(57)【要約】【課題】耐圧性や耐熱性に優れ、ＣＯ２による可塑化、液体炭化水素による劣化等の問題が発生し難く、天然ガス等の特定の２種以上のガス成分を含有する混合ガスから１種以上の特定のガス成分を分離することが可能なＤＤＲ型ゼオライト膜を提供し、そのようなＤＤＲ型ゼオライト膜を使用したガス分離方法及びガス分離装置を提供する。【解決手段】基体上に成膜されてなり、その主成分がシリカであるとともに、二酸化炭素（ＣＯ２）、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、一酸化炭素（ＣＯ）、一酸化窒素（ＮＯ）及び水（Ｈ２Ｏ）からなる群から選ばれる少なくとも２種のガスのそれぞれの、室温及び１００℃における単成分ガス透過率が、前記少なくとも２種のガス間で互いに異なることを特徴とするＤＤＲ型ゼオライト膜。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に成膜されてなり、その主成分がシリカであるとともに、二酸化炭素（ＣＯ２）、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、一酸化炭素（ＣＯ）、一酸化窒素（ＮＯ）及び水（Ｈ２Ｏ）からなる群から選ばれる少なくとも２種のガスのそれぞれの単成分ガス透過率が、室温及び１００℃において、前記少なくとも２種のガス間で互いに異なることを特徴とするＤＤＲ型ゼオライト膜。
【請求項２】
二酸化炭素（ＣＯ２）の室温におけるガス透過率が１．０×１０−９（ｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１・Ｐａ−１）以上である請求項１に記載のＤＤＲ型ゼオライト膜。
【請求項３】
二酸化炭素（ＣＯ２）の１００℃におけるガス透過率が５．０×１０−１０（ｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１・Ｐａ−１）以上である請求項１又は２に記載のＤＤＲ型ゼオライト膜。
【請求項４】
二酸化炭素（ＣＯ２）とメタン（ＣＨ４）とを含む混合ガスにおけるＣＯ２／ＣＨ４の分離係数が、室温及び１００℃において、それぞれ２以上である請求項１〜３のいずれかに記載のＤＤＲ型ゼオライト膜。
【請求項５】
二酸化炭素（ＣＯ２）の単成分ガス透過率の、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）及び六フッ化硫黄（ＳＦ６）のうちのいずれか一つのガスの単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ２以上である請求項１〜４のいずれかに記載のＤＤＲ型ゼオライト膜。
【請求項６】
水素（Ｈ２）の単成分ガス透過率の、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）及び六フッ化硫黄（ＳＦ６）のうちのいずれか一つのガスの単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ２以上である請求項１〜５のいずれかに記載のＤＤＲ型ゼオライト膜。
【請求項７】
酸素（Ｏ２）の単成分ガス透過率の、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）及び六フッ化硫黄（ＳＦ６）のうちのいずれか一つのガスの単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ１．１以上である請求項１〜６のいずれかに記載のＤＤＲ型ゼオライト膜。
【請求項８】
窒素（Ｎ２）の単成分ガス透過率の、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）及び六フッ化硫黄（ＳＦ６）のうちのいずれか一つのガスの単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ２以上である請求項１〜７のいずれかに記載のＤＤＲ型ゼオライト膜。
【請求項９】
メタン（ＣＨ４）の単成分ガス透過率の、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）及び六フッ化硫黄（ＳＦ６）のうちのいずれか一つのガスの単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ２以上である請求項１〜８のいずれかに記載のＤＤＲ型ゼオライト膜。
【請求項１０】
ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）の単成分ガス透過率の、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）又は六フッ化硫黄（ＳＦ６）の単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ１．１以上である請求項１〜９のいずれかに記載のＤＤＲ型ゼオライト膜。
【請求項１１】
イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）の単成分ガス透過率の、六フッ化硫黄（ＳＦ６）の単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ１．１以上である請求項１〜１０のいずれかに記載のＤＤＲ型ゼオライト膜。
【請求項１２】
水素（Ｈ２）とメタン（ＣＨ４）とを含む混合ガスにおけるＨ２／ＣＨ４の分離係数が、室温及び１００℃において、それぞれ２以上である請求項１〜１１のいずれかに記載のＤＤＲ型ゼオライト膜。
【請求項１３】
エチレン（Ｃ２Ｈ４）とエタン（Ｃ２Ｈ６）とを含む混合ガスにおけるＣ２Ｈ４／Ｃ２Ｈ６の分離係数が、室温及び１００℃において、それぞれ１．５以上である請求項１〜１２のいずれかに記載のＤＤＲ型ゼオライト膜。
【請求項１４】
空気におけるＯ２／Ｎ２の分離係数が、室温及び１００℃において、それぞれ１．５以上である請求項１〜１３のいずれかに記載のＤＤＲ型ゼオライト膜。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載のＤＤＲ型ゼオライト膜を使用して、二酸化炭素（ＣＯ２）、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、一酸化炭素（ＣＯ）、一酸化窒素（ＮＯ）及び水（Ｈ２Ｏ）からなる群から選ばれる少なくとも２種のガス成分からなる混合ガスから、少なくとも１種のガス成分を分離するガス分離方法。
【請求項１６】
二酸化炭素（ＣＯ２）及びメタン（ＣＨ４）を含む混合ガスより、二酸化炭素（ＣＯ２）を選択的に分離する請求項１５に記載のガス分離方法。
【請求項１７】
二酸化炭素（ＣＯ２）、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、一酸化炭素（ＣＯ）、一酸化窒素（ＮＯ）及び水（Ｈ２Ｏ）からなる群から選ばれる少なくとも２種のガス成分からなる混合ガスから、少なくとも１種のガス成分を分離するために、請求項１〜１４のいずれかに記載のＤＤＲ型ゼオライト膜を搭載したガス分離装置。
【請求項１８】
二酸化炭素（ＣＯ２）及びメタン（ＣＨ４）を含む混合ガスより、二酸化炭素を選択的に分離する請求項１７に記載のガス分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＤＲ型ゼオライト膜、ガス分離方法及びガス分離装置に関する。さらに詳しくは、特定の２種以上のガス成分を含有する混合ガスから１種以上の特定のガス成分を分離することが可能なＤＤＲ型ゼオライト膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】ゼオライトは、触媒、触媒担体、吸着材等として利用されており、また、金属やセラミックスからなる多孔質基体上に成膜されたゼオライト積層体は、ゼオライトの分子篩作用を利用し、ガス分離膜や浸透気化膜に用いられるようになってきている。このような状況に伴い、種々の多孔質基体を用いたゼオライト積層体及びその製造方法が提案されている。
【０００３】このようなゼオライトを薄膜状に形成したもの（ゼオライト膜）は、その分子篩作用により、ガス分離膜や浸透気化膜等の分子分離膜としての利用が期待されている。
【０００４】ゼオライトは、その結晶構造により、ＬＴＡ、ＭＦＩ、ＭＯＲ、ＡＦＩ、ＦＥＲ、ＦＡＵ、ＤＤＲといった数多くの種類が存在する。これらの中でＤＤＲ（Ｄｅｃａ−Ｄｏｄｅｃａｓｉｌ　３Ｒ）は、主成分がシリカからなる結晶であり、その細孔は酸素８員環を含む多面体によって形成されているとともに、酸素８員環の細孔径は４．４×３．６オングストロームであることが知られている（非特許文献１）。
【０００５】また、従来、天然ガスの精製方法の一つとして、メタン（ＣＨ４）よりも二酸化炭素（ＣＯ２）を選択的に透過する有機物質を主成分とする分離膜を使用する方法が知られている。
【０００６】
【非特許文献１】
Ｗ．　Ｍ．　Ｍｅｉｅｒ，　Ｄ．　Ｈ．　Ｏｌｓｏｎ，　Ｃｈ．　Ｂａｅｒｌｏｃｈｅｒ，　Ａｔｌａｓ　ｏｆ　ｚｅｏｌｉｔｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｔｙｐｅｓ，　Ｅｌｓｅｖｉｅｒ（１９９６）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ゼオライトにおいては、天然ガス中に含有されるような、メタン（ＣＨ４）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、二酸化炭素（ＣＯ２）等の比較的低分子量の分子を、それぞれ分離できるような細孔径を有するゼオライト膜はなかった。
【０００８】また、上述の天然ガスの精製方法における有機膜は、機械的強度が弱く、耐圧性や耐熱性が低く、二酸化炭素による可塑化が生じ、そして液体炭化水素で劣化するという問題があった。そのため、天然ガスのような低分子量の分子を含有するガスを膜分離するための適した膜がないという問題があった。
【０００９】本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、機械的強度及び耐熱性に優れ、二酸化炭素による可塑化、液体炭化水素による劣化等の問題が発生し難く、天然ガス等の特定の２種以上のガス成分を含有する混合ガスから１種以上の特定のガス成分を分離することが可能なＤＤＲ型ゼオライト膜、そのようなＤＤＲ型ゼオライト膜を使用したガス分離方法、そして、そのようなＤＤＲ型ゼオライト膜を搭載したガス分離装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明によれば、基体上に成膜されてなり、その主成分がシリカであるとともに、室温及び１００℃において混合ガスを形成することができるガスからなる群から選ばれる少なくとも２種のガスであって、これらのガスの室温及び１００℃におけるそれぞれの単成分ガス透過率が互いに異なることを特徴とするＤＤＲ型ゼオライト膜が提供される。すなわち、二酸化炭素（ＣＯ２）、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、一酸化炭素（ＣＯ）、一酸化窒素（ＮＯ）及び水（Ｈ２Ｏ）からなる群から選ばれる少なくとも２種のガスのそれぞれの単成分ガス透過率が、室温及び１００℃において、前記少なくとも２種のガス間で互いに異なることを特徴とするＤＤＲ型ゼオライト膜が提供される。
【００１１】また、本発明においては、二酸化炭素（ＣＯ２）の室温におけるガス透過率が１．０×１０−９（ｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１・Ｐａ−１）以上であることが好ましい。
【００１２】また、本発明においては、二酸化炭素（ＣＯ２）の１００℃におけるガス透過率が５．０×１０−１０（ｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１・Ｐａ−１）以上であることが好ましい。
【００１３】また、本発明においては、二酸化炭素（ＣＯ２）とメタン（ＣＨ４）とを含む混合ガスにおけるＣＯ２／ＣＨ４の分離係数が、室温及び１００℃において、それぞれ２以上であることが好ましい。
【００１４】また、本発明においては、二酸化炭素（ＣＯ２）の単成分ガス透過率の、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）及び六フッ化硫黄（ＳＦ６）のうちのいずれか一つのガスの単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ２以上であることが好ましい。
【００１５】また、本発明においては、水素（Ｈ２）の単成分ガス透過率の、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）及び六フッ化硫黄（ＳＦ６）のうちのいずれか一つのガスの単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ２以上であることが好ましい。
【００１６】また、本発明においては、酸素（Ｏ２）の単成分ガス透過率の、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）及び六フッ化硫黄（ＳＦ６）のうちのいずれか一つのガスの単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ１．１以上であることが好ましい。
【００１７】また、本発明においては、窒素（Ｎ２）の単成分透過率の、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）及び六フッ化硫黄（ＳＦ６）のうちのいずれか一つのガスの単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ２以上であることが好ましい。
【００１８】また、本発明においては、メタン（ＣＨ４）の単成分ガス透過率の、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）及び六フッ化硫黄（ＳＦ６）のうちのいずれか一つのガスの単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ２以上であることが好ましい。
【００１９】また、本発明においては、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）の単成分ガス透過率の、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）又は六フッ化硫黄（ＳＦ６）の単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ１．１以上であることが好ましい。
【００２０】また、本発明においては、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）の単成分ガス透過率の、六フッ化硫黄（ＳＦ６）の単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ１．１以上であることが好ましい。
【００２１】また、本発明においては、水素（Ｈ２）とメタン（ＣＨ４）とを含む混合ガスにおけるＨ２／ＣＨ４の分離係数が、室温及び１００℃において、それぞれ２以上であることが好ましい。
【００２２】また、本発明においては、エチレン（Ｃ２Ｈ４）とエタン（Ｃ２Ｈ６）とが等モル含有される混合ガスにおけるＣ２Ｈ４／Ｃ２Ｈ６の分離係数が、室温及び１００℃において、それぞれ１．５以上であることが好ましい。
【００２３】また、本発明においては、空気におけるＯ２／Ｎ２の分離係数が、室温及び１００℃において、それぞれ１．５以上であることが好ましい。
【００２４】また、本発明においては、前述のＤＤＲ型ゼオライト膜を使用して、二酸化炭素（ＣＯ２）、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、一酸化炭素（ＣＯ）、一酸化窒素（ＮＯ）及び水（Ｈ２Ｏ）からなる群から選ばれる少なくとも２種のガス成分からなる混合ガスから、少なくとも１種のガス成分を分離するガス分離方法が提供される。
【００２５】また、本発明においては、二酸化炭素（ＣＯ２）及びメタン（ＣＨ４）を含む混合ガスより、二酸化炭素（ＣＯ２）を選択的に分離することが好ましい。
【００２６】また、本発明においては、二酸化炭素（ＣＯ２）、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、一酸化炭素（ＣＯ）、一酸化窒素（ＮＯ）及び水（Ｈ２Ｏ）からなる群から選ばれる少なくとも２種のガス成分からなる混合ガスから、少なくとも１種のガス成分を分離するために、前述のＤＤＲ型ゼオライト膜を搭載したガス分離装置が提供される。
【００２７】また、本発明においては、二酸化炭素（ＣＯ２）及びメタン（ＣＨ４）を含む混合ガスより、二酸化炭素を選択的に分離する前述のＤＤＲ型ゼオライト膜を搭載したガス分離装置であることが好ましい。
【００２８】このように、本発明のＤＤＲ型ゼオライト膜は、複数の特定のガスからなる群から選ばれた少なくとも２種のガスのそれぞれの単成分ガス透過率が互いに異なるため、たとえば、天然ガス等の特定の２種以上のガス成分を含有する混合ガスから１種以上の特定のガス成分を分離することが可能となる。また、基体上に成膜されるため、機械的強度に優れる。そして、ＤＤＲ型ゼオライト膜（無機物質）であるため、耐圧性や耐熱性に優れ、また、二酸化炭素による可塑化、液体炭化水素による劣化を防止することができる。
【００２９】本発明のガス分離方法によれば、本発明のＤＤＲ型ゼオライト膜を使用してガスの分離を行うため、複数の特定のガスからなる群から選ばれた少なくとも２種のガスから少なくとも１種の特定のガス成分を分離することが可能となる。特に、二酸化炭素（ＣＯ２）及びメタン（ＣＨ４）を含む混合ガスより、二酸化炭素（ＣＯ２）を選択的に分離することが可能となる。本発明のガス分離装置によれば、本発明のＤＤＲ型ゼオライト膜を搭載し、その膜によりガスを分離するため、複数の特定のガスからなる群から選ばれた少なくとも２種のガスから少なくとも１種の特定のガス成分を分離することが可能となる。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜、設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
【００３１】本実施の形態のＤＤＲ型ゼオライト膜は、前述のように、ＤＤＲ型（Ｄｅｃａ−Ｄｏｄｅｃａｓｉｌ　３Ｒ）ゼオライトを基体上に膜状に形成（成膜）することによって得られるものである。ＤＤＲ型ゼオライトは、シリカを主成分とし、酸素原子からなる８員環を含有する多面体によって多数の細孔が形成され、前記細孔の中で前記酸素原子からなる８員環によって形成される部分の細孔径が４．４×３．６オングストロームの結晶である（非特許文献１参照）。
【００３２】上述のＤＤＲ型ゼオライトを基体上に膜状に形成する方法は特に限定されるものではないが、以下の方法が好ましい。
【００３３】１−アダマンタンアミン、シリカ及び水を所定の配合割合で混合して原料溶液を調製する。そして、ＤＤＲ型ゼオライト粉末を分散した液を基体に塗布する。そして、このＤＤＲ型ゼオライト粉末が付着した基体を原料溶液に浸した状態で水熱合成することによりＤＤＲ型ゼオライト膜が得られる。また、原料溶液にエチレンジアミンを配合してもよい。このように基体上にＤＤＲ型ゼオライト膜を形成した場合は、基体上に成膜するため、機械的強度に優れ、そのため、高圧での使用が可能になる。
【００３４】本実施の形態に使用する基体の材質は、特に限定されるものではなく、セラミックス、炭素、ガラス、金属が用いられる。特に、アルミナ多孔体等のセラミックス多孔質基体が好ましい。多孔質基体とすることにより、ガスの透過が容易となり、ガスの処理効率が向上する。さらに、セラミックス多孔質基体とすることにより、基体上に成膜したＤＤＲ型ゼオライト膜の機械的強度が優れたものとなる。また、基体として、水素を透過するパラジウム金属基体や、酸素を透過するタイプのペロブスカイト型セラミックス基体等の、特定のガスを透過する特性を有する基体を使用することも、その特定のガスを分離する場合には好ましい。
【００３５】ここで多孔質とは、例えば、三次元的に連続した多数の微細な小孔を有することを意味するものであり、その孔径は０．００３〜１０μｍが好ましく、さらに０．００５〜５μｍが好ましい。０．００３μｍ未満ではガスが通過するときの抵抗が大きくなり、１０μｍを超えるとＤＤＲ型ゼオライト膜にピンホールが生じやすくなり、好ましくない。
【００３６】上述のＤＤＲ型ゼオライト膜は、室温及び１００℃において混合ガスを形成することができるガスからなる群から選ばれる少なくとも２種のガスであって、当該ガスの室温及び１００℃におけるそれぞれの単成分ガス透過率が互いに異なる。さらに、二酸化炭素（ＣＯ２）、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、一酸化炭素（ＣＯ）、一酸化窒素（ＮＯ）及び水（Ｈ２Ｏ）からなる群から選ばれる少なくとも２種のガスのそれぞれの単成分ガス透過率が、室温及び１００℃において、前記少なくとも２種のガス間で互いに異なる。
【００３７】ガス透過率とは、所定の温度において、単位面積（ｍ２）、単位圧力（Ｐａ）及び単位時間（ｓ）当りに膜を透過したガスのモル数（ｍｏｌ）をいう。特に、試験ガスに１種類の単成分ガスを用いたガス透過試験によって得られるガス透過率を、単成分ガス透過率という。
【００３８】このように、上記特定のガス（二酸化炭素、水素、酸素、窒素、メタン、ノルマルブタン、イソブタン、六フッ化硫黄、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、一酸化炭素、一酸化窒素及び水）のガス透過率がそれぞれ異なるため、たとえば、天然ガス等の特定の２種以上のガス成分を含有する混合ガスから１種以上の特定のガス成分を分離することが可能となる。また、ＤＤＲ型ゼオライト膜は、耐熱性に優れ、有機物質からなる膜のような二酸化炭素による可塑化や液体炭化水素による劣化も生じ難い。
【００３９】本実施の形態のＤＤＲ型ゼオライト膜は、上記特定のガスの中で、特に二酸化炭素のガス透過率が高い。二酸化炭素のガス透過率は、室温において、１．０×１０−９（ｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１・Ｐａ−１）以上であることが好ましく、１．０×１０−８（ｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１・Ｐａ−１）以上であることがより好ましい。また、二酸化炭素のガス透過率は、１００℃において、５．０×１０−１０（ｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１・Ｐａ−１）以上であることが好ましく、５．０×１０−９（ｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１・Ｐａ−１）以上であることがより好ましい。これにより、水素、酸素、窒素、メタン、ノルマルブタン、イソブタン、六フッ化硫黄、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、一酸化炭素、一酸化窒素及び水と二酸化炭素との分離が容易になる。
【００４０】本実施の形態のＤＤＲ型ゼオライト膜は、二酸化炭素（ＣＯ２）とメタン（ＣＨ４）とを含む混合ガスにおけるＣＯ２／ＣＨ４の分離係数が、室温及び１００℃において、それぞれ２以上であることが好ましい。さらに実用的には、ＣＯ２／ＣＨ４の分離係数が１０以上が好ましく、２０以上であることがより好ましい。これにより、二酸化炭素とメタンとを含む混合ガスを、容易にそれぞれのガスに分離することができる。
【００４１】ＣＯ２とＣＨ４との混合ガスにおけるＣＯ２／ＣＨ４の分離係数とは、所定の温度において、混合ガスをＤＤＲ型ゼオライト膜に通したときの、ＣＯ２のガス透過量のＣＨ４のガス透過量に対する比の値を、ＣＯ２の分圧のＣＨ４の分圧に対する比の値で除したをいう。式で表すと以下の式（１）のようになり、ここでは、室温及び１００℃において、式（１）の値を求める。
【００４２】
【数１】
（ＣＯ２／ＣＨ４の分離係数）＝（ＱＡ／ＱＢ）／（ＰＡ／ＰＢ）・・・（１）
ＱＡ：所定の温度において、混合ガスが膜を透過したときの、ＣＯ２のガス透過量（ｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１）
ＱＢ：所定の温度において、混合ガスが膜を透過したときの、ＣＨ４のガス透過量（ｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１）
ＰＡ：所定の温度において、膜を透過する前の混合ガスにおける、ＣＯ２の分圧（Ｐａ）
ＰＢ：所定の温度において、膜を透過する前の混合ガスにおける、ＣＨ４の分圧（Ｐａ）
【００４３】本実施の形態のＤＤＲ型ゼオライト膜は、水素（Ｈ２）とメタン（ＣＨ４）とを含む混合ガスにおけるＨ２／ＣＨ４の分離係数が、室温及び１００℃において、それぞれ２以上であることが好ましい。これにより、Ｈ２とＣＨ４とを含む混合ガスからそれぞれのガスを容易に分離することができる。Ｈ２／ＣＨ４の分離係数とは、所定の温度において、Ｈ２とＣＨ４とを含む混合ガスをＤＤＲ型ゼオライト膜に通したときの、Ｈ２のガス透過量のＣＨ４のガス透過量に対する比の値を、混合ガス中のＨ２の分圧のＣＨ４の分圧に対する比の値で除した値をいう。
【００４４】また、エチレン（Ｃ２Ｈ４）とエタン（Ｃ２Ｈ６）とを含む混合ガスにおけるＣ２Ｈ４／Ｃ２Ｈ６の分離係数が、室温及び１００℃において、それぞれ１．５以上であることが好ましい。これにより、Ｃ２Ｈ４とＣ２Ｈ６とを含む混合ガスからそれぞれのガスを容易に分離することができる。Ｃ２Ｈ４／Ｃ２Ｈ６の分離係数とは、所定の温度において、Ｃ２Ｈ４とＣ２Ｈ６とを含む混合ガスをＤＤＲ型ゼオライト膜に通したときの、Ｃ２Ｈ４のガス透過量のＣ２Ｈ６透過量に対する比の値を、混合ガス中のＣ２Ｈ４の分圧のＣ２Ｈ６の分圧に対する比の値で除した値をいう。
【００４５】さらに、空気におけるＯ２／Ｎ２の分離係数が、室温及び１００℃において、それぞれ１．５以上であることが好ましい。これにより、空気からＮ２とＯ２とを容易に分離することができる。Ｏ２／Ｎ２の分離係数とは、所定の温度において、空気をＤＤＲ型ゼオライト膜に通したときの、Ｏ２のガス透過量のＮ２のガス透過量に対する比の値を、空気中のＯ２の分圧のＮ２の分圧に対する比の値で除した値をいう。
【００４６】本実施の形態のＤＤＲ型ゼオライト膜は、二酸化炭素（ＣＯ２）の単成分ガス透過率の、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）及び六フッ化硫黄（ＳＦ６）のうちのいずれか一つのガスの単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ２以上であることが好ましく、１０以上であるとより好ましい。この比の値が２未満であると、ＣＯ２の分離効率が著しく低くなり実用的でない。
【００４７】ここで、ガス透過率の比の値とは、例えば、ガスＡの単成分ガス透過率（ＲＡとする）の、ガスＢの単成分ガス透過率（ＲＢとする）に対する比の値、すなわち、ＲＡ／ＲＢの計算値をいう。
【００４８】本実施の形態のＤＤＲ型ゼオライト膜は、水素（Ｈ２）の単成分ガス透過率の、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）及び六フッ化硫黄（ＳＦ６）のうちのいずれか一つのガスの単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ２以上であることが好ましく、２未満であると、Ｈ２の分離が困難になることがある。
【００４９】本実施の形態のＤＤＲ型ゼオライト膜は、酸素（Ｏ２）の単成分ガス透過率の、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）及び六フッ化硫黄（ＳＦ６）のうちのいずれか一つのガスの単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ１．１以上であることが好ましい。また、窒素の単成分透過率の、メタン、ノルマルブタン、イソブタン及び六フッ化硫黄のうちのいずれか一つのガスの単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ２以上であることが好ましい。さらに、メタンの単成分ガス透過率の、ノルマルブタン、イソブタン及び六フッ化硫黄のうちのいずれか一つのガスの単成分ガス透過率に対する比の値がそれぞれ２以上であることが好ましい。さらに、ノルマルブタンの単成分ガス透過率の、イソブタン又は六フッ化硫黄の単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ１．１以上であることが好ましい。また、イソブタンの単成分のガス透過率の、六フッ化硫黄の単成分ガス透過率に対する比の値が、室温及び１００℃において、それぞれ１．１以上であることが好ましい。
【００５０】二酸化炭素（ＣＯ２）、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）及び六フッ化硫黄（ＳＦ６）の室温及び１００℃における単成分ガス透過率が、それぞれ上述のような関係を有することにより、これらのガスを本実施の形態のＤＤＲ型ゼオライト膜を用いて効率的に分離することができる。
【００５１】本発明のガス分離方法の実施の形態は、上述の実施の形態のＤＤＲ型ゼオライト膜を使用して、室温及び１００℃において混合ガスを形成することができるガスからなる群から選ばれる少なくとも２種のガス成分からなる混合ガスから、少なくとも１種のガス成分を分離するガス分離方法である。さらに、前記混合ガス成分が、二酸化炭素（ＣＯ２）、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、一酸化炭素（ＣＯ）、一酸化窒素（ＮＯ）及び水（Ｈ２Ｏ）からなる群から選ばれる少なくとも２種のガス成分からなり、その混合ガスから、少なくとも１種のガス成分を分離するガス分離方法である。
【００５２】上述の実施の形態のＤＤＲ型ゼオライト膜は、二酸化炭素（ＣＯ２）、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、一酸化炭素（ＣＯ）、一酸化窒素（ＮＯ）及び水（Ｈ２Ｏ）からなる群から選ばれる少なくとも２種のガスのそれぞれの単成分ガス透過率が、室温及び１００℃において、その少なくとも２種のガス間で互いに異なるため、このＤＤＲ型ゼオライト膜を使用することにより、効果的に上記ガスを分離することができる。
【００５３】特に、本実施の形態のガス分離方法は、二酸化炭素（ＣＯ２）及びメタン（ＣＨ４）を含む混合ガスより二酸化炭素を選択的に分離するために好適に使用することができる。
【００５４】図１は、本発明のガス分離装置の一の実施の形態を示す断面図である。図１に示すガス分離装置４０において、蓋状金属部材１は、環状パッキン押さえ２と下部蓋状ストッパー３により構成されており、環状金属部材４は、環状パッキン押さえ５と、上部環状ストッパー６により構成されている。なお、環状金属部材４（上部環状ストッパー）は、貫通孔７を有するフランジ８と溶接等の接合方法により接合されている。そして、蓋体４５が、フランジ８を介して固定部材４６により圧力容器４４に固定されている。
【００５５】蓋状金属部材１及び環状金属部材４の間には、筒状の多孔質基体３１上にＤＤＲ型ゼオライト膜３０が成膜されたガス分離体１０が装着されている。蓋状金属部材１及び環状金属部材４には、ガス分離体１０の外周面と接するようにグランドパッキン１１，１２がシール部材として配置されている。このとき、グランドパッキン１１，１２を各々少なくとも１個収納可能なスタフィングボックス１３を備え、この内部にグランドパッキン１１，１２を収納するように配置してもよい。但し、グランドパッキン１１，１２はガス分離体１０の外周面に直に接することが必要である。
【００５６】環状パッキン押さえ２，５は、グランドパッキン１１，１２に対して、筒状の多孔質基体３１の軸方向に締付圧力を付与することができ、下部蓋状ストッパー３及び上部環状ストッパー６は、グランドパッキン１１，１２に対して締付圧力が付与されることに伴う当該グランドパッキン１１，１２の軸方向への移動を抑制する。このとき、移動を抑制されたグランドパッキン１１，１２は、実際上は多少の変形を伴ってガス分離体１０の径の内部方向、即ち、ＤＤＲ型ゼオライト膜３０の膜面に対して垂直方向に適当な圧力で密着し、ガス分離体１０と、蓋状金属部材１及び環状金属部材４との間の気密性を確保する。なお、スタフィングボックス１３は、その内部に収納されたグランドパッキン１１，１２に付与された締付圧力を、ガス分離体１０へと効果的に伝えることが可能である。
【００５７】環状パッキン押さえ２と下部蓋状ストッパー３が接する部位、及び環状パッキン押さえ５と上部環状ストッパー６が接する部位には、グランドパッキン１１，１２への締付圧力を付与及び保持するため、ねじ溝２０が形成されていてもよい。また、環状パッキン押さえ２，５、及び下部蓋状ストッパー３、上部環状ストッパー６の外周部には、レンチ等を用いてのねじ込みを容易にすべく、面取り部２１が形成されていてもよい。
【００５８】本実施の形態のガス分離装置に使用する多孔質基体３１は、ＤＤＲ型ゼオライト膜を支持することにより機械強度を向上させるものである。基体を用いることにより、パッキンでのシールが可能となる。また、多孔質基体としては、セラミックスであることが好ましく、特にアルミナ質であることが好ましい。
【００５９】また、蓋状金属部材１、環状金属部材４と、ガス分離体１０の外周面との間をシールする機構としては、グランドパッキンである必要はなく、ゴム製Ｏ−リング、ガラス接合、ろう接合、有機接着剤等でシールされてもよい。
【００６０】本実施の形態のガス分離装置を使用して、混合ガスを分離する場合には、まず、圧力容器４４に形成された流入孔４２から混合ガスを導入する。導入された混合ガスは、ガス分離体１０のＤＤＲ型ゼオライト膜を透過し、ガス分離体１０内部に侵入する。そして、ガス分離体１０からＤＤＲ型ゼオライト膜を透過したガスは、特定の成分が濃縮（分離）されたガスとなり、フランジ８に形成された貫通孔７を通過して、蓋体４５に形成されたガス回収孔４１より排出される。一方、ＤＤＲ型ゼオライト膜を透過せずに、圧力容器４４に形成された流出孔４３より排出されるガスは、ＤＤＲ型ゼオライト膜を透過したガス成分が減少し、他の成分が相対的に濃縮（分離）されたガスとなる。
【００６１】本実施の形態のガス分離装置は、二酸化炭素（ＣＯ２）、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、一酸化炭素（ＣＯ）、一酸化窒素（ＮＯ）及び水（Ｈ２Ｏ）からなる群から選ばれる少なくとも２種のガス成分からなる混合ガスから、少なくとも１種のガス成分を分離することができる。
【００６２】これは、本実施の形態のガス分離装置が、二酸化炭素（ＣＯ２）、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、メタン（ＣＨ４）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ｉ−Ｃ４Ｈ１０）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、一酸化炭素（ＣＯ）、一酸化窒素（ＮＯ）及び水（Ｈ２Ｏ）からなる群から選ばれる少なくとも２種のガスのそれぞれの単成分ガス透過率が、室温及び１００℃において、前記少なくとも２種のガス間で互いに異なる、上述の実施の形態のＤＤＲ型ゼオライト膜を搭載したガス分離装置であるため、これらのガスを効率的に分離することができるのである。
【００６３】特に、本実施の形態のガス分離装置は、二酸化炭素（ＣＯ２）及びメタン（ＣＨ４）を含む混合ガスより、二酸化炭素を選択的に分離するのに適している。
【００６４】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００６５】
（実施例１）
フッ素樹脂製の１００ｍｌ広口瓶にエチレンジアミン（和光純薬工業（株）製）を入れた後、１−アダマンタンアミン（片山化学工業（株）製）を加え、１−アダマンタンアミンを完全に溶解した。別のビーカーにイオン交換水を入れ、３０質量％シリカゾル（日産化学（株）製、商品名：スノーテックスＳ）を加えて軽く攪拌した後、これを先述の広口瓶に加えて強く振り混ぜ、原料溶液を調製した。このとき、１−アダマンタンアミン／ＳｉＯ２比（モル比）は０．０６２５、水／ＳｉＯ２比（モル比）は４２、エチレンジアミン／１−アダマンタンアミン比（モル比）が１６であった。原料溶液を入れた広口瓶をシェーカーにセットし、５００ｒｐｍでさらに１時間振り混ぜた。
【００６６】多孔質基体として、細孔径が０．６μｍであるアルミナ多孔体（日本碍子（株）製）を、直径φ１５ｍｍ×厚さ１．５ｍｍの円盤状に加工した多孔体基体を用意した。ＤＤＲ型ゼオライト粉末がイオン交換水中に分散した分散液を調製し、これを多孔質基体の片面に塗布した。
【００６７】この多孔質基体を、内容積１００ｍｌのフッ素樹脂製の内筒付きステンレス製耐圧容器内に垂直に立て、原料溶液に水没させた状態とした。この耐圧容器を内温１６０℃に調整した乾燥器に入れ、４６時間加熱処理（水熱合成）を行なった。
【００６８】加熱処理後、多孔質基体を取り出したところ、この多孔質基体上に膜が形成されていた。この多孔質基体を水洗、乾燥した後、大気中、電気炉で８００℃まで０．１℃／ｍｉｎの速度で昇温して４時間保持後、１℃／ｍｉｎの速度で室温まで冷却した。
【００６９】次に、得られた多孔質基体上の膜の結晶相をＸ線回折で調べることにより結晶相の評価を行なったところ、ＤＤＲ型ゼオライトのみの回折ピークが検出され、ＤＤＲ型ゼオライト膜であることがわかった。また、これを電子顕微鏡で観察したところ、厚さが約５μｍの緻密な膜が多孔質基体上に形成されていることがわかった。
【００７０】
（単成分ガス透過試験）
実施例１で作製したＤＤＲ型ゼオライト膜を用いてガス透過試験を行なった。図２は、ガス透過試験に使用するガス透過試験装置６０の構成を模式的に示す説明図であり、アルミナ製の測定管５１（外径φ１５ｍｍ）の先端部に、実施例１で作製した多孔質基体上に成膜したＤＤＲ型ゼオライト膜を取り付け、これを管状炉５３の炉芯管５４（内径φ２５ｍｍ）に入れ、測定管５１の内側に内径φ６ｍｍの石英管５５をＤＤＲ型ゼオライト膜５２の近傍まで通して三重管構造とした状態を示している。測定管５１の外側（炉芯管５４の内側）には、試験ガスを導入し、測定管５１の内側の石英管５５にはＤＤＲ型ゼオライト膜５２を透過したガスを回収するため、窒素ガス又はヘリウムガス（スイープガス）を流した。この状態で管状炉内温度を所定温度に調整し、１時間以上放置して定常状態をした。ＤＤＲ型ゼオライト膜５２を透過したガスを含む回収ガスを分取し、ガスクロマトグラフにて分析を行ない、膜を透過してきたガスの透過率（ｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１・Ｐａ−１）を評価した。試験結果を表１，２に示す。表２においては、「Ａに記載のガス成分（ＣＯ２、Ｈ２、Ｏ２、Ｎ２、ＣＨ４、ｎ−Ｃ４Ｈ１０、ｉ−Ｃ４Ｈ１０）の単成分ガス透過率」のＢに記載のガス成分（Ｈ２、Ｏ２、Ｎ２、ＣＨ４、ｎ−Ｃ４Ｈ１０、ｉ−Ｃ４Ｈ１０、ＳＦ６）の単成分ガス透過率」に対する比の値を記載しており、各欄の上段には室温（２６℃）における値を示し、下段には１００℃における値を示している。
【００７１】
【表１】
2004105942.tif 000002
【００７２】
【表２】
2004105942.tif 000003
【００７３】
（混合ガス透過試験）
図２に示すガス透過試験装置６０を使用して、前述の単成分ガス透過試験と同様の操作により表３に示したような混合ガス（等モル混合ガス）を試験ガスとして透過試験を行なった。試験結果を表３に示す。
【００７４】
【表３】
2004105942.tif 000004
【００７５】
（空気透過試験）
図２に示すガス透過試験装置６０を使用して、前述の単成分ガス透過試験と同様の操作により空気の透過試験を行なった。試験結果を表４に示す。Ｏ２／Ｎ２の分離係数αは、空気透過試験で得られたガスの透過量より、式（２）により算出した。
【００７６】
【数２】
α＝（ＱＡ／ＱＢ）／（ＰＡ／ＰＢ）・・・（２）
ここで、ＱＡ、ＱＢはガスＡ、Ｂの透過量（ｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１）であり、ＰＡ、ＰＢは試験ガス中のガスＡ、Ｂの分圧（Ｐａ）である。この空気透過試験において、ガスＡは酸素、ガスＢは窒素を示す。
【００７７】すなわち、分離係数は、空気をＤＤＲ型ゼオライト膜に通したときの、Ｏ２のガス透過量のＮ２のガス透過量に対する比の値を、空気中に含まれるＯ２の分圧のＮ２の分圧に対する比の値で除して計算した。
【００７８】
【表４】
2004105942.tif 000005
【００７９】本発明のＤＤＲ型ゼオライト膜によれば、複数の特定ガスからなる群より選ばれた少なくとも２種のガスの単成分ガス透過率が互いに異なるので、特定の２種以上のガス成分を含有する混合ガスから、１種以上の特定ガス成分を分離すること可能であることが分かった。
【００８０】
【発明の効果】上述したように、本発明のＤＤＲ型ゼオライト膜は、複数の特定のガスからなる群から選ばれた少なくとも２種のガスのそれぞれの単成分ガス透過率が互いに異なるため、たとえば、天然ガス等の特定の２種以上のガス成分を含有する混合ガスから１種以上の特定のガス成分を分離することが可能となる。また、基体上に成膜されるため、機械的強度に優れる。そして、ＤＤＲ型ゼオライト膜（無機物質）であるため、耐圧性や耐熱性に優れ、また、二酸化炭素による可塑化、液体炭化水素による劣化を防止することができる。
【００８１】また、本発明のガス分離方法によれば、本発明のＤＤＲ型ゼオライト膜を使用してガスの分離を行うため、複数の特定のガスからなる群から選ばれた少なくとも２種のガスから少なくとも１種の特定のガス成分を分離することが可能となる。特に、二酸化炭素（ＣＯ２）及びメタン（ＣＨ４）を含む混合ガスより、二酸化炭素（ＣＯ２）を選択的に分離することが可能となる。本発明のガス分離装置によれば、本発明のＤＤＲ型ゼオライト膜を搭載し、その膜によりガスを分離するため、複数の特定のガスからなる群から選ばれた少なくとも２種のガスから少なくとも１種の特定のガス成分を分離することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス分離装置の一の実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明において、ガス透過試験に使用するガス透過試験装置の構成を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１…蓋状金属部材、４…環状金属部材、２，５…環状パッキン押さえ、３…下部蓋状ストッパー、６…上部環状ストッパー、７…貫通孔、８…フランジ、１０…ガス分離体、１１，１２…グランドパッキン、１３…スタフィングボックス、２０…ねじ溝、２１…面取り部、３０…ＤＤＲ型ゼオライト膜、３１…多孔質基体、４０…ガス分離装置、４１…ガス回収孔、４２…流入孔、４３…流出孔、４４…圧力容器、４５…蓋体、４６…固定部材、５１…測定管、５２…ＤＤＲ型ゼオライト膜、５３…管状炉、５４…炉芯管、５５…石英管、６０…ガス透過試験装置。
【図１】
2004105942.tif 000006
【図２】
2004105942.tif 000007