[发明专利]酸性气体分离膜、酸性气体分离装置、酸性气体分离膜的制造方法以及酸性气体分离方法

说明书

本发明提供一种酸性气体分离膜，是使酸性气体选择性地透过的膜，具有第1多孔层、和使用树脂组合物形成于所述第1多孔层上的树脂组合物层。树脂组合物包含将酸性解离性基团及其盐中的至少一方导入聚胺而得的改性聚胺。酸性解离性基团为选自羧基、磺酸基、氧磺酸基、磷酸基以及氧磷酸基中的至少1种，聚胺为选自聚乙撑亚胺、聚烯丙胺以及聚乙烯胺中的至少1种。

技术领域

本发明涉及酸性气体分离膜、酸性气体分离装置、酸性气体分离膜的制造方法以及酸性气体分离方法。

背景技术

作为从制造氢、尿素等的工厂设备中合成的合成气体、合成气体的残余废气、天然气、生物气、燃烧废气等中分离二氧化碳等酸性气体的工艺，由于能够实现节能化，因此气体膜分离工艺在近年来受到关注。例如在日本特开2015-188865号公报(专利文献1)中，记载有用于分离二氧化碳的气体分离膜，记载有由包含碱金属化合物和含有阳离子性基团的聚乙烯醇系共聚物的树脂组合物形成的气体分离膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-188865号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在用于分离酸性气体的气体分离膜中，有时使用作为能够与酸性气体可逆地反应的物质的载体。在载体为低分子量化合物的情况下，由于添加到形成气体分离膜的树脂组合物中使用，因此有伴随着气体分离膜的使用而从气体分离膜中流出的情况。此种流出可能成为导致气体分离膜的分离性能随时间推移而降低的原因。

本发明提供一种酸性气体分离膜，其具有良好的酸性气体的透过性能，可以期待随时间推移稳定地维持分离性能，并提供酸性气体分离装置、酸性气体分离膜的制造方法以及酸性气体分离方法。

用于解决课题的手段

本发明提供以下所示的酸性气体分离膜、酸性气体分离装置、酸性气体分离膜的制造方法以及酸性气体分离方法。

〔1〕一种酸性气体分离膜，其使酸性气体选择性地透过，

其具有第1多孔层、和使用树脂组合物形成于所述第1多孔层上的树脂组合物层，

所述树脂组合物包含将酸性解离性基团及其盐中的至少一方导入聚胺而得的改性聚胺，

所述酸性解离性基团为选自羧基、磺酸基、氧磺酸基、磷酸基以及氧磷酸基中的至少1种，

所述聚胺为选自聚乙撑亚胺、聚烯丙胺以及聚乙烯胺中的至少1种。

〔2〕根据〔1〕中记载的酸性气体分离膜，其中，所述改性聚胺具有所述酸性解离性基团的盐，

形成所述酸性解离性基团的盐的阳离子的含量(阳离子的摩尔数[mol]/改性聚胺的质量[g])为5.0×10^-3mol/g以上。

〔3〕根据〔1〕或〔2〕中记载的酸性气体分离膜，其中，形成所述酸性解离性基团的盐的阳离子为选自碱金属离子、铵离子以及鏻离子中的至少1种。

〔4〕根据〔1〕～〔3〕中任一项记载的酸性气体分离膜，其中，所述酸性解离性基团至少包含羧基。

〔5〕根据〔1〕～〔4〕中任一项记载的酸性气体分离膜，其中，所述树脂组合物层还包含吸水性树脂。

〔6〕根据〔1〕～〔5〕中任一项记载的酸性气体分离膜，其中，在所述树脂组合物层的与所述第1多孔层相反的一侧包含第2多孔层。

〔7〕一种酸性气体分离装置，其具备〔1〕～〔6〕中任一项记载的酸性气体分离膜。

〔8〕一种酸性气体分离膜的制造方法，是使酸性气体选择性地透过的酸性气体分离膜的制造方法，