JPS5942006A - 多孔質ガラス分離膜モジユ−ル - Google Patents
多孔質ガラス分離膜モジユ−ルInfo
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- JPS5942006A JPS5942006A JP15269082A JP15269082A JPS5942006A JP S5942006 A JPS5942006 A JP S5942006A JP 15269082 A JP15269082 A JP 15269082A JP 15269082 A JP15269082 A JP 15269082A JP S5942006 A JPS5942006 A JP S5942006A
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- porous glass
- gaseous
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- gas
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- Pending
Links
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、多孔質ガラス中空細管を束ねて固着した分離
膜モジユールの改良された構造（こ関するものであって
、その目的とするところはモジュー 。
膜モジユールの改良された構造（こ関するものであって
、その目的とするところはモジュー 。
ルの分離性比を向上させることにある。
映分ｔ−１１を手段は、ｖ〔シい分離膜の開発によって
適１１４ ｌＩ４１囲を益々拡大させているが、高温条
件下での艮期間使用に耐え得る為には無機材料であるこ
とが必要であり、金員やセラミックスの板状焼結膜又は
管状膜が開発されている。他方分離膜を組み合わせてモ
ジュール構造としたものは公知であって、装置ａのコン
パクト化の為には上記無機材料をモジュール構造に適し
たものに形成する必要があり多孔質ガラス細管等を筒状
に多数本束ねて圧力容器内に納めてなるホロファイバー
タイプのモジュール（特開昭５５−１１９４０２号公報
）が提案されている。第１図は上記ボロファイバータイ
プモジュールのη）ｌ開園であって）多孔質ガラス細管
１の両端は接着剤等から形成される束有板２Ａ、２Ｂに
よって束着されるが１多孔質ガラス細管ｌの両開放端の
うち図曲左下側は東漸２人によって封着され、図■右上
側は束増板２Ｂを貫通しその背向−従って例えば大分子
ガスと小分子ガスからなる混合ガスを導入管３から装置
内へ圧入すると、分散管４の内部から外部へ拡散する様
に分散されて通り抜け、更に （以下余白） 多孔質ガラス細管１の１１１４隙をくぐり抜ける様に分
散する。多孔質ガラス＋１１１ ’１１には１０〜１０
０ＯＡ程反のネＩｌ＋孔がＭＪ…しているので為混合ガ
ス中の小分子カスはこの空１）貢を通って細管内に入り
・束看板２Ｂの背面側開放端から収集され１他方大分子
ガスＧＪ多孔質ガラス則管１の束をフ…り俵ける。この
ような分−１ト１１￥モジユールはガス体の分離（例え
ば水１コ１ユガスから水素ガスの分１４１）に適してい
ることが分かつている。しかるにガス体の分離は２００
℃以上、場合によっては４００℃以上の相当の高ｉ／ｕ
ｔ ｔＭ環境下付なうことが多いから、分離膜モジュー
ルは上記の様な条件に対して十分耐えるものでなくては
ならず、耐熱性や化学的安定性において（ぐれたものが
要求される。しかるに多孔質ガラス＋＋＋＋ ’、：（
や分敵官は〕Ｊ１々重合材相で構成され上記の特性の流
れと交叉して束眉板２Ｂの開口部から排出さが平行流で
あり）かつ向流で流れる小が好ましい。
適１１４ ｌＩ４１囲を益々拡大させているが、高温条
件下での艮期間使用に耐え得る為には無機材料であるこ
とが必要であり、金員やセラミックスの板状焼結膜又は
管状膜が開発されている。他方分離膜を組み合わせてモ
ジュール構造としたものは公知であって、装置ａのコン
パクト化の為には上記無機材料をモジュール構造に適し
たものに形成する必要があり多孔質ガラス細管等を筒状
に多数本束ねて圧力容器内に納めてなるホロファイバー
タイプのモジュール（特開昭５５−１１９４０２号公報
）が提案されている。第１図は上記ボロファイバータイ
プモジュールのη）ｌ開園であって）多孔質ガラス細管
１の両端は接着剤等から形成される束有板２Ａ、２Ｂに
よって束着されるが１多孔質ガラス細管ｌの両開放端の
うち図曲左下側は東漸２人によって封着され、図■右上
側は束増板２Ｂを貫通しその背向−従って例えば大分子
ガスと小分子ガスからなる混合ガスを導入管３から装置
内へ圧入すると、分散管４の内部から外部へ拡散する様
に分散されて通り抜け、更に （以下余白） 多孔質ガラス細管１の１１１４隙をくぐり抜ける様に分
散する。多孔質ガラス＋１１１ ’１１には１０〜１０
０ＯＡ程反のネＩｌ＋孔がＭＪ…しているので為混合ガ
ス中の小分子カスはこの空１）貢を通って細管内に入り
・束看板２Ｂの背面側開放端から収集され１他方大分子
ガスＧＪ多孔質ガラス則管１の束をフ…り俵ける。この
ような分−１ト１１￥モジユールはガス体の分離（例え
ば水１コ１ユガスから水素ガスの分１４１）に適してい
ることが分かつている。しかるにガス体の分離は２００
℃以上、場合によっては４００℃以上の相当の高ｉ／ｕ
ｔ ｔＭ環境下付なうことが多いから、分離膜モジュー
ルは上記の様な条件に対して十分耐えるものでなくては
ならず、耐熱性や化学的安定性において（ぐれたものが
要求される。しかるに多孔質ガラス＋＋＋＋ ’、：（
や分敵官は〕Ｊ１々重合材相で構成され上記の特性の流
れと交叉して束眉板２Ｂの開口部から排出さが平行流で
あり）かつ向流で流れる小が好ましい。
薗１図で示される分離ＩＩ侍モモジュール第２図に示す
様に導入管３を配設したケーシングに装着した場合、導
入’ｉ￥ｉ’ ３から供給される原イ３１ガスと多孔質
ガラス管中を流れる透過流は平行流に近くなる。
様に導入管３を配設したケーシングに装着した場合、導
入’ｉ￥ｉ’ ３から供給される原イ３１ガスと多孔質
ガラス管中を流れる透過流は平行流に近くなる。
しかし端部（第２図右側）に於ては、交叉流になる為）
分離性能が恋くなる。分離膜が多孔質ガラスの場合には
１破損する恐れを少なくする為に、モジュールを％ｌか
くすることが好ましいが、短かくすることにより交叉流
が多くなり、分子ｌ４ｉｔｔ性能は悲くなる。
分離性能が恋くなる。分離膜が多孔質ガラスの場合には
１破損する恐れを少なくする為に、モジュールを％ｌか
くすることが好ましいが、短かくすることにより交叉流
が多くなり、分子ｌ４ｉｔｔ性能は悲くなる。
本発明４Ｆ痔は、上記端部においても、平行流を保つ様
な構造を１Ｍる為にモジュール構造について鋭意研究し
た結果１本発明に到ったものである。
な構造を１Ｍる為にモジュール構造について鋭意研究し
た結果１本発明に到ったものである。
すなわち）本発明は多孔質ガラス細管を束ねて固着し為
該細管束の一端が耐熱接苑ｉ材から成る隔壁を貫通して
開口を有する分路膜モジュールにおいて１該細管束の他
端がそれぞれ独立してＭ着されていることを特数とする
多孔質分離膜モジュールである。
該細管束の一端が耐熱接苑ｉ材から成る隔壁を貫通して
開口を有する分路膜モジュールにおいて１該細管束の他
端がそれぞれ独立してＭ着されていることを特数とする
多孔質分離膜モジュールである。
一ニシングアには原料ガス導入管３、排出管５が取付＆
Ｊられており、原料ガスは導入管３より供給され多孔質
ガラスｔＪｌｌ ”＃ １の曲を該細管に沿って平行に
第３図の左から右方向に流れ、排出管５より排出される
。原料ガスが例えば水性ガスの場合にはＣＯガスに比べ
てＨ２ガスがより多く多孔質ガラス細＋７’ ｌ内に侵
入し、Ｈ２ガス成分の多いろ過ガスは多孔質ガラス細管
内を第３図では右から左へ流れる。従って原料ガスと透
過流とはモジュールの先端部（第３図でＧｊ右端部）に
おいてもはげ平行流が保たれ、その結果ガス分離性能が
向上することになる。第３図において８はガラス細管の
固定其であり、耐熱性のあるガラス繊維又は針金等が用
いられる。又は餌気性の関いスポンジ状の多孔質材料に
多孔質ガラス細管をさし込んでおいてもよい０ また本発明に係る多孔質ガラス細管は一般にはホウケイ
削ガラスを酸処理し一、含有するアルカリ成分を除去す
る事により得られるものであって、１０〜１００ＯＡの
細孔を有している。
Ｊられており、原料ガスは導入管３より供給され多孔質
ガラスｔＪｌｌ ”＃ １の曲を該細管に沿って平行に
第３図の左から右方向に流れ、排出管５より排出される
。原料ガスが例えば水性ガスの場合にはＣＯガスに比べ
てＨ２ガスがより多く多孔質ガラス細＋７’ ｌ内に侵
入し、Ｈ２ガス成分の多いろ過ガスは多孔質ガラス細管
内を第３図では右から左へ流れる。従って原料ガスと透
過流とはモジュールの先端部（第３図でＧｊ右端部）に
おいてもはげ平行流が保たれ、その結果ガス分離性能が
向上することになる。第３図において８はガラス細管の
固定其であり、耐熱性のあるガラス繊維又は針金等が用
いられる。又は餌気性の関いスポンジ状の多孔質材料に
多孔質ガラス細管をさし込んでおいてもよい０ また本発明に係る多孔質ガラス細管は一般にはホウケイ
削ガラスを酸処理し一、含有するアルカリ成分を除去す
る事により得られるものであって、１０〜１００ＯＡの
細孔を有している。
する。多孔質ガラス細管を束ねて同宿するに当っては細
管同士の間ＩＩに十分浸滴して固化する固漸剤が８費で
あり為浸透性の問い固イｊ剤が要求される。尚細管を束
ねて固着させるためには該細管一本一本の周面を上記＋
［ｊＩＩ Ｗｊ剤と接触させることが好ましい。またこ
の様な固着剤としては有機系接漕剤が好都合であるが、
耐熱性において決定的な弱点があり、耐熱性の高いガラ
ス系接冶剤が求められる。しかし上記の多孔質ガラス細
管Ｇｊ１素材的にみて負或は極めて低い正の熱膨張係数
の高い一般均質系ガラス接着剤を用いることは１使用中
の−−１」れや剥順が心配であり、にわかには採用でき
ない。
管同士の間ＩＩに十分浸滴して固化する固漸剤が８費で
あり為浸透性の問い固イｊ剤が要求される。尚細管を束
ねて固着させるためには該細管一本一本の周面を上記＋
［ｊＩＩ Ｗｊ剤と接触させることが好ましい。またこ
の様な固着剤としては有機系接漕剤が好都合であるが、
耐熱性において決定的な弱点があり、耐熱性の高いガラ
ス系接冶剤が求められる。しかし上記の多孔質ガラス細
管Ｇｊ１素材的にみて負或は極めて低い正の熱膨張係数
の高い一般均質系ガラス接着剤を用いることは１使用中
の−−１」れや剥順が心配であり、にわかには採用でき
ない。
この様なところから、■負の熱膨張係数を有するセラミ
ックスと（わ正の熱膨張係数を有するガラスの粉体を粉
体状のままあるいは水若しくは流動パラフィン旬と１１
４合してペースト状とした１４着剤を用いる方法が好Ｊ
ｖｉである。この接オｊ剤をガラス４１１１ Ｒの固イ
ｊ子定６１（に配ｌａシてから束ね焼成すると１（υの
ガラスのみが陪融軟化し流動ｔ′トを示して細管゛°−
−− 一方多孔質ガラス細・ｕのそれぞれの他端は、
ガス灸によりＭ封する。この時、該他端部を数センチメ
ートルの長さにわたって、あらかじめ１０００゛０以下
の温度に加熱し、熱死化しておくことが好ましい。
ックスと（わ正の熱膨張係数を有するガラスの粉体を粉
体状のままあるいは水若しくは流動パラフィン旬と１１
４合してペースト状とした１４着剤を用いる方法が好Ｊ
ｖｉである。この接オｊ剤をガラス４１１１ Ｒの固イ
ｊ子定６１（に配ｌａシてから束ね焼成すると１（υの
ガラスのみが陪融軟化し流動ｔ′トを示して細管゛°−
−− 一方多孔質ガラス細・ｕのそれぞれの他端は、
ガス灸によりＭ封する。この時、該他端部を数センチメ
ートルの長さにわたって、あらかじめ１０００゛０以下
の温度に加熱し、熱死化しておくことが好ましい。
このように１本発明の多孔質分離膜モジュールは原料ガ
スの流れと透過流の流れとをそのモジュール全域に亘り
平打流にすることができ１その結果分離性能の向上をは
かることができたものである。
スの流れと透過流の流れとをそのモジュール全域に亘り
平打流にすることができ１その結果分離性能の向上をは
かることができたものである。
第１図及び第２図は公知の多孔質ガラス分離膜モジュー
ルの構造を示し、また第３図は本発明に係る分離膜モジ
ュールの構造を示すものである。 Ｌ 多孔質ガラス細管 ２ 束 着 板 ３、 原料ガス導入管 ４ 分 敗 管 ５、 原料ガス排出官′ ａ フランジ ７、 ケーシング ａ 固 定 共 ：＄２図 Ｈ 第３図
ルの構造を示し、また第３図は本発明に係る分離膜モジ
ュールの構造を示すものである。 Ｌ 多孔質ガラス細管 ２ 束 着 板 ３、 原料ガス導入管 ４ 分 敗 管 ５、 原料ガス排出官′ ａ フランジ ７、 ケーシング ａ 固 定 共 ：＄２図 Ｈ 第３図
Claims (1)
- 多孔質ガラス細管を束ねて固着し、該細管束の一端が耐
熱接着材料から成る隔壁を貫通して開口した構造を有す
る分離膜モジュールにおいて、該細管束の他端がそれぞ
れ独立して封着されていることを特徴とする多孔質ガラ
ス分離膜モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15269082A JPS5942006A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 多孔質ガラス分離膜モジユ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15269082A JPS5942006A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 多孔質ガラス分離膜モジユ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5942006A true JPS5942006A (ja) | 1984-03-08 |
Family
ID=15545998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15269082A Pending JPS5942006A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 多孔質ガラス分離膜モジユ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5942006A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6238220A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-19 | Agency Of Ind Science & Technol | ガス分離装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53130284A (en) * | 1977-04-20 | 1978-11-14 | Babcock Hitachi Kk | Silica glass membrane for gas separation |
| JPS5437012A (en) * | 1977-08-29 | 1979-03-19 | Toshiba Corp | Apparatus for eliminating comtaminants |
| JPS55119420A (en) * | 1979-03-06 | 1980-09-13 | Toyobo Co Ltd | Separating and recovering method of hydrogen gas |
| JPS58115001A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-08 | Nippon Steel Corp | 水素およびヘリウムの濃縮分離装置 |
-
1982
- 1982-09-03 JP JP15269082A patent/JPS5942006A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53130284A (en) * | 1977-04-20 | 1978-11-14 | Babcock Hitachi Kk | Silica glass membrane for gas separation |
| JPS5437012A (en) * | 1977-08-29 | 1979-03-19 | Toshiba Corp | Apparatus for eliminating comtaminants |
| JPS55119420A (en) * | 1979-03-06 | 1980-09-13 | Toyobo Co Ltd | Separating and recovering method of hydrogen gas |
| JPS58115001A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-08 | Nippon Steel Corp | 水素およびヘリウムの濃縮分離装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6238220A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-19 | Agency Of Ind Science & Technol | ガス分離装置 |
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