JPS5857212B2 - クウキノブンリホウホウ - Google Patents
クウキノブンリホウホウInfo
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- JPS5857212B2 JPS5857212B2 JP9176275A JP9176275A JPS5857212B2 JP S5857212 B2 JPS5857212 B2 JP S5857212B2 JP 9176275 A JP9176275 A JP 9176275A JP 9176275 A JP9176275 A JP 9176275A JP S5857212 B2 JPS5857212 B2 JP S5857212B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pva
- air
- nitrogen
- gas
- hollow fibers
- Prior art date
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと略
記）系中空繊維の壁膜の選択透過性を利用し、加圧して
天然空気（標準状態で体積百分率比で酸素２０．９％、
窒素７８．１％、その他１．０％）からその組成を分離
し、透過ガスから高純度の空気窒素ガスを、排出ガスか
ら酸素濃度が前記天然空気におけるよりも高い、燃焼効
率を高める変性空気を同時に製造する方法に関するもの
である。
記）系中空繊維の壁膜の選択透過性を利用し、加圧して
天然空気（標準状態で体積百分率比で酸素２０．９％、
窒素７８．１％、その他１．０％）からその組成を分離
し、透過ガスから高純度の空気窒素ガスを、排出ガスか
ら酸素濃度が前記天然空気におけるよりも高い、燃焼効
率を高める変性空気を同時に製造する方法に関するもの
である。
一般に窒素ガスは実験室及び一般工業において化学的に
不活性な充填ガスとしてそのままの形で用いられたり、
アンモニア、石灰窒素及び硝酸などの形として肥料、染
料及び火薬などの製造に使われてきた。
不活性な充填ガスとしてそのままの形で用いられたり、
アンモニア、石灰窒素及び硝酸などの形として肥料、染
料及び火薬などの製造に使われてきた。
これら窒素ガスの製造方法は大きく分けて２種類の方法
があり、１つは窒素化合物の分解によって作られる純粋
な化学窒素であり、もう１つは空気中から分離されるア
ルゴンその他の希ガスを含んだ空気窒素である。
があり、１つは窒素化合物の分解によって作られる純粋
な化学窒素であり、もう１つは空気中から分離されるア
ルゴンその他の希ガスを含んだ空気窒素である。
工業用窒素として使用される窒素はもっばら後者の空気
窒素で、その製造方法には化学的な方法と物理的な方法
がある。
窒素で、その製造方法には化学的な方法と物理的な方法
がある。
化学的な方法によって工業窒素を作るには、石炭又はコ
ークス等を用いて空気中の酸素を化合し去る方法である
。
ークス等を用いて空気中の酸素を化合し去る方法である
。
物理的な方法による工業窒素の製造法は、Ｌｉｎｄｅ窒
素と呼ばれる液体空気の分離蒸留である。
素と呼ばれる液体空気の分離蒸留である。
つまり空気を液体化してから分留すると、窒素は酸素よ
りも揮発性であるから、純粋な窒素（約９９％）を分離
生成できる。
りも揮発性であるから、純粋な窒素（約９９％）を分離
生成できる。
しかし、これらによって得られる窒素ガス製造方法は一
般的に経済的でなくコストが非常に高い。
般的に経済的でなくコストが非常に高い。
特に時代の要請からエネルギー節減を要求されている昨
今、省エネルギーによる方法が必要である。
今、省エネルギーによる方法が必要である。
では何故にこれらの方法が経済的でないか。
前者の化学的方法によるとエネルギー的に非常に不経済
であるのは言うまでもなく、高純度の窒素ガスを得るこ
とが困難である。
であるのは言うまでもなく、高純度の窒素ガスを得るこ
とが困難である。
後者の物理的方法によっては高純度の窒素ガスは得られ
るが、−１６０℃に温度を降下するまでに固体化する水
や二酸化炭素によりパイプが閉塞されるおそれがあり、
そのためこれの除去装置が必要である。
るが、−１６０℃に温度を降下するまでに固体化する水
や二酸化炭素によりパイプが閉塞されるおそれがあり、
そのためこれの除去装置が必要である。
更に液化のための空気圧縮及び膨張のための設備費、動
力費等が大きい〇 一般に酸素ガスは助燃剤、医療用の酸素吸入に使われて
きた。
力費等が大きい〇 一般に酸素ガスは助燃剤、医療用の酸素吸入に使われて
きた。
酸素の工業的製法はもっばらＬｉｎｄｅ法による液体空
気の分別蒸留、Ｃ１ａｕｄｅ法による空気の分別液化又
は水の電気分解によって作られている。
気の分別蒸留、Ｃ１ａｕｄｅ法による空気の分別液化又
は水の電気分解によって作られている。
しかし、上記分離法によれば酸素純度９９％以上の高純
度に達するものが得られるが、酸素の最終用途としては
必ずしもかかる高純度の酸素を必要としない場合が多い
。
度に達するものが得られるが、酸素の最終用途としては
必ずしもかかる高純度の酸素を必要としない場合が多い
。
これら高純度を必要としない酸素は、これまでは上記方
法で製造した高純度酸素を空気と混合して希望純度とす
る等の方法によっていた。
法で製造した高純度酸素を空気と混合して希望純度とす
る等の方法によっていた。
しかし、これらの方法は上記空気窒素の工業的製造方法
の項でも説明したように経済的でなく、特に省エネルギ
ーを要求された今日では余り好ましい製造方法とはいえ
ない。
の項でも説明したように経済的でなく、特に省エネルギ
ーを要求された今日では余り好ましい製造方法とはいえ
ない。
そこで、本発明者らは種々の方法を検討した結果、ＰＶ
Ａ系中空繊維の壁膜の選択透過性を利用し、加圧して天
然空気からその組成を分離し透過ガスから高純度の空気
窒素ガスを、排出ガスから酸素濃度が天然空気における
よりも高い燃焼効率を高める変性空気を同時に得る方法
を発明したのである。
Ａ系中空繊維の壁膜の選択透過性を利用し、加圧して天
然空気からその組成を分離し透過ガスから高純度の空気
窒素ガスを、排出ガスから酸素濃度が天然空気における
よりも高い燃焼効率を高める変性空気を同時に得る方法
を発明したのである。
この方法は化学反応や相変化を伴なわないので、動力関
係設備及び運転費が低減でき、高純度の窒素ガスと、酸
素濃度が天然空気におけるよりも高い燃焼率を高める変
性空気を同時に経済的に得ることができる。
係設備及び運転費が低減でき、高純度の窒素ガスと、酸
素濃度が天然空気におけるよりも高い燃焼率を高める変
性空気を同時に経済的に得ることができる。
また、前処理としての二酸化炭素、水蒸気、可燃性ガス
、塵埃等の除去は不必要であるのでこれもまた経済的で
ある。
、塵埃等の除去は不必要であるのでこれもまた経済的で
ある。
一般に天然空気の組成は、体積百分比で、酸素２０．９
％、窒素７８．１％、アルゴン０．９３％、炭酸ガス０
，０３％、その他０．０４％である。
％、窒素７８．１％、アルゴン０．９３％、炭酸ガス０
，０３％、その他０．０４％である。
従ってこれらの組成から、加圧して膜の選択透過性を利
用して高純度の空気窒素ガスと前記天然空気よりも酸素
濃度の高い変性空気を同時に得るための膜性能としては
、窒素ガスと酸素ガスとの分離性が大きく、機械的強度
及び耐圧耐久性の大きい素材が必要である。
用して高純度の空気窒素ガスと前記天然空気よりも酸素
濃度の高い変性空気を同時に得るための膜性能としては
、窒素ガスと酸素ガスとの分離性が大きく、機械的強度
及び耐圧耐久性の大きい素材が必要である。
本発明はＰＶＡ系中空繊維の壁膜の選択透過性を利用し
、空気に圧力を印加しながら、ＰＶＡ系中空繊維の壁膜
を通って選択的に窒素ガスが通過した高純度の窒素ガス
と、窒素ガスが減少することにより酸素濃度が増大した
排出ガスとに分離する方法において、ＰＶＡ系中空繊維
の壁膜の窒素の透過係数と酸素の透過係数の比が少なく
とも１０以上好ましくは４０以上、かつ窒素の透過係数
が５×１Ｏ−１３ＣＣ−ｃｒｒＬ／ｃｄ−８ｅｃ−ｃｒ
ｎＨｇ以上、好ましくは０．５Ｘ１０−１ｌｃｃ−ｃｒ
ｒＬ／／ｃ４−ｓｅｃ ・ｍＨｇ以上、かつ操作温度（
加圧時におけるＰＶＡ系中空繊維の雰囲気の温度）Ｔと
ガラス転移温度Ｔｇとの差が１４０℃≧（Ｔ−Ｔｇ）≧
−４０℃、好ましくは１００℃≧Ｔ−Ｔｇ≧−２０℃な
る範囲のＰＶＡ系中空繊維を用いることを特徴とするガ
ス分離方法である。
、空気に圧力を印加しながら、ＰＶＡ系中空繊維の壁膜
を通って選択的に窒素ガスが通過した高純度の窒素ガス
と、窒素ガスが減少することにより酸素濃度が増大した
排出ガスとに分離する方法において、ＰＶＡ系中空繊維
の壁膜の窒素の透過係数と酸素の透過係数の比が少なく
とも１０以上好ましくは４０以上、かつ窒素の透過係数
が５×１Ｏ−１３ＣＣ−ｃｒｒＬ／ｃｄ−８ｅｃ−ｃｒ
ｎＨｇ以上、好ましくは０．５Ｘ１０−１ｌｃｃ−ｃｒ
ｒＬ／／ｃ４−ｓｅｃ ・ｍＨｇ以上、かつ操作温度（
加圧時におけるＰＶＡ系中空繊維の雰囲気の温度）Ｔと
ガラス転移温度Ｔｇとの差が１４０℃≧（Ｔ−Ｔｇ）≧
−４０℃、好ましくは１００℃≧Ｔ−Ｔｇ≧−２０℃な
る範囲のＰＶＡ系中空繊維を用いることを特徴とするガ
ス分離方法である。
さらにＰＶＡ系中空繊維の外径が５〜３００μ班、好ま
しくは１０〜１２０μｍ１中空率が２〜６０％、好まし
くは５〜３５％であるＰＶＡ系中空繊維を用い、印加圧
力は１０〜２００１＜ｇ／ｃｒＡ、好ましくは３０〜１
５０ｋｇ／ｃｄで操作するとさらに容易に高純度の空気
窒素ガスと、酸素濃度が天然空気におけるよりも高い変
性空気を同時に製造することができる。
しくは１０〜１２０μｍ１中空率が２〜６０％、好まし
くは５〜３５％であるＰＶＡ系中空繊維を用い、印加圧
力は１０〜２００１＜ｇ／ｃｒＡ、好ましくは３０〜１
５０ｋｇ／ｃｄで操作するとさらに容易に高純度の空気
窒素ガスと、酸素濃度が天然空気におけるよりも高い変
性空気を同時に製造することができる。
ここにおいてガス透過係数は一般に（１）式で規定され
る。
る。
Ｊ：当該ガスの単位時間当り膜を通過する流量△Ｓ：透
過膜面積 △Ｐ：膜両面の圧力差 Ｃ：供給ガス中における当該ガス成分のモル分率と廃ガ
ス中における当該ガス成分のモル分率との算術平均値 △χ：透過膜の膜厚 に：当該ガス成分の透過係数 ＰＶＡ系膜の場合、ガスの透過係数にはガスの種類によ
ってその値を異にするが、さらにＰＶＡ系膜の材質製造
条件その他によって、ガスの透過係数には変化し、Ｋは
（２）式で表わされる。
過膜面積 △Ｐ：膜両面の圧力差 Ｃ：供給ガス中における当該ガス成分のモル分率と廃ガ
ス中における当該ガス成分のモル分率との算術平均値 △χ：透過膜の膜厚 に：当該ガス成分の透過係数 ＰＶＡ系膜の場合、ガスの透過係数にはガスの種類によ
ってその値を異にするが、さらにＰＶＡ系膜の材質製造
条件その他によって、ガスの透過係数には変化し、Ｋは
（２）式で表わされる。
ｆ：関数
Ｔ：加圧時におけるＰＶＡ系中空繊維の雰囲気の温度
θ：加圧時におけるＰＶＡ系中空繊維の雰囲気の温度
λ： ＰＶＡ系膜の材質、製造条件
ε：その他
本発明者らは（２）式中での窒素、酸素、空気のガス透
過係数にへの測定温度Ｔ、湿度θ、ＰＶＡ系膜の材質及
び製造条件λ、その他εについての影響を種々検討した
。
過係数にへの測定温度Ｔ、湿度θ、ＰＶＡ系膜の材質及
び製造条件λ、その他εについての影響を種々検討した
。
その結果、ＰＶＡ系膜に対する当該ガスの透過係数には
、上記測定温度Ｔ、湿度θ、材質、製造条件λによって
著しく変化することが判明した。
、上記測定温度Ｔ、湿度θ、材質、製造条件λによって
著しく変化することが判明した。
特にＰＶＡ系中空繊維の該ガス透過係数にへの測定温度
Ｔ、湿度θ、材質、製造条件λの影響はＰＶＡ系中空繊
維のガラス転移温度Ｔｇと非常に密接な関係があり、（
２）式は（３）式で表わされる。
Ｔ、湿度θ、材質、製造条件λの影響はＰＶＡ系中空繊
維のガラス転移温度Ｔｇと非常に密接な関係があり、（
２）式は（３）式で表わされる。
Ｔｇ：ＰＶＡ系膜のガラス転移温度
α：ＰＶＡ系膜の物理的構造及び化学的性質に：その他
（３）式でガス透過係数を増大させるためには、ＰＶＡ
系中空繊維の物理的構造及び化学的性質の改良はいうま
でもないが、さらに操作温度ＴとＰＶＡ系中空繊維のガ
ラス転移温度Ｔｇとの差（Ｔ−Ｔｇ）を増大すれば良い
ことが判明した。
系中空繊維の物理的構造及び化学的性質の改良はいうま
でもないが、さらに操作温度ＴとＰＶＡ系中空繊維のガ
ラス転移温度Ｔｇとの差（Ｔ−Ｔｇ）を増大すれば良い
ことが判明した。
上述の（Ｔ−Ｔｇ）を増大する方法としては、操作温度
Ｔの増加、ＰＶＡ系中空繊維のガラス転移温度Ｔｇの減
少がある。
Ｔの増加、ＰＶＡ系中空繊維のガラス転移温度Ｔｇの減
少がある。
操作温度の増加はＰＶＡ系中空繊維の雰囲気の温度を０
〜２００℃に変えて行なった。
〜２００℃に変えて行なった。
ＰＶＡ系中空繊維のＴｇの減少としては、操作温度の増
加、ＰＶＡのケン化度、ＰＶＡ系中空繊維中への可塑剤
の添加等がある。
加、ＰＶＡのケン化度、ＰＶＡ系中空繊維中への可塑剤
の添加等がある。
操作温度はＰＶＡ系中空繊維の雰囲気の湿度を０〜９５
％まで変えて操作を行なった。
％まで変えて操作を行なった。
さらにＰＶＡ系中空繊維へ添加した可塑剤としては種々
のグリコール類等があるが、ここではエチレングリコー
ル、ヘキサメチレングリコール、トリメチレングリコー
ル、テトラメチレンクリコール、ヘキサメチレングリコ
ール、フロピレンゲリコール、グリセリン、２・３ブタ
ンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリ
コール等をＯ〜７０重量％／ＰＶＡで種々加えたＰＶＡ
系中空繊維を用いて操作を行なった。
のグリコール類等があるが、ここではエチレングリコー
ル、ヘキサメチレングリコール、トリメチレングリコー
ル、テトラメチレンクリコール、ヘキサメチレングリコ
ール、フロピレンゲリコール、グリセリン、２・３ブタ
ンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリ
コール等をＯ〜７０重量％／ＰＶＡで種々加えたＰＶＡ
系中空繊維を用いて操作を行なった。
その結果、先述したようにＰＶＡ系中空繊維のガス透過
係数は、操作時におけるＰＶＡ系中空繊維の雰囲気温度
ＴとそのＰＶＡ系中空繊維のガラス転移温度Ｔｇとの差
（Ｔ−Ｔｇ）に影響され、その差（Ｔ−Ｔｇ）が増大す
るほどガス透過係数は増大する傾向がある。
係数は、操作時におけるＰＶＡ系中空繊維の雰囲気温度
ＴとそのＰＶＡ系中空繊維のガラス転移温度Ｔｇとの差
（Ｔ−Ｔｇ）に影響され、その差（Ｔ−Ｔｇ）が増大す
るほどガス透過係数は増大する傾向がある。
確かにガス透過係数を上げるための一方法として（Ｔ−
Ｔｇ）を増加させると良いが、余り大きくするとＰＶＡ
系中空繊維の機械的強度が減少し、空気のガス分離の機
能を失なう。
Ｔｇ）を増加させると良いが、余り大きくするとＰＶＡ
系中空繊維の機械的強度が減少し、空気のガス分離の機
能を失なう。
特に本発明においては、空気の高圧力を中空繊維の外側
から与えることを特徴としているので、耐圧性が必要で
ある。
から与えることを特徴としているので、耐圧性が必要で
ある。
従って（Ｔ−Ｔｇ）の上限は機械的特性及び操作性から
制限され、（Ｔ−Ｔｇ）の温度範囲）ま１４０℃≧（Ｔ
−Ｔｇ）≧−４０℃、好ましくは１００℃≧（Ｔ−Ｔｇ
）≧−２０℃で操作するとよい。
制限され、（Ｔ−Ｔｇ）の温度範囲）ま１４０℃≧（Ｔ
−Ｔｇ）≧−４０℃、好ましくは１００℃≧（Ｔ−Ｔｇ
）≧−２０℃で操作するとよい。
一般にＰＶＡ系膜の各種ガスの透過係数は小さい。
しかし、上述した種々の方法により十分に実用的な高純
度の空気窒素ガスと、酸素濃度が天然空気におけるより
も高い、燃焼効率を高める変性空気を同時に製造する膜
を製造しうろことが可能であると判明した。
度の空気窒素ガスと、酸素濃度が天然空気におけるより
も高い、燃焼効率を高める変性空気を同時に製造する膜
を製造しうろことが可能であると判明した。
以上述べた素材のＰＶＡ系中空繊維は従来公知の方法（
乾式紡糸、湿式紡糸）により製造可能である。
乾式紡糸、湿式紡糸）により製造可能である。
例えば次の方法により紡糸を行なったＰＶＡ系中空繊維
が良い。
が良い。
硼酸含有ＰＶＡ系重合体の水溶液を炭酸塩を含有するア
ルカリ性脱水塩類浴中に紡出し、生成ゲル糸条の糸径方
向の複屈折が特定の範囲となるようにゲル糸条を分子配
向させたのち、酸と接触させることにより中空化したＰ
ＶＡ系中空繊維である。
ルカリ性脱水塩類浴中に紡出し、生成ゲル糸条の糸径方
向の複屈折が特定の範囲となるようにゲル糸条を分子配
向させたのち、酸と接触させることにより中空化したＰ
ＶＡ系中空繊維である。
さらには上記ＰＶＡ紡糸原液を円環状ノズルよりアルカ
リ性脱水塩類浴中に紡糸し、さらに必要に応じ延伸を行
なって得られる中空繊維である。
リ性脱水塩類浴中に紡糸し、さらに必要に応じ延伸を行
なって得られる中空繊維である。
さらにこの中空繊維の外径は５〜３００μｍ１好ましく
は１０〜２００μｍさらに好ましくは１０〜１２０μｍ
１中空率が２〜６０％、好ましくは５〜３５％であるＰ
ＶＡ系中空繊維であると空気の分離が容易である。
は１０〜２００μｍさらに好ましくは１０〜１２０μｍ
１中空率が２〜６０％、好ましくは５〜３５％であるＰ
ＶＡ系中空繊維であると空気の分離が容易である。
中空繊維の外径及び中空率は小さいほど耐久性があり高
圧操作が可能であるが、外径が５μ乱未満又は中空率が
２％未満になると繊維内孔の内径が小さいために、中空
部を流れるガスの流動抵抗が大きくなり、膜を隔てての
実質的な印加圧力は減少し透過性能が減少するという問
題が起きる。
圧操作が可能であるが、外径が５μ乱未満又は中空率が
２％未満になると繊維内孔の内径が小さいために、中空
部を流れるガスの流動抵抗が大きくなり、膜を隔てての
実質的な印加圧力は減少し透過性能が減少するという問
題が起きる。
他方、外径が３００μｍを越えたり中空率が６０％を越
えるような場合は耐圧性が減少し高圧での操作が不可能
となり好ましくないし、又外径が３００μ扉を越えると
モジュール容器に充填できる繊維数が減少し、結局、容
器単位体積当りの透過面積が減少するので生産性が低く
なり工業的に好ましくない。
えるような場合は耐圧性が減少し高圧での操作が不可能
となり好ましくないし、又外径が３００μ扉を越えると
モジュール容器に充填できる繊維数が減少し、結局、容
器単位体積当りの透過面積が減少するので生産性が低く
なり工業的に好ましくない。
高純度空気窒素ガス及び酸素濃度が天然空気におけるよ
りも高い変性空気の原料空気側に印加する圧力は１０〜
２００ｋｇ／ｃｄ１好ましくは３０〜１５０ ｋｇ／ｃ
ｒｔｔであることが判明した。
りも高い変性空気の原料空気側に印加する圧力は１０〜
２００ｋｇ／ｃｄ１好ましくは３０〜１５０ ｋｇ／ｃ
ｒｔｔであることが判明した。
ＰＶＡ膜は結晶性良好な機械的強度の高いポリマーであ
るが、あまり高圧では長時間における操作が不可能とな
る。
るが、あまり高圧では長時間における操作が不可能とな
る。
ＰＶＡ中空繊維の中空率は２〜６０％、好ましくは５〜
３５％である。
３５％である。
１００ｋｇ／ｃｒａ以上の高圧で操作する場合は、好ま
しくは中空率２０％以下にして操作するのが長時間の使
用にも耐えられてよい。
しくは中空率２０％以下にして操作するのが長時間の使
用にも耐えられてよい。
高純度の空気窒素ガス及び酸素濃度が天然空気における
よりも高い変性空気を得るために、ＰＶＡ系中空繊維の
壁膜の窒素の透過係数と酸素の透過係数の比は少くとも
１０以上、好ましくは５０以上である。
よりも高い変性空気を得るために、ＰＶＡ系中空繊維の
壁膜の窒素の透過係数と酸素の透過係数の比は少くとも
１０以上、好ましくは５０以上である。
さらに工業的生産性の面から考慮して、窒素のＰＶＡ系
中空繊維の壁膜の透過係数は５ ｘ １０−１３ｃｃ
−ｃｆＩＬ／ｃｒＡ −ｓｅｅ ／ｃｒｆＬＨｇ以上、
好マシ＜ハ１、□ ｘ １０ ” ｃｃ −ｃｍ／ｃ
ｒｉｉ−ｓｅｅ −ｃｍ、Ｈｇ以上である。
中空繊維の壁膜の透過係数は５ ｘ １０−１３ｃｃ
−ｃｆＩＬ／ｃｒＡ −ｓｅｅ ／ｃｒｆＬＨｇ以上、
好マシ＜ハ１、□ ｘ １０ ” ｃｃ −ｃｍ／ｃ
ｒｉｉ−ｓｅｅ −ｃｍ、Ｈｇ以上である。
先述したように、透過係数を上げ過ぎるために耐久性、
機械的強度の小さい膜は実用的でない。
機械的強度の小さい膜は実用的でない。
特にこの空気分離方法では、空気の圧力をかげるので耐
圧性は必要である。
圧性は必要である。
従って操作温度ＴとＰＶＡ膜ガラス転移温度Ｔｇとの差
（ＴＴｇ ）が上限は耐圧性、機械的強度、操作性より
、下限は当該ガスの透過性より制限され、１４０℃≧（
Ｔ−Ｔｇ）≧−４０°Ｃ１好ましくは１００℃≧（Ｔ−
Ｔｇ）≧−２０℃で操作すると良い。
（ＴＴｇ ）が上限は耐圧性、機械的強度、操作性より
、下限は当該ガスの透過性より制限され、１４０℃≧（
Ｔ−Ｔｇ）≧−４０°Ｃ１好ましくは１００℃≧（Ｔ−
Ｔｇ）≧−２０℃で操作すると良い。
また、高純度の空気窒素ガスの純度を増大させるために
は、ＰＶＡ系中空繊維の壁膜の窒素と酸素透過係数の比
が大きくなるように、好ましくはその比が５０以上のＰ
ＶＡ系中空繊維を製造してやれば良い。
は、ＰＶＡ系中空繊維の壁膜の窒素と酸素透過係数の比
が大きくなるように、好ましくはその比が５０以上のＰ
ＶＡ系中空繊維を製造してやれば良い。
さらに酸素濃度が天然空気におけるよりも高い変性空気
の製造において、その純度と量の調整は排出ガスの排出
量を調整することによってもかなり可能である。
の製造において、その純度と量の調整は排出ガスの排出
量を調整することによってもかなり可能である。
以上、高純度の空気窒素ガスと酸素濃度が天然空気にお
けるよりも高い変性空気を得るための原料は無限に存在
する空気から製造するので回収率は全く考慮することな
く生産性を上げることができる。
けるよりも高い変性空気を得るための原料は無限に存在
する空気から製造するので回収率は全く考慮することな
く生産性を上げることができる。
以上詳述した如く、ＰＶＡ系中空繊維の壁膜の窒素と酸
素の選択的透過性を利用し、加圧印加しながら、天然空
気から高純度の空気窒素ガスと酸素濃度が天然空気にお
けるよりも高い、燃焼効果を高める変性空気を経済的に
製造することができる。
素の選択的透過性を利用し、加圧印加しながら、天然空
気から高純度の空気窒素ガスと酸素濃度が天然空気にお
けるよりも高い、燃焼効果を高める変性空気を経済的に
製造することができる。
以下実施例により本発明を説明する。
実施例１〜７、比較例１．２
ＰｖＡチップ（ＤＰ＝１７００、ケン化度＝９９、９
ｍｏ１％〕に硼酸と水を加えて１００℃で溶解し、ＰＶ
Ａ１４．０％、硼酸１．０％／ＰＶＡの水溶液を作製し
、９５℃で２０時間静置して脱泡した。
ｍｏ１％〕に硼酸と水を加えて１００℃で溶解し、ＰＶ
Ａ１４．０％、硼酸１．０％／ＰＶＡの水溶液を作製し
、９５℃で２０時間静置して脱泡した。
この紡糸原液を沢過後、孔数４０ホール、孔径０．１．
６ｍｍ中のノズルを通して、３５℃、３６０１／ｌの炭
酸ソーダ水溶液（ＰＨ１１，，８）中に紡出シた。
６ｍｍ中のノズルを通して、３５℃、３６０１／ｌの炭
酸ソーダ水溶液（ＰＨ１１，，８）中に紡出シた。
この際、離浴ローラーでの繊維（ゲル糸条）が１００デ
ニールになるように原液吐出量を設定した。
ニールになるように原液吐出量を設定した。
このゲル糸条に２００％のローラー延伸を施した後、硫
酸Ｊ、２０グ／ｌ、芒硝３００？／ｌ、３０℃の中和塔
で中和して、中和浴中で発泡させた。
酸Ｊ、２０グ／ｌ、芒硝３００？／ｌ、３０℃の中和塔
で中和して、中和浴中で発泡させた。
中和後に芒硝濃度３５０ ？／ｌの芒硝置換浴に浸漬し
てＰＨ調整後乾燥した。
てＰＨ調整後乾燥した。
次いで２０℃で３０分間水洗し風乾後、１５０℃、６０
分間定長熱処理した。
分間定長熱処理した。
出き上がった繊維は外径６５μ、内径２５μの繊維方向
に連続な空孔を単糸断面に１個有し、断面円形の中空繊
維であるっ上記中空繊維２００ｍ１万本を中間点で折り
曲げ２つに折り束ねたものの端を接着剤で固定してモジ
ュール（７Ｑｍｉφ、管長１００ｃｒＩＬ中）に組み込
んだ。
に連続な空孔を単糸断面に１個有し、断面円形の中空繊
維であるっ上記中空繊維２００ｍ１万本を中間点で折り
曲げ２つに折り束ねたものの端を接着剤で固定してモジ
ュール（７Ｑｍｉφ、管長１００ｃｒＩＬ中）に組み込
んだ。
空気を高圧空気圧縮機によって３０．５０．１００．１
５０ ｋｙ／Ｃ４に印加圧してモジュールの空気供給口
に供給し、中空繊維の壁膜を外側から内側の中空部へ透
過し、窒素透過口から空気窒素を採集した。
５０ ｋｙ／Ｃ４に印加圧してモジュールの空気供給口
に供給し、中空繊維の壁膜を外側から内側の中空部へ透
過し、窒素透過口から空気窒素を採集した。
操作温度３０℃、操作湿度８０％で、窒素と酸素の透過
係数の比２１０、窒素の透過係数９．５Ｘ１０” ＣＣ°Ｃｒ／′Ｌ／Ｃ！ＩＬ°ＳｅＣ０ｃｒｒＬＨｇ１
（Ｔ−Ｔｇ）約２０゜の場合の測定結果を表−１に示し
た。
係数の比２１０、窒素の透過係数９．５Ｘ１０” ＣＣ°Ｃｒ／′Ｌ／Ｃ！ＩＬ°ＳｅＣ０ｃｒｒＬＨｇ１
（Ｔ−Ｔｇ）約２０゜の場合の測定結果を表−１に示し
た。
実施例８．９、比較例３
ＰＶＡチップ（ＤＰ＝１７００、）ｙ−７化度約８１ｍ
ｏ１％）を実施例１と同様な方法で紡糸を行なって得ら
れた中空繊維を実施例１と同様な方法で長さ２００ｃｒ
Ｉ′Ｌ、１万本をモジュールに組み込ん☆だ。
ｏ１％）を実施例１と同様な方法で紡糸を行なって得ら
れた中空繊維を実施例１と同様な方法で長さ２００ｃｒ
Ｉ′Ｌ、１万本をモジュールに組み込ん☆だ。
外径４３μ扉、内径１８μ扉、測定温度４０℃、湿度８
０％で窒素と酸素の透過係数の比１３０１窒素の透過係
数１．５Ｘ１０−”ＣＣ＠ｃｒＩＬ／Ｃｒ；ＬｏＳｅＣ
ｏｃｒＩＬＨｇ（Ｔ−Ｔｇ）約３５℃、測定結果を表−
２に示した。
０％で窒素と酸素の透過係数の比１３０１窒素の透過係
数１．５Ｘ１０−”ＣＣ＠ｃｒＩＬ／Ｃｒ；ＬｏＳｅＣ
ｏｃｒＩＬＨｇ（Ｔ−Ｔｇ）約３５℃、測定結果を表−
２に示した。
実施例１０，１１、比較例４
ＰＶＡチップを、（ＤＰ＝１７００．ケン化度９９、９
ｍｏ１％）にグリセリン４０重量％／ＰＶＡを添加し
てａｉｒ型中型中空ノズル製孔してエクストルーダー型
紡糸機によりアルカリ性芒硝浴中に湿式紡糸した中空繊
維を２００℃、５分間定長熱処理し、実施例１と同様長
さ２００ＣＴＬ、１万本な☆☆モジュールに組み込み測
定に供した。
ｍｏ１％）にグリセリン４０重量％／ＰＶＡを添加し
てａｉｒ型中型中空ノズル製孔してエクストルーダー型
紡糸機によりアルカリ性芒硝浴中に湿式紡糸した中空繊
維を２００℃、５分間定長熱処理し、実施例１と同様長
さ２００ＣＴＬ、１万本な☆☆モジュールに組み込み測
定に供した。
外径８５μ流、内径３０μ扉のＰＶＡ中空繊維において
、温度３０℃、湿度８０％で窒素と酸素の透過係数の比
１１０１窒素の透過係数８．８Ｘ１０−２ｃｃ−ｃｍ、
／ ′ｃｔＡ−ｓｅｅ ″ｍＨｇ 、 （Ｔ −Ｔｇ
）約３０、の場合の測定結果を表−３に示した。
、温度３０℃、湿度８０％で窒素と酸素の透過係数の比
１１０１窒素の透過係数８．８Ｘ１０−２ｃｃ−ｃｍ、
／ ′ｃｔＡ−ｓｅｅ ″ｍＨｇ 、 （Ｔ −Ｔｇ
）約３０、の場合の測定結果を表−３に示した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 窒素と酸素の透過係数の比が１０以上、かつ窒素の
透過係数が５×１Ｏ−１３ ＣＣ−ｃＩｒＬ／ｃｆＡ−８ｅｃ−ｃｒＩＬＨｇ以上の
ポリビニルアルコール系中空繊維を分離壁膜として用い
、該中空繊維のガラス転移温度をＴｇとしたとき一り０
℃≦Ｔ−Ｔｇ≦１４０℃を満足する温度Ｔで操作するこ
とを特徴とする空気の分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9176275A JPS5857212B2 (ja) | 1975-07-28 | 1975-07-28 | クウキノブンリホウホウ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9176275A JPS5857212B2 (ja) | 1975-07-28 | 1975-07-28 | クウキノブンリホウホウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5215491A JPS5215491A (en) | 1977-02-05 |
| JPS5857212B2 true JPS5857212B2 (ja) | 1983-12-19 |
Family
ID=14035552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9176275A Expired JPS5857212B2 (ja) | 1975-07-28 | 1975-07-28 | クウキノブンリホウホウ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5857212B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55143875A (en) * | 1979-04-27 | 1980-11-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Facsimile signal redundancy suppression coding system |
| JPS5799063A (en) * | 1980-12-12 | 1982-06-19 | Shiro Okamura | Code communication system |
| JPS58221540A (ja) * | 1982-06-18 | 1983-12-23 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 中継バスを有するデ−タ通信システム |
| JPS5928749A (ja) * | 1982-08-11 | 1984-02-15 | Hitachi Ltd | デ−タ伝送装置 |
| JPS63129739A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-02 | Nec Corp | 圧縮伸張バツフア |
| US4877421A (en) * | 1987-11-02 | 1989-10-31 | Union Carbide Corporation | Treatment of permeable membranes |
-
1975
- 1975-07-28 JP JP9176275A patent/JPS5857212B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5215491A (en) | 1977-02-05 |
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