JPWO2018168820A1 - ガス分離膜エレメント、ガス分離膜モジュール、及びガス分離装置 - Google Patents
ガス分離膜エレメント、ガス分離膜モジュール、及びガス分離装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2018168820A1 JPWO2018168820A1 JP2019506030A JP2019506030A JPWO2018168820A1 JP WO2018168820 A1 JPWO2018168820 A1 JP WO2018168820A1 JP 2019506030 A JP2019506030 A JP 2019506030A JP 2019506030 A JP2019506030 A JP 2019506030A JP WO2018168820 A1 JPWO2018168820 A1 JP WO2018168820A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separation membrane
- gas separation
- gas
- porous layer
- membrane element
- 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
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
- B01D53/228—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion characterised by specific membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/003—Membrane bonding or sealing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/10—Spiral-wound membrane modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/10—Spiral-wound membrane modules
- B01D63/103—Details relating to membrane envelopes
- B01D63/1031—Glue line or sealing patterns
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/10—Spiral-wound membrane modules
- B01D63/107—Specific properties of the central tube or the permeate channel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
- B01D69/1213—Laminated layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
- B01D69/1216—Three or more layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/26—Polyalkenes
- B01D71/261—Polyethylene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/26—Polyalkenes
- B01D71/262—Polypropylene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/28—Polymers of vinyl aromatic compounds
- B01D71/281—Polystyrene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/40—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. salts, amides, imides, nitriles, anhydrides, esters
- B01D71/401—Polymers based on the polymerisation of acrylic acid, e.g. polyacrylate
- B01D71/4011—Polymethylmethacrylate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/40—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. salts, amides, imides, nitriles, anhydrides, esters
- B01D71/404—Polymers based on the polymerisation of crotonic acid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/52—Polyethers
- B01D71/522—Aromatic polyethers
- B01D71/5222—Polyetherketone, polyetheretherketone, or polyaryletherketone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/58—Other polymers having nitrogen in the main chain, with or without oxygen or carbon only
- B01D71/62—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain
- B01D71/64—Polyimides; Polyamide-imides; Polyester-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/58—Other polymers having nitrogen in the main chain, with or without oxygen or carbon only
- B01D71/62—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain
- B01D71/64—Polyimides; Polyamide-imides; Polyester-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- B01D71/643—Polyether-imides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/66—Polymers having sulfur in the main chain, with or without nitrogen, oxygen or carbon only
- B01D71/68—Polysulfones; Polyethersulfones
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
- B01D2053/221—Devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/504—Carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/04—Specific sealing means
- B01D2313/042—Adhesives or glues
Abstract
Description
〔1〕 特定のガスを含む原料ガスから前記特定のガスを分離するガス分離膜エレメントであって、
前記ガス分離膜エレメントは、
ガス分離膜と、
前記ガス分離膜を透過した前記特定のガスと前記原料ガスとの混合を防止するための封止部と、を含み、
前記ガス分離膜は、
多孔膜を含む第1多孔層と、
前記原料ガスに含まれる前記特定のガスを選択的に透過させる親水性樹脂組成物層と、を含み、
前記親水性樹脂組成物層は、
前記第1多孔層上に設けられ、
前記封止部は、
少なくとも前記第1多孔層に封止材料の硬化物が浸透した領域であり、
前記封止部の熱膨張係数Aと、前記第1多孔層をなす材料の熱膨張係数Bとは、下記式(I)の関係にある、ガス分離膜エレメント。
0.35≦A/B≦1.0 (I)
〔2〕 前記熱膨張係数Aと前記熱膨張係数Bとは、下記式(i)の関係にある、〔1〕に記載のガス分離膜エレメント。
0.35≦A/B<1.0 (i)
〔3〕 前記封止材料は、エポキシ系樹脂である、〔1〕又は〔2〕に記載のガス分離膜エレメント。
〔4〕 前記第1多孔層をなす前記材料は、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、フッ素含有樹脂、ポリスチレン(PS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリスルホン(PSF)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルイミド(PEI)及びポリエーテルエーテルケトン(PEEK)からなる群より選ばれる1種以上の樹脂を含む、〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のガス分離膜エレメント。
〔5〕 前記ガス分離膜エレメントは、
前記原料ガスが流れる供給側流路部材と、
前記ガス分離膜を透過した前記特定のガスが流れる透過側流路部材と、
前記透過側流路部材を流れる前記特定のガスを収集する中心管と、をさらに有するスパイラル型ガス分離膜エレメントであり、
前記封止部は、
少なくとも前記透過側流路部材及び前記第1多孔層に前記封止材料の前記硬化物が浸透した領域である、〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のガス分離膜エレメント。
〔6〕 前記封止部は、
少なくとも、前記中心管の軸に平行な方向における前記ガス分離膜の両端に位置する端部に設けられ、
前記封止材料の硬化物は、
ショア硬度が60以上である、〔5〕に記載のガス分離膜エレメント。
〔7〕 前記親水性樹脂組成物層は、
親水性樹脂と、
前記原料ガス中の前記特定のガスと可逆的に反応するキャリアと、を含む、〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載のガス分離膜エレメント。
〔8〕 前記特定のガスは、酸性ガスである、〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のガス分離膜エレメント。
〔9〕 上記〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載のガス分離膜エレメントのうちの少なくとも1つをハウジング内に備える、ガス分離膜モジュール。
〔10〕 上記〔9〕に記載のガス分離膜モジュールを少なくとも1つ備える、ガス分離装置。
〔11〕 特定のガスを含む原料ガスから前記特定のガスを分離するガス分離膜エレメントの製造方法であって、
多孔膜を含む第1多孔層と、前記原料ガスに含まれる前記特定のガスを選択的に透過させる親水性樹脂組成物層とを有し、前記親水性樹脂組成物層が前記第1多孔層上に設けられたガス分離膜を準備する工程と、
少なくとも前記第1多孔層に封止材料を浸透させて硬化させることにより、前記ガス分離膜を透過した前記特定のガスと前記原料ガスとの混合を防止するための封止部を形成する工程と、を含み、
前記封止部の熱膨張係数Aと、前記第1多孔層をなす材料の熱膨張係数Bとは、下記式(I)の関係にある、ガス分離膜エレメントの製造方法。
0.35≦A/B≦1.0 (I)
〔12〕 前記熱膨張係数Aと前記熱膨張係数Bとは、下記式(i)の関係にある、〔11〕に記載のガス分離膜エレメントの製造方法。
0.35≦A/B<1.0 (i)
本発明に係るガス分離膜エレメントは、
特定のガスを含む原料ガスから前記特定のガスを分離するガス分離膜エレメントであって、
ガス分離膜エレメントは、
ガス分離膜と、
ガス分離膜を透過した特定のガスと原料ガスとの混合を防止するための封止部と、を含み、
ガス分離膜は、
多孔膜を含む第1多孔層と、
原料ガスに含まれる特定のガスを選択的に透過させる親水性樹脂組成物層と、を含み、
親水性樹脂組成物層は、第1多孔層上に設けられ、
封止部は、少なくとも第1多孔層に封止材料の硬化物が浸透した領域であり、
封止部の熱膨張係数Aと、第1多孔層をなす材料の熱膨張係数Bとは、下記式(I)の関係にある。
0.35≦A/B≦1.0 (I)
酸性ガスを含む原料ガスが流れる供給側流路部材、
多孔膜を含む第1多孔層と、この第1多孔層上に設けられ、供給側流路部材を流れる原料ガスに含まれる酸性ガスを分離して透過させる親水性樹脂組成物層とを有する酸性ガス分離膜、
酸性ガス分離膜を透過した透過ガスが流れる透過側流路部材、
原料ガスと透過ガスとの混合を防止するための封止部、及び、
透過側流路部材を流れる透過ガスを収集する中心管、を有し、
供給側流路部材と、酸性ガス分離膜と、透過側流路部材とを積層した積層体が、中心管に巻回されている構造を有する。
ガス分離膜エレメント1をなす巻回体は、図3に示すように、中心管5側から巻回体の外周方向に向けて、透過側流路部材4、酸性ガス分離膜2、供給側流路部材3、酸性ガス分離膜2がこの順に繰返し積層された積層体7と、原料ガスと透過ガスとの混合を防止するための封止部25とを有することができる。酸性ガス分離膜2は、後述するように、少なくとも酸性ガスを選択的に透過する親水性樹脂組成物層20と、第1多孔層21とを含む。第1多孔層21は、酸性ガス分離膜2を用いた原料ガスからの酸性ガスの分離に際し、親水性樹脂組成物層20を支持するために設けられ、親水性樹脂組成物層20に隣接して設けられる。図3に示す酸性ガス分離膜2では、第1多孔層21が親水性樹脂組成物層20を支持し、透過側流路部材4側に第1多孔層21が配置され、供給側流路部材3側に親水性樹脂組成物層20が配置される例を示している。以下では、特に断りのない限り、第1多孔層21が、親水性樹脂組成物層20を支持するために設けられた場合を例に挙げて説明する。
封止部25は、原料ガスと透過ガスとの混合を防止するために設けられ、図1に示すスパイラル型ガス分離膜エレメント1では、少なくとも透過側流路部材4及び第1多孔層21に封止材料の硬化物が浸透した領域であり、封止材料の硬化物を含むことができる。封止部25は、原料ガスと透過ガスとの混合を防止できる位置に設けられていればその位置は特に限定されない。例えば、透過側流路部材4及び第1多孔層21において、巻回体の中心管5の軸に平行な方向における酸性ガス分離膜2の両端の位置に対応する端部、及び、中心管5の軸に直交する方向における酸性ガス分離膜2の両端の位置に対応する端部のうち、巻回体において外周側に位置する端部に対応する端部に、封止部が形成されたいわゆるエンベロープ状とすることができる。封止材料は、後述するように樹脂材料を含み、封止部25は、この封止材料(樹脂材料)が透過側流路部材4及び第1多孔層21に浸透し、浸透した封止材料が硬化することによって形成される。これにより、供給側流路部材3から酸性ガス分離膜2の親水性樹脂組成物層20を透過して透過側流路部材4に供給された透過ガスを中心管5に収集することができる。
0.35≦A/B≦1.0 (I)
0.35≦A/B<1.0 (i)
比A/Bは、0.35以上であり、0.36以上であることが好ましく、0.38以上であることがより好ましく、また、0.99以下であることが好ましく、0.98以下であることがより好ましく、0.96以下であることがさらに好ましい。ガス分離膜エレメント1の適用が想定される水素や尿素等を製造するプラントでのガス膜分離プロセスの運転・停止により、ガス分離膜エレメント1は高温及び常温の条件下に曝される。比A/Bが上記の範囲内であることにより、上記酸性ガス分離膜2が上記のような温度変化を伴う条件下に曝された場合にも、ガス分離膜エレメント1による酸性ガスの分離効率の低下を抑制することができる。また、ガス分離膜エレメント1は、高温・高湿の条件下に曝されることもあるが、酸性ガス分離膜2が高温・高湿の条件下に曝される場合には、比A/Bは、式(i)の関係にあることが好ましい。比A/Bが式(i)の関係にあることにより、高温・高湿の条件下における封止部25の強度を向上することができる。
封止部25を形成するために用いられる封止材料は、透過側流路部材4及び第1多孔層21に浸透して第1封止部25a及び第2封止部25bを形成することができる材料であれば特に限定されない。封止材料は、透過側流路部材4と第1多孔層21とを固着できる材料であることが好ましい。第1封止部25a及び第2封止部25bを形成するための封止材料は、同一であっても異なっていてもよいが、第1封止部25aと第2封止部25bとの固着性を良好なものとするために同一であることが好ましい。封止材料としては、具体的には、一般に接着剤として用いられる材料を挙げることができ、酸性ガス分離膜2の使用温度条件等に応じた耐熱性及び耐湿性を兼ね備えた材料であることが好ましい。
酸性ガス分離膜2は、供給側流路部材3を流れる原料ガスに含まれる酸性ガスを分離して透過させるために、少なくとも酸性ガスを選択的に透過するガス選択透過性を有する。酸性ガス分離膜2では、ガス分子の膜への溶解性と膜中での拡散性との差を利用した溶解・拡散機構に加えて、酸性ガスと可逆的に反応する酸性ガスキャリアを用い、酸性ガスと酸性ガスキャリアとの反応生成物を形成して特定の酸性ガスの透過を促進する促進輸送機構により、特定の酸性ガスの高い選択透過性を実現することができる。
上記反応式(1)に示すように、CO2とCO2キャリアとの可逆反応には水が必要であるため、親水性樹脂組成物層20は酸性ガスキャリアと水分とを保持する媒体を含み、その親水性樹脂組成物層20を支持する第1多孔層21を酸性ガス分離膜2に有することができる(図3)。
親水性樹脂組成物層20は、酸性ガス分離膜2において少なくとも酸性ガスを選択的に透過させるガス選択透過性を有する。親水性樹脂組成物層20は、原料ガス中の酸性ガスと可逆的に反応する酸性ガスキャリアと、酸性ガスキャリア及び水分を保持する親水性樹脂と、を含む親水性樹脂組成物を含むゲル状の薄膜であることが好ましい。親水性樹脂組成物層20の厚さは、酸性ガス分離膜2に必要な分離性能によって適宜選択すればよいが、通常、0.1μm〜600μmの範囲であることが好ましく、0.5μm〜400μmの範囲であることがより好ましく、1μm〜200μmの範囲であることが特に好ましい。
親水性樹脂組成物層20に含まれる親水性樹脂組成物は、少なくとも、親水性樹脂及び酸性ガスキャリアを含み、必要に応じて親水性樹脂及び酸性ガスキャリア以外の添加剤を含んでいてもよい。
例えば上記反応式(1)に示すように、酸性ガスと酸性ガスキャリアとの可逆反応には水が必要となる。そのため、親水性樹脂組成物層20には、水酸基やイオン交換基等の親水性基を有する親水性樹脂を含むことが好ましい。親水性樹脂の分子鎖同士が架橋により網目構造を有することで高い保水性を示す架橋型親水性樹脂を含むことがより好ましい。酸性ガス分離膜2には、酸性ガスが酸性ガス分離膜2を透過するための推進力として圧力差が印加されるため、酸性ガス分離膜2に要求される耐圧強度の観点からも、架橋型親水性樹脂を含む親水性樹脂を用いることが好ましい。
酸性ガスキャリアは、親水性樹脂を含む親水性樹脂組成物層20内に存在し、親水性樹脂組成物層20内に存在する水に溶解した酸性ガスと可逆的に反応することにより、酸性ガスを選択的に透過させる。親水性樹脂組成物層20内には、酸性ガスキャリアとして、酸性ガスと可逆的に反応する化合物が少なくとも一つ含まれている。酸性ガスキャリアの具体例としては、酸性ガスが二酸化炭素の場合、アルカリ金属炭酸塩やアルカリ金属重炭酸塩、アルカノールアミン(例えば、特許第2086581号公報等に記載)、及びアルカリ金属水酸化物(例えば、国際公開公報2016/024523号等に記載)等が、酸性ガスが硫黄酸化物の場合、硫黄含有化合物や、アルカリ金属のクエン酸塩、及び遷移金属錯体(例えば、特許第2879057号公報等に記載)等が、酸性ガスが窒素酸化物の場合、アルカリ金属亜硝酸塩や、遷移金属錯体(例えば、特許第2879057号公報等に記載)等が、それぞれ挙げられる。
親水性樹脂組成物層20をなす親水性樹脂組成物には、親水性樹脂、酸性ガスキャリアの他に、例えば酸性ガスの水和反応触媒や後述する界面活性剤等が添加剤として含まれていてもよい。酸性ガスの水和反応触媒は、酸性ガスとキャリアとの反応速度を向上させることができる。酸性ガスの水和反応触媒としては、オキソ酸化合物を含むことが好ましく、14族元素、15族元素、及び16族元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素のオキソ酸化合物を含むことがより好ましく、亜テルル酸化合物、亜セレン酸化合物、亜ヒ酸化合物、及びオルトケイ酸化合物からなる群より選択される少なくとも1つを含むことがさらに好ましい。
酸性ガス分離膜2は、図3に示すように多孔膜を含む第1多孔層21を含む。第1多孔層21は、親水性樹脂組成物層20を透過したガス成分の拡散抵抗とならないように、ガス透過性の高い多孔性を有する。第1多孔層21は、1層構造でもよく2層以上の積層構造であってもよい。第1多孔層21は、酸性ガス分離膜2の適用が想定される水素や尿素等を製造するプラントでのプロセス条件に応じた耐熱性を有することが好ましい。本明細書において「耐熱性」とは、第1多孔層21等の部材をプロセス条件以上の温度条件下に2時間保存した後においてもこの部材の保存前の形態が維持され、熱収縮或いは熱溶融による、目視で確認し得るカールが生じないことを意味する。
酸性ガス分離膜2の製造は、第1工程(塗工液作製工程)、第2工程(塗布工程)、及び第3工程(乾燥工程)の3工程からなる。第2工程及び第3工程は、多孔膜を連続的に搬送しながら行うロール・トゥ・ロール(Roll-to-Roll)方式の塗工機や乾燥機を用いることが好ましい。
供給側流路部材3は、酸性ガスを含む原料ガスが供給される流路空間を形成するものであり、この流路空間によって原料ガスを巻回体の内部に導く。供給側流路部材3は、原料ガスの流路空間を形成する流路材としての機能と、原料ガスに乱流を生じさせて酸性ガス分離膜2の供給側流路部材3側の面の表面更新を促進させつつ、供給される原料ガスの圧力損失をできるだけ小さくする機能とを備えていることが好ましい。この観点から、供給側流路部材3は網目形状(ネット状、メッシュ状等)を有することが好ましい。網目形状によって原料ガスの流路が変わることから、供給側流路部材3における網目の単位格子の形状は、目的に応じて、例えば、正方形、長方形、菱形、平行四辺形等の形状から選択すればよい。供給側流路部材3の材質は、特に限定されないが、酸性ガス分離膜2が使用される温度条件に応じた耐熱性を有する材料が好ましく、例えば、第1多孔層21の材質として挙げた樹脂材料と同様の樹脂材料の他、金属、ガラス、セラミックス等の無機材料を好適に用いることができる。具体的には、PTFE、PP、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート(PCT)、PES、PSF、PEEK、PI、金属が好ましく、さらには、PTFE、PP、PCT、PPS、PEEK、金属がより好ましい。供給側流路部材3は、1層構造でもよく2層以上の積層構造であってもよい。
透過側流路部材4は、酸性ガス分離膜2を透過した透過ガスが流れる流路空間を形成するものであり、この流路空間によって透過ガスを中心管5に導く。透過側流路部材4は、透過ガスの流路空間を形成する流路材としての機能と、透過ガスに乱流を生じさせて酸性ガス分離膜2の透過側流路部材4側の面の表面更新を促進する機能と、を備えていることが好ましい。この観点から、透過側流路部材4は網目形状(ネット状、メッシュ状等)を有することが好ましい。網目形状によって透過ガスの流路が変わることから、透過側流路部材4における網目の単位格子の形状は、目的に応じて、例えば、正方形、長方形、菱形、平行四辺形等の形状から選択すればよい。透過側流路部材4の材質は、特に限定されないが、酸性ガス分離膜2が使用される温度条件に応じた耐熱性を有する材料が好ましく、例えば、第1多孔層21の材質として挙げた樹脂材料と同様の樹脂材料の他、金属、ガラス、セラミックス等の無機材料を好適に用いることができる。具体的には、PTFE、PP、PCT、PES、PSF、PEEK、PI、金属が好ましく、さらには、PTFE、PP、PCT、PPS、PEEK、金属がより好ましい。透過側流路部材4は、1層構造でもよく2層以上の積層構造であってもよい。
中心管5は、酸性ガス分離膜2を透過した透過ガスを収集して、ガス分離膜エレメント1から排出するための導管である。中心管5の材質は、特に限定されないが、酸性ガス分離膜2が使用される温度条件に応じた耐熱性を有する材料が好ましい。また、酸性ガス分離膜2等が外周に複数回巻き付けられることによって巻回体が形成されることから、機械的強度を有する材料であることが好ましい。中心管5の材質としては、例えば、PSFやステンレス等が好適に用いられる。中心管5の直径や長さ、肉厚は、ガス分離膜エレメント1の大きさ、積層体7中の膜リーフ6の数、透過ガスの量、中心管5に要求される機械的強度等に応じて適宜設定すればよい。
第2多孔層(保護層)は、酸性ガス分離膜2に設けられていてもよい多孔膜を含む層である。第2多孔層は、酸性ガス分離膜2の親水性樹脂組成物層20の第1多孔層21が設けられた面とは反対側の面に設けられていてもよい。ガス分離膜エレメント1では、第2多孔層は、親水性樹脂組成物層20と供給側流路部材3との間に設けることができる。ガス分離膜エレメント1の製造時に巻回体が締め付けられると、親水性樹脂組成物層20と供給側流路部材3とが擦れ合うことがあるが、第2多孔層を設けることにより、親水性樹脂組成物層20を保護し、上記擦れ合いにより損傷が生じることを抑制することができる。
第3多孔層(補強支持層)は、酸性ガス分離膜2に設けられていてもよい多孔膜を含む層であり、酸性ガス分離膜2の第1多孔層21の親水性樹脂組成物層20が設けられた面とは反対側の面に設けられていてもよい。ガス分離膜エレメント1では、第3多孔層は、第1多孔層21と透過側流路部材4との間に設けることができる。第3多孔層を設けることにより、上記の酸性ガス分離膜2の製造に際し、第1多孔層21に親水性樹脂組成物層20を形成する工程において第1多孔層21にかかる張力負荷に耐え得る強度を追加的に付与することができるとともに、原料ガスから透過ガスを分離するときに酸性ガス分離膜2にかかる圧力負荷等に耐え得る強度を追加的に付与することができる。第3多孔層は、耐圧強度と耐延伸性とを有し、ガス透過性を有する構造及び材質であれば特に限定されないが、酸性ガス分離膜2が使用される温度条件に応じた耐熱性を有する材料が好ましく、例えば、第1多孔層21の材質として挙げた樹脂材料と同様の樹脂材料の他、金属、ガラス、セラミックス等の無機材料を好適に用いることができる。第3多孔層をなす多孔膜としては、例えば、平均孔径が0.001μm以上、10μm以下である多孔膜を用いることができ、例えば、不織布、織布、ネット等の形態のものを用いることもできる。第3多孔層は、1層構造でもよく2層以上の積層構造であってもよい。
ガス分離膜エレメント1は、次のようにして製造することができる。図4(a)、(b)に示すように、巻回体を形成したときに、中心管5の軸に直交する方向の両端に位置する透過側流路部材4の端部のうち中心管5に近い側の端部(巻回体において内周側に位置する端部)を、粘着テープや接着剤等を用いて中心管5の外周面に固定する。また、酸性ガス分離膜2の第1多孔層側が外側となるように二つ折りにした酸性ガス分離膜2に、供給側流路部材3を挟み込んだ膜リーフ6を複数作製する。
酸性ガス分離膜モジュールは、例えばステンレス製等のハウジング(容器)内に、少なくとも1つのガス分離膜エレメント1を備えてなるものである。酸性ガス分離膜モジュールは、ガス分離膜エレメント1を少なくとも1つハウジング内に収納し、ハウジングに原料ガス用の入口、透過ガス用の出口、及び、酸性ガス分離膜2を透過しなかった原料ガス(非透過ガス)の出口を取り付けることにより製造することができる。
酸性ガスの回収率=(透過ガス中の酸性ガスの流量/原料ガス中の酸性ガスの流量)×100
で算出される値である。
酸性ガス分離装置は、酸性ガス分離膜モジュールを少なくとも1つ備える。酸性分離ガス装置に備えられる酸性ガス分離膜モジュールの配列及び個数は、要求される処理量、酸性ガスの回収率、酸性ガス分離装置を設置する場所の大きさ等に応じて選択することができる。
酸性ガス分離膜モジュールの供給口から少なくとも酸性ガスを含む原料ガスをハウジング内に導入し、ハウジング内のガス分離膜エレメント1の供給側端部31から原料ガスが連続的に供給側流路部材3に供給され(図2の矢印a)、供給側流路部材3を流れる原料ガスに含まれる酸性ガスが酸性ガス分離膜2を透過する。酸性ガス分離膜2を透過した透過ガスは、透過側流路部材4内を流れて孔30から中心管5に供給され、中心管5の排出口32から連続的に収集された後(図2の矢印b)、中心管5の内部と連通する酸性ガス分離膜モジュールの透過ガス排出口から排出される。一方、酸性ガス分離膜2を透過しなかった非透過ガスは、ガス分離膜エレメント1の排出側端部33から連続的に排出された後(図2の矢印c)、排出側端部33と連通する酸性ガス分離膜モジュールMの非透過ガス排出口から排出される。このようにして、少なくとも酸性ガスを含む原料ガスから、酸性ガスを分離することができる。
各実施例及び各比較例で作製したガス分離膜エレメントを解体し、この解体したガス分離膜エレメントから、第2封止部25b/第1封止部25a/第2封止部25bと、この2つの第2封止部25b上の親水性樹脂組成物層とを含むように、サイズ:10mm×5mmに切り出したものを測定用サンプルとした。この測定用サンプルについて、下記の測定装置及び測定条件で測定して得られた平均線膨張係数を、封止部の熱膨張係数Aとした。
・測定装置:
TMA402 F1 Hyperion(NETZSCH社製)
・測定条件:
測定モード 引張
測定温度範囲 25℃〜35℃
測定サンプルサイズ 10mm×5mm
昇温速度 10℃/min
測定荷重 0.05N(室温でサンプルに撓み・変形等がみられない荷重)
測定雰囲気 ヘリウム(流量50mL/min)
各実施例及び各比較例で用いた第1多孔層を形成するために用いた多孔膜を用い、次のようにして第1多孔層をなす材料の熱膨張係数Bを測定した。すなわち、多孔膜をガラス転移温度(Tg)以上に加熱して十分に熱収縮させた後、10mm×5mmの大きさにシート化したシート状サンプルを用意した。このシート状サンプルについて、下記の測定装置及び測定条件で測定して得られた平均線膨張係数を、第1多孔層をなす材料の熱膨張係数Bとした。
・測定装置:
TMA4030SE(NETZSCH JAPAN社製)
・測定条件:
測定モード 引張
測定温度範囲 25℃〜35℃
測定サンプルサイズ 10mm×5mm
昇温速度 10℃/min
測定荷重 0.02N(室温でサンプルに撓み・変形等がみられない荷重)
測定雰囲気 ヘリウム(流量50mL/min)
各実施例及び各比較例で用いた第1多孔層を形成するために用いた多孔膜、塗工液I、界面活性剤、封止材料を用い、次のようにして気密試験用サンプルを作製し、気密試験を行った。すなわち、多孔膜一方の面に、乾燥後の膜厚が50μmとなるように、親水性樹脂組成物の塗工液を塗布し、温度120℃で5分間乾燥させて塗膜付き多孔膜を得た。得られた塗膜付き多孔膜を直径50mmの円形状に切り出し、塗膜が形成されていない側の面の中央に、直径13mmの大きさとなるように円状に界面活性剤を塗布した後、直径20mmの大きさの円状領域で厚さ方向に浸透するように封止材料を塗布し硬化させて、気密試験用サンプルを得た。
実施例で用いた第1多孔層を形成するために用いた多孔膜、塗工液I、界面活性剤、封止材料をそれぞれ用い、次のようにして引張り試験用サンプルを作製して、引張り試験を行った。多孔膜の一方の面に、親水性樹脂組成物の塗工液を塗布し、温度120℃で5分間乾燥させて、膜厚50μmの塗膜が形成された塗膜付き多孔膜を得た。得られた塗膜付き多孔膜を長さ50mm×幅25mmに切り出してサンプル部材とし、このサンプル部材を2枚用意した。各サンプル部材において、長さ方向の端部から長さ10mmのところまでの領域を封止材料の塗布領域とし、各サンプル部材の接着領域に界面活性剤を塗布した後、サンプル部材の厚さ方向に浸透するように封止材料を塗布した。封止材料が塗布された2枚のサンプル部材を、塗膜が形成されていない面が向き合うようにして、上記した塗布領域を重ねた後、封止材料を硬化させて接着領域を形成することにより、長さ90mm×幅25mmの引張り試験用サンプルを得た。
実施例1〜5及び比較例1、2において、ガス分離膜エレメントの作製に用いた部材の詳細は以下のとおりである。
・供給側流路部材:
PPSネット(50×50mesh)(ダイオ化成(株)製;商品名:50−150PPS)
・透過側流路部材:
PPSネット3層(50×50mesh/60×40mesh/50×50mesh)(ダイオ化成(株)製;商品名:50−150PPS及び60(40)−150PPS)・中心管:
外径1インチのステンレス製、直径3mmの孔が中心管の外壁に合計20個形成されたもの。孔は、中心管の軸に平行な方向に2列形成されており、積層体が巻回される中心管の軸に平行な方向の範囲に亘って均一な間隔となるように25.4mmのピッチで、1列あたり10個の孔が形成されている。2つの列は、中心管の軸を挟んで対向する位置に設けられている。
・封止材料(1):
二液混合型エポキシ系接着剤(アレムコ・プロダクツ社製「2310」)
・封止材料(2):
二液混合型エポキシ系接着剤(ヘンケル社製「E−60HP」)
・封止材料(3):
一液型エポキシ系接着剤(スリーエム社製「EW2045」)
・封止材料(4):
二液混合型エポキシ系接着剤(ヘンケル社製「TB−2151」)
・封止材料(5):
一液型シリコーン系接着剤(信越化学工業社製「KE−1850」)
(酸性ガス分離膜の作製)
容器に、媒質としての水を161.38gと、親水性樹脂としての架橋ポリアクリル酸(住友精化社製「アクペックHV−501」)を4g及び非架橋ポリアクリル酸(住友精化社製「アクパーナAP−40F」、40%Na鹸化)0.8gとを仕込み、親水性樹脂を水に分散させた分散液を得た。この分散液に、50%水酸化セシウム水溶液を38.09g添加し混合した後、添加剤として10%亜テルル酸ナトリウム水溶液を12.71g加えて混合し、さらに10%界面活性剤(AGCセイミケミカル社製「サーフロンS−242」)水溶液を1.2g加えて混合して塗工液Iを得た。得られた塗工液Iを、第1多孔層としてのPTFE多孔膜(住友電工ファインポリマー社製「ポアフロンHP−010−50」、膜厚50μm、細孔径0.1μm)の一方の面上に塗布した後、第2多孔層として、上記第1多孔層に用いたものと同じPTFE多孔膜を被せ、温度120℃程度で15分間程度乾燥させた。これにより、第1多孔層21上に親水性樹脂組成物層20及び第2多孔層をこの順に備える第2多孔層付き酸性ガス分離膜を作製した。
ガス分離膜エレメントを次のようにして作製した。すなわち、酸性ガス分離膜の作製で得た第2多孔層付き酸性ガス分離膜を用い、第2多孔層側を内側にして二つ折りにした第2多孔層付き酸性ガス分離膜に供給側流路部材3を挟み込み、二液混合型エポキシ系接着剤(アレムコ・プロダクツ社製「2310」)を用いて親水性樹脂組成物層20と供給側流路部材3とを接着して膜リーフ6を得た。
封止材料として、封止材料(2)を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてガス分離膜エレメントを得た。実施例2で作製したガス分離膜エレメントの封止部の熱膨張係数Aの測定、実施例2で用いた第1多孔層をなす材料の熱膨張係数Bの測定、及び、実施例2で用いた各材料を用いて作製した気密試験用サンプルの気密試験を行った。その結果を表1に示す。
封止材料として、封止材料(3)を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてガス分離膜エレメントを得た。比較例1で作製したガス分離膜エレメントの封止部の熱膨張係数Aの測定、比較例1で用いた第1多孔層をなす材料の熱膨張係数Bの測定、及び、比較例1で用いた各材料を用いて作製した気密試験用サンプルの気密試験を行った。その結果を表1に示す。
封止材料として、封止材料(4)を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてガス分離膜エレメントを得た。比較例2で作製したガス分離膜エレメントの封止部の熱膨張係数Aの測定、比較例2で用いた第1多孔層をなす材料の熱膨張係数Bの測定、及び、比較例2で用いた各材料を用いて作製した気密試験用サンプルの気密試験を行った。その結果を表1に示す。
第1多孔層として、PP多孔膜(スリーエム社製「3Mマイクロポーラスフィルム」、膜厚38μm、細孔径0.3μm以下)を用い、酸性ガス分離膜の作製における乾燥条件を温度100℃程度で15分間程度としたこと以外は、実施例1と同様にしてガス分離膜エレメントを得た。実施例3で作製したガス分離膜エレメントの封止部の熱膨張係数Aの測定、実施例3で用いた第1多孔層をなす材料の熱膨張係数Bの測定、実施例3で用いた各材料を用いて作製した気密試験用サンプルの気密試験、及び、実施例3で用いた各材料を用いて作製した引張試験用サンプルの引張り試験を行った。その結果を表1及び表2に示す。
封止材料として、封止材料(2)を用いたこと以外は、実施例3と同様にしてガス分離膜エレメントを得た。実施例4で作製したガス分離膜エレメントの封止部の熱膨張係数Aの測定、実施例4で用いた第1多孔層をなす材料の熱膨張係数Bの測定、及び、実施例4で用いた各材料を用いて作製した気密試験用サンプルの気密試験を行った。その結果を表1に示す。
封止材料として、封止材料(4)を用いたこと以外は、実施例3と同様にしてガス分離膜エレメントを得た。実施例5で作製したガス分離膜エレメントの封止部の熱膨張係数Aの測定、実施例5で用いた第1多孔層をなす材料の熱膨張係数Bの測定、及び、実施例5で用いた各材料を用いて作製した気密試験用サンプルの気密試験を行った。その結果を表1に示す。
封止材料として、封止材料(5)を用いたこと以外は、実施例3と同様にしてガス分離膜エレメントを得た。実施例6で作製したガス分離膜エレメントの封止部の熱膨張係数Aの測定、実施例6で用いた第1多孔層をなす材料の熱膨張係数Bの測定、実施例6で用いた各材料を用いて作製した気密試験用サンプルの気密試験、及び、実施例3で用いた各材料を用いて作製した引張試験用サンプルの引張り試験を行った。その結果を表2に示す。
Claims (12)
- 特定のガスを含む原料ガスから前記特定のガスを分離するガス分離膜エレメントであって、
前記ガス分離膜エレメントは、
ガス分離膜と、
前記ガス分離膜を透過した前記特定のガスと前記原料ガスとの混合を防止するための封止部と、を含み、
前記ガス分離膜は、
多孔膜を含む第1多孔層と、
前記原料ガスに含まれる前記特定のガスを選択的に透過させる親水性樹脂組成物層と、を含み、
前記親水性樹脂組成物層は、
前記第1多孔層上に設けられ、
前記封止部は、
少なくとも前記第1多孔層に封止材料の硬化物が浸透した領域であり、
前記封止部の熱膨張係数Aと、前記第1多孔層をなす材料の熱膨張係数Bとは、下記式(I)の関係にある、ガス分離膜エレメント。
0.35≦A/B≦1.0 (I) - 前記熱膨張係数Aと前記熱膨張係数Bとは、下記式(i)の関係にある、請求項1に記載のガス分離膜エレメント。
0.35≦A/B<1.0 (i) - 前記封止材料は、
エポキシ系樹脂である、
請求項1又は2に記載のガス分離膜エレメント。 - 前記第1多孔層をなす前記材料は、
ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、フッ素含有樹脂、ポリスチレン(PS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリスルホン(PSF)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルイミド(PEI)及びポリエーテルエーテルケトン(PEEK)からなる群より選ばれる1種以上の樹脂を含む、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のガス分離膜エレメント。 - 前記ガス分離膜エレメントは、
前記原料ガスが流れる供給側流路部材と、
前記ガス分離膜を透過した前記特定のガスが流れる透過側流路部材と、
前記透過側流路部材を流れる前記特定のガスを収集する中心管と、をさらに有するスパイラル型ガス分離膜エレメントであり、
前記封止部は、
少なくとも前記透過側流路部材及び前記第1多孔層に前記封止材料の前記硬化物が浸透した領域である、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のガス分離膜エレメント。 - 前記封止部は、
少なくとも、前記中心管の軸に平行な方向における前記ガス分離膜の両端に位置する端部に設けられ、
前記封止材料の硬化物は、
ショア硬度が60以上である、
請求項5に記載のガス分離膜エレメント。 - 前記親水性樹脂組成物層は、
親水性樹脂と、
前記原料ガス中の前記特定のガスと可逆的に反応するキャリアと、を含む、
請求項1〜6のいずれか1項に記載のガス分離膜エレメント。 - 前記特定のガスは、
酸性ガスである、
請求項1〜7のいずれか1項に記載のガス分離膜エレメント。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載のガス分離膜エレメントのうちの少なくとも1つをハウジング内に備える、ガス分離膜モジュール。
- 請求項9に記載のガス分離膜モジュールを少なくとも1つ備える、ガス分離装置。
- 特定のガスを含む原料ガスから前記特定のガスを分離するガス分離膜エレメントの製造方法であって、
多孔膜を含む第1多孔層と、前記原料ガスに含まれる前記特定のガスを選択的に透過させる親水性樹脂組成物層とを有し、前記親水性樹脂組成物層が前記第1多孔層上に設けられたガス分離膜を準備する工程と、
少なくとも前記第1多孔層に封止材料を浸透させて硬化させることにより、前記ガス分離膜を透過した前記特定のガスと前記原料ガスとの混合を防止するための封止部を形成する工程と、を含み、
前記封止部の熱膨張係数Aと、前記第1多孔層をなす材料の熱膨張係数Bとは、下記式(I)の関係にある、ガス分離膜エレメントの製造方法。
0.35≦A/B≦1.0 (I) - 前記熱膨張係数Aと前記熱膨張係数Bとは、下記式(i)の関係にある、請求項11に記載のガス分離膜エレメントの製造方法。
0.35≦A/B<1.0 (i)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017052939 | 2017-03-17 | ||
JP2017052939 | 2017-03-17 | ||
PCT/JP2018/009633 WO2018168820A1 (ja) | 2017-03-17 | 2018-03-13 | ガス分離膜エレメント、ガス分離膜モジュール、及びガス分離装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2018168820A1 true JPWO2018168820A1 (ja) | 2019-06-27 |
JP6602502B2 JP6602502B2 (ja) | 2019-11-06 |
Family
ID=63523786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019506030A Active JP6602502B2 (ja) | 2017-03-17 | 2018-03-13 | ガス分離膜エレメント、ガス分離膜モジュール、及びガス分離装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11691109B2 (ja) |
EP (1) | EP3572141B1 (ja) |
JP (1) | JP6602502B2 (ja) |
KR (1) | KR102475635B1 (ja) |
CN (1) | CN109789369B (ja) |
TW (1) | TWI738988B (ja) |
WO (1) | WO2018168820A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102342446B1 (ko) * | 2018-10-18 | 2021-12-22 | 주식회사 엘지화학 | 분리막 엘리먼트의 결함 검출 방법 및 분리막 엘리먼트 결함 검출 장치 |
JP7397697B2 (ja) | 2020-01-31 | 2023-12-13 | 住友化学株式会社 | ガス分離膜エレメント、ガス分離膜モジュール、及びガス分離装置 |
CN111569671A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-08-25 | 广东工业大学 | 一种蜡固封四周的油水分离过滤膜及其制备方法 |
CN112159239B (zh) * | 2020-09-28 | 2022-07-15 | 景德镇陶瓷大学 | 一种卷式陶瓷膜支撑体的制备方法及其陶瓷膜制品 |
CN113491952A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-10-12 | 山东九章膜技术有限公司 | 一种用于多层复合气体分离膜组件的卷制工艺及装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10341A (ja) * | 1996-06-19 | 1998-01-06 | Nitto Denko Corp | スパイラル型膜エレメントおよびその製造方法 |
JP2013542074A (ja) * | 2010-11-12 | 2013-11-21 | シーメンス プライヴェット リミテッド | 電気浄化装置 |
WO2016194833A1 (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | 住友化学株式会社 | スパイラル型酸性ガス分離膜エレメント、酸性ガス分離膜モジュール、および酸性ガス分離装置 |
Family Cites Families (41)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4018687A (en) * | 1976-07-26 | 1977-04-19 | J. T. Baker Chemical Company | Glass-enclosed integral glass and ceramic filter unit |
JPS5670460A (en) * | 1979-11-13 | 1981-06-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | Multilayer chemical analysis material for analysis of water liquid |
JPS58166902A (ja) | 1982-03-26 | 1983-10-03 | Kuraray Co Ltd | 半透膜モジュールの製法 |
US4889541A (en) * | 1988-07-05 | 1989-12-26 | Texaco Inc. | Separation of gases |
JPH06500578A (ja) * | 1990-03-03 | 1994-01-20 | コモンウェルス サイエンティフィク アンド インダストリアル リサーチ オーガナイゼイション | 接着剤配合物 |
JP3065646B2 (ja) | 1990-09-27 | 2000-07-17 | 三菱レイヨン株式会社 | 中空糸膜モジュール |
US5131927A (en) * | 1991-04-22 | 1992-07-21 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | Reactive treatment of composite gas separation membranes |
US5275726A (en) | 1992-07-29 | 1994-01-04 | Exxon Research & Engineering Co. | Spiral wound element for separation |
JPH08154564A (ja) | 1994-12-02 | 1996-06-18 | Masaru Nagao | シロアリ食害防止方法およびそれを用いた木質建築物 |
GB9522999D0 (en) * | 1995-11-09 | 1996-01-10 | Smiths Industries Ltd | Filters |
US6402156B1 (en) * | 1999-04-16 | 2002-06-11 | Eltron Research, Inc. | Glass-ceramic seals for ceramic membrane chemical reactor application |
JP4367678B2 (ja) * | 2000-04-27 | 2009-11-18 | 日本碍子株式会社 | セラミックフィルタ |
US7175897B2 (en) * | 2002-12-17 | 2007-02-13 | Avery Dennison Corporation | Adhesive articles which contain at least one hydrophilic or hydrophobic layer, method for making and uses for same |
JP4135631B2 (ja) * | 2003-12-24 | 2008-08-20 | 株式会社村田製作所 | 圧電共振子の周波数調整方法および周波数調整装置 |
EP2155175B1 (en) * | 2007-06-08 | 2014-03-12 | Samyang Biopharmaceuticals Corporation | Matrix-type transdermal drug delivery system and preparation method thereof |
ES2717195T3 (es) * | 2008-01-10 | 2019-06-19 | Ide Technologies Ltd | Instalación de desalinización por ósmosis inversa que comprende sensores y un procedimiento para vigilar el fluido que pasa a través de las membranas |
US7867319B2 (en) * | 2008-04-01 | 2011-01-11 | Honeywell International Inc. | Filled epoxy tubesheet |
KR101364341B1 (ko) * | 2009-04-30 | 2014-02-18 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 복합 막 지지체 및 이것을 이용한 복합 막 |
US20110084013A1 (en) * | 2009-10-12 | 2011-04-14 | Toray Membrane USA, Inc. | Axial labyrinth seal for filtration systems |
JP5012990B2 (ja) * | 2010-06-17 | 2012-08-29 | ダイキン工業株式会社 | 多孔膜を備える濾材、その製造方法、フィルタパック、ならびにフィルタユニット |
JP2012176345A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Toray Ind Inc | スパイラル型流体分離素子 |
TW201247297A (en) * | 2011-03-29 | 2012-12-01 | Toray Industries | Spiral type separation membrane element and method for producing the same |
JP6023068B2 (ja) * | 2011-10-11 | 2016-11-09 | 日本碍子株式会社 | セラミックフィルタ |
KR101303936B1 (ko) * | 2011-11-28 | 2013-09-05 | 한국과학기술연구원 | 가스 센서용 복합 분리막 구조체, 이를 포함하는 가스 센서 장치, 이를 이용한 가스 농도 측정 방법 및 장치 |
CN103987681B (zh) * | 2011-12-15 | 2016-08-24 | 普莱克斯技术有限公司 | 复合氧气传送膜 |
WO2014024961A1 (ja) * | 2012-08-10 | 2014-02-13 | 宇部興産株式会社 | ガス分離膜モジュール |
JP5990476B2 (ja) | 2013-02-21 | 2016-09-14 | 富士フイルム株式会社 | 酸性ガス分離用モジュール |
JP5873823B2 (ja) * | 2013-02-22 | 2016-03-01 | 富士フイルム株式会社 | 酸性ガス分離用複合体、酸性ガス分離用モジュールおよび酸性ガス分離用モジュールの製造方法 |
JP5972232B2 (ja) | 2013-07-26 | 2016-08-17 | 富士フイルム株式会社 | 酸性ガス分離モジュール |
JP6037965B2 (ja) * | 2013-07-29 | 2016-12-07 | 富士フイルム株式会社 | 酸性ガス分離モジュール |
JP2016026860A (ja) * | 2013-08-19 | 2016-02-18 | 富士フイルム株式会社 | 酸性ガス分離モジュール |
GB201317519D0 (en) * | 2013-10-03 | 2013-11-20 | Fujifilm Mfg Europe Bv | Gas separation moduals |
GB201317514D0 (en) * | 2013-10-03 | 2013-11-20 | Fujifilm Mfg Europe Bv | Spiral wound gas filtration moduals and components thereof |
US9808767B2 (en) * | 2013-10-31 | 2017-11-07 | Toray Industries, Inc. | Separation membrane element |
US11041565B2 (en) * | 2013-11-19 | 2021-06-22 | 1934612 Ontario Inc. | Filtration methods, apparatus, and systems using a ceramic seal gasket |
GB201403551D0 (en) * | 2014-02-28 | 2014-04-16 | Fujifilm Mfg Europe Bv | Membrane stacks |
JP6490665B2 (ja) * | 2014-03-28 | 2019-03-27 | 日本碍子株式会社 | モノリス型分離膜構造体、モノリス型分離膜構造体の製造方法及び脱水方法 |
US9579606B2 (en) * | 2014-07-23 | 2017-02-28 | Air Liquide Advanced Technologies U.S. Llc | Gas separation membrane module with improved gas seal |
CN105749764B (zh) * | 2016-04-22 | 2018-05-25 | 南京工业大学 | 一体式多根陶瓷中空纤维分子筛膜制备方法 |
SG11202000275PA (en) * | 2017-07-11 | 2020-02-27 | Evoqua Water Tech Llc | Sub-block sealing for electrochemical separation devices |
US20210197130A1 (en) * | 2018-06-08 | 2021-07-01 | Arkema Inc. | Fluoropolymer latex coatings for membranes |
-
2018
- 2018-03-13 JP JP2019506030A patent/JP6602502B2/ja active Active
- 2018-03-13 CN CN201880003644.2A patent/CN109789369B/zh active Active
- 2018-03-13 EP EP18767205.0A patent/EP3572141B1/en active Active
- 2018-03-13 WO PCT/JP2018/009633 patent/WO2018168820A1/ja unknown
- 2018-03-13 KR KR1020197008182A patent/KR102475635B1/ko active IP Right Grant
- 2018-03-13 US US16/335,746 patent/US11691109B2/en active Active
- 2018-03-16 TW TW107109082A patent/TWI738988B/zh active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10341A (ja) * | 1996-06-19 | 1998-01-06 | Nitto Denko Corp | スパイラル型膜エレメントおよびその製造方法 |
JP2013542074A (ja) * | 2010-11-12 | 2013-11-21 | シーメンス プライヴェット リミテッド | 電気浄化装置 |
WO2016194833A1 (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | 住友化学株式会社 | スパイラル型酸性ガス分離膜エレメント、酸性ガス分離膜モジュール、および酸性ガス分離装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3572141A1 (en) | 2019-11-27 |
CN109789369A (zh) | 2019-05-21 |
TWI738988B (zh) | 2021-09-11 |
CN109789369B (zh) | 2022-01-11 |
US11691109B2 (en) | 2023-07-04 |
US20190247797A1 (en) | 2019-08-15 |
KR20190125283A (ko) | 2019-11-06 |
WO2018168820A1 (ja) | 2018-09-20 |
JP6602502B2 (ja) | 2019-11-06 |
KR102475635B1 (ko) | 2022-12-07 |
EP3572141A4 (en) | 2020-07-08 |
TW201902559A (zh) | 2019-01-16 |
EP3572141B1 (en) | 2022-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6602502B2 (ja) | ガス分離膜エレメント、ガス分離膜モジュール、及びガス分離装置 | |
TWI698274B (zh) | 螺旋形酸性氣體分離膜元件、酸性氣體分離膜模組,以及酸性氣體分離裝置 | |
WO2016194832A1 (ja) | スパイラル型酸性ガス分離膜エレメント、酸性ガス分離膜モジュール、および酸性ガス分離装置 | |
JP6633818B2 (ja) | スパイラル型ガス分離膜エレメント、ガス分離膜モジュール、及びガス分離装置 | |
WO2014156185A1 (ja) | 酸性ガス分離複合膜の製造方法及び酸性ガス分離膜モジュール | |
CN110545896B (zh) | 螺旋型气体分离膜元件、气体分离膜模块及气体分离装置 | |
JP5990556B2 (ja) | 酸性ガス分離用積層体および該積層体を備えた酸性ガス分離用モジュール | |
JP5990225B2 (ja) | 酸性ガス分離用積層体および該積層体を備えた酸性ガス分離用モジュール | |
WO2015022832A1 (ja) | 酸性ガス分離用スパイラル型モジュール | |
WO2019009000A1 (ja) | ガス分離膜エレメント、ガス分離膜モジュール、及びガス分離装置 | |
JP7397697B2 (ja) | ガス分離膜エレメント、ガス分離膜モジュール、及びガス分離装置 | |
WO2022080366A1 (ja) | 分離膜エレメントの製造方法及び分離膜エレメント | |
EP4183477A1 (en) | Gas separation membrane and method for producing same | |
JP2015020147A (ja) | 酸性ガス分離用スパイラル型モジュール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190215 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20190215 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20190301 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190326 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190522 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190709 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190904 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190924 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191008 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6602502 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |