JPH0423570B2 - - Google Patents
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- JPH0423570B2 JPH0423570B2 JP4719886A JP4719886A JPH0423570B2 JP H0423570 B2 JPH0423570 B2 JP H0423570B2 JP 4719886 A JP4719886 A JP 4719886A JP 4719886 A JP4719886 A JP 4719886A JP H0423570 B2 JPH0423570 B2 JP H0423570B2
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- membrane
- tetrakis
- trifluoromethyl
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、気体の分離膜に関し、特に膜分離法
により天然ガス中からヘリウムを選択性よく効率
的に分離取得し得る分離膜に関するものである。
により天然ガス中からヘリウムを選択性よく効率
的に分離取得し得る分離膜に関するものである。
［従来の技術］
ヘリウムガスは例えば核融合反応、リニアモー
ター等の超電導用の極低温媒体として有用であ
り、今後かなりの量の使用が見込まれる。
ター等の超電導用の極低温媒体として有用であ
り、今後かなりの量の使用が見込まれる。
かかるヘリウムは天然ガスや空気中に含まれ、
特に天然ガス中にはかなり多量に含まれている。
従来ヘリウムはこのような天然ガスから深冷分離
等の手段により分離取得されてきたが、これは設
備的にかなり大規模となり、操作的にも保守管理
的にもかなり煩雑なものであつた。
特に天然ガス中にはかなり多量に含まれている。
従来ヘリウムはこのような天然ガスから深冷分離
等の手段により分離取得されてきたが、これは設
備的にかなり大規模となり、操作的にも保守管理
的にもかなり煩雑なものであつた。
更に、前記の如き超電導に用いたヘリウムガス
の回収に当つては従来それ程有効な手段は提案さ
れていない。
の回収に当つては従来それ程有効な手段は提案さ
れていない。
他方、混合ガス中からヘリウムを得る方法とし
て膜分離法が提案されている。この方法は直接ヘ
リウムガスが得られ、操作的に簡単であり、又経
済的にも有利である。このような分離膜として代
表されるものにオルガノポリシロキサン系の膜が
種々提案されている。この膜は一般に酸素に対す
る透過速度や酸素透過係数比（p02／pN2）につい
ては比較的満足し得るものの、ヘリウムガスにつ
いては透過係数比が小さく、実用性についてあま
り期待し得るものでない。
て膜分離法が提案されている。この方法は直接ヘ
リウムガスが得られ、操作的に簡単であり、又経
済的にも有利である。このような分離膜として代
表されるものにオルガノポリシロキサン系の膜が
種々提案されている。この膜は一般に酸素に対す
る透過速度や酸素透過係数比（p02／pN2）につい
ては比較的満足し得るものの、ヘリウムガスにつ
いては透過係数比が小さく、実用性についてあま
り期待し得るものでない。
［発明の解決しようとする問題点］
本発明者はかかる点に鑑み、ヘリウム透過係数
比（pHe／pN2）とヘリウムの透過速度が高いレベ
ルでバランスし、しかもその性能が安定して持続
し得る分離膜を得ることを目的として種々研究、
検討した結果、特定のパーフルオロ化合物を膜素
材として用いることにより前記目的を達成し得る
ことを見出した。
比（pHe／pN2）とヘリウムの透過速度が高いレベ
ルでバランスし、しかもその性能が安定して持続
し得る分離膜を得ることを目的として種々研究、
検討した結果、特定のパーフルオロ化合物を膜素
材として用いることにより前記目的を達成し得る
ことを見出した。
［問題点を解決するための手段］
かくして、本発明は、多孔質膜上にテトラキス
（トリフルオロメチル）エチレンのプラズマ重合
薄膜を形成せしめてなることを特徴とする気体の
分離膜を新規に提供するものである。
（トリフルオロメチル）エチレンのプラズマ重合
薄膜を形成せしめてなることを特徴とする気体の
分離膜を新規に提供するものである。
本発明に用いられる多孔質膜としては、その物
性が平均細孔径10〜2000Å、空気の透過速度が４
×10-4〜４×10-1cm3／cm2・sec・cmHgを有するも
のが適当である。
性が平均細孔径10〜2000Å、空気の透過速度が４
×10-4〜４×10-1cm3／cm2・sec・cmHgを有するも
のが適当である。
これら物性が前記範囲を逸脱する場合には、充
分なガス透過速度が得難く、又超薄膜を積層する
際欠陥を生じ易くなる虞れがあるので好ましくな
い。
分なガス透過速度が得難く、又超薄膜を積層する
際欠陥を生じ易くなる虞れがあるので好ましくな
い。
かかる膜の材質としては、例えばポリスルホ
ン、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリエ
チレン、ポリビニルアルコール、ポリテトラフル
オロエチレン等が挙げられる。
ン、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリエ
チレン、ポリビニルアルコール、ポリテトラフル
オロエチレン等が挙げられる。
そして、本発明においては、前述の多孔質支持
膜上にテトラキス（トリフルオロメチル）エチレ
ンを薄膜状にプラズマ重合せしめる。
膜上にテトラキス（トリフルオロメチル）エチレ
ンを薄膜状にプラズマ重合せしめる。
プラズマ重合に供せられるテトラキス（トリフ
ルオロメチル）エチレンは、例えば、次に示す反
応でヘキサフルオロプロペンより製造され得る。
ルオロメチル）エチレンは、例えば、次に示す反
応でヘキサフルオロプロペンより製造され得る。
又、プラズマ重合手段としては、モノマー供給
弁、電極、アース電極、アース電極冷却部、高周
波電源、ガラス製ベルジヤー排気系より構成され
る通常よく知られているベルジヤー型プラズマ重
合装置を用いることができる。
弁、電極、アース電極、アース電極冷却部、高周
波電源、ガラス製ベルジヤー排気系より構成され
る通常よく知られているベルジヤー型プラズマ重
合装置を用いることができる。
プラズマ重合条件としては前記ベルジヤー型プ
ラズマ重合装置を用いれば圧力0.01〜5torr、テ
トラキス（トリフルオロメチル）エチレン流量１
〜1000cm3／min、高周波出力１〜200Wを採用す
るのが適当である。前記以外の重合装置を用いて
も、これらの条件を最適化してプラズマ重合を行
なうのはこの技術に習熟している者にとつて比較
的容易である。
ラズマ重合装置を用いれば圧力0.01〜5torr、テ
トラキス（トリフルオロメチル）エチレン流量１
〜1000cm3／min、高周波出力１〜200Wを採用す
るのが適当である。前記以外の重合装置を用いて
も、これらの条件を最適化してプラズマ重合を行
なうのはこの技術に習熟している者にとつて比較
的容易である。
プラズマ重合により多孔質膜上に設けられるテ
トラキス（トリフルオロメチル）エチレン重合体
薄膜の厚さは0.01〜5μ、好ましくは0.03〜3μ程度
を採用するのが適当である。
トラキス（トリフルオロメチル）エチレン重合体
薄膜の厚さは0.01〜5μ、好ましくは0.03〜3μ程度
を採用するのが適当である。
膜の厚さが前記範囲を逸脱する場合には、膜に
欠陥を生じ易くなるか、又は充分なガス透過速度
が得難くなる等の虞れがあるので好ましくない。
欠陥を生じ易くなるか、又は充分なガス透過速度
が得難くなる等の虞れがあるので好ましくない。
かくして得られた気体の分離膜は、特にヘリウ
ムに対する選択分離透過性が優れているが、その
他酸素や炭酸ガス等のガスに対する選択透過性も
実用的であり、これらガスの濃縮或は分離等にも
有用である。
ムに対する選択分離透過性が優れているが、その
他酸素や炭酸ガス等のガスに対する選択透過性も
実用的であり、これらガスの濃縮或は分離等にも
有用である。
［実施例］
次に本発明を実施例により説明する。
実施例
ベルジヤー型プラズマ重合装置を用い、空気の
透過速度が４×10-2cm3／cm2・sec・cmHg、平均細
孔径が30Å、直径80mmのポリスルホン多孔質膜を
アース電極上に固定した。
透過速度が４×10-2cm3／cm2・sec・cmHg、平均細
孔径が30Å、直径80mmのポリスルホン多孔質膜を
アース電極上に固定した。
真空ポンプによりベルジヤー内を脱気し、排気
を続けながらモノマー供給バルブを通してテトラ
キス（トリフルオロメチル）エチレンを30cm3／
minで供給した。ベルジヤー内の圧力は0.4torrと
なつた。電極間に13.56MHz、50Wの高周波出力
を印加してテトラキス（トリフルオロメチル）エ
チレンを多孔質膜上へ１分間プラズマ重合した。
を続けながらモノマー供給バルブを通してテトラ
キス（トリフルオロメチル）エチレンを30cm3／
minで供給した。ベルジヤー内の圧力は0.4torrと
なつた。電極間に13.56MHz、50Wの高周波出力
を印加してテトラキス（トリフルオロメチル）エ
チレンを多孔質膜上へ１分間プラズマ重合した。
得られたプラズマ重合膜の膜厚は1.2μであつ
た。
た。
He、CO2、O2、N2の各ガラスの透過性能を測
定した結果を以下に示す。
定した結果を以下に示す。
Heの透過速度 6.8×10-4cm3／cm2・sec・cmHg
Heの透過係数 8.1×10-8cm3・cm／cm2・sec・cm
Hg CO2の透過速度 3.4×10-4cm3／cm2・sec・cmHg CO2の透過係数 4.1×10-8cm3・cm／cm2・sec・cm
Hg O2の透過速度 1.2×10-4cm3／cm2・sec・cmHg O2の透過係数 1.4×10-8cm3・cm／cm2・sec・cm
Hg N2の透過速度 4.0×10-5cm3／cm2・sec・cmHg N2の透過係数 4.8×10-9cm3・cm／cm2・sec・cm
Hg He／N2の透過係数比 17 CO2／N2の透過係数比 8.5 O2／N2の透過係数比 2.8 ［発明の効果］ 本発明の特定パーフルオロ化合物のプラズマ重
合薄膜を有する気体分離膜は、特にヘリウム透過
係数比とヘリウム透過速度が高いレベルでバラン
スするという優れた効果を有する。しかも、本発
明の気体分離膜は、この優れた性能を安定して持
続し得るという効果も認められる。
Hg CO2の透過速度 3.4×10-4cm3／cm2・sec・cmHg CO2の透過係数 4.1×10-8cm3・cm／cm2・sec・cm
Hg O2の透過速度 1.2×10-4cm3／cm2・sec・cmHg O2の透過係数 1.4×10-8cm3・cm／cm2・sec・cm
Hg N2の透過速度 4.0×10-5cm3／cm2・sec・cmHg N2の透過係数 4.8×10-9cm3・cm／cm2・sec・cm
Hg He／N2の透過係数比 17 CO2／N2の透過係数比 8.5 O2／N2の透過係数比 2.8 ［発明の効果］ 本発明の特定パーフルオロ化合物のプラズマ重
合薄膜を有する気体分離膜は、特にヘリウム透過
係数比とヘリウム透過速度が高いレベルでバラン
スするという優れた効果を有する。しかも、本発
明の気体分離膜は、この優れた性能を安定して持
続し得るという効果も認められる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 多孔質膜上にテトラキス（トリフルオロメチ
ル）エチレンのプラズマ重合薄膜を形成せしめて
なることを特徴とする気体の分離膜。 ２ 多孔質膜は平均細孔径10〜2000Å、空気の透
過速度が４×10-4〜４×10-1cm3／cm2・sec・cmHg
である特許請求の範囲第１項記載の分離膜。 ３ 多孔質膜はポリスルホン、ポリアミド、ポリ
アクリロニトリル、ポリエチレン、ポリビニルア
ルコール、ポリテトラフルオロエチレンである特
許請求の範囲第１項又は第２項のいずれかに記載
の分離膜。 ４ テトラキス（トリフルオロメチル）エチレン
重合体の膜厚は0.01〜5μである特許請求の範囲第
１項記載の分離膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4719886A JPS62204825A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 気体を分離する膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4719886A JPS62204825A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 気体を分離する膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62204825A JPS62204825A (ja) | 1987-09-09 |
| JPH0423570B2 true JPH0423570B2 (ja) | 1992-04-22 |
Family
ID=12768429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4719886A Granted JPS62204825A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 気体を分離する膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62204825A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2671072B2 (ja) * | 1991-11-26 | 1997-10-29 | 宇部興産株式会社 | ガス分離膜の製造法 |
-
1986
- 1986-03-06 JP JP4719886A patent/JPS62204825A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62204825A (ja) | 1987-09-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |