a filler such as polystyrene, liquid paraffin, or silica in the main component. This can be achieved by increasing

接着部34及び接着部40の材質としては、耐熱湿性を有するものであれば特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、ポリエステル、セルロース誘導体(ニトロセルロース等)、スチレン−ブタジエン共重合体、各種の合成ゴム系樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、尿素ホルムアミド樹脂等が挙げられる。   The material of the bonding part 34 and the bonding part 40 is not particularly limited as long as it has heat and humidity resistance. For example, epoxy resin, vinyl chloride copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinylidene chloride. Copolymer, vinyl chloride-acrylonitrile copolymer, butadiene-acrylonitrile copolymer, polyamide resin, polyvinyl butyral, polyester, cellulose derivative (nitrocellulose, etc.), styrene-butadiene copolymer, various synthetic rubber resins, phenol Examples include resins, urea resins, melamine resins, phenoxy resins, silicon resins, urea formamide resins, and the like.

図3は、酸性ガス分離モジュール10において透過ガス集合管12に積層体14を巻き付ける前の状態を示す図であり、且つ、接着部34と接着部40の形成領域の一実施形態を表した図である。   FIG. 3 is a view showing a state before the laminated body 14 is wound around the permeate gas collecting pipe 12 in the acidic gas separation module 10, and a view showing an embodiment of the formation region of the bonding portion 34 and the bonding portion 40. It is.

図3に示すように、接着部40は、透過ガス流路用部材36で貫通孔12Aを覆い、透過ガス集合管12に積層体14を図中矢印R方向に巻き付けた状態で、酸性ガス分離層32と透過ガス流路用部材36を接着している。一方で、接着部34は、透過ガス集合管12に積層体14を巻き付ける前から酸性ガス分離層32と透過ガス流路用部材36を接着している。   As shown in FIG. 3, the adhesive portion 40 covers the through-hole 12A with a permeate gas flow path member 36, and the acidic gas separation is performed with the laminate 14 wound around the permeate gas collecting pipe 12 in the direction of arrow R in the figure. The layer 32 and the permeating gas channel member 36 are bonded. On the other hand, the bonding portion 34 bonds the acidic gas separation layer 32 and the permeate gas flow path member 36 before the laminate 14 is wound around the permeate gas collecting pipe 12.

接着部34と接着部40は共に、酸性ガス分離層32と透過ガス流路用部材36の両側端部を透過ガス集合管12の周方向に沿って接着する周方向接着部34A,40Aと、酸性ガス分離層32と透過ガス流路用部材36の上記周方向の端部を接着する軸方向接着部34B,40Bとを有している。   Both the adhesion part 34 and the adhesion part 40 are circumferential adhesion parts 34A and 40A for adhering both side ends of the acidic gas separation layer 32 and the permeate gas flow path member 36 along the circumferential direction of the permeate gas collecting pipe 12. It has the axial direction adhesion parts 34B and 40B which adhere | attach the said edge part of the said circumferential direction of the acidic gas separation layer 32 and the member 36 for permeate gas flow paths.

周方向接着部34Aと軸方向接着部34Bは繋がっており、接着部34全体として巻き始めの酸性ガス分離層32と透過ガス流路用部材36の間の周方向端部が開口したエンベロープ状となっている。そして、周方向接着部34Aと軸方向接着部34Bとの間には、酸性ガス分離層32を透過した酸性ガス22が貫通孔12Aまで流れる流路P1が形成される。
同様に、周方向接着部40Aと軸方向接着部40Bは繋がっており、接着部40全体として巻き始めの酸性ガス分離層32と透過ガス流路用部材36の間の周方向端部が開口した所謂「エンベロープ状」となっている。そして、周方向接着部40Aと軸方向接着部40Bとの間には、酸性ガス分離層32を透過した酸性ガス22が貫通孔12Aまで流れる流路P2が形成される。
The circumferential adhesive portion 34A and the axial adhesive portion 34B are connected, and the adhesive portion 34 as a whole has an envelope shape in which the circumferential end between the acid gas separation layer 32 and the permeating gas flow path member 36 at the beginning of winding is opened. It has become. And between the circumferential direction adhesion part 34A and the axial direction adhesion part 34B, the flow path P1 in which the acidic gas 22 which permeate | transmitted the acidic gas separation layer 32 flows to 12 A of through-holes is formed.
Similarly, the circumferential adhesive portion 40A and the axial adhesive portion 40B are connected, and the circumferential end portion between the acid gas separation layer 32 and the permeate gas flow path member 36 at the beginning of the winding as the entire adhesive portion 40 is opened. It is a so-called “envelope shape”. And between the circumferential direction adhesive part 40A and the axial direction adhesive part 40B, the flow path P2 through which the acidic gas 22 which permeate | transmitted the acidic gas separation layer 32 flows to 12 A of through-holes is formed.

本実施形態では、酸性ガス分離膜として促進輸送膜32Aを用いていることから、膜中に含まれた水分が多孔質支持体32Bに滲み出て多孔質支持体32Bの濡れ性を高めたりその表面張力で接着剤を引き込んだりすることによって、接着部34と接着部40の接着剤が透過ガス流路用部材36を介して多孔質支持体32Bの孔に染み込み易いため、特許文献1のように周方向接着部34A,40Aを注封法で形成しなくとも、通常の塗布法で、接着部34と接着部40の接着力が強固となり、結果としてガス漏れを抑制できる。   In the present embodiment, since the facilitated transport membrane 32A is used as the acidic gas separation membrane, the moisture contained in the membrane oozes out into the porous support 32B and increases the wettability of the porous support 32B. By pulling in the adhesive with the surface tension, the adhesive of the adhesive part 34 and the adhesive part 40 can easily permeate into the hole of the porous support 32B through the permeating gas flow path member 36. Even if the circumferential adhesive portions 34A and 40A are not formed by the potting method, the adhesive force between the adhesive portion 34 and the adhesive portion 40 is strengthened by a normal coating method, and as a result, gas leakage can be suppressed.

<酸性ガス分離モジュールの製造方法>
次に、上述した構成の酸性ガス分離モジュール10の製造方法を説明する。
図4A〜図4Cは、酸性ガス分離モジュール10の製造工程図である。
<Method for producing acid gas separation module>
Next, a method for manufacturing the acid gas separation module 10 having the above-described configuration will be described.
4A to 4C are manufacturing process diagrams of the acid gas separation module 10.

本実施形態の酸性ガス分離モジュール10の製造方法では、まず図4Aに示すように、カプトンテープ又は接着剤等の固定部材50で、長尺状の透過ガス流路用部材36の先端部を透過ガス集合管12の管壁(外周面)に固定する。
ここで、管壁には、軸方向に沿ってスリット(不図示)が設けられていることが好ましい。この場合、スリットに、透過ガス流路用部材36の先端部を入れ込み、透過ガス集合管12の内周面に固定部材50で固定するようにする。この構成によれば、透過ガス流路用部材36を含んだ積層体14を透過ガス集合管12に巻き付けるときに、テンションをかけながら巻き付けるようにしても、透過ガス集合管12の内周面と透過ガス流路用部材36との摩擦で、透過ガス流路用部材36がスリットから抜けない、すなわち、透過ガス流路用部材36の固定が維持される。
In the method of manufacturing the acidic gas separation module 10 of the present embodiment, first, as shown in FIG. 4A, the distal end portion of the elongate permeated gas flow path member 36 is permeated by a fixing member 50 such as Kapton tape or adhesive. The gas collecting pipe 12 is fixed to the pipe wall (outer peripheral surface).
Here, it is preferable that the tube wall is provided with a slit (not shown) along the axial direction. In this case, the distal end portion of the permeate gas flow path member 36 is inserted into the slit, and fixed to the inner peripheral surface of the permeate gas collecting pipe 12 by the fixing member 50. According to this configuration, even when the laminate 14 including the permeate gas flow path member 36 is wound around the permeate gas collecting pipe 12, the inner circumferential surface of the permeate gas collecting pipe 12 can be The permeate gas flow path member 36 does not come out of the slit due to friction with the permeate gas flow path member 36, that is, the permeate gas flow path member 36 is fixed.

次に、図4Bに示すように、促進輸送膜32Aを内側に二つ折りした長尺状の酸性ガス分離層32に長尺状の供給ガス流路用部材30を挟み込む。なお、促進輸送膜32Aを二つ折りする際は、促進輸送膜32Aを二分割してもよいが、ずらして折ってもよい。   Next, as shown in FIG. 4B, the long supply gas flow path member 30 is sandwiched between the long acidic gas separation layers 32 in which the facilitated transport film 32A is folded inward. When the facilitated transport film 32A is folded in half, the facilitated transport film 32A may be divided into two parts, but may be folded and shifted.

次に、二つ折りした促進輸送膜32Aの外表面のうち一方の外表面(多孔質支持体32Bの表面)に対して、膜の幅方向両端部と長手方向一端部に接着剤52を塗布する(エンベロープ状に塗布する)。これにより、接着部34、つまり周方向接着部34Aと軸方向接着部34Bが形成される。また、接着部34を形成するための接着剤中には、塗布性を向上させるため、各種溶剤や界面活性剤を含ませてもよい。
ガス漏れを抑制するため、この多孔質支持体32Bの孔のうち、10%以上、特に30%の孔を接着部34で埋めることが好ましい。このように埋める手段としては、例えば、特開平3−68428などを利用することができる。
Next, the adhesive 52 is applied to one end in the width direction and one end in the longitudinal direction of one of the outer surfaces of the folded facilitated transport film 32A (the surface of the porous support 32B). (Apply in an envelope). Thereby, the adhesion part 34, ie, the circumferential direction adhesion part 34A and the axial direction adhesion part 34B, are formed. Moreover, in order to improve applicability | paintability, you may include various solvents and surfactant in the adhesive agent for forming the adhesion part 34. FIG.
In order to suppress gas leakage, it is preferable to fill 10% or more, particularly 30%, of the holes of the porous support 32B with the bonding portion 34. As a means for filling in this way, for example, JP-A-3-68428 can be used.

次に、図4Cに示すように、透過ガス集合管12に固定した透過ガス流路用部材36の表面に、接着部34を介して、供給ガス流路用部材30を挟んだ酸性ガス分離層32を貼り付ける。なお、酸性ガス分離層32を貼り付ける際、軸方向接着部34Bが透過ガス集合管12から離れるように貼り付ける。これにより、接着部34全体として巻き始めの酸性ガス分離層32と透過ガス流路用部材36の間の周方向端部が開口した形となり、周方向接着部34Aと軸方向接着部34Bとの間には、酸性ガス分離層32を透過した酸性ガス22が貫通孔12Aまで流れる流路P1が形成される。   Next, as shown in FIG. 4C, the acidic gas separation layer in which the supply gas flow path member 30 is sandwiched between the surface of the permeate gas flow path member 36 fixed to the permeate gas collecting pipe 12 via the adhesive portion 34. 32 is pasted. In addition, when the acidic gas separation layer 32 is pasted, it is pasted so that the axial direction adhesive portion 34 </ b> B is separated from the permeate gas collecting pipe 12. As a result, the circumferential portion between the acid gas separation layer 32 and the permeate gas flow path member 36 at the beginning of the winding as the entire bonding portion 34 is opened, and the circumferential bonding portion 34A and the axial bonding portion 34B are opened. In the meantime, a flow path P1 in which the acidic gas 22 that has passed through the acidic gas separation layer 32 flows to the through hole 12A is formed.

次に、透過ガス流路用部材36に貼り付けた酸性ガス分離層32の表面(貼り付け面とは逆の面)に対して、膜の幅方向両端部と長手方向一端部に接着剤54を塗布する。これにより、接着部40、つまり周方向接着部40Aと軸方向接着部40Bが形成され、且つ、積層体14が形成される。   Next, with respect to the surface of the acidic gas separation layer 32 attached to the permeate gas flow path member 36 (the surface opposite to the attached surface), the adhesive 54 is attached to both ends in the width direction and one end in the longitudinal direction of the membrane. Apply. Thereby, the adhesion part 40, ie, the circumferential direction adhesion part 40A and the axial direction adhesion part 40B, are formed, and the laminated body 14 is formed.

次に、透過ガス流路用部材36で貫通孔12Aを覆うように、透過ガス集合管12に積層体14を図中矢印R方向に多重に巻き付ける。この際、積層体14に張力をかけながら巻き付けることが好ましい。これにより、接着部34、40の接着剤52,54、特に接着部40の接着剤54が多孔質支持体32Bの孔に染み込み易くなり、もってガス漏れを抑制できる。また、張力をかけるためには、上述したように、透過ガス流路用部材36の固定が外れないように、スリットに透過ガス流路用部材36の先端部を入れ込んで固定した方が好ましい。   Next, the laminate 14 is wrapped around the permeate gas collecting pipe 12 in the direction of arrow R so as to cover the through hole 12A with the permeate gas flow path member 36. At this time, it is preferable to wind the laminate 14 while applying tension. As a result, the adhesives 52 and 54 of the adhesive portions 34 and 40, in particular, the adhesive 54 of the adhesive portion 40 can easily penetrate into the holes of the porous support 32B, and gas leakage can be suppressed. Further, in order to apply tension, as described above, it is preferable that the permeate gas channel member 36 is inserted and fixed in the slit so that the permeate gas channel member 36 is not fixed. .

以上の工程を得ることにより、図1に示す酸性ガス分離モジュール10が得られる。   By obtaining the above steps, the acidic gas separation module 10 shown in FIG. 1 is obtained.

<変形例>
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであり、例えば上述の実施形態に、以下の変形例を適宜、組み合わせてもよく、上述の実施形態を以下の変形例に置き換えてもよい。
<Modification>
Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art, and for example, the following modifications may be appropriately combined with the above-described embodiment, and the above-described embodiment may be replaced with the following modification.

例えば、上記実施形態では、酸性ガス分離モジュール10は、その一端部10A側から積層体14に酸性ガスを含む原料ガス20が供給されると、原料ガス20を酸性ガス22と残余のガス24に分離し他端部10B側に別々に排出する構成である場合を説明した。しかし、酸性ガス分離モジュール10は、その他端部10B側から積層体14に酸性ガスを含む原料ガス20が供給され、原料ガス20を酸性ガス22と残余のガス24に分離し他端部10B側に別々に排出する構成であってもよい。   For example, in the above-described embodiment, when the source gas 20 containing the acid gas is supplied from the one end 10 </ b> A side to the laminate 14, the acid gas separation module 10 converts the source gas 20 into the acid gas 22 and the remaining gas 24. The case where it is the structure which isolate | separates and discharges separately to the other end part 10B side was demonstrated. However, in the acidic gas separation module 10, the raw material gas 20 containing acidic gas is supplied from the other end 10 </ b> B side to the laminated body 14, and the raw material gas 20 is separated into the acidic gas 22 and the remaining gas 24. Alternatively, it may be configured to discharge separately.

また、上記実施形態では、二つ折りした酸性ガス分離層32に供給ガス流路用部材30を挟み込む場合を説明したが、単に酸性ガス分離層32と供給ガス流路用部材30を積層する構成であってもよい。この場合、積層体14は、例えば、透過ガス集合管12側から順に、透過ガス流路用部材36、接着部34、酸性ガス分離層32、供給ガス流路用部材30、接着部40(両面テープ等)を積層して構成される。   In the above embodiment, the case where the supply gas flow path member 30 is sandwiched between the two folded acid gas separation layers 32 has been described. However, the acid gas separation layer 32 and the supply gas flow path member 30 are simply stacked. There may be. In this case, the laminated body 14 includes, for example, in order from the permeate gas collecting pipe 12 side, a permeate gas flow path member 36, an adhesive portion 34, an acidic gas separation layer 32, a supply gas flow path member 30, and an adhesive portion 40 (both surfaces). Tape).

また、酸性ガス分離モジュール10の強度向上、テレスコープ防止板18の固定のために、酸性ガス分離モジュール10をFRP(Fiber Reinforced Plastics)で補強してもよい。FRPで使用するファイバーやマトリックス樹脂の種類は限定されず、ファイバーとしては、ガラスファイバー、炭素繊維、ケブラー、ダイニーマなどがあるが、この中でもガラスファイバーが特に好ましい。また、マトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられるが、耐熱性、耐加水分解性の観点から、エポキシ樹脂が好ましい。   Further, the acid gas separation module 10 may be reinforced with FRP (Fiber Reinforced Plastics) in order to improve the strength of the acid gas separation module 10 and fix the telescope prevention plate 18. The type of fiber or matrix resin used in FRP is not limited, and examples of the fiber include glass fiber, carbon fiber, Kevlar, Dyneema, etc. Among them, glass fiber is particularly preferable. Examples of the matrix resin include an epoxy resin, a polyamide resin, an acrylate resin, and an unsaturated polyester resin. From the viewpoint of heat resistance and hydrolysis resistance, an epoxy resin is preferable.

また、酸性ガス分離モジュール10を収納する容器については、特に限定されないが、原料ガス20の入り口が対角線上に2個以上あるか、ガスが均一に酸性ガス分離モジュール端面に当たるようマニホールドを備えたものであるとより分離効率が向上する。
また、酸性ガス分離モジュール10の1モジュールあたりに流入するガスの流量や流速を調整し、圧損をコントロールするために、複数の酸性ガス分離モジュール10を容器内で並列に並べてもよい。また、複数の酸性ガス分離モジュール10を容器内で直列に繋げてもよい。
The container for storing the acidic gas separation module 10 is not particularly limited, but there are two or more inlets of the raw material gas 20 on the diagonal line, or a manifold provided so that the gas uniformly hits the end surface of the acidic gas separation module. In this case, the separation efficiency is further improved.
Further, a plurality of acid gas separation modules 10 may be arranged in parallel in a container in order to adjust the flow rate and flow rate of the gas flowing in per module of the acid gas separation module 10 and to control the pressure loss. Moreover, you may connect the some acidic gas separation module 10 in series in a container.

また、上記実施形態では、透過ガス集合管12の管一端部側は閉じられている場合を説明したが、開口していてこの開口から不活性ガス等から選ばれるスイープガスが供給されてもよい。
この場合、酸性ガス分離モジュール10の代わりとして図5に示すような酸性ガス分離モジュール100を用いた方が好ましい。図5は、図3に示した酸性ガス分離モジュール10の変形例を示す図である。
In the above embodiment, the case where the one end portion side of the permeate gas collecting pipe 12 is closed has been described. However, an opening and a sweep gas selected from an inert gas or the like may be supplied from the opening. .
In this case, it is preferable to use an acidic gas separation module 100 as shown in FIG. FIG. 5 is a view showing a modification of the acidic gas separation module 10 shown in FIG.

図5に示すように、酸性ガス分離モジュール100は、酸性ガス分離モジュール10と同様、透過ガス集合管12に積層体14が多重に巻き付けられて構成される。ただし、酸性ガス分離モジュール100では、透過ガス集合管12が、管一端部に設けられ貫通孔12Aから集合した酸性ガス22が排出される排出口26と、管他端部に設けられスイープガスが供給される供給口60と、を有している。さらに、透過ガス集合管12が、管中央部に設けられ管内部を遮断する遮断部材62を有している。なお、透過ガス集合管12は、管中央部に限られず、排出口26と供給口60の間に設けられていればよい。   As shown in FIG. 5, the acid gas separation module 100 is configured by multiple layers 14 wound around the permeate gas collecting pipe 12, as with the acid gas separation module 10. However, in the acidic gas separation module 100, the permeate gas collecting pipe 12 is provided at one end of the pipe and the discharge port 26 through which the acidic gas 22 collected from the through hole 12A is discharged, and the sweep gas provided at the other end of the pipe is provided. And a supply port 60 to be supplied. Further, the permeate gas collecting pipe 12 has a blocking member 62 provided at the center of the pipe and blocking the inside of the pipe. The permeate gas collecting pipe 12 is not limited to the central portion of the pipe, but may be provided between the discharge port 26 and the supply port 60.

また、酸性ガス分離モジュール100では、周方向接着部34Aの間で且つ遮断部材62の外周側に、周方向(巻き付け前は積層体14の長さ方向)に沿って仕切接着部64が形成されている。この仕切接着部64は、軸方向接着部34Bと非接触であり、周方向接着部34Aと軸方向接着部34Bとの間で、スイープガスが流れる流路P3を形成している。
同様に、酸性ガス分離モジュール100では、周方向接着部40Aの間で且つ遮断部材62の外周側に、周方向(巻き付け前は積層体14の長さ方向)に沿って仕切接着部66が形成されている。この仕切接着部66は、軸方向接着部40Bと非接触であり、周方向接着部40Aと軸方向接着部40Bとの間で、スイープガスが流れる流路P4を形成している。
Further, in the acidic gas separation module 100, the partition adhesive portion 64 is formed between the circumferential adhesive portions 34A and on the outer peripheral side of the blocking member 62 along the circumferential direction (the length direction of the laminate 14 before winding). ing. The partition bonding portion 64 is not in contact with the axial direction bonding portion 34B, and forms a flow path P3 through which the sweep gas flows between the circumferential direction bonding portion 34A and the axial direction bonding portion 34B.
Similarly, in the acidic gas separation module 100, partition adhesive portions 66 are formed along the circumferential direction (the length direction of the laminate 14 before winding) between the circumferential adhesive portions 40A and on the outer peripheral side of the blocking member 62. Has been. The partition bonding portion 66 is not in contact with the axial direction bonding portion 40B, and forms a flow path P4 through which sweep gas flows between the circumferential direction bonding portion 40A and the axial direction bonding portion 40B.

このようにスイープガスが流れる流路P3、P4が形成されていることで、接着部34,40の間で酸性ガスが滞留することなく貫通孔12Aに向かって流れるようになり、もってガス漏れが抑制され、また酸性ガスの分離効率が高くなる。
なお、仕切接着部64,66は、流路P3,P4を形成するために設けるだけなので、周方向接着部34A,40Aよりも幅が狭い方が好ましい。仕切接着部64,66がある分だけ、酸性ガスが酸性ガス分離層32から透過し難くなるため、できるだけ幅を狭くした方がよいからである。
Since the flow paths P3 and P4 through which the sweep gas flows are formed in this manner, the acid gas flows toward the through hole 12A without staying between the bonding portions 34 and 40, and thus gas leakage occurs. It is suppressed and the separation efficiency of acid gas is increased.
Since the partition bonding portions 64 and 66 are only provided for forming the flow paths P3 and P4, it is preferable that the width is narrower than the circumferential bonding portions 34A and 40A. This is because the acid gas is less likely to permeate from the acid gas separation layer 32 as much as the partition bonding portions 64 and 66 are present, so that it is better to make the width as narrow as possible.

また、図5に示した遮断部材62の位置は、管中央部に限定されず、管の一端部側であってもよい。この場合、仕切接着部64,66の位置も、遮断部材62の位置に合わせる。また、遮断部材62の数は、一つに限定されず、複数であってもよい。   Further, the position of the blocking member 62 shown in FIG. 5 is not limited to the central portion of the pipe, and may be on one end side of the pipe. In this case, the positions of the partition bonding portions 64 and 66 are also matched with the position of the blocking member 62. Further, the number of the blocking members 62 is not limited to one and may be plural.

また、図6に示すように、遮断部材62は、圧損を減少させるため、スイープガスの流れに対して斜めに形成してもよい。   As shown in FIG. 6, the blocking member 62 may be formed obliquely with respect to the sweep gas flow in order to reduce pressure loss.

また、仕切接着部66の個数や形状は、特に限定はされず、仕切接着部66は、図7に示すような、略L字状の外側仕切接着部66Aと、略L字状の内側仕切接着部66Bと、を有していてもよい。仕切接着部64も、個数や形状は限定されない。   Further, the number and shape of the partition bonding portions 66 are not particularly limited, and the partition bonding portions 66 include a substantially L-shaped outer partition bonding portion 66A and a substantially L-shaped inner partition as shown in FIG. And an adhesive portion 66B. The number and shape of the partition bonding portions 64 are not limited.

(酸性ガス分離システム)
本発明の酸性ガス分離システムは、本発明の酸性ガス分離モジュール10を備える。発明の酸性ガス分離システムでは、複数の酸性ガス分離モジュール10を備える場合、並列に具備してもよいし、直列に接続して具備してもよい。また、直列に接続した複数の酸性ガス分離モジュール10のユニットを並列に接続して具備してもよい。
(Acid gas separation system)
The acidic gas separation system of the present invention includes the acidic gas separation module 10 of the present invention. In the acidic gas separation system of the invention, when a plurality of acidic gas separation modules 10 are provided, they may be provided in parallel or connected in series. In addition, a plurality of acid gas separation modules 10 connected in series may be connected in parallel.

その他、本発明の酸性ガス分離システムとしては、上記酸性ガス分離層32を平膜として設置したシステムであってもよいし、酸性ガス分離層32を利用してプリーツ型などに加工したものを配置したシステムであってもよい。   In addition, the acid gas separation system of the present invention may be a system in which the acid gas separation layer 32 is installed as a flat membrane, or a pleated type using the acid gas separation layer 32 is arranged. It may be a system.

以下、本発明について実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定して解釈されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited and interpreted by these Examples at all.

<参考例1>
参考例1では、クラストマーAP-20(クラレ社製):2.4重量%、25%グルタルアルデヒド水溶液(Wako社製):0.01重量%を含む水溶液に、1M塩酸をpH1になるまで添加し、架橋後、キャリアとしての40%炭酸セシウム(稀産金属社製)水溶液を炭酸セシウム濃度が6.0重量%になるように添加した。さらに、1%ラピゾールA−90〔日油社製;上記構造式で表される界面活性剤(ジ(2−エチルヘキシル)スルホこはく酸ナトリウム、分子量=445;特定化合物)〕が0.003重量%になるように添加し、昇温後、別に調液しておいた寒天水溶液を加え、塗布組成物とした。
この塗布組成物を、PTFE/PP不織布(GE社製)を多孔質支持体として、塗布・乾燥させることで、促進輸送膜と多孔質支持体からなる酸性ガス分離層を作製した。
<Reference Example 1>
In Reference Example 1, 1M hydrochloric acid was added to an aqueous solution containing Clastomer AP-20 (manufactured by Kuraray): 2.4% by weight, 25% glutaraldehyde aqueous solution (manufactured by Wako): 0.01% by weight until pH 1 was reached. Then, after crosslinking, a 40% cesium carbonate (rare metal) aqueous solution as a carrier was added so that the concentration of cesium carbonate was 6.0% by weight. Further, 1% Lapisol A-90 [manufactured by NOF Corporation; surfactant represented by the above structural formula (sodium di (2-ethylhexyl) sulfosuccinate, molecular weight = 445; specific compound)] is 0.003% by weight After the temperature was raised, a separately prepared agar aqueous solution was added to obtain a coating composition.
By applying and drying this coating composition using PTFE / PP nonwoven fabric (manufactured by GE) as a porous support, an acidic gas separation layer composed of an facilitated transport membrane and a porous support was produced.

次に、作製した酸性ガス分離層を、促進輸送膜を内側にして二つ折りした。二つ折りした谷部にカプトンテープをはり、供給ガス流路用部材の端部が膜谷部の面状を傷つけないように補強した。そして、二つ折りした酸性ガス分離層に、供給ガス流路用部材として厚み0.5mmのポリプロピレン製ネットを挟み込んだ。このユニットの多孔質支持体側にエンベロープ状(図3参照)になるように高粘度(約40Pa・s)のエポキシ樹脂からなる接着剤((ヘンケルジャパン社製)E120HP)を塗り、トリコット編みのエポキシ含浸ポリエステル製透過ガス流路部材を重ね、透過ガス集合管の周りに多重に巻き付けた。
これにより、参考例1に係る酸性ガス分離モジュールを作製した。かかるモジュールの膜面積は0.025mであった。
Next, the produced acidic gas separation layer was folded in half with the facilitated transport membrane inside. Kapton tape was applied to the valley part folded in half, and the end part of the supply gas flow path member was reinforced so as not to damage the surface shape of the film valley part. And the polypropylene net | network of thickness 0.5mm was inserted | pinched between the acidic gas separation layer folded in half as a member for supply gas flow paths. Apply an adhesive (Henkel Japan) E120HP made of epoxy resin with high viscosity (about 40 Pa · s) on the porous support side of this unit so that it becomes an envelope shape (see Fig. 3), and then a tricot knitted epoxy Impregnated polyester permeation gas flow path members were stacked and wound around the permeation gas collecting pipe in multiple layers.
Thereby, the acidic gas separation module according to Reference Example 1 was produced. The membrane area of such a module was 0.025 m 2 .

ここで、参考例1に係る酸性ガス分離モジュールを作製では、多孔質支持体に対する接着剤の塗布は、多孔質支持体の孔のうち、14%の孔が接着剤で埋まるように行った(以下、接着剤が、その多孔質支持体の孔に埋まっている割合を「接着剤の染み込み率」と称する。また、多孔質支持体が2種以上の多孔質を用いている場合、膜側に位置する多孔質支持体の孔に埋まっている割合を示す。なお、透過ガス流路部材の孔は、完全に埋まっていた。   Here, in the production of the acid gas separation module according to Reference Example 1, the adhesive was applied to the porous support so that 14% of the holes of the porous support were filled with the adhesive ( Hereinafter, the ratio of the adhesive embedded in the pores of the porous support is referred to as “adhesive penetration rate.” When the porous support uses two or more kinds of porous, the membrane side The ratio of the pores of the permeate gas channel member completely buried in the pores of the porous support located at 1.

なお、接着剤の染み込み率は、次のようにして測定した。
作製したモジュールを解体し、接着剤塗布部分を切り出したのち、凍結させ割断したその断面を、SEMで観察する。観察した画像から、多孔質支持体の孔の部分のうち、どの程度接着剤により埋まっているかを画像解析する。
そして、前記接着剤で染み込んだ多孔質支持体の孔の面積(A)と、接着剤が染み込んでいない孔の面積(B)を測定し、下記の計算式から「接着剤の染み込み率」を算出する
計算式: 接着剤の染み込み率=A÷(A+B)×100
なお、上記より、孔が完全に接着剤により埋まった場合が100%となる。
The penetration rate of the adhesive was measured as follows.
After disassembling the produced module and cutting out the adhesive-applied portion, the frozen and cleaved section is observed with an SEM. From the observed image, image analysis is performed to determine how much of the pore portion of the porous support is filled with the adhesive.
Then, the area (A) of the pores of the porous support soaked with the adhesive and the area (B) of the holes not soaked with the adhesive are measured, and the “adhesion penetration rate” is calculated from the following calculation formula. Calculation formula: Adhesive penetration rate = A ÷ (A + B) × 100
From the above, the case where the hole is completely filled with the adhesive is 100%.

<参考例2>
接着剤の多孔質支持体の孔への染み込み率を86%にした以外は、参考例1と同様にして、参考例2に係る酸性ガス分離モジュールを作製した。かかるモジュールの膜面積は0.025mであった。
<Reference Example 2>
An acidic gas separation module according to Reference Example 2 was produced in the same manner as Reference Example 1 except that the penetration rate of the adhesive into the pores of the porous support was 86%. The membrane area of such a module was 0.025 m 2 .

<参考例3>
透過ガス集合管を管中央部に遮断部材があるものに変え、仕切接着部を形成してスイープガスが流れる流路を付与(図5参照)し、接着剤の多孔質支持体の孔への染み込み率を91%にした以外は、参考例1と同様にして、参考例3に係る酸性ガス分離モジュールを作製した。かかるモジュールの膜面積は0.025mであった。
<Reference Example 3>
Change the permeate gas collecting tube to one having a blocking member at the center of the tube, and form a partition bonding portion to provide a flow path through which the sweep gas flows (see FIG. 5). An acidic gas separation module according to Reference Example 3 was produced in the same manner as Reference Example 1 except that the penetration rate was 91%. The membrane area of such a module was 0.025 m 2 .

<実施例4>
クラストマーAP-20(クラレ社製;ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸塩共重合体(親水性ポリマー))2.4質量%、及び25質量%グルタルアルデヒド水溶液(Wako社製;架橋剤)0.01質量%を含む水溶液に、1M塩酸をpH1になるまで添加し、架橋した。その後、これに40質量%炭酸セシウム(稀産金属社製;アルカリ金属塩)水溶液を、炭酸セシウム濃度が3.66質量%になるように添加した。次いで、40質量%炭酸カリウム(Wako社製;アルカリ金属塩)水溶液を、炭酸カリウム濃度が0.61質量%になるように添加した。これに更に、1質量%ラピゾールA−90を、濃度0.003質量%になるように添加し、昇温した。その後、別に調液しておいた寒天水溶液をこれに加え、塗布液(酸性ガス分離層形成用塗布液)とした。
多孔質支持体としてPTFE/PP不織布(GE社製)を用意し、この不織布の上に得られた塗布液を塗布し、乾燥させることで、促進輸送膜と多孔質支持体からなる酸性ガス分離層を作製した。なお、界面活性剤の含有量は、促進輸送膜の全固形分に対して0.05質量%であった。
次に、作製した酸性ガス分離層を用い参考例1と同様の方法で実施例4に係る酸性ガス分離モジュールを作製した。但し、接着剤の多孔質支持体の孔への染み込み率は92%とした。かかるモジュールの膜面積は0.025mであった。
<Example 4>
Clastomer AP-20 (manufactured by Kuraray Co., Ltd .; polyvinyl alcohol-polyacrylate copolymer (hydrophilic polymer)) 2.4 mass% and 25 mass% glutaraldehyde aqueous solution (manufactured by Wako; cross-linking agent) 0.01 mass 1M hydrochloric acid was added to an aqueous solution containing 1% until the pH reached 1, and crosslinking was performed. Thereafter, an aqueous solution of 40% by mass of cesium carbonate (manufactured by Rare Metal Co., Ltd .; alkali metal salt) was added so that the cesium carbonate concentration was 3.66% by mass. Subsequently, 40 mass% potassium carbonate (Wako company make; alkali metal salt) aqueous solution was added so that potassium carbonate concentration might be 0.61 mass%. Further, 1% by mass of Lapisol A-90 was added so as to have a concentration of 0.003% by mass, and the temperature was raised. Then, the agar aqueous solution prepared separately was added to this, and it was set as the coating liquid (coating liquid for acidic gas separation layer formation).
PTFE / PP non-woven fabric (manufactured by GE) is prepared as a porous support, and the coating liquid obtained on this non-woven fabric is applied and dried to separate the acidic gas comprising the facilitated transport membrane and the porous support. A layer was made. In addition, content of surfactant was 0.05 mass% with respect to the total solid of a facilitated-transport film | membrane.
Next, an acidic gas separation module according to Example 4 was produced in the same manner as in Reference Example 1 using the produced acidic gas separation layer. However, the penetration rate of the adhesive into the pores of the porous support was 92%. The membrane area of such a module was 0.025 m 2 .

<実施例5>
透過ガス流路部材をポリプロピレン製に変え、接着剤の多孔質支持体の孔への染み込み率を93%にした以外は、実施例4と同様にして、実施例5に係る酸性ガス分離モジュールを作製した。かかるモジュールの膜面積は0.025mであった。
<Example 5>
The acidic gas separation module according to Example 5 was changed in the same manner as in Example 4 except that the permeate gas flow path member was made of polypropylene and the penetration rate of the adhesive into the pores of the porous support was 93%. Produced. The membrane area of such a module was 0.025 m 2 .

<参考例6>
接着剤の多孔質支持体の孔への染み込み率を9.1%にした以外は、参考例1と同様にして、参考例6に係る酸性ガス分離モジュールを作製した。かかるモジュールの膜面積は0.025mであった。
<Reference Example 6>
An acidic gas separation module according to Reference Example 6 was produced in the same manner as Reference Example 1 except that the penetration rate of the adhesive into the pores of the porous support was 9.1%. The membrane area of such a module was 0.025 m 2 .

<比較例1>
比較例1では、促進輸送膜の代わりにトリアセチルセルロースで構成された溶解拡散膜を用い、接着剤の多孔質支持体の孔への染み込み率を88%にした以外は、参考例1と同様にして、比較例1に係る酸性ガス分離モジュールを作製した。かかるモジュールの膜面積は0.025mであった。
<Comparative Example 1>
Comparative Example 1 was the same as Reference Example 1 except that a dissolution and diffusion membrane composed of triacetylcellulose was used instead of the facilitated transport membrane, and the penetration rate of the adhesive into the pores of the porous support was 88%. Thus, an acidic gas separation module according to Comparative Example 1 was produced. The membrane area of such a module was 0.025 m 2 .

<ガス分離評価>
作製した各実施例、各参考例及び比較例に係る酸性ガス分離モジュールを用いて酸性ガスの分離性能について、以下のような条件1で評価した。また、参考例3、実施例4〜5に関しては、条件2での測定も行った。
<Gas separation evaluation>
The acidic gas separation performance was evaluated under the following condition 1 using the acidic gas separation module according to each of Examples, Reference Examples, and Comparative Examples. Further, for Reference Example 3 and Examples 4 to 5, measurement under Condition 2 was also performed.

−条件1−
テストガスとしてH:CO:HO=45:5:50の原料ガス(流量2.2L/min)を温度130℃、全圧301.3kPaで、各酸性ガス分離モジュールに供給し、透過側にArガス(流量0.6L/min)をフローさせた。透過してきたガスをガスクロマトグラフで分析し、CO透過速度(P(CO))とCO/H分離係数(α)を算出した。P(CO)とαの算出結果は表1にまとめた。
-Condition 1-
A source gas (flow rate: 2.2 L / min) of H 2 : CO 2 : H 2 O = 45: 5: 50 as a test gas is supplied to each acid gas separation module at a temperature of 130 ° C. and a total pressure of 301.3 kPa, Ar gas (flow rate 0.6 L / min) was flowed to the permeate side. The permeated gas was analyzed with a gas chromatograph, and the CO 2 permeation rate (P (CO 2 )) and the CO 2 / H 2 separation factor (α) were calculated. The calculation results of P (CO 2 ) and α are summarized in Table 1.

−条件2−
テストガスとしてH:CO:HO=45:5:50の原料ガス(流量2.2L/min)を温度130℃、全圧301.3kPaで、各酸性ガス分離モジュールに供給し、透過側にHO:Ar=50:50の混合ガス(流量0.6L/min)をフローさせた。透過してきたガスをガスクロマトグラフで分析し、CO透過速度(P(CO))とCO/H分離係数(α)を算出した。P(CO)とαの算出結果は表1にまとめた。
-Condition 2-
A source gas (flow rate: 2.2 L / min) of H 2 : CO 2 : H 2 O = 45: 5: 50 as a test gas is supplied to each acid gas separation module at a temperature of 130 ° C. and a total pressure of 301.3 kPa, A mixed gas of H 2 O: Ar = 50: 50 (flow rate: 0.6 L / min) was allowed to flow on the permeate side. The permeated gas was analyzed with a gas chromatograph, and the CO 2 permeation rate (P (CO 2 )) and the CO 2 / H 2 separation factor (α) were calculated. The calculation results of P (CO 2 ) and α are summarized in Table 1.

表1の条件1に示すように、参考例1〜3、実施例4〜5、参考例6の酸性ガス分離モジュールは、比較例1に比べて、それぞれαが高いため、高温の原料ガスから酸性ガス(CO)を分離する場合でも、酸性ガスの分離効率が高いことが分かる。また、参考例1〜3、実施例4〜5、参考例6の中でも、特に参考例2〜3、実施例4〜5は、分離効率がより高いことが分かる。 As shown in Condition 1 of Table 1, the acidic gas separation modules of Reference Examples 1 to 3, Examples 4 to 5, and Reference Example 6 have higher α values than Comparative Example 1, respectively. It can be seen that the separation efficiency of the acidic gas is high even when the acidic gas (CO 2 ) is separated. Further, among Reference Examples 1 to 3, Examples 4 to 5, and Reference Example 6, it can be seen that Reference Examples 2 to 3 and Examples 4 to 5 have higher separation efficiency.

表1の条件2に示すように、参考例3、実施例4〜5の酸性ガス分離モジュールは、比較例1に比べて、それぞれαが高いため、高温で水蒸気を含有する原料ガスから酸性ガスを分離する場合でも、酸性ガスの分離効率が高いことが分かる。   As shown in Condition 2 in Table 1, the acidic gas separation modules of Reference Example 3 and Examples 4 to 5 have higher α values than Comparative Example 1, respectively. It can be seen that the separation efficiency of the acidic gas is high even when the gas is separated.

<モジュール欠陥評価>
作製した各酸性ガス分離モジュールの欠陥評価を、供給側にHeガスを充填した後密閉し、0.34MPaから0.3MPaに圧力が減少する時間を測定することで評価した。欠陥の評価結果を表2に示す。
<Module defect evaluation>
Defect evaluation of each produced acid gas separation module was evaluated by sealing the gas after filling the supply side with He gas and measuring the time during which the pressure decreased from 0.34 MPa to 0.3 MPa. Table 2 shows the evaluation results of the defects.

表2に示すように、参考例1〜3、実施例4〜5、参考例6は比較例1よりも圧力減少時間が長く、欠陥が少ないことがわかる。中でも、参考例1〜3、実施例4〜5は参考例6に比べ圧力減少時間が長く、欠陥が少ないことがわかる。さらに、参考例3、実施例4〜5は参考例1及び6に比べ、より圧力減少時間が長く、欠陥が少ないことがわかる。   As shown in Table 2, it can be seen that Reference Examples 1 to 3, Examples 4 to 5, and Reference Example 6 have a longer pressure reduction time and fewer defects than Comparative Example 1. Among them, it can be seen that Reference Examples 1 to 3 and Examples 4 to 5 have a longer pressure reduction time and fewer defects than Reference Example 6. Further, it can be seen that Reference Example 3 and Examples 4 to 5 have a longer pressure reduction time and fewer defects than Reference Examples 1 and 6.

<実施例101〜実施例109、参考例11〜14>
(酸性ガス分離層試料の作製)
参考例1の促進輸送膜形成用の塗布液組成物のキャリアとして、第1アルカリ金属化合物1[炭酸セシウム(Wako社製)]、及び第2アルカリ金属化合物[炭酸カリウム(Wako社製)]を用いて、これらアルカリ金属化合物が表3に示す固形分比率となる組成とした以外は、参考例1と同様にして、塗布組成物を調製した。この組成物を、疎水性PTFE多孔質膜(フロロポアFP010、住友電工社製)を多孔質支持体として、塗布・乾燥させることで、各層が表3に示す厚みの実施例101の酸性ガス分離層試料101を作製した。
そして、表3に示す条件に変更した以外は、酸性ガス分離層試料101と同様にして、実施例102〜109、参考例11〜14の酸性ガス分離層試料102〜109、C11〜C14を作製した。ただし、C14は、ラピゾールA−90を添加しなかった。
<Example 101 to Example 109, Reference Examples 11 to 14>
(Preparation of acid gas separation layer sample)
As carriers of the coating liquid composition for forming the facilitated transport film of Reference Example 1, the first alkali metal compound 1 [cesium carbonate (manufactured by Wako)] and the second alkali metal compound [potassium carbonate (manufactured by Wako)] are used. A coating composition was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that these alkali metal compounds had a composition with a solid content ratio shown in Table 3. The composition was coated and dried using a hydrophobic PTFE porous membrane (Fluoropore FP010, manufactured by Sumitomo Electric Industries) as a porous support, and the acid gas separation layer of Example 101 having the thickness shown in Table 3 for each layer. Sample 101 was produced.
And except having changed into the conditions shown in Table 3, it carried out similarly to the acidic gas separation layer sample 101, and produced the acidic gas separation layer samples 102-109 and C11-C14 of Examples 102-109 and Reference Examples 11-14. did. However, C14 did not add lapizol A-90.

なお、表3中の*1、*2については以下の通りである。
*1:「C」で始まるものは参考例
*2:膜断面のSEM像の解析により厚さを求めた(10点の平均値)
Note that * 1 and * 2 in Table 3 are as follows.
* 1: References start with “C” * 2: Thickness was determined by analysis of SEM image of film cross section (average of 10 points)

−ガス分離評価−
前記各酸性ガス分離層試料を用いて二酸化炭素ガスの分離性能について、以下のように評価した。
多孔質支持体ごと直径47mmに切り取り、PTFEメンブレンフィルターで挟んで透過試験サンプルを作製した。テストガスとしてH:CO=9:1の混合ガス(流量500mL/min)を相対湿度70%、温度130℃、全圧301.3kPaで、前記の各サンプル(有効面積2.40cm)に供給し、透過側にArガス(流量90mL/min)をフローさせた。透過してきたガスをガスクロマトグラフで分析し、CO2透過速度(P(CO))とCO/H分離係数(α)を算出した値を表4に示す。
-Gas separation evaluation-
The separation performance of carbon dioxide gas was evaluated as follows using each acid gas separation layer sample.
The porous support was cut to a diameter of 47 mm and sandwiched between PTFE membrane filters to prepare a permeation test sample. As a test gas, a mixed gas of H 2 : CO 2 = 9: 1 (flow rate 500 mL / min) at a relative humidity of 70%, a temperature of 130 ° C., a total pressure of 301.3 kPa, and each of the above samples (effective area 2.40 cm 2 ) And Ar gas (flow rate 90 mL / min) was allowed to flow on the permeate side. Table 4 shows values obtained by analyzing the permeated gas with a gas chromatograph and calculating the CO 2 permeation rate (P (CO 2 )) and the CO 2 / H 2 separation factor (α).

−ブロッキング評価−
塗布膜を紙管に5周するように巻いたのち、25℃50%条件下で1日置いた。1日後に、塗布膜を紙管から剥がした際、塗布面の接着剥離があるかどうかを評価し、表4に結果を記載した。
A は剥離がないことを示し
B は剥離はないが、巻きほぐす際に一部粘着があることを示しており
C は剥離が一部発生したことを示しており、
D は、剥離はないものの、膜が割れた状態を示す。
-Blocking evaluation-
The coated film was wound around a paper tube so as to make five turns, and then placed for 1 day under conditions of 25 ° C. and 50%. One day later, when the coating film was peeled from the paper tube, it was evaluated whether or not there was adhesion peeling on the coated surface, and the results are shown in Table 4.
A indicates that there is no peeling, B indicates that there is no peeling, but indicates that there is some sticking when unwinding, and C indicates that some peeling has occurred,
D 1 shows a state in which the film is broken although there is no peeling.

実施例101〜実施例109(試料101〜109)に関しては、P(CO)が30GPU以上で、かつ、αが100以上であることがわかる。また、ブロッキング評価においても、良好な結果が得られ、剥離のない良好な複合膜が形成された。一方、参考例11(試料C11)では、促進輸送膜において、固形分比率が高く割れが確認された。また、参考例12(試料C12)では、促進輸送膜において、第1層(セシウムの層)のセシウム濃度が低くガス透過・分離性に劣り、参考例13(試料C13)では、一部粘着が確認された。また、参考例14(試料C14)では、ラピゾールA−90も添加されていないため、一部剥離が検出された。 Regarding Example 101 to Example 109 (Samples 101 to 109), it can be seen that P (CO 2 ) is 30 GPU or more and α is 100 or more. Also in the blocking evaluation, good results were obtained, and a good composite film without peeling was formed. On the other hand, in Reference Example 11 (Sample C11), in the facilitated transport film, the solid content ratio was high and cracking was confirmed. Further, in Reference Example 12 (Sample C12), in the facilitated transport film, the cesium concentration of the first layer (cesium layer) is low and the gas permeation / separation property is inferior. confirmed. Further, in Reference Example 14 (Sample C14), since no Lapisol A-90 was added, partial peeling was detected.

なお、図9は、実施例101(試料101)の酸性ガス分離層試料の断面を観察した電子顕微鏡写真およびEDX像を示したものである。この観察結果から分かるとおり、促進輸送膜において、第1層を構成する炭酸セシウムに対して、炭酸カリウムが表面側の第2層に偏在していることが分かる。   FIG. 9 shows an electron micrograph and an EDX image obtained by observing a cross section of the acidic gas separation layer sample of Example 101 (sample 101). As can be seen from this observation result, it is understood that potassium carbonate is unevenly distributed in the second layer on the surface side with respect to cesium carbonate constituting the first layer in the facilitated transport film.

10,100 酸性ガス分離モジュール
12 透過ガス集合管
12A 貫通孔
14 積層体
20 原料ガス
22 酸性ガス
26 排出口
30 供給ガス流路用部材
32 酸性ガス分離層
32A 促進輸送膜
32B 多孔質支持体
34B,40B 軸方向接着部
34A,40A 周方向接着部
34,40 接着部
36 透過ガス流路用部材
50 固定部材
52,54 接着剤
60 供給口
62 遮断部材
64,66 仕切接着部
P3 流路
P4 流路
10,100 Acid gas separation module 12 Permeate gas collecting pipe 12A Through hole 14 Laminate 20 Raw material gas 22 Acid gas 26 Discharge port 30 Supply gas flow path member 32 Acid gas separation layer 32A Promoted transport membrane 32B Porous support 34B, 40B Axial direction adhesive portion 34A, 40A Circumferential direction adhesive portion 34, 40 Adhesive portion 36 Permeate gas flow path member 50 Fixing member 52, 54 Adhesive 60 Supply port 62 Blocking member 64, 66 Partition adhesive portion P3 Flow path P4 Flow path

Claims (15)

促進輸送膜を多孔質支持体上に有する酸性ガス分離層の製造方法であって、親水性化合物と2種以上のアルカリ金属化合物とを含む塗布液を多孔質支持体上に塗布して前記促進輸送膜とする酸性ガス分離層の製造方法。   A method for producing an acidic gas separation layer having a facilitated transport film on a porous support, wherein the promotion is performed by applying a coating liquid containing a hydrophilic compound and two or more alkali metal compounds on the porous support. A method for producing an acidic gas separation layer as a transport membrane. 前記2種以上のアルカリ金属化合物のうち、その1種のアルカリ金属がカリウムである請求項1に記載の酸性ガス分離層の製造方法。   The method for producing an acidic gas separation layer according to claim 1, wherein one of the two or more alkali metal compounds is potassium. 前記2種以上のアルカリ金属化合物が、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、または水酸化カリウムを含む請求項1又は請求項2に記載の酸性ガス分離層の製造方法。   The method for producing an acidic gas separation layer according to claim 1 or 2, wherein the two or more alkali metal compounds contain potassium carbonate, potassium bicarbonate, or potassium hydroxide. 前記親水性化合物及び2種以上のアルカリ金属化合物の合計質量に対する、2種以上のアルカリ金属化合物の質量比率が25質量%以上85質量%以下である請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の酸性ガス分離層の製造方法。   The mass ratio of two or more types of alkali metal compounds to the total mass of the hydrophilic compound and two or more types of alkali metal compounds is 25% by mass or more and 85% by mass or less. The manufacturing method of the acidic gas separation layer of description. 前記親水性化合物がポリビニルアルコールまたはポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体である請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の酸性ガス分離層の製造方法。   The method for producing an acidic gas separation layer according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydrophilic compound is polyvinyl alcohol or a polyvinyl alcohol-polyacrylic acid copolymer. 前記2種以上のアルカリ金属化合物のうち1種が前記促進輸送膜の表面側に偏在する請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の酸性ガス分離層の製造方法。   The method for producing an acidic gas separation layer according to any one of claims 1 to 5, wherein one of the two or more alkali metal compounds is unevenly distributed on a surface side of the facilitated transport membrane. 前記促進輸送膜の表面側に偏在するアルカリ金属化合物がカリウム塩又はカリウムイオンである請求項6に記載の酸性ガス分離層の製造方法。   The method for producing an acidic gas separation layer according to claim 6, wherein the alkali metal compound unevenly distributed on the surface side of the facilitated transport membrane is a potassium salt or a potassium ion. 前記促進輸送膜の表面側に偏在するアルカリ金属化合物を0.01質量%以上10質量%以下(固形分の総量対比)で含有させる請求項6又は請求項7に記載の酸性ガス分離層の製造方法。   The production of the acidic gas separation layer according to claim 6 or 7, wherein the alkali metal compound unevenly distributed on the surface side of the facilitated transport membrane is contained in an amount of 0.01% by mass to 10% by mass (compared to the total amount of solids). Method. 多孔質支持体上に促進輸送膜を有する酸性ガス分離層であって、前記促進輸送膜が、親水性化合物及び2種以上のアルカリ金属化合物を含む酸性ガス分離層。   An acidic gas separation layer having a facilitated transport membrane on a porous support, wherein the facilitated transport membrane contains a hydrophilic compound and two or more alkali metal compounds. 前記親水性化合物及び2種以上のアルカリ金属化合物の合計質量に対する、2種以上のアルカリ金属化合物の質量比率が25質量%以上85質量%以下である請求項9に記載の酸性ガス分離層。   The acidic gas separation layer according to claim 9, wherein a mass ratio of the two or more alkali metal compounds to the total mass of the hydrophilic compound and the two or more alkali metal compounds is 25 mass% or more and 85 mass% or less. 前記2種以上のアルカリ金属化合物のうち1種が前記促進輸送膜の表面側に偏在する請求項9又は請求項10に記載の酸性ガス分離層。   The acidic gas separation layer according to claim 9 or 10, wherein one of the two or more alkali metal compounds is unevenly distributed on the surface side of the facilitated transport membrane. 前記促進輸送膜の表面側に偏在するアルカリ金属化合物を0.01質量%以上10質量%以下(固形分の総量対比)で含有させる請求項11に記載の酸性ガス分離層。   The acidic gas separation layer according to claim 11, wherein an alkali metal compound unevenly distributed on the surface side of the facilitated transport membrane is contained in an amount of 0.01% by mass to 10% by mass (compared to the total amount of solids). 請求項9〜請求項12の何れか1項に記載の酸性ガス分離層を有する酸性ガス分離モジュール。   The acidic gas separation module which has an acidic gas separation layer of any one of Claims 9-12. 請求項13に記載の酸性ガス分離モジュールを具備する酸性ガス分離システム。   An acid gas separation system comprising the acid gas separation module according to claim 13. 酸性ガス分離層の促進輸送膜であって、親水性化合物及び2種以上のアルカリ金属化合物を含む促進輸送膜。   A facilitated transport membrane for an acidic gas separation layer, comprising a hydrophilic compound and two or more alkali metal compounds.
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