整体型分离膜结构体制造技术

多孔质支撑体(10)具有：在两端面(S1、S2)开口的多个过滤隔室(C1)、在两端面(S1、S2)闭口的多个集水隔室(C2)、以及贯穿多个集水隔室(C2)并在外周面(S3)开口的多个排出流路(C3)。多孔质支撑体(10)包含形成外周面(S3)的整体型的基材(11)。分离膜(40)形成于多个过滤隔室(C1)的内表面。多个过滤隔室(C1)包含彼此邻接的第一及第二过滤隔室(C11、C12)。多个集水隔室(C2)包含与第一过滤隔室(C11)邻接且远离第二过滤隔室(C12)的集水隔室(C2)。第一过滤隔室(C11)与集水隔室(C2)之间的基材(11)的第一隔壁厚度(L1)比第一过滤隔室(C11)与第二过滤隔室(C12)之间的基材(11)的第二隔壁厚度(L2)厚。

Monolithic membrane structure

The porous support (10) has a plurality of filter compartments (C1) open at two ends (S1, S2), a plurality of water collecting compartments (C2) closed at two ends (S1, S2), and a plurality of discharge paths (C3) running through a plurality of water collecting compartments (C2) and opening at the peripheral (S3). The porous support (10) comprises an integral base material (11) forming a peripheral surface (S3). The separation membrane (40) is formed on the inner surface of a plurality of filter compartments (C1). Multiple filter compartments (C1) contain the first and second filter compartments (C11, C12) adjacent to each other. A plurality of water collecting compartments (C2) include a water collecting compartment (C2) adjacent to the first filter compartment (C11) and away from the second filter compartment (C12). The first wall thickness (L1) of the base material (11) between the first filter compartment (C11) and the catchment compartment (C2) is thicker than the second wall thickness (L2) of the base material (11) between the first filter compartment (C11) and the second filter compartment (C12).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】整体型分离膜结构体
本专利技术涉及整体型分离膜结构体。
技术介绍
以往，已知整体型分离膜结构体，其具备：具有多个过滤隔室和多个集水隔室的多孔质支撑体、以及形成于各过滤隔室的内表面的分离膜(例如参见专利文献1)。多孔质支撑体包含形成外周面的整体型的基材。各集水隔室借助排出流路而与多孔质支撑体的外周面相连接。专利文献1中记载的整体型分离膜结构体中，邻接的2个过滤隔室之间的基材的隔壁厚度设定为和邻接的过滤隔室与集水隔室之间的基材的隔壁厚度相等。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2010/134514号
技术实现思路
但是，在使高压的混合流体流过上述的整体型分离膜结构体的各过滤隔室并从排出流路回收透过成分时，负荷容易集中到透过成分向外周面流出的排出流路的端部附近、特别是集水隔室与排出流路相交的部分。因此，希望通过提高基材的耐压性来进一步提高整体型分离膜结构体的耐久性。本专利技术是鉴于上述的状况而实施的，其目的在于提供一种能够提高耐久性的整体型分离膜结构体。本专利技术所涉及的整体型分离膜结构体具备多孔质支撑体和分离膜。多孔质支撑体具有：在两端面开口的多个过滤隔室、在两端面闭口的多个集水隔室、以及贯穿多个集水隔室并在外周面开口的多个排出流路。多孔质支撑体包含形成外周面的整体型的基材。分离膜形成于多个过滤隔室的内表面。多个过滤隔室包含彼此邻接的第一及第二过滤隔室。多个集水隔室包含与第一过滤隔室邻接且远离第二过滤隔室的集水隔室。第一过滤隔室与集水隔室之间的基材的第一隔壁厚度比第一过滤隔室与第二过滤隔室之间的基材的第二隔壁厚度厚。根据本专利技术，能够提供一种可以提高耐久性的整体型分离膜结构体。附图说明图1是整体型分离膜结构体的立体图。图2是整体型分离膜结构体的横截面图。图3是图2的A－A截面图。图4是图2的局部放大图。具体实施方式接下来，参照附图，对本专利技术的实施方式进行说明。以下的附图的记载中，对相同或类似的部分标记相同或类似的符号。但是，附图是示意图，各尺寸的比率等有时与实际上的比率不同。因此，具体的尺寸等应当考虑以下的说明进行判断。另外，当然附图彼此之间还包含彼此的尺寸的关系、比率不同的部分。以下的说明中，“整体(monolithic)”是指具有长度方向上贯通的多个隔室的形状，是包含蜂窝的概念。图1是整体型分离膜结构体1的立体图。图2是整体型分离膜结构体1的横截面图。图3是图2的A－A截面图。整体型分离膜结构体1用于从混合流体(混合气体或混合液体)中回收期望的成分。特别是，本实施方式所涉及的整体型分离膜结构体1适合于从混合气体中分离出期望气体的、所谓的气体分离。整体型分离膜结构体1具备：多孔质支撑体10、第一密封部20、第二密封部30以及分离膜40。(多孔质支撑体10的构成)多孔质支撑体10形成为在长度方向上延伸的整体型。多孔质支撑体10的两端部被第一密封部20和第二密封部30密封。多孔质支撑体10对分离膜40进行支撑。多孔质支撑体10具有第一端面S1、第二端面S2以及外周面S3。第一端面S1设置于第二端面S2的相反侧。外周面S3与第一端面S1和第二端面S2的外缘相连接。外周面S3为多孔质支撑体10的侧面。多孔质支撑体10具有：多个过滤隔室C1、多个集水隔室C2以及多个排出流路C3。各过滤隔室C1沿着长度方向形成。各过滤隔室C1在第一端面S1和第二端面S2开口。高压(例如、4MPa以上)的混合流体在各过滤隔室C1中流过。各集水隔室C2沿着长度方向形成。各集水隔室C2在第一端面S1和第二端面S2闭口。如图3所示，各集水隔室C2的长度方向两端部被第一封孔部51和第二封孔部52密封。在各集水隔室C2中收集流过各过滤隔室C1的混合流体中能够透过分离膜40的成分(以下，称为“透过成分”。)。如图2所示，多个过滤隔室C1在与长度方向正交的宽度方向上呈列，并且，形成多个过滤隔室列LC1。各过滤隔室列LC1沿着宽度方向延伸。另外，如图2所示，多个集水隔室C2配置成在宽度方向上呈列，由此，形成多个集水隔室列LC2。各集水隔室列LC2沿着宽度方向延伸。本实施方式中，形成有28列过滤隔室列LC1和5列集水隔室列LC2，且在各集水隔室列LC2的两侧各配置有4列或5列过滤隔室列LC1。过滤隔室列LC1及集水隔室列LC2的列数可以适当变更，但是，过滤隔室列LC1的列数优选为集水隔室列LC2的列数的2倍以上，更优选为5倍以上。通过像这样增加过滤隔室列LC1的比例，使得过滤隔室C1的条数增多，分离膜40的总膜面积增大，因此，能够使透过成分的透过量增大。如图2所示，各排出流路C3贯穿各集水隔室列LC2中包含的多个集水隔室C2。本实施方式中，如图1所示，各集水隔室列LC2中，2条排出流路C3配置于在长度方向上分离的位置。因此，本实施方式中，形成有合计10条排出流路C3。各排出流路C3的两端在多孔质支撑体10的外周面S3开口。因此，排出流路C3在外周面S3的20处开口。各排出流路C3在长度方向上的开口长度没有特别限制，优选为多孔质支撑体10在长度方向上的总长的6％以下，更优选为3％以下。由此，能够使在排出流路C3的端部附近、特别是集水隔室C2与排出流路C3相交的部分的应力产生减少，因此，能够抑制成型工序、烧成工序中后述的基材10产生缺陷。另外，如图3所示，多孔质支撑体10具备基材11和中间层12。基材11构成多孔质支撑体10的主体部分。基材11形成多孔质支撑体10的外周面S3。基材11形成为整体型。基材11构成邻接的2个过滤隔室C1之间的隔壁，并且，构成邻接的过滤隔室C1与集水隔室C2之间的隔壁。下文，对基材11的隔壁厚度进行说明。基材11具有用于形成各过滤隔室C1和各集水隔室C2的多个贯通孔。在多个贯通孔中用于形成过滤隔室C1的贯通孔的内表面形成有中间层12，中间层12的内侧为过滤隔室C1。另一方面，在多个贯通孔中用于形成集水隔室C2的贯通孔的内表面未形成中间层12，贯通孔的内侧直接成为集水隔室C2。集水隔室C2的内径没有特别限制，可以为0.5mm～3.0mm。通过使集水隔室C2的内径为0.5mm以上，能够降低透过成分的透过阻力。通过使集水隔室C2的内径为3.0mm以下，能够提高集水隔室C2的配置密度。基材11的尺寸没有特别限制，长度可以为100～2000mm，直径可以为30～220mm。基材11由多孔质材料构成。基材11含有骨料和粘结剂。作为骨料，可以使用氧化铝、碳化硅、二氧化钛、多铝红柱石、陶瓷碎粒、以及堇青石等。粘结剂为与骨料成分相比在较低温度下熔融而使骨料彼此连结的无机氧化物材料。基材11中的骨料的含有率可以为60体积％～80体积％，优选为65体积％～75体积％。可以通过对基材11的组成进行分析来计算出骨料的含有率。作为粘结剂，可以使用包含碱金属、碱土金属等的氧化铝、二氧化硅系的无机氧化物材料。作为粘结剂的氧化物材料为包含碱金属以及碱土金属中的至少一方、硅(Si)以及铝(Al)的玻璃材料。作为碱金属，可以使用钠(Na)、钾(K)以及锂(Li)中的至少1种。氧化物材料可以以碱金属氧化物的形式包含碱金属。作为碱土金属，可以使用镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)以及钡(Ba)中的至少1种。氧化物材料可以以碱土金属氧化物的形式包含碱土金属。氧化物材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整体型分离膜结构体，其中，具备：多孔质支撑体，该多孔质支撑体具有：在两端面开口的多个过滤隔室、在所述两端面闭口的多个集水隔室、以及贯穿所述多个集水隔室并在外周面开口的多个排出流路，并包含形成所述外周面的整体型的基材；以及分离膜，该分离膜形成于所述多个过滤隔室的内表面，所述多个过滤隔室包含彼此邻接的第一过滤隔室及第二过滤隔室，所述多个集水隔室包含与所述第一过滤隔室邻接且远离所述第二过滤隔室的集水隔室，所述第一过滤隔室与所述集水隔室之间的所述基材的第一隔壁厚度比所述第一过滤隔室与所述第二过滤隔室之间的所述基材的第二隔壁厚度厚。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.31 JP 2016-0727391.一种整体型分离膜结构体，其中，具备：多孔质支撑体，该多孔质支撑体具有：在两端面开口的多个过滤隔室、在所述两端面闭口的多个集水隔室、以及贯穿所述多个集水隔室并在外周面开口的多个排出流路，并包含形成所述外周面的整体型的基材；以及分离膜，该分离膜形成于所述多个过滤隔室的内表面，所述多个过滤隔室包含彼此邻接的第一过滤隔室及第二过滤隔室，所述多个集水隔室包含与所述第一过滤隔室邻接且远离所述第二过滤隔室的集水隔室，所述第一过滤隔室与所述集水隔室之间的所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺西慎，谷岛健二，铃木秀之，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP