[发明专利]螺旋型气体分离膜元件、气体分离膜模块及气体分离装置

说明书

本发明提供一种螺旋型气体分离膜元件及其制造方法、以及包含该气体分离膜元件的气体分离膜模块及气体分离装置，所述螺旋型气体分离膜元件具有卷绕于有孔的中心管、且包含分离膜‑流路构件复合体的层叠体，分离膜‑流路构件复合体包含气体分离膜和形成气体流路的流路构件，所述气体分离膜包含第一多孔层及亲水性树脂组合物层，并且以使第一多孔层处于亲水性树脂组合物层的外侧的方式进行了对折，所述流路构件被所述气体分离膜夹持，流路构件具备将四个端部中的一个端部覆盖的第一遮盖部，第一遮盖部配置得最接近于对折后的气体分离膜的折弯部。

技术领域

本发明涉及螺旋型气体分离膜元件及其制造方法、气体分离膜模块及气体分离装置。

背景技术

作为从制造氢、脲等的工厂所合成的合成气体、天然气、废气等中分离二氧化碳等的工艺，近年来，气体膜分离工艺由于能够实现节能化而受到注目。

作为使用了气体分离膜等分离膜的气体分离膜元件，已知例如具备在具有多个孔的中心管上卷绕包含分离膜和形成气体流路的流路构件的层叠体而成的卷绕体的螺旋型气体分离膜元件。

作为上述层叠体，已知使用了被称作“膜叶”的复合体的层叠体，所述“膜叶”具有将气体分离膜对折并在其间夹入形成气体流路的流路构件的结构(例如专利文献1)。在本说明书中，也将对折气体分离膜并在其间夹入有流路构件的复合体称作“分离膜-流路构件复合体”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-116419号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于，提供能够抑制分离效率(分离选择性)降低的螺旋型气体分离膜元件及其制造方法、以及包含该螺旋型气体分离膜元件的气体分离膜模块及气体分离装置。

用于解决课题的手段

本发明提供以下的螺旋型气体分离膜元件、气体分离膜模块、气体分离装置、分离膜-流路构件复合体及螺旋型气体分离膜元件的制造方法。

〔1〕一种螺旋型气体分离膜元件，其包含有孔的中心管和卷绕于上述中心管的层叠体，

上述层叠体包含分离膜-流路构件复合体，

上述分离膜-流路构件复合体包含气体分离膜和形成气体流路的流路构件，

上述气体分离膜包含第一多孔层和亲水性树脂组合物层，

上述流路构件具有四个端部，并且具备将上述四个端部中的一个端部覆盖的第一遮盖部，

上述气体分离膜以使上述第一多孔层处于上述亲水性树脂组合物层的外侧的方式进行了对折，

上述流路构件被对折后的上述气体分离膜夹持，

上述第一遮盖部配置得最接近于对折后的上述气体分离膜的折弯部。

〔2〕根据〔1〕所述的螺旋型气体分离膜元件，其中，上述第一遮盖部包含以覆盖上述一个端部的方式配置的膜。

〔3〕根据〔1〕或〔2〕所述的螺旋型气体分离膜元件，其中，上述流路构件包含由无纺布、织布或网状物形成的层，所述无纺布、织布或网状物包含选自树脂、金属及玻璃中的至少1种材料。

〔4〕根据〔1〕～〔3〕中任一项所述的螺旋型气体分离膜元件，其中，上述气体分离膜具备配置于上述折弯部的外侧的树脂或树脂固化物的渗透区域。

〔5〕根据〔4〕所述的螺旋型气体分离膜元件，其中，上述渗透区域包含环氧系树脂的固化物。

〔6〕根据〔4〕或〔5〕所述的螺旋型气体分离膜元件，其中，上述气体分离膜还具备配置在上述渗透区域上的第二遮盖部。