JPH03288517A - スパイラル型気体分離膜モジュール - Google Patents
スパイラル型気体分離膜モジュールInfo
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- JPH03288517A JPH03288517A JP8954590A JP8954590A JPH03288517A JP H03288517 A JPH03288517 A JP H03288517A JP 8954590 A JP8954590 A JP 8954590A JP 8954590 A JP8954590 A JP 8954590A JP H03288517 A JPH03288517 A JP H03288517A
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、気体透過速度の異なる種々のガス又は蒸気を
含む気体混合物を分離処理して、気体透過速度の高いガ
スを効率よく透過させるスパイラル型気体分離膜モジュ
ールに関する。
含む気体混合物を分離処理して、気体透過速度の高いガ
スを効率よく透過させるスパイラル型気体分離膜モジュ
ールに関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕スパイ
ラル型気体分離膜モジュールは、従来より逆浸透、限外
濾過等の各種水処理用、さらに気体分離用として用いら
れている。 気体分離の場合、気体分離膜を介して供給
側と透過側に圧力差を発生させることにより、ガスある
いは蒸気は該膜を透過し、そして透過ガススペーサーの
内を集気管に向かって流れ、集気管出口より取り出され
る。
ラル型気体分離膜モジュールは、従来より逆浸透、限外
濾過等の各種水処理用、さらに気体分離用として用いら
れている。 気体分離の場合、気体分離膜を介して供給
側と透過側に圧力差を発生させることにより、ガスある
いは蒸気は該膜を透過し、そして透過ガススペーサーの
内を集気管に向かって流れ、集気管出口より取り出され
る。
その際、透過ガススペーサーの気体流動抵抗が十分に小
さい場合は、該気体分離膜の気体透過性能に基づく量の
ガスあるいは蒸気を取り出すことができる。 しかし
、透過ガススペーサーの気体流動抵抗が高い場合は、集
気管部と膜リーフ先端部の間で透過ガススペーサー内に
圧力分布が生し、膜リーフ先端部で最も高くなる。 こ
の結果として、供給側と透過側の有効差圧が小さくなり
、該気体分離膜の気体透過性能に基づく量のガスあるい
は蒸気が取り出せなくなる。 換言すれば、下記の式で
示すモジュール効率が１００より小さくなる。
さい場合は、該気体分離膜の気体透過性能に基づく量の
ガスあるいは蒸気を取り出すことができる。 しかし
、透過ガススペーサーの気体流動抵抗が高い場合は、集
気管部と膜リーフ先端部の間で透過ガススペーサー内に
圧力分布が生し、膜リーフ先端部で最も高くなる。 こ
の結果として、供給側と透過側の有効差圧が小さくなり
、該気体分離膜の気体透過性能に基づく量のガスあるい
は蒸気が取り出せなくなる。 換言すれば、下記の式で
示すモジュール効率が１００より小さくなる。
モジュールの気体透過速度
モジュール効率＝ Ｘ １０
０平膜の気体透過速度 かかるモジュール効率は、ガスあるいは蒸気の気体透過
速度が大きくなるにつれて小さくなる。
０平膜の気体透過速度 かかるモジュール効率は、ガスあるいは蒸気の気体透過
速度が大きくなるにつれて小さくなる。
気体分離膜はガスあるいは蒸気の気体透過速度の差を利
用して気体混合物を分離するものであるが、スパイラル
型気体分離膜モジュールの透過ガススペーサーの気体流
動抵抗が高い場合は、平膜状気体分離膜の分離係数を十
分に発現することができなくなり、結果としてガスある
いは蒸気の透過流量速度および濃縮度が低下するという
問題があった。
用して気体混合物を分離するものであるが、スパイラル
型気体分離膜モジュールの透過ガススペーサーの気体流
動抵抗が高い場合は、平膜状気体分離膜の分離係数を十
分に発現することができなくなり、結果としてガスある
いは蒸気の透過流量速度および濃縮度が低下するという
問題があった。
本発明者らは、気体透過速度の異なる種々の気体あるい
は蒸気を含む気体混合物を分離するスパイラル型気体分
離膜モジュールの構造部材、特に使用する透過ガススペ
ーサーの気体流動抵抗による透過ガスあるいは蒸気の圧
力損失に起因するモジュール効率の低下における前記問
題点を解決するために鋭意研究を行った。 その結果、
気体流動抵抗に係わる特定の物性値および特定のデイメ
ンジョンをもつ透過ガススペーサーを用いることにより
、効率よく気体透過速度の高いガス種あるいは蒸気種を
透過することができることを見い出して、本発明に至っ
たものである。
は蒸気を含む気体混合物を分離するスパイラル型気体分
離膜モジュールの構造部材、特に使用する透過ガススペ
ーサーの気体流動抵抗による透過ガスあるいは蒸気の圧
力損失に起因するモジュール効率の低下における前記問
題点を解決するために鋭意研究を行った。 その結果、
気体流動抵抗に係わる特定の物性値および特定のデイメ
ンジョンをもつ透過ガススペーサーを用いることにより
、効率よく気体透過速度の高いガス種あるいは蒸気種を
透過することができることを見い出して、本発明に至っ
たものである。
即ち本発明は、気体混合物を接触させ、該気体混合物を
選択的に透過させてこれを分離するスパイラル型気体分
離膜モジュールにおいて、透過ガススペーサーの気体流
動抵抗に係わる物性値およびその厚さおよび長さという
デイメンジョンを特定の範囲の値にして、気体透過速度
の高いガスあるいは蒸気を透過ガススペーサー内であま
り圧力損失を生しさせずに効率よ←流動させることがで
きるスパイラル型気体分離膜モジュールを提供する。
選択的に透過させてこれを分離するスパイラル型気体分
離膜モジュールにおいて、透過ガススペーサーの気体流
動抵抗に係わる物性値およびその厚さおよび長さという
デイメンジョンを特定の範囲の値にして、気体透過速度
の高いガスあるいは蒸気を透過ガススペーサー内であま
り圧力損失を生しさせずに効率よ←流動させることがで
きるスパイラル型気体分離膜モジュールを提供する。
即ち本発明は、第一に、２５℃における気体あるいは蒸
気の透過速度が１０ボ（ＳＴＰ） ／ ｎ−ｒ・ｈ・ａ
ｔｍ以下である平膜状気体分離膜を封筒状膜リーフとし
、該膜リーフを供給ガススペーサーおよび透過ガススペ
ーサーと共に集気管の回りに巻回してなるスパイラル型
膜モジュールにおいて、該透過ガススペーサーが下記条
件（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を満足し、（ａ）下記の
式で定義される流体力学的抵抗定数αおよびβが、２０
℃の空気の場合、それぞれα＝３×１０４以下、β−２
以下、β＝１．２以下で、ΔＰ＝ατｅ ΔＰ：距＠ １ ｃｍ当たりの圧力損失（ｍｍＨｇ／ｃ
ｍ）Ｕ ：気体の線速（ｃｍ／ｓｅｃ） （ｂ）その厚さが１．７＋ｍ＋＋以上で、かつ（ｃ）そ
の有効長さが４０Ｃ１１以下である。
気の透過速度が１０ボ（ＳＴＰ） ／ ｎ−ｒ・ｈ・ａ
ｔｍ以下である平膜状気体分離膜を封筒状膜リーフとし
、該膜リーフを供給ガススペーサーおよび透過ガススペ
ーサーと共に集気管の回りに巻回してなるスパイラル型
膜モジュールにおいて、該透過ガススペーサーが下記条
件（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を満足し、（ａ）下記の
式で定義される流体力学的抵抗定数αおよびβが、２０
℃の空気の場合、それぞれα＝３×１０４以下、β−２
以下、β＝１．２以下で、ΔＰ＝ατｅ ΔＰ：距＠ １ ｃｍ当たりの圧力損失（ｍｍＨｇ／ｃ
ｍ）Ｕ ：気体の線速（ｃｍ／ｓｅｃ） （ｂ）その厚さが１．７＋ｍ＋＋以上で、かつ（ｃ）そ
の有効長さが４０Ｃ１１以下である。
およびβが、２０℃のガス圧力を１００〜１１００ｔｍ
Ｈｇ、集気管部の透過側ガス圧力を１０〜２００ ｍ
）Ｉｇとしたとき、２５℃における該モジュールの気体
あるいは蒸気のモジュール効率が８０％以上であること
を特徴とするスパイラル型気体分ＨＭモジュールを提供
する。
Ｈｇ、集気管部の透過側ガス圧力を１０〜２００ ｍ
）Ｉｇとしたとき、２５℃における該モジュールの気体
あるいは蒸気のモジュール効率が８０％以上であること
を特徴とするスパイラル型気体分ＨＭモジュールを提供
する。
ここで、上記流体力学的抵抗定数αおよびβが、２０℃
の空気の場合、それぞれα＝ ３ Ｘ１０−”以下、好
ましくは２．９Ｘ１０−”〜７．８Ｘ１０−”、またβ
＝１．２以下、好ましくは１．０５〜０．９５である。
の空気の場合、それぞれα＝ ３ Ｘ１０−”以下、好
ましくは２．９Ｘ１０−”〜７．８Ｘ１０−”、またβ
＝１．２以下、好ましくは１．０５〜０．９５である。
α及びβが上記値を超える場合は、モジュール効率が
８０％未満になるという問題がある。
８０％未満になるという問題がある。
また透過ガススペーサーの厚さは、１．７ｗ以上、好マ
シ＜は１．９〜２．４ ｍであり、また透過ガススペー
サーの有効長さは、４０Ｃ１１以下、好ましくは３０〜
４０Ｃ１である。かかる厚さ及び有効長さが上記の値を
満足しない場合は、モジュール効率が８０％未満になる
ため好ましくない。 なお、ここで透過ガススペーサー
の有効長さとは、集気管部と膜リーフ先端部の間の有効
膜長さにほぼ該当するスペーサーの長さである。
シ＜は１．９〜２．４ ｍであり、また透過ガススペー
サーの有効長さは、４０Ｃ１１以下、好ましくは３０〜
４０Ｃ１である。かかる厚さ及び有効長さが上記の値を
満足しない場合は、モジュール効率が８０％未満になる
ため好ましくない。 なお、ここで透過ガススペーサー
の有効長さとは、集気管部と膜リーフ先端部の間の有効
膜長さにほぼ該当するスペーサーの長さである。
また本発明はさらに、２５℃における気体あるいは蒸気
の透過速度が４１ ｒｒｆ （ＳＴＰ） ／ ｒｒ（・
ｈ−ａｔＩａ以下である平膜状気体分離膜を封筒状膜リ
ーフとし、該膜リーフを供給ガススペーサーおよび透過
ガススペーサーと共に集気管の回りに巻回してなるスパ
イラル型膜モジュールにおいて、該透過ガススペーサー
が下記条件（ａ）、い）および（ｃ）を満足し、（ａ）
下記の式で定義される流体力学的抵抗定数αおよびβが
、２０℃の空気の場合、それぞれα＝３ＸＩＯ−’以下
、β＝２．０以下で、 ΔＰ＝α丁β ΔＰ：距ｊｉ１１ ａｓ当たりの圧力損失（ｍＨｇ／ｃ
ｍ）τ ：気体の線速（ｃｔａ ／ ｓ ｅｃ）（ｂ）
その厚さが１．１ｍ以上で、かつ（ｃ）その有効長さが
５０ｃｍ以下である。
の透過速度が４１ ｒｒｆ （ＳＴＰ） ／ ｒｒ（・
ｈ−ａｔＩａ以下である平膜状気体分離膜を封筒状膜リ
ーフとし、該膜リーフを供給ガススペーサーおよび透過
ガススペーサーと共に集気管の回りに巻回してなるスパ
イラル型膜モジュールにおいて、該透過ガススペーサー
が下記条件（ａ）、い）および（ｃ）を満足し、（ａ）
下記の式で定義される流体力学的抵抗定数αおよびβが
、２０℃の空気の場合、それぞれα＝３ＸＩＯ−’以下
、β＝２．０以下で、 ΔＰ＝α丁β ΔＰ：距ｊｉ１１ ａｓ当たりの圧力損失（ｍＨｇ／ｃ
ｍ）τ ：気体の線速（ｃｔａ ／ ｓ ｅｃ）（ｂ）
その厚さが１．１ｍ以上で、かつ（ｃ）その有効長さが
５０ｃｍ以下である。
およびβが、２０℃のガス圧力を１００−１００−１１
００、集気管部の透過側ガス圧力を１０〜２００ ｍＨ
ｇとしたとき、２５℃における該モジュールの気体ある
いは蒸気のモジュール効率が６０％以上であることを特
徴とするスパイラル型気体分離膜モジュールを提供する
。
００、集気管部の透過側ガス圧力を１０〜２００ ｍＨ
ｇとしたとき、２５℃における該モジュールの気体ある
いは蒸気のモジュール効率が６０％以上であることを特
徴とするスパイラル型気体分離膜モジュールを提供する
。
ここで、上記流体力学的抵抗定数αおよびβが、２０℃
の空気の場合、それぞれα＝３Ｘ１０−’以下、好まし
くは２．８ Ｘ １０−’〜１．９ Ｘ１０−’、また
β＝２．０以下、好ましくは１．９０〜０．９５である
。 α及びβが上記値を超えると、前記と同様の理由で
好ましくない。
の空気の場合、それぞれα＝３Ｘ１０−’以下、好まし
くは２．８ Ｘ １０−’〜１．９ Ｘ１０−’、また
β＝２．０以下、好ましくは１．９０〜０．９５である
。 α及びβが上記値を超えると、前記と同様の理由で
好ましくない。
また透過ガススペーサーの厚さは、１．１ ｍ以上、好
ましくは１．２〜２．０ ｔｍであり、１．１１ｌＩｎ
未満の場合、前記と同様の理由ため好ましくない。
ましくは１．２〜２．０ ｔｍであり、１．１１ｌＩｎ
未満の場合、前記と同様の理由ため好ましくない。
また透過ガススペーサーの有効長さは、５０ｃｍ以下、
好ましくは５０〜４０Ｃ１であり、５０ｃｍを超えると
前記と同様の理由で好ましくない。
好ましくは５０〜４０Ｃ１であり、５０ｃｍを超えると
前記と同様の理由で好ましくない。
本発明で用いる透過ガススペーサーは、前記条件を満た
す限り限定されないが、通常ネット状のスペーサーが使
用できる。
す限り限定されないが、通常ネット状のスペーサーが使
用できる。
本発明において気体とは、常温常圧下で気体であり、か
つ気体混合物中に気体として含まれるものをいい、蒸気
とは常温常圧下で液体であるが、気体混合物中に気体と
して含まれるものをいう。
つ気体混合物中に気体として含まれるものをいい、蒸気
とは常温常圧下で液体であるが、気体混合物中に気体と
して含まれるものをいう。
本発明において用いる気体分離膜は、平膜状であれば特
に限定されず、例えは、多孔質支持膜上に合成樹脂の非
多孔質活性薄膜が形成されてなる選択透過性複合膜、非
多孔質活性薄膜からなる均質膜や、緻密層または活性緻
密層とこれを一体に支持する多孔質層とからなる非対称
膜、非対称膜の緻密層中に非多孔質薄膜が一部しみこん
で形成されてなる複合膜等が挙げられる。 またかかる
気体分離膜を密封した封筒状膜リーフは、−枚もしくは
複数枚用いることができる。
に限定されず、例えは、多孔質支持膜上に合成樹脂の非
多孔質活性薄膜が形成されてなる選択透過性複合膜、非
多孔質活性薄膜からなる均質膜や、緻密層または活性緻
密層とこれを一体に支持する多孔質層とからなる非対称
膜、非対称膜の緻密層中に非多孔質薄膜が一部しみこん
で形成されてなる複合膜等が挙げられる。 またかかる
気体分離膜を密封した封筒状膜リーフは、−枚もしくは
複数枚用いることができる。
本発明によるスパイラル型気体分離膜モジュールは、気
体あるいは蒸気の気体混合物の分離に用いることができ
るが、その他に気体分離膜を介して透過側を減圧状態に
して常温あるいは高温の液体混合物を実見として取り出
して分離する、所謂、パーベーパレーション用分離膜モ
ジュールとしても用いることができ、その使用目的ある
いは方法に何ら限定されるものではない。
体あるいは蒸気の気体混合物の分離に用いることができ
るが、その他に気体分離膜を介して透過側を減圧状態に
して常温あるいは高温の液体混合物を実見として取り出
して分離する、所謂、パーベーパレーション用分離膜モ
ジュールとしても用いることができ、その使用目的ある
いは方法に何ら限定されるものではない。
本発明のモジュールは、例えば、２５℃における気体あ
るいは蒸気の透過速度が１０ｍ３（ＳＴＰ）／ｒｒｒ、
ｈ・ａｔｅ以下である平膜状気体分離膜を用いた場合は
、供給側のガス圧力を１ｏｏ〜１１ｏｏＩＤ１１１Ｈｇ
、集気を部の透過側ガス圧力を１０〜２００ ｍｍＨｇ
としたとき、２５℃における該モジュールの気体あるい
は蒸気のモジュール効率を８０％以上とすることができ
る。
るいは蒸気の透過速度が１０ｍ３（ＳＴＰ）／ｒｒｒ、
ｈ・ａｔｅ以下である平膜状気体分離膜を用いた場合は
、供給側のガス圧力を１ｏｏ〜１１ｏｏＩＤ１１１Ｈｇ
、集気を部の透過側ガス圧力を１０〜２００ ｍｍＨｇ
としたとき、２５℃における該モジュールの気体あるい
は蒸気のモジュール効率を８０％以上とすることができ
る。
また、２５℃における気体あるいは蒸気の透過速度が４
１ｎｆ（ＳＴＰ）／ｒｒｒ・ｈ・ａｔ−以下である平膜
状気体分離膜を用いた場合は、供給側のガス圧力をｌｏ
。
１ｎｆ（ＳＴＰ）／ｒｒｒ・ｈ・ａｔ−以下である平膜
状気体分離膜を用いた場合は、供給側のガス圧力をｌｏ
。
〜１１００ｍＨｇ、集気管部の透過側ガス圧力を１０〜
２゜ＯａｎＨｇとしたとき、２５℃における該モジュー
ルの気体あるいは蒸気のモジュール効率を６０％以上と
することができる。
２゜ＯａｎＨｇとしたとき、２５℃における該モジュー
ルの気体あるいは蒸気のモジュール効率を６０％以上と
することができる。
本発明によれば、気体透過速度の極めて高い平膜状気体
分離膜を、そのガスあるいは蒸気透過性能をほとんど低
下させずにスパイラル型気体分離膜モジュールを得るこ
とができ、結果として設備費、運転費等が低減できると
いう利点がある。
分離膜を、そのガスあるいは蒸気透過性能をほとんど低
下させずにスパイラル型気体分離膜モジュールを得るこ
とができ、結果として設備費、運転費等が低減できると
いう利点がある。
［実施例］
以下に実施例により本発明を説明するが、本発明はこれ
ら実施例に何ら限定されるものではない。
ら実施例に何ら限定されるものではない。
以下において部及び％は重量部及び重量％を意味する。
実施例１
繰り返し単位が、
であるポリイミド（極限粘度〔η〕は０．７５ ｄｌｇ
）１６％とジエチレングリコール１６％とを含むＮ−メ
チル−２−ピロリドン溶液を用いて、特開昭５５−１５
２５０７号公報に記載されている方法に従って、常法の
相転換法によって、厚さ２００μｍ、分画分子１８００
００の異方性構造を有する限外濾過膜を調整した。
）１６％とジエチレングリコール１６％とを含むＮ−メ
チル−２−ピロリドン溶液を用いて、特開昭５５−１５
２５０７号公報に記載されている方法に従って、常法の
相転換法によって、厚さ２００μｍ、分画分子１８００
００の異方性構造を有する限外濾過膜を調整した。
次に、上記ポリイミド限外濾過膜上に架橋シリコーン樹
脂からなる活性薄膜を備えてなる選択透過性複合膜を得
た。
脂からなる活性薄膜を備えてなる選択透過性複合膜を得
た。
即ち、イソオクタン９０部、反応性基としてビニル基を
有する架橋性ポリジメチルシロキサンのプレポリマー１
０部及び架橋剤１部からなる溶液を７０℃で７時間加熱
して、シリコーン樹脂溶液を調製した後、これをイソオ
クタンで希釈して、樹脂濃度４％の溶液とした。 該樹
脂溶液を前記ポリイミド限外濾過膜の緻密相上に厚さ７
０μｍにて均一に塗布した。 この塗膜を１００℃の温
度に加熱して塗膜からイソオクタンを蒸発除去させた後
、室温で２４時間放置して多孔質膜の緻密層上に、厚さ
約３μｍの架橋性シリコーン樹脂からなる活性薄膜を有
する選択透過性複合膜を得た。
有する架橋性ポリジメチルシロキサンのプレポリマー１
０部及び架橋剤１部からなる溶液を７０℃で７時間加熱
して、シリコーン樹脂溶液を調製した後、これをイソオ
クタンで希釈して、樹脂濃度４％の溶液とした。 該樹
脂溶液を前記ポリイミド限外濾過膜の緻密相上に厚さ７
０μｍにて均一に塗布した。 この塗膜を１００℃の温
度に加熱して塗膜からイソオクタンを蒸発除去させた後
、室温で２４時間放置して多孔質膜の緻密層上に、厚さ
約３μｍの架橋性シリコーン樹脂からなる活性薄膜を有
する選択透過性複合膜を得た。
このようにして得られた複合膜を、封筒状膜リーフにし
、該膜リーフ６枚を厚さ０．７肛のネット状供給ガスス
ペーサーおよび透過ガススペーサ（α＝２，８Ｘ１０−
２、β−２以下、β＝１．０、厚さ１．９ｏｎ、長さ３
５ｃｍ）と共に集気管の回りに巻回して、スパイラル型
膜モジュールとした。 かかるモジュールの径は９０１
ｍ１１、長さは１ｍはであった。
、該膜リーフ６枚を厚さ０．７肛のネット状供給ガスス
ペーサーおよび透過ガススペーサ（α＝２，８Ｘ１０−
２、β−２以下、β＝１．０、厚さ１．９ｏｎ、長さ３
５ｃｍ）と共に集気管の回りに巻回して、スパイラル型
膜モジュールとした。 かかるモジュールの径は９０１
ｍ１１、長さは１ｍはであった。
２５℃の気体透過速度が１０ｒｒｒ （ＳＴＰ）＃ｌ（
・ｈ・ａｔｍ以下の数種のガスあるいは謂気の該平膜状
複合膜での気体透過速度、そして供給側圧力３００ ｍ
ｍ Ｈｇ、透過側圧力１５ ｍｍ Ｈｇで測定したモジ
ュールでの気体透過速度、およびモジュール効率を第１
表に示す。
・ｈ・ａｔｍ以下の数種のガスあるいは謂気の該平膜状
複合膜での気体透過速度、そして供給側圧力３００ ｍ
ｍ Ｈｇ、透過側圧力１５ ｍｍ Ｈｇで測定したモジ
ュールでの気体透過速度、およびモジュール効率を第１
表に示す。
比較例１
α＝２，８Ｘ１０−２、β−２以下、β＝１．０、厚さ
０．４８ｍｍ、長さ７０ｃｍの透過ガススペーサーを用
いた以外は実施例１と同様にして、径９０圓、長さ１ｍ
のスパイラル型膜モジュールを得た。
０．４８ｍｍ、長さ７０ｃｍの透過ガススペーサーを用
いた以外は実施例１と同様にして、径９０圓、長さ１ｍ
のスパイラル型膜モジュールを得た。
実施例１と同様にして測定したモジュールでの気体透過
速度、およびモジュール効率を第１表に示す。
速度、およびモジュール効率を第１表に示す。
実施例２
実施例１と同様にして、厚さが約４μｍの架橋性シリコ
ーン樹脂からなる活性薄膜を有する選択透過性複合膜を
得た。 かかる複合膜を封筒状膜リーフとし、該膜リー
フ６枚を、厚さ０．７ ｍｍのネット状供給ガススペー
サーおよび透過ガススペーサー（α＝２，７Ｘ１０−’
、β−２以下、β＝１．９、厚さ１．３ｍｍ、長さ４６
ｃｍ）と共に集気管の回りに巻回して、スパイラル型膜
モジュールとした。 かかるモジュールの径は９０ｍｍ
、長さは１ｍであった。
ーン樹脂からなる活性薄膜を有する選択透過性複合膜を
得た。 かかる複合膜を封筒状膜リーフとし、該膜リー
フ６枚を、厚さ０．７ ｍｍのネット状供給ガススペー
サーおよび透過ガススペーサー（α＝２，７Ｘ１０−’
、β−２以下、β＝１．９、厚さ１．３ｍｍ、長さ４６
ｃｍ）と共に集気管の回りに巻回して、スパイラル型膜
モジュールとした。 かかるモジュールの径は９０ｍｍ
、長さは１ｍであった。
２５℃の気体透過速度が４１ｎ（（ＳＴＰ）／ｒｒｆ−
ｈ−ａｔａ＋以下の数種のガスあるいは蒸気の該平膜状
複合膜での気体透過速度、そして供給側圧力３００ｍｕ
＋Ｈｇ、透過側圧力１５ ｍｍ Ｈｇで測定したモジュ
ールでの気体透過速度、およびモジュール効率を第２表
に示す。
ｈ−ａｔａ＋以下の数種のガスあるいは蒸気の該平膜状
複合膜での気体透過速度、そして供給側圧力３００ｍｕ
＋Ｈｇ、透過側圧力１５ ｍｍ Ｈｇで測定したモジュ
ールでの気体透過速度、およびモジュール効率を第２表
に示す。
比較例２
α＝２．８ Ｘ１０−”、β＝ｉ、ｏ 、厚さ０．４８
ｍ＋＋＋、長さ７０Ｃ１１の透過ガススペーサーを用い
た以外は実施例２と同様にして、径９０ｍｍ、長さ１ｍ
のスパイラル型膜モジュールを得た。
ｍ＋＋＋、長さ７０Ｃ１１の透過ガススペーサーを用い
た以外は実施例２と同様にして、径９０ｍｍ、長さ１ｍ
のスパイラル型膜モジュールを得た。
実施例２と同様にして測定したモジュールでの気体透過
速度、およびモジュール効率を第２表に示す。
速度、およびモジュール効率を第２表に示す。
第１及び第２表より明らかなように、本発明のモジュー
ルはその気体透過速度及びモジュール効率が極めて優れ
ていることがわかる。
ルはその気体透過速度及びモジュール効率が極めて優れ
ていることがわかる。
Claims (2)
- （１）２５℃における気体あるいは蒸気の透過速度が１
０ｍ＾３（ＳＴＰ）／ｍ＾２・ｈ・ａｔｍ以下である平
膜状気体分離膜を封筒状膜リーフとし、該膜リーフを供
給ガススペーサーおよび透過ガススペーサーと共に集気
管の回りに巻回してなるスパイラル型膜モジュールにお
いて、該透過ガススペーサーが下記条件（ａ）、（ｂ）
および（ｃ）を満足し、 （ａ）下記の式で定義される流体力学的抵抗定数αおよ
びβが、２０℃の空気の場合、それぞれα＝３×１０＾
−＾２以下、β＝１．２以下で、 Δｐ＝α＠ｕ＠＾β Δｐ：距離１ｃｍ当たりの圧力損失（ｍｍＨｇ／ｃｍ）
＠ｕ＠：気体の線速（ｃｍ／ｓｅｃ） （ｂ）その厚さが１．７ｍｍ以上で、かつ （ｃ）その有効長さが４０ｃｍ以下である。 かつ、供給側のガス圧力を１００〜１１００ｍｍＨｇ、
集気管部の透過側ガス圧力を１０〜２００ｍｍＨｇとし
たとき、２５℃における該モジュールの気体あるいは蒸
気のモジュール効率が８０％以上であることを特徴とす
るスパイラル型気体分離膜モジュール。 - （２）２５℃における気体あるいは蒸気の透過速度が４
１ｍ＾３（ＳＴＰ）／ｍ＾２・ｈ・ａｔｍ以下である平
膜状気体分離膜を封筒状膜リーフとし、該膜リーフを供
給ガススペーサーおよび透過ガススペーサーと共に集気
管の回りに巻回してなるスパイラル型膜モジュールにお
いて、該透過ガススペーサーが下記条件（ａ）、（ｂ）
および（ｃ）を満足し、 （ａ）下記の式で定義される流体力学的抵抗定数αおよ
びβが、２０℃の空気の場合、それぞれα＝３×１０＾
−＾５以下、β＝２．０以下で、 Δｐ＝α＠ｕ＠＾β Δｐ：距離１ｃｍ当たりの圧力損失（ｍｍＨｇ／ｃｍ）
＠ｕ＠：気体の線速（ｃｍ／ｓｅｃ） （ｂ）その厚さが１．１ｍｍ以上で、かつ （ｃ）その有効長さが５０ｃｍ以下である。 かつ、供給側のガス圧力を１００〜１１００ｍｍＨｇ、
集気管部の透過側ガス圧力を１０〜２００ｍｍＨｇとし
たとき、２５℃における該モジュールの気体あるいは蒸
気のモジュール効率が６０％以上であることを特徴とす
るスパイラル型気体分離膜モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8954590A JP2851361B2 (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | スパイラル型気体分離膜モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8954590A JP2851361B2 (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | スパイラル型気体分離膜モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03288517A true JPH03288517A (ja) | 1991-12-18 |
| JP2851361B2 JP2851361B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=13973789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8954590A Expired - Lifetime JP2851361B2 (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | スパイラル型気体分離膜モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2851361B2 (ja) |
-
1990
- 1990-04-03 JP JP8954590A patent/JP2851361B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2851361B2 (ja) | 1999-01-27 |
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