JPH06227803A - 窒素発生機 - Google Patents

窒素発生機

Info

Publication number
JPH06227803A
JPH06227803A JP1838793A JP1838793A JPH06227803A JP H06227803 A JPH06227803 A JP H06227803A JP 1838793 A JP1838793 A JP 1838793A JP 1838793 A JP1838793 A JP 1838793A JP H06227803 A JPH06227803 A JP H06227803A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas separation
gas
raw material
separation membrane
membrane module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1838793A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeki Hatanaka
茂樹 畠中
Tasuke Sawada
太助 沢田
Takaki Kobayashi
貴樹 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP1838793A priority Critical patent/JPH06227803A/ja
Publication of JPH06227803A publication Critical patent/JPH06227803A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/04Purification or separation of nitrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、平膜気体分離膜を利用したスパイ
ラル状気体分離膜モジュールを使用した窒素発生機に関
するもので、気体分離膜モジュールの封止剤と仕切材と
が剥離しないように原料圧縮空気供給側の圧力を徐々に
上昇させる事により、信頼性の高い窒素発生機を提供す
ることを目的とする。 【構成】 気体分離膜モジュール35の封止剤8と仕切
材4とが剥離しないように、アクチェータバルブ32ま
たは電動バルブ32aの開閉度をコントロールすること
によって、気体分離膜モジュール35に供給する原料圧
縮空気の圧力が5kgf/cm2Gに達する時間を1m
in以上かける様にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は平膜の気体分離複合膜を
巻回してなるスパイラル状気体分離膜モジュールの使用
した窒素発生機の原料空気供給方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一般に平膜を巻回してなるスパイラル状
の分離膜モジュールは透過流体流路を形成する透過流体
流路材を平膜分離膜で挟んで、穴を有する中空管の穴に
透過流体流路が連通するように中空管に平膜分離膜を接
着し、原料流体流路を形成する原料流体流路材と共に中
空管の周りに巻回して構成される。また中空管に接着し
た平膜分離膜の辺に対して垂直方向の平膜分離膜(透過
流体流路材を挟んだ)の二辺の端面は封止してあり、原
料流体流路は解放されている。
【0003】従来例の分離膜モジュールの流体の分離、
濃縮について原料流体を空気とし窒素を分離、濃縮する
場合について以下に説明する。
【0004】図5は従来のスパイラル状気体分離膜モジ
ュールの例である。原料気体供給流路材22で構成され
た原料気体供給流路に原料空気を矢印(実線)の方向に
供給すると、原料空気は酸素を優先的に透過する気体分
離複合膜21の表面上を反対側の方向に流れていく。そ
の時酸素は優先的に気体分離複合膜21を透過し、透過
気体流路材23で構成された透過気体流路を中空管24
の方向(矢印:破線)に流れていく。そのため原料空気
を供給した側の反対側から出てきた空気は窒素が濃縮さ
れることとなる。
【0005】気体分離膜による気体の分離、濃縮は、原
料気体が気体分離複合膜表面に接しながら流れていく過
程で、気体分離複合膜を透過し易い気体が次々と透過し
て気体分離複合膜表面の気体が濃縮されることとなり、
気体分離複合膜が長くなれば長くなるほど気体分離膜表
面の気体は濃縮される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、原料空気が気体分離複合膜の表面を流れ
る距離が短いため、窒素濃度の高い空気を得ることが出
来ないという問題点を有していた。
【0007】本発明は上記問題点を解決するもので、窒
素濃度の高い空気が得られる信頼性の高い窒素発生機を
提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の窒素発生機の気体分離膜モジュールは、原料
気体流路材と、平膜状の気体分離複合膜と、透過気体流
路材と、原料気体流路と透過気体流路を隔てる仕切材と
を、上記の順に重ねて一単位とし、原料空気を供給する
供給管と透過気体を排気する排気管とが一体となった給
排気管の回りにスパイラル状に巻回した気体分離膜モジ
ュールで、巻始めの一辺は原料気体流路と給排気管の供
給管が連通し、かつ、透過気体流路と給排気管の排気管
が連通するように給排気管に気体分離複合膜及び仕切材
を接着し、巻終わりの一辺は気体透過流路を閉じるよう
に気体分離複合膜と仕切材とを接着し、他の二辺は原料
気体流路と透過気体流路を気密に隔てるように封止した
構造をしている。
【0009】そして、気体分離膜モジュールの原料気体
流路に急激に圧力がかかり、封止材と気体分離膜および
封止剤と仕切材とが剥離しない様に、アクチェータバル
ブまたは、電動バルブを使用して、原料圧縮空気供給側
の圧力を徐々に上昇させる手段を設ける。
【0010】
【作用】この構成によって、供給管から供給された原料
気体は原料気体流路を巻回された方向に流れていくた
め、気体分離複合膜の長さを長くすることにより、原料
気体流路を長くすることが出来る。原料気体は気体分離
複合膜表面に接しながら流れていくため、気体分離複合
膜を透過し易い気体は次々と透過していくこととなり、
気体分離複合膜が長くなれば長くなるほど気体分離膜表
面の気体は濃縮されることとなる。
【0011】また、気体分離膜モジュールの原料空気供
給側の圧力は徐々に上昇するため、原料気体流路は急激
に圧力が上昇せず封止剤と気体分離膜および封止剤と仕
切材とが剥離せず信頼性が高くなる。
【0012】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
【0013】図1は第1の実施例の窒素発生機、図2は
第2の実施例の窒素発生機、図3は本実施例の気体分離
膜モジュールを展開したA−A’断面図、図4は本実施
例の気体分離膜モジュールの断面図である。
【0014】(実施例1)図1は、図3及び図4の気体
分離膜モジュールを、3本収納した窒素発生機である。
図1において、31は第1圧縮空気供給配管、32はア
クチェータバルブ、33は圧力調整バルブ、34は第2
圧縮空気供給配管、35は気体分離膜モジュール、10
は流量調節弁、36は窒素濃縮空気供給配管、37は酸
素濃縮空気供給配管である。
【0015】図3及び図4において、1は原料気体流路
材で、15メッシュのポリエチレン成形ネットである。
2は気体分離複合膜で、多孔質支持体上にポリ4メチル
ペンテン1の気体分離膜を積層し、更にその上にポリジ
メチルシロキサンを積層した非対称構造で、分離膜側が
原料気体流路材1と相対するように配されており、巻始
めの一辺は給排気管5に気密に接着されている。
【0016】3は透過気体流路材で、15メッシュのポ
リエチレン成形ネットである。4は仕切材で、厚さ10
0μmのポリエステルフィルムであり、巻始めの一辺は
給排気管5に気密に接着されている。5は給排気管で給
気管6と排気管7が、長さ方向に平行に配されている。
【0017】以上の1から4の材料を給排気管5の回り
にスパイラル状に巻回した後、巻終わりの一辺で気体分
離複合膜2と仕切材4を気密に接着し、他の二辺を図4
のように封止剤8によって原料気体流路と、透過気体流
路を気密に隔てるように接着封止する。
【0018】以上のように構成された気体分離膜モジュ
ールを圧力容器9内に収納し、給気管6から592Pa
(5kgf/cm2G)に加圧された空気4.2×10
-43/s(25l/min)を供給し、流量調節弁1
0から得られる窒素濃縮空気流量を8.3×10-53
/s(5l/min)に調節したところ窒素濃度は9
7.5%であった。
【0019】図1の窒素発生機は、上記の様にして出来
た気体分離膜モジュール35を、3本収納し、気体分離
膜モジュール35内の圧力が急激に上昇しないように、
圧力調整バルブ33を設定し、アクチェータバルブ32
で第2圧縮空気供給配管34に供給する原料圧縮空気の
圧力が5kgf/cm2Gに到達するまでの時間を1m
in以上かけることにより、気体分離膜モジュール35
の気体分離複合膜2と封止剤8と仕切材4が剥離しな
い。また気体分離膜モジュール35の給排気管5と圧力
容器9の接着部分も剥離しない。
【0020】以上の結果より、第2圧縮空気供給配管3
4に供給する原料圧縮空気の圧力が5kgf/cm2
に到達するのに1min以上かけ、592Pa(5kg
f/cm2G)に達した空気12.6×10-43/s
(75l/min)を気体分離膜モジュール35(3
本)に供給し、流量調節弁10から得られる窒素濃縮空
気流量を24.9×10-53/s(15l/min)
に調節したところ窒素濃度は97.5%の窒素富化空気
を得る事が出来た。
【0021】(実施例2)以下本発明の第2の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図2は第2の実施
例を示すものである。
【0022】図2において、31は第1圧縮空気供給配
管、32aはモータバルブ、33bはモータ、34は第
2圧縮空気供給配管、35は気体分離膜モジュール、1
0は流量調節弁、36は窒素濃縮空気供給配管、37は
酸素濃縮空気供給配管である。
【0023】図2は、図1のアクチェータバルブ32を
モータバルブ32aに、圧力調整バブル33をモータ3
3bに変更した点が実施例1と異なり、以下は同じであ
る。アクチェータバルブ32は圧力調整バルブ33によ
り、アクチェータバルブ32の開閉度をコントロールす
るのに対して、モータバルブ32aは、モータ33bに
より開閉度をコントロールする点が異なっている。
【0024】モータ33bによりモータバルブ32a開
閉度をコントロールして第2圧縮空気供給配管34に供
給する原料圧縮空気の圧力が5kgf/cm2Gに到達
するのに1min以上かけ、592Pa(5kgf/c
2G)に達した空気12.6×10-43/s(75l
/min)を気体分離膜モジュール35(3本)に供給
し、流量調節弁10から得られる窒素濃縮空気流量を2
4.9×10-53/s(15l/min)に調節した
ところ、窒素濃度は97.5%の窒素富化空気を得る事
が出来た。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、原料空気
流路材と、平膜状の気体分離複合膜と、透過気体流路材
と、原料気体流路と透過気体流路とを隔てる仕切材と
を、上記の順に重ねて一単位とし、原料空気を供給する
給気管と透過気体を排出する排気管とが一体となった給
排気管の回りにスパイラル状に巻回した気体分離膜モジ
ュールで、巻始めの一辺は原料気体流路と給排気管の給
気管が連通し、かつ、透過気体流路と給排気管の排気管
が連通するように給排気管に気体分離複合膜および仕切
材を接着し、巻終わりの一辺は透過気体流路を閉じるよ
うに気体分離複合膜と仕切材とを接着し、他の二辺は原
料気体流路と透過気体流路を気密に隔てるように封止す
る事により、濃縮効率の高い気体分離膜モジュールが得
られ、しかもアクチェータバルブ、またはモータバルブ
を使用して、原料圧縮空気供給側の圧力を徐々に上昇に
させる手段を設けて原料圧縮空気の圧力が5kgf/c
2Gに到達するのに1min以上となるように調節す
ることにより、気体分離膜モジュールの原料気体流路に
急激に圧力がかかることなく、封止剤と気体分離膜およ
び封止剤と仕切材とが剥離しないため、信頼性の高い窒
素発生機とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における窒素発生機の概
略構成図
【図2】本発明の第2の実施例における窒素発生機の概
略構成図
【図3】本発明の実施例における窒素発生機の気体分離
膜モジュールの展開断面図
【図4】本発明の実施例における窒素発生機の気体分離
膜モジュールの概略説明図
【図5】従来のスパイラル状分離膜モジュールの説明図
【符号の説明】
1 原料気体流路材 2 気体分離複合膜 3 透過気体流路材 4 仕切材 5 給排気管 6 給気管 7 排気管 8 封止剤 9 圧力容器 10 流量調節弁 31 第1圧縮空気供給配管 32 アクチェータバルブ 32a モータバルブ 33 圧力調整バルブ 33b モータ 34 第2圧縮空気供給配管 35 気体分離膜モジュール 36 窒素濃縮空気供給配管 37 酸素濃縮空気供給配管

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原料気体流路材と、平膜状の気体分離複
    合膜と、透過気体流路材と、原料気体流路と透過気体流
    路を隔てる仕切材とを、上記の順に重ねて一単位とし、
    原料空気を供給する供給管と透過気体を排気する排気管
    とが一体となった給排気管の回りにスパイラル状に巻回
    した気体分離膜モジュールで、巻始めの一辺は原料気体
    流路と給排気管の供給管が連通し、かつ、透過気体流路
    と給排気管の排気管が連通するように給排気管に気体分
    離複合膜および仕切材を接着し、巻終わりの一辺は透過
    気体流路を閉じるように気体分離複合膜と仕切材とを接
    着し、他の二辺は原料気体流路と透過気体流路とを気密
    に隔てるように封止した気体分離膜モジュールと、気体
    分離膜モジュールに供給する原料圧縮空気の圧力を徐々
    に上昇にさせる手段とを有することを特徴とする窒素発
    生機。
  2. 【請求項2】 前記気体分離膜モジュールに供給する原
    料圧縮空気の圧力を徐々に上昇にさせる手段は、気体分
    離膜モジュールに供給する原料圧縮空気の圧力が5kg
    f/cm2Gに到達するまでに要する時間が1min以
    上であることを特徴とする請求項1記載の窒素発生機。
  3. 【請求項3】 前記気体分離膜モジュールに供給する原
    料圧縮空気の圧力を徐々に上昇にさせる手段がアクチェ
    ータバルブまたは、電動バルブから成ることを特徴とす
    る請求項1記載の窒素発生機。
JP1838793A 1993-02-05 1993-02-05 窒素発生機 Pending JPH06227803A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1838793A JPH06227803A (ja) 1993-02-05 1993-02-05 窒素発生機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1838793A JPH06227803A (ja) 1993-02-05 1993-02-05 窒素発生機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06227803A true JPH06227803A (ja) 1994-08-16

Family

ID=11970310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1838793A Pending JPH06227803A (ja) 1993-02-05 1993-02-05 窒素発生機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06227803A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07328787A (ja) * 1994-06-07 1995-12-19 Amada Co Ltd レーザ加工機に対するアシストガス供給方法及び装置
US5709733A (en) * 1995-05-29 1998-01-20 Nitto Denko Corporation Gas separation method
JPH10263109A (ja) * 1997-03-27 1998-10-06 Nohmi Bosai Ltd 消火方法および消火装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07328787A (ja) * 1994-06-07 1995-12-19 Amada Co Ltd レーザ加工機に対するアシストガス供給方法及び装置
US5709733A (en) * 1995-05-29 1998-01-20 Nitto Denko Corporation Gas separation method
JPH10263109A (ja) * 1997-03-27 1998-10-06 Nohmi Bosai Ltd 消火方法および消火装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5104532A (en) Flat stack permeator
JP5501897B2 (ja) 酸素富化空気分離回収装置
RU2010592C1 (ru) Объединенная мультимембранная проницаемая ячейка, способ ее изготовления, объединенный мультимембранный проницаемый модуль и способ рекуперации двух различных проходящих потоков от исходного многокомпонентного потока
US4789480A (en) Membrane module and the use thereof for the separation of liquids according to the pervaporation process
CA2171142A1 (en) Planar Solid-State Membrane Module
JPH01171618A (ja) 外殻のない、モジュールの空気透過装置
KR950701544A (ko) 저압 분리에 유용한 카세트 멤브레인 시스템 및 그 사용방법(Cassette membrand system and method of use for low pressure separations)
KR930009641A (ko) 막 산소 공정 및 시스템
CA1320141C (en) Multi-leaf membrane module
JPH06227803A (ja) 窒素発生機
JPH06246125A (ja) 気体分離膜モジュール
JP2005262211A (ja) 空気から酸素富化空気を分離回収する方法、および、気体分離膜モジュール
JP3207635B2 (ja) 水素ガス分離装置
EP0630682A2 (en) Layered plasma polymer composite membranes
JPH05131123A (ja) スパイラル型膜分離装置
JPH06262026A (ja) 気体分離膜モジュール
JPH0699016A (ja) 気体分離膜モジュール
JPH02135117A (ja) 気体分離モジュールおよび多段式気体分離装置
JP2573670B2 (ja) スパイラル型膜分離装置
JP2878297B2 (ja) 窒素富化空気の製造方法
US3355861A (en) Mixture separation cell
JPH06246124A (ja) 気体分離膜モジュール
FR2216000A1 (en) Compact gas permeation filter - with alternate porous layers faced with membranes on both sides giving high area to volume ratio
JPH0328104A (ja) インライン酸素富化膜装置
JPS6354914A (ja) 気体分離装置