(57)【要約】【課題】分離能力を向上させることができる膜分離装置を提供することを目的とする。【解決手段】膜分離装置１は、内部に流路が形成された多孔質の基材板及び、該基材板の外表面に形成され、天然ガスから二酸化炭素を内部流路側へ透過させる分離膜を有する複数の平板セル１６と、複数の平板セル１６を収容する圧力容器２と、圧力容器２に設けられ、圧力容器２の内部に天然ガスを導入するガス導入部７と、を備え、複数の平板セル１６は、それぞれ、隣接する平板セル１６との間に、天然ガス等が通過する蛇行流路を形成するように配置されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流路が形成された多孔質の基材板及び、該基材板の外表面に形成され、未処理ガスから分離対象ガスのみを内部流路側へ透過させる分離膜を有する複数の平板セルと、
複数の前記平板セルを収容する圧力容器と、
前記圧力容器に設けられ、前記圧力容器の内部に前記未処理ガスを導入する未処理ガス導入部と、を備え、
複数の前記平板セルは、それぞれ、隣接する前記平板セルとの間に、前記未処理ガスが通過する蛇行流路を形成するように配置されている膜分離装置。
【請求項２】
複数の前記平板セルは、略同形状とされ、
複数の前記平板セルは、それぞれ、前記未処理ガス導入部から導入される前記未処理ガスの導入方向と、前記平板セルの平板面の延在方向とが交差するように配置され、
前記平板セルは、隣接する前記平板セルに対して、前記延在方向の端部が該延在方向にずれるように、かつ、前記平板面が互いに略平行になるように配置されている請求項１に記載の膜分離装置。
【請求項３】
前記未処理ガス導入部は、前記圧力容器の軸を中心とする旋回流が形成されるように前記未処理ガスを前記圧力容器の内部に導入する請求項１または請求項２に記載の膜分離装置。
【請求項４】
前記圧力容器の内部に配置され、前記圧力容器の軸を中心とする螺旋状の板部を備えた請求項１から請求項３のいずれかに記載の膜分離装置。
【請求項５】
前記平板セルの外表面には、凹凸部が形成されている請求項１から請求項４のいずれかに記載の膜分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
天然ガス等のガス田では、これまで高品位（ＣＯ２濃度：１０％未満）のガス田が優先的に開発されてきたが、高品位のガス田の減少により、近年、低品位ガス田（ＣＯ２濃度：１０％以上）の開発が増加傾向にある。ＣＯ２を高濃度に含む天然ガスは、液化可能なレベル（ＣＯ２が１００ｐｐｍ以下等）またはパイプライン輸送可能な品質レベル（ＣＯ２が２〜３％以下等）に精製する必要がある。
【０００３】
高濃度ＣＯ２ガスを分離する方法として、従来技術である湿式吸収を用いる分離方法や高分子分離プロセスに加え、無機膜を組み合わせたガス分離が注目されている。このような膜によるガス分離の利点は、相変化を伴わないのでランニングコストが安い点や、装置が単純でコンパクトなことから設備費が安く、所要面積が小さい点や、駆動部がなく、運転及び保守が容易である点などが挙げられる。
【０００４】
膜によるガス分離を開示した文献として、特許文献１がある。特許文献１では、管状のセラミックス多孔質基体に、分子程度の大きさの微細孔を有するゼオライト薄膜がコーティングされている管状ゼオライト分離膜を用いる分離膜モジュールが開示されている。また、エタノールと水の混合蒸気を分離膜モジュールに供給して、水蒸気を分離し、エタノールを濃縮する旨が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５８９０９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、膜によるガス分離は、ガスが膜を介して分圧の高い方から低い方へ移動するガス濃度勾配を駆動力とした原理に基づく。したがって、分離処理を施したい処理対象ガスと、膜との接触面積が広いほど、より多くの処理対象ガスに対して、分離処理を施すことができる。しかしながら、圧力容器内の膜の配置によっては、圧力容器内に導入された処理対象ガスが、膜全体に行き渡らず、処理対象ガスと、膜との接触面積を十分に確保できない可能性があった。また、処理対象ガスと膜との接触面積を十分に確保できないことにより、分離能力が低下してしまう可能性があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、分離能力を向上させることができる膜分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の膜分離装置は以下の手段を採用する。
本発明の一態様に係る膜分離装置は、内部に流路が形成された多孔質の基材板及び、該基材板の外表面に形成され、未処理ガスから分離対象ガスのみを内部流路側へ透過させる分離膜を有する複数の平板セルと、複数の前記平板セルを収容する圧力容器と、前記圧力容器に設けられ、前記圧力容器の内部に前記未処理ガスを導入する未処理ガス導入部と、を備え、複数の前記平板セルは、それぞれ、隣接する前記平板セルとの間に、前記未処理ガスが通過する蛇行流路を形成するように配置されている。
【０００９】
上記構成では、平板セルに接触した未処理ガスは、分離対象ガスが分離膜を透過し、基材板の内部に形成された内部流路に流入する。一方、分離対象ガス以外のガスは、分離膜を透過しないので、基材板の内部に形成された内部流路には流入しない。このように、未処理ガスが分離対象ガスと、それ以外のガスとに分離される。
また、上記構成では、複数の平板セルの間に未処理ガスが流通する流路が形成され、この流路が蛇行流路となっている。これにより、直線状に流路を形成するよりも、未処理ガスが通過する流路が長くなる。よって、流路が長くなった分だけ、基材板の外表面に形成された分離膜と未処理ガスとの接触面積が増加する。したがって、より多くの分離対象ガスが分離膜を透過するので、膜分離装置の分離能力を向上させることができる。
【００１０】
本発明の一態様に係る膜分離装置は、複数の前記平板セルは、略同形状とされ、複数の前記平板セルは、それぞれ、前記未処理ガス導入部から導入される前記未処理ガスの導入方向と、前記平板セルの平板面の延在方向とが交差するように配置され、前記平板セルは、隣接する前記平板セルに対して、前記延在方向の端部が該延在方向にずれるように、かつ、前記平板面が互いに略平行になるように配置されていてもよい。
【００１１】
上記構成では、未処理ガス導入部から導入された未処理ガスは、未処理ガス導入部に近い平板セル（以下、「第１板セル」という。）の延在方向の一端部から、第１平板セルの次に未処理ガス導入部に近い平板セル（以下、「第２平板セル」という。）との間に形成された蛇行流路に流入する。蛇行流路に流入した未処理ガスは、第１平板セル及び第２平板セルに沿うように流通する。そして、対向する両平板セルの端部を延在方向にずらすことによって折返し流路が形成されているので、第１平板セルの他端部近傍まで至ると、第２平板セルの端部に沿うように折り返すように流通する。
このように、単純な形状の平板セルのみによって、蛇行流路を形成することができるので、複雑な加工を行う必要がない。また、略同形状の平板セルのみで蛇行流路を形成しているので、異なった形状の平板セルを用意する必要がない。したがって、簡易に蛇行流路を有する膜分離装置を形成することができる。
【００１２】
本発明の一態様に係る膜分離装置は、前記未処理ガス導入部は、前記圧力容器の軸を中心とする旋回流が形成されるように前記未処理ガスを前記圧力容器の内部に導入するようにしてもよい。
【００１３】
上記構成では、圧力容器の軸を中心とする旋回流が形成されるように未処理ガスを圧力容器の内部に導入している。これにより、平板セルに対して、斜め方向に未処理ガスが流通しながら接触するので、分離膜と未処理ガスとの接触面積が増加する。したがって、より多くの分離対象ガスが分離膜を透過するので、膜分離装置の分離能力を向上させることができる。
【００１４】
本発明の一態様に係る膜分離装置は、前記圧力容器の内部に配置され、前記圧力容器の軸を中心とする螺旋状の板部を備えていてもよい。
【００１５】
上記構成では、螺旋状の板部を備えているので、未処理ガス導入部から導入された未処理ガスは、螺旋状の板部にそって、圧力容器の軸のまわりを旋回するように流れる。これにより、好適に、平板セルに対して、斜め方向に未処理ガスを流通させながら接触させることができる。よって、好適に、分離膜と未処理ガスとの接触面積を増加させることができる。したがって、より多くの分離対象ガスが分離膜を透過するので、膜分離装置の分離能力を向上させることができる。
【００１６】
本発明の一態様に係る膜分離装置は、前記平板セルの外表面には、凹凸部が形成されていてもよい。
【００１７】
上記構成では、平板セルの外表面に凹凸部が形成されているので、平板セルの表面積が増加する。これにより、分離膜と未処理ガスとの接触面積を増加させることができ、より多くの分離対象ガスを分離させることができる。したがって、膜分離装置の分離能力を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、膜分離装置の分離能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る膜分離装置の縦断面図である。
【図２】図１の平板セルの上面図である。
【図３】図１の膜分離装置における平板セルの配置態様を模式的に示した図である。
【図４】図１における複数の平板セルの積層方法を示す図である。
【図５】図２の変形例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る膜分離装置の縦断面図である。
【図７】図６の膜分離装置における未処理ガスの導入方向を模式的に示した図である。
【図８】図６の変形例を示す縦断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る平板セルの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る膜分離装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について、図１から図５を用いて説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る膜分離装置１は、圧力容器２の内部に分離膜モジュール３を収容している。膜分離装置１は、圧力容器２の内部に導入された未処理ガスから、分離膜モジュール３によって、分離対象ガスを分離し、分離対象ガスを分離した処理後ガスを圧力容器２の外部に排出する。なお、以下では、未処理ガスとして天然ガスＦ１、分離対象ガスとして二酸化炭素Ｆ２、処理後ガスとしてメタンの含有量が高いメタンリッチガスＦ３を適用した例を説明するが、未処理ガス、分離対象ガス、処理後ガスは、これに限定されない。
【００２１】
圧力容器２は、内部に空間を有する円筒形状であって、分離膜モジュール３が収容される容器本体４と、容器本体４の上方に設けられて容器本体４の上端に形成された開口を覆う蓋部材５と、容器本体４と蓋部材５との間に介する中間フランジ６を有する。
容器本体４の上部には、圧力容器２の内部に天然ガスＦ１を導入するガス導入部（未処理ガス導入部）７が設けられている。ガス導入部７は、圧力容器２の内部に連通する円筒形状であって、容器本体４の外周面と直交する方向且つ略水平方向に延在している。また、容器本体４の下部には、天然ガスＦ１から二酸化炭素Ｆ２を分離したメタンリッチガスＦ３を圧力容器２の外部に排出する処理後ガス排出部８が設けられている。処理後ガス排出部８は、圧力容器２の内部に連通する円筒形状であって、容器本体４の外周面と直交する方向且つ略水平方向に延在している。また、容器本体４の上端には、容器本体４の外周面から半径方向外側に延びる円形板状の第１フランジ９が設けられている。ガス導入部７と、処理後ガス排出部８とは、圧力容器２の中心軸に対して対称となるように、それぞれ配置される。
【００２２】
蓋部材５の頂部には、圧力容器２の内部に連通する略鉛直上方に延びる円筒状の分離ガス排出部１０が設けられている。また、蓋部材５の下端には、蓋部材５の外周面から半径方向外側に延びる円形板状の第２フランジ１１が設けられている。
中間フランジ６は、第１フランジ９と第２フランジ１１との間に位置し、後述する上部接着剤部１７を支持するとともに、二酸化炭素Ｆ２が通過可能な貫通孔１２を有する。
第１フランジ９、第２フランジ１１及び中間フランジ６は、第１フランジ９、第２フランジ１１及び中間フランジ６を貫通するボルト１３によって固定されている。
【００２３】
分離膜モジュール３は、上下に延びる複数の平板セル１６と、複数の平板セル１６の上端を固定する上部接着剤部１７と、複数の平板セル１６の下端を固定する下部接着剤部１８とを備える。上部接着剤部１７は、容器本体４の上端で、中間フランジ６の下面に固定されている。下部接着剤部１８は、容器本体４の下端で、容器本体４に固定されている。
【００２４】
図２に示すように、複数の平板セル１６は、それぞれ、複数の内部流路１９が形成された平板状の多孔質の基材板２０と、基材板２０の外表面に形成された分離膜２１とを有する。基材板２０は、内部に多数の孔を有して二酸化炭素Ｆ２が流れやすい多孔体であり、材質としては、例えば、セラミック等の焼結体や金属等が挙げられる。図１に示すように、平板セル１６の内部流路１９は、上端においては、上部接着剤部を貫通し、中間フランジに形成された貫通孔に連通している。また、下端においては、下部接着剤部の内部で閉塞している。図２に示すように、基材板２０の平板面から各内部流路１９までの最短距離Ｌ１は、０．７５ｍｍに設定されている。なお、最短距離Ｌ１の値は、０．７５ｍｍに限定されてない。０．７５ｍｍ以下であってもよく、０．７５ｍｍ以上であってもよいが、０．５ｍｍ〜１ｍｍの範囲が好適である。隣接する内部流路１９を隔てる隔絶部２２の中心と、隣接する隔絶部２２の中心との距離Ｌ２は、２ｍｍに設定されている。距離Ｌ２の値は、２ｍｍに限定されてない。２ｍｍ以下であってもよく、２ｍｍ以上であってもよいが、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲が好適である。
【００２５】
分離膜２１は、二酸化炭素Ｆ２を選択的に通過可能に構成されており、具体的にはエトキシ基又はメトキシ基を含むアルコキシシランの加水分解を経て得られる耐酸性複合分離膜、例えば、ＢＴＥＳＥ等の有機無機ハイブリッド材料、あるいは、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニアのようなセラミック基材等の多孔質基材から形成される。また、分離膜２１は複数層で構成されてもよく、各層は二酸化炭素Ｆ２が通過可能な孔を有している。この場合、複数層のうち基材板２０の外表面に近い層から順に、孔径が小さくなるようにしてもよい。これにより、最も基材板２０の外表面から遠く且つ孔径が小さい層の成膜時に、ピンホール等の欠陥が生じにくくなる。
【００２６】
図３に示すように、複数の平板セル１６は、同形状に形成され、それぞれ、天然ガスＦ１の導入方向に対して、平板面１６ａの延在方向が直交するように配置されている。また、複数の平板セル１６は、隣接する平板セル１６と平板面１６ａが互いに略平行になるように、一定の間隔をあけて立設している。
【００２７】
また、天然ガスＦ１が導入されるガス導入部７に最も近い平板セル１６（以下、「第１平板セル」という。）に対して、ガス導入部７から２番目に近い平板セル（以下、「第２平板セル」という。）が、平板面１６ａの延在方向にずれるように配置されている。詳細には、天然ガスＦ１の導入方向から見た第１平板セル２５の左端部２５ａが、同方向から見た第２平板セル２６の左端部２６ａよりも右側に位置するように配置されている。すなわち、第１平板セル２５と第２平板セル２６は同形状であるので、同方向から見た第１平板セル２５の右端部２５ｂは、同方向から見た第２平板セル２６の右端部２６ｂよりも右側に位置する。また、第１平板セル２５と第２平板セル２６とは、端部以外の中央部が同方向から見て重なるように配置されている。このような、第１平板セル２５と第２平板セル２６とで構成された平板セルユニット２７と、同様の構成を持つ平板セルユニットが、天然ガスＦ１の導入方向に複数セット（図３では５セット）配置されている。このように、複数の平板セル１６を配置することで、隣接する平板セル１６との間に、天然ガスＦ１が通過する蛇行流路が形成される。
【００２８】
次に、本実施形態に係る複数の平板セル１６の積層方法について、図４を用いて説明する。
図４に示すように、複数の平板セル１６の積層方法は、まず、平板面１６ａが水平になるように、複数の平板セル１６を、スペーサ３０を介して、短手方向の端部が短手方向にずれるように積層する（図４（ａ）参照）。スペーサ３０は、例えばガラスクロス等の繊維強化複合材料で形成される。なお、スペーサ３０の形成手法の一例として、積層ステップにおいて、複数の平板セル１６の両端側において、それぞれ、隣接する平板セル１６間に繊維材を介在させておき、積層ステップの後で繊維材に接着剤を含浸させて該接着剤を固化することで、繊維材及び接着剤の複合材によってスペーサ３０を形成してもよい。次に、平板セル１６間にスペーサ３０を形成しながら全ての平板セル１６を積層した後、複数の平板セル１６の端部を拘束部材３１で拘束する（図４（ｂ）参照）。拘束部材３１は、例えばガラスクロス等の繊維強化複合材料で形成される。このように、複数の平板セル１６は、積層される。
【００２９】
次に、圧力容器２内に導入された天然ガス等の流れについて説明する。
ガス導入部７から圧力容器２内に導入された天然ガスＦ１は、圧力容器２内を滞留した後、図３の矢印Ａ１で示すように、第１平板セル２５の左端部２５ａに沿うように、第１平板セル２５と第２平板セル２６との間に形成された流路に流入する。第１平板セル２５と第２平板セル２６との間に形成された流路に流入したガスは、第１平板セル２５及び第２平板セル２６の平板面１６ａに沿うように流通し、第２平板セル２６の右端部２６ｂまで至ると、矢印Ａ２で示すように、第２平板セル２６の右端部２６ｂを折り返すように、次の流路に流入する。このように、流路に沿って蛇行するように流れる。
【００３０】
流路内では、天然ガスＦ１は、平板セル１６の外表面に形成された分離膜２１と接触する。天然ガスＦ１が分離膜２１と接触すると、二酸化炭素Ｆ２が分離膜２１を透過し、基材板２０の内部に形成された内部流路１９（図２参照）に流入する。内部流路１９内に流入した二酸化炭素Ｆ２は、上昇し、蓋部材５内に形成された空間を介して、分離ガス排出部１０から圧力容器２の外部に排出される。一方、二酸化炭素Ｆ２以外のガスは、分離膜２１を透過しないので、複数の平板セル１６の間に形成された蛇行流路を流れ続け、図３の矢印Ａ３に示すように、蛇行流路から排出される。蛇行流路から排出される際には、天然ガスＦ１中に含まれる二酸化炭素Ｆ２が分離され、メタンの含有量が高いメタンリッチガスＦ３となる。蛇行流路から排出されたメタンリッチガスＦ３は、処理後ガス排出部８から圧力容器２の外部に排出される。このように、天然ガスＦ１が二酸化炭素Ｆ２と、メタンリッチガスＦ３とに分離される。
【００３１】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、複数の平板セル１６の間に天然ガスＦ１が流通する流路が形成され、この流路が蛇行流路となっている。これにより、直線状に流路を形成するよりも、天然ガスＦ１が通過する流路が長くなる。よって、流路が長くなった分だけ、基材板２０の外表面に形成された分離膜２１と天然ガスＦ１との接触面積が増加する。したがって、より多くの二酸化炭素Ｆ２が分離膜２１を透過するので、膜分離装置１の分離能力を向上させることができる。また、天然ガスＦ１の流れる流路を１つとしているので、圧力容器２内のガスの流れをコントロールし易い。よって、圧力容器２内に設けられた平板セル１６全体に天然ガスＦ１が接触するようにでき、天然ガスＦ１と接触をせずに、分離性能を発揮できない平板セル１６を低減することができる。したがって、膜分離装置１の分離効率を向上させることができる。
【００３２】
また、単純な平板形状の平板セル１６のみによって、蛇行流路を形成しているので、平板セル１６の短手方向の端部を短手方向にずらして積層するだけで、蛇行流路を形成することができ、複雑な加工を行う必要がない。また、略同形状の平板セル１６のみで蛇行流路を形成しているので、異なった形状の平板セル１６を用意する必要がない。簡易に蛇行流路を有する膜分離装置１を形成することができる。
【００３３】
なお、図５に示すように、圧力容器２内に、平板セル１６の平板面１６ａと直交するように延びる第１壁部３３と第２壁部３４とを設けてもよい。第１壁部３３は、ガス導入部７から数えて奇数番目に位置する平板セル１６の右端部に接続し、第２壁部３４は、ガス導入部７から数えて偶数番目に位置する平板セル１６の左端部に接続する。このような構成によれば、天然ガスＦ１が流通する蛇行流路の、ガス導入部７から見た左右端が規定されるので、平板セル１６の端部で確実に折り返し流路を形成することができる。したがって、確実に蛇行流路を形成することができ、より好適に分離膜２１と天然ガスＦ１との接触面積を増加させることができる。
【００３４】
〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態について、図６及び図７を用いて説明する。
本実施形態では、基本的に第１実施形態と同様の構造を有し、容器本体４に設けられたガス導入部３５の構造が相違している。したがって、第１実施形態と同一の構成については同一符号を付しその説明を省略する。
【００３５】
本実施形態に係るガス導入部３５は、図６に示すように、天然ガスＦ１流れの上流側が上方に位置するように、水平面に対して傾斜して延びている。また、同時に、図７に示すように、円筒状の容器本体４の接線方向と平行する方向に延びている。
このような構成では、天然ガスＦ１が、圧力容器２内に、下方向且つ容器本体４の接線方向と平行する方向に導入される。したがって、圧力容器２内に導入された天然ガスＦ１は、圧力容器２の軸を中心とする下方に向かう旋回流を形成する。
【００３６】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、圧力容器２の軸を中心とする旋回流が形成されるように天然ガスＦ１を圧力容器２の内部に導入している。これにより、平板セル１６に対して、斜め方向に、天然が流通しながら接触するので、分離膜２１と天然ガスＦ１との接触面積が増加する。したがって、より多くの二酸化炭素Ｆ２が分離膜２１を透過するので、膜分離装置１の分離能力を向上させることができる。
【００３７】
なお、本実施形態の構造に加えて、図８に示すように、圧力容器２の軸を中心とする螺旋状の螺旋板部３６を設けてもよい。螺旋板部３６は、ガス導入部３５の下端から、複数の平板セル１６の周り巻きながら下方に延びている。このような構成では、ガス導入部３５から導入された天然ガスＦ１は、螺旋板部３６にそって、圧力容器２の軸のまわりを旋回するように流れる。これにより、好適に、圧力容器２内に旋回流を形成することができる。したがって、より好適に、分離膜２１と天然ガスＦ１との接触面積を増加させ、膜分離装置１の分離能力を向上させることができる。
【００３８】
〔第３実施形態〕
以下、本発明の第３実施形態について、図９を用いて説明する。
本実施形態では、基本的に第１実施形態と同様の構造を有し、基材板３８の外表面の形状及び基材板３８の外表面に形成された分離膜２１の形状が相違している。したがって、第１実施形態と同一の構成については同一符号を付しその説明を省略する。
【００３９】
図９に示すように、本実施形態に係る基材板３８の平板面は、連続した凹凸部４０が形成されている。凹凸部４０は、凸部の端部から内部流路１９までの最短距離Ｌ３が、１．５ｍｍに設定されている。なお、最短距離Ｌ３の値は、１．５ｍｍに限定されてない。１．５ｍｍ以下であってもよく、１．５ｍｍ以上であってもよいが、１ｍｍ〜２ｍｍの範囲が好適である。また、凹部から内部流路１９までの最短距離Ｌ４が、０．７５ｍｍに設定されている。なお、最短距離Ｌ１の値は、０．７５ｍｍに限定されてない。０．７５ｍｍ以下であってもよく、０．７５ｍｍ以上であってもよいが、０．５ｍｍ〜１ｍｍの範囲が好適である。隣接する内部流路１９を隔てる隔絶部２２の中心と、隣接する隔絶部２２の中心との距離Ｌ２は、２ｍｍに設定されている。距離Ｌ２の値は、２ｍｍに限定されてない。２ｍｍ以下であってもよく、２ｍｍ以上であってもよいが、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲が好適である。分離膜３９のうち、基材板３８の平板面の外表面に形成される部分は、凹凸部４０に沿うように形成される。すなわち、本実施形態における平板セル３７の平板面が凹凸状となっている。
【００４０】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、平板セル３７の外表面が凹凸状となっているので、平板セル３７の表面積が増加する。これにより、分離膜３９と天然ガスＦ１との接触面積を増加させることができ、天然ガスＦ１から、より多くの二酸化炭素Ｆ２を分離させることができる。したがって、膜分離装置１の分離能力を向上させることができる。また、平板セル３７の表面に沿って流れる天然ガスＦ１が、凹凸部４０によって乱流化されるので、より、二酸化炭素Ｆ２を分離させることができる。また、基材板は、押し出し成形によって製造されるが、基材板の押し出し治具を凹凸部を有したものに変更するだけで、凹凸部を有した基材板を製造することができる。したがって、容易に凹凸部を有した基材板を作成することができる。
【００４１】
なお、本発明は、上記各実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記各実施形態では、複数の平板セルは、全て、隣接する平板セルと同位置とならないように配置されているが、複数の平板セルの配置はこれに限定されない。複数の平板セルによって、圧力容器内に導入された天然ガスの流れが蛇行する流路を形成できればよく、隣接する平板セルと同位置の平板セルが含まれていてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１      膜分離装置
２      圧力容器
３      分離膜モジュール
４      容器本体
５      蓋部材
７      ガス導入部（未処理ガス導入部）
８      処理後ガス排出部
１０    分離ガス排出部
１６    平板セル
１９    内部流路
２０    基材板
２１    分離膜
３６    螺旋板部
４０    凹凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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