JPS6233521A - 凝縮性ガスの分離方法 - Google Patents
凝縮性ガスの分離方法Info
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- JPS6233521A JPS6233521A JP60171741A JP17174185A JPS6233521A JP S6233521 A JPS6233521 A JP S6233521A JP 60171741 A JP60171741 A JP 60171741A JP 17174185 A JP17174185 A JP 17174185A JP S6233521 A JPS6233521 A JP S6233521A
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- Japan
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- gas
- film
- porous
- components
- porous membrane
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- Drying Of Gases (AREA)
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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、凝縮性ガスの分離方法に関し、特に、ガソリ
ンペーパーの回収、水とアルコールの分離、室内の除湿
、スプレードライヤー空気の除湿等に適用することがで
きるものです。
ンペーパーの回収、水とアルコールの分離、室内の除湿
、スプレードライヤー空気の除湿等に適用することがで
きるものです。
（従来の技術）
従来、多孔質膜を用いたガス分離法は、種々あるものの
、本発明のように微細孔に分離ガス中の凝縮成分の液膜
を形成して液膜との親和力の差を用いてガス成分の選択
分離を行う技術は本出願以前に類を見ない。
、本発明のように微細孔に分離ガス中の凝縮成分の液膜
を形成して液膜との親和力の差を用いてガス成分の選択
分離を行う技術は本出願以前に類を見ない。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は多孔質膜の極微細孔にガス中のＩ！８縮成分成
分膜を形成し液膜とガス中の成分との親和力の差を利用
してガス成分の選択分離をする方法を提供しようとする
もので、被分離ガス中の凝縮成分が該極微細孔で液膜を
形成できるようＩｃＳ凝縮成分と親和性のある材質で多
孔質膜を構成する必要がある。例えば、親水性物質を透
過分離のためには親水性を有する多孔質膜を用い、疎水
性物質の透過分離には表面が疎水性の多孔質膜を用いて
微細孔にそれぞれの液膜を容易に形成しうるようにする
０ また、多孔質膜の極微細孔で凝縮が生ずるように細孔径
の上限を選択する必要がある０（問題点を解決するだめ
の手段） 本発明は （１）被分離ガス中の凝、縮成分と親和性を有する材質
で構成した極微細孔の多孔質膜に前記被分離ガスを通し
て該極微細孔に凝縮液膜を形成して被分離ガス中の凝縮
成分を選択的に分離することを特徴とする凝縮性ガスの
分離方法０ （２） 多孔質膜の極微細孔の孔径を約２０Å以下と
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の凝縮
性ガスの分離方法。
分膜を形成し液膜とガス中の成分との親和力の差を利用
してガス成分の選択分離をする方法を提供しようとする
もので、被分離ガス中の凝縮成分が該極微細孔で液膜を
形成できるようＩｃＳ凝縮成分と親和性のある材質で多
孔質膜を構成する必要がある。例えば、親水性物質を透
過分離のためには親水性を有する多孔質膜を用い、疎水
性物質の透過分離には表面が疎水性の多孔質膜を用いて
微細孔にそれぞれの液膜を容易に形成しうるようにする
０ また、多孔質膜の極微細孔で凝縮が生ずるように細孔径
の上限を選択する必要がある０（問題点を解決するだめ
の手段） 本発明は （１）被分離ガス中の凝、縮成分と親和性を有する材質
で構成した極微細孔の多孔質膜に前記被分離ガスを通し
て該極微細孔に凝縮液膜を形成して被分離ガス中の凝縮
成分を選択的に分離することを特徴とする凝縮性ガスの
分離方法０ （２） 多孔質膜の極微細孔の孔径を約２０Å以下と
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の凝縮
性ガスの分離方法。
（３） 多孔質基材の表面に形成した多孔質膜を用い
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の凝縮性
ガスの分離方法。
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の凝縮性
ガスの分離方法。
（４） 多孔質膜に対し、被分離ガスとは反対側を真
空ポンプで吸引することを特徴とする特許請求の範囲第
３項記載の凝縮性ガスの分離方法Ｏ である。
空ポンプで吸引することを特徴とする特許請求の範囲第
３項記載の凝縮性ガスの分離方法Ｏ である。
々お、水、エタノールなどの親水性物質の分離のために
は、アルミナ、シリカのように表面が親水性である物質
で多孔質膜を形成することが有利であり、また、ガソリ
ンペーパーなどの疎水性物質の分離にはシリコン樹脂、
テフロン、ポリプロピレン等の有機樹脂を用いることが
できる。
は、アルミナ、シリカのように表面が親水性である物質
で多孔質膜を形成することが有利であり、また、ガソリ
ンペーパーなどの疎水性物質の分離にはシリコン樹脂、
テフロン、ポリプロピレン等の有機樹脂を用いることが
できる。
そして、多孔質膜は薄層で用いる場合が多く、その際は
多孔質アルミナ管の表面に微細孔を有する多孔質膜を形
成して機械的強度をもたせることもできる。
多孔質アルミナ管の表面に微細孔を有する多孔質膜を形
成して機械的強度をもたせることもできる。
第１図には多孔質膜の断面膜型図を示す。機械的強度を
付与するための多孔質基材２の表面に多孔質膜１が付着
されており、該多孔質膜１には極微細孔３が形成されて
いる。ここで、多孔質膜の極微細孔の孔径は次に示すに
８１Ｖｉｎ式％式％ σ：液体の表面張力（ｄｙｎ ／／ＩＩＩ ）Ｍ：分子
量（Ｉ／ｆｆ＋０１） Ｐ：液体の密度Ｃ９／（が） Ｒ：ガス定数（ａ３１４ｘ１０’ ｅｒｇ／ａｅｇ＠ｍ
ｏｌ）！＝温度（ｄｅｇ ） ン：相対圧 ある温度の飽和蒸気圧に対するＰ。
付与するための多孔質基材２の表面に多孔質膜１が付着
されており、該多孔質膜１には極微細孔３が形成されて
いる。ここで、多孔質膜の極微細孔の孔径は次に示すに
８１Ｖｉｎ式％式％ σ：液体の表面張力（ｄｙｎ ／／ＩＩＩ ）Ｍ：分子
量（Ｉ／ｆｆ＋０１） Ｐ：液体の密度Ｃ９／（が） Ｒ：ガス定数（ａ３１４ｘ１０’ ｅｒｇ／ａｅｇ＠ｍ
ｏｌ）！＝温度（ｄｅｇ ） ン：相対圧 ある温度の飽和蒸気圧に対するＰ。
蒸気圧の割合
また、微細孔径の分布を水分の吸着量として測定した。
微細孔を有する試料を一定量分取し、恒温装置に入れた
。温度は３２°０で一定とし、関係湿度を１５〜９０ｅ
ｓ″！で変化させて、その間の重量増を測定したＯ第２
図はこの間の関係湿度と無次元水蒸気吸着量との関係を
グラフにしたもので、２ｏＸ、ｔｐ４ＸはＫｅｌｖｉｎ
式から求めた。この図から明らかなように関係湿度が
小さな値においても水蒸気吸着がなされており、それら
は特に極微細孔によっている０ 微細孔径を１００ム以上で、本発明に従った分離試験を
行うと、空気がもれてほとんど分離ができなかった。ま
た、極微細孔の下限は透過分離成分の分子の大きさよシ
小さくては透過することができないので必然的に定唸る
が、通常は、この分子が数個から１０数個程並んだ１０
〜２０ム程度の極微細な孔を有する多孔質膜を用いるこ
とが好ましい。
。温度は３２°０で一定とし、関係湿度を１５〜９０ｅ
ｓ″！で変化させて、その間の重量増を測定したＯ第２
図はこの間の関係湿度と無次元水蒸気吸着量との関係を
グラフにしたもので、２ｏＸ、ｔｐ４ＸはＫｅｌｖｉｎ
式から求めた。この図から明らかなように関係湿度が
小さな値においても水蒸気吸着がなされており、それら
は特に極微細孔によっている０ 微細孔径を１００ム以上で、本発明に従った分離試験を
行うと、空気がもれてほとんど分離ができなかった。ま
た、極微細孔の下限は透過分離成分の分子の大きさよシ
小さくては透過することができないので必然的に定唸る
が、通常は、この分子が数個から１０数個程並んだ１０
〜２０ム程度の極微細な孔を有する多孔質膜を用いるこ
とが好ましい。
（作用）
次に、本発明に係る凝縮性ガスの分離法を第１図の多孔
質膜の断面模型Ｍをもとに説明する。
質膜の断面模型Ｍをもとに説明する。
被分離ガスは多孔質膜１の左側を流し、右側の多孔質基
材２の側から真空ポンプで数ｔｏ ｒｒ〜数ｊ Ｑ ｔ
ｏｒｒ に引くと、ガス中の、凝縮成分が極微細孔３
で凝縮し、核成分と多孔質膜のぬれ性によシ容易に液膜
が形成される。液膜の右側は真空ポンプで吸引されるた
めに蒸発気化し、左側からの凝縮と右側への蒸発気化が
バランスして、あたかも凝縮成分が多孔質膜を透過する
ようにみえる。また、被分離ガス中の他の成分は液膜と
親和性がないため液膜を透過することができない。
材２の側から真空ポンプで数ｔｏ ｒｒ〜数ｊ Ｑ ｔ
ｏｒｒ に引くと、ガス中の、凝縮成分が極微細孔３
で凝縮し、核成分と多孔質膜のぬれ性によシ容易に液膜
が形成される。液膜の右側は真空ポンプで吸引されるた
めに蒸発気化し、左側からの凝縮と右側への蒸発気化が
バランスして、あたかも凝縮成分が多孔質膜を透過する
ようにみえる。また、被分離ガス中の他の成分は液膜と
親和性がないため液膜を透過することができない。
（実施例）
本発明に係る２つの実施例につｂて説明する。
（１１アルミニウムイソプロピレート１２．５１を１０
０１の水で加水分解し、１７ ｍ／ の濃塩酸を加えて
アルミナゾルを作シ、外径１０１１１１％内径８ｍ、長
さ２０１、平均細孔径１．５ μｍ。
０１の水で加水分解し、１７ ｍ／ の濃塩酸を加えて
アルミナゾルを作シ、外径１０１１１１％内径８ｍ、長
さ２０１、平均細孔径１．５ μｍ。
細孔容ｆＪＣＬ２ＣＣ／ｌの多孔質アル、ミナ管を、１
０秒間前記アルミナゾルに含浸した後風乾し、さらに４
５０°Ｃで３０分間加熱した。゛この操作を５回ａｂ返
して平均膜厚１０μｍ の′アルミニウム、酸化物の極
微細多孔質膜を得九。
０秒間前記アルミナゾルに含浸した後風乾し、さらに４
５０°Ｃで３０分間加熱した。゛この操作を５回ａｂ返
して平均膜厚１０μｍ の′アルミニウム、酸化物の極
微細多孔質膜を得九。
この膜の細孔径は、第３図に示すような関係湿度と無次
元水蒸気吸着量との関係にある。
元水蒸気吸着量との関係にある。
このようにして作られた分離膜モジュールは第６図に示
す分離試験装置で分離性能の試験を行った。図中、分離
膜モジュール５は、恒温室８に収容し、凝縮性ガス発生
器４からのガスを受は入れ、真空コック１０．コールド
トラップ（液体窒素）６を介して真空ポンプ７！／ｃよ
り吸引する。恒温室８内は送風ファン１１により均一な
温度とするとともに必要に応じてヒータ１２によυ加熱
することができる。温度調節器９け凝縮性ガス発生器の
制御をする０ この試験は水蒸気の透過についてのものでその結果を第
３図に示す。横軸は各温度における相対蒸気圧であシ、
縦軸は水蒸気透過量である。図中■は凝縮が全く無いと
仮定して計算した水蒸気の透過量であり、■は３２°０
、■は５８°０、■は７７°ＯＶｃおけるそれぞれの透
過試験データを示した０この図からも明らかなようＩ／
Ｃ凝縮性成分である水蒸気の透、１Ｍ量が大きな値を示
して、分離効果を確認することができた。
す分離試験装置で分離性能の試験を行った。図中、分離
膜モジュール５は、恒温室８に収容し、凝縮性ガス発生
器４からのガスを受は入れ、真空コック１０．コールド
トラップ（液体窒素）６を介して真空ポンプ７！／ｃよ
り吸引する。恒温室８内は送風ファン１１により均一な
温度とするとともに必要に応じてヒータ１２によυ加熱
することができる。温度調節器９け凝縮性ガス発生器の
制御をする０ この試験は水蒸気の透過についてのものでその結果を第
３図に示す。横軸は各温度における相対蒸気圧であシ、
縦軸は水蒸気透過量である。図中■は凝縮が全く無いと
仮定して計算した水蒸気の透過量であり、■は３２°０
、■は５８°０、■は７７°ＯＶｃおけるそれぞれの透
過試験データを示した０この図からも明らかなようＩ／
Ｃ凝縮性成分である水蒸気の透、１Ｍ量が大きな値を示
して、分離効果を確認することができた。
々お、この図は膜の性質として温度が高くなるほど透過
速度が大きくなることも教えている。
速度が大きくなることも教えている。
また、本試験装置において凝縮性ガスとして水蒸気の代
υに疎水性のｎ−へキサ／について試験をしたが、透過
はほとんど認められなかった。
υに疎水性のｎ−へキサ／について試験をしたが、透過
はほとんど認められなかった。
（２） 実施例（１１で用いた多孔質アルミナ管の表
面に市販のシリコーン樹脂をはけで塗布した後溶剤をと
ばして平均１０μｍ のシリコーン樹脂極微細多孔質膜
を形成した０との膜の細孔径は第４図に示すような関係
湿度と無次元水蒸気吸着量との関係にある０ 凝縮性ガスとしてｎ−ヘキサンについて実施例（１）と
同様な分離試験を行うと、大きな透過量の値を示し九が
、水蒸気については全く透過が認められなかった。
面に市販のシリコーン樹脂をはけで塗布した後溶剤をと
ばして平均１０μｍ のシリコーン樹脂極微細多孔質膜
を形成した０との膜の細孔径は第４図に示すような関係
湿度と無次元水蒸気吸着量との関係にある０ 凝縮性ガスとしてｎ−ヘキサンについて実施例（１）と
同様な分離試験を行うと、大きな透過量の値を示し九が
、水蒸気については全く透過が認められなかった。
ｔＸ１図は本発明の方法を実施するための多孔質膜の断
面模型図、第２図は極微細孔を有する試料についての、
関係湿度と無次元水蒸気吸着量との関係のグラフ、第３
図及び第４図は本発明の実施例（１）及び（２）で用い
た多孔質膜について関係湿度と無次元水蒸気吸着量との
関係を示したグラフ、第３図は本発明の実施例（１）Ｋ
おける水蒸気の透過量を示したグラフ、第６図は分離膜
モジュールの性能試験をする分離試験装置の概念図であ
る。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫 関係湿度（６Ａ） 関係温度（％） 第３図 ゛ オ目ヌ寸蕉ダ孔圧（％）
面模型図、第２図は極微細孔を有する試料についての、
関係湿度と無次元水蒸気吸着量との関係のグラフ、第３
図及び第４図は本発明の実施例（１）及び（２）で用い
た多孔質膜について関係湿度と無次元水蒸気吸着量との
関係を示したグラフ、第３図は本発明の実施例（１）Ｋ
おける水蒸気の透過量を示したグラフ、第６図は分離膜
モジュールの性能試験をする分離試験装置の概念図であ
る。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫 関係湿度（６Ａ） 関係温度（％） 第３図 ゛ オ目ヌ寸蕉ダ孔圧（％）
Claims (4)
- （１）被分離ガス中の凝縮成分と親和性を有する材質で
構成した極微細孔の多孔質膜に前記被分離ガスを通して
該極微細孔に凝縮液膜を形成して被分離ガス中の凝縮成
分を選択的に分離することを特徴とする凝縮性ガスの分
離方法。 - （２）多孔質膜の極微細孔の孔径を約２０Å以下とする
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の凝縮性ガ
スの分離方法。 - （３）多孔質基材の表面に形成した多孔質膜を用いるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の凝縮性ガス
の分離方法。 - （４）多孔質膜に対し、被分離ガスとは反対側を真空ポ
ンプで吸引することを特徴とする特許請求の範囲第３項
記載の凝縮性ガスの分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60171741A JPS6233521A (ja) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | 凝縮性ガスの分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60171741A JPS6233521A (ja) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | 凝縮性ガスの分離方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6233521A true JPS6233521A (ja) | 1987-02-13 |
Family
ID=15928823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60171741A Pending JPS6233521A (ja) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | 凝縮性ガスの分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6233521A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63254987A (ja) * | 1987-04-13 | 1988-10-21 | Ube Ind Ltd | アルコ−ル醗酵液の脱水濃縮方法 |
| JPH01265999A (ja) * | 1988-04-18 | 1989-10-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 衣料乾燥機 |
| JPH02110809U (ja) * | 1989-02-23 | 1990-09-05 | ||
| US4961758A (en) * | 1988-11-15 | 1990-10-09 | Texaco Inc. | Liquid membrane process for separating gases |
| JPH06170147A (ja) * | 1992-05-29 | 1994-06-21 | Air Prod And Chem Inc | 水分保有ガスからの水分の除去方法 |
| US5753009A (en) * | 1996-05-14 | 1998-05-19 | New Jersey Institute Of Technology | Method and apparatus for selectively removing a component from a multicomponent gas/vapor mixture |
| US5993515A (en) * | 1996-05-14 | 1999-11-30 | New Jersey Institute Of Technology | Apparatus and process for selectively removing a component from a multicomponent aqueous solution by pervaporation |
| WO2007052497A1 (ja) * | 2005-11-07 | 2007-05-10 | National University Of Corporation Hiroshima University | 複合分離膜およびその製造方法、並びに当該複合分離膜を用いる有機液体混合物の分離方法 |
| JP2018514385A (ja) * | 2015-04-29 | 2018-06-07 | ロスネフト・オイル・カンパニー | 低分子量炭化水素の混合物を分画する方法 |
-
1985
- 1985-08-06 JP JP60171741A patent/JPS6233521A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63254987A (ja) * | 1987-04-13 | 1988-10-21 | Ube Ind Ltd | アルコ−ル醗酵液の脱水濃縮方法 |
| JPH01265999A (ja) * | 1988-04-18 | 1989-10-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 衣料乾燥機 |
| US4961758A (en) * | 1988-11-15 | 1990-10-09 | Texaco Inc. | Liquid membrane process for separating gases |
| JPH02110809U (ja) * | 1989-02-23 | 1990-09-05 | ||
| JPH06170147A (ja) * | 1992-05-29 | 1994-06-21 | Air Prod And Chem Inc | 水分保有ガスからの水分の除去方法 |
| US5753009A (en) * | 1996-05-14 | 1998-05-19 | New Jersey Institute Of Technology | Method and apparatus for selectively removing a component from a multicomponent gas/vapor mixture |
| US5993515A (en) * | 1996-05-14 | 1999-11-30 | New Jersey Institute Of Technology | Apparatus and process for selectively removing a component from a multicomponent aqueous solution by pervaporation |
| WO2007052497A1 (ja) * | 2005-11-07 | 2007-05-10 | National University Of Corporation Hiroshima University | 複合分離膜およびその製造方法、並びに当該複合分離膜を用いる有機液体混合物の分離方法 |
| JP2018514385A (ja) * | 2015-04-29 | 2018-06-07 | ロスネフト・オイル・カンパニー | 低分子量炭化水素の混合物を分画する方法 |
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