酸性气体分离用复合体、酸性气体分离用组件和酸性气体分离用组件的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及酸性气体分离用复合体、酸性气体分离用组件和酸性气体分离用复合 体的制造方法。
【背景技术】
[0002] -直以来，为了对液体或气体等原流体进行浓缩或从原流体中分离出特定成分， 使用螺旋型、平膜型、中空纤维型等各种形式的膜组件。例如，在专利文献1中记载了将分 离膜、供给侧流路用部件和透过侧流路用部件绕中心管卷绕而成的螺旋型膜组件。
[0003] 这样的螺旋型膜组件通常是如下进行制造的：将分离膜对折，在其间配置供给侧 流路用部件，将所得部件与透过侧流路用部件交替重叠，为了防止供给侧流体与透过侧流 体的混合，在分离膜周边部（3边）涂布接合剂，制作分离膜单元，将一个或多个该单元以螺 旋状缠绕在中心管的周围，对所得到的圆筒状卷绕体的两端部进行修剪（端面修正加工）， 来制造螺旋型膜组件。上述接合剂从防止供给侧流体与透过侧流体的混合、提高分离性能 的方面考虑是极为重要的，一直以来使用的是氨基甲酸酯异氰酸酯系接合剂（例如专利文 献2)。另外，在上述专利文献1中，为了对应于高温且高浓度的碱溶液的处理，使用了耐热 耐碱性塑料。
[0004] 另外，近年来进行了对原料气体中的酸性气体进行选择性分离的技术的开发。例 如利用选择性透过酸性气体的酸性气体分离膜开发出了从原料气体中分离酸性气体的酸 性气体分离用组件。对分离膜大致分为所谓促进传输膜和所谓溶解扩散膜，促进传输膜在 膜中含有载体并利用该载体将酸性气体传输至膜的相反侧，溶解扩散膜利用酸性气体与分 离对象物质相对于膜的溶解性和在膜中的扩散性的差来进行分离。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特开2000-354742号公报 [0008] 专利文献2 :日本特开昭59-73008号公报
【发明内容】
[0009] 发明所要解决的课题
[0010] 在分离对象物质为气体（gas)的情况下远比液体的情况下更容易泄露，因而上述 专利文献1和2中记载的接合剂难以抑制气体从粘接部分的泄露。另外，在从KKTC以上的 高温且含有水蒸气这样的原料气体中分离酸性气体的情况下，在热和水分的作用下，粘接 部分劣化，具有分离效率降低、同时耐久性显著降低这样的问题。在这种情况下，若降低原 料气体的温度，则在促进传输膜的情况中与载体的反应性会降低，因而还为了提高分离效 率，确保耐热性是重要的。
[0011]另外，在使用促进传输膜的分离膜中，具备用于支持含有载体的促进传输膜的多 孔质支持体，但在使用螺旋型膜组件时，将螺旋型膜组件装填到筒状的压力容器内，一边使 原流体流入到压力容器内，一边在夹着分离膜的供给侧与透过侧施加压力差，从而，为了利 用分离膜进行浓缩或分离，容易产生促进传输膜被压入到多孔质支持体中的现象。因此，为 了使促进传输膜不会被压入到多孔质支持体中，需要减小多孔质支持体的孔径，但若这样， 则接合剂不会渗入，具有会产生泄露这样的问题。
[0012] 本发明是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供即使使用高温、高湿的原料气 体也能够抑制泄露、分离性能和耐久性高的酸性气体分离用复合体、酸性气体分离用组件 和酸性气体分离用组件的制造方法。
[0013] 解决课题的手段
[0014] 本发明的酸性气体分离用复合体具备酸性气体分离膜与透过气体流路用部件，该 酸性气体分离膜含有平均孔径为〇. 5 μπι以下的多孔质支持体与设置在该多孔质支持体上 的酸性气体分离层，该酸性气体分离层包含吸水性聚合物和与原料气体中的酸性气体发生 反应的酸性气体载体；与上述酸性气体载体发生反应并透过了酸性气体分离层的酸性气体 在该透过气体流路用部件中流通；该酸性气体分离用复合体具有密封部，该密封部位于该 透过气体流路用部件与上述多孔质支持体的周边并且是需要密封的区域被树脂密封而成 的；该酸性气体分离用复合体的特征在于，上述树脂含有环氧系树脂，上述密封部的树脂的 Tg为90°C以上，无机填充物质的含量为30质量％以下。
[0015] 本发明的酸性气体分离用组件具备酸性气体分离膜与透过气体流路用部件，该酸 性气体分离膜含有平均孔径为〇. 5 μπι以下的多孔质支持体与设置在该多孔质支持体上的 酸性气体分离层，该酸性气体分离层包含吸水性聚合物和与原料气体中的酸性气体发生反 应的酸性气体载体；与上述酸性气体载体发生反应并透过了上述酸性气体分离层的酸性气 体在该透过气体流路用部件中流通；该酸性气体分离用组件具有密封部，该密封部是上述 多孔质支持体与上述透过气体流路用部件的宽度方向两端部和长度方向一端部被树脂密 封而成的；上述酸性气体分离膜和上述透过气体流路用部件与供给上述含有酸性气体的原 料气体的供给气体流路用部件一起卷绕在透过气体集合管上，该透过气体集合管在管壁形 成有贯通孔；该酸性气体分离用组件的特征在于，上述树脂含有环氧系树脂，上述密封部的 树脂的Tg为90°C以上，无机填充物质的含量为30质量％以下。
[0016] 本发明的酸性气体分离用组件的制造方法包括下述工序：在多孔质支持体上设置 包含吸水性聚合物和与原料气体中的酸性气体发生反应的酸性气体载体的酸性气体分离 层，以形成含有多孔质支持体与酸性气体分离层的酸性气体分离膜的工序；将树脂浸渗到 上述多孔质支持体与透过气体流路用部件的宽度方向两端部和长度方向一端部来形成密 封部的工序，在该透过气体流路用部件中，与上述酸性气体载体发生反应并透过了上述酸 性气体分离层的酸性气体在其中流通；以及将上述酸性气体分离膜和上述透过气体流路用 部件与供给上述含有酸性气体的原料气体的供给气体流路用部件一起卷绕在透过气体集 合管上的工序，该透过气体集合管在管壁形成有贯通孔；该制造方法的特征在于，上述树脂 的粘度为5~60Pa · s的范围、固化后的Tg为90°C以上，无机填充物质的含量为30质量％ 以下。
[0017] 上述树脂优选为环氧系树脂。
[0018] 上述树脂可以为双液混合型树脂。
[0019] 上述树脂的可使用时间优选为60分钟以上240分钟以下。
[0020] 发明的效果
[0021] 本发明的酸性气体分离用复合体中，对酸性气体分离膜和透过气体流路用部件的 周边的将希望密封区域密封的树脂含有环氧系树脂；本发明的酸性气体分离用组件中，对 多孔质支持体与透过气体流路用部件的宽度方向两端部和长度方向一端部进行密封的树 脂含有环氧系树脂；密封部的树脂的Tg为90°C以上、无机填充物质的含量为30质量％以 下；因而即使使用高温、高湿的原料气体，也能够抑制泄露，能够得到分离性能和耐久性高 的酸性气体分离用复合体和酸性气体分离用组件。
【附图说明】
[0022] 图1为示出本发明的酸性气体分离用复合体的一个实施方式的示意性截面图。
[0023] 图2为示出本发明的酸性气体分离用组件的一个实施方式的部分切口示意性构 成图。
[0024] 图3为示出将层积体卷绕在透过气体集合管上的圆筒状卷绕体的一部分的截面 立体图。
[0025] 图4为示出将层积体缠绕在透过气体集合管上之前的状态的示意性示意图。
[0026] 图5A为酸性气体分离用组件的制造工艺图。
[0027] 图5B为接着图5A的酸性气体分离用组件的制造工艺图。
[0028] 图5C为接着图5B的酸性气体分离用组件的制造工艺图。
【具体实施方式】
[0029] 下面使用附图对本发明的酸性气体分离用复合体、酸性气体分离用组件和酸性气 体分离用组件的制造方法进行详细说明。
[0030] [酸性气体分离用复合体]
[0031] 图1为本发明的一个实施方式的酸性气体分离用复合体的示意性截面图。如图1 所示，酸性气体分离用复合体1具备酸性气体分离膜2和透过气体流路用部件5,该酸性气 体分离膜2含有平均孔径为0. 5 μπι以下的多孔质支持体2B与设置在该多孔质支持体2B 上的酸性气体分离层2Α，该酸性气体分离层2Α包含吸水性聚合物和酸性气体载体，该酸性 气体载体与原料气体中的酸性气体发生反应；与酸性气体载体发生反应并透过了酸性气体 分离层2Α的酸性气体在透过气体流路用部件5中流通；该酸性气体分离用复合体1具有密 封部3,该密封部3位于透过气体流路用部件5与多孔质支持体2Β的周边且是需要密封的 区域（希望密封区域）被树脂密封而成的。进而，在图1中示出了在酸性气体分离膜2上 设置供给气体流路用部件6的方式，该供给气体流路用部件6供给含有酸性气体的原料