JPS62204827A - 気体の分離膜 - Google Patents
気体の分離膜Info
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- JPS62204827A JPS62204827A JP4720086A JP4720086A JPS62204827A JP S62204827 A JPS62204827 A JP S62204827A JP 4720086 A JP4720086 A JP 4720086A JP 4720086 A JP4720086 A JP 4720086A JP S62204827 A JPS62204827 A JP S62204827A
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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、気体の分離膜に関し、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。
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、操作的に筒車であり、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、操作的に筒車であり、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
Ｎ２）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
Ｎ２）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（Ｐ＋
＋ｅ／ＰＮｚ ）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、検討した結果、
特定のパーフルオロ化合物を膜累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／ＰＮｚ ）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、検討した結果、
特定のパーフルオロ化合物を膜累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、多孔質膜上にヘキサフルオロチオ
アセトンのプラズマ重合Ｎ膜を形成せしめてなることを
特徴とする気体の分離膜を新規に提供するものである。
アセトンのプラズマ重合Ｎ膜を形成せしめてなることを
特徴とする気体の分離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 １０−１ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ−ｃ
ｒａＨｇ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 １０−１ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ−ｃ
ｒａＨｇ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ヘ
キサフルオロチオアセトンを薄膜状にプラズマ重合せし
める。
キサフルオロチオアセト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ヘキサフルオロチオアセトン
は１例えば、次に示す一連の反応でヘキサフルオロプロ
ペンより製造され得る。
は１例えば、次に示す一連の反応でヘキサフルオロプロ
ペンより製造され得る。
又、プラズマ重合手段としては、モノマー供給弁、電極
、アース電極、アース電極冷却部、高周波電源、ガラス
製へ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
。
、アース電極、アース電極冷却部、高周波電源、ガラス
製へ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
。
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０．０１〜５ｔ’ｏｒｒ、ヘキサ
フルオロチオアセトン流量１〜１０００ＣＩＩ３／１１
１１１ 、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０．０１〜５ｔ’ｏｒｒ、ヘキサ
フルオロチオアセトン流量１〜１０００ＣＩＩ３／１１
１１１ 、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ヘキサフル
オロチオアセトン重合体薄膜の厚さは０．０１〜５ル、
好ましくは０．０３〜３ル程度を採用するのが適当であ
る。
オロチオアセトン重合体薄膜の厚さは０．０１〜５ル、
好ましくは０．０３〜３ル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子！ａ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、その他酸素や炭
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。
対する選択分離透過性が優れているが、その他酸素や炭
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 １０１ｃａ＋３／ｃｍ２ ・ｓｅｃ−ｃｒａ
Ｈｇ、平均細孔径が３０Å、直径８０＋ａｍのポリスル
ホン多孔質ｎりをアース電極上に固定した。
が４ Ｘ １０１ｃａ＋３／ｃｍ２ ・ｓｅｃ−ｃｒａ
Ｈｇ、平均細孔径が３０Å、直径８０＋ａｍのポリスル
ホン多孔質ｎり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ヘキサフルオロチオア
セトンを１００ＣＩｌ１３／ｌ１ｉｎ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
１３．５６Ｎ）Ｉｚ、２０Ｗの高周波出力を印加してヘ
キサフルオロチオアセトンを多孔質１１９Ｅへ３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ヘキサフルオロチオア
セトンを１００ＣＩｌ１３／ｌ１ｉｎ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
１３．５６Ｎ）Ｉｚ、２０Ｗの高周波出力を印加してヘ
キサフルオロチオアセトンを多孔質１１９Ｅへ３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０．９川であった・
Ｈｅ、 ＧＯ２，０２，８２の各ガスの透過性能を測定
した結果を以下に示す。
した結果を以下に示す。
Ｈｅの透過速度 ８．４ Ｘ １（１’ｃｍ３／ｃｍ２
−ｓｅｃ−ｃｒｓＨｇＨｅの透過係数５．８ Ｘ １Ｏ
−８ＣＪＩ３ ・ｃｒａ／ｃｔａ２・ｓｅｃ−ｃｒａＨ
ｇＣ０２）透過速度１．３Ｘ １Ｏ−４ｃａ３／ａｍ２
−ｓｅｃ−ｃｒｒｒＨｇＣ０２の透過係数１．２Ｘ １
０−８ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２ ・ｓｅｃ−ｃｒａＨｇ０
２の透過速度 ５．２Ｘ １Ｏ−５ｃ＋ａ３／ｃｍ２−
ｓｅｃ−ｃｒａＨｇ０２の透過係数 ４．７Ｘ １０−
９ ｃｌ１３・ｃｍ／ｃｍ２ ・ｓｅｃ−ｃｒｍＨｇＮ
２の透過速度 ２．ＯＸ １０−５ｃｍ３／ｃｍ２ ・
ｓｅｃ−ａｒｍＨｇＮ２の透過係数 １．８Ｘ １Ｏ
−９ｃ＋ａ３ ・ｃｏ／ｃｍ２ ・ｓｅＣ−ｃｒａＨｇ
Ｈｅ／Ｎ２の透過係数比 ３２ ＣＣｈ ／Ｎ２の透過係数比 ６．７ ０２／Ｎ２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
有する気体分離膜は、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、本発明の気体分ａｍ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。
−ｓｅｃ−ｃｒｓＨｇＨｅの透過係数５．８ Ｘ １Ｏ
−８ＣＪＩ３ ・ｃｒａ／ｃｔａ２・ｓｅｃ−ｃｒａＨ
ｇＣ０２）透過速度１．３Ｘ １Ｏ−４ｃａ３／ａｍ２
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９ ｃｌ１３・ｃｍ／ｃｍ２ ・ｓｅｃ−ｃｒｍＨｇＮ
２の透過速度 ２．ＯＸ １０−５ｃｍ３／ｃｍ２ ・
ｓｅｃ−ａｒｍＨｇＮ２の透過係数 １．８Ｘ １Ｏ
−９ｃ＋ａ３ ・ｃｏ／ｃｍ２ ・ｓｅＣ−ｃｒａＨｇ
Ｈｅ／Ｎ２の透過係数比 ３２ ＣＣｈ ／Ｎ２の透過係数比 ６．７ ０２／Ｎ２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
有する気体分離膜は、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、本発明の気体分ａｍ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、多孔質膜上にヘキサフルオロチオアセトンのプラズ
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、ヘキサフルオロチオアセトン重合体の膜厚は０．０
１〜５μ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 |
|---|---|---|---|
| JP4720086A JPS62204827A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 気体の分離膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4720086A JPS62204827A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 気体の分離膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62204827A true JPS62204827A (ja) | 1987-09-09 |
| JPH0423573B2 JPH0423573B2 (ja) | 1992-04-22 |
Family
ID=12768489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4720086A Granted JPS62204827A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 気体の分離膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62204827A (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 JP4720086A patent/JPS62204827A/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 |
|---|---|
| JPH0423573B2 (ja) | 1992-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |