JPH02102710A - 改良された膜分離装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は透析膜ガス分離系に関する。より詳細には、本
発明はかかる系における凝縮を防止することに関する。

征婆ｍ術 ガス混合物の内の１成分を選択的に透過することができ
る透析膜は、当分野で所望のガス分離を達成する簡便な
、潜在的に極めて有利な手段と考えられている。この可
能性を束際の商業運転において実現するためには、膜系
は該膜を使用することに伴う環境要因により保守が過度
になったり或は膜の寿命が容認し得ない程に短くならな
いで、所望の度合のプロセス効率を達成し及び維持する
ことができなければならない。

このような１つの要因は供給ガスの成分が膜の表面に′
ｍ縮することに関する。かかる凝縮は透過速度の低下、
腐食、保守の増大及び膜寿命の短縮に至り得る。加えて
、膜系における凝縮は所望の生成物流を汚染するに至る
場合がいくつかある。

よって、膜系は、かかる凝縮のために、所定のガス分離
操作について、膜表面積を一層多く必要とするのが普通
である。その結果、資本経費及び維持費の両方が、凝縮
問題のない膜系の場合に招くものよりも増大される。

よって、膜系において凝縮を最少にし或は排除しようと
する努力が当分野で払われた。この目的に用いられてき
た１つのアプローチは膜系への原料を過熱し及び膜系に
含まれる膜モジュールを内部で過熱状態を維持するため
に個々に断熱することである。過熱を代表的にはスチー
ム或は電気ヒーター等の外部源から供給する。別のアプ
ローチは供給流を吸着剤或は冷媒乾燥機によって予備乾
燥して膜運転温度より低い露点温度にすることを含む。

このようなアプローチは凝縮を最少にし或は排除する役
割を果すが、伴う資本経費及び運転費が相対的に高いこ
とが認められる。予熱器はこうして代表的には外部エネ
ルギー源を必要とし、個々の膜アセンブリーについての
断熱は比較的費用がかかり及び保守のために膜に近づく
のを厄介にさせ得る。乾燥機系も同様に運転費及び資本
支出の両方で費用がかかる傾向にある。

膜系における凝縮の問題に対する解決はこのようにして
開発されてきたが、当分野におけるそれ以上の改良、す
なわち凝縮を、従来技術を実施して得ることができる場
合よりも少ない初期資本経費、少ない運転及び維持費で
最少にし或は排除することを可能にさせるかかる開発の
必要が依然残っている。当分野におけるこのような改良
は、透析膜系を広範囲の商業上重要なガス分離操作にお
いて用いることの技術的及び経済的実行可能性に貢献す
る。

よって、発明の目的は凝縮の問題を取り除く改良された
膜分離系及び方法を提供するにある。

発明の別の目的は供給ガス成分が膜表面に凝縮するのを
排除し或は最少にする改良された手段を収容する膜分離
系及び方法を提供するにある。

これらや他の目的を心に留めて、発明を本明細書中以降
に詳細に説明し、発明の新規な特徴を特に特許請求の範
囲に指摘する。

断熱し、加工する容器（エンクロージャ）を用いて該容
器内に収容した膜系に通す供給ガスに過熱を供給し、及
び／又は入れ、該過熱は膜材料の表面上の凝縮を防止す
る役割を果す０個々の膜モジュールを加熱すること、或
は供給ガスを膜系に通す前に予熱或は予備乾燥すること
を要しない。

供給ガス圧縮操作から回収する熱を前記の過熱として用
いるのが望ましい。

及里迎Ｊ０１「波射 発明の目的は、膜系なそれ自体と別の容器内に設備し、
容器を断熱し及び加熱して容器内の膜系に通す供給ガス
について所望の過熱を維持することによって達成する。

該膜系な構成する個々の膜モジュールは、こうして個々
の断熱を要しない。

発明の実施において、凝縮抑制のための資本及び運転費
を低減する。加えて、運転温度の調節及びプロセスの最
適化を達成する際の高い融通性を達成する。

発明は、−石容易に透過し得る成分及びそれ程容易には
透過し得ない成分を含有する供給ガス混合物の内の一層
容易に透過し得る成分を選択透過することができる任意
の所望の膜構造に関して適用して理解されるものと思う
。すなわち、複合タイプ、非対称タイプの膜或はその他
の任意の形の膜構造を採用することができる。複合膜は
適当な透析膜材料の薄い分”離層或はコーティングを多
孔質支持体の上に積み重ねて成り、分離層が複合構造の
分離特性を決める。他方、非対称膜は、本質的に膜の分
離特性を決める薄い濃密な半透過性スキン及び加圧下で
薄いスキン領域がつぶれるのを防止する役割を果すそれ
程濃密でない多孔質非選択性支持体領域を有する単一の
透析膜材料で構成される。このような膜構造は、螺旋巻
き、中空繊維、フラットシート等の様々の形で作ること
ができる。

実際の商業運転で用いる場合、かかる膜構造を膜アセン
ブリーで用いるのが普通であり、膜アセンブリーを代表
的には容器内に配置して金膜系の主要素を構成する膜モ
ジュールを形成する０本明細書中発明に関して用いる通
りの膜系は、膜モジュール或は多数の膜モジュールを平
行か或は直列のいずれかの運転用に配置させて成る。上
述した通りに、膜系な過熱状態を保つために加熱する別
の断熱容器で囲み、系内の個々のモジュールは従来技術
の実施の場合のような個々の断熱を要しない、膜モジュ
ールは、螺旋巻きカートリッジ、中空繊維束、ひた（ブ
リーテッド）フラットシート膜アセンブリー、その地膜
産業において一般的なかかるアセンブリーの形で作るこ
とができる。膜モジュールは、供給面側及び反対透過買
出口側を有するように構成する。慣用のモジュールでは
、囲い部分は供給流混合物を膜供給面側に接触させるよ
うに構成する。供給流の非透過質部分を取り出す導管手
段及び膜を通過した透過質ガスを別に取り出す導管手段
を設備する。

広範囲の実際のガス分離運転は望まない凝縮問題を受は
得るが、その問題及びガス分離膜系な最適に運転するた
めに過熱した安定な温度環境を維持する改良されたプロ
セス及び系を必要とすることの性質を本明細書中に空気
分離して窒素に冨んだ製品ガス流を生産することに関し
て立証する。

このような空気分離運転では、空気の相対湿度を上げる
につれて、膜透過性の損失、すなわち透過速度の損失が
ある。他方、供給空気を相対湿度を低下させるために加
熱するならば、空気の一層容易に透過し得る酸素成分の
透過速度を増大させる。透過速度を増大するにつれて、
所定のガス分離、例えば該空気分離の場合における窒素
と酸素との分離について要する膜表面積が小さくなるこ
とは理解されよう、これより、供給ガスが加熱されて露
点温度より高い温度になる際に一層過熱されるようにな
るにつれて、特定の膜系についての有効な膜表面積要求
を減少させ、こうしてガス分離運転に伴う資本経費を減
少させることができる。

水或は他の凝縮物が膜アセンブリーに蓄積することによ
って他の数多くの問題が引き起こされ得る。これより腐
食が主要な問題になり、このような腐食及び／又は維持
費の増大に耐えることができる建造材料についての資本
支出を更に必要とし得る。加えて、凝縮物の蓄積は終局
的にキャリオーバーして製品ガス流に入り、その結果製
品を汚染し得る。空気分離の場合、水が膜モジユール内
で凝縮し、キャリオーバーされて非透過質である窒素製
品流に入り得る。しかし、水蒸気は極めて透過性である
。よって、過熱されるならば、水蒸気は通常膜を通って
透過し及び他の透過質ガス流、すなわち代表的な空気分
離運転における酸素に冨んだ透過質ガス流と共に系から
出ることになる。

このような相対湿度及び凝縮が膜性能に与える影響に加
えて、膜運転温度もまた膜性能に有意の影響を与える。

すなわち、膜表面の単位面積当りの膜系の容量及び単位
供給ガス当りの容量は運転温度によって相当に変わる。

温度が上昇するにつれて、単位面積当りの容量は増加す
るが、単位供給ガス当りの容量は減少する。その結果、
運転温度が高くなる程、所定の膜表面積についての製品
ガスを一層多く生産することができるが、かかる一層高
い温度条件下で供給ガスを比例して一層多く必要とする
。このような供給ガス要求量の増大は、必ず、一層大き
い空気圧縮機が必要となり及び動力消費量が一層大きく
なることを意味する。

運転温度が低い程、反対の作用が起き、圧縮機及び動力
要求量は小さくなるが、所定のガス分離運転について要
する膜表面積の量が一層大きくなる。

このような温度作用を正しく考察すれば、膜系設計を、
特定の運転温度についての表面積及び供給ガス要求量に
関して最適にすることが極めて望ましいのはもち論であ
る。−旦膜系を設計したら、系を通常の商業運転中設計
温度に保ち得ることが重要である。また、要求量の減少
、すなわち設計条件からのターンダウンの期間中、生産
及び／又は純度要求を一層良好に満足するために系の運
転温度を変える能力を有することも望ましい。

発明の実施は、設計温度と種々のターンダウン条件で望
む温度との間、或は１つのターンダウン温度と別のター
ンダウン温度との間、或はかかる温度と該設計温度を越
える温度との間でさえ運転温度を変更する際の望ましい
融通性をもたらす１本明細書の開示から認められる通り
に、発明はガス状分離透析膜系について一定の、安定な
、融通性のある過熱環境をもたらす簡便、安価な効率的
手段を提供する。

発明の目的から、安価な容器或はビルディングを、代表
的には数多くの膜モジュールを含む膜系の上に取り付け
る０代表的なビルディング建設断熱材料、例えば３”（
７，６ａｍ）或は６”　　（１５ｃｍ）のＲ−１１或は
その他の代表的なファイバーグラス或はその他の適した
断熱材料を用いて、容器を断熱する。容器は運転員が内
部に位置させた膜系な修理するために容器に入るのを可
能にする程の大きさにすることは理解されよう。容器は
薄板金或はその他任意の適した材料で作り及びかかる断
熱材をライニングする０種々の適当な安全上の特徴、例
えば、ベント、ファン、スニックボート等を容器構造の
一部として含めることもある。

使用を容易にするため、容器にまた内部に位置させる膜
系の設備及び保守を容易にするため適当なドア等を備え
ることになる。

ここで添付図面の第１図を参照しながら、本発明をスチ
ーム、ガス又は電熱器の如き外部熱源によって加熱され
る断熱密閉囲いに関して更に説明する。この具体例では
、供給ガスは、所望の供給ガス圧に圧縮するためにライ
ンｌで適当な圧縮器２に送られる０次いで、圧縮された
供給ガスは、膜系の設計操作温度レベルよりも下に冷却
するためにライン３で適当な通常のガス冷却帯域４に送
られる、冷却時に、供給ガスは典型的には過飽和され、
即ち、それはその凝縮性蒸気成分で飽和されそして遊離
液滴も含有する。かくして、空気分離プロセスにおける
この点で供給空気流れは、典型的には、水滴と一緒に設
計操作温度よりも下の圧縮空気を含む、供給ガスは、供
給ガス流れ中に存在するすべての遊離水又は他の液滴の
除去のために冷却帯域６からライン６で所望型の通常の
水分離帯域６に送られる０分離された液体は分離帯域６
からライン７を介して抜き出され、これに対して供給ガ
スは分離帯域６からライン８を介して抜き出される。こ
の点において、圧縮され冷却された供給ガス流れは、典
型的には、特定の操作圧においてその凝縮性蒸気成分例
えば水蒸気飽和供給空気流れで飽和される。供給ガス流
れは、ライン８で本発明の断熱密閉囲い９に入る。密閉
囲いの絶縁層は参照数字ｌＯによって総体的に示されて
いるが、ドア、ベント、ファン、ガス漏れの検出のため
の探知口等は図面に示されていない、断熱密閉囲いは、
図示される例では、密閉囲い内に配置されそして参照数
字１２によって総体的に表わされる外部手段によってそ
の熱を受ける加熱手段１１によって加熱される。

供給ガスは、ライン８で加熱された断熱密閉囲い９内の
透過膜系１３に送られ、しかして膜系を所望の列及び（
又は）平行流路で含む個々の膜モジュール（図示せず）
を通される。供給ガス混合物中の透過容易性の高い成分
は、層系の透過物出口側でライン１４を介して排出する
ために膜モジュールの透過膜材を通過する。供給ガス混
合物中の透過容易性の低い成分は、層系１３からライン
１５を介してｔ非出するために膜モジュールからその供
給物価又は不透過物側で抜き出される。

当業者には、供給ガスは、断熱密閉囲い９内において過
熱温度即ち膜分離操作の操作圧における供給ガスの飽和
温度よりも高い温度に加熱されるべきであることが理解
されよう、この目的に対して、加えられる熱の量は、供
給ガスを過熱し且つ断熱密閉囲いからの熱損失を補うの
に十分でなければならない、供給ガス過熱の程度は、望
ましくない凝縮を確実に起こさせないようにするには一
般には少なくとも３丁好ましくは少なくとも５＠Ｆにす
べきである。加熱は、加熱手段１１によって断熱密閉囲
い内の雰囲気に対して行なってもよく、又は以下で説明
するように供給ガスに対して直接行なうこともできる。

本発明の実施によって、以下に説明するように従来技術
に優る多数の有意義な利益が提供されることが分かった
。かくして、全系の資本経費は、供給ガスが直接過熱さ
れそして所望の過熱条件を維持するのに個々の膜モジュ
ール例えば束がそれぞれ断熱されるような従来技術の方
法と比較して減少させることができる。このことは、多
重膜モジュール系を用いる場合に特に言える。加えて、
個々の膜モジュールを断熱する従来技術の方法と比較し
て、各モジュールを個々に断熱しない本発明の方法では
モジュールの保守サービスのアクセスが向上される。

また、本発明の加熱された断熱密閉囲い手段を使用する
と、従来技術の方法を使用する場合よりも金膜系を通し
てより一層安定な温度条件を維持することができること
が分かった。更に、供給ガスを直接加熱しそして個々の
モジュールを断熱するような従来技術の方法とは対照を
なして、密閉囲い内の全温度を変化させることによりて
層系の操作温度が一層容易に調節可能になることも分か
った。かくして、本発明の方法及び装置によって、可変
操作条件下に膜系効率の最適化でこれまで得ることがで
きたものよりもかなり大きな融通性を得るのが可能にな
る。

本発明の利益は、処理しようとする供給ガス流れ中の成
分の凝縮によってガス分離のための層系の操作が悪影響
を受ける場合があるときに提供される。また、本発明の
実施によって、全プロセス／膜系操作を最適にするため
に層系を温度制御することが必要であるときに利益を提
供することができる。以下に説明する如き具体例におい
て、全ガス分離系からの熱の回収によってガス分離操作
のエネルギー所要量を有利に減少できるときには本発明
の利益が更に向上される。

ここで第２図について説明すると、ここに示される好ま
しい具体例は、先に説明されそして第１図の具体例に示
される如き断熱密閉囲いを使用していることが分るだろ
う、しかしながら、断熱密閉囲い内で所望の過熱条件を
達成して維持するために外部加熱手段を使用する代わり
に、全ガス分離系それ自体から熱が回収され、そしてこ
の回収された熱が、望ましくは断熱密封囲い内で供給ガ
スを直接加熱することによって膜系内で過熱条件を達成
するのに使用される。かくして、ライン２１からの供給
ガスは油あふれ式スクリュー圧縮器２２に送られ、ここ
から圧縮された供給ガスはライン２３で通常の油分離器
２４に送られる。かくして処理された供給ガス流れは、
次いで、ライン２５で後冷却装ｆｔ２６にそしてライン
２７で通常の液体（例えば、水）分離器２８に送られる
。

凝縮された水又は他の液体は、分離器からライン２９を
介して抜き出される０次いで、供給ガス流れはライン３
０を通りそして本発明の断熱密閉囲いに入る。密閉囲い
が断熱される断熱材は、参照数字３２によって総体的に
表わされている。

断熱密閉囲い３１（これは、それらの熱損失を制御し且
つ（又は）最少減にするように適応されていることが理
解されよう）に入ると、ライン３０の供給ガスは合体濾
過帯域３３に送られ、ここで供給ガス中に存在するすべ
ての残留油滴がそこから分離されてライン３４を介して
抜き出される。帯域３３から供給ガスはライン３５で多
管式熱交換器の如き熱交換帯域３６に送られ、ここで供
給ガスは供給ガス圧縮器２２からの熱い油によって加熱
される。ガスの流出温度は、熱交換帯域３６を通される
油の量を制御することによって都合よく調節される。そ
れ故に、所望の加熱の程度は、所定のガス分離用途に関
係する種々の露点条件又は他の因子に適応するように容
易に調節可能である。先に記載したように、供給ガスは
、いずれにしても、所望の操作圧において供給ガスの飽
和温度よりも高い温度に過熱される。

帯域３６での過熱後に、供給ガスはライン３７を介して
断熱密閉囲い３１内の透過膜系３８の膜モジュールに送
られるが、その流通は系内に含められた個々のモジュー
ルに関して連続又は平行流れパターンで行われる。上記
から分るように、モジュール例えば中空繊維束は個々に
は断熱されない、供給ガス混合物中の透過容易性の低い
成分は、膜系３８から本質上供給ガス圧レベルにおいて
系の供給物価でライン３９を介して不透過性ガスとして
抜き出される。供給ガス中の透過容易性の高い成分は、
それよりも低い圧力において系の透過物側でライン４０
を介して透過物ガスとして別個に抜き出される。

圧縮された供給ガスから油分離器２４において分離され
た油は、ライン４１を介して調整して油あふれ式スクリ
ュー圧縮器２２に送ることができることが理解されよう
、この好ましい具体例では圧縮器２２の使用に伴なう圧
縮熱は回収され、そして第１図の具体例に関して示され
る如き外部熱′源の代わりに又はそれに加えて使用され
る。この理由のために、第２図には外部熱源が示されて
いないけれども、かかる外部熱源は系内での回収された
圧縮熱の有益な使用と共に使用することもできることが
理解されよう。

圧縮器２２から圧縮熱を引き出すために、加熱された油
は圧縮器からライン４２で油冷却器４３に送られ、そこ
から冷却゛された油がライン４４を介して圧縮器に戻さ
れる０本発明の熱利用目的に対して、ライン４２の油の
一部分は熱交換器３６に送ってから断熱密閉囲い３１の
内外に送るために油冷却器４３を迂回するようにライン
４５を介して分流させることができる。熱交換器を出る
冷却された油は、圧縮器２２に再循環するためにライン
４４の冷却された油と合流するようにライン４６を介し
て送られる。この具体例における操作温度の望ましい制
御は、熱交換器３６に送ることが望まれる加熱された油
の量を制御するためにバイパスライン４８に位置された
適当な制御弁の使用によって容易に達成することができ
る。この場合に、残りの油は、熱交換器からライン４６
を介して再循環されつつある冷却された油と合流させる
ためにライン４８を介して送られる。制御弁４７は、膜
系３８に通じるライン３７にある計器４９の如き適当な
温度測定手段に応答して操作することができることが理
解されよう、なお、参照数字５０は、温度計器４９と制
御弁４７との間の通常の連通手段を表わす。

当業者には、特許請求の範囲に記載した如き本発明の範
囲から逸脱せずに本発明の詳部に幾多の変更修正をなし
得ることが理解されよう、先に記載した空気分離用途で
は、供給ガス流れ中の透過容易性の高い成分として酸素
を透過することができる透過膜材料を使用するのが一般
的である。かくして、窒素は、供給空気流れ中の透過容
易性の低い成分であり、そして窒素に冨む生成物流れは
もし望むならば不透過物流れとして回収され、この場合
に透過性ガスは供給空気流れと比較して酸素で富化され
た残留酸素−窒素流れからなる６本発明の他の用途では
、反対の透過特性を有する透過膜材を使用することが可
能であり、その結果として例えば空気分離用途では、透
過膜は供給空気流れ中の透過容易性の高い成分として酸
素よりもむしろ窒素を透過させる。当業者には、本発明
の改良された膜分離系及び方法は、供給ガス成分の凝縮
が望ましくは打破されるべき問題となっているような任
意の所望のガス分離操作、及び（又は）個々に断熱した
膜モジュールを使用して得ることができる温度制御能を
越えた望ましい温度制御能と共に過熱された一定の安定
な温度環境を達成するのが必要又は望ましいような操作
に対して一般に応用することができることが理解されよ
う、かかるガス分離用途の例は、メタン、エタン、及び
他の炭化水素も含有するオフガスからの水素の精製、並
びにアンモニアパージガスからの水素の回収及び二酸化
炭素とメタンとの分離である。

先に記載したように、本発明の断熱密閉囲い内に配置し
た膜系からなる透過膜は任意の所望形態であってよいが
、中空繊維膜が一般に好ましい。

特定のガス分離用途で用いられる膜材は、透過容易性の
低い成分を含有するガス又は液体混合物中の透過容易性
の高い成分を選択的に透過させることができる任意の適
当な材料であってよいことが理解されよう、セルロース
アセテート、セルロースアセテートブチレート等の如き
セルロース誘導体、アリールポリアミド及びアリールポ
リイミドを含めたポリアミド及びポリイミド、ポリスル
ホン、ポリスチレン等がかかる材料の代表的な例である
。多数の他の透過膜材が斯界において知られておりそし
てそれらが様々の分離用途で使用するのに適しているこ
とが当業者には理解されよう。

先に記載したように、本発明の実施で使用されるような
膜は、複合膜形態、非対称形態、又は本発明の系及び方
法を使用して実施しようとする特定のガス分離に対して
有用で且つ効果的な任意のかかる形態にあってよい。

実際の工業的操作で遭遇する凝縮問題を効率的に且つ具
合よく打破することによって、本発明は、ガス分離操作
に関係する膜技術に極めて望ましい進歩を提供する。ま
た、本発明は、ガス分離のための膜系及び方法の効率を
更に高める一定で安定な温度環境を達成するための極め
て望ましい手段を提供し、かくして透過膜は実際の工業
的な基準でガス分離を達成するための実用的で便利な手
段に対する必要性をより効果的に満たすことができるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の温度制御系の１つの具体例の概略流れ
図であり、そして第２図は有益な熱回収及び温度制御を
提供する本発明の好ましい具体例の概略流れ図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）供給ガス流の内の一層容易に透過し得る成分
   をそれ程容易には透過し得ない成分から選択的に透過す
   ることができる少なくとも１つの膜モジュールを収容し
   、供給ガス流を所望の供給ガス圧で膜モジュールの供給
   側に通す手段及びそれ程容易には透過し得ない成分を本
   質的に供給ガス圧のレベルで非透過質ガスとして及び一
   層容易に透過し得る成分を一層低い圧力で透過質ガスと
   して抜き出す手段を含み、膜モジュールは個々に熱を内
   部に保留するための断熱がされていない透析膜系、 （ｂ）供給ガスを透析膜系に通す前に供給ガス流を過熱
   して供給ガス圧における供給ガスの飽和温度より高い温
   度にする程の熱を供給ガス流に供給するのに適した熱供
   給手段、 （ｃ）該膜系及び該熱供給手段を囲み、全ての熱損失が
   該熱供給手段によって供給される熱よりも大きくならず
   及び過熱状態を膜系に通す供給ガス流に関して保つよう
   に熱の損失を抑制し及び／又は最少にするために断熱し
   た容器 を含み、それで膜系内の供給ガス流の成分の凝縮を有効
   に防ぎ及び／又は膜系内の温度の安定な一様の調節を保
   ち、系内の温度変化に有利な適応性があって、膜系の一
   層有効な最適運転を達成する改良されたガス分離系。 ２、前記熱供給手段がガス分離運転の外部の熱を前記断
   熱容器に供給する手段を含む特許請求の範囲第１項記載
   の系。 ３、前記熱供給手段が電気ヒーター手段を前記断熱容器
   内に位置させて成る特許請求の範囲第２項記載の系。 ４、前記熱供給手段がスチームを前記断熱容器内に導入
   させて成る特許請求の範囲第２項記載の系。 ５、前記供給ガス流を圧縮して前記熱供給手段及び前記
   断熱容器内に位置させた膜系に通すために所望の圧力レ
   ベルにする手段を含む特許請求の範囲第２項記載の系。 ６、前記圧縮した供給ガスを冷却する手段及びそれから
   液滴を除く手段を含み、それで該供給ガスは前記熱供給
   手段及び前記断熱容器内に位置させた膜系に通す際に所
   望の圧力レベルで本質的に飽和された特許請求の範囲第
   ５項記載の系。 ７、前記供給ガス流を圧縮して前記熱供給手段及び前記
   断熱容器内に位置させた膜系に通すために所望の圧力レ
   ベルにする圧縮機手段を含む特許請求の範囲第１項記載
   の系。 ８、前記熱供給手段が熱を前記断熱容器内の前記供給ガ
   ス流に供給する熱交換手段を含む特許請求の範囲第７項
   記載の系。 ９、前記熱交換手段を、熱を直接前記供給ガス流に供給
   するように適応させた特許請求の範囲第８項記載の系。 １０、供給ガス流を圧縮する際に発生する圧縮熱を回収
   し及び該熱を前記断熱容器内の熱交換手段に通す手段を
   含む特許請求の範囲第９項記載の系。 １１、前記圧縮機手段がオイルフラッデッド圧縮機手段
   を含み及び該圧縮機手段で加熱された油を前記熱交換手
   段に通す導管手段を含む特許請求の範囲第１０項記載の
   系。 １２、前記熱交換手段に通す熱油の量を調節する調節手
   段を含む特許請求の範囲第１１項記載の系。 １３、（ａ）供給ガス流を、熱の損失を抑制し及び／又
   は最少にするように適応させた断熱容器内に通し、 （ｂ）該断熱容器内に供給ガス流を過熱して供給ガス圧
   における飽和温度より高い温度にする程の熱を供給し、
   該断熱容器は熱のすべての損失が該断熱容器内に供給す
   る熱より大きくならないように熱の損失を抑制し及び／
   又は最少にし、それで該断熱容器内の供給ガス流に関し
   て過熱された状態を維持し、 （ｃ）このようにして過熱した供給ガス流を該断熱容器
   内に位置させた透析膜系に通し、該透析膜系は供給ガス
   流の内の一層容易に透過し得る成分をそれ程容易には透
   過し得ない成分から選択透過することができる少なくと
   も１つの膜モジュールを収容し、該膜モジュールは内部
   に熱を保留するための断熱が個々にされておらず、 （ｄ）それ程容易には透過し得ない成分を非透過質ガス
   として膜系から及び該断熱容器から本質的に該供給ガス
   圧で抜き出し、 （ｅ）一層容易に透過し得る成分を透過質ガスとして膜
   系から及び該断熱容器から一層低い圧力で別に抜き出す
   ことを含み、それで膜系内の供給ガス流の成分の凝縮を
   有効に防ぎ及び／又は膜系内の温度の安定な一様の調節
   を保ち、系内の温度変化に有利な適応性があって、ガス
   分離法の一層有効な最適運転を達成する改良されたガス
   分離方法。 １４、前記熱を、ガス分離プロセスの外部の熱を前記断
   熱容器に通すことによって断熱容器内に供給する特許請
   求の範囲第１３項記載の方法。 １５、前記熱を、電気ヒーター手段を前記断熱容器内に
   位置させて供給する特許請求の範囲第１４項記載の方法
   。 １６、前記熱を、スチームを前記断熱容器内に導入して
   供給する特許請求の範囲第１４項記載の方法。 １７、前記供給ガス流を圧縮して前記断熱容器に通すた
   めに所望の圧力レベルにすることを含む特許請求の範囲
   第１４項記載の方法。 １８、前記圧縮した供給ガスを冷却し及びそれから液滴
   を除くことを含み、それで該供給ガスは前記断熱容器に
   通す際に所望の圧力レベルで本質的に飽和された特許請
   求の範囲第１７項記載の方法。 １９、前記供給ガスが空気を含み、前記それ程容易には
   透過し得ない成分が窒素を含み、前記一層容易に透過し
   得る成分が酸素を含む特許請求の範囲第１項記載の方法
   。 ２０、前記供給ガスが空気を含み、前記それ程容易には
   透過し得ない成分が窒素を含み、前記一層容易に透過し
   得る成分が酸素を含む特許請求の範囲第１８項記載の方
   法。 ２１、前記供給ガス流を圧縮して前記断熱容器に通す前
   に所望の圧力レベルにすることを含む特許請求の範囲第
   １３項記載の方法。 ２２、供給ガス流を断熱容器内で過熱する熱を、該断熱
   容器内に位置させた熱交換手段によって供給する特許請
   求の範囲第２１項記載の方法。 ２３、前記熱交換手段を、熱を直接前記供給ガス流に供
   給するように適応させた特許請求の範囲第２２項記載の
   方法。 ２４、前記熱交換手段によって供給ガスに供給する熱が
   、供給ガス流を圧縮する際に発生する圧縮熱から回収す
   る熱を含む特許請求の範囲第２３項記載の方法。 ２５、供給ガスを、オイルフラッデッド圧縮機手段を使
   用して圧縮し、圧縮機からの加熱された油を前記熱交換
   手段に通して供給ガスを過熱するのに要する熱を与える
   特許請求の範囲第２４項記載の方法。 ２６、追加の熱を断熱容器に通すことを含み、該追加の
   熱がガス分離プロセスの外部の熱を含む特許請求の範囲
   第２５項記載の方法。 ２７、前記供給ガスが空気を含み、前記それ程容易には
   透過し得ない成分が窒素を含み、前記一層容易に透過し
   得る成分が酸素を含む特許請求の範囲第２５項記載の方
   法。