JPH07110330B2 - ガスの除湿方法 - Google Patents
ガスの除湿方法Info
- Publication number
- JPH07110330B2 JPH07110330B2 JP61113594A JP11359486A JPH07110330B2 JP H07110330 B2 JPH07110330 B2 JP H07110330B2 JP 61113594 A JP61113594 A JP 61113594A JP 11359486 A JP11359486 A JP 11359486A JP H07110330 B2 JPH07110330 B2 JP H07110330B2
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- gas
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- hollow fiber
- fiber membrane
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガス中の高度な水分除去を連続的に安定して行
なえる装置に関するものである。
なえる装置に関するものである。
半導体素子の高集積度化に伴い、半導体製造用ガスの純
度の向上が望まれており、ガズ中の水分を除去したいと
いうのもそのうちのひとつである。
度の向上が望まれており、ガズ中の水分を除去したいと
いうのもそのうちのひとつである。
ガス中の水分は、酸素供給源として半導体の品質に影響
を及ぼすばかりでなく、塩化水素ガス等の腐食性ガスの
場合においては、ラインを腐食するといつた問題を生じ
る。
を及ぼすばかりでなく、塩化水素ガス等の腐食性ガスの
場合においては、ラインを腐食するといつた問題を生じ
る。
従来、ガス中の高度な水分除去装置としては、ゼオライ
ト等の吸着剤を使用した装置が実用に供給されている。
しかしながら、吸着剤を用いる方法は、吸着剤の価格が
高いこと、また連続的に一定の水分率以下のガスを得る
には限界があり、吸着剤の再生操作が必要となりエネル
ギー的に有利な方法とは云い難いといつた問題点を有す
る。
ト等の吸着剤を使用した装置が実用に供給されている。
しかしながら、吸着剤を用いる方法は、吸着剤の価格が
高いこと、また連続的に一定の水分率以下のガスを得る
には限界があり、吸着剤の再生操作が必要となりエネル
ギー的に有利な方法とは云い難いといつた問題点を有す
る。
従来のガス除湿装置では、安定した連続除湿を行なうこ
とが出来ない。吸着剤を再生処理しなければならない、
吸着剤のコストが高いという問題があり、本発明は、こ
れらの問題を解決し、単位処理量当りのコストが安価で
しかもガス中の水分を連続的に安定して高度に除去する
装置を提供するものである。
とが出来ない。吸着剤を再生処理しなければならない、
吸着剤のコストが高いという問題があり、本発明は、こ
れらの問題を解決し、単位処理量当りのコストが安価で
しかもガス中の水分を連続的に安定して高度に除去する
装置を提供するものである。
本発明は、水蒸気混合ガスより水蒸気を分離する方法に
おいて、水蒸気を選択的に透過可能な高分子中空糸膜を
収納したモジュールを加温装置により加熱乾燥した後、
該モジュールへ被除湿ガスを供給し、真空ポンプにより
モジュールの中空糸膜外部を減圧にすることを特徴とす
るガスの除湿方法である。この構成によりガス中の水分
を高度に安定して除去するものである。
おいて、水蒸気を選択的に透過可能な高分子中空糸膜を
収納したモジュールを加温装置により加熱乾燥した後、
該モジュールへ被除湿ガスを供給し、真空ポンプにより
モジュールの中空糸膜外部を減圧にすることを特徴とす
るガスの除湿方法である。この構成によりガス中の水分
を高度に安定して除去するものである。
以下、本発明の方法を実施する装置の一例を挙げて詳細
に説明する。
に説明する。
図面は、本発明の装置の構成の一例を示すフローシート
である。図中、１及び２はモジユールの端部開口、３及
び４はモジユールの側面開口、５は中空糸膜束、６はモ
ジユール、７はシール剤、８は真空ポンプ、９はモジユ
ール加温装置、10から17はバルブ、18は連成計、19は圧
力計、20及び21は流量計、22は除湿されたガスのライ
ン、23及び24はモジユール内の中空糸膜の乾燥に用いら
れる乾燥ガスの排気ライン、25及び26はモジユール内の
中空糸膜の乾燥に用いられる乾燥ガス供給ライン、27は
除湿される原料ガスの供給ライン、28は乾燥不活性ガス
供給口、29は除湿される原料ガスの供給口、30は除湿さ
れたガスの取出口、31は排気口、32は装置収納ボツクス
である。
である。図中、１及び２はモジユールの端部開口、３及
び４はモジユールの側面開口、５は中空糸膜束、６はモ
ジユール、７はシール剤、８は真空ポンプ、９はモジユ
ール加温装置、10から17はバルブ、18は連成計、19は圧
力計、20及び21は流量計、22は除湿されたガスのライ
ン、23及び24はモジユール内の中空糸膜の乾燥に用いら
れる乾燥ガスの排気ライン、25及び26はモジユール内の
中空糸膜の乾燥に用いられる乾燥ガス供給ライン、27は
除湿される原料ガスの供給ライン、28は乾燥不活性ガス
供給口、29は除湿される原料ガスの供給口、30は除湿さ
れたガスの取出口、31は排気口、32は装置収納ボツクス
である。
他の気体より水蒸気を選択的に透過し易い膜としては、
シリコーン膜、セルロースアセテート膜、ポリビニール
アルコール膜、パーフルオロスルホン酸膜などが好適で
あり、更に耐薬品性が考慮される場合においては、パー
フルオロスルホン酸膜が好適である。
シリコーン膜、セルロースアセテート膜、ポリビニール
アルコール膜、パーフルオロスルホン酸膜などが好適で
あり、更に耐薬品性が考慮される場合においては、パー
フルオロスルホン酸膜が好適である。
次に本発明を図面に示された装置を用いて実施する方法
について説明する。大気中で組み立てられた装置配管内
部には、大気中の湿分に相当する水分が存在し、配管内
部表面にはこの水分と吸着平衡にある水分が存在してい
る。またモジユール内部にも予め乾燥処理を施さない限
りケース内部表面には吸着水が存在し、高分子中空糸膜
中にも水分が存在する。この為、除湿操作に先立つて配
管内部及びモジユール内部の乾燥処理が必要となる。配
管内部の乾燥処理は、高度に乾燥されたガス（例えば水
分含有率が1ppm程度の市販高純度窒素）供給源のライン
を供給口28に接続し、バルブ11,14,17を閉じ、他のバル
ブを全て開き、配管内及びモジユールの中空糸膜の内部
及び外部に乾燥不活性ガスを流すことにより行なえる。
高分子中空糸膜の乾燥処理は、モジユール加温装置９
（例えばマントルヒーターあるいはリボンヒーター）に
よりモジユールを加温しながら乾燥ガスを流すことで行
なえる。より効率的に乾燥を行なう為に、系内に流す乾
燥ガスの加温装置を取り付けることも出来る。
について説明する。大気中で組み立てられた装置配管内
部には、大気中の湿分に相当する水分が存在し、配管内
部表面にはこの水分と吸着平衡にある水分が存在してい
る。またモジユール内部にも予め乾燥処理を施さない限
りケース内部表面には吸着水が存在し、高分子中空糸膜
中にも水分が存在する。この為、除湿操作に先立つて配
管内部及びモジユール内部の乾燥処理が必要となる。配
管内部の乾燥処理は、高度に乾燥されたガス（例えば水
分含有率が1ppm程度の市販高純度窒素）供給源のライン
を供給口28に接続し、バルブ11,14,17を閉じ、他のバル
ブを全て開き、配管内及びモジユールの中空糸膜の内部
及び外部に乾燥不活性ガスを流すことにより行なえる。
高分子中空糸膜の乾燥処理は、モジユール加温装置９
（例えばマントルヒーターあるいはリボンヒーター）に
よりモジユールを加温しながら乾燥ガスを流すことで行
なえる。より効率的に乾燥を行なう為に、系内に流す乾
燥ガスの加温装置を取り付けることも出来る。
次に除湿操作について説明する。今バルブは全て閉止さ
れている。除湿される原料ガス供給源（通常はボンベ）
のラインは供給口29に接続され、圧力調整した後、バル
ブ11を開いてモジユールの中空糸内部に導く真空ポンプ
を作動させ、バルブ17を開くことにより、モジユールの
中空糸外部を減圧にする。バルブ14を開くことによりガ
スはガス取出し口30に導かれガス機器等に供給される。
れている。除湿される原料ガス供給源（通常はボンベ）
のラインは供給口29に接続され、圧力調整した後、バル
ブ11を開いてモジユールの中空糸内部に導く真空ポンプ
を作動させ、バルブ17を開くことにより、モジユールの
中空糸外部を減圧にする。バルブ14を開くことによりガ
スはガス取出し口30に導かれガス機器等に供給される。
原料ガス中の水分は、上記操作により中空糸膜の両側で
水蒸気圧の差が生じるため膜の外側に拡散し除去され
る。この拡散してきた水分は更に真空ポンプを通して排
出口31へと放出される。
水蒸気圧の差が生じるため膜の外側に拡散し除去され
る。この拡散してきた水分は更に真空ポンプを通して排
出口31へと放出される。
実施例１ パーフルオロスルフオン酸樹脂よりなる中空糸膜（内径
300μ、膜厚45μ、有効長380mm）の多数本からなる中空
糸束（総膜面積0.2m2）を円柱状の容器（SUS316製）中
に収納したモジユールを用い、図面に示すような除湿装
置を組立てた。
300μ、膜厚45μ、有効長380mm）の多数本からなる中空
糸束（総膜面積0.2m2）を円柱状の容器（SUS316製）中
に収納したモジユールを用い、図面に示すような除湿装
置を組立てた。
モジユールをリボンヒーターで80℃に加温して、水分含
有率1ppmの窒素ガスを中空糸内部に0.5/min、中空糸
外部に0.75/min導入して、配管及びモジユール内部の
乾燥を行なつた。
有率1ppmの窒素ガスを中空糸内部に0.5/min、中空糸
外部に0.75/min導入して、配管及びモジユール内部の
乾燥を行なつた。
引き続き除湿すべき水蒸気混合ガスとして塩化水素ガス
（水分含有率132ppm）を5Kg/cm2Gに圧力調整して取出口
30での流量が0.5/minとなるようバルブ14で調節して
モジユールの中空糸内部に端部開口２より導入した。一
方、真空ポンプを作動させ、中空糸外部を14Torrに維持
した。
（水分含有率132ppm）を5Kg/cm2Gに圧力調整して取出口
30での流量が0.5/minとなるようバルブ14で調節して
モジユールの中空糸内部に端部開口２より導入した。一
方、真空ポンプを作動させ、中空糸外部を14Torrに維持
した。
装置を作動させてから、約１時間後にガス取出口30での
塩化水素ガス中の水分を測定したところ、16.1ppmと著
しく除湿されていた。
塩化水素ガス中の水分を測定したところ、16.1ppmと著
しく除湿されていた。
実施例２ 実施例１と同様なモジユールを用い、乾燥処理も同様に
行なつた。
行なつた。
引き続き原料窒素ガス（水分含有率165ppm）を5Kg/cm2G
に圧力調節して取出口30での流量が0.5/minとなるよ
うバルブ14で調節してモジユールの中空糸内部に端部開
口２より導入した。一方、真空ポンプを作動させ、中空
糸外部を0.2Torrに維持した。
に圧力調節して取出口30での流量が0.5/minとなるよ
うバルブ14で調節してモジユールの中空糸内部に端部開
口２より導入した。一方、真空ポンプを作動させ、中空
糸外部を0.2Torrに維持した。
装置を作動させてから、約２時間後にガス取出口30での
窒素ガス中の水分を測定したところ、3.5ppmであり、引
き続き約20時間後に測定したところ3.2ppmと安定して著
しく除湿されていた。
窒素ガス中の水分を測定したところ、3.5ppmであり、引
き続き約20時間後に測定したところ3.2ppmと安定して著
しく除湿されていた。
以上説明したように、本発明によれば単位処理量当りの
コストが安価で、ガス中の水分を連続的に安定して高度
に除去するガスの除湿方法を提供することができる。
コストが安価で、ガス中の水分を連続的に安定して高度
に除去するガスの除湿方法を提供することができる。
図面は本発明の一例を示すフローシートである。 ５……高分子中空糸膜束、６……モジユール、８……真
空ポンプ、９……モジユール加熱装置。
空ポンプ、９……モジユール加熱装置。
Claims (1)
- 【請求項１】水蒸気混合ガスより水蒸気を分離する方法
において、 水蒸気を選択的に透過可能な高分子中空糸膜を収納した
モジュールを加温装置により加熱乾燥した後、該モジュ
ールへ被除湿ガスを供給し、真空ポンプによりモジュー
ルの中空糸膜外部を減圧にすることを特徴とするガスの
除湿方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61113594A JPH07110330B2 (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | ガスの除湿方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61113594A JPH07110330B2 (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | ガスの除湿方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62273028A JPS62273028A (ja) | 1987-11-27 |
| JPH07110330B2 true JPH07110330B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=14616164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61113594A Expired - Fee Related JPH07110330B2 (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | ガスの除湿方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07110330B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4877421A (en) * | 1987-11-02 | 1989-10-31 | Union Carbide Corporation | Treatment of permeable membranes |
| JPH01163534U (ja) * | 1988-05-02 | 1989-11-15 | ||
| US5118327A (en) * | 1989-10-05 | 1992-06-02 | Andrew Corporation | Dehumidifier for supplying gas having controlled dew point |
| US5762690A (en) * | 1992-11-25 | 1998-06-09 | Andrew Corporation | Dehumidifier for supplying air using variable flow rate and variable pressure in a membrane dryer |
| FR2734633B1 (fr) * | 1995-05-24 | 1997-06-20 | Cit Alcatel | Installation pour detecter la presence d'helium dans un circuit de fluide |
| US5681368A (en) * | 1995-07-05 | 1997-10-28 | Andrew Corporation | Dehumidifier system using membrane cartridge |
| JP2001074334A (ja) | 1999-09-03 | 2001-03-23 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
| JP6258183B2 (ja) * | 2014-11-11 | 2018-01-10 | 株式会社東芝 | 湿度交換器、空気調和システム |
| JP6957839B2 (ja) * | 2016-06-22 | 2021-11-02 | 株式会社豊田中央研究所 | 多孔質膜及び気体分離装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5415349A (en) * | 1977-07-05 | 1979-02-05 | Teijin Ltd | Method of dehumidifying air |
| JPS55137006A (en) * | 1979-04-14 | 1980-10-25 | Horiba Ltd | Semipermeable membrane dehumidifier |
| JPS6099328A (ja) * | 1983-11-04 | 1985-06-03 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 凝縮性ガス分離装置 |
| JPS60257819A (ja) * | 1984-06-04 | 1985-12-19 | Nippon Denso Co Ltd | 中空糸複合膜モジユ−ル及び除加湿装置 |
| JPS61146319A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-04 | Masaji Asae | 除湿方法 |
-
1986
- 1986-05-20 JP JP61113594A patent/JPH07110330B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62273028A (ja) | 1987-11-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |