JP5278933B2 - Zeolite membrane solvent-resistant sealing structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ゼオライト膜を含有する構造物の封止技術に関するものであり、更に詳しくは、有機化学反応プロセス等に用いる際に有機溶媒に浸漬して用いるゼオライト膜構造体の封止構造、及び該封止構造を用いて封止されたゼオライト膜を含有する構造物に関するものである。本発明は、例えば、従来法の場合のような５００℃以上の融着工程等の熱処理工程を全く必要としない新しい封止構造を採用することで、ゼオライト膜を破損することなく、安全に、しかも高信頼性を以て有機化学反応プロセス等を構築することが可能なゼオライト膜の耐溶媒性封止構造に関する新技術・新製品を提供するものである。 The present invention relates to a sealing technique for a structure containing a zeolite membrane, more specifically, a sealing structure for a zeolite membrane structure used by being immersed in an organic solvent when used in an organic chemical reaction process, and the like. The present invention relates to a structure containing a zeolite membrane sealed using the sealing structure. The present invention, for example, by adopting a new sealing structure that does not require any heat treatment step such as a fusion step of 500 ° C. or more as in the conventional method, safely without damaging the zeolite membrane, Moreover, the present invention provides a new technology and a new product related to a solvent-resistant sealing structure of a zeolite membrane capable of constructing an organic chemical reaction process or the like with high reliability.
ゼオライトは、規則的に配列したミクロ孔を有し、一般に、耐熱性が高く、化学的にも安定なものが数多く得られることから、様々な分野で利用されている。このゼオライトは、その骨格構造が、Ｓｉの一部がＡｌに置換したアルミノシリケートであり、分子オーダー（３−１０Å程度）の細孔を有し、立体選択的な吸着作用を持つことより、モレキュラーシーブ（分子ふるい）としての機能を有する。数十種類の天然に産出するゼオライトの他に、これまでに、１５０種類以上のゼオライトが合成されており、固体酸触媒、分離吸着剤、及びイオン交換剤等の分野で幅広く用いられている。 Zeolites have regularly arranged micropores, and are generally used in various fields because many heat resistant and chemically stable materials can be obtained. This zeolite is an aluminosilicate in which a part of Si is substituted with Al, has a pore of molecular order (about 3-10Å), and has a stereoselective adsorption action. It functions as a sieve (molecular sieve). In addition to dozens of naturally occurring zeolites, more than 150 types of zeolites have been synthesized so far and are widely used in fields such as solid acid catalysts, separated adsorbents, and ion exchangers.
このゼオライトは、可塑性に乏しいため、膜化する場合、ほとんどの場合は水熱合成法により、基板上にゼオライト膜を合成している。すなわち、大量の水とアルミニウム源、シリカ源、アルカリ金属、アミン類などの有機結晶化調整剤を適宜目的の生成物のゼオライト組成になるように調合し、オートクレーブ等の圧力容器にそれらを封じ込めて、アルミナやムライトなどの多孔質基板やチューブ等の基板材料を共存させて加熱することにより、それらの基板上にゼオライト膜を合成している。 Since this zeolite is poor in plasticity, when it is formed into a film, in most cases, the zeolite film is synthesized on a substrate by a hydrothermal synthesis method. That is, a large amount of water and an organic crystallization regulator such as an aluminum source, a silica source, an alkali metal, and amines are appropriately formulated so as to have a desired zeolite composition, and they are sealed in a pressure vessel such as an autoclave. A zeolite membrane is synthesized on these substrates by heating in the presence of a porous substrate such as alumina or mullite or a substrate material such as a tube.
これらの基板材料として用いられる材料には、通常、多孔質のアルミナ、ムライト、ジルコニア、又はＳＵＳが用いられ、ゼオライト膜は、これらの支持体に担持されて使用される。該支持体が、更に配管等の部材に接合されてゼオライト膜が機能するが、用いられる用途により、配管等の部材との接合に用いられる封止法は大きく異なる。 As materials used as these substrate materials, porous alumina, mullite, zirconia, or SUS is usually used, and the zeolite membrane is supported on these supports. The support is further joined to a member such as a pipe and the zeolite membrane functions. However, the sealing method used for joining to the member such as a pipe varies greatly depending on the application used.
これらの従来技術に関し、例えば、先行文献では、比較的温度が高いガス分離に使用される無機分離膜の封止方法として、ガラス粉末とアルミナ粉末の混合物を用いる方法が提案されている（特許文献１参照）。しかし、本方法は、５００℃以上の融着工程を要するという問題があり、かつこのように高温で融着された接合部は、降温時に膨張率の差異に由来するひび割れを生じることが多いという問題がある。 With respect to these prior arts, for example, in prior literature, a method using a mixture of glass powder and alumina powder has been proposed as a sealing method for an inorganic separation membrane used for gas separation having a relatively high temperature (Patent Literature). 1). However, this method has a problem that a fusion step of 500 ° C. or more is required, and the joint portion thus fused at a high temperature often generates cracks due to a difference in expansion coefficient when the temperature is lowered. There's a problem.
また、他の先行文献では、４００℃以上の耐熱性を持つポリイミド樹脂をアルミナ粉末と混合した封止剤により接合部を封止する方法が提案されている（特許文献２参照）。本方法もまた高温におけるガス分離用途のゼオライト膜の封止方法に関するものであるが、ポリイミドには、セラミックス基板との接着性に乏しく、とくに有機溶媒との共存下で容易に剥離する問題がある。 Another prior document proposes a method of sealing a joint with a sealant in which a polyimide resin having a heat resistance of 400 ° C. or higher is mixed with alumina powder (see Patent Document 2). This method is also related to a method for sealing a zeolite membrane for gas separation at high temperatures. Polyimide has poor adhesion to a ceramic substrate and has a problem that it easily peels off in the presence of an organic solvent. .
これらの方法の他にも、エポキシ系混合樹脂による接合法や、エポキシ系樹脂と無機微粒子の混合物を用いる方法などが、セラミックスチューブの封止法として知られているが、このような系は、有機酸で簡単にエポキシ樹脂が脆化してしまうという問題がある。 In addition to these methods, a bonding method using an epoxy-based mixed resin, a method using a mixture of an epoxy-based resin and inorganic fine particles, and the like are known as sealing methods for ceramic tubes. There is a problem that the epoxy resin easily becomes brittle with an organic acid.
一方、ゼオライト膜の主な用途に、例えば、バイオマスからのアルコール分離等のプロセスがあり、有機酸の共存下におけるプロセスの運転は必要不可欠である。そのような環境下でのプロセスの安定な運転を実現するためにも、当技術分野においては、汎用的で、かつ簡便な有機溶媒に堪える新しい封止法の開発が待たれていた。 On the other hand, the main application of the zeolite membrane is, for example, a process such as alcohol separation from biomass, and the operation of the process in the presence of an organic acid is indispensable. In order to realize stable operation of the process in such an environment, development of a new sealing method that can withstand general-purpose and simple organic solvents has been awaited in this technical field.
このような状況の中で、本発明者は、上記従来技術に鑑みて、有機酸の存在下におけるプロセスの安定な運転を実現することが可能な、ゼオライト膜の新しい封止技術を開発することを目標として鋭意研究を重ねた結果、有機酸共存下での使用に堪える新規封止技術を開発することに成功し、本発明に至った。すなわち、本発明は、有機化学反応プロセス等に用いる際に有機溶媒に浸漬して用いるゼオライト膜構造体の封止構造、及び該封止構造を用いて封止されたゼオライト膜を含有する構造物を提供することを目的とするものである。また、本発明は、ゼオライト膜耐溶媒性封止構造、その封止方法及び該封止構造により封止されたゼオライト膜含有構造物を提供することを目的とするものである。 Under such circumstances, the present inventor has developed a new sealing technology for zeolite membrane capable of realizing stable operation of a process in the presence of an organic acid in view of the above-described conventional technology. As a result of intensive research with the goal of achieving this goal, the inventors succeeded in developing a new sealing technology that can withstand use in the presence of organic acids, leading to the present invention. That is, the present invention relates to a sealing structure of a zeolite membrane structure used by being immersed in an organic solvent when used in an organic chemical reaction process, and a structure containing a zeolite membrane sealed using the sealing structure Is intended to provide. Another object of the present invention is to provide a zeolite membrane-solvent-resistant sealing structure, a sealing method thereof, and a zeolite membrane-containing structure sealed by the sealing structure.
上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
（１）ゼオライト膜を支持する支持体、該支持体を機械的に封止する所定の肉厚を有する緻密体からなるキャップ、及び該支持体とキャップの間隙を包埋する反応雰囲気により膨潤する膨潤性樹脂を有してなるゼオライト膜耐溶媒封止構造であって、
上記キャップが、ゼオライト膜支持体の最大外径の１．０１倍ないし１．５０倍の最小内径を有し、かつ最小内径の０．０５倍以上の肉厚を有する緻密体からなり、上記膨潤性樹脂の膨潤率が１．１ないし５．０であることを特徴とするゼオライト膜耐溶媒封止構造。
（２）キャップを構成する緻密体が、アルミナ、磁器、又はステンレス鋼である前記（１）に記載のゼオライト膜耐溶媒封止構造。
（３）膨潤性樹脂が、シリル化ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、及びアクリル樹脂のうちの少なくとも一種類からなる前記（１）に記載のゼオライト膜耐溶媒封止構造。
（４）ゼオライト膜耐溶媒性封止方法において、１）ゼオライト膜の支持体（Ａ）をキャップ（Ｂ）により機械的に封止し、（Ａ）及び（Ｂ）の間隙を、反応雰囲気により膨潤する膨潤性樹脂（Ｃ）により包埋すること、２）上記キャップが、樹脂の膨潤応力で破損しない強度を有すること、からなるゼオライト膜耐溶媒性封止方法であって、
上記キャップが、ゼオライト膜支持体の最大外径の１．０１倍ないし１．５０倍の最小内径を有し、かつ最小内径の０．０５倍以上の肉厚を有する緻密体からなり、上記膨潤性樹脂の膨潤率が、１．１ないし５．０であることを特徴とするゼオライト膜耐溶媒性封止方法。
（５）キャップを構成する緻密体が、アルミナ、磁器、又はステンレス鋼である前記（４）に記載のゼオライト膜耐溶媒性封止方法。
（６）膨潤性樹脂が、シリル化ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、及びアクリル樹脂のうちの少なくとも一種類からなる前記（４）に記載のゼオライト膜耐溶媒性封止方法。
（７）前記（１）から（３）のいずれかに記載のゼオライト膜耐溶媒性封止構造により封止された、ゼオライト膜を含有することを特徴とする構造物。
The present invention for solving the above-described problems comprises the following technical means.
(1) Swelling by a support that supports the zeolite membrane, a cap made of a dense body that mechanically seals the support, and a reaction atmosphere that embeds the gap between the support and the cap. A zeolite membrane solvent-resistant sealing structure comprising a swellable resin,
The cap is made of a dense body having a minimum inner diameter of 1.01 to 1.50 times the maximum outer diameter of the zeolite membrane support and a thickness of 0.05 times or more the minimum inner diameter, and the swelling Zeolite membrane solvent-resistant sealing structure characterized in that the swelling ratio of the functional resin is 1.1 to 5.0.
(2) The zeolite membrane solvent-resistant sealing structure according to (1), wherein the dense body constituting the cap is alumina, porcelain, or stainless steel.
(3) The solvent-resistant zeolite membrane sealing structure according to (1), wherein the swellable resin is at least one of silylated urethane resin, epoxy resin, and acrylic resin.
(4) In the zeolite membrane solvent-resistant sealing method, 1) the support (A) of the zeolite membrane is mechanically sealed with the cap (B), and the gap between (A) and (B) is changed by the reaction atmosphere. Embedded in a swellable swellable resin (C), 2) the cap has a strength that does not break due to the swelling stress of the resin,
The cap is made of a dense body having a minimum inner diameter of 1.01 to 1.50 times the maximum outer diameter of the zeolite membrane support and a thickness of 0.05 times or more the minimum inner diameter, and the swelling Zeolite membrane solvent-resistant sealing method, wherein the swelling ratio of the functional resin is 1.1 to 5.0.
(5) The zeolite membrane solvent-resistant sealing method according to (4), wherein the dense body constituting the cap is alumina, porcelain, or stainless steel.
(6) The zeolite membrane solvent-resistant sealing method according to (4), wherein the swellable resin is at least one of silylated urethane resin, epoxy resin, and acrylic resin.
(7) A structure containing a zeolite membrane sealed with the zeolite membrane solvent-resistant sealing structure according to any one of (1) to (3).
次に、本発明について更に詳細に説明する。
本発明は、ゼオライト膜を支持する支持体、該支持体を機械的に封止する所定の肉厚を有する緻密体からなるキャップ、及び該支持体とキャップの間隙を包埋する反応雰囲気により膨潤する膨潤性樹脂を有してなることを特徴とするゼオライト膜耐溶媒封止構造、ゼオライト膜耐溶媒性封止方法において、（１）ゼオライト膜の支持体（Ａ）をキャップ（Ｂ）により機械的に封止し、（Ａ）及び（Ｂ）の間隙を、反応雰囲気により膨潤する膨潤性樹脂（Ｃ）により包埋すること、（２）上記キャップが、樹脂の膨潤応力で破損しない強度を有すること、を特徴とするゼオライト膜耐溶媒性封止方法、及び上記のゼオライト膜耐溶媒性封止構造により封止された、ゼオライト膜を含有することを特徴とする構造物、の点に特徴を有するものである。
Next, the present invention will be described in more detail.
The present invention swells by a support that supports a zeolite membrane, a cap made of a dense body that mechanically seals the support, and a reaction atmosphere that embeds a gap between the support and the cap. In the zeolite membrane solvent-resistant sealing structure and the zeolite membrane solvent-resistant sealing method, characterized in that: (1) the zeolite membrane support (A) is machined by the cap (B). Sealing, and embedding the gap between (A) and (B) with a swellable resin (C) that swells in a reaction atmosphere, and (2) strength that prevents the cap from being damaged by the swelling stress of the resin. Characterized in that it has a zeolite membrane solvent-resistant sealing method and a structure characterized by containing a zeolite membrane sealed by the above-mentioned zeolite membrane solvent-resistant sealing structure Have .
ゼオライトは、可塑性に乏しいため、膜化する場合、何らかの基板上に担持される形で合成される。本発明において、基板に用いられる材料には、アルミナやムライト、ジルコニアやそれらの複合酸化物からなる多孔質や、ステンレス鋼の多孔質を例示することができるが、これらに制限されるものではなく、これらと同等ないし類似のものであれば同様に使用することができる。この場合、支持体の材料には、化学的に安定で、かつ機械的強度に優れたものを用いることが好ましい。また、支持体の形状は、ゼオライト膜の用途により異なるが、特に円筒形の支持体上のゼオライト膜は、バッチプロセスや流通プロセス（リサイクルプロセスを含む）等で簡便に用いる上で好適である。 Since zeolite is poor in plasticity, when it is formed into a film, it is synthesized in a form supported on some substrate. In the present invention, the material used for the substrate can be exemplified by a porous material made of alumina, mullite, zirconia or a composite oxide thereof, or a porous material of stainless steel, but is not limited thereto. These can be used similarly if they are equivalent or similar. In this case, it is preferable to use a material for the support that is chemically stable and excellent in mechanical strength. Moreover, although the shape of a support body changes with uses of a zeolite membrane, especially the zeolite membrane on a cylindrical support body is suitable for easy use in a batch process or a distribution process (including a recycling process).
本発明では、例えば、円筒形の支持体上に、まずゼオライトの微結晶を細孔内に担持する。担持する方法は、ラビング法、吸引法、含浸法等を用いることができる。該微結晶は、ゼオライト膜を構成する結晶を成長させるときの核の役割を果たす。ゼオライトの成長工程には、ゼオライト合成時と同様、水熱合成を用いることができる。 In the present invention, for example, zeolite microcrystals are first supported in the pores on a cylindrical support. As a supporting method, a rubbing method, a suction method, an impregnation method, or the like can be used. The microcrystal plays a role of a nucleus when growing a crystal constituting the zeolite membrane. As in the zeolite synthesis, hydrothermal synthesis can be used for the zeolite growth step.
支持体へのゼオライト結晶成長までの工程では、支持体の両末端を開放にしたままバッチプロセスで行うことができる。水熱合成条件が化学的に過酷な条件のため、ゼオライト膜の合成段階において封止することは好ましくない。しかし、ゼオライト膜を実際にプロセスで用いていく上ではモジュール化が不可欠であり、ゼオライト結晶の成長工程の終了した支持膜について、モジュール化のための封止を行う。 The steps up to the growth of zeolite crystals on the support can be carried out in a batch process with both ends of the support left open. Since hydrothermal synthesis conditions are chemically severe, it is not preferable to seal at the synthesis stage of the zeolite membrane. However, in order to actually use the zeolite membrane in the process, modularization is indispensable, and the support membrane after the growth step of the zeolite crystal is sealed for modularization.
封止工程は、円筒形支持体の両末端について行う。例えば、該ゼオライト膜を用いて浸透気化プロセスを行う場合、ゼオライト膜を有する円筒型支持体の外部にプロセス流体を浸漬し、内部にスイープガスを流通させる、あるいは真空排気を行うことで分離を遂行する。したがって、片末端は、キャップにより封止し、もう片末端に配管を接続することが必要である。 The sealing step is performed on both ends of the cylindrical support. For example, when the pervaporation process is performed using the zeolite membrane, the separation is performed by immersing the process fluid outside the cylindrical support having the zeolite membrane and circulating the sweep gas or evacuating the inside. To do. Therefore, it is necessary to seal one end with a cap and connect a pipe to the other end.
キャップによる封止においては、樹脂の膨潤応力を破損しない機械的強度を持ち、緻密体からなるキャップを用いることができる。キャップとして用いることのできる材料は、アルミナやジルコニアのようなセラミックスや、それらの混合組成物である磁器、あるいはステンレスのような金属を選ぶことができる。 In sealing with a cap, a cap made of a dense body having mechanical strength that does not damage the swelling stress of the resin can be used. As a material that can be used as the cap, ceramics such as alumina and zirconia, porcelain that is a mixed composition thereof, or metal such as stainless steel can be selected.
これらをキャップとして用いるときに、ゼオライト膜を成長させた支持体に装着することから、その最小内径は、支持体の最大外径の１．０１倍以上あることが好ましく、１．５倍以下であることが好ましい。最大外径は、より好ましくは１．２倍以下、更に好ましくは１．１倍以下である。ゼオライト膜を支持体に成長させた際に生じる寸法誤差や、支持体自身がもともと持つスペックの誤差を考え合わせると、キャップの最小内径は、支持体の１．０１倍以上であることが望ましい。 When these are used as caps, the minimum inner diameter is preferably 1.01 times or more, and 1.5 times or less than the maximum outer diameter of the support because it is attached to the support on which the zeolite membrane is grown. Preferably there is. The maximum outer diameter is more preferably 1.2 times or less, still more preferably 1.1 times or less. Considering the dimensional error that occurs when the zeolite membrane is grown on the support and the spec error inherent to the support itself, the minimum inner diameter of the cap is preferably 1.01 or more times that of the support.
また、キャップの機械的強度を保障することから、その肉厚は、キャップの最小内径の０．０５倍以上の肉厚を有することが好ましい。配管を支持体に接合する場合も、キャップと配管を一体化した構造を持たせることによって、同様の方法により封止することが可能である。 Further, in order to ensure the mechanical strength of the cap, the thickness thereof is preferably 0.05 times or more the minimum inner diameter of the cap. Even when the pipe is joined to the support, it can be sealed by the same method by providing a structure in which the cap and the pipe are integrated.
ゼオライト膜を有する支持体とキャップとの間隙を、反応雰囲気により膨潤する膨潤性樹脂により包埋・固化することでゼオライト膜の封止が完成する。封止材料としての樹脂の特徴は、成型・固化が室温付近の温和な条件で可能である反面、有機溶媒に対して親和性が大きいため、何らかの膨潤効果が避けられないことにある。 Sealing of the zeolite membrane is completed by embedding and solidifying the gap between the support having the zeolite membrane and the cap with a swellable resin that swells in a reaction atmosphere. The characteristic of the resin as the sealing material is that it can be molded and solidified under mild conditions near room temperature, but has a large affinity for organic solvents, and therefore some swelling effect cannot be avoided.
本発明で使用する樹脂の特徴は、有機溶媒に接触しつつ使用している場合においても、該樹脂が反応雰囲気により膨潤することにより、キャップと支持体との間を機械的に固定し、使用中に安定な封止を実現できることにある。 The feature of the resin used in the present invention is that the resin swells in a reaction atmosphere even when it is used in contact with an organic solvent, so that the cap and the support are mechanically fixed and used. This is because a stable sealing can be realized.
樹脂として好適に用いることのできる材料は、膨潤性樹脂であって、支持体及びキャップとの間に密着性のある材料であり、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、変性アクリル樹脂等を用いることができる。これらの樹脂は、いずれも接着剤として市販されているものである。しかし、これらに制限されるものではなく、これらと同等ないし類似の性状を有するものであれば同様に使用することができる。 The material that can be suitably used as the resin is a swellable resin, and is a material having adhesion between the support and the cap. For example, an epoxy resin, a modified epoxy resin, a silicone resin, a modified silicone resin, A modified acrylic resin or the like can be used. These resins are all commercially available as adhesives. However, the present invention is not limited to these, and any material having similar or similar properties can be used.
ゼオライト膜を表面に持つ支持体とキャップ、あるいはキャップに類似した末端構造を持つ配管との接合方法は、支持体とキャップとの間を樹脂で包埋できる方法であればどのような方法でもよいが、例えば、支持体の側面部分であり、かつキャップと接触する部分にあらかじめ樹脂を塗布しておき、該支持体にキャップを回転させながら、接合面をならしつつ空隙をもれなく包埋する方法などが例示される。 The method of joining the support having the zeolite membrane on the surface and the cap or the pipe having the terminal structure similar to the cap may be any method as long as the support and the cap can be embedded with resin. However, for example, a resin is applied in advance to the side surface portion of the support and the portion that comes into contact with the cap, and the gap is completely embedded while smoothing the bonding surface while rotating the cap on the support Etc. are exemplified.
このように接合されたゼオライト膜を用いて、これを有機溶媒中に浸漬したとき、反応雰囲気により樹脂が膨潤することで接合部には応力がかかることになる。キャップが応力に堪えられることもまた、本発明の要件である。 When the zeolite membrane bonded in this way is immersed in an organic solvent, the resin is swollen by the reaction atmosphere, so that stress is applied to the bonded portion. It is also a requirement of the present invention that the cap can withstand stress.
したがって、キャップ及び/又はキャップを模した構造体は、樹脂の膨潤応力で破損しない強度を有するものであること、即ち、樹脂の膨潤応力に堪えるだけの強度を持つ必要があり、そのためには十分な肉厚を有しなければならない。 Therefore, the cap and / or the structure simulating the cap must have a strength that does not break due to the swelling stress of the resin, that is, it must have a strength that can withstand the swelling stress of the resin. Must have a certain thickness.
一方、間隙に包埋された樹脂の膨潤率が著しすぎると、樹脂の膨潤、収縮を繰り返す過程で樹脂自身に亀裂等が生じ、そこからの漏洩することから好ましくない。したがって、樹脂の膨潤率は１．１倍以上５．０倍以下が好ましい。ここで、膨潤率は、次の式で示される。
膨潤率＝（樹脂が接触する溶液を吸収して増加した状態の樹脂の体積）／（該溶液を吸収する前の、樹脂が固化した状態における体積）
On the other hand, if the swelling ratio of the resin embedded in the gap is excessive, it is not preferable because the resin itself is cracked in the process of repeatedly swelling and shrinking the resin and leaks from the crack. Therefore, the swelling ratio of the resin is preferably 1.1 times or more and 5.0 times or less. Here, the swelling rate is represented by the following formula.
Swelling ratio = (volume of the resin in an increased state after absorbing the solution in contact with the resin) / (volume in a state where the resin is solidified before absorbing the solution)
従来技術では、無機分離膜の封止方法として、例えば、ガラス粉末とアルミナ粉末の混合物を用いることや、耐熱性を持つポリイミド樹脂をアルミナ粉末と混合した封止剤で接合部を封止すること等が種々試みられていたが、これらの方法では、降温時に膨張率の差異に由来するひび割れが生じたり、有機溶媒との共存下で容易に剥離する等の問題点があった。これに対して、本発明は、機械的封止と膨潤性樹脂とを併用した新しい封止構造を採用することにより、上述の問題点がなく、特に有機化学反応プロセス等で有機溶媒に浸漬して用いるゼオライト膜構造体の封止構造及び封止方法として好適な新規ゼオライト膜耐溶媒性封止構造、封止方法及びその構造物を提供することを実現可能とするものである。 In the prior art, as a sealing method of the inorganic separation membrane, for example, a mixture of glass powder and alumina powder is used, or a joint is sealed with a sealing agent in which a heat-resistant polyimide resin is mixed with alumina powder. Various attempts have been made, but these methods have problems such as cracking due to the difference in expansion coefficient when the temperature is lowered, and easy peeling in the presence of an organic solvent. On the other hand, the present invention eliminates the above-mentioned problems by adopting a new sealing structure in which mechanical sealing and a swellable resin are used in combination, and is immersed in an organic solvent particularly in an organic chemical reaction process. It is possible to provide a novel zeolite membrane solvent-resistant sealing structure, a sealing method, and a structure thereof suitable as a sealing structure and a sealing method for a zeolite membrane structure to be used.
本発明により、次のような効果が奏される。
（１）有機化学反応プロセス等に用いる際に有機溶媒に浸漬して用いるゼオライト膜構造体の新規封止構造及び封止方法を提供できる。
（２）上記封止構造及び封止方法で封止されたゼオライト膜を含有する構造物を提供できる。
（３）バイオマスからのアルコール分離等、有機酸の共存下におけるプロセスの運転に必要不可欠な、汎用的で、かつ簡便な有機溶媒に堪える新規封止構造、構造物及び封止方法を提供できる。
（４）本発明では、熱処理を要さないから、ゼオライト膜を破損せずに上記プロセスを組むことができる。
The present invention has the following effects.
(1) A novel sealing structure and sealing method for a zeolite membrane structure used by being immersed in an organic solvent when used in an organic chemical reaction process or the like can be provided.
(2) A structure containing the zeolite membrane sealed by the sealing structure and the sealing method can be provided.
(3) It is possible to provide a novel sealing structure, structure and sealing method that can withstand a general-purpose and simple organic solvent that is indispensable for the operation of a process in the presence of an organic acid such as alcohol separation from biomass.
(4) In the present invention, since the heat treatment is not required, the above process can be assembled without damaging the zeolite membrane.
次に、本発明を実施例を用いて具体的に説明するが、本発明の範囲は、以下の実施例により制限されるものではない。 Next, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited by the following examples.
ムライトチューブ（外径約１０ｍｍ、ニッカトー製）に、ＭＥＲゼオライトの種晶をラビング法により担持し、水熱条件下でゼオライト結晶を成長させることでゼオライト膜担持ムライトチューブを合成した。一方、普通磁器（シリカーアルミナ）製の青マークキャップ（坂ロ電熱製）を加工し、チューブ末端を封止するキャップ及び該キャップに内径６ｍｍのパイレックス（登録商標）製ガラスを接合した配管付キャップを製作した。キャップの最小内径はいずれも１０．１ｍｍとした。ゼオライト膜担持ムライトチューブに、シリル化ウレタン組成物（ボンド ウルトラ多用途Ｓ／Ｕ、コニシ製）を塗布し、キャップ及び配管付キャップにて封止したのち、一晩乾燥・固化した。 A zeolite membrane-supported mullite tube was synthesized by supporting a seed crystal of MER zeolite on a mullite tube (outer diameter: about 10 mm, manufactured by Nikkato) by a rubbing method and growing the zeolite crystal under hydrothermal conditions. On the other hand, with a blue porcelain cap (manufactured by Sakaro Electric Heat) made of ordinary porcelain (silica-alumina), a cap for sealing the tube end, and a pipe with a 6 mm inner diameter Pyrex (registered trademark) glass joined to the cap I made a cap. The minimum inner diameter of each cap was 10.1 mm. A silylated urethane composition (Bond Ultra Versatile S / U, manufactured by Konishi) was applied to a zeolite membrane-supported mullite tube, sealed with a cap and a cap with a pipe, and then dried and solidified overnight.
次いで、該キャップ付ゼオライト担持膜を用いて、これを酢酸、酢酸エチル、エタノール、及び水の等モル混合溶液に浸漬し、配管部から真空排気することにより浸透気化法による混合溶液からの脱水を行った。膜を透過した物質は、液体窒素トラップ法により収集し、島津ガスクロマトグラフＧＣ−１７Ａ、カラムＤＢ−ＷＡＸＥＴＲを用いて、ＦＩＤディテクターを用いて、有機物の分析を行った。 Next, using the zeolite-supported membrane with cap, this is immersed in an equimolar mixed solution of acetic acid, ethyl acetate, ethanol, and water, and dehydrated from the mixed solution by the pervaporation method by evacuating from the piping part. went. The substance that permeated the membrane was collected by the liquid nitrogen trap method, and the organic matter was analyzed using a Shimadzu gas chromatograph GC-17A and column DB-WAXETR using a FID detector.
分析の結果、膜透過流量は、運転開始後２時間後も２４時間後も膜表面積１平方メートル当たり毎時０．０５５ｋｇであり、そのうち有機物は２０重量パーセント以下であり、もとの組成と著しく異なった。また、接合部の形状は、２４時間の運転終了後もほとんど変わらなかった。 As a result of the analysis, the membrane permeation flow rate was 0.055 kg per square meter of the membrane surface area 2 hours and 24 hours after the start of operation, of which organic matter was less than 20 percent by weight, which was significantly different from the original composition. . Further, the shape of the joint was hardly changed after the operation for 24 hours.
ムライトチューブ（外径約１０ｍｍ、ニッカトー製）に、ＰＨＩゼオライトの種晶をラビング法により担持し、水熱条件下でゼオライト結晶を成長させることでゼオライト膜担持ムライトチューブを合成した。一方、普通磁器（シリカーアルミナ）製の青マークキャップ（坂口電熱製）を加工し、チューブ末端を封止するキャップ及び該キャップに内径６ｍｍのパイレックス（登録商標）製ガラスを接合した配管付キャップを製作した。キャップの最小内径はいずれも１０．１ｍｍとした。ゼオライト膜担持ムライトチューブにエポキシ樹脂組成物（コニシボンド、コニシ製）を塗布し、キャップ及び配管付キャップにて封止したのち、一晩乾燥・固化した。 A zeolite membrane-supported mullite tube was synthesized by supporting seed crystals of PHI zeolite by a rubbing method on a mullite tube (outer diameter: about 10 mm, manufactured by Nikkato) and growing the zeolite crystals under hydrothermal conditions. On the other hand, a blue mark cap (manufactured by Sakaguchi Electric Heat) made of ordinary porcelain (silica-alumina) is processed, a cap for sealing the tube end, and a cap with piping in which a 6 mm inner diameter Pyrex (registered trademark) glass is joined. Was made. The minimum inner diameter of each cap was 10.1 mm. An epoxy resin composition (Konishi Bond, manufactured by Konishi) was applied to a zeolite membrane-supported mullite tube, sealed with a cap and a cap with a pipe, and then dried and solidified overnight.
次いで、該キャップ付ゼオライト担持膜を用いて、これを酢酸、酢酸エチル、エタノール、及び水の等モル混合溶液に浸漬し、配管部から真空排気することにより浸透気化法による混合溶液からの脱水を行った。膜を透過した物質は、液体窒素トラップ法により収集し、島津ガスクロマトグラフＧＣ−１７Ａ、カラムＤＢ−ＷＡＸＥＴＲを用いて、ＦＩＤディテクターを用いて、有機物の分析を行った。 Next, using the zeolite-supported membrane with cap, this is immersed in an equimolar mixed solution of acetic acid, ethyl acetate, ethanol, and water, and dehydrated from the mixed solution by the pervaporation method by evacuating from the piping part. went. The substance that permeated the membrane was collected by the liquid nitrogen trap method, and the organic matter was analyzed using a Shimadzu gas chromatograph GC-17A and column DB-WAXETR using a FID detector.
分析の結果、膜透過流量は、運転開始後２時間後も２４時間後も膜表面積１平方メートル当たり毎時０．０２０ｋｇであり、そのうち有機物は、検出限界以下であり、もとの組成と著しく異なった。また、接合部の形状は、２４時間の運転終了後もほとんど変わらなかった。 As a result of analysis, the membrane permeation flow rate was 0.020 kg per square meter of the membrane surface area 2 hours and 24 hours after the start of operation, of which organic matter was below the detection limit and was significantly different from the original composition. . Further, the shape of the joint was hardly changed after the operation for 24 hours.
ムライトチューブ（外径約１０ｍｍ、ニッカトー製）に、ＭＥＲゼオライトの種晶をラビング法により担持し、水熱条件下でゼオライト結晶を成長させることでゼオライト膜担持ムライトチューブを合成した。一方、普通磁器（シリカーアルミナ）製の青マークキャップ（坂ロ電熱製）を加工し、チューブ末端を封止するキャップ及び該キャップに内径６ｍｍのパイレックス（登録商標）製ガラスを接合した配管付キャップを製作した。キャップの最小内径はいずれも１０．１ｍｍとした。ゼオライト膜担持ムライトチューブにアクリル樹脂組成物（ボンド アロンアルファ、コニシ製）を塗布し、キャップ及び配管付キャップにて封止したのち、一晩乾燥・固化した。 A zeolite membrane-supported mullite tube was synthesized by supporting a seed crystal of MER zeolite on a mullite tube (outer diameter: about 10 mm, manufactured by Nikkato) by a rubbing method and growing the zeolite crystal under hydrothermal conditions. On the other hand, with a blue porcelain cap (manufactured by Sakaro Electric Heat) made of ordinary porcelain (silica-alumina), a cap for sealing the tube end, and a pipe with a 6 mm inner diameter Pyrex (registered trademark) glass joined to the cap I made a cap. The minimum inner diameter of each cap was 10.1 mm. An acrylic resin composition (Bond Aron Alpha, manufactured by Konishi) was applied to a zeolite membrane-supported mullite tube, sealed with a cap and a cap with a pipe, and then dried and solidified overnight.
次いで、該キャップ付ゼオライト担持膜を用いて、これを酢酸、酢酸エチル、エタノール、及び水の等モル混合溶液に浸漬し、配管部から真空排気することにより浸透気化法による混合溶液からの脱水を行った。膜を透過した物質は液体窒素トラップ法により収集し、島津ガスクロマトグラフＧＣ−１７Ａ、カラムＤＢ−ＷＡＸＥＴＲを用いて
ＦＩＤデイテクターを用いて有機物の分析を行った。
Next, using the zeolite-supported membrane with cap, this is immersed in an equimolar mixed solution of acetic acid, ethyl acetate, ethanol, and water, and dehydrated from the mixed solution by the pervaporation method by evacuating from the piping part. went. The substance that permeated the membrane was collected by the liquid nitrogen trap method, and the organic matter was analyzed using a Shimadzu gas chromatograph GC-17A and column DB-WAXETR using a FID detector.
分析の結果、膜透過流量は運転開始後２時間後も２４時間後も膜表面積１平方メートル当たり毎時０．０５５ｋｇであり、そのうち有機物は２０重量パーセント以下であり、もとの組成と著しく異なった。また、接合部の形状は２４時間の運転終了後もほとんど変わらなかった。 As a result of the analysis, the membrane permeation flow rate was 0.055 kg per square meter of membrane surface area 2 hours and 24 hours after the start of operation, of which organic matter was 20 weight percent or less, which was significantly different from the original composition. Further, the shape of the joint was hardly changed after the operation for 24 hours.
ムライトチューブ（外径約１０ｍｍ、ニッカトー製）にＭＥＲゼオライトの種晶をラビング法により担持し、水熱条件下でゼオライト結晶を成長させることでゼオライト膜担持ムライトチューブを合成した。一方、ステンレス製キャップならびに外径６ｍｍのステンレスチューブを溶接したステンレス製配管付キャップを製作した。キャップの最小内径はいずれも１０．１ｍｍとした。ゼオライト膜担持ムライトチューブにシリル化ウレタン組成物（ボンド ウルトラ多用途Ｓ／Ｕ、コニシ製）を塗布し、キャップ及び配管付キャップにて封止したのち、一晩乾燥・固化した。 A zeolite membrane-supported mullite tube was synthesized by supporting a seed crystal of MER zeolite on a mullite tube (outer diameter: about 10 mm, manufactured by Nikkato) by a rubbing method and growing the zeolite crystal under hydrothermal conditions. On the other hand, a stainless steel cap and a stainless steel cap with a 6 mm outer diameter welded stainless steel tube were manufactured. The minimum inner diameter of each cap was 10.1 mm. A silylated urethane composition (Bond Ultra Versatile S / U, manufactured by Konishi) was applied to a zeolite membrane-supported mullite tube, sealed with a cap and a cap with a pipe, and then dried and solidified overnight.
次いで、該キャップ付ゼオライト担持膜を用いて、これを酢酸、酢酸エチル、エタノール、及び水の等モル混合溶液に浸漬し、配管部から真空排気することにより浸透気化法による混合溶液からの脱水を行った。膜を透過した物質は液体窒素トラップ法により収集し、島津ガスクロマトグラフＧＣ−１７Ａ、カラムＤＢ−ＷＡＸＥＴＲを用いて
ＦＩＤディテクターを用いて有機物の分析を行った。
Next, using the zeolite-supported membrane with cap, this is immersed in an equimolar mixed solution of acetic acid, ethyl acetate, ethanol, and water, and dehydrated from the mixed solution by the pervaporation method by evacuating from the piping part. went. The substance that permeated the membrane was collected by the liquid nitrogen trap method, and the organic matter was analyzed using a Shimadzu gas chromatograph GC-17A and column DB-WAXETR using a FID detector.
分析の結果、膜透過流量は運転開始後２時間後も２４時間後も膜表面積１平方メートル当たり毎時０．０５５ｋｇであり、そのうち有機物は２０重量パーセント以下であり、もとの組成と著しく異なった。また、接合部の形状は２４時間の運転終了後もほとんど変わらなかった。 As a result of the analysis, the membrane permeation flow rate was 0.055 kg per square meter of membrane surface area 2 hours and 24 hours after the start of operation, of which organic matter was 20 weight percent or less, which was significantly different from the original composition. Further, the shape of the joint was hardly changed after the operation for 24 hours.
比較例１
ムライトチューブ（外径約１０ｍｍ、ニッカトー製）にＭＥＲゼオライトの種晶をラビング法により担持し、水熱条件下でゼオライト結晶を成長させることでゼオライト膜担持ムライトチゴーブを合成した。該チューブをトールシール（ヴァリアン（Ｖａｒｉａｎ）製）により方末端を封止、もう一端には６ｍｍのステンレスチューブをトールシールを介して接合し、一晩乾燥・固化を行った。
Comparative Example 1
A mullite tube (outer diameter of about 10 mm, manufactured by Nikkato) was supported with a seed crystal of MER zeolite by a rubbing method, and the zeolite crystal was grown under hydrothermal conditions to synthesize a zeolite membrane-supported mullite chigove. The end of the tube was sealed with a tall seal (manufactured by Varian), and the other end was joined with a 6 mm stainless steel tube via a tall seal, and dried and solidified overnight.
次いで、このように封止されたゼオライト担持膜を用いて、これを酢酸、酢酸エチル、エタノール、及び水の等モル混合溶液に浸漬し、配管部から真空排気することにより浸透気化法による混合溶液からの脱水を行った。膜を透過した物質は液体窒素トラップ法により収集し、島津ガスクロマトグラフＧＣ−１７Ａ、カラムＤＢ−ＷＡＸＥＴＲを用いてＦＩＤディテクターを用いて有機物の分析を行った。 Next, using the zeolite-supported membrane thus sealed, this is immersed in an equimolar mixed solution of acetic acid, ethyl acetate, ethanol, and water, and is evacuated from the piping part to be mixed by the pervaporation method. Dehydration was performed. The substance that permeated the membrane was collected by the liquid nitrogen trap method, and the organic matter was analyzed using a Shimadzu gas chromatograph GC-17A and column DB-WAXETR using a FID detector.
分析の結果、膜透過流量は運転開始後２時間後には透過流速が膜１平方メートル当たり毎時１ｋｇを超え、透過物組成が原液と全く変化しなかった。また、接合部の形状は、接着剤の膨潤により著しく異なっていた。 As a result of the analysis, the permeation flow rate exceeded 1 kg per square meter of the membrane 2 hours after the start of operation, and the permeate composition did not change at all from the stock solution. Further, the shape of the joint portion was significantly different due to the swelling of the adhesive.
比較例２
ムライトチューブ（外径約１０ｍｍ、ニッカトー製）にＰＨＩゼオライトの種晶をラビング法により担持し、水熱条件下でゼオライト結晶を成長させることでゼオライト膜担持ムライトチューブを合成した。該チューブをエポキシ樹脂（ボンドＥセット、金属ガラス陶磁器製、コニシ製）により方末端を封止、もう一端には６ｍｍのステンレスチューブをトールシールを介して接合し、一晩乾燥・固化を行った。
Comparative Example 2
A zeolite membrane-supported mullite tube was synthesized by supporting seed crystals of PHI zeolite by a rubbing method on a mullite tube (outer diameter: about 10 mm, manufactured by Nikkato) and growing the zeolite crystals under hydrothermal conditions. The end of the tube was sealed with epoxy resin (Bond E set, manufactured by metal glass ceramics, manufactured by Konishi), and the other end was joined with a 6 mm stainless steel tube via a tall seal, and dried and solidified overnight. .
次いで、このように封止されたゼオライト担持膜を用いて、これを酢酸、酢酸エチル、エタノール、及び水の等モル混合溶液に浸漬し、配管部から真空排気することにより浸透気化法による混合溶液からの脱水を行った。膜を透過した物質は液体窒素トラップ法により収集し、島津ガスクロマトグラフＧＣ−１７Ａ、カラムＤＢ−ＷＡＸＥＴＲを用いてＦＩＤデイテクターを用いて有機物の分析を行った。 Next, using the zeolite-supported membrane thus sealed, this is immersed in an equimolar mixed solution of acetic acid, ethyl acetate, ethanol, and water, and is evacuated from the piping part to be mixed by the pervaporation method. Dehydration was performed. The substance that permeated the membrane was collected by the liquid nitrogen trap method, and the organic matter was analyzed using a Shimadzu gas chromatograph GC-17A and column DB-WAXETR using a FID detector.
分析の結果、膜透過流量は運転開始後２時間後には透過流速が膜１平方メートル当たり毎時１ｋｇを超え、透過物組成が原液と全く変化しなかった。また、接合部の形状は、接着剤の膨潤により著しく異なっており、かつムライトチューブには樹脂の膨潤によりひびを生じていた。 As a result of the analysis, the permeation flow rate exceeded 1 kg per square meter of the membrane 2 hours after the start of operation, and the permeate composition did not change at all from the stock solution. Further, the shape of the joint portion was significantly different due to the swelling of the adhesive, and the mullite tube was cracked due to the swelling of the resin.
比較例３
ムライトチューブ（外径約１０ｍｍ、ニッカトー製）にＰＨＩゼオライトの種晶をラビング法により担持し、水熱条件下でゼオライト結晶を成長させることでゼオライト膜担持ムライトチューブを合成した。一方、パイレックス（登録商標）ガラス製キャップならびに外径６ｍｍのパイレックス（登録商標）製チューブをガラス溶接により製作したガラス製配管付キャップを製作した。キャップの最小内径はいずれも１０．１ｍｍとした。ゼオライト膜担持ムライトチューブにシリル化ウレタン組成物（ボンド ウルトラ多用途Ｓ／Ｕ、コニシ製）を塗布し、キャップ及び配管付キャップにて封止したのち、一晩乾燥・固化した。
Comparative Example 3
A zeolite membrane-supported mullite tube was synthesized by supporting seed crystals of PHI zeolite by a rubbing method on a mullite tube (outer diameter: about 10 mm, manufactured by Nikkato) and growing the zeolite crystals under hydrothermal conditions. Meanwhile, a Pyrex (registered trademark) glass cap and a Pyrex (registered trademark) tube having an outer diameter of 6 mm were manufactured by glass welding to produce a cap with glass piping. The minimum inner diameter of each cap was 10.1 mm. A silylated urethane composition (Bond Ultra Versatile S / U, manufactured by Konishi) was applied to a zeolite membrane-supported mullite tube, sealed with a cap and a cap with a pipe, and then dried and solidified overnight.
次いで、該キャップ付ゼオライト担持膜を用いて、これを酢酸、酢酸エチル、エタノール、及び水の等モル混合溶液に浸漬し、配管部から真空排気することにより浸透気化法による混合溶液からの脱水を行った。膜を透過した物質は液体窒素トラップ法により収集し、島津ガスクロマトグラフＧＣ−１７Ａ、カラムＤＢ−ＷＡＸＥＴＲを用いてＦＩＤディテクターを用いて有機物の分析を行った。 Next, using the zeolite-supported membrane with cap, this is immersed in an equimolar mixed solution of acetic acid, ethyl acetate, ethanol, and water, and dehydrated from the mixed solution by the pervaporation method by evacuating from the piping part. went. The substance that permeated the membrane was collected by the liquid nitrogen trap method, and the organic matter was analyzed using a Shimadzu gas chromatograph GC-17A and column DB-WAXETR using a FID detector.
分析の結果、膜透過流量は運転開始後２時間においては膜表面積１平方メートル当たり毎時０．０６ｋｇであり、そのうち有機物は２０重量パーセント以下で、もとの組成と著しく異なったものの、８時間後においては透過流量が同１ｋｇをこえ、かつ組成が浸漬している溶液となんら変わらなかった。キャップつきゼオライト担持膜を取り出して調べたところ、樹脂包埋部分においてガラス製配管つきキャップに亀裂が見られた。このキャップの破損は樹脂の膨潤によるものと推定した。 As a result of the analysis, the membrane permeation flow rate was 0.06 kg per square meter of membrane surface area for 2 hours after the start of operation, of which organic matter was 20% by weight or less, significantly different from the original composition, but after 8 hours. The permeation flow rate exceeded 1 kg, and the composition was not different from the soaking solution. When the zeolite-supported membrane with cap was taken out and examined, cracks were found in the cap with glass piping at the resin-embedded portion. It was estimated that the damage to the cap was due to resin swelling.
以上詳述したように、本発明は、ゼオライト膜耐溶媒性封止構造に係るものであり、本発明により、例えば、バイオマスからのアルコール分離等、有機酸の共存下におけるプロセスの運転に必要不可欠な、汎用的で、かつ簡便な有機溶媒に堪えるゼオライト膜の新規封止構造、封止法及び封止構造を提供できる。本発明では、例えば、従来法の場合のような５００℃以上の融着工程等の熱処理工程を必要としないことから、ゼオライト膜を破損することなく、有機反応プロセス等を安全に、しかも高信頼性を以て構築することができる。本発明は、有機化学反応プロセス等で有機溶媒に浸漬して用いるゼオライト膜の新規ゼオライト膜耐溶媒性封止構造、封止方法及びゼオライト膜含有構造物に関する新技術・新製品を提供するものとして高い技術的意義を有するものである。 As described above in detail, the present invention relates to a zeolite membrane solvent-resistant sealing structure, and the present invention is indispensable for the operation of a process in the presence of an organic acid such as alcohol separation from biomass. In addition, it is possible to provide a novel zeolite membrane sealing structure, sealing method and sealing structure that can withstand general-purpose and simple organic solvents. In the present invention, for example, since a heat treatment step such as a fusion step of 500 ° C. or higher as in the conventional method is not required, the organic reaction process and the like can be safely and highly reliable without damaging the zeolite membrane. It can be constructed with sex. The present invention provides a novel zeolite membrane solvent-resistant sealing structure, a sealing method, and a new technology and a new product related to a zeolite membrane-containing structure of a zeolite membrane that is immersed in an organic solvent in an organic chemical reaction process or the like. It has high technical significance.
（Ａ）ゼオライト膜の支持体
（Ｂ）緻密体からなるキャップ
（Ｃ）反応雰囲気により膨潤する樹脂
（Ｄ）配管
(A) Zeolite membrane support (B) Cap made of dense body (C) Resin swelled by reaction atmosphere (D) Piping
Claims (7)
上記キャップが、ゼオライト膜支持体の最大外径の１．０１倍ないし１．５０倍の最小内径を有し、かつ最小内径の０．０５倍以上の肉厚を有する緻密体からなり、上記膨潤性樹脂の膨潤率が１．１ないし５．０であることを特徴とするゼオライト膜耐溶媒封止構造。 A support for supporting a zeolite membrane, a cap made of a dense body having a predetermined thickness for mechanically sealing the support, and a swellable resin that swells in a reaction atmosphere embedding a gap between the support and the cap A zeolite membrane with a solvent-resistant sealing structure,
The cap is made of a dense body having a minimum inner diameter of 1.01 to 1.50 times the maximum outer diameter of the zeolite membrane support and a thickness of 0.05 times or more the minimum inner diameter, and the swelling Zeolite membrane solvent-resistant sealing structure characterized in that the swelling ratio of the functional resin is 1.1 to 5.0.
上記キャップが、ゼオライト膜支持体の最大外径の１．０１倍ないし１．５０倍の最小内径を有し、かつ最小内径の０．０５倍以上の肉厚を有する緻密体からなり、上記膨潤性樹脂の膨潤率が、１．１ないし５．０であることを特徴とするゼオライト膜耐溶媒性封止方法。 In the zeolite membrane solvent-resistant sealing method, (1) the support (A) of the zeolite membrane is mechanically sealed with the cap (B), and the gap between (A) and (B) is swollen by the reaction atmosphere. A zeolite membrane solvent-resistant sealing method comprising embedding with a swellable resin (C), and (2) the cap having a strength that does not break due to the swelling stress of the resin,
The cap is made of a dense body having a minimum inner diameter of 1.01 to 1.50 times the maximum outer diameter of the zeolite membrane support and a thickness of 0.05 times or more the minimum inner diameter, and the swelling Zeolite membrane solvent-resistant sealing method, wherein the swelling ratio of the functional resin is 1.1 to 5.0.
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