JPH0768121A - 混合ガスからの特定ガスの分離方法 - Google Patents
混合ガスからの特定ガスの分離方法Info
- Publication number
- JPH0768121A JPH0768121A JP24029593A JP24029593A JPH0768121A JP H0768121 A JPH0768121 A JP H0768121A JP 24029593 A JP24029593 A JP 24029593A JP 24029593 A JP24029593 A JP 24029593A JP H0768121 A JPH0768121 A JP H0768121A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- valve
- hollow fiber
- flow rate
- separation
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 混合ガスを中空糸モジュールにて分離するガ
ス分離システムの分離効率を高め、かつ大規模に処理す
る。付着成分量と分離性能の関係から、付着成分を加熱
混合ガスの逆流で除去すると共に、透過ガス分検知によ
る加熱量制御を行って、規定ガス分をコントロールする
特定ガス分離システムを提供する。 【構成】 中空糸を透過するガスと未透過のガスの流れ
を交互に切替えるラインと逆流ラインにガス成分検知に
よる成分割合に応じて変動するガスヒーターを配設する
ことにより、付着成分を取除く能力、すなわち、ガス除
去能力を向上させることによって中空糸の分離性能の向
上とガス成分の自動制御を確立した特定ガスの分離方
法。
ス分離システムの分離効率を高め、かつ大規模に処理す
る。付着成分量と分離性能の関係から、付着成分を加熱
混合ガスの逆流で除去すると共に、透過ガス分検知によ
る加熱量制御を行って、規定ガス分をコントロールする
特定ガス分離システムを提供する。 【構成】 中空糸を透過するガスと未透過のガスの流れ
を交互に切替えるラインと逆流ラインにガス成分検知に
よる成分割合に応じて変動するガスヒーターを配設する
ことにより、付着成分を取除く能力、すなわち、ガス除
去能力を向上させることによって中空糸の分離性能の向
上とガス成分の自動制御を確立した特定ガスの分離方
法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、混合ガスから特定のガ
スを選択して取出す際に、ガス分離膜モジュールを用い
て行うガス分離システムに関する。
スを選択して取出す際に、ガス分離膜モジュールを用い
て行うガス分離システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスの分離又は、除去方法としては、種
々の方式があり、例えば、空気より酸素、窒素等を分離
する代表例として、空気深冷分離法、又は近年小中規模
の分離用として、急速に増加しつつある、ＰＳＡ法に代
表される吸着法等があるが、更に、最近では、混合ガス
から特定ガスを選択的に透過する各種の高分子膜の性能
が向上してきた為、これらの高分子膜を使用した膜分離
法が盛んに工業化されてきている。
々の方式があり、例えば、空気より酸素、窒素等を分離
する代表例として、空気深冷分離法、又は近年小中規模
の分離用として、急速に増加しつつある、ＰＳＡ法に代
表される吸着法等があるが、更に、最近では、混合ガス
から特定ガスを選択的に透過する各種の高分子膜の性能
が向上してきた為、これらの高分子膜を使用した膜分離
法が盛んに工業化されてきている。
【０００３】膜分離は、例えば、深冷分離のような相変
化が伴わないため、僅かなエネルギー消費で分離でき、
又、化学反応を用いて分離するものでもないため、小型
軽量化が極めて容易というメリットがあると云われてき
た。
化が伴わないため、僅かなエネルギー消費で分離でき、
又、化学反応を用いて分離するものでもないため、小型
軽量化が極めて容易というメリットがあると云われてき
た。
【０００４】膜分離法として中空糸モジュールを用いた
従来例の設備フローを図７に示す。
従来例の設備フローを図７に示す。
【０００５】図７に示すように、混合ガスは、例えば空
気、バルブ１２を経て、圧縮機１１で高圧にされ、中空
糸モジュール１で分離されて、酸素と窒素になると云
う、極めて簡単なシステム及び機器構成となっている。
気、バルブ１２を経て、圧縮機１１で高圧にされ、中空
糸モジュール１で分離されて、酸素と窒素になると云
う、極めて簡単なシステム及び機器構成となっている。
【０００６】図４に、前記中空糸を用いて空気から酸素
と窒素を分離する時の模式図を示す。
と窒素を分離する時の模式図を示す。
【０００７】図４に示すように、高圧にされた空気は、
入側中空室５に入り、仕切板４で仕切られているので、
空気は中空糸穴２３に導入される。
入側中空室５に入り、仕切板４で仕切られているので、
空気は中空糸穴２３に導入される。
【０００８】実機にあっては、中空糸穴２３は、例えば
１８０００本と云った多数の中空糸から構成されてい
る。
１８０００本と云った多数の中空糸から構成されてい
る。
【０００９】導入された空気の流量は約３００Ｎｍ3／
Ｈｒ．で圧力は約２０ｋｇ／ｃｍ2Ｇであるが、前記の
中空糸穴２３を通りつつ、透過性のある空気中の酸素
は、図示のように、胴壁室３に流れる。
Ｈｒ．で圧力は約２０ｋｇ／ｃｍ2Ｇであるが、前記の
中空糸穴２３を通りつつ、透過性のある空気中の酸素
は、図示のように、胴壁室３に流れる。
【００１０】透過する部分である中空糸膜２４の断面
は、模式的に図示しているように、中空糸膜多孔部２５
で構成されており、この中を酸素は通り抜け、窒素は、
通り抜けきらない性質を利用して分離を行っている。
は、模式的に図示しているように、中空糸膜多孔部２５
で構成されており、この中を酸素は通り抜け、窒素は、
通り抜けきらない性質を利用して分離を行っている。
【００１１】従って、連続的に空気を高圧にして供給し
ていくと、胴壁室３には、透過ガスである酸素が取り出
され図７に示すように、ガス検知器にて、酸素成分を計
り、規定値の範囲、すなわち酸素濃度で云えば、本例で
は、９０％であれば、製品として取出される。
ていくと、胴壁室３には、透過ガスである酸素が取り出
され図７に示すように、ガス検知器にて、酸素成分を計
り、規定値の範囲、すなわち酸素濃度で云えば、本例で
は、９０％であれば、製品として取出される。
【００１２】一方、透過しないガス成分である、すなわ
ち未透過ガスの窒素は、図４の中空糸穴２３を貫通して
流れ、出側中空室６より、図７の中空室ガス出口１０お
よびバルブ１６を経て、大気に排出される。
ち未透過ガスの窒素は、図４の中空糸穴２３を貫通して
流れ、出側中空室６より、図７の中空室ガス出口１０お
よびバルブ１６を経て、大気に排出される。
【００１３】そこで、以上の操業を連続して行い、約１
０日間に亘って、透過ガスである酸素流量を測定したデ
ータを図２に示す。
０日間に亘って、透過ガスである酸素流量を測定したデ
ータを図２に示す。
【００１４】この場合、中空糸の材質はポリスルホンの
ものを使用し、内径が０．５ｍｍ、外径が１．０ｍｍで
ある。
ものを使用し、内径が０．５ｍｍ、外径が１．０ｍｍで
ある。
【００１５】図２にわかるように、従来法では、スター
トアップから、１〜２日経過すると、得られる酸素量が
次第に低下してくる。
トアップから、１〜２日経過すると、得られる酸素量が
次第に低下してくる。
【００１６】そして、約１０日経過するとスタートアッ
プ時の約半分位しか、酸素量が得られず、極めて大きな
問題となっていた。
プ時の約半分位しか、酸素量が得られず、極めて大きな
問題となっていた。
【００１７】この原因をマクロ、ミクロの立場から調査
分析したところ、図６に示すように、一定時間、混合ガ
スを通すと、段々と未透過ガス成分である窒素が、分解
活性層と云われる中空糸膜２４の内側表面層に付着し
て、中空糸膜多孔部２５の内側表面部に入りこみ、これ
が酸素の透過を阻害しているのが判明した。
分析したところ、図６に示すように、一定時間、混合ガ
スを通すと、段々と未透過ガス成分である窒素が、分解
活性層と云われる中空糸膜２４の内側表面層に付着し
て、中空糸膜多孔部２５の内側表面部に入りこみ、これ
が酸素の透過を阻害しているのが判明した。
【００１８】その付着窒素は操業日数に比例して大きく
なり、前記の酸素量の減少を呈していることが判明し
た。
なり、前記の酸素量の減少を呈していることが判明し
た。
【００１９】従って、酸素量が経過と共に減少すると共
にさらには、付着した窒素成分が透過して、酸素成分に
混合する割合が段々と増大して、製品規定値を大きく下
まわり品質の劣化を生じていた。
にさらには、付着した窒素成分が透過して、酸素成分に
混合する割合が段々と増大して、製品規定値を大きく下
まわり品質の劣化を生じていた。
【００２０】一方、膜分離システムの分離効率を向上さ
せる発明として、特開平２―９０９１４がみうけられ
る。
せる発明として、特開平２―９０９１４がみうけられ
る。
【００２１】本例は分離性能をより向上させるため、加
圧と減圧排気を交互に行うものであり、膜に付着した成
分の除去と云う観点である本発明とは別のものであり、
前記の課題を解決できない。
圧と減圧排気を交互に行うものであり、膜に付着した成
分の除去と云う観点である本発明とは別のものであり、
前記の課題を解決できない。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】前述の如く、膜分離シ
ステムでガス分離を行う場合、スタートアップから、連
続的に使用していると、透過ガス量の大巾な減少及び透
過ガスの内に不純物である未透過ガスの混入が時間と共
に増大してくる。
ステムでガス分離を行う場合、スタートアップから、連
続的に使用していると、透過ガス量の大巾な減少及び透
過ガスの内に不純物である未透過ガスの混入が時間と共
に増大してくる。
【００２３】その他に、付随的に下記の問題があった。
【００２４】すなわち、 （１）中空糸膜の多孔部が未透過ガス等の例えば窒素、
アルゴン、水分、被毒成分によって目づまりを起し、膜
の性能の大巾な低下と共に劣化を早め、寿命が極めて短
くなる。
アルゴン、水分、被毒成分によって目づまりを起し、膜
の性能の大巾な低下と共に劣化を早め、寿命が極めて短
くなる。
【００２５】（２）前記の目づまりによって、混合ガス
の圧力を、漸次増大していく必要が生じるが、このこと
は、膜の強度を著しく弱めると共に、膜の降伏を呈し
て、ひいては、破損してリークの原因となる。
の圧力を、漸次増大していく必要が生じるが、このこと
は、膜の強度を著しく弱めると共に、膜の降伏を呈し
て、ひいては、破損してリークの原因となる。
【００２６】（３）中空糸膜の場合、その数が、約１０
０００本と云った多数の膜で構成されているため、か
つ、その結束部は樹脂で固めているので補修はほとんど
不可能で、上記リークが発生すると、全部を取替えざる
を得なく、補修対策が極めて困難であった。
０００本と云った多数の膜で構成されているため、か
つ、その結束部は樹脂で固めているので補修はほとんど
不可能で、上記リークが発生すると、全部を取替えざる
を得なく、補修対策が極めて困難であった。
【００２７】
【課題を解決するための手段】本発明は、原料混合ガス
を加圧の後、ガス分離膜モジュールに導入し、該混合ガ
ス中の特定ガスを前記ガス分離膜モジュールに透過せし
め、混合ガスから特定ガスを分離する方法において、前
記ガス分離膜モジュールにて透過されるガス量を連続し
て測定し、該ガス量が予め設定した透過ガス量より減じ
た時、前記原料混合ガス流れを切り替え、所定温度にま
で加熱した後、前記ガス分離膜モジュールの出側から導
入せしめ該分離膜に付着した非透過成分を除去すること
を特徴とする混合ガスからの特定ガスの分離方法、であ
る。
を加圧の後、ガス分離膜モジュールに導入し、該混合ガ
ス中の特定ガスを前記ガス分離膜モジュールに透過せし
め、混合ガスから特定ガスを分離する方法において、前
記ガス分離膜モジュールにて透過されるガス量を連続し
て測定し、該ガス量が予め設定した透過ガス量より減じ
た時、前記原料混合ガス流れを切り替え、所定温度にま
で加熱した後、前記ガス分離膜モジュールの出側から導
入せしめ該分離膜に付着した非透過成分を除去すること
を特徴とする混合ガスからの特定ガスの分離方法、であ
る。
【００２８】
（１）中空糸膜多孔部の内側表面、すなわち活性分離層
に被毒成分又は透過を期待しない成分が付着した時点
で、そのガス成分を自動的に検知し、早期に混合ガスの
流れを逆転させることによりかつ、付着量に応じた中空
糸の活性分離層へ付着した成分を除去できる。
に被毒成分又は透過を期待しない成分が付着した時点
で、そのガス成分を自動的に検知し、早期に混合ガスの
流れを逆転させることによりかつ、付着量に応じた中空
糸の活性分離層へ付着した成分を除去できる。
【００２９】（２）従って、透過ガスの量及びその成分
を適宜モニターし、そのデータに基づいて、原料混合ガ
スの流れを自動的に切換えると共に、付着量に応じた除
去能力を自動的に調整できるよう、混合ガスの温度コン
トロールをすることができた結果、原料混合ガスの成分
の変動に対しても、自動的に透過ガスの成分を規定値に
納めることが可能となった。
を適宜モニターし、そのデータに基づいて、原料混合ガ
スの流れを自動的に切換えると共に、付着量に応じた除
去能力を自動的に調整できるよう、混合ガスの温度コン
トロールをすることができた結果、原料混合ガスの成分
の変動に対しても、自動的に透過ガスの成分を規定値に
納めることが可能となった。
【００３０】
【実施例】図１に、本発明の一実施例を示す。
【００３１】すなわち、原料混合ガスである空気は、圧
縮機１１によって流量３００Ｎｍ3／Ｈｒ．のものが、
圧力１．５ｋｇ／ｃｍ2Ｇから約２０ｋｇ／ｃｍ2Ｇに増
圧されて、まず、バルブ１２を開として、バルブ１３は
閉として運転され、従って、加圧空気はバルブ１２に入
り、さらに、混合ガス入口７から、中空糸モジュール１
に入る。
縮機１１によって流量３００Ｎｍ3／Ｈｒ．のものが、
圧力１．５ｋｇ／ｃｍ2Ｇから約２０ｋｇ／ｃｍ2Ｇに増
圧されて、まず、バルブ１２を開として、バルブ１３は
閉として運転され、従って、加圧空気はバルブ１２に入
り、さらに、混合ガス入口７から、中空糸モジュール１
に入る。
【００３２】混合ガス入口７から、まず、入側中空室５
に入り、中空室は、仕切板４に仕切られているので、空
気は図４に示す中空糸穴２３に入る。
に入り、中空室は、仕切板４に仕切られているので、空
気は図４に示す中空糸穴２３に入る。
【００３３】そこで、透過しやすい空気中の酸素は、中
空糸膜２４の中空糸膜多孔部２５を通り抜けて、胴側室
３を経て、胴側室ガス出口９にて取出される。
空糸膜２４の中空糸膜多孔部２５を通り抜けて、胴側室
３を経て、胴側室ガス出口９にて取出される。
【００３４】透過後の酸素は、透過のため圧力損失によ
り、その圧力は約２ｋｇ／ｃｍ2Ｇであった。
り、その圧力は約２ｋｇ／ｃｍ2Ｇであった。
【００３５】また酸素はさらにバルブ１８を経て、ガス
検出器１９でガス量及び酸素濃度が計測された。
検出器１９でガス量及び酸素濃度が計測された。
【００３６】その結果、図２に示すように、スタートア
ップ後１日を経過した透過ガス流量は約５５Ｎｍ3／Ｈ
ｒ．であった。
ップ後１日を経過した透過ガス流量は約５５Ｎｍ3／Ｈ
ｒ．であった。
【００３７】又、酸素濃度は約９３％であり、規定値以
上であった。
上であった。
【００３８】次にこの状態で連続的に運転していくと、
１．５日経過すると、透過ガス流量は漸次低下しはじ
め、図２に示すように約５０Ｎｍ3／Ｈｒ．になった。
１．５日経過すると、透過ガス流量は漸次低下しはじ
め、図２に示すように約５０Ｎｍ3／Ｈｒ．になった。
【００３９】又、一方の窒素の方は、図４に示すよう
に、中空糸穴２３を貫通して流れ、出側中空室６に入り
図１に示す、中空室ガス出口１０を経て、バルブ１６が
開”この時、バルブ１５は閉”なので、未透過ガスライ
ンにて大気外へ排出される。
に、中空糸穴２３を貫通して流れ、出側中空室６に入り
図１に示す、中空室ガス出口１０を経て、バルブ１６が
開”この時、バルブ１５は閉”なので、未透過ガスライ
ンにて大気外へ排出される。
【００４０】この時の窒素の圧力は、未透過のため、圧
力損失が極めて小さく約１８ｋｇ／ｃｍ2Ｇであった。
力損失が極めて小さく約１８ｋｇ／ｃｍ2Ｇであった。
【００４１】約１．５日を経過した時点で、透過ガス量
が規定値を低下しはじめて、前記ガス検知器１９の設定
値をはずれた為、プログラムされていたコントロールシ
ステムによって、バルブ１２が閉となり、反対に常時閉
であったバルブ１３が開となって、混合ガスは、バルブ
１３のラインに流れると共に、ヒーター１４で約３０℃
昇温されて、混合ガス逆流入口８を経て、中空糸モジュ
ール１に入る。
が規定値を低下しはじめて、前記ガス検知器１９の設定
値をはずれた為、プログラムされていたコントロールシ
ステムによって、バルブ１２が閉となり、反対に常時閉
であったバルブ１３が開となって、混合ガスは、バルブ
１３のラインに流れると共に、ヒーター１４で約３０℃
昇温されて、混合ガス逆流入口８を経て、中空糸モジュ
ール１に入る。
【００４２】次に、図５に示すように、約３０℃に加熱
された空気は、胴側室３に入り、空気中の酸素は、中空
糸膜２４の中空糸膜多孔部２５を透過して中空糸穴２３
に入る。
された空気は、胴側室３に入り、空気中の酸素は、中空
糸膜２４の中空糸膜多孔部２５を透過して中空糸穴２３
に入る。
【００４３】その際に、前工程で付着していた窒素等の
被毒成分を随伴し、つまり、加熱によって、多孔部の隙
間が広がると共に、逆圧によって、付着成分の剥離現象
が起ってほぼ、１００％付着成分が除去できることが、
透過ガスの検知で判定した。
被毒成分を随伴し、つまり、加熱によって、多孔部の隙
間が広がると共に、逆圧によって、付着成分の剥離現象
が起ってほぼ、１００％付着成分が除去できることが、
透過ガスの検知で判定した。
【００４４】その結果図２の本発明の実線のうち、（ガ
ス加熱）のケースの如く、当初の透過ガス量約５５Ｎｍ
3／Ｈｒ．を確保することができた。
ス加熱）のケースの如く、当初の透過ガス量約５５Ｎｍ
3／Ｈｒ．を確保することができた。
【００４５】本実施例では、ガス透過流量の下限値を６
日迄は５０Ｎｍ3／Ｈｒ．と設定し、５０Ｎｍ3／Ｈｒ．
を切れば、自動的にガスの流れが切替わり、それに見合
ったヒーター能力が設定され、混合ガスの昇温が行なわ
れて、自動的に制御されることが判明した。
日迄は５０Ｎｍ3／Ｈｒ．と設定し、５０Ｎｍ3／Ｈｒ．
を切れば、自動的にガスの流れが切替わり、それに見合
ったヒーター能力が設定され、混合ガスの昇温が行なわ
れて、自動的に制御されることが判明した。
【００４６】さらに、６日以降は透過ガス量の下限値を
４８Ｎｍ3／Ｈｒ．と設定し直して操業したところ、図
２に示すように良好な成績を得ることができた。
４８Ｎｍ3／Ｈｒ．と設定し直して操業したところ、図
２に示すように良好な成績を得ることができた。
【００４７】一方、逆流させた時の窒素の方は、図５で
説明すると、胴側室３に入った加熱された空気のうち、
窒素は透過されないために、図１の胴側室ガス出口９か
ら排出されて、閉から開にされたバルブ１７を経て、未
透過ガスとして排出される。その時、バルブ１８は開か
ら閉とされる。
説明すると、胴側室３に入った加熱された空気のうち、
窒素は透過されないために、図１の胴側室ガス出口９か
ら排出されて、閉から開にされたバルブ１７を経て、未
透過ガスとして排出される。その時、バルブ１８は開か
ら閉とされる。
【００４８】又、以上とは別に、本発明に於て、混合ガ
スを逆流する場合に、前記ヒーター１４による混合ガス
の昇温を行なわない場合の操業を実行してみたところ、
図２に示す実線のうち”（ガス非加熱）”の線が示すよ
うに、従来法よりは、透過ガス量は上回るもののガス加
熱の場合には、及ばなかった。
スを逆流する場合に、前記ヒーター１４による混合ガス
の昇温を行なわない場合の操業を実行してみたところ、
図２に示す実線のうち”（ガス非加熱）”の線が示すよ
うに、従来法よりは、透過ガス量は上回るもののガス加
熱の場合には、及ばなかった。
【００４９】本願の第２の実施例として天然ガス、から
炭酸ガスとメタン等を分離する方法を実施した。
炭酸ガスとメタン等を分離する方法を実施した。
【００５０】この場合、天然ガスの性状は温度約７２℃
でありガス成分は、ＣＯ2７１％、メタン２５％、窒素
３％、水分１％であった。天然ガスの流量は約１５０Ｎ
ｍ3／Ｈｒ．である。
でありガス成分は、ＣＯ2７１％、メタン２５％、窒素
３％、水分１％であった。天然ガスの流量は約１５０Ｎ
ｍ3／Ｈｒ．である。
【００５１】また、中空糸の材質としては前記空気の場
合とは異なり、処理を対象とするガスの温度が７２℃と
高いため、耐熱性のポリイミドのものを使用し、その内
径は、０．６ｍｍ外径１．２ｍｍであり、中空糸の本数
は、約１０６００本である。
合とは異なり、処理を対象とするガスの温度が７２℃と
高いため、耐熱性のポリイミドのものを使用し、その内
径は、０．６ｍｍ外径１．２ｍｍであり、中空糸の本数
は、約１０６００本である。
【００５２】このような条件のもとで前記実施例と同様
な装置を使用し１０日間の連続操業を行った。結果を図
３に示す。
な装置を使用し１０日間の連続操業を行った。結果を図
３に示す。
【００５３】図３の破線”×−−×”は従来法の場合の
透過ガスである炭酸ガスの流量の経時変化データを示し
ているが、この図からわかるように、スタートアップか
ら約１日を経過すると中空糸の分離活性層に、透過しに
くい成分であるメタン、窒素及び水分等が付着し始め、
２日、３日と経時すると共に、炭酸ガス流量は漸次減少
し、１０日後には、当初の約半分位の炭酸ガス流量しか
得られなくなった。
透過ガスである炭酸ガスの流量の経時変化データを示し
ているが、この図からわかるように、スタートアップか
ら約１日を経過すると中空糸の分離活性層に、透過しに
くい成分であるメタン、窒素及び水分等が付着し始め、
２日、３日と経時すると共に、炭酸ガス流量は漸次減少
し、１０日後には、当初の約半分位の炭酸ガス流量しか
得られなくなった。
【００５４】次に、本発明のシステムで、前記実例１に
示すように実験して、その際、ガスの温度を約３０℃昇
温した結果、図３の太い実線”・―・”が示すように、
１日おきに逆流を行うと、中空糸の分離活性層に付着し
た前記のメタン、窒素及び水素等は容易に剥離して、当
初の最高レベルの分離性能を継続することができた。
示すように実験して、その際、ガスの温度を約３０℃昇
温した結果、図３の太い実線”・―・”が示すように、
１日おきに逆流を行うと、中空糸の分離活性層に付着し
た前記のメタン、窒素及び水素等は容易に剥離して、当
初の最高レベルの分離性能を継続することができた。
【００５５】更に、本発明のシステムで、逆流させるも
ガス加熱をしない場合を試みに実行してみた結果を図３
の細線”△―△”で示すが、加熱していないために、付
着成分が十分に剥離せず蓄積するため、透過ガスである
炭酸ガスの流量は、経時と共に漸時減少し、加熱しない
場合は、従来法よりもガス分離性能の劣化が少ないとは
云え、当初の最高レベルの分離性能の継続は不可であっ
た。
ガス加熱をしない場合を試みに実行してみた結果を図３
の細線”△―△”で示すが、加熱していないために、付
着成分が十分に剥離せず蓄積するため、透過ガスである
炭酸ガスの流量は、経時と共に漸時減少し、加熱しない
場合は、従来法よりもガス分離性能の劣化が少ないとは
云え、当初の最高レベルの分離性能の継続は不可であっ
た。
【００５６】以上の実施例１、２から明らかなように逆
流時に流す空気、排ガス等を加熱することにより中空糸
における多孔部の隙間が広がり多孔部に付着した成分の
剥離現象が生じることが明確となった。
流時に流す空気、排ガス等を加熱することにより中空糸
における多孔部の隙間が広がり多孔部に付着した成分の
剥離現象が生じることが明確となった。
【００５７】尚この場合の加熱温度については処理対象
の原料ガスの温度より約３０℃以上であればよく、３０
℃以下では、多孔部の隙間の広がりが少ないため逆流効
果が少なく好ましくない。
の原料ガスの温度より約３０℃以上であればよく、３０
℃以下では、多孔部の隙間の広がりが少ないため逆流効
果が少なく好ましくない。
【００５８】温度の上限については、中空糸の耐熱温
度、ヒーター加熱源の能力等から適宜設定すればよい。
度、ヒーター加熱源の能力等から適宜設定すればよい。
【００５９】尚、本実施例に於ては、ガス分離膜モジュ
ールとして中空糸の例で示したが、本願発明は、これに
限定されることなく、例えば、スパイラル型、プレート
アンドフィン型等に於ても、全く同一の作用・効果を奏
する。
ールとして中空糸の例で示したが、本願発明は、これに
限定されることなく、例えば、スパイラル型、プレート
アンドフィン型等に於ても、全く同一の作用・効果を奏
する。
【００６０】
【発明の効果】以上のように、本発明のガス分離システ
ムによって、 （１）透過ガス流量及び透過ガス濃度が、初期の最高レ
ベルを継続して、連続運転することができた。
ムによって、 （１）透過ガス流量及び透過ガス濃度が、初期の最高レ
ベルを継続して、連続運転することができた。
【００６１】（２）膜の被毒成分による目づまり、劣化
が、極めて少なく、ひいては長寿命化を確保することが
できた。
が、極めて少なく、ひいては長寿命化を確保することが
できた。
【００６２】（３）前記（２）項によって圧縮機の増圧
が必要でなく、極めて安定した運転ができる。
が必要でなく、極めて安定した運転ができる。
【００６３】（４）以上の効果により、総合的に、メン
テナンスフリーとすることができ、又、トータル的なコ
ストダウンを確立することができた。
テナンスフリーとすることができ、又、トータル的なコ
ストダウンを確立することができた。
【図１】本発明のシステム例を示す説明図。
【図２】本発明のシステム及び従来法のシステムによる
中空糸透過ガス流量の経時変化を示す説明図（性能実験
データ例）。
中空糸透過ガス流量の経時変化を示す説明図（性能実験
データ例）。
【図３】本発明のシステム及び従来法のシステムによる
中空糸透過ガス流量の経時変化を示す説明図（性能実験
データ例）。
中空糸透過ガス流量の経時変化を示す説明図（性能実験
データ例）。
【図４】本発明及び従来法の初期透過挙動例を示す説明
図。
図。
【図５】本発明の経時後逆流透過挙動例を示す説明図。
【図６】従来法の経時後透過挙動例を示す説明図。
【図７】従来法のシステム例を示す説明図。
１ 中空糸モジュール ２ 中空糸 ３ 胴側室 ４ 仕切板 ５ 入側中空室 ６ 出側中空室 ７ 混合ガス入口 ８ 混合ガス逆流入口 ９ 胴側室ガス出口 １０ 中空室ガス出口 １１ 圧縮機 １２ バルブ １３ バルブ １４ ヒーター １５ バルブ １６ バルブ １７ バルブ １８ バルブ １９ ガス検知器 ２０ ヒーター加熱源 ２１ 温度計 ２２ コントロール弁 ２３ 中空糸穴 ２４ 中空糸膜 ２５ 中空糸膜多孔部
Claims (1)
- 【請求項１】 原料混合ガスを加圧の後、ガス分離膜モ
ジュールに導入し、該混合ガス中の特定ガスを前記ガス
分離膜モジュールに透過せしめ、混合ガスから特定ガス
を分離する方法において、前記ガス分離膜モジュールに
て透過されるガス量を連続して測定し、該ガス量が予め
設定した透過ガス量より減じた時、前記原料混合ガス流
れを切り替え、所定温度にまで加熱した後、前記ガス分
離膜モジュールの出側から導入せしめ該分離膜に付着し
た非透過成分を除去することを特徴とする混合ガスから
の特定ガスの分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24029593A JP2965443B2 (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | 混合ガスからの特定ガスの分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24029593A JP2965443B2 (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | 混合ガスからの特定ガスの分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0768121A true JPH0768121A (ja) | 1995-03-14 |
| JP2965443B2 JP2965443B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=17057353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24029593A Expired - Fee Related JP2965443B2 (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | 混合ガスからの特定ガスの分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2965443B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016027713A1 (ja) * | 2014-08-21 | 2016-02-25 | 日本碍子株式会社 | 分離装置及び再生方法 |
| JP2016159211A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | 三菱化学株式会社 | 分離膜モジュール及びその運転方法 |
| WO2018207343A1 (ja) * | 2017-05-12 | 2018-11-15 | 日揮株式会社 | ガス分離装置 |
| KR102248052B1 (ko) * | 2019-11-29 | 2021-05-04 | 주식회사 에프알디 | 반도체 공정용 크립톤의 고순도 가스화 장치 |
-
1993
- 1993-09-02 JP JP24029593A patent/JP2965443B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016027713A1 (ja) * | 2014-08-21 | 2016-02-25 | 日本碍子株式会社 | 分離装置及び再生方法 |
| JP2016159211A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | 三菱化学株式会社 | 分離膜モジュール及びその運転方法 |
| WO2018207343A1 (ja) * | 2017-05-12 | 2018-11-15 | 日揮株式会社 | ガス分離装置 |
| JPWO2018207343A1 (ja) * | 2017-05-12 | 2020-03-19 | 日揮グローバル株式会社 | ガス分離装置 |
| US11135545B2 (en) | 2017-05-12 | 2021-10-05 | Jgc Corporation | Gas separation device |
| KR102248052B1 (ko) * | 2019-11-29 | 2021-05-04 | 주식회사 에프알디 | 반도체 공정용 크립톤의 고순도 가스화 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2965443B2 (ja) | 1999-10-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Henis | Commercial and practical aspects of gas separation membranes | |
| KR930001600B1 (ko) | 통합압력 스윙 흡착/막 분리방법 | |
| US7575624B2 (en) | Molecular sieve and membrane system to purify natural gas | |
| JP6471243B2 (ja) | 低メンテナンスコストのガス分離プロセス | |
| CA1139240A (en) | Selective adsorption process | |
| CA1321361C (en) | Membrane unit turn-down control system | |
| KR960004608B1 (ko) | 저온 공기 분리 장치를 위한 혼성 전처리 정제기 | |
| KR910003113B1 (ko) | 가스 분리공정 | |
| US5632803A (en) | Enhanced helium recovery | |
| KR960004609B1 (ko) | 막 건조방법 및 시스템 | |
| US5053058A (en) | Control process and apparatus for membrane separation systems | |
| EP0702995A1 (en) | Membrane gas separation | |
| EP3463624B1 (en) | Process and apparatus for separating gases | |
| JPH05253438A (ja) | 二元生成物圧力スイング吸着及び膜作業 | |
| US5753011A (en) | Operation of staged adsorbent membranes | |
| JP2004536702A (ja) | ヘリウム回収の制御システム | |
| JP2022523064A (ja) | 変化する組成又は流量を有するガス流からガス成分を分離するための装置及び膜プロセス | |
| KR920011567A (ko) | 3단 막 가스분리 공정 및 시스템 | |
| KR101120992B1 (ko) | 산소 가스 및 질소 가스의 병행 분리방법 및 병행 분리시스템 | |
| CA2104808C (en) | Fast response high purity membrane nitrogen generator | |
| CA2247682A1 (en) | A process for the separation/recovery of gases | |
| FR2655873A1 (fr) | Procede et dispositif d'elimination par permeation du monoxyde de carbone dans un melange gazeux a base d'hydrogene. | |
| JPS6391119A (ja) | ガス拡散バリヤーを使用するｐｓａ法および装置 | |
| JP6699296B2 (ja) | 不活性ガス供給が可能なガス分離膜装置及び富化ガスの製造方法 | |
| JPH0768121A (ja) | 混合ガスからの特定ガスの分離方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990803 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |