JPS62204825A - 気体を分離する膜 - Google Patents
気体を分離する膜Info
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- JPS62204825A JPS62204825A JP4719886A JP4719886A JPS62204825A JP S62204825 A JPS62204825 A JP S62204825A JP 4719886 A JP4719886 A JP 4719886A JP 4719886 A JP4719886 A JP 4719886A JP S62204825 A JPS62204825 A JP S62204825A
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、気体の分子ａ膜に関し、特に膜分離法により
天然ガス中からヘリウムを選択性よく効率的に分離取得
し得る分離膜に関するものである。
天然ガス中からヘリウムを選択性よく効率的に分離取得
し得る分離膜に関するものである。
［従来の技術］
ヘリウムガスは例えば核融合反応、リニアモーター等の
超電導用の極低温媒体として有用であり、今後かなりの
量の使用が見込まれる。
超電導用の極低温媒体として有用であり、今後かなりの
量の使用が見込まれる。
かかるヘリウムは天然ガスや空気中に含まれ、特に天然
ガス中にはかなり多量に含まれている。従来ヘリウムは
このような天然ガスから深冷分離等の手段により分離取
得されてきたが、これは設備的にかなり大規模となり、
操作的にも保守管理的にもかなり煩雑なものであった。
ガス中にはかなり多量に含まれている。従来ヘリウムは
このような天然ガスから深冷分離等の手段により分離取
得されてきたが、これは設備的にかなり大規模となり、
操作的にも保守管理的にもかなり煩雑なものであった。
更に、前記の如き超電導に用いたヘリウムガスの回収に
当っては従来それ程有効な手段は提案されていない。
当っては従来それ程有効な手段は提案されていない。
他方、混合ガス中からヘリウムを得る方法として膜分離
法が提案されている。この方法は直接ヘリウムガスが得
られ、操作的に簡単であり、又経済的にも有利である。
法が提案されている。この方法は直接ヘリウムガスが得
られ、操作的に簡単であり、又経済的にも有利である。
このような分離膜として代表されるものにオルガノポリ
シロキサン系の膜が種々提案されている。この膜は一般
に酸素に対する透過速度や酸素透過係数比（ＰＯ２／Ｐ
Ｈ２）については比較的満足し得るものの、ヘリウムガ
スについては透過係数比が小さく、実用性についてあま
り期待し得るものでない。
シロキサン系の膜が種々提案されている。この膜は一般
に酸素に対する透過速度や酸素透過係数比（ＰＯ２／Ｐ
Ｈ２）については比較的満足し得るものの、ヘリウムガ
スについては透過係数比が小さく、実用性についてあま
り期待し得るものでない。
［発明の解決しようとする問題点］
本発明者はかかる点に鑑み、ヘリウム透過係数比（Ｐｈ
ｅ／ＰＨ２）とヘリウムの透過速度が高いレベルでバラ
ンスし、しかもその性能が安定して持続し得る分＃膜を
得ることを目的として種々研究、検品・１した結果、特
定のパーフルオロ化合物を膜素材として用いることによ
り前記目的を達成し得ることを見出した。
ｅ／ＰＨ２）とヘリウムの透過速度が高いレベルでバラ
ンスし、しかもその性能が安定して持続し得る分＃膜を
得ることを目的として種々研究、検品・１した結果、特
定のパーフルオロ化合物を膜素材として用いることによ
り前記目的を達成し得ることを見出した。
［問題点を解決するための手段］
かくして、本発明は、多孔￥ｔ１模上にテトラキス（ト
リフルオロメチル）エチレンのプラズマ重合薄膜を形成
せしめてなることを特徴とする気体の分＃膜を新規に提
供するものである。
リフルオロメチル）エチレンのプラズマ重合薄膜を形成
せしめてなることを特徴とする気体の分＃膜を新規に提
供するものである。
本発明に用いられる多孔質膜としては、その物性が平均
細孔径１０〜２０００Å、空気の透過速度が４ Ｘ １
０−４〜４ Ｘ １０司ｃ＋ｓ３／ｃｔａ２−５ｅａ−
、ｃｒａＨｇを有するものが適当である。
細孔径１０〜２０００Å、空気の透過速度が４ Ｘ １
０−４〜４ Ｘ １０司ｃ＋ｓ３／ｃｔａ２−５ｅａ−
、ｃｒａＨｇを有するものが適当である。
これら物性が前記範囲を逸脱する場合には、充分なガス
透過速度が得難く、又超薄膜を積層する際欠陥を生じ易
くなる虞れがあるので好ましくない。
透過速度が得難く、又超薄膜を積層する際欠陥を生じ易
くなる虞れがあるので好ましくない。
かかる膜の材質としては、例えばポリスルホン、ポリア
ミド、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン、ポリビニ
ルアルコール、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げら
れる。
ミド、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン、ポリビニ
ルアルコール、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げら
れる。
そして、本発明においては、前述の多孔質支持膜上にテ
トラキス（トリフルオロメチル）エチレンを薄膜状にプ
ラズマ重合せしめる。
トラキス（トリフルオロメチル）エチレンを薄膜状にプ
ラズマ重合せしめる。
プラズマ重合に供せられるテトラキス（トリフルオロメ
チル）エチレンは、例えば、次に示す反応でヘキサフル
オロプロペンより製造され得る。
チル）エチレンは、例えば、次に示す反応でヘキサフル
オロプロペンより製造され得る。
ＣＦ３ Ｓ ＣＦ３
又、プラズマ重合手段としては、七ツマー供給弁、電極
、アース電極、アース電極冷却部。
、アース電極、アース電極冷却部。
高周波電源、ガラス製ペルジャー排気系より構成される
通常よく知られているペルジャー型プラズマ重合装置を
用いることができる。。
通常よく知られているペルジャー型プラズマ重合装置を
用いることができる。。
プラズマ重合条件としては前記ペルジャー型プラズマ重
合装置を用いれば圧力０．Ｏ１〜５ ｔｏｒｒ、テトラ
キス（トリフルオロメチル）エチレン流量１−１０００
ｃｍ３／ｓｉｎ 、高周波出力１〜２００Ｗを採用する
のが適当である。前記以外の重合装置を用いても、これ
らの条件を最適化してプラズマ重合を行なうのはこの技
術に習熟している者にとって比較的容易である。
合装置を用いれば圧力０．Ｏ１〜５ ｔｏｒｒ、テトラ
キス（トリフルオロメチル）エチレン流量１−１０００
ｃｍ３／ｓｉｎ 、高周波出力１〜２００Ｗを採用する
のが適当である。前記以外の重合装置を用いても、これ
らの条件を最適化してプラズマ重合を行なうのはこの技
術に習熟している者にとって比較的容易である。
プラズマ重合により多孔質膜上に設けられるテトラキス
（トリフルオロメチル）エチレン重合体薄膜の厚さは０
．０１〜５弘、好ましくは０．０３〜３弘程度を採用す
るのが適当である。
（トリフルオロメチル）エチレン重合体薄膜の厚さは０
．０１〜５弘、好ましくは０．０３〜３弘程度を採用す
るのが適当である。
膜の厚さが前記範囲を逸脱する場合には、膜に欠陥を生
じ易くなるか、又は充分なガス透過速度が得難くなる等
の虞れがあるので好ましくない。
じ易くなるか、又は充分なガス透過速度が得難くなる等
の虞れがあるので好ましくない。
かくして得られた気体の分離膜は、特にヘリウムに対す
る選択分離透過性が優れているが、その低酸素や炭酸ガ
ス等のガスに対する選択透過性も実用的であり、これら
ガスの濃縮或は分離等にも有用である。
る選択分離透過性が優れているが、その低酸素や炭酸ガ
ス等のガスに対する選択透過性も実用的であり、これら
ガスの濃縮或は分離等にも有用である。
［実施例］
次に本発明を実施例により説明する。
実施例
ペルジャー型プラズマ重合装置を用い、空気の透過速度
が４ Ｘ １０１ｃ＋＋＋３／ｃｍ２ ・ｓｅａ−ｃｔ
ｍＨｇ、平均細孔径が３０Å、直径８０３１１のポリス
ルホン多孔質膜をアース電極上に固定した。
が４ Ｘ １０１ｃ＋＋＋３／ｃｍ２ ・ｓｅａ−ｃｔ
ｍＨｇ、平均細孔径が３０Å、直径８０３１１のポリス
ルホン多孔質膜をアース電極上に固定した。
真空ポンプによりペルジャー内を脱気し、排気を続けな
がら七ツマー供給バルブを通してテトラキス（トリフル
オロメチル）エチレンを３゜ｃｒａ３ ／ｌａ ｉｎで
供給した。ペルジャー内の圧力は０．４ ｔｏｒｒとな
った。電極間に１３．５６ＭＨｚ、５０Ｗ （７）高周
波出力を印加してテトラキス（トリフルオロメチル）エ
チレンを多孔質膜上へ１分間プラズマ重合した。
がら七ツマー供給バルブを通してテトラキス（トリフル
オロメチル）エチレンを３゜ｃｒａ３ ／ｌａ ｉｎで
供給した。ペルジャー内の圧力は０．４ ｔｏｒｒとな
った。電極間に１３．５６ＭＨｚ、５０Ｗ （７）高周
波出力を印加してテトラキス（トリフルオロメチル）エ
チレンを多孔質膜上へ１分間プラズマ重合した。
得られたプラズマ重合膜の膜厚は１．２ ＪＬであった
。
。
Ｈｅ ＋ Ｃ０２＋ ０２ ＋ ＮＺの各ガスの透過性
能を測定した結果を以下に示す。
能を測定した結果を以下に示す。
Ｈｅの透過速度 ８．８ Ｘ １０４ｃｏ＋３／ｃｍ２
−ｓｅａ−ｃｒａＨｇＨｅの透過係数 ８．Ｉ Ｘ １
０１ｃ＋５３−ｃｍ／ｃｔｓ２・ｓｅｃ−ｃｍＨｇＧＯ
２の透過速度３．４Ｘ １０−’ｃｔｘ３／ｃｍ２−ｓ
ｅｃ−ｃｔｍＨｇＣ０２の透過係数４．ＩＸ １Ｏ−８
ｃｓ３・ｃｍ／ｃｍ２−ｓｅｃ−ｃｔｍＨｇＣ２の透過
速度 １．２Ｘ １０１ｃｍ３／ｃｍ２−ｓｅｃ−ｃ
ｔｓＨｇ０２の透過係数 １．４Ｘ １０−８ｃｍ３
−ｃａ＋／ｃｍ２−ｓｅｃ−ｃｍＨｇＮ２の透過速度
４．ＯＸ １０１ｃｍ３／ｃ＋ｓ２−ｓｅａ５２−５ｅ
ａ−の透過係数４．８Ｘ１０′９ｃｒａ３−ｃｒｓ／ｃ
ｍ２−ｓｅｃ−ｃｍＨｇＨｅ／Ｎ２（７）透過係数比
１７ ＣＯ２／８２の透過係数比 ８．５ ０２／８２の透過係数比 ２．８ ［発明の効果］ 本発明の特定パーフルオロ化合物のプラズマ重合薄膜を
有する気体分子ｔ膜は、特にヘリウム透過係数比とヘリ
ウム透過速度が高いレベルでバランスするという優れた
効果を有する。しかも１本発明の気体分ｌｉＩ＆膜は、
この優れた性能を安定して持続し得るという効果も認め
られる。
−ｓｅａ−ｃｒａＨｇＨｅの透過係数 ８．Ｉ Ｘ １
０１ｃ＋５３−ｃｍ／ｃｔｓ２・ｓｅｃ−ｃｍＨｇＧＯ
２の透過速度３．４Ｘ １０−’ｃｔｘ３／ｃｍ２−ｓ
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速度 １．２Ｘ １０１ｃｍ３／ｃｍ２−ｓｅｃ−ｃ
ｔｓＨｇ０２の透過係数 １．４Ｘ １０−８ｃｍ３
−ｃａ＋／ｃｍ２−ｓｅｃ−ｃｍＨｇＮ２の透過速度
４．ＯＸ １０１ｃｍ３／ｃ＋ｓ２−ｓｅａ５２−５ｅ
ａ−の透過係数４．８Ｘ１０′９ｃｒａ３−ｃｒｓ／ｃ
ｍ２−ｓｅｃ−ｃｍＨｇＨｅ／Ｎ２（７）透過係数比
１７ ＣＯ２／８２の透過係数比 ８．５ ０２／８２の透過係数比 ２．８ ［発明の効果］ 本発明の特定パーフルオロ化合物のプラズマ重合薄膜を
有する気体分子ｔ膜は、特にヘリウム透過係数比とヘリ
ウム透過速度が高いレベルでバランスするという優れた
効果を有する。しかも１本発明の気体分ｌｉＩ＆膜は、
この優れた性能を安定して持続し得るという効果も認め
られる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、多孔質膜上にテトラキス（トリフルオロメチル）エ
チレンのプラズマ重合薄膜を形成せしめてなることを特
徴とする気体の分離膜。 ２、多孔質膜は平均細孔径１０〜２０００Å、空気の透
過速度が４×１０＾−＾４〜４×１０＾−＾１ｃｍ＾３
／ｃｍ＾２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇである特許請求の範囲第
１項記載の分離膜。 ３、多孔質膜はポリスルホン、ポリアミド、ポリアクリ
ロニトリル、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ポ
リテトラフルオロエチレンである特許請求の範囲第１項
又は第２項のいずれかに記載の分離膜。 ４、テトラキス（トリフルオロメチル）エチレン重合体
の膜厚は０．０１〜５μである特許請求の範囲第１項記
載の分離膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4719886A JPS62204825A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 気体を分離する膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4719886A JPS62204825A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 気体を分離する膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62204825A true JPS62204825A (ja) | 1987-09-09 |
| JPH0423570B2 JPH0423570B2 (ja) | 1992-04-22 |
Family
ID=12768429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4719886A Granted JPS62204825A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 気体を分離する膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62204825A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5246743A (en) * | 1991-11-26 | 1993-09-21 | Ube Industries, Ltd. | Method of enhancing gas separation performance of an aromatic polyimide membrane |
-
1986
- 1986-03-06 JP JP4719886A patent/JPS62204825A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5246743A (en) * | 1991-11-26 | 1993-09-21 | Ube Industries, Ltd. | Method of enhancing gas separation performance of an aromatic polyimide membrane |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0423570B2 (ja) | 1992-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |