JP6392412B2 - Acid gas separation composite membrane manufacturing method and acid gas separation module - Google Patents

Acid gas separation composite membrane manufacturing method and acid gas separation module Download PDF

Info

Publication number
JP6392412B2
JP6392412B2 JP2017113527A JP2017113527A JP6392412B2 JP 6392412 B2 JP6392412 B2 JP 6392412B2 JP 2017113527 A JP2017113527 A JP 2017113527A JP 2017113527 A JP2017113527 A JP 2017113527A JP 6392412 B2 JP6392412 B2 JP 6392412B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
porous body
support
less
gas separation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2017113527A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017148812A (en
Inventor
吉宏 油屋
吉宏 油屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of JP2017148812A publication Critical patent/JP2017148812A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6392412B2 publication Critical patent/JP6392412B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、被分離ガス中の酸性ガスを、促進輸送膜を用いて選択的に分離する酸性ガス分離複合膜の製造方法及び酸性ガス分離用モジュールに関する。   The present invention relates to a method for producing an acidic gas separation composite membrane for selectively separating acidic gas in a gas to be separated using a facilitated transport membrane and an acidic gas separation module.

近年、被分離ガス中のCO2等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、CO2ガスを選択的に透過するCO2ガス分離膜によって、被分離ガスからCO2ガスを分離するガス分離用モジュールが開発されている。
In recent years, development of technology for selectively separating an acidic gas such as CO 2 in a gas to be separated has been advanced.
For example, the CO 2 gas separation membrane which selectively permeates CO 2 gas, a gas separation module for separating CO 2 gas from the separation gas have been developed.

ガス分離膜は促進輸送膜と溶解拡散膜に大別される。促進輸送膜は、被分離ガス中の1つあるいは複数の特定成分と選択的に、かつ、可逆的に反応して輸送する物質(キャリア)を膜中に含有し、このキャリアを利用して特定成分を膜の反対側に輸送分離するものであり、また、溶解拡散膜は、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ものである。   Gas separation membranes are roughly classified into facilitated transport membranes and dissolved diffusion membranes. The facilitated transport membrane contains a substance (carrier) that selectively and reversibly reacts with one or more specific components in the gas to be separated in the membrane, and is specified using this carrier. The components are transported and separated to the opposite side of the membrane, and the dissolution diffusion membrane uses the difference in solubility between the acidic gas and the substance to be separated in the membrane and the diffusivity in the membrane to separate the components. is there.

促進輸送膜は、特定成分とキャリアとの選択的な反応に基づく輸送を利用することから、高い選択率での分離が可能であり、膜中の分離ガスの透過速度も速い。従って、促進輸送膜を用いたガス分離用モジュール(促進輸送型ガス分離用モジュール)は、優れた分離特性を有することで注目されている。   Since the facilitated transport membrane uses transport based on a selective reaction between a specific component and a carrier, separation with high selectivity is possible, and the permeation rate of the separation gas in the membrane is also fast. Therefore, a gas separation module (facilitated transport type gas separation module) using a facilitated transport membrane has attracted attention because of its excellent separation characteristics.

促進輸送型ガス分離用モジュールでは、一般に、供給される被分離ガスの流路となる供給ガス流路部材と、促進輸送膜が多孔質体上に保持されてなるガス分離部材(ガス分離複合膜)と、促進輸送膜を透過して分離された透過ガスの流路となる透過ガス流路部材とを備えている。   In the facilitated transport type gas separation module, in general, a supply gas flow path member that is a flow path of a gas to be separated to be supplied, and a gas separation member (gas separation composite membrane) in which a facilitated transport film is held on a porous body ) And a permeate gas channel member serving as a permeate gas channel that permeates through the facilitated transport membrane.

ガス分離用モジュールの分離性能を担うガス分離複合膜は、高い分離性能や耐久性に加え、その製造適正が要求されている。高いキャリア保持性を有する促進輸送膜やその製造法として、多孔質高分子膜やヒドロゲル膜にキャリアを含浸させてなる促進輸送膜が開示されている(特許文献1〜3)。   Gas separation composite membranes responsible for the separation performance of the gas separation module are required to be suitable for manufacturing in addition to high separation performance and durability. As a facilitated transport film having high carrier retention and a production method thereof, a facilitated transport film obtained by impregnating a porous polymer film or a hydrogel film with a carrier is disclosed (Patent Documents 1 to 3).

特許文献1には、二酸化炭素分離性能に優れるとともに、二酸化炭素キャリア液の保持性に優れ、水と接触しても膜性能が容易に低下しない促進輸送膜の製造方法として、多孔質高分子膜をプラズマ処理した支持体上に、親水性ビニルモノマー蒸気を接触させて親水性高分子膜を形成した後に、親水性高分子膜を介して二酸化炭素キャリア液を含浸保持させる方法が開示されている。   Patent Document 1 discloses a porous polymer membrane as a method for producing an facilitated transport membrane that is excellent in carbon dioxide separation performance, excellent in carbon dioxide carrier liquid retention, and does not easily deteriorate in membrane performance when contacted with water. Discloses a method of impregnating and holding a carbon dioxide carrier liquid through a hydrophilic polymer film after forming a hydrophilic polymer film by contacting a hydrophilic vinyl monomer vapor on a plasma-treated support. .

特許文献2には、親水性の多孔質膜を支持体として用い、その上に二酸化炭素キャリアを含む共重合体ゲルをキャストして成膜された促進輸送膜を備えた二酸化炭素分離装置が開示されている。支持体として親水性の多孔質膜を用いることにより、成膜が容易になり、且つ、多孔質膜の孔も共重合体ゲルにより満たされるため、欠陥の少ない二酸化炭素分離膜が得られることが記載されている。   Patent Document 2 discloses a carbon dioxide separator equipped with a facilitated transport membrane formed by casting a copolymer gel containing a carbon dioxide carrier on a hydrophilic porous membrane as a support. Has been. By using a hydrophilic porous membrane as a support, film formation is facilitated, and the pores of the porous membrane are filled with the copolymer gel, so that a carbon dioxide separation membrane with few defects can be obtained. Have been described.

特許文献3には、未架橋の共重合体液を支持体上に塗布した後に架橋させて水不溶化した後に、二酸化炭素キャリア水溶液を吸収させることにより、長期安定性に優れ、形状保持性の高い二酸化炭素分離膜を製造できることが記載されている。   In Patent Document 3, a non-crosslinked copolymer liquid is coated on a support, cross-linked and insolubilized in water, and then absorbed with a carbon dioxide carrier aqueous solution, whereby long-term stability and high shape-retaining properties are obtained. It describes that a carbon separation membrane can be manufactured.

特開平7−60078号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-60078 特公平7−102310号公報Japanese Patent Publication No. 7-102310 特開2009−195900号公報JP 2009-195900 A

支持体として多孔質膜を用いてその上に液状あるいはゲル状の促進輸送膜の塗布液を塗工する場合、毛細管力により塗布液が支持体中に浸透したり、浸透までもしなくても膜面が不均一となりやすい。高圧高温高湿の環境下における使用において、耐久性の良いガス分離を可能にするためには、促進輸送膜は、多孔質体の細孔へ浸透やその表面の不均一化はできるだけ抑制されることが好ましい。高圧高温高湿の環境下では、高流量の水蒸気によるゲル膜の粘性項の経時的な低下やそれに伴うガス分離膜の多孔質体への浸透が生じやすい。   When applying a liquid or gel-like facilitated transport film coating solution onto a porous membrane as a support, the coating solution penetrates into the support by capillary force or does not penetrate to the support. The surface tends to be uneven. In order to enable durable gas separation when used in a high-pressure, high-temperature, high-humidity environment, the facilitated transport membrane suppresses penetration into the pores of the porous body and unevenness of the surface as much as possible. It is preferable. Under a high pressure, high temperature and high humidity environment, the viscosity term of the gel membrane is lowered with time due to a high flow rate of water vapor, and permeation of the gas separation membrane into the porous body is likely to occur.

上記特許文献1及び3の製造方法では、このような毛細管力による支持体への塗布液の浸透についてなんら対策を行っていない。また、特許文献2の方法では、積極的に支持体の細孔を促進輸送膜のゲルで満たしている。   In the manufacturing methods of Patent Documents 1 and 3, no countermeasure is taken against such penetration of the coating liquid into the support by capillary force. In the method of Patent Document 2, the pores of the support are positively filled with the gel of the facilitated transport film.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、多孔質体上に、促進輸送膜の原料を含む塗布液を塗布成膜して酸性ガス分離複合膜を製造する方法において、成膜時の塗布液の多孔質体への浸透、及び、促進輸送膜表面の不均一化を抑制し、高温高湿高圧環境下において耐久性の良い酸性ガス分離複合膜の製造することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a method for producing an acidic gas separation composite membrane by applying a coating liquid containing a raw material for a facilitated transport membrane on a porous body, An object of the present invention is to produce an acidic gas separation composite membrane having good durability in a high temperature, high humidity and high pressure environment by suppressing the permeation of the coating liquid into the porous body and the uneven surface of the facilitated transport membrane.

本発明の酸性ガス分離複合膜の製造方法は、少なくとも一表面に疎水性多孔質体を備えた多孔質体のその表面に、少なくとも親水性化合物および被分離ガス中の酸性ガスと反応する酸性ガスキャリアを含む促進輸送膜を備えてなる酸性ガス分離複合膜の製造方法であって、
複数のフィブリルが交差、連結、又は枝分かれして形成された三次元網目構造と、前記複数のフィブリルによって区分された微細な間隙からなる多数の空孔とを備えてなり、
前記三次元網目構造が、前記支持体の前記促進輸送膜を備える表面と平行な面内における平均フィブリル間距離が0.001μm以上2μm以下、且つ、前記面内における平均フィブリル長が0.01μm以上2μm以下であり、前記表面と垂直方向の平均フィブリル間距離が0.001μm以上2μm以下である前記疎水性多孔質体を用意し、
少なくとも前記親水性化合物と前記酸性ガスキャリア又は前記促進剤を含むヒドロゲル状の塗布液を調製し、
前記疎水性多孔質体の前記表面に前記塗布液を塗工するものである。
The method for producing an acidic gas separation composite membrane of the present invention comprises an acidic gas that reacts with at least a hydrophilic compound and an acidic gas in a gas to be separated on the surface of a porous body having a hydrophobic porous body on at least one surface. A method for producing an acidic gas separation composite membrane comprising a facilitated transport membrane containing a carrier,
A three-dimensional network structure formed by intersecting, connecting, or branching a plurality of fibrils, and a plurality of pores composed of fine gaps divided by the plurality of fibrils,
The three-dimensional network structure has an average interfibril distance of 0.001 μm to 2 μm in a plane parallel to the surface of the support including the facilitated transport film, and an average fibril length in the plane of 0.01 μm or more. The hydrophobic porous body is 2 μm or less, and the average fibril distance in the direction perpendicular to the surface is 0.001 μm or more and 2 μm or less,
Preparing a hydrogel coating solution containing at least the hydrophilic compound and the acidic gas carrier or the accelerator;
The coating liquid is applied to the surface of the hydrophobic porous body.

本発明の酸性ガス分離複合膜の製造方法において、多孔質体の複数のフィブリルの平均フィブリル径は0.01μm以上5μm以下であることが好ましい。   In the method for producing an acidic gas separation composite membrane of the present invention, the average fibril diameter of the plurality of fibrils in the porous body is preferably 0.01 μm or more and 5 μm or less.

本明細書において、平均フィブリル間距離とは、x-y平面に存在するフィブリル間の距
離の平均値を意味し、平均フィブリル長とは、同じくx-y平面に存在するフィルリルの長
さの平均値を意味し、垂直方向の平均フィブリル間距離とはz方向のフィブリル間の平均
距離を意味し、平均フィブリル径とは、フィブリル一本あたりの径の平均値を意味する。平均フィブリル間距離、平均フィブリル長、及び平均フィブリル径の測定は、走査型電子顕微鏡(SEM)の画像(表面SEM画像)より判断する。垂直方向の平均フィブリル間距離は、断面SEM画像により判断するか、若しくは、表面SEM画像取得し、最表面に存在するフィブリルと下層に存在するフィブリルのコントラストの比により決定するものとする。
また、本明細書において、疎水性とは、室温(25℃)において水との接触角が80度以上であることとする
In this specification, the average distance between fibrils means the average value of the distance between fibrils existing in the xy plane, and the average fibril length means the average value of the length of filrill also existing in the xy plane. The average distance between fibrils in the vertical direction means the average distance between fibrils in the z direction, and the average fibril diameter means the average value of the diameters per fibril. The measurement of the average interfibril distance, the average fibril length, and the average fibril diameter is judged from an image (surface SEM image) of a scanning electron microscope (SEM). The average inter-fibril distance in the vertical direction is determined from a cross-sectional SEM image, or a surface SEM image is acquired, and is determined by the ratio of the contrast between the fibrils existing on the outermost surface and the fibrils existing on the lower layer.
In the present specification, the term “hydrophobic” means that the contact angle with water at room temperature (25 ° C.) is 80 degrees or more.

多孔質体は、酸性ガス分離促進輸送膜が配される面が、室温(25℃)において水との接触角は100度以上であることが好ましい。また、疎水性多孔質体は、フッ素系樹脂からなることが好ましく、ポリテトラフルオロエチレンからなることがより好ましい。   The porous body preferably has a contact angle with water of 100 ° or more at room temperature (25 ° C.) on the surface on which the acidic gas separation promoting transport membrane is arranged. Further, the hydrophobic porous body is preferably made of a fluorine-based resin, and more preferably made of polytetrafluoroethylene.

また、本発明の酸性ガス分離複合膜の製造方法は、多孔質体の裏面に樹脂繊維の不織布を積層する工程を有することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the manufacturing method of the acidic gas separation composite membrane of this invention has the process of laminating | stacking the nonwoven fabric of a resin fiber on the back surface of a porous body.

本発明の酸性ガス分離複合膜の製造方法において、疎水性多孔質体の一表面に、ガス透過性を有する疎水性の中間層を介して塗布液を塗工することが好ましい。かかる中間層としては、シリコーン樹脂層が好ましい。   In the method for producing an acidic gas separation composite membrane of the present invention, it is preferable to apply a coating solution to one surface of a hydrophobic porous body through a hydrophobic intermediate layer having gas permeability. As such an intermediate layer, a silicone resin layer is preferable.

本発明の酸性ガス分離用モジュールは、供給された被分離ガスを、酸性ガスと該酸性ガス以外の残余ガスとに分離して排出する促進輸送型の酸性ガス分離用モジュールであって、被分離ガス及び残余ガスが透過する供給ガス流路部材と、上記本発明の酸性ガス分離複合膜の製造方法により製造された酸性ガス分離複合膜と、酸性ガスキャリアと反応して酸性ガス分離複合膜を透過した酸性ガスが流れる透過ガス流路部材とを備えている。   The acidic gas separation module according to the present invention is a facilitated transport type acidic gas separation module that separates a supplied gas to be separated into an acidic gas and a residual gas other than the acidic gas, and discharges the separated gas. A supply gas passage member through which gas and residual gas permeate, an acidic gas separation composite membrane produced by the method for producing an acidic gas separation composite membrane of the present invention, and an acidic gas separation composite membrane by reacting with an acidic gas carrier And a permeate gas channel member through which the permeated acid gas flows.

本発明では、フィブリルによって形成された三次元網目構造が、促進輸送膜形成面と平行な面内における平均フィブリル間距離が0.001μm以上2μm以下、且つ、平均フィブリル長が0.01μm以上2μm以下であり、その面と垂直方向の平均フィブリル間距離が0.001μm以上2μm以下である疎水性多孔質体を少なくとも一表面に備えた多孔質体の表面に、促進輸送膜の塗布液を塗工して酸性ガス分離複合膜を製造する。かかる構成の疎水性多孔質体を用いれば、毛細管力によりヒドロゲル状の塗布液が支持体中に浸透すること、及び、塗布膜表面の不均一化を抑制して、表面均一性の高い促進輸送膜を成膜することができる。従って、本発明によれば、高温高湿高圧環境下において耐久性の良い酸性ガス分離複合膜の製造することができる。   In the present invention, the three-dimensional network structure formed by the fibrils has an average interfibril distance of 0.001 μm to 2 μm and an average fibril length of 0.01 μm to 2 μm in a plane parallel to the facilitated transport film forming surface. The coating liquid for the facilitated transport film is applied to the surface of the porous body having at least one hydrophobic porous body having an average distance between fibrils in the direction perpendicular to the surface of 0.001 μm to 2 μm. Thus, an acid gas separation composite membrane is manufactured. By using the hydrophobic porous body having such a configuration, the hydrogel-like coating liquid penetrates into the support by capillary force, and the surface of the coating film is prevented from becoming nonuniform, and facilitated transport with high surface uniformity. A film can be formed. Therefore, according to the present invention, it is possible to produce an acidic gas separation composite membrane having good durability under a high temperature, high humidity and high pressure environment.

本発明にかかる一実施形態のガス分離複合膜の製造方法を示す模式図。The schematic diagram which shows the manufacturing method of the gas separation composite membrane of one Embodiment concerning this invention. 図1Aに続くガス分離複合膜の製造方法を示す模式図。The schematic diagram which shows the manufacturing method of the gas separation composite membrane following FIG. 1A. 図1Bのガス分離複合膜において封止部を示した図。The figure which showed the sealing part in the gas separation composite film of FIG. 1B. 本発明にかかる一実施形態の多孔質体の構成を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the structure of the porous body of one Embodiment concerning this invention. 本発明の酸性ガス分離用モジュールの一実施の形態を示す一部切り欠き概略構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partially cutaway schematic configuration diagram showing an embodiment of an acid gas separation module of the present invention. 透過ガス集合管に積層体が巻回された円筒状巻回体の一部を示す断面図。Sectional drawing which shows a part of cylindrical winding body by which the laminated body was wound by the permeation | transmission gas collection pipe. 透過ガス集合管に積層体を巻き付ける前の状態を示す概略模式図Schematic schematic diagram showing the state before the laminate is wound around the permeate gas collecting pipe スパイラル型モジュール製造工程を示す図である。It is a figure which shows a spiral type module manufacturing process. 図6Aに続くスパイラル型モジュール製造工程を示す図である。It is a figure which shows the spiral type module manufacturing process following FIG. 6A. 図6Bに続くスパイラル型モジュール製造工程を示す図である。It is a figure which shows the spiral type module manufacturing process following FIG. 6B. スパイラル型モジュール製造工程を示す図である。It is a figure which shows a spiral type module manufacturing process. スパイラル型モジュール製造工程の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a spiral type module manufacturing process.

「酸性ガス分離複合膜の製造方法」
図面を参照して、本発明に係る一実施形態の酸性ガス分離複合膜の製造方法について説明する。図1A〜図1Bは、本発明の一実施の形態に係る酸性ガス分離複合膜の製造方法を工程別に示す概略断面図であり、図1Cは図1Bにおいて封止部を示した図である。
また、図2は、本実施形態の多孔質体の構成を示す概略斜視図である。本明細書の図面において、各部の縮尺は視認しやすくするために適宜変更して示してある。
"Production method of acid gas separation composite membrane"
With reference to drawings, the manufacturing method of the acidic gas separation composite membrane of one Embodiment concerning this invention is demonstrated. 1A to 1B are schematic cross-sectional views showing a method for producing an acidic gas separation composite membrane according to an embodiment of the present invention by process, and FIG. 1C is a view showing a sealing portion in FIG. 1B.
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the configuration of the porous body of the present embodiment. In the drawings of this specification, the scale of each part is appropriately changed and shown for easy visual recognition.

図1Bに示されるように、酸性ガス分離複合膜1は、疎水性多孔質体2aの裏面に補助支持体2bを備えた多孔質支持体2の表面に、少なくとも親水性化合物(親水性ポリマー)および被分離ガス中の酸性ガスと反応する酸性ガスキャリアを含む促進輸送膜3を備えてなる。   As shown in FIG. 1B, the acidic gas separation composite membrane 1 has at least a hydrophilic compound (hydrophilic polymer) on the surface of the porous support 2 provided with the auxiliary support 2b on the back surface of the hydrophobic porous body 2a. And a facilitated transport film 3 containing an acidic gas carrier that reacts with the acidic gas in the gas to be separated.

酸性ガス分離複合膜1は、後記するスパイラルモジュール化する場合は、二つ折にして流路(流路材)を挟んで積層体とし、更にその積層体を別の流路を挟んで積層していく。流路と積層体、また、積層体と流路はいずれも接着材を用いた封止部によりエンベロープ状に封止される。図1Cは、モジュール化する際に封止が必要となる部分(封止部)を符号4として示したものであり、耐熱性・加水分解耐性に優れるエポキシ樹脂等の接着材が付与される。   When the acidic gas separation composite membrane 1 is to be formed into a spiral module, which will be described later, the acidic gas separation composite membrane 1 is folded into two layers with a flow path (flow path material) interposed therebetween, and the stacked body is further stacked with another flow path interposed therebetween. Go. The channel and the laminate, and the laminate and the channel are both sealed in an envelope shape by a sealing portion using an adhesive. FIG. 1C shows a portion (sealing portion) that needs to be sealed when modularized as a reference numeral 4 and is provided with an adhesive such as an epoxy resin having excellent heat resistance and hydrolysis resistance.

親水性化合物、酸性ガスキャリアを含有させた促進輸送膜3は、必要に応じて添加剤を加えることにより、酸性ガス分離用モジュールとしての運転中の環境下においても、弾性率が0.01MPa〜100Mpaの範囲のヒドロゲルとなる。かかる弾性率のヒドロゲルとは、通常の酸性ガス分離用モジュールの運転環境を考慮し、80℃、相対湿度60%環境下において10mm/minで引っ張り試験を行って、その傾きから算出された弾性率が上記範囲内のヒドロゲルを意味する。   The facilitated transport membrane 3 containing a hydrophilic compound and an acidic gas carrier has an elastic modulus of 0.01 MPa to even in an operating environment as an acidic gas separation module by adding an additive as necessary. It becomes a hydrogel in the range of 100 Mpa. The hydrogel having such an elastic modulus is an elastic modulus calculated from an inclination obtained by performing a tensile test at 10 mm / min in an environment of 80 ° C. and a relative humidity of 60% in consideration of an operating environment of a normal acid gas separation module. Means a hydrogel within the above range.

本発明者は、上記弾性率の範囲のヒドロゲルを、上記高圧環境且つ高流量の水蒸気を含む被分離ガスを分離する環境(以下、高圧高湿使用環境とする)においても、できるだけ内部に浸透させずに支持可能とする、すなわち、空孔の酸性ガス分離層材料による目詰まりや酸性ガス分離層材料の多孔質体への侵入により起こる分離層の欠陥を抑制して高いガス分離性能を維持可能な疎水性多孔質体2aの構造について検討を行った。高いガス分離性能を維持可能とは、高圧高湿使用環境状態で酸性ガスを分離する選択性及び分離した酸性ガスの流量が長期間に渡り一定値を示すことである。   The inventor permeates the hydrogel in the above elastic modulus range as much as possible in the high-pressure environment and the environment for separating the gas to be separated containing high-flow water vapor (hereinafter referred to as a high-pressure and high-humidity environment). In other words, it is possible to maintain high gas separation performance by suppressing clogging of pores by acidic gas separation layer material and separation layer defects caused by penetration of acidic gas separation layer material into the porous body. The structure of the hydrophobic porous body 2a was examined. The ability to maintain high gas separation performance means that the selectivity for separating acidic gas in a high-pressure and high-humidity environment and the flow rate of the separated acidic gas show a constant value over a long period of time.

本発明者の検討の結果、促進輸送膜3を担持する疎水性多孔質体2aとして、図2に示される、複数のフィブリル201が交差、連結、又は枝分かれして形成された三次元網目構造200と、複数のフィブリル201によって区分された微細な間隙203からなる多数の空孔203とを備えてなり、
三次元網目構造200が、支持体2aの促進輸送膜3を備える表面と平行な面内における平均フィブリル間距離xが0.001μm以上2μm以下、且つ、その面内における平均フィブリル長yが0.01μm以上2μm以下であり、その表面と垂直方向の平均フィブリル間距離zが0.001μm以上2μm以下である支持体を用い、
この疎水性多孔質体2aの表面に、少なくとも親水性化合物と酸性ガスキャリアを含むヒドロゲル状の塗布液3mを塗工することにより、毛細管力によりヒドロゲル状の塗布液が支持体中に浸透すること、及び、塗布膜表面の不均一化を抑制して、表面均一性の高い促進輸送膜3を成膜することができることを見出した(後記実施例を参照)。
本実施形態の製造方法によれば、高温高湿高圧環境下において耐久性の良い酸性ガス分離複合膜1を製造することができる。
以下に、本発明者らが見出した酸性ガス分離複合膜の製造方法について詳細を説明する。
As a result of the study by the present inventor, a three-dimensional network structure 200 formed by crossing, connecting, or branching a plurality of fibrils 201 shown in FIG. 2 as the hydrophobic porous body 2a carrying the facilitated transport film 3 is shown. And a large number of holes 203 composed of fine gaps 203 divided by a plurality of fibrils 201,
In the three-dimensional network structure 200, the average fibril distance x in the plane parallel to the surface of the support 2a having the facilitated transport film 3 is 0.001 μm or more and 2 μm or less, and the average fibril length y in the plane is 0.2. Using a support having an average fibril distance z in the direction perpendicular to the surface thereof of not less than 01 μm and not more than 2 μm is not less than 0.001 μm and not more than 2 μm,
By applying a hydrogel coating solution 3m containing at least a hydrophilic compound and an acidic gas carrier on the surface of the hydrophobic porous body 2a, the hydrogel coating solution penetrates into the support by capillary force. It was also found that the facilitated transport film 3 having high surface uniformity can be formed while suppressing the non-uniformity of the coating film surface (see Examples below).
According to the manufacturing method of the present embodiment, it is possible to manufacture the acidic gas separation composite membrane 1 having good durability under a high temperature, high humidity, and high pressure environment.
Below, the manufacturing method of the acidic gas separation composite membrane which the present inventors discovered is demonstrated in detail.

<多孔質体の作製>
まず、少なくとも一表面に疎水性多孔質体2aを備えた多孔質支持体2を用意する(図1A)。図1Aに示されるように、多孔質支持体2は、上記の疎水性多孔質体2aと、促進輸送膜3を備えていればよいが、多孔質支持体2は、高圧高湿環境下においてより強度が高い方が好ましい。従って、図1Aに示されるように、疎水性多孔質体2aの裏面に、補助支持体2bを備えてなる多孔質支持体2とすることが好ましい。
<Preparation of porous body>
First, a porous support 2 having a hydrophobic porous body 2a on at least one surface is prepared (FIG. 1A). As shown in FIG. 1A, the porous support 2 only needs to include the above-described hydrophobic porous body 2a and the facilitated transport film 3, but the porous support 2 can be used in a high-pressure and high-humidity environment. Higher strength is preferred. Therefore, as shown in FIG. 1A, it is preferable to use a porous support 2 comprising an auxiliary support 2b on the back surface of the hydrophobic porous body 2a.

疎水性多孔質体2aは、上記した構造を有していれば特に限定されないが、図1(A〜C)及び図2に示されるように、複数のフィブリルを有する3次元網目構造200は、複数のフィブリル201と結束部(ノード)202とにより構成されている態様が一般的である。   The hydrophobic porous body 2a is not particularly limited as long as it has the above-described structure, but as shown in FIGS. 1 (A to C) and FIG. 2, the three-dimensional network structure 200 having a plurality of fibrils is: A mode in which a plurality of fibrils 201 and bundling portions (nodes) 202 are configured is common.

上記したように、疎水性多孔質体2aは、複数のフィブリル201が交差、連結、又は枝分かれして形成された3次元網目構造200と、その複数のフィブリル201によって区分された微細な間隙203からなる多数の空孔とを備えてなり、酸性ガス分離層3が配された一表面と平行な面内における平均フィブリル間距離xが0.001μm以上2μm以下、且つ、その面内における平均フィブリル長yが0.01μm以上2μm以下であり、その表面と垂直方向の平均フィブリル間距離zが0.001μm以上2μm以下となっている。   As described above, the hydrophobic porous body 2a includes a three-dimensional network structure 200 formed by intersecting, connecting, or branching a plurality of fibrils 201, and a fine gap 203 partitioned by the plurality of fibrils 201. The average fibril distance x in the plane parallel to the one surface on which the acidic gas separation layer 3 is arranged is 0.001 μm to 2 μm, and the average fibril length in the plane y is 0.01 μm or more and 2 μm or less, and the average fibril distance z in the direction perpendicular to the surface is 0.001 μm or more and 2 μm or less.

少なくとも親水性化合物と酸性ガスキャリアを含むヒドロゲル状の塗布液3mが、毛細管力により疎水性多孔体2a中に浸透することを抑制する観点から、酸性ガス分離層3が配される面内の平均フィブリル間距離x及び、その面と垂直方向の平均フィブリル間距離zは、短い方が好ましい。平均フィブリル間距離x及びzが長すぎると塗布したゲル膜の表面状態が不均一になり、膜欠陥の増加やそれに伴う膜寿命の低下が生じやすく、また、高圧化でのゲルの支持体への浸透を抑制する効果が低くなる傾向がある。   From the viewpoint of suppressing the hydrogel-like coating liquid 3m containing at least a hydrophilic compound and an acidic gas carrier from penetrating into the hydrophobic porous body 2a by capillary force, the average in the plane on which the acidic gas separation layer 3 is disposed It is preferable that the interfibril distance x and the average interfibril distance z in the direction perpendicular to the surface are shorter. If the average interfibril distances x and z are too long, the surface state of the applied gel film becomes non-uniform, which tends to cause an increase in film defects and a decrease in the film life, and to a gel support at high pressure. There is a tendency that the effect of suppressing the penetration of is reduced.

従って、平均フィブリル間距離xは、好ましくは0.001〜2μmであり、より好ましくは0.005μ〜1.5μm、更に好ましくは0.01〜1μmである。また、z方向の平均フィブリル間距離zは、好ましくは0.001〜2μmであり、より好ましくは0.005μ〜1.5μm、更に好ましくは0.01〜1μmである。   Therefore, the average interfibril distance x is preferably 0.001 to 2 μm, more preferably 0.005 to 1.5 μm, and still more preferably 0.01 to 1 μm. The average fibril distance z in the z direction is preferably 0.001 to 2 μm, more preferably 0.005 to 1.5 μm, and still more preferably 0.01 to 1 μm.

また、酸性ガス分離層3が配される面内の平均フィブリル長yは、上記平均フィブリル間距離と同様の観点から、短い方がこのましい。従って、平均フィブリル間長yは、好ましくは0.01〜2μmであり、より好ましくは0.02μ〜2μm、更に好ましくは0.02〜2μmである。   The average fibril length y in the plane where the acid gas separation layer 3 is disposed is preferably shorter from the same viewpoint as the average interfibril distance. Therefore, the average interfibril length y is preferably 0.01 to 2 μm, more preferably 0.02 to 2 μm, and still more preferably 0.02 to 2 μm.

間隙203からなる空孔の形状は特に限定されず、その断面が円形、楕円形、多角形、不定形など色々な構造であってもよいが、その大きさは均一であるほど良好な透過性を有し、好ましい。   The shape of the hole formed by the gap 203 is not particularly limited, and the cross section may be various structures such as a circle, an ellipse, a polygon, and an indeterminate shape, but the more uniform the size, the better the permeability. It is preferable.

疎水性多孔質体2aにおいて、複数のフィブリル201の平均フィブリル径は0.01μm以上5μm以下であることが好ましい。また、フィブリル径は、フィブリル全体の80%以上が0.01μm以上、5μm以下であることが好ましい。
フィブリル径は、透過性を阻害しない範囲で太い方が、ヒドロゲルの支持性が高く好ましい。疎水性多孔質体2aの気孔率は、透過性と機械的強度を充分確保することができることから、0.01%以上90%以下が好ましく、0.1%以上、85%以下がより好ましい。
In the hydrophobic porous body 2a, the average fibril diameter of the plurality of fibrils 201 is preferably 0.01 μm or more and 5 μm or less. Moreover, it is preferable that 80% or more of the fibril diameter is 0.01 μm or more and 5 μm or less.
A thicker fibril diameter within a range that does not impair permeability is preferable because the hydrogel support is high. The porosity of the hydrophobic porous body 2a is preferably 0.01% or more and 90% or less, more preferably 0.1% or more and 85% or less, since sufficient permeability and mechanical strength can be secured.

疎水性多孔質体2aの材質としては、疎水性を有していれば何ら限定されるものではないが、酸性ガス分離層3が配される面の水との接触角は100度以上であることが好ましい。かかる材質としては、フッ素系樹脂が挙げられ、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)が好ましい。   The material of the hydrophobic porous body 2a is not limited as long as it has hydrophobicity, but the contact angle with water on the surface on which the acidic gas separation layer 3 is disposed is 100 degrees or more. It is preferable. Examples of such a material include a fluorine-based resin, and polytetrafluoroethylene (PTFE) is preferable.

PTFE以外の好ましい疎水性多孔質体2aの材質としては、耐熱湿性の観点から、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、ポリプロピレン、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、ポリフッ化ビニリデン、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)、ポリイミド、ポリプロピレン(PP)、ポリエーテルイミド、およびポリエーテルエーテルケトン等が挙げられる。   Examples of a preferable material of the hydrophobic porous body 2a other than PTFE include inorganic materials such as ceramic, glass, and metal, and organic resin materials having heat resistance of 100 ° C. or higher from the viewpoint of heat and humidity resistance. Polyester, polyolefin, heat resistant polyamide, polyimide, polysulfone, aramid, polycarbonate, polypropylene, metal, glass, ceramics and the like can be suitably used. More specifically, ceramics, polyvinylidene fluoride, polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide (PPS), polysulfone (PSF), polyimide, polypropylene (PP), polyetherimide, polyetheretherketone, and the like can be given. .

疎水性多孔質体2a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。このため支持体の厚さは30μm以上500μm以下が好ましく、さらには50μm以上450μm以下がより好ましく、さらには50μm以上400μm以下が好ましい。   If the hydrophobic porous body 2a 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 from 30 μm to 500 μm, more preferably from 50 μm to 450 μm, and further preferably from 50 μm to 400 μm.

疎水性多孔質体2aの製造方法は特に制限されないが、PTFEの場合は、PTFEの持つ延伸特性により、2軸延伸することにより容易に製造することができる。2軸延伸の条件を好適化することにより、疎水性多孔質体2aを所望のフィブリル構造を有するように製造することができる。   The method for producing the hydrophobic porous body 2a is not particularly limited, but in the case of PTFE, it can be easily produced by biaxial stretching due to the stretching characteristics of PTFE. By optimizing the biaxial stretching conditions, the hydrophobic porous body 2a can be produced so as to have a desired fibril structure.

ヒドロゲル状の促進輸送膜3は、疎水性の多孔質体とは親和性が悪いため、国際公開2009093666号パンフレット等に示されるように、多孔質体表面の親水化処理等を施す必要があると考えられていた。本発明者らは、疎水性多孔質体を上記の3次元網目構造200の構造とすることにより、そのような処理を必要とせず、ヒドロゲルを直接疎水性の多孔質体上に、耐久性良く支持させることに初めて成功した。本発明者は、上記の3次元網目構造200を有する疎水性多孔質体とすることにより、B型粘度計にて測定した粘度が0.1Pa・s〜5.0Pa・sのヒドロゲル塗布液(促進輸送膜の原料)を、この多孔質体上に適度な接触角(最も好ましくは120度〜140度)の範囲にて保持可能できたことが、ヒドロゲルを直接疎水性の多孔質体上に、耐久性良く支持可能とした要因であると考えている。   Since the hydrogel facilitated transport film 3 has poor affinity with the hydrophobic porous body, it is necessary to perform hydrophilic treatment on the surface of the porous body as shown in International Publication No. 2009093666, etc. It was thought. By making the hydrophobic porous body into the structure of the above-described three-dimensional network structure 200, the present inventors do not require such treatment, and the hydrogel is directly applied on the hydrophobic porous body with good durability. It was the first time to support it. The present inventor makes a hydrogel coating liquid having a viscosity measured by a B-type viscometer of 0.1 Pa · s to 5.0 Pa · s by using the above-described hydrophobic porous body having the three-dimensional network structure 200 ( The material of the facilitated transport membrane) could be held on this porous body in an appropriate contact angle (most preferably 120 to 140 degrees) range, and the hydrogel was directly on the hydrophobic porous body. We believe that this is a factor that makes it possible to support with good durability.

補助支持体2bとしては、疎水性多孔質体2aを拘束して高圧高湿環境下において疎水性多孔質体2aが変形することを抑制可能な、強度、耐延伸性及び気体透過性が良好であれば、特に制限はなく、不織布、織布、織布、及び、開孔径が0.1μm以上2000μm以下であるメッシュなどを適宜選択して用いることができるが、耐久性、耐熱性に優れる樹脂繊維の不織布が好ましい。
かかる樹脂繊維としては、ポリプロピレンや、アラミド(商品名)などの改質ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素含有樹脂、などの耐熱性樹脂からなる繊維が挙げられる。
As the auxiliary support 2b, the hydrophobic porous body 2a is restrained to restrain the deformation of the hydrophobic porous body 2a in a high-pressure and high-humidity environment, and the strength, stretch resistance and gas permeability are good. As long as there is no particular limitation, a nonwoven fabric, a woven fabric, a woven fabric, and a mesh having a pore diameter of 0.1 μm or more and 2000 μm or less can be appropriately selected and used, but a resin excellent in durability and heat resistance. A fiber nonwoven is preferred.
Examples of such resin fibers include fibers made of heat-resistant resins such as polypropylene and modified polyamides such as aramid (trade name), fluorine-containing resins such as polytetrafluoroethylene and polyvinylidene fluoride, and the like.

補助支持体2bは厚すぎるとガス透過性が低下し、薄すぎると充分な強度が得難いという懸念がある。このため、補助支持体2bの厚さは30μm以上500μm以下が好ましく、さらには50μm以上450μm以下がより好ましく、さらには50μm以上400μm以下が特に好ましい。   If the auxiliary support 2b is too thick, the gas permeability decreases, and if it is too thin, there is a concern that sufficient strength is difficult to obtain. For this reason, the thickness of the auxiliary support 2b is preferably 30 μm or more and 500 μm or less, more preferably 50 μm or more and 450 μm or less, and particularly preferably 50 μm or more and 400 μm or less.

また、補助支持体2bの開口部の平均孔径は、接着剤塗布領域において封止部4の接着剤を十分に染み込ませて有効な気体非透過性領域を形成しうると共に、接着剤を塗布しない領域においては気体通過の妨げとならないようにする観点から、0.001μm以上200μm以下が好ましく、さらには0.002μm以上200μm以下がより好ましく、さらには0.005μm以上200μm以下が特に好ましい。   Further, the average pore diameter of the opening of the auxiliary support 2b can sufficiently soak the adhesive of the sealing portion 4 in the adhesive application region to form an effective gas non-permeable region, and does not apply the adhesive. In the region, it is preferably 0.001 μm or more and 200 μm or less, more preferably 0.002 μm or more and 200 μm or less, and particularly preferably 0.005 μm or more and 200 μm or less from the viewpoint of preventing the passage of gas.

本発明においては、ガス分離層を形成する支持層の下部にさらに機械的強度を付与するために支持体が形成されていることが望ましい。その支持体としては、織布、不織布、ネット等が挙げられるが、製膜性およびコスト面から不織布が好適に用いられる。不織布としてはポリエステル、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン、ポリアミド等からなる繊維を単独あるいは複数を組み合わせて用いてもよい。毛羽を除去したり機械的性質を向上させたり等の目的で、不織布を2本のロール挟んで圧熱加工を施すことも好ましい。   In the present invention, it is desirable that a support is formed in order to impart further mechanical strength to the lower part of the support layer forming the gas separation layer. Examples of the support include woven fabric, non-woven fabric, and net, and the non-woven fabric is preferably used from the viewpoint of film forming property and cost. As the nonwoven fabric, fibers made of polyester, polypropylene, polyacrylonitrile, polyethylene, polyamide or the like may be used alone or in combination. For the purpose of removing fluff and improving mechanical properties, it is also preferable to apply a heat treatment by sandwiching a nonwoven fabric with two rolls.

<中間層>
既に述べたように、酸性ガス分離複合膜1の多孔質支持体2(疎水性多孔質体2a)は、促進輸送膜形成時の促進輸送材料の浸み込みを抑制するという観点から、少なくとも促進輸送膜3と接する側の表面が疎水性を有している。また、促進輸送膜3は、キャリアを十分に機能させるために、膜中に多量の水分を保持させる必要があるため、非常に吸水性および保水性が高いポリマーが用いられる。加えて、促進輸送膜は、金属炭酸塩などのキャリアの含有量が多い程、吸水量が増えて、酸性ガスの分離性能が向上する。そのため、促進輸送膜3は、ゲル膜や低粘性の膜である場合が多く、更に、酸性ガスの分離時には、温度100〜130℃、湿度90%程度の原料ガスを、1.5MPa程度の圧力で供給されることから、使用により、次第に、分離層が多孔質支持体に入り込み(浸み込み)、経時と共に酸性ガスの分離能力が低下する傾向がある。
<Intermediate layer>
As already described, the porous support 2 (hydrophobic porous body 2a) of the acidic gas separation composite membrane 1 is at least promoted from the viewpoint of suppressing the penetration of the facilitated transport material when the facilitated transport membrane is formed. The surface on the side in contact with the transport film 3 is hydrophobic. In addition, since the facilitated transport film 3 needs to retain a large amount of moisture in the film in order for the carrier to function sufficiently, a polymer having extremely high water absorption and water retention is used. In addition, in the facilitated transport membrane, as the content of a carrier such as a metal carbonate increases, the water absorption increases and the separation performance of the acid gas improves. Therefore, the facilitated transport membrane 3 is often a gel membrane or a low-viscosity membrane. Further, when separating the acidic gas, a source gas having a temperature of 100 to 130 ° C. and a humidity of about 90% is used at a pressure of about 1.5 MPa. Therefore, the separation layer gradually enters (soaks) the porous support by use, and the acid gas separation ability tends to decrease with time.

従って、酸性ガス分離複合膜1は、疎水性多孔質体2aと促進輸送膜3との間に、より効果的に促進輸送材料(膜)の多孔質支持体2(疎水性多孔質体2a)への浸み込みを抑制する中間層5を備えてなることが好ましい。   Therefore, the acidic gas separation composite membrane 1 has a porous support 2 (hydrophobic porous body 2a) of a facilitated transport material (membrane) between the hydrophobic porous body 2a and the facilitated transport membrane 3 more effectively. It is preferable to include the intermediate layer 5 that suppresses the penetration into the surface.

中間層5は、ガス透過性を有する疎水性の層であれば特に制限されないが、通気性を有し、疎水性多孔質体2aよりも密な層であることが好ましい。かかる中間層5を備えることにより、均一性の高い促進輸送膜3を多孔質支持体中に入り込むことを防止して形成することができる。   The intermediate layer 5 is not particularly limited as long as it is a hydrophobic layer having gas permeability, but preferably has a gas permeability and is denser than the hydrophobic porous body 2a. By providing the intermediate layer 5, it is possible to prevent the highly uniform facilitated transport film 3 from entering the porous support.

中間層5は、疎水性多孔質体2aの上に形成されていればよいが、疎水性多孔質体2a中に浸み込んでいる浸み込み領域を有していてもよい。浸み込み領域は、疎水性多孔質体2aと中間層5との密着性が良好な範囲内で少ないほど好ましい。   The intermediate layer 5 only needs to be formed on the hydrophobic porous body 2a, but may have a soaking area that is soaked in the hydrophobic porous body 2a. The soaking area is preferably as small as possible within a range in which the adhesion between the hydrophobic porous body 2a and the intermediate layer 5 is good.

中間層5としては、繰り返し単位内にシロキサン結合を有するポリマー層が好ましい。かかるポリマー層としては、オルガノポリシロキサン(シリコーン樹脂)やポリトリメチルシリルプロピンなどシリコーン含有ポリアセチレン等が挙げられる。
ポリオルガノシロキサンとしては、ポリジメチルシロキサン(PDMS),ポリメチルフェニルシロキサン,ポリメチルハイドロジェンシロキサン等の直鎖型シリコーン、及び、側鎖にアミノ基,エポキシ基,ハロゲン化アルキル基等を導入した変性シリコーン等が好適に例示される。
The intermediate layer 5 is preferably a polymer layer having a siloxane bond in the repeating unit. Examples of such a polymer layer include silicone-containing polyacetylene such as organopolysiloxane (silicone resin) and polytrimethylsilylpropyne.
Polyorganosiloxanes include linear silicones such as polydimethylsiloxane (PDMS), polymethylphenylsiloxane, and polymethylhydrogensiloxane, and modified by introducing amino groups, epoxy groups, halogenated alkyl groups, etc. into the side chains. A silicone etc. are illustrated suitably.

シリコーン樹脂層は、塗布成膜により形成されることが好ましい。成膜に用いる塗布液(シリコーン塗布液)は、シリコーン樹脂層となる化合物のモノマー、ダイマー、トリマー、オリゴマー、プレポリマー、又は、これらの混合物を含み、更に、硬化剤、硬化促進剤、架橋剤、増粘剤、補強剤等を含んでいてもよい。塗布液の塗布時における粘度は300cp以上であることが好ましい。   The silicone resin layer is preferably formed by coating. The coating solution used for film formation (silicone coating solution) contains a monomer, dimer, trimer, oligomer, prepolymer, or mixture of compounds that form a silicone resin layer, and further includes a curing agent, a curing accelerator, and a crosslinking agent. , Thickeners, reinforcing agents and the like may be included. It is preferable that the viscosity at the time of application | coating of a coating liquid is 300 cp or more.

なお、シリコーン塗布液は、通常、このような樹脂層を形成する際に用いられる有機溶剤を含まないのが好ましい。シリコーン塗布液が有機溶剤を含まないことにより、シリコ ーン塗布液の乾燥工程を不要にして、シリコーン塗布液を塗布した直後に、モノマー等の硬化を行うことができる、製造設備が簡素化できる(除電設備化や防爆設備化が不要にできる)等の利点を有する。   In addition, it is preferable that a silicone coating liquid does not contain the organic solvent normally used when forming such a resin layer. Since the silicone coating solution does not contain an organic solvent, the drying process of the silicone coating solution is not required, and the monomer and the like can be cured immediately after the silicone coating solution is applied. The manufacturing equipment can be simplified. (It is possible to eliminate the need for static elimination equipment and explosion-proof equipment).

また、中間層5の促進輸送膜側の表面は、平滑面であってもよいが、微細な凹凸面であってもよい。該表面に微細な凹凸を有することにより、中間層5と促進輸送膜3との密着性を向上させることができる。シリコーン塗布液中に、シリカ、アエロジル、チタニア、アルミナ、カーボン、チッ化ホウ素、タルク、ゼオライト等の、球状や板状の無機微粒子を含んでなる態様とすることにより、塗布成膜により、表面に微細な凹凸を容易に形成することができる。無機微粒子の平均粒径は、0.001μm〜30μmの範囲であることが好ましい。   Further, the surface on the facilitated transport film side of the intermediate layer 5 may be a smooth surface or a fine uneven surface. By having fine irregularities on the surface, the adhesion between the intermediate layer 5 and the facilitated transport film 3 can be improved. By making the silicone coating liquid into a spherical or plate-like inorganic fine particle such as silica, aerosil, titania, alumina, carbon, boron nitride, talc, zeolite, etc. Fine irregularities can be easily formed. The average particle size of the inorganic fine particles is preferably in the range of 0.001 μm to 30 μm.

中間層5は、ガス透過性を有する膜であるが、厚すぎるとガス透過性を顕著に低下させる可能性がある。中間層5は、疎水性多孔質体2aの表面を抜けなく全面的に覆っていれば、薄くても構わない。この点を考慮すると、中間層5の膜厚は、0.01μm以上10μm以下が好ましく、0.1μm以上5μm以下がより好ましい。   The intermediate layer 5 is a film having gas permeability, but if it is too thick, the gas permeability may be significantly reduced. The intermediate layer 5 may be thin as long as it covers the entire surface of the hydrophobic porous body 2a without passing through. Considering this point, the film thickness of the intermediate layer 5 is preferably 0.01 μm or more and 10 μm or less, and more preferably 0.1 μm or more and 5 μm or less.

<促進輸送膜の作製>
次に、上記により得られた多孔質支持体2の疎水性多孔質体2a側の表面に、親水性化合物と酸性ガスキャリアと水を含む塗布液3mを塗布して塗布膜を形成し、塗布膜を必要に応じて乾燥させて、疎水性多孔質体2a上に促進輸送膜3を備えてなる酸性ガス分離複合膜1を得る(図1B)。
<Preparation of facilitated transport film>
Next, on the surface of the porous support 2 obtained as described above on the hydrophobic porous body 2a side, a coating liquid 3m containing a hydrophilic compound, an acidic gas carrier and water is applied to form a coating film, and coating is performed. The membrane is dried as necessary to obtain the acidic gas separation composite membrane 1 comprising the facilitated transport membrane 3 on the hydrophobic porous body 2a (FIG. 1B).

まず、少なくとも親水性化合物(親水性ポリマー)と酸性ガスキャリア及び水を含むヒドロゲル状の塗布液3mを調製する。   First, a hydrogel coating solution 3m containing at least a hydrophilic compound (hydrophilic polymer), an acidic gas carrier and water is prepared.

親水性化合物はバインダーとして機能するものであり、酸性ガス分離層に使用するときに水を保持して酸性ガスキャリアによる酸性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、酸性ガス分離層が高い吸水性(保湿性)を有する観点から、吸水性が高いものが好ましく、親水性化合物自体の質量に対して、1.5倍以上1000倍以下の質量の水を吸収するものであるものが好ましい。   The hydrophilic compound functions as a binder, and retains water when used in the acidic gas separation layer to exhibit the function of separating the acidic gas by the acidic gas carrier. The hydrophilic compound can be dissolved in water to form a coating solution, and the acidic gas separation layer preferably has high water absorption from the viewpoint of high water absorption (humidity retention), and the mass of the hydrophilic compound itself. On the other hand, what absorbs the water of mass 1.5 times or more and 1000 times or less is preferable.

親水性化合物としては、吸水性、製膜性、強度などの観点から、親水性のポリマーであることが好ましく、例えば、ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸塩、およびポリビニルアルコール−ポリアクリル酸(PVAPAA)共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、ポリビニルブチラール、ポリ−N−ビニルピロリドン、ポリ−N−ニルアセトアミド、ポリアクリルアミドが好適であり、特にPVA−PAA共重合体が好ましい。PVA−PAA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。PVA−PAA共重合体におけるポリアクリル酸塩の含有率は、例えば5モル%以上95モル%以下が好ましく、好ましくは30モル%以上70モル%以下がさらに好ましい。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。市販されているPVA−PAA共重合体として、例えば、クラストマー−AP20(商品名:クラレ社製)が挙げられる。   The hydrophilic compound is preferably a hydrophilic polymer from the viewpoint of water absorption, film-forming property, strength, and the like. For example, polyvinyl alcohol-polyacrylate and polyvinyl alcohol-polyacrylic acid (PVAPAA) A polymer, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyacrylate, polyvinyl butyral, poly-N-vinylpyrrolidone, poly-N-nylacetamide, and polyacrylamide are preferable, and a PVA-PAA copolymer is particularly preferable. The PVA-PAA copolymer has a high water absorption capacity and a high hydrogel strength even at high water absorption. The content of polyacrylate in the PVA-PAA copolymer is, for example, preferably 5 mol% or more and 95 mol% or less, more preferably 30 mol% or more and 70 mol% or less. Examples of polyacrylic acid salts include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt, as well as ammonium salts and organic ammonium salts. Examples of commercially available PVA-PAA copolymers include Clastomer-AP20 (trade name: manufactured by Kuraray Co., Ltd.).

酸性ガスキャリアは、酸性ガス(例えば炭酸ガス)と親和性を有し、塩基性を示す各種の水溶性の化合物であり、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が酸性ガスと反応することで 膜中に選択的に酸性ガス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。 Acidic gas carriers are various water-soluble compounds that have an affinity with acidic gas (for example, carbon dioxide gas) and show basicity, and indirectly react with acidic gas, or themselves are directly acidic gas. Say something that reacts. 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 acid gases in the film by reacting with the acid gases . The latter are, for example, nitrogen-containing compounds and sulfur oxides that are themselves basic.

ここで、酸性ガスとしては、二酸化炭素(CO)、硫化水素、硫化カルボニル、硫黄酸化物(SOx)、および窒素酸化物(NOx)、塩化水素等のハロゲン化水素が挙げられる。
本実施形態において、酸性ガスキャリアとしては、アルカリ金属化合物、窒素含有化合物、硫黄酸化物等が挙げられる。
Here, examples of the acidic gas include hydrogen halides such as carbon dioxide (CO 2 ), hydrogen sulfide, carbonyl sulfide, sulfur oxide (SO x ), nitrogen oxide (NO x ), and hydrogen chloride.
In the present embodiment, examples of the acidic gas carrier include alkali metal compounds, nitrogen-containing compounds, and sulfur oxides.

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、又はアルカリ金属水酸化物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 alkali metal carbonates, alkali metal bicarbonates, or 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、炭酸セシウムが好ましく挙げられる。
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、炭酸水素セシウムが好ましく挙げられる。
アルカリ金属水酸化物としては、例えば、水酸化セシウム、水酸化ルビジウムなどが好ましく挙げられる。
これらの中でもアルカリ金属炭酸塩が好ましく、セシウムまたはルビジウムを含む化合物が好ましい。また、酸性ガスキャリアは2種以上を混合して使用してもよい。例えば、炭酸セシウムと炭酸カリウムとを混合したものを好適に挙げることができる。
Preferred examples of the alkali metal carbonate include lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, rubidium carbonate, and cesium carbonate.
Preferred examples of the alkali metal bicarbonate include lithium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, rubidium hydrogen carbonate, and cesium hydrogen carbonate.
Preferred examples of the alkali metal hydroxide include cesium hydroxide and rubidium hydroxide.
Among these, alkali metal carbonates are preferable, and compounds containing cesium or rubidium are preferable. Moreover, you may mix and use 2 or more types of acidic gas carriers. For example, what mixed cesium carbonate and potassium carbonate can be mentioned suitably.

塗布液3m中の酸性ガスキャリアの含有量としては、親水性化合物の量との比率、酸性ガスキャリアの種類にもよるが、酸性ガスキャリアとしての機能が発揮され、かつ使用環境下における酸性ガス分離層としての安定性に優れるという点から、0.1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、さらに0.2質量%以上20質量%以下であることがより好ましく、さらに0.3質量%以上15質量%以下であることが特に好ましい。   The content of the acidic gas carrier in the coating solution 3 m depends on the ratio to the amount of the hydrophilic compound and the type of the acidic gas carrier. However, the acidic gas carrier functions as an acidic gas carrier and is used in the usage environment. From the viewpoint of excellent stability as the separation layer, it is preferably 0.1% by mass or more and 30% by mass or less, more preferably 0.2% by mass or more and 20% by mass or less, and further 0.3 It is particularly preferable that the content is not less than 15% by mass.

塗布液3mは、例えば、親水性化合物に水を攪拌しながら加え、次に酸性ガスキャリアの水溶液を加え、充分に攪拌を行い、例えば、水溶性ポリマーである親水性化合物が2.5質量%、二酸化炭素キャリア促進剤6.0質量%である水溶液を調製し、脱泡を行って得られたものである。   The coating solution 3m is, for example, added to a hydrophilic compound while stirring water, and then an aqueous solution of an acidic gas carrier is added and sufficiently stirred. For example, the hydrophilic compound that is a water-soluble polymer is 2.5% by mass. The carbon dioxide carrier accelerator was obtained by preparing an aqueous solution of 6.0% by mass and degassing it.

塗布液3mは分離特性に悪影響を及ぼさない範囲で、親水性化合物、酸性ガスキャリアおよび水以外の、他の成分(添加剤)を含んでいてもよい。任意に用いうる成分としては、例えば、親水性化合物および酸性ガスキャリアを含む酸性ガス分離層形成用水溶液(塗布液)を多孔質体上に塗布し、乾燥する過程において、塗布液膜を冷却してゲル化させる、いわゆるセット性を制御するゲル化剤、上記塗布液を塗布装置で塗布する際の塗布時の粘度を調製する粘度調整剤、酸性ガス分離層の膜強度向上のための架橋剤、酸性ガス吸収促進剤、その他、界面活性剤、触媒、補助溶剤、膜強度調整剤、さらには、形成された酸性ガス分離層の欠陥の有無の検査を容易とするための検出剤などが挙げられる。   The coating solution 3m may contain other components (additives) other than the hydrophilic compound, the acidic gas carrier, and water as long as the separation characteristics are not adversely affected. As an optional component, for example, an aqueous solution (coating solution) for forming an acidic gas separation layer containing a hydrophilic compound and an acidic gas carrier is coated on the porous body and dried in the course of drying. Gelling agent for controlling so-called set property, viscosity adjusting agent for adjusting viscosity at the time of applying the coating liquid with a coating apparatus, and cross-linking agent for improving the film strength of the acidic gas separation layer , Acid gas absorption promoters, other surfactants, catalysts, auxiliary solvents, membrane strength modifiers, and detection agents for facilitating the inspection of the formed acid gas separation layer for defects. It is done.

上記の疎水性多孔質体2aは、酸性ガス分離用モジュールとしての運転中の環境下においても、弾性率が0.01MPa〜100Mpaの範囲のヒドロゲル(弾性率の条件については既に記載したとおりである)であれば、高圧高湿使用環境においても、空孔の促進輸送膜材料による目詰まりや促進輸送膜材料の多孔質支持体への侵入を抑制し、高いガス分離性能を維持可能である。従って、塗布液は、促進輸送膜が上記弾性率の条件を満足する組成とし、粘度が0.1Pa・s〜5.0Pa・sのヒドロゲル塗布液となるように、上記した添加物の利用も含めて調製することが望ましい。   The hydrophobic porous body 2a is a hydrogel having an elastic modulus in the range of 0.01 MPa to 100 MPa even under an operating environment as an acidic gas separation module (as described above for the elastic modulus condition). ), Even in a high-pressure and high-humidity environment, clogging of pores by the facilitated transport membrane material and penetration of the facilitated transport membrane material into the porous support can be suppressed, and high gas separation performance can be maintained. Therefore, the coating liquid is used in such a composition that the facilitated transport film satisfies the above elastic modulus condition, and the hydrogel coating liquid has a viscosity of 0.1 Pa · s to 5.0 Pa · s. It is desirable to prepare by including.

上記したフィブリル構造を備えた疎水性多孔質体2a上への塗工方法は特に制限されず、従来公知の方法を採用することができる。従来公知の投稿方法としては、例えば、カーテンフローコーター、エクストルジョンダイコーター、エアドクターコーター、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、塗布量等の観点から、エクストルジョインダイコーターが好ましい。促進輸送膜が複数層の積層膜である場合は、逐次塗布法であってもよいし、同時多層法であってもよい。これらの塗工法により、塗布液3mは、疎水性多孔質体2a上に塗工されて、5μm以上200μm以下の促進輸送膜、好ましくは10μm以上150μm以下、より好ましくは15μm以上130μm以下の促進輸送膜を形成することができる。   The coating method on the hydrophobic porous body 2a having the fibril structure described above is not particularly limited, and a conventionally known method can be employed. Examples of conventionally known posting methods 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, an extrusion join die coater is preferable from the viewpoint of film thickness uniformity, coating amount, and the like. When the facilitated transport film is a laminated film having a plurality of layers, a sequential coating method or a simultaneous multilayer method may be used. By these coating methods, the coating solution 3m is coated on the hydrophobic porous body 2a and facilitated transport film of 5 μm to 200 μm, preferably 10 μm to 150 μm, more preferably 15 μm to 130 μm. A film can be formed.

得られた促進輸送膜3は、ヒドロゲル状の膜であり、少なくとも親水性化合物および被分離ガス中の酸性ガスと反応する酸性ガスキャリアを含んでなる。促進輸送膜3は、130℃程度の高温かつ水蒸気を含有する被分離ガスを分離可能であり、耐熱湿性を有している。   The obtained facilitated transport film 3 is a hydrogel-like film, and includes at least a hydrophilic compound and an acidic gas carrier that reacts with an acidic gas in a gas to be separated. The facilitated transport film 3 is capable of separating a gas to be separated containing a high temperature of about 130 ° C. and water vapor, and has heat and humidity resistance.

上記のように、酸性ガス分離複合膜1は、複数のフィブリルにより形成された三次元網目構造200と、その複数のフィブリルによって区分された微細な間隙203からなる多数の空孔とを備えてなる疎水性多孔質体2aの表面に、促進輸送膜3の塗布液3mを塗工して製造することができ、三次元網目構造200が、促進輸送膜形成面と平行な面内における平均フィブリル間距離xが0.001μm以上2μm以下、且つ、平均フィブリル長yが0.01μm以上2μm以下であり、その面と垂直方向の平均フィブリル間距離zが0.001μm以上2μm以下としている。かかる構成の疎水性多孔質体2aを用いれば、毛細管力によりヒドロゲル状の塗布液3mが支持体中に浸透すること、及び、塗布膜表面の不均一化を抑制して、表面均一性の高い促進輸送膜3を成膜することができる。従って、本発実施形態の製造方法によれば、高温高湿高圧環境下において耐久性の良い酸性ガス分離複合膜1を製造することができる。   As described above, the acidic gas separation composite membrane 1 includes a three-dimensional network structure 200 formed by a plurality of fibrils, and a large number of pores including fine gaps 203 partitioned by the plurality of fibrils. The surface of the hydrophobic porous body 2a can be produced by applying the coating liquid 3m of the facilitated transport film 3 so that the three-dimensional network structure 200 has an average fibril spacing in a plane parallel to the facilitated transport film forming surface. The distance x is 0.001 μm to 2 μm, the average fibril length y is 0.01 μm to 2 μm, and the average fibril distance z in the direction perpendicular to the surface is 0.001 μm to 2 μm. When the hydrophobic porous body 2a having such a configuration is used, it is possible to prevent the hydrogel-like coating liquid 3m from penetrating into the support by capillary force and to prevent the coating film surface from becoming non-uniform, and to have high surface uniformity. The facilitated transport film 3 can be formed. Therefore, according to the manufacturing method of the present embodiment, it is possible to manufacture the acidic gas separation composite membrane 1 having good durability under a high temperature, high humidity and high pressure environment.

促進輸送膜3は、上記したように、高圧高湿環境下で使用する酸性ガス分離用モジュールに好適に使用することができる。ガス分離用モジュール10の種類には特に制限はなく、平膜型,スパイラル型,プリーツ型等の公知の形状のモジュールを用いることができるが、図3に示されるスパイラル型が特に好ましい。スパイラル型モジュールは、有孔の中空状中心管に、促進輸送型のガス分離膜を備えた構造体がらせん状に巻かれて収納されてなる構成を有しており、モジュール1本あたりの分離膜の面積が非常に大きく作成できる点から好適である。以下、スパイラル型のガス分離用モジュールについて図3を参照して説明する。   As described above, the facilitated transport membrane 3 can be suitably used for an acidic gas separation module used in a high-pressure and high-humidity environment. The type of the gas separation module 10 is not particularly limited, and a module having a known shape such as a flat membrane type, a spiral type, or a pleat type can be used, but the spiral type shown in FIG. 3 is particularly preferable. The spiral type module has a structure in which a structure having a facilitated transport type gas separation membrane is spirally wound and housed in a perforated hollow central tube, and the separation per module is performed. This is preferable because the area of the film can be made very large. The spiral gas separation module will be described below with reference to FIG.

「スパイラル型酸性ガス分離用モジュール」
図3は、図1に示される酸性ガス分離複合膜を好適に適用できる酸性ガス分離用モジュールのうち、スパイラル型モジュールの一実施の形態を示す一部切り欠き概略構成図である。酸性ガス分離用モジュールは、供給された被分離ガスを、酸性ガスと該酸性ガス以外の残余ガスとに分離して排出する促進輸送型の酸性ガス分離用モジュールである。
図3に示すように、酸性ガス分離用モジュール10は、供給された被分離ガス20を透過ガス(酸性ガス)22と透過ガス以外の残余ガス24とに分離して排出する。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用モジュール10は、その一端部10A側から積層体14に酸性ガスを含む被分離ガス20が供給されると、後述する積層体14の構成により、被分離ガス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。
"Spiral acid gas separation module"
FIG. 3 is a partially cutaway schematic configuration diagram showing an embodiment of a spiral type module among acid gas separation modules to which the acid gas separation composite membrane shown in FIG. 1 can be suitably applied. The acidic gas separation module is a facilitated transport type acidic gas separation module that separates and discharges a supplied gas to be separated into an acidic gas and a residual gas other than the acidic gas.
As shown in FIG. 3, the acidic gas separation module 10 separates and discharges the supplied separated gas 20 into a permeated gas (acid gas) 22 and a residual gas 24 other than the permeated gas. As its basic structure, the outermost periphery of the laminate 14 is covered with a coating layer 16 in a state where one or more laminates 14 are wound around the permeate gas collecting pipe 12, and both ends of these units are prevented from telescopes, respectively. A plate 18 is attached and configured. When the gas to be separated 20 containing acid gas is supplied to the laminated body 14 from the one end portion 10A side, the acidic gas separating module 10 having such a configuration has the structure of the laminated body 14 to be described later. Is separated into the acidic gas 22 and the remaining gas 24 and separately discharged 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.

貫通孔12Aの形状は特に限定されないが、1〜20mmφ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 1-20 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、酸性ガス分離用モジュール10内を通過する被分離ガス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。ここで、耐熱湿性のうちの「耐熱性」とは、80℃以上の耐熱性を有していることを意味する。具体的に、80℃以上の耐熱性とは、80℃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、熱収縮ある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、耐熱湿性のうちの「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、熱収縮ある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 gas to be separated 20 passing through the acidic gas separation module 10. This blocking material preferably further has heat and humidity resistance. Here, “heat resistance” in the heat and humidity resistance means having a heat resistance of 80 ° C. or higher. Specifically, the heat resistance of 80 ° C. or higher means that the shape before storage is maintained even after being stored for 2 hours under a temperature condition of 80 ° C. or higher, and curling that can be visually confirmed by heat shrinkage or heat melting does not occur. Means that. In addition, “moisture resistance” of the heat and humidity resistance is a curl that can be visually confirmed by heat shrinkage or heat melting even after being stored at 40 ° C. and 80% RH for 2 hours. It means not occurring.

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。   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.

積層体14は、二つ折りした酸性ガス分離複合膜1の内側に供給ガス流路用部材30が挟み込まれ、これらの径方向内側において酸性ガス分離複合膜1が透過ガス流路用部材36に、これらに浸透した封止部34(図1における封止部4)を介して接着封止されて構成される。   In the laminated body 14, the supply gas flow path member 30 is sandwiched between the acid gas separation composite membrane 1 folded in half, and the acid gas separation composite membrane 1 is attached to the permeate gas flow path member 36 on the inner side in the radial direction. It is configured to be adhesively sealed through a sealing portion 34 (sealing portion 4 in FIG. 1) that has penetrated these.

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、酸性ガス分離複合膜1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. By increasing the number (number of laminated layers), the membrane area of the acid gas separation composite membrane 1 can be improved. it can. 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。これらの枚数以下であると、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 these numbers, it is easy to wind the laminate 14 and the workability is improved.

積層体14の幅は、特に限定されないが、50mm以上100000mm以下であることが好ましく、より好ましくは60mm以上50000mm以下、さらには70mm以上30000mm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、樹脂の塗布(封止)があっても、有効な酸性ガス分離複合膜1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。
Although the width | variety of the laminated body 14 is not specifically limited, It is preferable that they are 50 mm or more and 100000 mm or less, More preferably, they are 60 mm or more and 50000 mm or less, Furthermore, it is preferable that they are 70 mm or more and 30000 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, even if there is application (sealing) of the resin, the membrane area of the effective acidic gas separation composite membrane 1 can be ensured. 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4は透過ガス集合管に積層体が巻回された円筒状巻回体の一部を示す断面図である。図4に示すように、積層体14同士は、酸性ガス分離複合膜1に浸透した封止部40を介して接着され、透過ガス集合管12の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、酸性ガス分離複合膜1、供給ガス流路用部材30、酸性ガス分離複合膜1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により区画された酸性ガス分離複合膜1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6および貫通孔12Aを介して透過ガス集合管12に集積され、この透過ガス集合管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、酸性ガス分離用モジュール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や酸性ガス分離複合膜1の端部より排出される。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of a cylindrical wound body in which a laminated body is wound around a permeating gas collecting pipe. As shown in FIG. 4, the stacked bodies 14 are bonded to each other through a sealing portion 40 that has permeated the acidic gas separation composite membrane 1, and are stacked around the permeate gas collecting pipe 12. Specifically, the laminate 14 is formed by laminating a permeate gas flow path member 36, an acidic gas separation composite membrane 1, a supply gas flow path member 30, and an acidic gas separation composite membrane 1 in order from the permeate gas collecting pipe 12 side. ing. 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 is separated through the acidic gas separation composite membrane 1 partitioned by the coating layer 16. The gas 22 is accumulated in the permeate gas collecting pipe 12 via the permeating gas flow path member 6 and the through hole 12A, and is recovered from the discharge port 26 connected to the permeated gas collecting pipe 12. The residual gas 24 separated from the acidic 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 of the member 30 and the acid gas separation composite membrane 1.

図7は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、封止部34と封止部40の形成領域の一実施形態を表した図である。図7に示すように、封止部40は、透過ガス流路用部材6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、酸性ガス分離複合膜1と透過ガス流路用部材6を接着するとともに封止している。一方で、封止部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複合膜1と透過ガス流路用部材6を接着するとともに封止している。   FIG. 7 is a view showing a state before the laminated body is wound around the permeating gas collecting pipe, and is a view showing an embodiment of a formation region of the sealing portion 34 and the sealing portion 40. As shown in FIG. 7, the sealing portion 40 covers the through-hole 12 </ b> A with the permeate gas flow path member 6, and the acidic gas in a state where the laminate 14 is wound around the permeate gas collecting pipe 12 in the direction of arrow R in the figure. The separation composite membrane 1 and the permeating gas channel member 6 are bonded and sealed. On the other hand, the sealing portion 34 adheres and seals the acidic gas separation composite membrane 1 and the permeating gas channel member 6 before the laminate 14 is wound around the permeating gas collecting pipe 12.

封止部34と封止部40は共に、巻き始めの酸性ガス分離複合膜1と透過ガス流路用部材6の間の周方向端部が開口したいわゆるエンベロープ状となっている。そして、封止部34で囲まれた領域には、酸性ガス分離複合膜1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、封止部40で囲まれた領域には、酸性ガス分離複合膜1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。   Both of the sealing portion 34 and the sealing portion 40 have a so-called envelope shape in which an end portion in the circumferential direction between the acidic gas separation composite membrane 1 at the start of winding and the permeating gas flow path member 6 is opened. And in the area | region enclosed by the sealing part 34, the flow path P1 into which the acidic gas 22 which permeate | transmitted the acidic gas separation composite film 1 flows to 12 A of through-holes is formed. Similarly, a flow path P2 in which the acidic gas 22 that has passed through the acidic gas separation composite membrane 1 flows to the through hole 12A is formed in the region surrounded by the sealing portion 40.

酸性ガス分離用モジュールの各要素は上述の酸性ガス分離用積層体の構成要素と同様である。本酸性ガス分離用モジュールにおいては、積層体の構成として、供給ガス流路用部材30を含むが、供給ガス流路用部材30としては、透過ガス流路用部材と同様のものを用いることができる。   Each element of the acid gas separation module is the same as the constituent elements of the acid gas separation laminate described above. The present acidic gas separation module includes a supply gas flow path member 30 as a configuration of the laminate, and the supply gas flow path member 30 may be the same as the permeate gas flow path member. it can.

促進輸送膜3においては、膜中に含まれた水分が多孔質支持体2に滲み出て多孔質支持体2の濡れ性を高めたりその表面張力で樹脂を引き込んだりすることによって、封止部34と封止部40の樹脂が透過ガス流路用部材36を介して多孔質支持体2の孔に染み込み易いため、周方向封止部(34,40)を注封法で形成しなくとも、通常の塗布法で封止部34と封止部40の接着力が強固となり、結果としてガスリークを抑制することができる。   In the facilitated transport film 3, the moisture contained in the film oozes out to the porous support 2 to enhance the wettability of the porous support 2 or draw the resin with its surface tension, thereby 34 and the resin of the sealing portion 40 easily permeate into the holes of the porous support 2 through the permeating gas flow path member 36, so that the circumferential sealing portions (34, 40) are not formed by the potting method. The adhesive force between the sealing portion 34 and the sealing portion 40 is strengthened by a normal coating method, and as a result, gas leakage can be suppressed.

酸性ガス分離用モジュール10において、封止部34,40の樹脂は、運転により封止性が低下しないものであれば特に制限されないが、高温で水蒸気を含有する被分離ガス20を供給することを想定すると、耐湿熱性を有することが好ましい。好ましい樹脂としては、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。
以下に、酸性ガス分離用モジュール10の製造方法を説明する。
In the acid gas separation module 10, the resin of the sealing portions 34 and 40 is not particularly limited as long as the sealing performance does not deteriorate by operation, but the gas to be separated 20 containing water vapor is supplied at a high temperature. Assuming that it has heat and humidity resistance, it is preferable. Preferred resins include, for example, epoxy resins, vinyl chloride copolymers, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, vinyl chloride-vinylidene chloride copolymers, vinyl chloride-acrylonitrile copolymers, butadiene-acrylonitrile copolymers, polyamides. Resins, polyvinyl butyral, polyester, cellulose derivatives (nitrocellulose, etc.), styrene-butadiene copolymers, various synthetic rubber resins, phenol resins, urea resins, melamine resins, phenoxy resins, silicone resins, urea formamide resins, etc. It is done.
Below, the manufacturing method of the module 10 for acidic gas separation is demonstrated.

図6A〜図6Cは酸性ガス分離用モジュールの製造工程図である。酸性ガス分離用モジュール10の製造方法では、まず図6Aに示すように、カプトンテープまたは接着剤等の固定部材55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55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。   6A to 6C are manufacturing process diagrams of the acid gas separation module. In the method for manufacturing the acidic gas separation module 10, first, as shown in FIG. 6A, the front end of the long permeate gas flow path member 36 is fixed to the permeate gas collecting pipe with a fixing member 55 such as Kapton tape or adhesive. It fixes to 12 tube walls (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 tip 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 55. 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6Bに示すように、酸性ガス分離促進輸送膜3を内側に二つ折りした長尺状の酸性ガス分離複合膜1に長尺状の供給ガス流路用部材30を挟み込む。なお、酸性ガス分離複合膜1を二つ折りする際は、図6Bに示すように酸性ガス分離複合膜1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. 6B, the long supply gas flow path member 30 is sandwiched between the long acidic gas separation composite membrane 1 in which the acidic gas separation promoting transport membrane 3 is folded inward. When the acid gas separation composite membrane 1 is folded in two, the acid gas separation composite membrane 1 may be divided into two as shown in FIG.

次に、二つ折りした酸性ガス分離複合膜1の外表面のうち一方の外表面(多孔質支持体2の補助支持膜2a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を塗布する(エンベロープ状に塗布する)。これにより、封止部34が形成される。この接着剤塗布の前には、積層体膜について説明した通り、有機溶剤による処理を行う。   Next, both ends in the width direction and one end in the longitudinal direction of the acid gas separation composite membrane 1 folded in half with respect to one outer surface (the surface of the auxiliary support membrane 2a of the porous support 2) Apply an adhesive to (apply envelope). Thereby, the sealing part 34 is formed. Prior to the application of the adhesive, treatment with an organic solvent is performed as described for the laminate film.

次に、図6C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、接着剤40を介して、供給ガス流路用部材30を挟んだ酸性ガス分離複合膜1を貼り付ける。なお、酸性ガス分離複合膜1を貼り付ける際、接着剤40が塗布されていない一端がガス集合管12側となるように貼り付ける。これにより、封止部34全体として巻き始めの酸性ガス分離複合膜1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、封止部34に囲まれた領域に、酸性ガス分離複合膜1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. 6C, the acidic gas separation composite 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 40. The film 1 is pasted. When the acidic gas separation composite membrane 1 is pasted, it is pasted so that one end where the adhesive 40 is not applied is on the gas collecting pipe 12 side. As a result, the sealing part 34 as a whole has a shape in which the circumferential end between the acidic gas separation composite membrane 1 and the permeating gas flow path member 36 at the beginning of the opening is opened, and in the region surrounded by the sealing part 34, A flow path P1 through which the acidic gas 22 that has passed through the acidic gas separation composite membrane 1 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複合膜1の表面(貼り付け面とは逆の面の多孔質支持体4の補助支持膜3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40を塗布する。ここでも接着剤塗布の前には、有機溶剤による処理を行う。これにより、接着剤40は補助支持膜2aおよび多孔質膜2bに浸透して第2の封止部37が形成され、積層体14が形成される。   Next, the membrane is applied to the surface of the acidic gas separation composite membrane 1 affixed to the permeating gas channel member 36 (the surface of the auxiliary support membrane 3 of the porous support 4 opposite to the affixed surface). The adhesive 40 is applied to both ends in the width direction and one end in the longitudinal direction. Again, before the adhesive application, treatment with an organic solvent is performed. As a result, the adhesive 40 penetrates the auxiliary support film 2a and the porous film 2b to form the second sealing portion 37, and the laminate 14 is formed.

次いで、図7に模式的に示すように、透過ガス集合管12を矢印C方向に回転させることにより、積層体14を透過ガス流路用部材6で貫通孔12Aを覆うように、透過ガス集合管12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。
なお、供給ガス流路用部材30を酸性ガス分離複合膜1を二つ折にした間に挟み込んだものを1ユニットとし、このユニットと透過ガス流路用部材6を交互に積層し、結果として図8に示すように積層体14を複数重ねて(本例では3層分)、透過ガス集合管に多重に巻き付けてもよい。
Next, as schematically shown in FIG. 7, the permeate gas collecting pipe 12 is rotated in the direction of arrow C, so that the laminate 14 covers the through hole 12 </ b> A with the permeate gas flow path member 6. The tube 12 is wrapped around multiple times. At this time, it is preferable to wind the laminate 14 while applying tension.
The supply gas flow path member 30 sandwiched between the two folded acidic gas separation composite membranes 1 is defined as one unit, and this unit and the permeate gas flow path member 6 are alternately stacked. As shown in FIG. 8, a plurality of the laminated bodies 14 may be stacked (in this example, three layers) and wrapped around the permeating gas collecting pipe in multiple layers.

以上の工程を経ることにより円筒状巻回体が得られ、得られた円筒状巻回体の両端部をトリミング(端面修正加工)した後に、円筒状巻回体の最外周を被覆層16で覆って、両端にテレスコープ防止板18を取り付けることで図3に示す酸性ガス分離用モジュール10が得られる。
以下、酸性ガス分離用モジュール10の各構成の詳細について説明する。
A cylindrical winding body is obtained through the above steps, and after trimming both end portions of the obtained cylindrical winding body (end face correction processing), the outermost periphery of the cylindrical winding body is covered with a coating layer 16. The acid gas separation module 10 shown in FIG. 3 is obtained by covering and attaching the telescope prevention plates 18 to both ends.
Hereinafter, the detail of each structure of the module 10 for acidic gas separation is demonstrated.

<透過ガス流路用部材>
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を透過ガス流路用部材よりも内側に流す機能を有し、また、樹脂を浸透させる機能を有するよう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、多孔質体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被分離ガス20を流すことを想定すると、透過ガス流路用部材36も耐熱湿性を有することが好ましい。
<Permeate gas passage member>
The permeate gas channel member 36 has a function as a spacer, has a function of flowing the permeated acidic gas to the inside of the permeate gas channel member, and has a function of infiltrating the resin. A shaped member is preferred. The material of the permeating gas channel member 36 can be the same as that of the porous body. Further, assuming that the separation target gas 20 containing water vapor is flowed at a high temperature, it is preferable that the permeated gas flow path member 36 also has heat and humidity resistance.

透過ガス流路用部材36の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より好ましい。
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。
Specific materials for the permeating gas flow path member 36 are more preferably polyesters such as epoxy-impregnated polyester, polyolefins such as polypropylene, and fluorines such as polytetrafluoroethylene.
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、酸性ガス分離複合膜1を透過した酸性ガスの流路となるため、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望ましい。空隙率に関しては、30%以上95%以下が好ましく、35%以上92.5%以下がより好ましく、さらには40%以上90%以下が好ましい。なお、空隙率の測定は、次のように行うことができる。まず、透過ガス流路用部材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、単位面積あたりの質量を測定する。この質量を乾燥質量から差し引いた値が、透過ガス流路用部材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 permeated gas flow path member 36 is a flow path for the acidic gas that has permeated the acidic gas separation composite membrane 1 and therefore preferably has low resistance. Specifically, the permeation gas flow path member 36 has a high porosity and is pressurized. It is desirable that the deformation is small and the pressure loss is small. The porosity is preferably 30% or more and 95% or less, more preferably 35% or more and 92.5% or less, and further preferably 40% or more and 90% or less. 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 by using ultrasonic waves or the like, and after removing excess moisture on the surface, the mass per unit area is measured. The value obtained by subtracting this mass from the dry mass is the volume of water that has entered the gap of the permeating gas flow path member, and can be measured by the density of water to measure the void volume 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。
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。
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.
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.

<供給ガス流路用部材>
供給ガス流路用部材30は酸性ガスを含む被分離ガス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、かつ被分離ガス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。供給ガス流路用部材30の材質は多孔質体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被分離ガス20を流すことを想定すると、供給ガス流路用部材30もまた耐熱湿性を有することが好ましい。
<Supply gas flow path member>
The supply gas flow path member 30 is a member to which the gas to be separated 20 containing an acid gas is supplied, has a function as a spacer, and preferably generates a turbulent flow in the gas to be separated 20. These members are 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. The material for the supply gas flow path member 30 may be the same as that of the porous body. In addition, assuming that the separation target gas 20 containing water vapor is flowed at a high temperature, the supply gas flow path member 30 also preferably has heat and humidity resistance.

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.

以上、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る。 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 is clear to the contractor.

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。
(実施例1)
<二酸化炭素分離層用塗布液組成物の調製>
ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体(クラストマーAP−20:商品名、クラレ社製)に水を攪拌しながら加えた。次に炭酸セシウム水溶液(固形分濃度:40質量%)を加え、温度25℃の条件下で、充分に攪拌を行い、水溶性ポリマーであるポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体の濃度が2.5質量%、二酸化炭素キャリアである炭酸セシウム濃度が6.0質量%である水溶液を調製し、脱泡を行って二酸化炭素分離層形成用塗布液組成物(1)を得た。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples.
Example 1
<Preparation of coating solution composition for carbon dioxide separation layer>
Water was added to a polyvinyl alcohol-polyacrylic acid copolymer (Clastomer AP-20: trade name, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) with stirring. Next, an aqueous cesium carbonate solution (solid content concentration: 40% by mass) was added, and the mixture was sufficiently stirred at a temperature of 25 ° C., so that the concentration of polyvinyl alcohol-polyacrylic acid copolymer as a water-soluble polymer was 2. An aqueous solution with 5% by mass and a cesium carbonate concentration of 6.0% by mass as a carbon dioxide carrier was prepared and defoamed to obtain a coating liquid composition (1) for forming a carbon dioxide separation layer.

<支持体の作製>
表1に記載の各平均フィブリル間距離xが,平均フィブリル長y,膜厚方向平均フィブリル間距離z,平均フィブリル径rを有する多孔質体を用意した。支持体のフィブリル間距離及びフィブリル長、及びフィブリル径に関しては表面SEMを用いて解析を行った。その際、各々のフィブリル間距離x、フィブリル長y、フィブリル径rを測定し、平均値を算出した。また、z方向のフィブリル間距離zに関しては、断面SEMを測定し、前述と同様の方法で平均値を算出した。補強材込の多孔質体の厚みはいずれも200μmとした。
<Production of support>
A porous body was prepared in which each average fibril distance x listed in Table 1 had an average fibril length y, a film thickness direction average fibril distance z, and an average fibril diameter r. Fibrils distance and fibril length of the support, and analyzed using surface SE M with respect to the fibril diameter was performed. At that time, each interfibril distance x, fibril length y, and fibril diameter r were measured, and an average value was calculated. Moreover, regarding the fibril distance z in the z direction, the cross-sectional SEM was measured, and the average value was calculated by the same method as described above. The thickness of the porous body including the reinforcing material was 200 μm.

<二酸化炭素分離層の形成>
多孔質体表面に、調製した二酸化炭素分離層形成用塗布液組成物を、ロールコータを用いて塗工し、60℃に維持された乾燥ゾーンを通過させることで乾燥させて二酸化炭素分離複合膜を作製した。塗工速度は10m/min、乾燥温度(乾燥ゾーンの温風温度)は60℃とした。
<Formation of carbon dioxide separation layer>
The prepared coating liquid composition for forming a carbon dioxide separation layer is applied to the surface of the porous body using a roll coater and dried by passing through a drying zone maintained at 60 ° C. Was made. The coating speed was 10 m / min, and the drying temperature (hot air temperature in the drying zone) was 60 ° C.

作製した複合膜の均一性を、レーザー顕微鏡を用いて評価を行った。最表面のゲル膜に関して0.1mmで撮影し、穴のようなものが観察されない場合、膜面評価をAとした。また穴のような欠陥が上記の範囲で1個〜5個観察される場合をB、6個〜10個観察される場合をC、11個〜99個観察される場合をDとし、100個以上の時にEとした。 The uniformity of the produced composite film was evaluated using a laser microscope. The outermost gel film was photographed at 0.1 mm 2 , and when a hole-like object was not observed, the film surface evaluation was A. In addition, when 1 to 5 defects such as holes are observed within the above range, B is indicated, C is indicated when 6 to 10 are observed, and D is indicated when 11 to 99 are observed. It was set to E at the above time.

<スパイラル型二酸化炭素分離膜モジュールの作製>
得られた二酸化炭素分離用ガス分離複合膜(1)を、二酸化炭素分離層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、供給ガス流路材の端部が複合体の谷部の面状を傷つけないように補強した。そして、二つ折りした二酸化炭素分離層と間に供給ガスの流路材16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。この積層体の補助支持体側にエンベロープ状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:商品名)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材を重ね、有孔の中空状中心管の周りに多重に巻き付けて、スパイラル型二酸化炭素分離膜モジュールを作製した。
<Preparation of spiral carbon dioxide separation membrane module>
The obtained gas separation composite membrane (1) for carbon dioxide separation was folded in two with the carbon dioxide separation layer inside. Kapton tape was applied to the valley part folded in half, and the end part of the supply gas channel material was reinforced so as not to damage the surface shape of the valley part of the composite. And the polypropylene net | network of thickness 0.5mm was inserted | pinched as the flow-path material 16 of supply gas between the carbon dioxide separation layers folded in half. An adhesive (Henkel Japan, E120HP: trade name) made of epoxy resin with high viscosity (about 40 Pa · s) is applied to the auxiliary support side of this laminate so that it is enveloped, and made of epoxy impregnated polyester with tricot knitting The permeate gas channel material was stacked and wound around the perforated hollow central tube in a multiple manner to produce a spiral carbon dioxide separation membrane module.

<塗布膜の寿命評価>
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)の初期値を算出した。また、50時間同じ条件で測定を続け、P(CO)及びαの変化率を算出した。
その際、P(CO)及びαの両方の変化率が10%未満の時にA、10%以上15%未満でB、15%以上20%未満でC、20%以上40%未満でD、40%以上の時にEとした。
<Evaluation of coating film life>
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 initial values of the CO 2 permeation rate (P (CO 2 )) and the CO 2 / H 2 separation factor (α) were calculated. Further, the measurement was continued under the same conditions for 50 hours, and the rate of change of P (CO 2 ) and α was calculated.
At that time, when the rate of change of both P (CO 2 ) and α is less than 10%, A is 10% to less than 15% B, 15% to less than 20% C, 20% to less than 40% D, E when more than 40%.

<モジュール性能評価>
作製した各酸性ガス分離モジュールの性能評価を、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。減少時間が1000秒以上で良、1000秒未満で不良とした。
<Module performance evaluation>
Performance evaluation of each produced acid gas separation module was performed by filling the supply side with He gas and sealing it, and measuring the time for pressure to decrease from 0.34 MPa to 0.3 MPa. A decrease time of 1000 seconds or more was judged good and less than 1000 seconds was judged as bad.

<総合評価の基準>
上記の3種類の評価実験を行い、総合評価として以下の基準でA〜Eまで判定をした。A〜Cが本発明の課題を解決し得た評価とし、D,Eは解決し得なかった評価である。
具体的には、以下のとおりとした。
膜欠陥A,寿命A,モジュール性能良: 総合評価A
膜欠陥A又はB,寿命A又はB,モジュール性能良: 総合評価B
膜欠陥C,寿命C,モジュール性能良: 総合評価C
膜欠陥又は寿命のいずれかがD,モジュール性能不良: 総合評価D
膜欠陥D又はE,寿命D又はE,モジュール性能不良: 総合評価E
その結果を表1に示す。表1に示されるように、本発明の有効性が示された。
<Comprehensive evaluation criteria>
The above three types of evaluation experiments were performed, and A to E were determined based on the following criteria as a comprehensive evaluation. A to C are evaluations that can solve the problems of the present invention, and D and E are evaluations that cannot be solved.
Specifically, it was as follows.
Film defect A, life A, module performance: comprehensive evaluation A
Defect A or B, Life A or B, Good module performance: Comprehensive evaluation B
Film defect C, life C, good module performance: Comprehensive evaluation C
Either film defect or lifetime is D, module performance failure: Comprehensive evaluation D
Film defect D or E, lifetime D or E, module performance failure: Overall evaluation E
The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the effectiveness of the present invention was shown.

1 酸性ガス分離複合膜
2 多孔質支持体、支持体
2a 疎水性多孔質体
2b 補助支持体
3 促進輸送膜(酸性ガス分離層)
4,34,40 封止部
5 中間層
32A 酸性ガス分離層
36 透過ガス流路用部材
30 供給ガス流路用部材
10 酸性ガス分離用モジュール
12 透過ガス集合管
12A 貫通孔
14 積層体
20 被分離ガス
22 透過ガス(特定成分)
26 排出口
x 一表面(酸性ガス分離層形成面)と平行な面内における平均フィブリル間距離
y 一表面(酸性ガス分離層形成面)と平行な面内における平均フィブリル長
z 一表面(酸性ガス分離層形成面)と垂直方向の平均フィブリル間距離
r 平均フィブリル径
1 acidic gas separation composite membrane 2 porous support, support 2a hydrophobic porous body 2b auxiliary support 3 facilitated transport membrane (acid gas separation layer)
4, 34, 40 Sealing section 5 Intermediate layer 32A Acid gas separation layer 36 Permeate gas flow path member 30 Supply gas flow path member 10 Acid gas separation module 12 Permeate gas collecting pipe 12A Through hole 14 Laminate 20 Separation target Gas 22 Permeated gas (specific component)
26 Discharge port x Average fibril distance in a plane parallel to one surface (acid gas separation layer formation surface) y Average fibril length in a plane parallel to one surface (acid gas separation layer formation surface) z One surface (acid gas) Separation layer formation surface) Vertical distance between average fibrils r Average fibril diameter

Claims (13)

少なくとも一表面に疎水性多孔質体を備えた支持体上に、少なくとも親水性化合物および被分離ガス中の酸性ガスと反応する酸性ガスキャリアを含む促進輸送膜を備えてなる酸性ガス分離複合膜の製造方法であって、
連結又は枝分かれした複数のフィブリルと結束部とにより構成された三次元網目構造と、前記複数のフィブリルによって区分された微細な間隙からなる多数の空孔とを備えてなり、
前記三次元網目構造において、前記支持体の前記促進輸送膜を備える表面と平行な面内における平均フィブリル間距離が0.01μm以上1μm以下であり、前記表面と平行な面内における平均フィブリル長が0.01μm以上1.50μm以下であり、且つ前記表面と垂直方向の平均フィブリル間距離が0.01μm以上1μm以下であり、前記フィブリル1本当たりの平均フィブリル径が0.01μm以上0.30μm以下であり、
気孔率が0.1%以上85%以下である、
前記疎水性多孔質体を用意する工程、
少なくとも前記親水性化合物と前記酸性ガスキャリアとを含むヒドロゲル状の塗布液を調製する工程、ならびに
前記疎水性多孔質体の一表面に前記塗布液を塗工する工程、
を含み、前記支持体の厚さが30μm以上500μm以下である、
酸性ガス分離複合膜の製造方法。
An acidic gas separation composite membrane comprising a facilitated transport membrane comprising at least a hydrophilic compound and an acidic gas carrier that reacts with an acidic gas in a gas to be separated on a support having a hydrophobic porous body on at least one surface A manufacturing method comprising:
A three-dimensional network structure composed of a plurality of connected or branched fibrils and bundling portions, and a plurality of pores composed of fine gaps divided by the plurality of fibrils,
In the three-dimensional network structure, an average interfibril distance in a plane parallel to the surface including the facilitated transport film of the support is 0.01 μm or more and 1 μm or less, and an average fibril length in a plane parallel to the surface is 0.01 μm or more and 1.50 μm or less, the distance between the average fibrils in the direction perpendicular to the surface is 0.01 μm or more and 1 μm or less, and the average fibril diameter per one fibril is 0.01 μm or more and 0.30 μm or less. And
The porosity is 0.1% or more and 85% or less,
Preparing the hydrophobic porous body;
A step of preparing a hydrogel coating solution containing at least the hydrophilic compound and the acidic gas carrier, and a step of applying the coating solution to one surface of the hydrophobic porous body,
The thickness of the support is 30 μm or more and 500 μm or less,
A method for producing an acidic gas separation composite membrane.
前記疎水性多孔質体の前記一表面と水との接触角が100度以上である請求項1記載の酸性ガス分離複合膜の製造方法。 The hydrophobic porous body the one surface and a manufacturing method of claim 1 Symbol placement of acid gas separation composite membrane contact angle of at least 100 ° with water. 前記疎水性多孔質体がフッ素系樹脂からなる請求項1又は請求項2記載の酸性ガス分離複合膜の製造方法。 The method for producing an acidic gas separation composite membrane according to claim 1 or 2, wherein the hydrophobic porous body is made of a fluororesin. 前記フッ素系樹脂がポリテトラフルオロエチレンである請求項記載の酸性ガス分離複合膜の製造方法。 The method for producing an acidic gas separation composite membrane according to claim 3 , wherein the fluororesin is polytetrafluoroethylene. 前記疎水性多孔質体の前記一表面に、ガス透過性を有する疎水性の中間層を介して前記塗布液を塗工する請求項1〜請求項のうちいずれか1項記載の酸性ガス分離複合膜の製造方法。 The acidic gas separation according to any one of claims 1 to 4 , wherein the coating liquid is applied to the one surface of the hydrophobic porous body through a hydrophobic intermediate layer having gas permeability. A method for producing a composite membrane. 前記中間層が、シリコーン樹脂層である請求項記載の酸性ガス分離複合膜の製造方法。 The method for producing an acidic gas separation composite membrane according to claim 5 , wherein the intermediate layer is a silicone resin layer. 供給された被分離ガスを、酸性ガスと該酸性ガス以外の残余ガスとに分離して排出する促進輸送型の酸性ガス分離用モジュールであって、
前記酸性ガス分離用モジュールは、
前記被分離ガス及び前記残余ガスが透過する供給ガス流路部材と、
少なくとも一表面に疎水性多孔質体を備えた支持体上に、少なくとも親水性化合物および被分離ガス中の酸性ガスと反応する酸性ガスキャリアを含む促進輸送膜を備えてなる酸性ガス分離複合膜と、
前記酸性ガスキャリアと反応して該酸性ガス分離複合膜を透過した前記酸性ガスが流れる透過ガス流路部材と、を備え
前記疎水性多孔質体は、
連結又は枝分かれした複数のフィブリルと結束部とにより構成された三次元網目構造と、前記複数のフィブリルによって区分された微細な間隙からなる多数の空孔とを備えてなり、
前記三次元網目構造において、前記支持体の前記促進輸送膜を備える表面と平行な面内における平均フィブリル間距離が0.01μm以上1μm以下であり、前記表面と平行な面内における平均フィブリル長が0.01μm以上1.50μm以下であり、且つ前記表面と垂直方向の平均フィブリル間距離が0.01μm以上1μm以下であり、前記フィブリル1本当たりの平均フィブリル径が0.01μm以上0.30μm以下であり、
気孔率が0.1%以上85%以下である、
酸性ガス分離用モジュール。
A separation module for promoting transporting acidic gas for separating and discharging the supplied gas to be separated into acidic gas and residual gas other than the acidic gas,
The acid gas separation module is:
A supply gas passage member through which the gas to be separated and the residual gas permeate;
An acidic gas separation composite membrane comprising a facilitated transport membrane containing at least a hydrophilic compound and an acidic gas carrier that reacts with an acidic gas in a gas to be separated on a support having a hydrophobic porous body on at least one surface; ,
A permeate gas flow path member through which the acid gas that has reacted with the acid gas carrier and permeated the acid gas separation composite membrane flows ,
The hydrophobic porous body is
A three-dimensional network structure composed of a plurality of connected or branched fibrils and bundling portions, and a plurality of pores composed of fine gaps divided by the plurality of fibrils,
In the three-dimensional network structure, an average interfibril distance in a plane parallel to the surface including the facilitated transport film of the support is 0.01 μm or more and 1 μm or less, and an average fibril length in a plane parallel to the surface is 0.01 μm or more and 1.50 μm or less, the distance between the average fibrils in the direction perpendicular to the surface is 0.01 μm or more and 1 μm or less, and the average fibril diameter per one fibril is 0.01 μm or more and 0.30 μm or less. And
The porosity is 0.1% or more and 85% or less,
Acid gas separation module.
前記透過ガス流路部材は、10N/10mm幅の荷重をかけた引張試験における伸度が5%以内である、請求項に記載の酸性ガス分離用モジュール。 The acid gas separation module according to claim 7 , wherein the permeating gas channel member has an elongation of 5% or less in a tensile test with a load of 10 N / 10 mm. 前記透過ガス流路部材の空隙率が、30%以上95%以下である、請求項または請求項に記載の酸性ガス分離用モジュール。 The acid gas separation module according to claim 7 or 8 , wherein the permeation gas channel member has a porosity of 30% or more and 95% or less. 前記支持体は、前記疎水性多孔質体に積層された補助支持体をさらに備え、前記疎水性多孔質体および前記補助支持体の幅方向両端部と長手方向一端部には、エポキシ樹脂からなる封止部が設けられている、請求項〜請求項のうちいずれか1項記載の酸性ガス分離用モジュール。 The support further includes an auxiliary support laminated on the hydrophobic porous body, and both ends of the hydrophobic porous body and the auxiliary support in the width direction and one end in the longitudinal direction are made of an epoxy resin. sealing portions are provided, the acid gas separation module of any one of claims 7 to claim 9. 前記透過ガス流路部材は前記支持体に積層されており、前記疎水性多孔質体および前記補助支持体における前記封止部に対応する前記透過ガス流路部材の端部にもエポキシ樹脂からなる封止部が設けられている、請求項10に記載の酸性ガス分離用モジュール。 The permeate gas flow path member is laminated on the support, and an end portion of the permeate gas flow path member corresponding to the sealing portion in the hydrophobic porous body and the auxiliary support is also made of epoxy resin. The module for acidic gas separation of Claim 10 in which the sealing part is provided. 少なくとも一表面に疎水性多孔質体を備えた支持体、前記支持体の一方の面A上に設けられた少なくとも親水性化合物および被分離ガス中の酸性ガスと反応する酸性ガスキャリアを含む促進輸送膜、および前記支持体の他方の面B上に設けられた透過ガス流路部材を備えてなる積層体の製造方法であって、
連結又は枝分かれした複数のフィブリルと結束部とにより構成された三次元網目構造と、前記複数のフィブリルによって区分された微細な間隙からなる多数の空孔とを備えてなり、
前記三次元網目構造において、前記支持体の前記促進輸送膜を備える表面と平行な面内における平均フィブリル間距離が0.01μm以上1μm以下であり、前記表面と平行な面内における平均フィブリル長が0.01μm以上1.50μm以下であり、且つ前記表面と垂直方向の平均フィブリル間距離が0.01μm以上1μm以下であり、前記フィブリル1本当たりの平均フィブリル径が0.01μm以上0.30μm以下であり、
気孔率が0.1%以上85%以下である、
前記疎水性多孔質体を用意する工程、
少なくとも前記親水性化合物と前記酸性ガスキャリアとを含むヒドロゲル状の塗布液を調製する工程、
前記疎水性多孔質体の一表面に前記塗布液を塗工する工程、ならびに
前記支持体の他方の面B上に配置した透過ガス流路部材と前記支持体の他方の面Bとを、前記支持体の幅方向両端部と長手方向一端部において、エポキシ樹脂接着剤を塗布することにより接着し且つ前記透過ガス流路部材と前記疎水性多孔質体の各々を封止する工程、
を含み、前記支持体の厚さが30μm以上500μm以下である、
積層体の製造方法。
Facilitated transport comprising a support having a hydrophobic porous body on at least one surface, at least a hydrophilic compound provided on one surface A of the support, and an acidic gas carrier that reacts with an acidic gas in a gas to be separated A method for producing a laminate comprising a membrane and a permeate gas flow path member provided on the other surface B of the support,
A three-dimensional network structure composed of a plurality of connected or branched fibrils and bundling portions, and a plurality of pores composed of fine gaps divided by the plurality of fibrils,
In the three-dimensional network structure, an average interfibril distance in a plane parallel to the surface including the facilitated transport film of the support is 0.01 μm or more and 1 μm or less, and an average fibril length in a plane parallel to the surface is 0.01 μm or more and 1.50 μm or less, the distance between the average fibrils in the direction perpendicular to the surface is 0.01 μm or more and 1 μm or less, and the average fibril diameter per one fibril is 0.01 μm or more and 0.30 μm or less. And
The porosity is 0.1% or more and 85% or less,
Preparing the hydrophobic porous body;
Preparing a hydrogel-like coating liquid containing at least the hydrophilic compound and the acidic gas carrier;
The step of applying the coating liquid on one surface of the hydrophobic porous body, and the permeate gas flow path member disposed on the other surface B of the support and the other surface B of the support, A step of adhering by applying an epoxy resin adhesive at both ends in the width direction and one end in the longitudinal direction of the support and sealing each of the permeate gas flow path member and the hydrophobic porous body;
The thickness of the support is 30 μm or more and 500 μm or less,
A manufacturing method of a layered product.
前記支持体は前記疎水性多孔質体と積層された補助支持体をさらに備え、前記エポキシ樹脂接着剤の塗布により前記補助支持体を介して前記エポキシ樹脂接着剤が前記疎水性多孔質体に浸透し、前記補助支持体及び前記疎水性多孔質体が前記支持体の幅方向両端部と長手方向一端部において封止される、請求項12に記載の製造方法。 The support further includes an auxiliary support laminated with the hydrophobic porous body, and the epoxy resin adhesive penetrates the hydrophobic porous body through the auxiliary support by applying the epoxy resin adhesive. The manufacturing method according to claim 12 , wherein the auxiliary support and the hydrophobic porous body are sealed at both ends in the width direction and one end in the longitudinal direction of the support.
JP2017113527A 2013-03-29 2017-06-08 Acid gas separation composite membrane manufacturing method and acid gas separation module Expired - Fee Related JP6392412B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013073884 2013-03-29
JP2013073884 2013-03-29

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014028350A Division JP6161124B2 (en) 2013-03-29 2014-02-18 Method for producing acid gas separation composite membrane and acid gas separation membrane module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017148812A JP2017148812A (en) 2017-08-31
JP6392412B2 true JP6392412B2 (en) 2018-09-19

Family

ID=59739470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017113527A Expired - Fee Related JP6392412B2 (en) 2013-03-29 2017-06-08 Acid gas separation composite membrane manufacturing method and acid gas separation module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6392412B2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2792354B2 (en) * 1991-07-23 1998-09-03 ダイキン工業株式会社 Polytetrafluoroethylene porous membrane
CN101432061B (en) * 2006-04-28 2012-09-26 旭化成化学株式会社 Gas separation membrane
JP4965927B2 (en) * 2006-08-01 2012-07-04 株式会社ルネッサンス・エナジー・リサーチ CO2 facilitated transport membrane and method for producing the same
US7942275B2 (en) * 2008-07-08 2011-05-17 Bha Group, Inc. Expanded PFTE membrane and method of making
JP5689765B2 (en) * 2011-07-29 2015-03-25 富士フイルム株式会社 Carbon dioxide separation member, method for producing the same, and carbon dioxide separation module

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017148812A (en) 2017-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6161124B2 (en) Method for producing acid gas separation composite membrane and acid gas separation membrane module
JP6071004B2 (en) Method for producing acid gas separation composite membrane and acid gas separation membrane module
US9700833B2 (en) Complex for acid gas separation, module for acid gas separation, and method for manufacturing module for acid gas separation
JP6001013B2 (en) Spiral module for acid gas separation
JP5865317B2 (en) Carbon dioxide separation composite, carbon dioxide separation module, and method for producing carbon dioxide separation composite
WO2015025811A1 (en) Acidic-gas separation module
WO2015015802A1 (en) Acidic gas separation laminate and acidic gas separation module provided with laminate
JP5990225B2 (en) Acid gas separation laminate and acid gas separation module comprising the laminate
JP5901488B2 (en) Acid gas separation module and method for producing acid gas separation module
JP6392412B2 (en) Acid gas separation composite membrane manufacturing method and acid gas separation module
JP5946220B2 (en) Complex for acid gas separation, module for acid gas separation, and method for producing module for acid gas separation
JP6012418B2 (en) Spiral type separation membrane module, method for manufacturing spiral type separation membrane module and support
WO2015107820A1 (en) Spiral module for separating acidic gas and manufacturing method
JP5972232B2 (en) Acid gas separation module
JP2014161746A (en) Acid gas separation module
JP2015061721A (en) Acidic gas separation layer, acidic gas separation layer manufacturing method, and acidic gas separation module
JP2015020147A (en) Spiral type module for acid gas separation
JP6005003B2 (en) Spiral module for acid gas separation
JP2015127051A (en) Separation membrane element
JP2017013056A (en) Separation membrane element
JP2017013055A (en) Separation membrane element

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170707

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170707

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180227

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180427

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180724

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180822

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6392412

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees