JPS6351052B2 - - Google Patents
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- JPS6351052B2 JPS6351052B2 JP59121913A JP12191384A JPS6351052B2 JP S6351052 B2 JPS6351052 B2 JP S6351052B2 JP 59121913 A JP59121913 A JP 59121913A JP 12191384 A JP12191384 A JP 12191384A JP S6351052 B2 JPS6351052 B2 JP S6351052B2
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- Japan
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- gas
- inorganic
- separation
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- separation membrane
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- Expired
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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
本発明は新規な無機ガス分離膜を製造する方法
に関するものである。
に関するものである。
従来技術との関係
従来よりガス分離膜には主として有機高分子材
料よりなる多孔質膜又は非多孔質膜が広く使用さ
れてきているが、耐熱性、耐腐蝕性、耐薬品性等
を満足するものでなく、これらの要求される利用
分野では主として無機多孔質膜が使用されてき
た。就中、アルカリホウケイ酸塩系ガラスを中空
繊維状に成形し、しかる後熱処理してアルカリホ
ウ酸塩に富む相とケイ酸塩に富む相に分離させ、
更に酸処理によつてアルカリホウ酸塩に富んだ相
を溶出させることによつて得られる中空繊維状多
孔質ガラスは製造が容易な上細孔径が300Å以下
に制御でき分子流の原理によりガス分離するのに
有利なものであつた。
料よりなる多孔質膜又は非多孔質膜が広く使用さ
れてきているが、耐熱性、耐腐蝕性、耐薬品性等
を満足するものでなく、これらの要求される利用
分野では主として無機多孔質膜が使用されてき
た。就中、アルカリホウケイ酸塩系ガラスを中空
繊維状に成形し、しかる後熱処理してアルカリホ
ウ酸塩に富む相とケイ酸塩に富む相に分離させ、
更に酸処理によつてアルカリホウ酸塩に富んだ相
を溶出させることによつて得られる中空繊維状多
孔質ガラスは製造が容易な上細孔径が300Å以下
に制御でき分子流の原理によりガス分離するのに
有利なものであつた。
しかしながら従来の中空繊維状多孔質ガラスは
ガス分離において分離性が未だ満足なものではな
かつた。例えば水素ガスと窒素ガスとを分離する
場合、分離係数の最大値は3.74程度であり、又ヘ
リウムガスと窒素ガスとを分離する場合、分離係
数の最大値は2.65であつた。
ガス分離において分離性が未だ満足なものではな
かつた。例えば水素ガスと窒素ガスとを分離する
場合、分離係数の最大値は3.74程度であり、又ヘ
リウムガスと窒素ガスとを分離する場合、分離係
数の最大値は2.65であつた。
発明の目的
而して本発明者らは分離性を高め得る無機ガス
分離膜の製造方法について鋭意検討した結果、本
発明を見い出すに至つたものである。
分離膜の製造方法について鋭意検討した結果、本
発明を見い出すに至つたものである。
発明の構成
即ち、本発明は無機多孔質体を有機金属化合物
を主成分とする溶液に浸漬後、乾燥焼成すること
に要旨をおくものである。
を主成分とする溶液に浸漬後、乾燥焼成すること
に要旨をおくものである。
まず本発明に係る無機多孔質体は前述した様に
して作製される。例えばSiO262.5％、B2O327.3
％、Na2O7.2％、Al2O30.3％（％は重量％）の原
料ガラスを外径2.0mm、内径1.0mmの中空繊維状に
成形し、580℃、24時間熱処理を行なう。この熱
処理によりソーダホウ酸塩に富んだ相とケイ酸塩
に富んだ相が分離する。更に分離した状態で硫酸
溶液にて90℃、24時間処理しケイ酸塩骨格により
なる無機多孔質体が作製される。上記熱処理、酸
処理等の条件については何等制御を設けるもので
なく従来の方法が採用できるが、好ましくは窒素
ガス吸着法で求めた細孔径300Å以下、より好ま
しくは10〜100Åの孔径を有するものが作製され
る様にすることである。即ち、細孔径が10Å未満
ではガス透過性が著しく悪くなり、又細孔径が
300Aをこえると後述する無機膜層がはくりし易
くなるので好ましくない。
して作製される。例えばSiO262.5％、B2O327.3
％、Na2O7.2％、Al2O30.3％（％は重量％）の原
料ガラスを外径2.0mm、内径1.0mmの中空繊維状に
成形し、580℃、24時間熱処理を行なう。この熱
処理によりソーダホウ酸塩に富んだ相とケイ酸塩
に富んだ相が分離する。更に分離した状態で硫酸
溶液にて90℃、24時間処理しケイ酸塩骨格により
なる無機多孔質体が作製される。上記熱処理、酸
処理等の条件については何等制御を設けるもので
なく従来の方法が採用できるが、好ましくは窒素
ガス吸着法で求めた細孔径300Å以下、より好ま
しくは10〜100Åの孔径を有するものが作製され
る様にすることである。即ち、細孔径が10Å未満
ではガス透過性が著しく悪くなり、又細孔径が
300Aをこえると後述する無機膜層がはくりし易
くなるので好ましくない。
この様にして作製した無機多孔質体はこの後有
機金属化合物を主成分とする溶液に浸漬する。こ
の溶液の好ましいものとしてSi（OC2H5）4を主成
分とする有機溶液が挙げられる。この溶液に浸漬
後引き上げ乾燥焼成して無機膜層を形成する。つ
まり乾燥焼成によりSi（OC2H5）4をゲル化及び脱
水させ上記多孔質体表面上に厚さ数μ以下の非常
に緻密な無機膜層を形成する。
機金属化合物を主成分とする溶液に浸漬する。こ
の溶液の好ましいものとしてSi（OC2H5）4を主成
分とする有機溶液が挙げられる。この溶液に浸漬
後引き上げ乾燥焼成して無機膜層を形成する。つ
まり乾燥焼成によりSi（OC2H5）4をゲル化及び脱
水させ上記多孔質体表面上に厚さ数μ以下の非常
に緻密な無機膜層を形成する。
発明の効果
以上の様に無機多孔質体表面上に金属アルコレ
ートを主成分とする無機膜層を形成させた無機ガ
ス分離膜は従来の多孔質ガラス膜に比べて分離性
を著しく高め得ることができたものである。
ートを主成分とする無機膜層を形成させた無機ガ
ス分離膜は従来の多孔質ガラス膜に比べて分離性
を著しく高め得ることができたものである。
実施例
以下実施例を記述するが本発明はかかる実施例
によつて何等制限をうけるものではない。
によつて何等制限をうけるものではない。
尚、実施例中の「分離係数」とは次の様にして
測定した値である。つまり純ガス（純度99.9％以
上）を用い、供給ガス圧力が３Kg／cm2Ｇ、透過ガ
ス圧力が大気圧、操作温度が100℃という条件で
測定したガスの透過流量の比であると定義する。
たとえば水素ガス、ヘリウムガス、窒素ガスの透
過流量を各々QH2、QHe、QN2とした場合水素
ガスと窒素ガスの分離性はQH2／QN2なる分離
係数で、又ヘリウムガスと窒素ガスの分離性は
QHe／QN2なる分離係数で求められる。
測定した値である。つまり純ガス（純度99.9％以
上）を用い、供給ガス圧力が３Kg／cm2Ｇ、透過ガ
ス圧力が大気圧、操作温度が100℃という条件で
測定したガスの透過流量の比であると定義する。
たとえば水素ガス、ヘリウムガス、窒素ガスの透
過流量を各々QH2、QHe、QN2とした場合水素
ガスと窒素ガスの分離性はQH2／QN2なる分離
係数で、又ヘリウムガスと窒素ガスの分離性は
QHe／QN2なる分離係数で求められる。
実施例 １
細孔径が40Å、水素ガスと窒素ガスの分離係数
が3.3である中空繊維状多孔質ガラスを洗浄して
表面を清浄化した後、乾燥して中空繊維状多孔質
ガラスの含有水分を減少させる。上記中空繊維状
多孔質ガラスをSi（OC2H5）4を主成分とする有機
溶液に浸漬して引き上げ乾燥して無機ガス分離膜
用素材を得た。上記素材を500℃で30分間焼成し
た後、さらに500℃で24時間焼成して膜を得た。
この膜に対し上記の浸漬、乾燥、焼成処理をくり
返して無機ガス分離膜を得た。上記無機ガス分離
膜の分離係数は水素ガスと窒素ガスの場合3.7で
あり、ヘリウムガスと窒素ガスの場合3.2であつ
た。
が3.3である中空繊維状多孔質ガラスを洗浄して
表面を清浄化した後、乾燥して中空繊維状多孔質
ガラスの含有水分を減少させる。上記中空繊維状
多孔質ガラスをSi（OC2H5）4を主成分とする有機
溶液に浸漬して引き上げ乾燥して無機ガス分離膜
用素材を得た。上記素材を500℃で30分間焼成し
た後、さらに500℃で24時間焼成して膜を得た。
この膜に対し上記の浸漬、乾燥、焼成処理をくり
返して無機ガス分離膜を得た。上記無機ガス分離
膜の分離係数は水素ガスと窒素ガスの場合3.7で
あり、ヘリウムガスと窒素ガスの場合3.2であつ
た。
実施例 ２
実施例１に記載の無機ガス分離膜用素材を500
℃で30分間焼成した後、さらに600℃で24時間焼
成して膜を得た。この膜に対し上記の浸漬、乾
燥、焼成処理をくり返して無機ガス分離膜を得
た。上記無機ガス分離膜の分離係数は水素ガスと
窒素ガスの場合4.7であり、ヘリウムガスと窒素
ガスの場合5.8であつた。
℃で30分間焼成した後、さらに600℃で24時間焼
成して膜を得た。この膜に対し上記の浸漬、乾
燥、焼成処理をくり返して無機ガス分離膜を得
た。上記無機ガス分離膜の分離係数は水素ガスと
窒素ガスの場合4.7であり、ヘリウムガスと窒素
ガスの場合5.8であつた。
実施例 ３
実施例１に記載の無機ガス分離膜用素材を500
℃で30分間焼成した後、さらに700℃で24時間焼
成して膜を得た。この膜に対し上記の浸漬、乾
燥、焼成処理をくり返して無機ガス分離膜を得
た。上記無機ガス分離膜の分離係数は水素ガスと
窒素ガスの場合3.6であり、ヘリウムガスと窒素
ガスの場合2.9であつた。
℃で30分間焼成した後、さらに700℃で24時間焼
成して膜を得た。この膜に対し上記の浸漬、乾
燥、焼成処理をくり返して無機ガス分離膜を得
た。上記無機ガス分離膜の分離係数は水素ガスと
窒素ガスの場合3.6であり、ヘリウムガスと窒素
ガスの場合2.9であつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 無機多孔質体を有機金属化合物を主成分とす
る溶液に浸漬後、乾燥焼成することを特徴とする
無機ガス分離膜の製造方法。 ２ 無機多孔質体が細孔径300Å以下の孔径を有
する中空繊維状多孔質ガラスである特許請求の範
囲第１項記載の製造方法。 ３ 溶液がSi（OC2H5）4を主成分とする有機液体
である特許請求の範囲第１項記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12191384A JPS614519A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 無機ガス分離膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12191384A JPS614519A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 無機ガス分離膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS614519A JPS614519A (ja) | 1986-01-10 |
| JPS6351052B2 true JPS6351052B2 (ja) | 1988-10-12 |
Family
ID=14823009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12191384A Granted JPS614519A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 無機ガス分離膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS614519A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0334449Y2 (ja) * | 1986-11-19 | 1991-07-22 | ||
| JPH0484666U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-23 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5344580A (en) * | 1976-10-05 | 1978-04-21 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | 1,6-dihydropyridazine derivatives |
| JPS5959224A (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 多孔質隔膜の製造方法 |
-
1984
- 1984-06-15 JP JP12191384A patent/JPS614519A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5344580A (en) * | 1976-10-05 | 1978-04-21 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | 1,6-dihydropyridazine derivatives |
| JPS5959224A (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 多孔質隔膜の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0334449Y2 (ja) * | 1986-11-19 | 1991-07-22 | ||
| JPH0484666U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-23 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS614519A (ja) | 1986-01-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |