JPH0699016A - 気体分離膜モジュール - Google Patents
気体分離膜モジュールInfo
- Publication number
- JPH0699016A JPH0699016A JP24971192A JP24971192A JPH0699016A JP H0699016 A JPH0699016 A JP H0699016A JP 24971192 A JP24971192 A JP 24971192A JP 24971192 A JP24971192 A JP 24971192A JP H0699016 A JPH0699016 A JP H0699016A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- gas separation
- exhaust pipe
- air supply
- membrane module
- 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.)
- Pending
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 平膜気体分離膜を利用したスパイラル状気体
分離膜モジュールは、原料気体を巻回方向に流す構造と
し、原料気体流路を長くすることにより、原料気体が気
体分離複合膜に接して流れる距離を長くし、濃縮効率の
高くする。 【構成】 給排気管５の回りにスパイラル状に巻回した
気体分離膜モジュールで、巻始めの一端は原料気体流路
と給排気管５の給気管６が連通し、かつ透過気体流路と
給排気管５の排気管７が連通するように給排気管５に気
体分離複合膜２および仕切材４を接着し、巻終わりの一
端は透過気体流路を閉じるように気体分離複合膜２と仕
切材４とを接着し、気体分離膜モジュールの両側端の端
面は原料気体流路と、透過気体流路を気密に隔てるよう
に封止する。
分離膜モジュールは、原料気体を巻回方向に流す構造と
し、原料気体流路を長くすることにより、原料気体が気
体分離複合膜に接して流れる距離を長くし、濃縮効率の
高くする。 【構成】 給排気管５の回りにスパイラル状に巻回した
気体分離膜モジュールで、巻始めの一端は原料気体流路
と給排気管５の給気管６が連通し、かつ透過気体流路と
給排気管５の排気管７が連通するように給排気管５に気
体分離複合膜２および仕切材４を接着し、巻終わりの一
端は透過気体流路を閉じるように気体分離複合膜２と仕
切材４とを接着し、気体分離膜モジュールの両側端の端
面は原料気体流路と、透過気体流路を気密に隔てるよう
に封止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は平膜の気体分離複合膜を
巻回してなるスパイラル状の気体分離膜モジュールに関
するものである。
巻回してなるスパイラル状の気体分離膜モジュールに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に平膜を巻回してなるスパイラル状
の気体分離膜モジュールは、透過流体流路を形成する透
過流体流路材を平膜分離膜で挟んで、穴を有する中空管
の穴に透過流体流路が連通するように中空管に平膜分離
膜を接着し、原料流体流路を形成する原料流体流路材と
共に中空管の周りに巻回して構成される。また中空管に
接着した平膜分離膜の一端に対して垂直方向の平膜分離
膜(透過流体流路材で挟んだ)の両側端の端面は封止して
あり、原料流体流路は解放されている。
の気体分離膜モジュールは、透過流体流路を形成する透
過流体流路材を平膜分離膜で挟んで、穴を有する中空管
の穴に透過流体流路が連通するように中空管に平膜分離
膜を接着し、原料流体流路を形成する原料流体流路材と
共に中空管の周りに巻回して構成される。また中空管に
接着した平膜分離膜の一端に対して垂直方向の平膜分離
膜(透過流体流路材で挟んだ)の両側端の端面は封止して
あり、原料流体流路は解放されている。
【０００３】従来例の気体分離膜モジュールの流体の分
離，濃縮について、原料流体を空気とし、窒素を分離，
酸素を濃縮する場合について説明する。図４は従来のス
パイラル状気体分離膜モジュールの一例を示す展開斜視
図である。
離，濃縮について、原料流体を空気とし、窒素を分離，
酸素を濃縮する場合について説明する。図４は従来のス
パイラル状気体分離膜モジュールの一例を示す展開斜視
図である。
【０００４】これは、原料気体供給流路材22で構成され
た原料気体供給流路に、原料空気をａ矢印(実線)の方向
に供給すると、原料空気は酸素を優先的に透過する気体
分離複合膜21の表面上をｂ矢印(実線)の方向に流れてい
く。その時、酸素は優先的に気体分離複合膜21を透過
し、透過気体流路材23で構成された透過気体流路を中空
管24のｃ矢印(破線)の方向に流れていく。そのため原料
空気を供給した側の反対側(矢印ｂ方向)から出てきた空
気は窒素が濃縮されることとなる。なお、このスパイラ
ル状気体分離膜モジュールは、中空管24にスパイラル状
に巻回され使用される。
た原料気体供給流路に、原料空気をａ矢印(実線)の方向
に供給すると、原料空気は酸素を優先的に透過する気体
分離複合膜21の表面上をｂ矢印(実線)の方向に流れてい
く。その時、酸素は優先的に気体分離複合膜21を透過
し、透過気体流路材23で構成された透過気体流路を中空
管24のｃ矢印(破線)の方向に流れていく。そのため原料
空気を供給した側の反対側(矢印ｂ方向)から出てきた空
気は窒素が濃縮されることとなる。なお、このスパイラ
ル状気体分離膜モジュールは、中空管24にスパイラル状
に巻回され使用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のス
パイラル状気体分離膜モジュールは、気体分離膜による
気体の分離，濃縮は原料気体が気体分離複合膜21の表面
に接しながら流れていく過程で、気体分離複合膜21を透
過し易い気体が次々と透過し、気体分離複合膜表面の気
体が濃縮されることとなり、気体分離複合膜21が原料空
気の流れ方向へ長くなれば長くなるほど気体分離複合膜
表面の気体は濃縮されることとなる。
パイラル状気体分離膜モジュールは、気体分離膜による
気体の分離，濃縮は原料気体が気体分離複合膜21の表面
に接しながら流れていく過程で、気体分離複合膜21を透
過し易い気体が次々と透過し、気体分離複合膜表面の気
体が濃縮されることとなり、気体分離複合膜21が原料空
気の流れ方向へ長くなれば長くなるほど気体分離複合膜
表面の気体は濃縮されることとなる。
【０００６】しかしながら上記の従来の構成では、原料
空気が気体分離複合膜21の表面を流れる距離が短いた
め、窒素濃度の高い空気を得ることが出来ないという問
題点を有していた。
空気が気体分離複合膜21の表面を流れる距離が短いた
め、窒素濃度の高い空気を得ることが出来ないという問
題点を有していた。
【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、濃縮効率の良い気体分離膜モジュールを提供するこ
とを目的とする。
で、濃縮効率の良い気体分離膜モジュールを提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の気体分離膜モジュールは、原料気体流路材
と、平膜状の気体分離複合膜と、透過気体流路材と、原
料気体流路と透過気体流路を隔てる仕切材とを、上記の
順に重ねて一単位とし、原料空気を供給する給気管と透
過気体を排気する排気管とが一体となった給排気管の回
りにスパイラル状に巻回した気体分離膜モジュールを形
成し、その巻始めの一端は原料気体流路と給排気管の給
気管が連通し、かつ透過気体流路と給排気管の排気管が
連通するように給排気管に気体分離複合膜および仕切材
を接着し、巻終わりの一端は気体透過流路を閉じるよう
に気体分離複合膜と仕切材とを接着し、気体分離膜モジ
ュールの両側端の端面は原料気体流路と透過気体流路を
気密に隔てるように封止したことを特徴とする。
に本発明の気体分離膜モジュールは、原料気体流路材
と、平膜状の気体分離複合膜と、透過気体流路材と、原
料気体流路と透過気体流路を隔てる仕切材とを、上記の
順に重ねて一単位とし、原料空気を供給する給気管と透
過気体を排気する排気管とが一体となった給排気管の回
りにスパイラル状に巻回した気体分離膜モジュールを形
成し、その巻始めの一端は原料気体流路と給排気管の給
気管が連通し、かつ透過気体流路と給排気管の排気管が
連通するように給排気管に気体分離複合膜および仕切材
を接着し、巻終わりの一端は気体透過流路を閉じるよう
に気体分離複合膜と仕切材とを接着し、気体分離膜モジ
ュールの両側端の端面は原料気体流路と透過気体流路を
気密に隔てるように封止したことを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明によれば、給気管から供給された原料気
体は、原料気体流路を巻回された方向に流れていくた
め、気体分離複合膜の長さを長くすることにより、原料
気体流路を長くすることが出来る。したがって原料気体
は気体分離複合膜表面に接しながら流れていくため、気
体分離複合膜を透過し易い気体は次々と透過していくこ
ととなり、気体分離複合膜が長くなれば長くなるほど気
体分離膜表面の気体は濃縮されることとなる。
体は、原料気体流路を巻回された方向に流れていくた
め、気体分離複合膜の長さを長くすることにより、原料
気体流路を長くすることが出来る。したがって原料気体
は気体分離複合膜表面に接しながら流れていくため、気
体分離複合膜を透過し易い気体は次々と透過していくこ
ととなり、気体分離複合膜が長くなれば長くなるほど気
体分離膜表面の気体は濃縮されることとなる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の各実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の第１の実施例の気体
分離膜モジュールを展開した断面図であり、図２は図１
の気体分離膜モジュールの使用例を示す圧力容器の断面
図である。
しながら説明する。図１は本発明の第１の実施例の気体
分離膜モジュールを展開した断面図であり、図２は図１
の気体分離膜モジュールの使用例を示す圧力容器の断面
図である。
【００１１】図１において、１は原料気体流路材で、15
メッシュのポリエチレン成形ネットである。２は気体分
離複合膜で、多孔質支持体上にポリ４メチルペンテン１
の気体分離膜を積層し、更にその上にポリジメチルシロ
キサンを積層した非対称構造で、かつ分離膜側が原料気
体流路材１と相対するように配されており、巻始めの一
端は給排気管５に気密に接着されている。３は透過気体
流路材で、15メッシュのポリエチレン成形ネットであ
る。４は仕切材で、厚さ100μmのポリエステルフィルム
で巻始めの一端は給排気管５に前記気体分離複合膜２と
同様に気密に接着されている。前記給排気管５は給気管
６と排気管７が、長さ方向に平行に配されている。
メッシュのポリエチレン成形ネットである。２は気体分
離複合膜で、多孔質支持体上にポリ４メチルペンテン１
の気体分離膜を積層し、更にその上にポリジメチルシロ
キサンを積層した非対称構造で、かつ分離膜側が原料気
体流路材１と相対するように配されており、巻始めの一
端は給排気管５に気密に接着されている。３は透過気体
流路材で、15メッシュのポリエチレン成形ネットであ
る。４は仕切材で、厚さ100μmのポリエステルフィルム
で巻始めの一端は給排気管５に前記気体分離複合膜２と
同様に気密に接着されている。前記給排気管５は給気管
６と排気管７が、長さ方向に平行に配されている。
【００１２】上述した部材１〜４でなる気体分離膜モジ
ュールを給排気管５の回りにスパイラル状に巻回した
後、巻終わりの一端で気体分離複合膜２と仕切材４を気
密に接着する。また、気体分離膜モジュールの両側端の
端面を図２のように封止材８によって原料気体流路と、
透過気体流路を気密に隔てるように接着封止する。
ュールを給排気管５の回りにスパイラル状に巻回した
後、巻終わりの一端で気体分離複合膜２と仕切材４を気
密に接着する。また、気体分離膜モジュールの両側端の
端面を図２のように封止材８によって原料気体流路と、
透過気体流路を気密に隔てるように接着封止する。
【００１３】
【外１】
【００１４】以上のように本実施例によれば、給気管６
から供給された原料気体は、原料気体流路を巻回された
方向に流れていくため、気体分離複合膜の長さを長くす
ることにより、原料気体流路を長くできる。したがっ
て、濃縮効率の高い気体分離膜モジュールが得られる。
から供給された原料気体は、原料気体流路を巻回された
方向に流れていくため、気体分離複合膜の長さを長くす
ることにより、原料気体流路を長くできる。したがっ
て、濃縮効率の高い気体分離膜モジュールが得られる。
【００１５】図３は本発明の第２の実施例の給排気管の
断面図である。
断面図である。
【００１６】給排気管５を図３のように長さ方向に給気
管６と排気管７を仕切った給排気管５を有する。前記第
１の実施例と同様にスパイラルの気体分離膜モジュール
を製作して圧力容器に収納し給気管６から592Ｐａ(５kg
f／cm2G)に加圧された
管６と排気管７を仕切った給排気管５を有する。前記第
１の実施例と同様にスパイラルの気体分離膜モジュール
を製作して圧力容器に収納し給気管６から592Ｐａ(５kg
f／cm2G)に加圧された
【００１７】
【外２】
【００１８】以上のように本実施例によれば、前記第１
の実施例と同様に濃縮効率の高い気体分離膜モジュール
が得られる。
の実施例と同様に濃縮効率の高い気体分離膜モジュール
が得られる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明の気体分離膜
モジュールは、給気管から供給された原料気体は原料気
体流路を巻回された方向に流れていくため、気体分離複
合膜の長さを長くすることにより、原料気体流路を長く
することが出来る。したがって原料気体は気体分離複合
膜表面に接しながら流れていくため、気体分離複合膜を
透過し易い気体は次々と透過していくこととなり、気体
分離複合膜が長くなれば長くなるほど気体分離膜表面の
気体は濃縮されることとなる。つまり、濃縮効率の高い
気体分離膜モジュールが得られる。
モジュールは、給気管から供給された原料気体は原料気
体流路を巻回された方向に流れていくため、気体分離複
合膜の長さを長くすることにより、原料気体流路を長く
することが出来る。したがって原料気体は気体分離複合
膜表面に接しながら流れていくため、気体分離複合膜を
透過し易い気体は次々と透過していくこととなり、気体
分離複合膜が長くなれば長くなるほど気体分離膜表面の
気体は濃縮されることとなる。つまり、濃縮効率の高い
気体分離膜モジュールが得られる。
【図１】本発明の第１の実施例の気体分離膜モジュール
を展開した断面図である。
を展開した断面図である。
【図２】図１の気体分離膜モジュールの使用例を示す圧
力容器の断面図である。
力容器の断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例の給排気管の断面図であ
る。
る。
【図４】従来のスパイラル状分離膜モジュールの一例を
示す展開斜視図である。
示す展開斜視図である。
１…原料気体流路材、 ２…気体分離複合膜、 ３…透
過気体流路材、 ４…仕切材、 ５…給排気管、 ６…
給気管、 ７…排気管、 ８…封止材、 ９…圧力容
器。
過気体流路材、 ４…仕切材、 ５…給排気管、 ６…
給気管、 ７…排気管、 ８…封止材、 ９…圧力容
器。
Claims (3)
- 【請求項１】 原料気体流路材と、平膜状の気体分離複
合膜と、透過気体流路材と、原料気体流路と透過気体流
路を隔てる仕切材とを、上記の順に重ねて一単位とし、
原料空気を供給する給気管と透過気体を排気する排気管
とが一体となった給排気管の回りにスパイラル状に巻回
した気体分離膜モジュールを形成し、その巻始めの一端
は原料気体流路と給排気管の給気管が連通し、かつ透過
気体流路と給排気管の排気管が連通するように給排気管
に気体分離複合膜および仕切材を接着し、巻終わりの一
端は透過気体流路を閉じるように気体分離複合膜と仕切
材とを接着し、気体分離膜モジュールの両側端の端面は
原料気体流路と透過気体流路を気密に隔てるように封止
したことを特徴とする気体分離膜モジュール。 - 【請求項２】 給排気管の長さ方向に対して給気管と排
気管を並設した給排気管を有することを特徴とする請求
項１記載の気体分離膜モジュール。 - 【請求項３】 給排気管の長さ方向に対して給気管と排
気管を仕切った給排気管を有することを特徴とする請求
項１記載の気体分離膜モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24971192A JPH0699016A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 気体分離膜モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24971192A JPH0699016A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 気体分離膜モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0699016A true JPH0699016A (ja) | 1994-04-12 |
Family
ID=17197067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24971192A Pending JPH0699016A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 気体分離膜モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0699016A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5611841A (en) * | 1995-09-29 | 1997-03-18 | Membrane Technology And Research, Inc. | Vapor recovery process using baffled membrane module |
| JP2013049059A (ja) * | 2012-12-14 | 2013-03-14 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 気体分離装置 |
-
1992
- 1992-09-18 JP JP24971192A patent/JPH0699016A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5611841A (en) * | 1995-09-29 | 1997-03-18 | Membrane Technology And Research, Inc. | Vapor recovery process using baffled membrane module |
| JP2013049059A (ja) * | 2012-12-14 | 2013-03-14 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 気体分離装置 |
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