JP5142040B2 - ガス分離膜エレメント、及びその製造方法 - Google Patents
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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Description
一方、本発明者らは、二酸化炭素分離膜として好適なゼオライト膜の開発の過程で、ゼオライト膜の性能は上記堆積層の存在以外に、該膜を支持する多孔質支持体の表面下に形成されるゼオライト内部結晶層の厚さによっても影響され得ることを見出した。
かかる態様では、上記ゼオライト膜及びゼオライト内部結晶層の結晶系がY型であることにより、上記ゼオライト膜及びゼオライト内部結晶層の厚さ及び両者の比のそれぞれが上記各範囲を満たす膜エレメントは、特定のガス、特に二酸化炭素をより高い次元で分離し得る好ましい膜エレメントとなり得る。
従って、本発明によって混合ガスから所定のガス種(例えば二酸化炭素)を分離可能なガス分離膜エレメントの製造方法が提供される。この製造方法は、水熱合成によって、多孔質支持体の表面上に所定厚さのゼオライト膜と、該支持体の表面下に所定厚さのゼオライト内部結晶層とを形成してなるガス分離膜エレメントを製造する方法であって、成膜条件を最適化しつつ所望のガス分離性能を発揮し得るガス分離膜エレメントを高確率(高効率)に複数製造し得る方法である。当該方法は以下の工程を包含する。即ち、まず前記水熱合成用原料溶液を用意する。次に、該溶液を前記多孔質支持体に付与し、所定条件の合成温度、合成時間、及び攪拌速度の下で前記ゼオライト膜と前記ゼオライト内部結晶層とを形成し、第1の二酸化炭素分離膜エレメントを作製する。次に、該第1の膜エレメントにおける前記ゼオライト膜の厚さと、前記ゼオライト内部結晶層の厚さを測定する。そして、前記測定したゼオライト膜の厚さとゼオライト内部結晶層の厚さを、以下の条件:(1)1.5μm≦A≦5.0μm、(2)3.0μm≦B≦8.0μm、ここで、Aは前記ゼオライト膜の厚さであり、Bは前記ゼオライト内部結晶層の厚さである;と比較する。
次に、前記比較により、前記(1)及び(2)を共に満たすと判定された場合には、前記第1の膜エレメントを良品として選択すると共に、前記合成温度、合成時間、及び攪拌速度をいずれも同じ条件のままにして、第2の二酸化炭素分離膜エレメントを作製する。或いは、前記比較により、前記(1)及び(2)のうち少なくともどちらか一方を満たしていないと判定された場合において、前記Aが前記条件(1)の上限を上回る、及び/又は前記Bが前記条件(2)の下限を下回る場合には、前記合成温度を下げる、及び/又は前記合成時間を縮める、及び/又は攪拌速度を上げる、の各条件に変更して、第2の二酸化炭素分離膜エレメントを作製する。また、前記Aが前記条件(1)の下限を下回る、及び/又は前記Bが前記条件(2)の上限を上回る場合には、前記合成温度を上げる、及び/又は前記合成時間を延ばす、及び/又は攪拌速度を下げる、の各条件に変更して、第2の二酸化炭素分離膜エレメントを作製する。更に、前記A及びBがいずれも前記条件(1)及び条件(2)の上限を上回る場合には、前記合成時間を縮める条件に変更して、第2の二酸化炭素分離膜エレメントを作製する。また、前記A及びBがいずれも前記条件(1)及び条件(2)の下限を下回る場合には、前記合成時間を延ばす条件に変更して、第2の二酸化炭素分離膜エレメントを作製する。
また、上記比較により、第1の膜エレメントが上記判定条件(1)及び(2)のうち少なくともどちらか一方を満たしていないと判定された場合には、水熱合成の合成温度、合成時間、及び原料溶液の攪拌速度の各成膜条件を適宜変更し、変更後の成膜条件で第2の膜エレメント(即ち、第1(最初)の膜エレメントの作製後に作製される一つ又は複数の膜エレメント)を作製する。任意ではあるが、第2の膜エレメントについても、第1の膜エレメントと同様に上記判定条件(1),(2)と比較して、判定結果に基づいて上記各成膜条件を変更し、変更した成膜条件でその後(第3)の膜エレメントを作製することができる。このように上記各成膜条件が次の膜エレメント作製(製造)時にフィードバックされて最適化され得るので、上記ゼオライト膜の厚さとゼオライト内部結晶層の厚さとが制御された好ましい二酸化炭素分離膜エレメントを複数製造することができ得る。
かかる態様では、上記測定されたゼオライト内部結晶層の厚さのゼオライト膜の厚さに対する比と上記条件(3)とを更に比較することにより、より高い分離性能を有するガス分離、特に二酸化炭素分離に適するガス分離膜エレメントを好ましく選択、製造することができる。
上記判定条件(1)〜(3)は、多様な結晶系のゼオライト膜を備えた膜エレメントに好ましく適用することができるが、上記判定条件(1)〜(3)は、かかる原料溶液を用いてY型ゼオライト膜エレメントを製造する場合に特に好ましく適用される。
かかる構成のゼオライト膜エレメントは、上記判定条件(1)〜(3)に基づいて良品と判定されて選択されたものであるため、二酸化炭素分離性能が高い膜エレメントとなり得る。
また、本発明に係るガス分離膜エレメントの製造方法は、水熱合成により多孔質支持体にゼオライトからなる層(即ちゼオライト膜とゼオライト内部結晶層)を形成して膜エレメントを作製(製造)する工程を包含する。これに加えて、かかる製造方法は、出来上がった(製造された)膜エレメントにおける上記ゼオライト層の厚さを測定する工程、その測定値を所定条件と比較することにより上記膜エレメントの良否を判定し、良品を選択する工程、及び上記測定値に基づいて成膜条件を適宜変更(最適化)して次の膜エレメントの製造工程に反映させる(フィードバックする)工程を包含する。
まず、図1を用いて、かかる製造方法における膜エレメントの作製工程(ステップS10〜S20)について説明する。上記のように、この工程は上記ゼオライトからなる層を多孔質支持体に形成する工程である。該ゼオライト層を多孔質支持体に形成する方法としては各種の手法を用いることができるが、本発明に係る製造方法は、水熱合成法を特に好ましく採用することができる。
まず、水熱合成用原料溶液を用意する(ステップS10)。この溶液は、典型的には、ゼオライトの原料となるアルカリ源、アルミナ源、シリカ源、等を含む各種原料を水で溶解した高粘性の水溶液であるが、この形態に限られない。本明細書において「原料溶液」には、各種原料を水系溶媒(典型的には水)に分散した所謂ゾル(即ち流動性のあるコロイド溶液)の形態も本明細書における原料溶液に包含される。これらの原料は、従来のゼオライト製造に用いられる各種原料を好ましく用いることができる。例えば、アルカリ源としてアルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物や各種の塩(典型的には水酸化ナトリウムや水酸化カリウム)が挙げられる。また、アルミナ源としては、塩化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、硫酸アルミニウム等が挙げられる。また、シリカ源としては、コロイダルシリカ、ケイ酸ナトリウム(水ガラス)等が挙げられる。これらの原料を所定割合(即ち、所望のゼオライト結晶系(型)の組成(モル比)に応じたアルカリ(Na2O)、アルミナ(Al2O3)、シリカ(SiO2)及び水(H2O)の配合比)で混合(典型的には攪拌混合)し、上記原料溶液を調製すればよい。ここに開示される製造方法では、当該原料溶液としてY型ゼオライト用に配合調製されたものを好ましく用いることができる。なお、必要に応じて上記原料溶液に結晶化促進剤(例えばテトラプロピルアンモニウムブロマイド等)を添加してもよい。
なお、上記多孔質支持体の作製は、上記ステップS10の水熱合成用原料溶液を用意(調製)する前に実施しておいてもよい。
ここに開示される製造方法では、水熱合成(成膜)条件として、合成温度(加熱温度)、合成時間(加熱時間)、及び多孔質支持体を浸漬させている原料溶液の攪拌速度(以下、単に「攪拌速度」ということもある。)の3条件に主に注目し、この成膜条件を適宜変更することで好適な膜エレメントを作製することとする。
上記成膜条件の一つである合成温度については、70℃〜200℃程度が好ましく、より好ましくは70℃〜90℃である。後述するように合成温度条件を変更(調整)する際は、例えば70℃〜80℃の範囲内で行うことが好ましい。また、上記成膜条件のうちの合成時間については、3時間〜100時間程度が好ましい。より好ましくは3時間〜48時間であり、当該範囲内で合成時間条件を調整することが好ましい。
上記成膜条件のうちの攪拌速度については、200回転/min(rpm)〜600回転/min(rpm)が好ましく、より好ましくは350回転/min(rpm)〜500回転/min(rpm)である。原料溶液を攪拌する攪拌装置において、攪拌様式としては内部攪拌式、振とう式、回転式等が挙げられるが、本発明に係る製造方法では内部攪拌式を好ましく採用することができる。例えば、先端に攪拌翼(羽根)を設けた攪拌棒を上記オートクレーブ内に収容し、該攪拌翼を底部付近において上記攪拌(回転)速度で回転することにより上記原料溶液を攪拌すればよい。
また、上記多孔質支持体にゼオライト膜及び内部結晶層を形成する(成膜する)にあたり、成膜促進のために予め該多孔質支持体表面(外面及びその周辺における細孔内壁面)にゼオライト粉末(例えばNa−X型のゼオライト粉末)を擦り付けておいてもよい。
このようにして、第1のゼオライト膜エレメント(本発明の一実施形態に係るY型ゼオライト膜エレメント)を作製することができる。
また、上記合成温度が上記範囲内で高く、上記合成時間が上記範囲内で短い条件下では、ゼオライト膜の膜結晶層もゼオライト内部結晶層も結晶成長が適度に進行し得るため、「良品」と判定し得るような好ましいガス分離性能(典型的には二酸化炭素分離性能)が実現される傾向がある。
一方、攪拌速度が上記範囲内で小さいと、原料溶液中に生じたゼオライト結晶が上記膜結晶層の上に堆積し易くなり、堆積層が厚くなると考えられる。この結果、全体として上記ゼオライト膜の厚さ(A)が大きくなり易い傾向が認められる。このため、例えば上記合成温度が高く、上記合成時間が短い条件下でも、攪拌速度が小さい場合には上記Aが判定条件(1)の上限を上回り易い。
まず、ゼオライト膜の厚さ(A)の測定値が判定条件(1)の上限(即ち5.0μm)を上回ったとき、及び/又はゼオライト内部結晶層(B)の測定値が判定条件(2)の下限(即ち3.0μm)を下回ったときには、第1の膜エレメントでの成膜条件よりも、(i)合成温度を下げる、(ii)合成時間を縮める、(iii)攪拌速度を下げる、の各条件(i)〜(iii)の少なくとも一つを採用して変更し、この変更後の成膜条件下で第2の膜エレメントを好ましく作製する(ステップS70)。
また、上記Aの測定値が上記条件(1)の下限(即ち1.5μm)を下回ったとき、及び/又は上記Bの測定値が上記条件(2)の上限(即ち8.0μm)を上回ったときには、第1の膜エレメントでの成膜条件よりも、(iv)合成温度を上げる、(v)合成時間を延ばす、(vi)攪拌速度を上げる、の各条件(iv)〜(vi)の少なくとも一つを採用して変更し、この変更後の成膜条件下で第2の膜エレメントを作製することが好ましい。
更に、上記A及びBの測定値がいずれも上記判定条件(1)及び判定条件(2)の上限を上回る場合には、全体的にゼオライトの結晶成長を抑制するために、上記合成時間を縮める条件に変更するとよい。また、このときの攪拌速度はやや大きめに設定(変更)して上記堆積層に起因する上記Aの増加を適度に抑制してもよい。
一方、上記A及びBがいずれも上記条件(1)及び条件(2)の下限を下回る場合には、全体的にゼオライトの結晶成長が進行していないと判断し、上記合成時間を延ばす条件に変更するとよい。なお、上記成膜条件を変更する際に、その変更する度合いは上記A及び/又はBの測定値が上記判定条件(1)及び/又は(2)を逸脱する大きさに応じて適宜調整すれば良い。
上記判定条件(3)との比較により、上記B/Aの値が判定条件(3)の上限(即ち4)を上回った場合には、上記Aに対してBが大き過ぎるか、或いは上記Bに対してAが小さ過ぎるかのどちらかであるので、上記条件(iv)〜(vi)の少なくとも一つを採用して変更することができる。
また、上記B/Aの値が上記判定条件(3)の下限(即ち1)を下回った場合には、上記Aに対してBが小さ過ぎるか、或いは上記Bに対してAが大き過ぎるかのどちらかであるので、上記条件(i)〜(iii)の少なくとも一つを採用して変更することができる。
<例1;多孔質支持体の作製>
まず、多孔質支持体1を作製した。即ち、平均粒径約1μmのα−アルミナ粉末を有機バインダ(メチルセルロース)、ワックス及び水と共に混練して押出成形用の坏土を調製した。この坏土を市販の押出成形機により押出成形して乾燥させた後、大気雰囲気中で1400℃〜1500℃で2時間焼成することにより、管状(外径5mm〜10mm、内径6mm、長さ300mm〜500mm)の多孔質支持体(α−アルミナ支持体)1を11本作製した。一般的な水銀圧入法により測定した該支持体1の平均細孔径は約150nm、気孔率は35%であった。
<例2;水熱合成用原料溶液の用意>
次に、水熱合成用原料溶液を用意(調製)した。即ち、アルカリ源として水酸化ナトリウム、アルミナ源としてアルミン酸ナトリウム、シリカ源として水ガラス(Na2Oをそれぞれ脱イオン水に溶解させ、これを室温で20時間程度攪拌して熟成した。熟成後に得られた溶液の調製時の組成はモル比でAl2O3:SiO2:Na2O:H2O=1:10:14:798であった。
次に、多孔質支持体1を水熱処理して第1の膜エレメントを作製した。即ち、上記多孔質支持体1の外壁面(外周面)に対して市販のNa−X型ゼオライト粒子(粒径約2μm、Si/Al比1.25)を擦り込み、上記原料溶液を充填したオートクレーブ(容量約500mL)に該多孔質支持体1を入れて浸漬させた。70℃〜80℃の温度条件下で、350rpm〜500rpmの攪拌速度で上記オートクレーブ内の原料溶液を攪拌しながら、水熱反応を3時間〜48時間行った。これにより、管状の多孔質支持体1の外周面にY型ゼオライト膜4(及び、多孔質支持体1の表面1a下の内部結晶層3)を形成した。その後、Y型ゼオライト膜4が形成された多孔質支持体1を上記オートクレーブから取り出して、脱イオン水で洗浄して常温で24時間乾燥させた。このようにして、Y型ゼオライト膜4が形成されたY型ゼオライト膜エレメント10を作製した。ここで、上記合成温度条件、合成時間条件、及び攪拌速度条件(即ち、成膜条件)を変えて、3通りの成膜条件1〜3の下で合計11本のY型ゼオライト膜エレメント10を作製し、得られた該エレメントを試料1〜11とした。表1に上記成膜条件1〜3の条件内容を示すと共に、表2に各試料1〜11と成膜条件1〜3との対応を示す。
次に、得られた合計11種類の試料1〜11(即ち、上記Y型ゼオライト膜エレメント10)のそれぞれに形成されたゼオライト膜4の厚さと内部結晶層3の厚さを測定した。
まず、上記膜エレメント10の端部を100mm〜200mm程度切断し、切り落とされた端部の上記切断面を走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察すると共に、上記ゼオライト膜4の厚さ(A)と内部結晶層3の厚さ(B)を測定した。また、該Bの測定値のAの測定値に対する比(B/A)を求めた。試料1〜11における測定結果を表2に示すと共に、上記試料6の切断面を図3に示す。
次に、図4に示されるような主要構成部を含む分離試験装置20を用いて、試料1〜11の二酸化炭素(CO2)の分離性能を評価した。
上記分離試験装置20は、上記作製された試料1〜11(即ち、管状のY型ゼオライト膜エレメント10)を組み込んで構築されたものである。当該装置20は、例えば温度制御可能な恒温槽(図示せず)内に配置された容器22と、該容器22内に配置された上記膜エレメント10とをCO2分離に係る主要構成部とする装置である。図3に示されるように、上記容器22は、その内部に配置された管状の膜エレメント10の外周壁面の外側を取り囲む空間(外部ガス通路)22aと、上記膜エレメント10における多孔質支持体1の内周壁面で構成される空間(内部ガス通路)22bとの二重管構造となっている。また、上記外部ガス通路22aには外部ガス供給口24と外部ガス排出口25が設けられていると共に、上記内部ガス通路22bの両端には内部ガス供給口26と内部ガス排出口27とが設けられている。これにより、上記分離試験装置20では、外部のガス供給源から外部ガス通路22aと内部ガス通路22bのそれぞれに別個独立してガスを供給することができる。また、外部ガス通路22aから排出されるガスと内部ガス通路22bから排出されるガスとを別々に回収することができる。内部ガス通路22bの排出側流路には、図示しないTCD検出器を備えたガスクロマトグラフが装備されており、そこを流れるガス濃度(組成)を測定することができる。
本実施例では、CO2を含む混合ガスを外部ガス供給口24から供給し、外部ガス通路22aを流通させることにより、その過程で上記ガスを膜エレメント10の外周壁面(即ちゼオライト膜4)に接触させ、更に外部ガス排出口25から排出させる。また、スウィープガスとして例えばヘリウム(He)等の不活性ガスを内部ガス供給口26から供給し、内部ガス通路22bを流通させて内部ガス排出口27から排出させる。ここで、上記混合ガスのうち上記膜エレメント10(におけるゼオライト膜4及び多孔質支持体1)を透過して外部ガス通路22aから内部ガス通路22bへ流入してきたガス成分は、上記スウィープガスと共に内部ガス排出口27から排出されて、上記ガスクロマトグラフへと流れる。
上記CO2とN2の混合ガスを用いたCO2分離性能評価試験は以下の通りで行った。即ち、まず、試料1(膜エレメント10)を上記分離試験装置20の容器22内にセットした。上記混合ガスを外部ガス供給口24から外部ガス通路22a内に所定の流速で供給した。スウィープガスとしてHeを内部ガス供給口26から内部ガス通路22b内に所定の流速で供給した。上記膜エレメント10を透過して外部ガス通路22aから内部ガス通路22bに流入した上記ガス成分と上記スウィープガスを内部ガス排出口27から排出させ、この対象ガスの組成を上記ガスクロマトグラフで分析した。なお、該内部ガス通路22bのガス流速はセッケン膜流量計(図示せず)により測定した。
CO2及びN2のそれぞれのガス透過率は次式:Q=A/{(Pr−Pp)・S・t};から算出した。ここで、Qはガス透過率[mol/m2・s・Pa]を、Aは透過量(mol)を、Prは供給側即ち外部ガス通路22a側の圧力[Pa]を、Ppは内部ガス通路22b側の圧力[Pa]を、Sは断面積[m2]を、tは時間[秒:s]を、それぞれ表す。また、分離係数(透過係数)(CO2/N2)は、CO2透過率とN2透過率との比率即ち次式:α=QCO2/QN2;から算出した。ここで、αはCO2分離係数(透過係数)を、QCO2はCO2透過率を、QN2はN2透過率を、それぞれ表す。
試料2〜11についても、上記と同様にしてCO2分離性能(CO2分離係数;CO2/N2)を評価した。これらの評価結果を表3に示す。
次に、CO2を含む混合ガスとして、CO250mol%、H250mol%の混合ガスを用いた。そして、試料1〜11の全てについて上記例5と同様の評価試験を行い、CO2分離性能(CO2分離係数;CO2/H2)を評価した。その評価結果を表3に示す。
また、表1及び表2に示されるように、合成温度、合成時間、攪拌速度という3つの成膜条件により、多孔質支持体に形成されるゼオライト膜と内部結晶層の厚さが変わることが分かった。また、この厚さと上記成膜条件との相関性として、以下のような傾向があった。即ち、該成膜条件の範囲においては、合成温度が高く合成時間が短いと、ゼオライト膜の厚さ(A)を1.5μm〜3μmで、且つ内部結晶層の厚さ(B)を3μm〜8μmに調整し得ると共に、B/A比を1〜4(特に好ましくは1.7〜3.5)に調整し得る。また、合成温度が低く合成時間が長いと、多孔質支持体の表面下での結晶成長が進み、上記Aに比べてBが大きくなる。一方、合成温度が高く合成時間が短くても、原料溶液の攪拌速度が小さいと、ゼオライト膜のうちの堆積層の厚さが増加し得るため、上記Aが上昇する。
以上より、合成温度、合成時間、攪拌速度という3つの成膜条件により、CO2の分離性能を左右し得るゼオライト膜及び内部結晶層の厚さを調整できることがわかった。また、上記成膜条件と上記厚さには相関性が認められるため、該成膜条件を調整することにより、優れたガス分離(特にCO2分離)性能を発揮し得る厚さで多孔質支持体にゼオライト膜及び内部結晶層を形成し、好ましいガス(特にCO2)分離膜エレメントを製造することができる。
2 細孔
3 内部結晶層
4 ゼオライト膜
4a 膜結晶層
4b 堆積層
10 ゼオライト膜エレメント
20 二酸化炭素分離試験装置
22 容器
22a 外部ガス通路
22b 内部ガス通路
Claims (6)
- 水熱合成によって、多孔質支持体の表面上に所定厚さのY型ゼオライト膜と、該支持体の表面下に所定厚さのY型ゼオライト内部結晶層とを形成してなる二酸化炭素ガス分離膜エレメントであって、
前記ゼオライト膜の厚さAが、1.5μm≦A≦5.0μm、及び前記ゼオライト内部結晶層の厚さBが、3.0μm≦B≦8.0μmであり、且つ前記ゼオライト内部結晶層の厚さBの前記ゼオライト膜の厚さAに対する比が、1≦B/A≦4である、二酸化炭素ガス分離膜エレメント。 - 二酸化炭素ガスと窒素ガスとを含む混合ガスを接触させた際に、該ガス中の二酸化炭素の窒素に対する分離係数が20以上となる分離性能で二酸化炭素を分離する、請求項1に記載のガス分離膜エレメント。
- 前記ゼオライト内部結晶層の厚さBの前記ゼオライト膜の厚さAに対する比が、1.7≦B/A≦3.5である、請求項1又は2に記載のガス分離膜エレメント。
- 水熱合成によって、多孔質支持体の表面上に所定厚さのY型ゼオライト膜と、該支持体の表面下に所定厚さのY型ゼオライト内部結晶層とを形成してなる所望のガス分離性能を発揮し得る二酸化炭素ガス分離膜エレメントを複数製造する方法であって、
前記水熱合成用原料溶液を用意すること、
該溶液を前記多孔質支持体に付与し、所定条件の合成温度、合成時間、及び攪拌速度の下で前記ゼオライト膜と前記ゼオライト内部結晶層とを形成し、第1のガス分離膜エレメントを作製すること、
該第1の膜エレメントにおける前記ゼオライト膜の厚さと、前記ゼオライト内部結晶層の厚さを測定すること、
前記測定したゼオライト膜の厚さとゼオライト内部結晶層の厚さを、以下の条件:
(1)1.5μm≦A≦5.0μm
(2)3.0μm≦B≦8.0μm
(3)1≦B/A≦4
ここで、Aは前記ゼオライト膜の厚さであり、Bは前記ゼオライト内部結晶層の厚さである;
と比較すること、及び、
前記比較により、前記(1)〜(3)をいずれも満たすと判定された場合には、
前記第1の膜エレメントを良品として選択すると共に、前記合成温度、合成時間、及び攪拌速度をいずれも同じ条件のままにして、第2のガス分離膜エレメントを作製すること、或いは、
前記比較により、前記(1)及び(2)のうち少なくともどちらか一方を満たしていないと判定された場合において、
前記Aが前記条件(1)の上限を上回る、及び/又は前記Bが前記条件(2)の下限を下回る場合には、前記合成温度を下げる、及び/又は前記合成時間を縮める、及び/又は前記攪拌速度を上げる、の各条件に変更して、第2のガス分離膜エレメントを作製すること、
また、前記Aが前記条件(1)の下限を下回る、及び/又は前記Bが前記条件(2)の上限を上回る場合には、前記合成温度を上げる、及び/又は前記合成時間を延ばす、及び/又は前記攪拌速度を下げる、の各条件に変更して、第2のガス分離膜エレメントを作製すること、
更に、前記A及びBがいずれも前記条件(1)及び条件(2)の上限を上回る場合には、前記合成時間を縮める条件に変更して、第2のガス分離膜エレメントを作製すること、
前記A及びBがいずれも前記条件(1)及び条件(2)の下限を下回る場合には、前記合成時間を延ばす条件に変更して、第2のガス分離膜エレメントを作製すること、
更に、前記B/Aの値が前記条件(3)の上限を上回る場合には、前記合成温度を上げる、前記合成時間を延ばす、前記攪拌速度を下げる、の各条件の少なくとも一つを採用して変更した成膜条件下で第2のガス分離膜エレメントを作製すること、
また、前記B/Aの値が前記条件(3)の下限を下回る場合には、前記合成温度を下げる、前記合成時間を縮める、前記攪拌速度を上げる、の各条件の少なくとも一つを採用して変更した成膜条件下で第2のガス分離膜エレメントを作製すること、
を包含する、所望のガス分離性能を発揮し得る二酸化炭素ガス分離膜エレメントを複数製造する方法。 - 前記膜エレメントは、二酸化炭素ガスと窒素ガスとを含む混合ガスを接触させた際に、該ガス中の二酸化炭素の窒素に対する分離係数が20以上となる分離性能で前記二酸化炭素を分離する、請求項4に記載の製造方法。
- 前記条件(3)が1.7≦B/A≦3.5である、請求項4又は5に記載の製造方法。
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