本發(fā)明涉及氣體分離膜，其具備支承膜、和設(shè)置于上述支承膜上且含有通過多官能性胺與多官能性酰鹵化物的縮聚而得到的交聯(lián)聚酰胺的分離功能層，其中，上述交聯(lián)聚酰胺的末端氨基的數(shù)目A、末端羧基的數(shù)目B、酰胺基的數(shù)目C滿足(A+B)/C≤0.66。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用聚酰胺復(fù)合膜將以氦、氫為代表的輕質(zhì)氣體與二氧化碳分離的氣體分離膜、氣體分離膜元件及使用它們的氣體分離方法。

背景技術(shù)

近年來，作為清潔能源，氫受到矚目。氫是通過下述方式得到的：將天然氣及煤等化石燃料氣化，并從包含氫和二氧化碳作為主成分的混合氣體中除去二氧化碳。作為處理對象的氣體經(jīng)歷水蒸氣重整、水煤氣變換，特征在于高溫、高壓。

作為以低成本從混合氣體使特定氣體濃縮的方法，利用材料所具有的透氣性的不同來使目標(biāo)氣體選擇性地透過的膜分離法受到矚目。

非專利文獻(xiàn)1中公開了下述技術(shù)：利用界面縮聚反應(yīng)形成交聯(lián)性芳香族聚酰胺，由此形成極薄的功能層，因此可獲得高透氣度。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：Albo，另外3名，“Journal of Membrane Science”，449，2014年，p.109-118

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

然而，上述技術(shù)中，存在氫、氦等輕質(zhì)氣體與二氧化碳的分離選擇性低、二氧化碳的分離效率低這樣的問題點。

本發(fā)明是鑒于上述以往的情況而做出的，其目的在于提供同時實現(xiàn)氫、氦等輕質(zhì)氣體的透過性和分離選擇性的氣體分離膜、氣體分離膜元件及使用它們的氣體分離方法。

用于解決課題的手段

用于解決上述課題的本發(fā)明的氣體分離膜、氣體分離膜元件及使用它們的氣體分離方法采用以下的構(gòu)成。

[1]氣體分離膜,其具備：

支承膜；和

分離功能層，其設(shè)置于上述支承膜上，并含有通過多官能性胺與多官能性酰鹵化物的縮聚而得到的交聯(lián)聚酰胺，

其中，上述交聯(lián)聚酰胺的末端氨基的數(shù)目A、末端羧基的數(shù)目B、酰胺基的數(shù)目C滿足(A+B)/C≤0.66。

[2]如[1]所述的氣體分離膜，其中，上述交聯(lián)聚酰胺的末端氨基的數(shù)目A、末端羧基的數(shù)目B、酰胺基的數(shù)目C滿足0.48≤(A+B)/C。

[3]如[1]或[2]所述的氣體分離膜，其中，上述交聯(lián)聚酰胺的末端羧基的數(shù)目B、酰胺基的數(shù)目C滿足B/C≤0.35。

[4]如[1]～[3]中任一項所述的氣體分離膜，其中，上述交聯(lián)聚酰胺的末端羧基的數(shù)目B、酰胺基的數(shù)目C滿足0.22≤B/C。

[5]如[1]～[4]中任一項所述的氣體分離膜，其中，上述交聯(lián)聚酰胺為交聯(lián)芳香族聚酰胺。

[6]如[1]～[5]中任一項所述的氣體分離膜，其中，上述交聯(lián)聚酰胺具有硝基。

[7]氣體分離膜元件，其具備：將透過氣體集聚的中心管；和圍繞上述中心管被卷繞成螺旋狀的、[1]～[6]中任一項所述的氣體分離膜。

[8]氣體分離方法，其為使用[1]～[6]中任一項所述的氣體分離膜的氣體分離方法，所述氣體分離方法包括以下的工序：

工序(1)，向上述氣體分離膜的一個面供給包含二氧化碳的混合氣體；

工序(2)，在工序(1)之后，從上述氣體分離膜的另一個面得到二氧化碳濃度低于上述混合氣體的氣體。