JP3297095B2 - 乾燥ガスの製造方法 - Google Patents
乾燥ガスの製造方法Info
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Description
に、膜を用いて湿潤ガスより乾燥ガスを得る方法に係
る。
は、シリカゲルやゼオライト等の吸着剤を用いる方法、
深冷分離法、ガス分離性を有する膜を使用する膜分離法
等が従来より知られている。
る方法は、吸着剤が粉化してガス中に混入し、精密な装
置のバルブ等に悪影響を与えてしまう等の欠点を有す
る。深冷分離法は、液体窒素等の大型の装置を要し、操
作が煩雑である欠点を有する。
湿潤ガスを処理できるが、到達露点が−30〜−40℃
程度までしか達せず、一方イオン交換膜を有しない水分
分離膜を用いた場合は、極めて少量の湿潤ガスを通過さ
せたときに限り、低い到達露点に達するが、湿潤ガス量
がわずかに増加しただけで到達露点が直ちに上昇してし
まい、結局、膜分離法では充分には水分がとれないもの
と考えられていた。
コンパクトで充分に水分を分離でき、しかも操作が簡単
な水分分離法を提供することを目的とする。
基を有する水分分離膜を備える除湿装置と、イオン交換
基を有さない水分分離膜を備える除湿装置とを使用し、
湿潤ガスを陽イオン交換基を有する水分分離膜を備える
除湿装置の一次側、次いでイオン交換基を有さない水分
分離膜を備える除湿装置の一次側へ送って湿分を低減し
た乾燥ガスを得るとともに、該乾燥ガスの一部をイオン
交換基を有さない水分分離膜を備える除湿装置の二次
側、次いで陽イオン交換基を有する水分分離膜を備える
除湿装置の二次側へ送ることを特徴とする乾燥ガスの製
造方法である。
種類の水分分離膜に接触させることにより、露点で−5
0℃以下という低露点まで乾燥することが可能となる。
オン交換基を有する水分分離膜、次いでイオン交換基を
有さない水分分離膜とすることが必要であり、水分分離
膜の配置をこれと逆の配置にしても良い結果は得られな
い。
の低露点まで乾燥できるかについての理由は必ずしも明
確ではないが、陽イオン交換基を有する水分分離膜は、
特に水分とガスとの分離特性が優れ、かつ水分を透過し
やすく、また、イオン交換基を有さない水分分離膜は、
水分とガスとの分離特性は陽イオン交換基を有する水分
分離膜より優れているが、水分の透過速度が遅く、結
局、微量の水分を含んだガスにしか有効に作用せず、こ
のため、先ず陽イオン交換基を有する水分分離膜によっ
てほとんどの水分が除去され、次いで微量の水分がイオ
ン交換基を有さない水分分離膜によって有効に除去され
るものと思われる。
分分離膜としては、例えばパーフルオロスルホン酸系陽
イオン交換膜、炭化水素スルホン酸系陽イオン交換膜が
使用できるが、なかでもパーフルオロスルホン酸系陽イ
オン交換膜が好ましい。
は、特に固定イオン濃度(膜に含まれる水分当りのイオ
ン交換基容量)1〜6N、好ましくは2〜5N、吸水率
(乾燥膜重量当りの膜に含まれる水分量の百分率)20
〜250重量%、好ましくは22〜110重量%、膜厚
0.1〜200μm、好ましくは1〜150μmが適当
である。
される構造式を有する重合体からなるパーフルオロスル
ホン酸系陽イオン交換膜が好ましい。
16であり、mは0または1であり、nは1〜5の整数
である。
分分離膜としては、例えば特開昭62−42723に記
載されたような、芳香族ポリイミド膜が好ましい。特開
昭54−11481、特開昭54−152579、特開
昭60−183025、特開昭61−195117、特
開昭62−42723等に記載されたポリスルホン、ポ
リプロピレン、ポリテトラフルオロエチレンなどからな
る多孔膜と他の膜との複合膜等を適宜用いることもでき
る。
ルオロスルホン酸系陽イオン交換膜との併用で大量の湿
潤ガスを−50℃以下の露点まで有効に水分を分離し得
るので特に好ましい。
を有さない水分分離膜の物性は、膜厚が40〜150μ
m、好ましくは50〜100μm、25℃における水蒸
気の透過速度が1×10-5cm3 /cm2 ・sec・c
mHg以上、好ましくは1×10-4〜5×10-2cm3
/cm2 ・sec・cmHg程度が適当である。
分分離膜及びイオン交換基を有さない水分分離膜の形状
は、平膜、平膜を円筒状にしたスパイラル形、中空糸形
状等いかなる形状でもよい。
図1は本発明方法の一例を説明するものであり、陽イオ
ン交換基を有する水分分離膜を備える除湿装置1とイオ
ン交換基を有さない水分分離膜を備える除湿装置2とが
直列に連結されている。
基を有する水分分離膜を備える除湿装置1の一次側4へ
送られ、次いでイオン交換基を有さない水分分離膜を備
える除湿装置2の一次側5へ送られる。そして、これを
出たガスの一部を、イオン交換基を有さない水分分離膜
を備える除湿装置2の二次側6へ送り、次いで陽イオン
交換基を有する水分分離膜を備える除湿装置1の二次側
7へ送られる。なお、8は露点計である。
えた除湿装置に対しても湿分を低減しようとする湿潤ガ
スは、除湿装置の一次側、例えば水分分離膜が中空糸状
である場合、好ましくは中空糸の内側へ送られる。そし
て、この除湿装置を出たガスの一部は、湿潤ガスから湿
分を低減するために、これら除湿装置の二次側、例えば
中空糸の外側へ送られる。
送風機により加圧されていて、ガスの圧力がかかるた
め、特に水分分離膜を中空糸で構成する場合には、中空
糸の内側へ送るのが好ましいが、場合により中空糸の外
側へ送ってもよい。この場合、除湿装置を出たガスの一
部は、中空糸の内側へ送られることになる。
が湿潤ガスから湿分を低減するために用いられるが、そ
の使用量は、除湿装置2の一次側5を出たガスの15〜
25容量%(標準状態換算)とするのが適当である。使
用量が15容量%未満の場合には、除湿装置での除湿が
充分に行われず目的とする低露点まで到達せず、逆に2
5容量%超の場合には最早それ以上の除湿を期待でき
ず、むしろ単に乾燥ガスの浪費となるだけなので好まし
くない。
は、種々のものが挙げられるが、本発明は、特に湿潤空
気から乾燥空気を得るのに最適である。
ルオロスルホン酸系陽イオン交換基を有する中空糸膜
(固定イオン濃度3.4N、吸水率52%、膜厚150
μm。この膜は一般式(1)で示される構造式を有する
重合体からなり、比q/pは4.5であり、mは1であ
り、nは2である。)からなる水分分離膜(有効膜面積
0.3m2 )を備える除湿装置1と、この除湿装置1の
後に特開昭62−42723の実施例1に示された芳香
族ポリイミド中空糸膜(膜厚80μm、25℃における
水蒸気の透過速度6.5×10-4cm3 /cm2 ・se
c・cmHg)からなる水分分離膜(有効膜面積約0.
8m2 )を備える除湿装置2とを直列に連結し、除湿装
置2の後に露点計8を設けた。
20℃、相対湿度100%の空気200リットル/分
(標準状態換算)をこの除湿装置1の中空糸の内側へ、
次いで除湿装置2の中空糸の内側へ送った。
湿分が低減されたガスの一部である40リットル/分
(標準状態換算)は、先ず除湿装置2の中空糸の外側へ
送り、次いで除湿装置1の中空糸の外側へ送った。
リットル/分(標準状態換算)で得られ、このとき露点
計は−60℃を示していた。この操作を5時間連続して
行ったが安定して乾燥空気の取り出しができた。
の露点まで水分を分離できるので、真に乾燥した空気を
得ることができ、このような空気は他に粉体等の何らの
不純物も混入しないので特にNMRのスピニングエアー
のごとき、低温で使用するような場合に氷が生ずるおそ
れがなく好都合である。
置 2:イオン交換基を有さない水分分離膜を備えた除湿装
置 3:送風機 4,5:除湿装置の一次側 6,7:除湿装置の二次側 8:露点計
Claims (3)
- 【請求項1】陽イオン交換基を有する水分分離膜を備え
る除湿装置と、イオン交換基を有さない水分分離膜を備
える除湿装置とを使用し、湿潤ガスを陽イオン交換基を
有する水分分離膜を備える除湿装置の一次側、次いでイ
オン交換基を有さない水分分離膜を備える除湿装置の一
次側へ送って湿分を低減した乾燥ガスを得るとともに、
該乾燥ガスの一部をイオン交換基を有さない水分分離膜
を備える除湿装置の二次側、次いで陽イオン交換基を有
する水分分離膜を備える除湿装置の二次側へ送ることを
特徴とする乾燥ガスの製造方法。 - 【請求項2】陽イオン交換基を有する水分分離膜がパー
フルオロスルホン酸系陽イオン交換膜である請求項1記
載の乾燥ガスの製造方法。 - 【請求項3】イオン交換基を有さない水分分離膜が芳香
族ポリイミド膜である請求項2記載の乾燥ガスの製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28544792A JP3297095B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 乾燥ガスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28544792A JP3297095B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 乾燥ガスの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06106019A JPH06106019A (ja) | 1994-04-19 |
JP3297095B2 true JP3297095B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=17691639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28544792A Expired - Lifetime JP3297095B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 乾燥ガスの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3297095B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7753991B2 (en) * | 2004-07-30 | 2010-07-13 | Kertzman Systems, Inc. | Water transport method and assembly including a thin film membrane for the addition or removal of water from gases or liquids |
JP2013239696A (ja) * | 2012-04-16 | 2013-11-28 | Amada Co Ltd | ファイバレーザ発振器,ファイバレーザ加工装置,及びファイバレーザ発振器の除湿方法 |
JP2018094528A (ja) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | 株式会社東芝 | 水回収装置、水再利用システム及び水回収方法 |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP28544792A patent/JP3297095B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06106019A (ja) | 1994-04-19 |
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