特集
サブナノセラミック膜の適用例と分離特性
サブナノセラミック膜の種類と適用例
日本ガイシのサブナノセラミック膜の種類、適用例、システム例1)～3)についてご紹介します。
| 適用先の例 | 分離対象の例 | |
|---|---|---|
| ガス分離 |
CO2-EOR実施油田の随伴ガス中のCO2回収 天然ガスからのCO2分離 1) バイオガス精製 3) |
CO2/CH4 |
| 天然ガスからのHe回収 | He/CH4 | |
| 化学プロセス等での水素分離 反応ガスからの水素回収 |
H2/メチルシクロヘキサン H2/エタン H2/CH4 H2/N2 |
|
|
天然ガスからのN2分離 2) LNGボイルオフガスからのCH4回収 |
N2/CH4 | |
| 産業排ガスからのCO2回収 | CO2/N2 | |
| 脱水 |
各種有機溶媒からの脱水 エステル合成プロセスでの脱水 使用済み有機溶媒のリサイクル 膜反応器(メンブレンリアクター)での脱水 |
水/アルコール 水/ケトン 水/エーテル 水/エステル 水/芳香族 |
1) 天然ガスからのCO2分離
サブナノセラミック膜によって、天然ガスに不純物として含まれているCO2を分離除去することで、膜1段で、メタンロスを抑えながら、高純度のメタンと高純度のCO2を得ることができます。
2) 天然ガスからのN2分離
サブナノセラミック膜を用いることで、天然ガスに含まれる不純物のN2を分離除去することができます。膜を2段にして配置することで、メタンロスを抑えながら、高純度のメタンを得ることができます。
3) バイオガス精製
バイオマスからつくられるバイオガスには、メタンとCO2が含まれています。バイオガスに含まれているCO2の分離除去にも、サブナノセラミック膜を使用できます。膜を2段にして配置することで、高純度のメタンと高純度のCO2を得ることができます。
サブナノセラミック膜の分離特性
サブナノセラミック膜の混合ガス分離特性
| 混合ガス組成 [数字はmol%] |
試験条件 | 性能 | ||
|---|---|---|---|---|
| 供給圧力 [MPaG] |
供給温度 [℃] |
透過ガス組成 [数字はmol%] |
分離係数※ [-] |
|
| CO2 : CH4 = 50 : 50 | 0.3 | 25 | CO2 > 99 | >160 |
| H2 : CH4 = 60 : 40 | 0.4 | 25 | H2 > 99 | >100 |
| N2 : CH4 = 50 : 50 | 0.4 | 25 | N2 > 96 | >30 |
- ※分離係数 = 透過ガス成分比 / 供給ガス成分比
サブナノセラミック膜の各種有機溶媒からの脱水性能
| 分離方法 | 有機溶媒 | 試験条件 | 脱水性能 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 供給液 有機溶媒濃度 [wt%] |
供給液 温度 [℃] |
透過側 真空圧 [torr] |
水透過速度 [kg/m2h] |
透過液 有機溶媒濃度 [wt%] |
|||
| 浸透気化 (PV) |
アルコール | イソプロパノール | 90 | 70 | 50 | 3 | <1 |
| n-ブタノール | 90 | 70 | 50 | 4.5 | <1 | ||
| ケトン | アセトン | 90 | 45 | 10 | 1 | <2 | |
| エーテル | テトラヒドロフラン | 90 | 50 | 10 | 4 | <1 | |
| エステル | 酢酸エチル | 97 | 70 | 50 | 6 | <1 | |
| 有機酸 | 酢酸 | 30 | 90 | 200 | 9.5 | <1 | |
| 蒸気透過 (VP) |
アルコール | エタノール | 90 | 105 | 10 | 6 | <1 |
関連製品
日本ガイシは細孔径の異なる各種セラミックフィルターを販売しています。