(57)【要約】【課題】促進輸送膜に効率的に水分を供給することができ、原料ガスの処理効率すなわち酸性ガスの分離性能を向上できる酸性ガス分離用スパイラル型モジュールを提供する。【解決手段】中心筒、供給ガス流路用部材、酸性ガスと反応するキャリアおよびキャリアを担持するための親水性化合物を含有する促進輸送膜と促進輸送膜を支持する多孔質支持体とを有する酸性ガス分離層、ならびに、透過ガス流路用部材を有し、供給ガス流路用部材、酸性ガス分離層および透過ガス流路用部材を有する積層体を、中心筒に巻回してなる酸性ガス分離用スパイラル型モジュールにおいて、中心筒の中心軸に平行な断面において、少なくとも１つの促進輸送膜の供給ガス流路用部材側の面が、中心筒の軸方向の両端部の間で、中心軸に対して、傾斜しており、促進輸送膜の供給ガス流路用部材側の面の傾斜量が、０．０２ｍｍ〜３０ｍｍであることにより、前記課題を解決する。【選択図】図３
2016137462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管壁に貫通孔が形成された中心筒、
原料ガスの流路となる供給ガス流路用部材、
前記供給ガス流路用部材を流れる原料ガスから酸性ガスを分離する、酸性ガスと反応するキャリアおよび前記キャリアを担持するための親水性化合物を含有する促進輸送膜と、前記促進輸送膜を支持し、前記促進輸送膜が分離した酸性ガスを通過させる多孔質支持体とを有する酸性ガス分離層、ならびに、
前記促進輸送膜を透過した酸性ガスが前記中心筒まで流れる流路となる透過ガス流路用部材を有し、
前記供給ガス流路用部材、前記酸性ガス分離層および前記透過ガス流路用部材を有する積層体を、少なくとも１つ、前記中心筒に巻回してなる酸性ガス分離用スパイラル型モジュールにおいて、
前記中心筒の中心軸に平行な断面において、少なくとも１つの前記促進輸送膜の前記供給ガス流路用部材側の面が、前記中心筒の軸方向の両端部の間で、前記中心軸に対して、傾斜しており、前記促進輸送膜の前記供給ガス流路用部材側の面の傾斜量が、０．０２ｍｍ〜３０ｍｍである酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
【請求項２】
前記供給ガス流路用部材および前記透過ガス流路用部材は、前記中心筒の軸方向において、厚さが連続的に変化しており、かつ、前記供給ガス流路用部材および前記透過ガス流路用部材の厚さの変化方向が互いに異なる請求項１に記載の酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
【請求項３】
前記供給ガス流路用部材および前記酸性ガス分離層は、前記中心筒の軸方向において、厚さが連続的に変化しており、かつ、前記供給ガス流路用部材および前記酸性ガス分離層の厚さの変化方向が互いに異なる請求項１に記載の酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
【請求項４】
前記酸性ガス分離用スパイラル型モジュールは、両端面の外径の比率が、一方を１とした場合に他方が１．０３〜１．３であるテーパー形状である請求項１に記載の酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
【請求項５】
前記供給ガス流路用部材の厚みが、前記中心筒の軸方向に連続的に変化しており、一方の端部の厚みと、他方の端部の厚みの差が２０μｍ〜８００μｍである請求項２〜４のいずれか１項に記載の酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
【請求項６】
前記透過ガス流路用部材の厚みが、前記中心筒の軸方向に連続的に変化しており、一方の端部の厚みと、他方の端部の厚みの差が２０μｍ〜８００μｍである請求項２、４および５のいずれか１項に記載の酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
【請求項７】
前記酸性ガス分離層の厚みが、前記中心筒の軸方向に連続的に変化しており、一方の端部の厚みと、他方の端部の厚みの差が１０μｍ〜４００μｍである請求項３〜６のいずれか１項に記載の酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
【請求項８】
前記多孔質支持体と前記促進輸送膜との間に中間層を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
【請求項９】
前記中間層がシリコーン樹脂である請求項８に記載の酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料ガスから酸性ガスを選択的に分離する、酸性ガス分離用スパイラル型モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、原料ガス（被処理ガス）から、炭酸ガスなどの酸性ガスを選択的に分離する技術の開発が進んでいる。例えば、酸性ガスを選択的に透過する酸性ガス分離膜を用いて、原料ガスから酸性ガスを分離する酸性ガス分離モジュールが開発されている。
【０００３】
一例として、特許文献１には、管壁に貫通孔が形成された、分離した酸性ガスを収集するための中心筒（中心透過物収集管）に、酸性ガス分離膜を含む積層体を多重に巻き付けてなる酸性ガス分離モジュールが開示されている。
この特許文献１に開示される酸性ガス分離モジュールは、酸性ガス分離膜として、いわゆる溶解拡散膜を用いる、溶解拡散型の酸性ガス分離モジュールである。この溶解拡散膜は、膜に対する酸性ガスと分離対象物質との溶解性、および、膜中の拡散性の差を利用して、原料ガスから酸性ガスを分離する。
【０００４】
また、特許文献２には、空間を酸性ガス分離膜で原料室と透過室とに分けて、原料室に原料ガス（ＣＯ2、Ｈ2およびＨ2Ｏからなる混合ガス）を供給し、酸性ガス分離膜で選択的に分離（透過）した酸性ガスを、透過室から取り出す酸性ガス分離モジュール（実験装置）が開示されている。
この特許文献２に開示される酸性ガス分離モジュールは、酸性ガス分離膜として、いわゆる促進輸送膜を用いる、促進輸送型の酸性ガス分離モジュールである。この促進輸送膜は、膜中に酸性ガスと反応するキャリアを有し、このキャリアによって酸性ガスを膜の反対側に輸送することで、原料ガスから酸性ガスを分離する。
【０００５】
このような酸性ガス分離モジュールにおいて、特許文献１に示されるような、酸性ガス分離膜を有する積層体を、分離した酸性ガスを収集する中心筒に巻回してなる（中心筒に巻き付けた）、いわゆるスパイラル型の酸性ガス分離モジュールが知られている。スパイラル型の酸性ガス分離モジュールは、酸性ガス分離膜の面積を大きくできる。そのため、スパイラル型の酸性ガス分離モジュールは、効率の良い処理が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２１５８２４号公報
【特許文献２】特許第４６２１２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１にも示されるように、このようなスパイラル型の酸性ガス分離モジュールは、一般的に、その内部が原料ガスの流路となる供給ガス流路用部材（供給物スペーサ）、および、その内部が分離した酸性ガスの流路となる透過ガス流路用部材（透過物スペーサ）を用いる場合が多い。このような流路用部材は、通常、メッシュ状のシート状物で構成される。
この場合には、一例として、特許文献１にも示されるように、酸性ガス分離モジュールは、供給ガス流路用部材を酸性ガス分離膜で挟持し、その両面を透過ガス流路用部材で挟持してなる積層体を、中心筒に巻き回して、構成される。
【０００８】
ところで、促進輸送膜では、キャリアを十分に機能させるために、膜中に多量の水分を保持させる必要がある。すなわち、膜中に保持する水分が多いほど、キャリアの膜中への溶解性が高くなり、酸性ガスの透過度が高くなる。そのため、原料ガスに水蒸気を含有させて促進輸送膜に水分を供給することが行われる。
このような促進輸送膜を一般的なバッチ式の平膜として評価する場合には、膜面積全体に水蒸気を供給できる。そのため、理想的な分離性能を得ることができる。
【０００９】
しかしながら、本願発明者の検討によれば、このような促進輸送膜をスパイラル型の分離モジュールとして用いた場合には、平膜として促進輸送膜を評価した場合よりも分離性能が低くなるという問題があることがわかった。
この主要因の一つとして、スパイラル型の分離モジュールでは、原料ガスを側面から供給する構成であり、水蒸気を含む原料ガスは、促進輸送膜の膜面に平行な方向に流れるため、促進輸送膜に効率的に水分を供給できないことがわかった。すなわち、促進輸送膜をスパイラル型の分離モジュールとして利用する場合には、促進輸送膜に効率的に水分が供給されず、本来発現できる性能を十分に発揮できないという問題があることがわかった。
【００１０】
そこで本発明は、促進輸送膜に効率的に水分を供給することができ、原料ガスの処理効率すなわち酸性ガスの分離性能を向上できる酸性ガス分離用スパイラル型モジュールを提供することに有る。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明者は、上記課題を達成すべく鋭意研究した結果、中心筒、供給ガス流路用部材、酸性ガスと反応するキャリアおよびキャリアを担持するための親水性化合物を含有する促進輸送膜と促進輸送膜を支持する多孔質支持体とを有する酸性ガス分離層、ならびに、透過ガス流路用部材を有し、供給ガス流路用部材、酸性ガス分離層および透過ガス流路用部材を有する積層体を、中心筒に巻回してなる酸性ガス分離用スパイラル型モジュールにおいて、中心筒の中心軸に平行な断面において、少なくとも１つの促進輸送膜の供給ガス流路用部材側の面が、中心筒の軸方向の両端部の間で、中心軸に対して、傾斜しており、前記促進輸送膜の前記供給ガス流路用部材側の面の傾斜量が、０．０２ｍｍ〜３０ｍｍである構成とすることにより、促進輸送膜に効率的に水分を供給することができ、原料ガスの処理効率すなわち酸性ガスの分離性能を向上できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の構成の酸性ガス分離用スパイラル型モジュールを提供する。
【００１２】
（１）  管壁に貫通孔が形成された中心筒、
原料ガスの流路となる供給ガス流路用部材、
供給ガス流路用部材を流れる原料ガスから酸性ガスを分離する、酸性ガスと反応するキャリアおよびキャリアを担持するための親水性化合物を含有する促進輸送膜と、促進輸送膜を支持し、促進輸送膜が分離した酸性ガスを通過させる多孔質支持体とを有する酸性ガス分離層、ならびに、
促進輸送膜を透過した酸性ガスが中心筒まで流れる流路となる透過ガス流路用部材を有し、
供給ガス流路用部材、酸性ガス分離層および透過ガス流路用部材を有する積層体を、少なくとも１つ、中心筒に巻回してなる酸性ガス分離用スパイラル型モジュールにおいて、
中心筒の中心軸に平行な断面において、少なくとも１つの促進輸送膜の供給ガス流路用部材側の面が、中心筒の軸方向の両端部の間で、中心軸に対して、傾斜しており、促進輸送膜の供給ガス流路用部材側の面の傾斜量が、０．０２ｍｍ〜３０ｍｍである酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
（２）  供給ガス流路用部材および透過ガス流路用部材は、中心筒の軸方向において、厚さが連続的に変化しており、かつ、供給ガス流路用部材および透過ガス流路用部材の厚さの変化方向が互いに異なる（１）に記載の酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
（３）  供給ガス流路用部材および酸性ガス分離層は、中心筒の軸方向において、厚さが連続的に変化しており、かつ、供給ガス流路用部材および酸性ガス分離層の厚さの変化方向が互いに異なる（１）に記載の酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
（４）  酸性ガス分離用スパイラル型モジュールは、両端面の外径の比率が、一方を１とした場合に他方が１．０３〜１．３であるテーパー形状である（１）に記載の酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
（５）  供給ガス流路用部材の厚みが、中心筒の軸方向に連続的に変化しており、一方の端部の厚みと、他方の端部の厚みの差が２０μｍ〜８００μｍである（２）〜（４）のいずれかに記載の酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
（６）  透過ガス流路用部材の厚みが、中心筒の軸方向に連続的に変化しており、一方の端部の厚みと、他方の端部の厚みの差が２０μｍ〜８００μｍである（２）、（４）および（５）のいずれかに記載の酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
（７）  酸性ガス分離層の厚みが、中心筒の軸方向に連続的に変化しており、一方の端部の厚みと、他方の端部の厚みの差が１０μｍ〜４００μｍである（３）〜（６）のいずれかに記載の酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
（８）  多孔質支持体と促進輸送膜との間に中間層を有する（１）〜（７）のいずれかに記載の酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
（９）  中間層がシリコーン樹脂である（８）に記載の酸性ガス分離用スパイラル型モジュール。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば酸性ガス分離膜に効率的に水分を供給することができ、原料ガスの処理効率すなわち酸性ガスの分離性能を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の酸性ガス分離用スパイラル型モジュールの一例を一部切り欠いて示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す酸性ガス分離用スパイラル型モジュールの積層体の概略断面図である。
【図３】図１に示す酸性ガス分離用スパイラル型モジュールの積層体の概略断面図である。
【図４】図４（Ａ）および図４（Ｂ）はそれぞれ、本発明の酸性ガス分離用スパイラル型モジュールの他の一例の積層体の概略断面図である。
【図５】図５（Ａ）および図５（Ｂ）はそれぞれ、本発明の酸性ガス分離用スパイラル型モジュールの一例の概観図である。
【図６】図６（Ａ）および図６（Ｂ）はそれぞれ、図５（Ｂ）に示す酸性ガス分離用スパイラル型モジュールの積層体の構成の一例を示す概略断面図である。
【図７】図７（Ａ）および図７（Ｂ）はそれぞれ、図５（Ｂ）に示す酸性ガス分離用スパイラル型モジュールの積層体の構成の他の一例を示す概略断面図である。
【図８】酸性ガス分離層の他の一例の一部を示す概略断面図である。
【図９】図９（Ａ）および図９（Ｂ）は、酸性ガス分離層の別の一例を説明するための概念図である。
【図１０】図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）はそれぞれ、酸性ガス分離層の別の一例を説明するための概念図である。
【図１１】図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）はそれぞれ、酸性ガス分離層の別の一例を説明するための概念図である。
【図１２】図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）は、図１に示す酸性ガス分離用スパイラル型モジュールの作製方法を説明するための概念図である。
【図１３】図１に示す酸性ガス分離用スパイラル型モジュールの作製方法を説明するための概念図である。
【図１４】図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）は、図１に示す酸性ガス分離用スパイラル型モジュールの作製方法を説明するための概念図である。
【図１５】図１に示す酸性ガス分離用スパイラル型モジュールの作製方法を説明するための概念図である。
【図１６】図１に示す酸性ガス分離用スパイラル型モジュールの作製方法を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の酸性ガス分離用スパイラル型モジュールについて、添付の図面に示される好適実施形態を基に、詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【００１６】
図１に本発明の酸性ガス分離用スパイラル型モジュールの一例の一部切欠き概略斜視図を示す。なお、以下の説明では、酸性ガス分離用スパイラル型モジュールを、単に、分離モジュールとも言う。
図１に示すように、酸性ガス分離用スパイラル型モジュール１０は、基本的に、中心筒１２と、酸性ガス分離層２０（促進輸送膜２０ａ）を有する積層体１４と、テレスコープ防止板１６とを有して構成される。また、積層体１４は、酸性ガス分離層２０と、供給ガス流路用部材２４と、透過ガス流路用部材２６とからなる積層体である。
分離モジュール１０は、例えば、一酸化炭素、炭酸ガス（ＣＯ2）、水（水蒸気）および水素を含有する原料ガスＧから、酸性ガスＧｃとして炭酸ガスを分離するものである。
【００１７】
本発明の分離モジュール１０は、いわゆるスパイラル型の分離モジュールである。すなわち、分離モジュール１０は、シート状の積層体１４を、１層、もしくは、複数積層して、この積層体１４を中心筒１２に巻回して積層体１４の巻回物を形成し、積層体１４の巻回物の両端面に、中心筒１２を挿通してテレスコープ防止板１６を設けてなる構成を有する。すなわち、積層体１４の巻回物は、略円筒状物である。また、巻回した積層体１４の最外周面は、ガス非透過性の被覆層１８で覆われている。
【００１８】
なお、以下の説明では、中心筒１２に巻回された、複数の積層体１４を積層した物の巻回物（すなわち、積層されて巻回された積層体１４による略円筒状物）を、便宜的に、スパイラル積層体１４ａとも言う。
【００１９】
図１に示す分離モジュール１０において、酸性ガスを分離される原料ガスＧは、例えば図１中奥手側のテレスコープ防止板１６（その開口部１６ｄ）を通って、スパイラル積層体１４ａの端面に供給され、端面から積層体１４に流入して、積層体１４内を流れつつ、酸性ガスＧｃを分離される。
また、積層体１４によって原料ガスＧから分離された酸性ガスＧｃは、中心筒１２から排出される。他方、酸性ガスを分離された原料ガスＧ（以下、便宜的に残余ガスＧｒとする）は、スパイラル積層体１４ａ（積層体１４）の供給側とは逆側の端面から排出され、テレスコープ防止板１６（同前）を通って分離モジュール１０の外部に排出される。
【００２０】
中心筒（透過ガス集合管）１２は、原料ガスＧ供給側の端面が閉塞する円筒状の管で、周面（管壁）には複数の貫通孔１２ａが形成される。
原料ガスＧから分離された酸性ガスＧｃは、後述する透過ガス流路用部材２６を通って、貫通孔１２ａから中心筒１２内に至り、中心筒１２の開放端１２ｂから排出される。
【００２１】
中心筒１２において、開口率は、１〜８０％が好ましく、１〜７５％がより好ましく、５〜７０％がさらに好ましい。中でも、実用的な観点から、中心筒１２の開口率は、５〜２５％が、特に好ましい。なお、中心筒１２の開口率とは、具体的には、中心筒１２の長さ方向の貫通孔１２ａの形成領域における、中心筒１２の外周面に占める貫通孔１２ａの面積率である。
中心筒１２の開口率を上記範囲とすることにより、効率的に酸性ガスＧｃを収集することができ、また、中心筒１２の強度を高め、加工適性を十分に確保できる。
【００２２】
また、貫通孔１２ａは、直径０．５〜２０ｍｍの円形の孔であるのが好ましい。さらに、貫通孔１２ａは、中心筒１２の周壁に、均一に形成されるのが好ましい。
【００２３】
なお、中心筒１２には、必要に応じて、分離した酸性ガスＧｃを開放端１２ｂ側に流すためのガス（スイープガス）を供給する供給口（供給部）を設けてもよい。
さらに、中心筒１２の管壁には、軸方向に沿ってスリット（図示省略）が設けられているのが好ましい。このスリットに関しては、後に詳述する。
【００２４】
積層体１４は、酸性ガス分離層２０と、供給ガス流路用部材２４と、透過ガス流路用部材２６とを積層してなるものである。
なお、図１において、符号３０は、酸性ガス分離層２０と透過ガス流路用部材２６とを接着し、かつ、積層体１４同士を接着すると共に、透過ガス流路用部材２６における酸性ガスＧｃの流路を、中心筒１２側が開口するエンベロープ状にする接着剤層３０である。
【００２５】
前述のように、図示例の分離モジュール１０は、この積層体１４を、複数、積層して、中心筒１２に巻き付けて、略円筒状のスパイラル積層体１４ａを形成してなる構成を有する。
ここで、本発明においては、便宜的に、原料ガスＧの供給方向、すなわち、中心筒１２の軸方向をｘ方向、ｘ方向と直交する方向をｙ方向とする。スパイラル型である図示例の分離モジュール１０においては、この積層体１４の巻回方向はｙ方向と一致し、従って、積層体１４の巻回方向と直交する方向は、原料ガスＧの供給方向であるｘ方向と一致する。
【００２６】
分離モジュール１０において、スパイラル積層体１４ａを構成する積層体１４は１層でもよい。しかしながら、図示例のように、複数の積層体１４を積層して巻回することにより、酸性ガス分離層２０の膜面積を大きくして、１つのモジュールで分離する酸性ガスＧｃの量を向上できる。
積層体１４の積層数は、分離モジュール１０に要求される処理速度や処理量、分離モジュール１０の大きさ等に応じて、適宜、設定すればよい。ここで、積層する積層体１４の数は、５０以下が好ましく、４５以下がより好ましく、４０以下が特に好ましい。積層体１４の積層数を、この数とすることで、中心筒１２への積層体１４の巻回が容易になり、加工性を向上できる。
【００２７】
図２に、積層体１４の部分断面図を示す。前述のように、矢印ｘは原料ガスＧの供給方向であり、ｘ方向と直交するｙ方向は積層体１４の巻回方向（以下、巻回方向とも言う）と一致する。
図示例において、積層体１４は、後述する図１３に示すように、二つ折りにした酸性ガス分離層２０の間に供給ガス流路用部材２４を挟み込んで挟持体３６とし、この挟持体３６に、透過ガス流路用部材２６を積層してなる構成を有する。この構成については、後に詳述する。
【００２８】
前述のとおり、分離モジュール１０において、原料ガスＧは、テレスコープ防止板１６の開口部１６ｄを通って、スパイラル積層体１４ａの一方の端面から供給される。すなわち、原料ガスＧは、各積層体１４のｘ方向の端部（端面）に供給される。
図２に概念的に示すように、積層体１４の幅方向の端面に供給された原料ガスＧは、供給ガス流路用部材２４を幅方向（ｘ方向）に流れる。供給ガス流路用部材２４内における流れの中で、酸性ガス分離層２０（促進輸送膜２０ａ）に接触した酸性ガスＧｃは、原料ガスＧから分離されて、酸性ガス分離層２０を積層体１４の積層方向に通過して（促進輸送膜２０ａのキャリアによって積層方向に輸送されて）、透過ガス流路用部材２６に流入する。
【００２９】
透過ガス流路用部材２６に流入した酸性ガスＧｃは、透過ガス流路用部材２６を巻回方向（矢印ｙ方向）に流れて、中心筒１２に至り、中心筒１２の貫通孔１２ａから中心筒１２内に流入する。中心筒１２内に流入した酸性ガスＧｃは、中心筒１２をｘ方向に流れて、開放端１２ｂから排出される。
また、酸性ガスＧｃを除去された残余ガスＧｒは、供給ガス流路用部材２４をｘ方向に流れて、スパイラル積層体１４ａの逆側の端面から排出され、テレスコープ防止板１６（その開口部１６ｄ）を通って、分離モジュール１０の外部に排出される。
【００３０】
ここで、本発明の分離モジュール１０は、このようなスパイラル型の分離モジュールにおいて、少なくとも１つの酸性ガス分離層２０の促進輸送膜２０ａの供給ガス流路用部材２４側の面が、中心筒１２の中心軸に平行な断面において、中心筒１２の軸方向の両端部の間で、中心軸に対して、傾斜しており、その傾斜量が、０．０２ｍｍ〜３０ｍｍである構成を有する。
図３に、中心筒１２の中心軸（ｘ方向）を通り、中心軸に平行な方向の、スパイラル積層体１４ａの断面の一部を示す概略図を示す。
図３に示す実施態様は、本発明における、供給ガス流路用部材および酸性ガス分離層は、中心筒の軸方向において、厚さが連続的に変化しており、かつ、供給ガス流路用部材および酸性ガス分離層の厚さの変化方向が互いに異なる構成を有するものである。
【００３１】
図３に示すスパイラル積層体１４ａでは、供給ガス流路用部材２４の厚さが、中心筒１２の軸方向（以下、「軸方向」ともいう）の原料ガスＧの入口側端部（以下、「入口側端部」という）から、残余ガスＧｒの出口側端部（以下「出口側端部」という）に向かって、薄くなるように連続的に変化している。また、酸性ガス分離層２０の厚さが、入口側端部から出口側端部に向かって、厚くなるように連続的に変化している。
【００３２】
また、スパイラル積層体１４ａは、供給ガス流路用部材２４と透過ガス流路用部材２６との間に、酸性ガス分離層２０を挟んで順次、積層した構成を有し、供給ガス流路用部材２４と酸性ガス分離層２０とは、厚さの変化方向を異ならせて積層される。なお、図示例においては、酸性ガス分離層２０の促進輸送膜２０ａ側に供給ガス流路用部材２４が積層される。
従って、供給ガス流路用部材２４の両面に積層される酸性ガス分離層２０の促進輸送膜２０ａの膜面はそれぞれ、入口側端部から出口側端部に向かうにしたがって供給ガス流路用部材２４を挟んで互いに近づく方向に傾斜している。本発明のおいては、酸性ガス分離層２０の促進輸送膜２０ａの膜面が、中心筒１２の軸方向の両端部の間で、すなわち、入口側端部と出口側端部との間で、中心筒１２の中心軸（以下、「中心軸」ともいう）に対して、０．０２ｍｍ〜３０ｍｍ傾斜した構成である。
【００３３】
また、各部材の入口側端部での厚さと出口側端部での厚さの差の絶対値を厚さの変化量とすると、酸性ガス分離層２０の厚さの変化量と、供給ガス流路用部材２４の厚さの変化量との比は、約１：２である。図に示すように、スパイラル積層体１４ａでは、２層の酸性ガス分離層２０の間に供給ガス流路用部材２４が配置された積層物が、透過ガス流路用部材２６を挟んで、繰り返し積層される構成を有する。すなわち、酸性ガス分離層２０と供給ガス流路用部材２４との積層数の比は、２：１であり、酸性ガス分離層２０の厚さの変化量と、供給ガス流路用部材２４の厚さの変化量との比は１：２であるので、中心筒１２の軸方向における、スパイラル積層体１４ａの全体の厚さは均一である（図５（Ａ）参照）。
【００３４】
前述のとおり、酸性ガスを分離する分離膜として、促進輸送膜を用いる場合には、キャリアを十分に機能させるために、膜中に多量の水分を保持させる必要がある。
しかしながら、スパイラル型の分離モジュールは、水蒸気を含む原料ガスＧを分離モジュールの側面から供給する構成であるため、原料ガスＧは促進輸送膜の膜面に平行な方向に流れるので、従来のスパイラル型の分離モジュールでは、原料ガスＧ中の水蒸気の一部は、促進輸送膜に接触することなく排出されてしまい、促進輸送膜に効率的に水分を供給できないことがわかった。
【００３５】
これに対して本発明においては、酸性ガス分離層２０の促進輸送膜２０ａの膜面が、中心筒１２の軸方向の両端部の間で、中心軸に対して、０．０２ｍｍ〜３０ｍｍ傾斜した構成とすることで、言い換えると、原料ガスＧの流れ方向（ｘ方向）と、促進輸送膜の膜面の面方向とが交差する構成とすることで、側面から流入する原料ガスＧが、傾斜した促進輸送膜２０ａの膜面にぶつかるので、原料ガスＧ中の水蒸気を促進輸送膜２０ａに効率的に接触させて供給することができる。また、原料ガスＧが、傾斜した促進輸送膜２０ａの膜面にぶつかることで原料ガスＧが攪拌される効果によっても、原料ガスＧ中の水蒸気を促進輸送膜２０ａに効率的に供給することができる。これにより、促進輸送膜２０ａに効率的に水分を供給することができ、原料ガスＧの処理効率すなわち酸性ガスの分離性能を向上できる。
【００３６】
ここで、本発明においては、少なくとも１つの促進輸送膜２０ａの膜面の、中心軸に対する傾斜量は、中心筒１２の軸方向の両端部の間で、すなわち、入口側端部と出口側端部との間で、０．０２ｍｍ〜３０ｍｍである。
促進輸送膜２０ａの膜面の中心軸に対する傾斜量を、０．０２ｍｍ以上とすることで、流入した原料ガスＧが促進輸送膜の膜面ぶつかり、また、原料ガスＧが攪拌されて、促進輸送膜２０ａに効率的に水分を供給することができる。
また、促進輸送膜２０ａの膜面の中心軸に対する傾斜量を、３０ｍｍ以下とすることで、原料ガスＧの流路抵抗が増大するのを防止でき、傾斜量が大きすぎることで促進輸送膜２０ａが破損するのを防止でき、また、各部材の厚さが増大して装置が大型化するのを防止できる。
上記観点から、促進輸送膜２０ａの膜面の中心軸に対する傾斜量は、０．０５ｍｍ〜２５ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ〜１５ｍｍがより好ましい。
【００３７】
また、図３に示す例では、中心軸に平行な断面において、促進輸送膜２０ａの膜面は、平坦に形成される構成としたが、これに限定はされず、供給ガス流路用部材２４側に凸状に形成されてもよく、あるいは、凹状に形成されてもよい。
【００３８】
また、図３に示す例では、供給ガス流路用部材および酸性ガス分離層の厚さが連続的に変化しており、これらの厚さの変化方向が互いに異なる構成としたが、本発明はこれに限定はされず、供給ガス流路用部材および透過ガス流路用部材の厚さが連続的に変化して、かつ、互いに厚さの変化方向が異なる構成として、促進輸送膜２０ａの膜面が中心軸に対して傾斜する構成としてもよい。
図４（Ａ）に、本発明の酸性ガス分離用スパイラル型モジュールの他の一例のスパイラル積層体の概略断面図を示す。
図４（Ａ）に示す実施態様は、本発明における、供給ガス流路用部材および透過ガス流路用部材は、中心筒の軸方向において、厚さが連続的に変化しており、かつ、供給ガス流路用部材および透過ガス流路用部材の厚さの変化方向が互いに異なる構成を有するものである。
【００３９】
図４（Ａ）に示すスパイラル積層体１４ａでは、供給ガス流路用部材２４の厚さが、入口側端部から、出口側端部に向かって、薄くなるように連続的に変化している。また、供給ガス流路用部材２４は、両面が中心筒１２の中心軸に対して傾斜するように配置される。すなわち、供給ガス流路用部材２４のそれぞれの面の傾斜量は、供給ガス流路用部材２４の厚さの変化量の半分である。
また、透過ガス流路用部材２６の厚さが、入口側端部から出口側端部に向かって、厚くなるように連続的に変化している。また、透過ガス流路用部材２６は、両面が中心筒１２の中心軸に対して傾斜するように配置される。すなわち、透過ガス流路用部材２６のそれぞれの面の傾斜量は、透過ガス流路用部材２６の厚さの変化量の半分である。
【００４０】
また、供給ガス流路用部材２４の厚さの変化方向と、透過ガス流路用部材２６の厚さの変化方向とが異なるので、供給ガス流路用部材２４と透過ガス流路用部材２６との、互いに対面する面同士の傾斜方向は一致する。従って、供給ガス流路用部材２４と透過ガス流路用部材２６との、傾斜した面の間に配置される酸性ガス分離層２０（促進輸送膜２０ａ）も、全体が中心筒１２の中心軸に対して傾斜して配置される。
【００４１】
このように、中心筒１２の軸方向において、厚さが連続的に変化する供給ガス流路用部材２４と透過ガス流路用部材２６とを用いて、互いの厚さの変化方向を異ならせて積層することで、供給ガス流路用部材２４と透過ガス流路用部材２６の間に積層される酸性ガス分離層２０の促進輸送膜２０ａの膜面を、入口側端部から出口側端部に向かうにしたがって、供給ガス流路用部材２４を挟む２つの酸性ガス分離層２０が互いに近づく方向に傾斜させて、酸性ガス分離層２０の促進輸送膜２０ａの膜面が、中心筒１２の軸方向の両端部の間で、中心軸に対して、０．０２ｍｍ〜３０ｍｍ傾斜した構成としてもよい。
【００４２】
なお、供給ガス流路用部材２４の厚さの変化量と、透過ガス流路用部材２６の厚さの変化量との比は約１：１である。また、供給ガス流路用部材２４の積層数と、透過ガス流路用部材２６の積層数の比は、１：１である。従って、中心筒１２の軸方向における、スパイラル積層体１４ａの全体の厚さは均一である。
【００４３】
なお、図４（Ａ）に示す例では、供給ガス流路用部材２４の両面に積層される酸性ガス分離層２０（促進輸送膜２０ａ）の両方が傾斜する構成としたが、これに限定はされず、供給ガス流路用部材２４のいずれか一方の面に積層される酸性ガス分離層２０が傾斜する構成としてもよい。
図４（Ｂ）に、本発明の酸性ガス分離用スパイラル型モジュールの他の一例のスパイラル積層体の概略断面図を示す。
【００４４】
図４（Ｂ）に示すスパイラル積層体１４ａでは、供給ガス流路用部材２４の厚さが、入口側端部から、出口側端部に向かって、薄くなるように連続的に変化している。また、供給ガス流路用部材２４は、図中下側の面が中心筒１２の中心軸に対して傾斜し、図中上側の面は中心軸に平行に配置される。すなわち、供給ガス流路用部材２４の下側の面の傾斜量は、供給ガス流路用部材２４の厚さの変化量である。
また、透過ガス流路用部材２６の厚さが、入口側端部から出口側端部に向かって、厚くなるように連続的に変化している。また、透過ガス流路用部材２６は、図中上側の面が中心筒１２の中心軸に対して傾斜し、図中下側の面が中心軸に平行に配置される。すなわち、透過ガス流路用部材２６の上側の面の傾斜量は、透過ガス流路用部材２６の厚さの変化量である。
【００４５】
また、供給ガス流路用部材２４の厚さの変化方向と、透過ガス流路用部材２６の厚さの変化方向とが異なるので、供給ガス流路用部材２４の下側の面と、透過ガス流路用部材２６の上側の面の傾斜方向は一致する。従って、供給ガス流路用部材２４の下側の面と透過ガス流路用部材２６の上側の面とに配置される酸性ガス分離層２０も、全体が傾斜して配置される。
【００４６】
このように、中心筒１２の軸方向において、厚さが連続的に変化する供給ガス流路用部材２４と透過ガス流路用部材２６とを用いて、互いの厚さの変化方向を異ならせて積層する構成において、供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６それぞれの片面のみが傾斜するように配置して、供給ガス流路用部材２４の両面に配置される酸性ガス分離層２０のうちの一方のみを傾斜させる構成としてもよい。
【００４７】
なお、図４（Ｂ）に示す例では、供給ガス流路用部材２４の下側の面、および、透過ガス流路用部材２６の上側の面が中心軸に対して傾斜して配置される構成とし、供給ガス流路用部材２４の下側の面と透過ガス流路用部材２６の上側の面との間に積層される酸性ガス分離層２０が中心軸に対して傾斜する構成としたが、これに限定はされず、供給ガス流路用部材２４の上側の面、および、透過ガス流路用部材２６の下側の面が中心軸に対して傾斜して配置される構成とし、供給ガス流路用部材２４の上側の面と透過ガス流路用部材２６の下側の面との間に積層される酸性ガス分離層２０が中心軸に対して傾斜する構成、すなわち、促進輸送膜２０ａの膜面が中心軸に対して傾斜する構成としてもよい。
【００４８】
また、図３〜図４（Ｂ）に示す例では、スパイラル積層体１４ａを構成する層のうち、２つの層の厚さが連続的に変化しており、２つの層の厚さの変化方向が互いに異なる構成として、促進輸送膜２０ａの膜面が中心軸に対して傾斜する構成としたが、これに限定はされず、酸性ガス分離層２０、供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６の３つの層の厚さがそれぞれ連続的に変化する構成として、これらを組み合わせて、促進輸送膜２０ａの膜面が中心軸に対して傾斜する構成としてもよい。例えば、酸性ガス分離層２０、供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６それぞれの厚さの変化量を同じにして、酸性ガス分離層２０の厚さの変化方向と、供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６の厚さの変化方向とを異ならせる構成としてもよい。
【００４９】
また、図３〜図４（Ｂ）に示す例では、各層の厚さの変化方向を異ならせる構成として、軸方向における、スパイラル積層体１４ａの全体の厚さを均一にした。従って、このようなスパイラル積層体１４ａを有する分離モジュール１０は、図５（Ａ）に示すように、積層体１４を巻き回した領域（被覆層１８で覆われた領域）の外径が、軸方向において均一である。しかしながら、本発明はこれに限定はされず、図５（Ｂ）に示す分離モジュール１００ように、積層体１４を巻き回した領域の外径が、軸方向において変化する構成、すなわち、テーパー形状としてもよい。
なお、積層体１４の巻きやすさ（製造容易性）や設置性、強度等の観点から、各層の厚さの変化方向を異ならせる構成として分離モジュールの外径を均一にするのが好ましい。また、各層の厚さの変化方向を異ならせる構成は、スパイラル積層体１４ａの積層方向において、各促進輸送膜２０ａの傾斜量を同じにすることができる、供給ガス流路用部材２４の両面に積層される促進輸送膜２０ａの両方に原料ガスＧがぶつかる構成とすることができる（図３、図４（Ａ）参照）、等の点でも好適である。
【００５０】
分離モジュールを図５（Ｂ）に示すようなテーパー形状とする場合には、分離モジュール１００（スパイラル積層体１４ａ）の両端面の外径の比率を、一方を１とした場合に他方を１．０３〜１．３とするのが好ましい。
一方の端面の外径に対する他方の端面の外径の比率を１．０３以上とすることで、より確実に促進輸送膜２０ａの表面を傾斜させることができる、膜面近傍での混合性が向上できる等の点で好ましい。また、他方の端面の外径の比率を１．３以下とすることで、製造容易性や設置性をより高くすることができる等の点で好ましい。
なお、原料ガスＧの入口側端部の外径が、出口側端部の外径よりも大きいテーパー形状としても良いし、入口側端部の外径が、出口側端部の外径よりも小さいテーパー形状としても良い。
【００５１】
以下、分離モジュール１００のように外径をテーパー形状とする場合の、スパイラル積層体１４ａの層構成について、図６（Ａ）〜図７（Ｂ）を用いて説明する。
図６（Ａ）〜図７（Ｂ）はそれぞれ、本発明の酸性ガス分離用スパイラル型モジュールの他の一例のスパイラル積層体の概略断面図である。
【００５２】
図６（Ａ）に示すスパイラル積層体１４ａでは、各酸性ガス分離層２０の厚さが、入口側端部から出口側端部に向かって、薄くなるように連続的に変化している。また、供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６の厚さは、入口側端部から出口側端部に向かって、均一である。
図６（Ａ）に示すスパイラル積層体１４ａでは、このような酸性ガス分離層２０、供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６を、供給ガス流路用部材２４と透過ガス流路用部材２６との間に、酸性ガス分離層２０を挟んで順次、積層した構成を有する。
従って、図６（Ａ）に示すように、酸性ガス分離層２０の促進輸送膜２０ａの膜面は、入口側端部から出口側端部に向かって、中心軸に対して、図中下方に傾斜した構成を有する。これにより、供給ガス流路用部材２４に流入した原料ガスＧは、供給ガス流路用部材２４の図中上側に積層される酸性ガス分離層２０の促進輸送膜２０ａの膜面にぶつかるので、原料ガスＧ中の水蒸気を促進輸送膜２０ａに効率的に供給することができる。
【００５３】
また、入口側端部から出口側端部に向かって厚さが変化する酸性ガス分離層２０が複数積層されているので、外周部（被覆層１８側）側に向かうにしたがって、厚さの変化量が加算される。従って、促進輸送膜２０ａの膜面の傾斜量は、外周部（被覆層１８側）側に積層された促進輸送膜２０ａほど大きい。すなわち、各促進輸送膜２０ａの傾斜量は互いに異なっている。このように、各促進輸送膜２０ａの傾斜量は互いに異なっている場合でも、少なくとも１つの促進輸送膜２０ａの傾斜量が、０．０２ｍｍ〜３０ｍｍの範囲であればよい。なお、全ての促進輸送膜２０ａの傾斜量が、０．０２ｍｍ〜３０ｍｍの範囲にあるのが好ましい。
【００５４】
ここで、図６（Ａ）に示す例では、酸性ガス分離層２０の厚さが、入口側端部から出口側端部に向かって、薄くなるように連続的に変化する構成とした。すなわち、分離モジュールの入口側端部の外径が、出口側端部の外径よりも大きいテーパー形状となる構成としたが、本発明はこれに限定はされず、酸性ガス分離層２０の厚さが、入口側端部から出口側端部に向かって、厚くなるように連続的に変化する構成とし、分離モジュールの入口側端部の外径が、出口側端部の外径よりも小さいテーパー形状となる構成としてもよい。
【００５５】
図６（Ｂ）に示すスパイラル積層体１４ａでは、各酸性ガス分離層２０の厚さが、入口側端部から出口側端部に向かって、厚くなるように連続的に変化している。また、供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６は、入口側端部から出口側端部に向かって、均一である。
図６（Ｂ）に示すスパイラル積層体１４ａでは、このような酸性ガス分離層２０、供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６を、供給ガス流路用部材２４と透過ガス流路用部材２６との間に、酸性ガス分離層２０を挟んで順次、積層した構成を有する。
従って、図６（Ｂ）に示すように、酸性ガス分離層２０の促進輸送膜２０ａの膜面は、入口側端部から出口側端部に向かって、中心軸に対して、図中上方に傾斜した構成を有する。これにより、供給ガス流路用部材２４に流入した原料ガスＧは、供給ガス流路用部材２４の図中下側に積層される酸性ガス分離層２０の促進輸送膜２０ａの膜面にぶつかるので、原料ガスＧ中の水蒸気を促進輸送膜２０ａに効率的に供給することができる。
【００５６】
また、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示す例では、酸性ガス分離層２０の厚さが連続的に変化する構成としたが、これに限定はされず、供給ガス流路用部材２４あるいは透過ガス流路用部材２６の厚さが連続的に変化する構成としてもよい。
【００５７】
図７（Ａ）に示すスパイラル積層体１４ａは、各供給ガス流路用部材２４の厚さが、入口側端部から出口側端部に向かって、薄くなるように連続的に変化している。また、酸性ガス分離層２０および透過ガス流路用部材２６の厚さは、入口側端部から出口側端部に向かって、均一である。
図７（Ａ）に示すスパイラル積層体１４ａでは、このような酸性ガス分離層２０、供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６を、供給ガス流路用部材２４と透過ガス流路用部材２６との間に、酸性ガス分離層２０を挟んで順次、積層した構成を有する。
従って、図７（Ａ）に示すように、酸性ガス分離層２０の促進輸送膜２０ａの膜面は、入口側端部から出口側端部に向かって、中心軸に対して、図中下方に傾斜した構成を有する。これにより、供給ガス流路用部材２４に流入した原料ガスＧは、供給ガス流路用部材２４の図中上側に積層される酸性ガス分離層２０の促進輸送膜２０ａの膜面にぶつかるので、原料ガスＧ中の水蒸気を促進輸送膜２０ａに効率的に供給することができる。
【００５８】
図７（Ｂ）に示すスパイラル積層体１４ａは、各透過ガス流路用部材２６の厚さが、入口側端部から出口側端部に向かって、薄くなるように連続的に変化している。また、酸性ガス分離層２０および供給ガス流路用部材２４の厚さは、入口側端部から出口側端部に向かって、均一である。
図７（Ｂ）に示すスパイラル積層体１４ａでは、このような酸性ガス分離層２０、供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６を、供給ガス流路用部材２４と透過ガス流路用部材２６との間に、酸性ガス分離層２０を挟んで順次、積層した構成を有する。
従って、図７（Ｂ）に示すように、酸性ガス分離層２０の促進輸送膜２０ａの膜面は、入口側端部から出口側端部に向かって、中心軸に対して、図中下方に傾斜した構成を有する。これにより、供給ガス流路用部材２４に流入した原料ガスＧは、供給ガス流路用部材２４の図中上側に積層される酸性ガス分離層２０の促進輸送膜２０ａの膜面にぶつかるので、原料ガスＧ中の水蒸気を促進輸送膜２０ａに効率的に供給することができる。
【００５９】
なお、図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示す例では、分離モジュール１０の入口側端部の外径が出口側端部の外径よりも大きくなる構成としたが、供給ガス流路用部材２４または透過ガス流路用部材２６の厚さが入口側端部から出口側端部に向かって、厚くなるように連続的に変化する構成とし、分離モジュール１０の入口側端部の外径が出口側端部の外径よりも小さくなる構成としてもよい。
【００６０】
また、図６（Ａ）〜図７（Ｂ）に示す例では、スパイラル積層体１４ａを構成する酸性ガス分離層２０、供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６のうち、１つの層の厚さが連続的に変化する構成としたが、これに限定はされず、３つの層のうちの２以上の層の厚さがそれぞれ連続的に変化する構成としてもよい。その際、各層の厚さの変化方向は同じであっても異なっていてもよい。
【００６１】
また、前述のとおり、スパイラル型の分離モジュールは、シート状の積層体１４を、１層、もしくは、複数積層して、中心筒１２に巻回してなる構成を有する。複数の積層体１４を有する場合には、各積層体１４において異なる層の厚さが変化する構成としてもよい。また、複数の積層体１４を有する場合には、各積層体１４において、厚さが変化する層の、厚さの変化量は互いに異なっていてもよい。
【００６２】
また、図３に示す例では、中心筒１２の中心軸に平行な断面において、積層された全ての促進輸送膜２０ａの供給ガス流路用部材２４側の膜面が、中心軸に対して傾斜する構成としたが、これに限定はされず、少なくとも１つの促進輸送膜２０ａの膜面が、０．０２〜３０ｍｍの傾斜量で傾斜していればよく、膜面の傾斜量が０．０２ｍｍ未満の促進輸送膜２０ａを有していてもよく、あるいは、膜面の傾斜量が３０ｍｍ超の促進輸送膜２０ａを有していてもよい。しかしながら、全ての促進輸送膜２０ａに効率的に水分を供給することができる、促進輸送膜２０ａの破損を防止できる等の点で、全ての促進輸送膜２０ａの膜面が、０．０２〜３０ｍｍの傾斜量で傾斜するのが好ましい。
【００６３】
次に、供給ガス流路用部材２４、酸性ガス分離層２０および透過ガス流路用部材２６について詳細に説明する。
供給ガス流路用部材２４は、ｘ方向の端部から、原料ガスＧを供給され、部材内を流れる原料ガスＧと、酸性ガス分離層２０とを接触させる、シート状の部材である。図示例においては、供給ガス流路用部材２４は、一例として、長方形である。
このような供給ガス流路用部材２４は、前述のように二つ折りされた酸性ガス分離層２０のスペーサとして機能して、原料ガスＧの流路を構成する。また、供給ガス流路用部材２４は、原料ガスＧを乱流にするのが好ましい。この点を考慮すると、供給ガス流路用部材２４は、メッシュ状（ネット状／網目構造）を有する部材が好ましい。
【００６４】
このような供給ガス流路用部材２４の形成材料としては、十分な耐熱性および耐湿性を有するものであれば、各種の材料が利用可能である。
一例として、紙、上質紙、コート紙、キャストコート紙、合成紙などの紙材料、セルロース、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、アラミド、ポリカーボネートなどの樹脂材料、金属、ガラス、セラミックスなどの無機材料等が、好適に例示される。
樹脂材料としては、具体的には、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトンおよびポリフッ化ビニリデン等が、好適に例示される。
【００６５】
供給ガス流路用部材２４の厚さは、原料ガスＧの供給量や要求される処理能力等に応じて、適宜、決定すれば良い。
具体的には、１００〜１０００μｍが好ましく、１５０〜９５０μｍがより好ましく、２００〜９００μｍが特に好ましい。
【００６６】
ここで、前述の図３、図４（Ａ）、図４（Ｂ）および図７（Ａ）のように、中心筒１２の軸方向において、供給ガス流路用部材２４の厚さが連続的に変化する構成の場合にも、供給ガス流路用部材２４の厚さは、全領域で、上記範囲を満たすのが好ましい。
また、供給ガス流路用部材２４の厚さが連続的に変化する構成の場合には、軸方向における一方の端部での厚さと他方の端部での厚さの差は、２０〜８００μｍであるのが好ましく、４０〜５００μｍであるのがより好ましい。
一方の端部と他方の端部での厚さの差を上記範囲とすることで、促進輸送膜２０ａの膜面の傾斜量を、中心軸に対して０．０２ｍｍ〜３０ｍｍに好適に調整することができる。
【００６７】
また、軸方向（幅方向）において厚さが連続的に変化する供給ガス流路用部材２４の作製方法には特に限定はない。例えば、供給ガス流路用部材２４となる不織布等の表面をヤスリ等で削って傾斜させて、幅方向に厚さが変化する供給ガス流路用部材２４を作製してもよい。あるいは、幅方向の位置に応じて、異なる太さの繊維を用いて、一方の端部側で細い繊維を用い、他方の端部側で太い繊維を用い、他方の端部側に向かうにしたがって幅方向に順次太い繊維を用いて、幅方向に厚さが変化する供給ガス流路用部材２４となる不織布または織布を作製してもよい。あるいは、幅方向の長さの異なる複数の不織布または織布を、幅方向の一方の端面の位置を合わせて積層して、幅方向に厚さが変化する供給ガス流路用部材２４を作製してもよい。あるいは、幅方向の位置に応じて、不織布の繊維の目付け量（単位面積あたりの質量）を異ならせ、一方の端部側で目付け量を小さくし、他方の端部側で目付け量を大きくし、他方の端部側に向かうにしたがって幅方向に目付け量が大きくなるようにすることで、幅方向に厚さが変化する供給ガス流路用部材２４を作製してもよい。
【００６８】
このような供給ガス流路用部材２４は、酸性ガス分離層２０に挟持される。図示例においては、酸性ガス分離層２０は、一例として、長方形のシート状物である。
図示例の分離モジュール１０は促進輸送型である。そのため、酸性ガス分離層２０は、促進輸送膜２０ａと、多孔質支持体２０ｂとから構成される。
【００６９】
促進輸送膜２０ａは、少なくとも、供給ガス流路用部材２４を流れる原料ガスＧに含有される酸性ガスＧｃと反応するキャリア、および、このキャリアを担持する親水性化合物を含有する。このような促進輸送膜２０ａは、原料ガスＧから酸性ガスＧｃを選択的に透過させる機能（酸性ガスＧｃを選択的に輸送する機能）を有している。
促進輸送型の分離モジュールは、高温かつ高湿での使用が必要条件である。従って、促進輸送膜２０ａは、高温下（例えば、１００〜２００℃）でも、酸性ガスＧｃを選択的に透過させる機能を有する。また、原料ガスＧが水蒸気を含んでも、水蒸気を親水性化合物が吸湿して促進輸送膜２０ａが水分を保持することで、さらにキャリアが酸性ガスＧｃを輸送し易くなるので、溶解拡散膜を用いる場合に比べて分離効率が高まる。
【００７０】
促進輸送膜２０ａの膜面積は、分離モジュール１０の大きさ、分離モジュール１０に要求される処理能力等に応じて、適宜、設定すればよい。具体的には、０．０１〜１０００ｍ2が好ましく、０．０２〜７５０ｍ2がより好ましく、０．０２５〜５００ｍ2がさらに好ましい。中でも、促進輸送膜２０ａの膜面積は、実用的な観点から、１〜１００ｍ2が、特に好ましい。
促進輸送膜２０ａの膜面積を上記範囲とすることにより、膜面積に対して効率よく酸性ガスＧｃを分離でき、また、加工性も良好になる。
【００７１】
促進輸送膜２０ａの巻回方向の長さ（二つ折りする前の全長）も、分離モジュール１０の大きさや分離モジュール１０に要求される処理能力等に応じて、適宜、設定すればよい。具体的には、１００〜１００００ｍｍが好ましく、１５０〜９０００ｍｍがより好ましく、２００〜８０００ｍｍがさらにより好ましい。中でも、促進輸送膜２０ａの長さは、実用的な観点から、８００〜４０００ｍｍが、特に好ましい。
促進輸送膜２０ａの巻回方向の長さを、上記範囲とすることにより、膜面積に対して効率よく酸性ガスＧｃを分離することができ、さらに、積層体１４を巻回する際の巻きずれの発生が抑制され、加工性が容易となる。
なお、促進輸送膜の幅も、分離モジュール１０のｘ方向のサイズに応じて、適宜、設定すれば良い。
【００７２】
促進輸送膜２０ａの厚さも、分離モジュール１０の大きさや分離モジュール１０に要求される処理能力等に応じて、適宜、設定すればよい。具体的には、３〜１０００μｍが好ましく、５〜５００μｍがより好ましく、５〜１００μｍが特に好ましい。
促進輸送膜２０ａの厚さを、上記範囲にすることにより、ガス透過性能を向上できる、欠陥の発生を抑制できる等の点で好ましい。なお、促進輸送膜２０ａの膜厚は、促進輸送膜２０ａの凍結活段等を行って、電子顕微鏡や走査型電子顕微鏡等で断面を観察することによって測定できる。
【００７３】
親水性化合物はバインダとして機能するものであり、促進輸送膜２０ａにおいて、水分を保持して、キャリアによる二酸化炭素等のガスの分離機能を発揮させる。また、親水性化合物は、耐熱性の観点から、架橋構造を有するのが好ましい。
このような親水性化合物としては、親水性ポリマーが例示される。
【００７４】
親水性化合物は、水に溶けて塗布液を形成できると共に、促進輸送膜２０ａが高い親水性（保湿性）を有するのが好ましいという観点から、親水性が高いものが好ましい。
具体的には、親水性化合物は、生理食塩液の吸水量が０．５ｇ／ｇ以上の親水性を有することが好ましく、同１ｇ／ｇ以上の親水性を有することがより好ましく、同５ｇ／ｇ以上の親水性を有することがさらに好ましく、同１０ｇ／ｇ以上の親水性を有することが特に好ましく、さらには、同２０ｇ／ｇ以上の親水性を有することが最も好ましい。
【００７５】
親水性化合物の重量平均分子量は、安定な膜を形成し得る範囲で、適宜、選択すればよい。具体的には、２０，０００〜２，０００，０００が好ましく、２５，０００〜２，０００，０００がより好ましく、３０，０００〜２，０００，０００が特に好ましい。
親水性化合物の重量平均分子量を２０，０００以上とすることで、安定して十分な膜強度を有する促進輸送膜２０ａを得ることができる。
特に、親水性化合物が架橋可能基として−ＯＨを有する場合には、親水性化合物は、重量平均分子量が３０，０００以上であるのが好ましい。この際には、重量平均分子量は更に好ましくは４０，０００以上であり、より好ましくは、５０，０００以上である。また、親水性化合物が架橋可能基として−ＯＨを有する場合には、製造適性の観点から、重量平均分子量は、６，０００，０００以下であることが好ましい。
また、架橋可能基として−ＮＨ2を有する場合には、親水性化合物は、重量平均分子量が１０，０００以上であるものが好ましい。この際には、親水性化合物の重量平均分子量は、１５，０００以上であるのがより好ましく、２０，０００以上であるのが特に好ましい。また、親水性化合物が、架橋可能基として−ＮＨ2を有する場合には、製造適性の観点から、重量平均分子量は、１，０００，０００以下であるのが好ましい。
なお、本発明において、各種の高分子材料の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ）によってＰＳ換算の分子量として測定すればよい。
また、親水性化合物は、市販品も利用可能であり、市販品を用いる場合には、カタログ、仕様書などで公称される分子量を用いればよい。
【００７６】
親水性化合物を形成する架橋可能基としては、耐加水分解性の架橋構造を形成し得るものが、好ましく選択される。
具体的には、ヒドロキシ基（−ＯＨ）、アミノ基（−ＮＨ2）、塩素原子(−Ｃｌ）、シアノ基（−ＣＮ）、カルボキシ基（−ＣＯＯＨ）、および、エポキシ基等が例示される。これらの中でも、アミノ基およびヒドロキシ基が好ましく例示される。さらに、最も好ましくは、キャリアとの親和性およびキャリア担持効果の観点から、ヒドロキシ基が例示される。
【００７７】
親水性化合物としては、具体的には、単一の架橋可能基を有するものとしては、ポリアリルアミン、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリオルニチン、ポリリジン、ポリエチレンオキサイド、水溶性セルロース、デンプン、アルギン酸、キチン、ポリスルホン酸、ポリヒドロキシメタクリレート、ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドなどが例示される。最も好ましくはポリビニルアルコールである。また、親水性化合物としては、これらの共重合体も例示される。
【００７８】
また、複数の架橋可能基を有する親水性化合物としては、ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体が例示される。ポリビニルアルコール−ポリアクリル塩共重合体は、吸水能が高い上に、高吸水時においてもハイドロゲルの強度が大きいため好ましい。
ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体におけるポリアクリル酸の含有率は、例えば１〜９５モル％、好ましくは２〜７０モル％、より好ましくは３〜６０モル％、特に好ましくは５〜５０モル％である。なお、アクリル酸の含有率は、公知の合成方法で制御することができる。
なお、ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体において、ポリアクリル酸は、塩であってもよい。この際におけるポリアクリル酸塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩の他、アンモニウム塩や有機アンモニウム塩等が例示される。
【００７９】
ポリビニルアルコールは市販品としても入手可能である。具体的には、ＰＶＡ１１７（株式会社クラレ製）、ポバール（株式会社クラレ製）、ポリビニルアルコール（アルドリッチ社製）、Ｊ−ポバール（日本酢ビ・ポバール株式会社製）等が例示される。分子量のグレードは種々存在するが、重量平均分子量が１３０，０００〜３００，０００のものが好ましい。
ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸塩共重合体（ナトリウム塩）も、市販品として入手可能である。例えば、クラストマーＡＰ２０（株式会社クラレ製）が例示される。
【００８０】
なお、本発明の分離モジュール１０の促進輸送膜２０ａにおいて、親水性化合物は、２種以上を混合して使用してもよい。
【００８１】
促進輸送膜２０ａにおける親水性化合物の含有量は、促進輸送膜２０ａを形成するためのバインダーとして機能し、かつ、水分を十分に保持できる量を、親水性組成物やキャリアの種類等に応じて、適宜、設定すればよい。
具体的には、促進輸送膜２０ａにおける親水性化合物の含有量は、０．５〜５０質量％が好ましく、０．７５〜３０質量％がより好ましく、１〜１５質量％が特に好ましい。親水性化合物の含有量を、この範囲とすることにより、上述のバインダとしての機能および水分保持機能を、安定して、好適に発現できる。
【００８２】
親水性化合物における架橋構造は、熱架橋、紫外線架橋、電子線架橋、放射線架橋、光架橋等、従来公知の手法により形成できる。
好ましくは光架橋もしくは熱架橋であり、最も好ましくは熱架橋である。
【００８３】
また、促進輸送膜２０ａの形成には、親水性化合物と共に、架橋剤を用いるのが好ましい。すなわち、促進輸送膜２０ａを形成するための塗布組成物は、架橋剤を含有するのが好ましい。
架橋剤としては、親水性化合物と反応し、熱架橋や光架橋等の架橋をし得る官能基を２以上有する架橋剤を含むものが選択される。また、形成された架橋構造は、耐加水分解性の架橋構造となるのが好ましい。
このような観点から、促進輸送膜２０ａの形成に利用される架橋剤としては、エポキシ架橋剤、多価グリシジルエーテル、多価アルコール、多価イソシアネート、多価アジリジン、ハロエポキシ化合物、多価アルデヒド、多価アミン、有機金属系架橋剤などが好適に例示される。より好ましくは多価アルデヒド、有機金属系架橋剤およびエポキシ架橋剤であり、中でも、アルデヒド基を２以上有するグルタルアルデヒドやホルムアルデヒドなどの多価アルデヒドが好ましい。
【００８４】
エポキシ架橋剤としては、エポキシ基を２以上有する化合物であり、４以上有する化合物も好ましい。エポキシ架橋剤は市販品としても入手可能であり、例えば、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（共栄社化学株式会社製、エポライト１００ＭＦ等）、ナガセケムテックス社製ＥＸ−４１１、ＥＸ−３１３、ＥＸ−６１４Ｂ、ＥＸ−８１０、ＥＸ−８１１、ＥＸ−８２１、ＥＸ−８３０、日油株式会社製エピオールＥ４００などが例示される。
また、エポキシ架橋剤に類似する化合物として、環状エーテルを有するオキセタン化合物も、また、好ましく使用される。オキセタン化合物としては、官能基を２以上有する多価グリシジルエーテルが好ましく、市販品としては、例えばナガセケムテックス社製ＥＸ−４１１、ＥＸ−３１３、ＥＸ−６１４Ｂ、ＥＸ−８１０、ＥＸ−８１１、ＥＸ−８２１、ＥＸ−８３０、などが例示される。
【００８５】
多価グリシジルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、プロピレングリコールグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等が例示される。
【００８６】
多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、プロピレングリコール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピル、オキシエチエンオキシプロピレンブロック共重合体、ペンタエリスリトール、ソビトール等が例示される。
【００８７】
多価イソシアネートとしては、例えば、２，４−トルイレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が例示される。
多価アジリジンとしては、例えば、２，２−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス［３−（１−アシリジニル）プロピオネート］、１，６−ヘキサメチレンジエチレンウレア、ジフェニルメタン−ビス−４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジエチレンウレア等が例示される。
【００８８】
ハロエポキシ化合物としては、例えば、エピクロルヒドリン、α−メチルクロルヒドリン等が例示される。
多価アルデヒドとしては、例えば、グルタルアルデヒド、グリオキサール等が例示される。
多価アミンとしては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリエチレンイミン等が例示される。
さらに、有機金属系架橋剤としては、例えば、有機チタン架橋剤、有機ジルコニア架橋剤等が例示される。
【００８９】
例えば、親水性化合物として、重量平均分子量が１３０，０００以上のポリビニルアルコールを用いる場合には、この親水性化合物と反応性が良好で、加水分解耐性も優れている架橋構造が形成可能である点から、架橋剤として、エポキシ架橋剤やグルタルアルデヒドが好ましく利用される。
また、親水性化合物として、ポリビニールアルコール−ポリアクリル酸共重合体を用いる場合は、エポキシ架橋剤やグルタルアルデヒドが好ましく利用される。
また、親水性化合物として、重量平均分子量が１０，０００以上のポリアリルアミンを用いる場合には、この親水性化合物と反応性が良好で、加水分解耐性も優れている架橋構造が形成可能である点から、エポキシ架橋剤、グルタルアルデヒド、および、有機金属架橋剤が好ましく利用される。
さらに、親水性化合物として、ポリエチレンイミンやポリアリルアミンを用いる場合には、エポキシ架橋剤が好ましく利用される。
【００９０】
架橋剤の量は、促進輸送膜２０ａの形成に使用する親水性化合物や架橋剤の種類に応じて、適宜、設定すればよい。
具体的には、親水性化合物が有する架橋可能基量１００質量部に対して０．００１〜８０質量部が好ましく、０．０１〜６０質量部がより好ましく、０．１〜５０質量部が特に好ましい。架橋剤の含有量を上記範囲とすることにより、架橋構造の形成性が良好であり、かつ、形状維持性に優れる促進輸送膜を得ることができる。
また、親水性化合物が有する架橋可能基に着目すれば、架橋構造は、親水性化合物が有する架橋可能基１００ｍｏｌに対し、架橋剤０．００１〜８０ｍｏｌを反応させて形成されたものであるのが好ましい。
【００９１】
促進輸送膜２０ａは、金属元素を含有するのが好ましい。促進輸送膜２０ａの好適態様の一つとしては、促進輸送膜が、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｓｉ、およびＺｎからなる群から選択される少なくとも１種以上の金属元素を含有する態様が挙げられる。このような金属元素が含まれることにより、促進輸送膜２０ａの強度が向上する。特に、後述するように、上記金属元素を含む架橋構造が形成されることにより、促進輸送膜２０ａの強度がより向上し、結果として、例えばスパイラル状に巻回する際における促進輸送膜２０ａの劣化がより抑制される。
【００９２】
このような金属元素を含む促進輸送膜２０ａの形態は、特に制限はされないが、以下の式（１）で表される構造単位を含む促進輸送膜が好ましい。なお、以下式（１）中、＊は結合位置を表す。
式（１）    Ｍ−（Ｏ−＊）ｍ
上記式中、Ｍは、Ｔｉ（チタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｉ（珪素）、およびＺｎ（亜鉛）からなる群から選択される金属元素を表す。
ｍは、Ｍで表される金属元素の価数を表す。例えば、以下に示すように、ＭがＺｎの場合にはｍは２を表し、ＭがＡｌの場合にはｍは３を表し、ＭがＴｉ、ＺｒおよびＳｉの場合にはｍは４を表す。
より具体的に、以下にｍが２〜４の場合の構造式（式（２）〜式（４））を示す。
【００９３】
【化１】
2016137462.tif 000003
【００９４】
上記式（１）で表される構造単位は、例えば、後述するように、加水分解性の化合物と、上述した架橋可能基（例えば、ヒドロキシ基）を有する親水性化合物とを併用することにより、促進輸送膜２０ａ中に導入することができる。その場合、上記構造単位は、いわゆる架橋部位（架橋構造）として機能する。
なお、促進輸送膜２０ａ中における上記式（１）で表される構造単位の検出方法としては、例えば、ＩＲ（赤外分光法）測定により特定のピークを検出することにより確認できる。必要に応じて、促進輸送膜２０ａ中のキャリアを除去した後、残存する膜に対してＩＲ測定を実施してもよい。
【００９５】
促進輸送膜２０ａ中における上記金属元素の合計質量は特に制限されないが、促進輸送膜２０ａの強度がより優れる点で、親水性化合物全質量に対して、上記金属元素の含有量が０．１〜５０質量％であることが好ましく、０．３〜２０質量％であることがより好ましく、０．５〜１０質量％であることがさらに好ましい。
上記金属元素の含有量の測定方法は特に制限されないが、例えば、蛍光Ｘ線分析法によって測定可能である。
【００９６】
上述したように、上記式（１）で表される構造単位を促進輸送膜２０ａ中に導入する際には、上述した金属元素を含む加水分解性の化合物を使用することが好ましい。具体的には、式（５）で表される加水分解性金属化合物が挙げられる。これら化合物は、いわゆる有機金属系架橋剤として機能する。
式（５）      Ｍ（Ｘ）ｍ
式（５）中、Ｍは、Ｔｉ（チタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｉ（珪素）、およびＺｎ（亜鉛）からなる群から選択される金属元素を表す。
Ｘは、加水分解性基を表す。加水分解性基としては、アルコキシル基、イソシアネート基、塩素原子などのハロゲン原子、オキシハロゲン基、アセチルアセトネート基、ヒドロキシ基などが挙げられる。複数のＸは、同一であっても、異なっていてもよい。
ｍは、Ｍで表される金属元素の価数を表す。
【００９７】
前述のように、分離モジュール１０の酸性ガス分離層２０において、促進輸送膜２０ａは、このような親水性化合物に加え、キャリアを含有する。
キャリアは、酸性ガス（例えば、炭酸ガス）と親和性を有し、かつ、塩基性を示す各種の水溶性の化合物である。具体的には、アルカリ金属化合物、窒素含有化合物および硫黄酸化物等が例示される。
なお、キャリアは、間接的に酸性ガスと反応するものでも、キャリア自体が、直接、酸性ガスと反応するものでもよい。
前者は、供給ガス中に含まれる他のガスと反応し、塩基性を示し、その塩基性化合物と酸性ガスが反応するものなどが例示される。より具体的には、スチーム（水分）と反応してＯＨ-を放出し、そのＯＨ-がＣＯ2と反応することで、促進輸送膜２０ａ中に選択的にＣＯ2を取り込むことができる化合物であり、例えば、アルカリ金属化合物である。
後者は、キャリア自体が塩基性であるようなもので、例えば、窒素含有化合物や硫黄酸化物である。
【００９８】
アルカリ金属化合物としては、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属重炭酸塩、および、アルカリ金属水酸化物等が例示される。ここで、アルカリ金属としては、セシウム、ルビジウム、カリウム、リチウム、および、ナトリウムから選ばれたアルカリ金属元素が好ましく用いられる。なお、本発明において、アルカリ金属化合物とは、アルカリ金属そのもののほか、その塩およびそのイオンも含む。
【００９９】
アルカリ金属炭酸塩としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、および、炭酸セシウム等が例示される。
アルカリ金属重炭酸塩としては、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ルビジウム、および、炭酸水素セシウム等が例示される。
さらに、アルカリ金属水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、および、水酸化セシウム等が例示される。
これらの中でも、アルカリ金属炭酸塩が好ましく、また、酸性ガスとの親和性が良いという観点から、水に対する溶解度の高いカリウム、ルビジウム、および、セシウムを含む化合物が好ましい。
【０１００】
また、キャリアとしてアルカリ金属化合物を用いる際には、２種以上のキャリアを併用してもよい。
促進輸送膜２０ａ中に２種以上のキャリアが存在することにより、膜中で異なるキャリアを距離的に離間させることができる。これにより、複数のキャリアの潮解性の違いによって、促進輸送膜２０ａの吸湿性に起因して、製造時等に促進輸送膜２０ａ同士や、促進輸送膜２０ａと他の部材とが貼着すること（ブロッキング）を、好適に抑制できる。
また、ブロッキングの抑制効果を、より好適に得られる等の点で、２種以上のアルカリ金属化合物をキャリアとして用いる場合には、潮解性を有する第１化合物と、第１化合物よりも潮解性が低く比重が小さい第２化合物を含むのが好ましい。一例として、第１化合物としては炭酸セシウムが、第２化合物としては炭酸カリウムが、例示される。
【０１０１】
窒素含有化合物としては、グリシン、アラニン、セリン、プロリン、ヒスチジン、タウリン、ジアミノプロピオン酸などのアミノ酸類、ピリジン、ヒスチジン、ピペラジン、イミダゾール、トリアジンなどのヘテロ化合物類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミンなどのアルカノールアミン類、クリプタンド［２．１］、クリプタンド［２．２］などの環状ポリエーテルアミン類、クリプタンド［２．２．１］、クリプタンド［２．２．２］などの双環式ポリエーテルアミン類，ポルフィリン、フタロシアニン、エチレンジアミン四酢酸等が例示される。
さらに、硫黄化合物としては、シスチン、システインなどのアミノ酸類、ポリチオフェン、ドデシルチオール等が例示される。
【０１０２】
促進輸送膜２０ａにおけるキャリアの含有量は、キャリアや親水性化合物の種類等に応じて、適宜、設定すればよい。具体的には、促進輸送膜２０ａにおけるキャリアの量が、０．３〜３０質量％となる量が好ましく、０．５〜２５質量％となる量がより好ましく、１〜２０質量％となる量が特に好ましい。
促進輸送膜２０ａにおけるキャリアの含有量を、上記範囲とすることにより、促進輸送膜２０ａを形成するための組成物（塗料）において、塗布前の塩析を好適に防ぐことができ、さらに、促進輸送膜２０ａが、酸性ガスの分離機能を確実に発揮できる。
塗布組成物における親水性化合物とキャリアとの量比は、親水性化合物：キャリアの質量比で１：９〜２：３以下が好ましく、１：４〜２：３以下がより好ましく、３：７〜２：３が特に好ましい。
【０１０３】
促進輸送膜２０ａは、必要に応じて、増粘剤を含有してもよい。すなわち、促進輸送膜２０ａを形成するための塗布組成物は、必要に応じて、増粘剤を含有してもよい。
増粘剤としては、例えば、寒天、カルボキシメチルセルロース、カラギナン、キタンサンガム、グァーガム、ペクチン等の増粘多糖類が好ましい。中でも、製膜性、入手の容易性、コストの点から、カルボキシメチセルロースが好ましい。
カルボキシメチルセルロースを用いることにより、少量の含有量で、所望粘度の塗布組成物が容易に得られるうえ、塗布組成物に含まれる溶媒以外の成分の少なくとも一部が塗布組成物中で溶解できずに析出してしまう恐れも少ない。
【０１０４】
増粘剤の含有量は、目的とする粘度に調節可能であれば、できるだけ少ないほうが好ましい。
一般的な指標としては、１０質量％以下が好ましく、０．１〜５質量％がより好ましく、０．１〜２質量％以下がより好ましい。
【０１０５】
促進輸送膜２０ａ（促進輸送膜２０ａを形成するための組成物）は、このような親水性化合物、架橋剤およびキャリア、あるいはさらに増粘剤に加え、必要に応じて、各種の成分を含有してもよい。
【０１０６】
このような成分としては、ジブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）等の酸化防止剤、炭素数３〜２０のアルキル基または炭素数３〜２０のフッ化アルキル基と親水性基とを有する化合物やシロキサン構造を有する化合物等の特定化合物、オクタン酸ナトリウムや１−ヘキサスルホン酸ナトリウム等の界面活性剤、ポリオレフィン粒子やポリメタクリル酸メチル粒子等のポリマー粒子等が例示される。
その他、必要に応じて、触媒、保湿剤、吸湿剤、補助溶剤、膜強度調節剤、欠陥検出剤等を用いてもよい。
【０１０７】
促進輸送膜２０ａは、単層構成でも、複数層から構成されるものでもよい。
ここで、促進輸送膜２０ａが複数層から構成される場合には、同じ膜を積層してもよく、組成、含有する成分の種類や数、ｐＨ、含有する各成分の濃度等が異なる膜を積層してもよい。
【０１０８】
酸性ガス分離層２０は、このような促進輸送膜２０ａと、多孔質支持体２０ｂとから構成される。
多孔質支持体２０ｂは、炭酸ガス等の酸性ガス透過性を有し、かつ、促進輸送膜２０ａを形成するための塗布組成物の塗布が可能（塗膜の支持が可能）であり、さらに、形成された促進輸送膜２０ａを支持するものである。
多孔質支持体２０ｂの形成材料は、上記機能を発現できる物であれば、公知の各種の物が利用可能である。
【０１０９】
ここで、本発明の分離モジュール１０において、酸性ガス分離層２０を構成する多孔質支持体２０ｂは、単層であってもよいが、多孔質膜と補助支持膜とからなる２層構成であるのが好ましい。このような２構成を有することにより、多孔質支持体２０ｂは、上記酸性ガス透過性、促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物の塗布および促進輸送膜２０ａの支持という機能を、より確実に発現する。
なお、多孔質支持体２０ｂが単層である場合には、形成材料としては、以下に多孔質膜および補助支持膜で例示する各種の材料が利用可能である。
【０１１０】
この２層構成の多孔質支持体２０ｂでは、多孔質膜が促進輸送膜２０ａ側となる。
多孔質膜は、耐熱性を有し、また加水分解性の少ない材料からなることが好ましい。このような多孔質膜としては、具体的には、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレン（ＰＰ）、セルロースなどのメンブレンフィルター膜、ポリアミドやポリイミドの界面重合薄膜、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や高分子量ポリエチレンの延伸多孔膜等が例示される。
中でも、ＰＴＦＥ等の含フッ素ポリマー、ＰＰおよびＰＳＦから選択される１以上の材料を含む多孔質膜は好ましく例示される。その中でも、ＰＴＦＥや高分子量ポリエチレンの延伸多孔膜は、高い空隙率を有し、酸性ガス（特に炭酸ガス）の拡散阻害が小さく、さらに、強度、製造適性などの観点から好ましい。特に、耐熱性を有し、また加水分解性の少ない等の点で、ＰＴＦＥの延伸多孔膜が、好適に利用される。
【０１１１】
多孔質膜としては、このような有機系の材料以外にも、無機系の材料あるいは有機−無機ハイブリッド材料を用いてもよい。
無機系の多孔質支持体としては、セラミックスを主成分とする多孔質基体が挙げられる。セラミックスを主成分とすることにより、耐熱性、耐食性等に優れ、機械的強度を高めることができる。セラミックスの種類には、特に限定は無く、一般的に使用されるセラミックスが、各種、利用可能である。セラミックとしては、一例として、アルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ、ムライト、コージェライト、ジルコニア等が例示される。
また、２種類以上のセラミックスの併用、セラミックスと金属との複合化、セラミックスと有機化合物とを複合化した構成でもよい。
【０１１２】
多孔質膜は、使用環境下において、水分を含有した促進輸送膜２０ａが多孔部分に浸み込み易くなり、かつ、膜厚分布や経時での性能劣化を引き起こさないために、疎水性であるのが好ましい。
また、多孔質膜は、孔の最大孔径が５μｍ以下であるのが好ましく、１μｍ以下がより好ましく、０．３μｍ以下が特に好ましい。なお、多孔質膜の最大孔径は、例えば、パームポロメータで測定すればよい。
さらに、多孔質膜の孔の平均孔径は、０．００１〜１０μｍが好ましく、０．００１〜０．３μｍがより好ましい。
多孔質膜の最大径および平均孔径を上記範囲とすることにより、後述する接着剤の塗布領域は接着剤を十分に染み込ませ、かつ、多孔質膜が酸性ガスの通過の妨げとなることを好適に防止できる。
【０１１３】
多孔質支持体２０ｂにおいて、補助支持膜は、多孔質膜の補強用に備えられるものである。
補助支持膜は、要求される強度、耐延伸性および気体透過性を満たすものであれば、各種の物が利用可能である。例えば、不織布、織布、ネット、および、メッシュなどを、適宜、選択して用いることができる。
【０１１４】
補助支持膜も、前述の多孔質膜と同様、耐熱性を有し、また加水分解性の少ない素材からなることが好ましい。
この点を考慮すると、不織布、織布、編布を構成する繊維としては、耐久性や耐熱性に優れる、ポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン、アラミド（商品名）などの改質ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素含有樹脂などからなる繊維が好ましい。メッシュを構成する樹脂材料も同様の素材を用いるのが好ましい。これらの材料のうち、安価で力学的強度の強いＰＰからなる不織布は、特に好適に例示される。
【０１１５】
多孔質支持体２０ｂが補助支持膜を有することにより、力学的強度を向上させることができる。そのため、例えば、後述するロール・トゥ・ロール（以下、ＲｔｏＲとも言う）によって酸性ガス分離層２０を形成する場合でも、多孔質支持体２０ｂに皺がよることを防止でき、生産性を高めることもできる。
【０１１６】
多孔質支持体２０ｂは、薄すぎると強度に難がある。この点を考慮すると、多孔質膜の膜厚は５〜１００μｍ、補助支持膜の膜厚は５０〜３００μｍが好ましい。
補助支持膜の厚さを５０μｍ以上とすることにより、補助支持膜を有することの効果を十分に得られる等の点で好ましい。また、補助支持膜の厚さを３００μｍ以下とすることにより、酸性ガス分離層が不要に厚くなることを防止できる等の点で好ましい。
また、多孔質膜の厚さを５μｍ以上とすることにより、多孔質膜を有することの効果を好適に得られる等の点で好ましい。多孔質膜の厚さを１００μｍ以下とすることにより、多孔質膜が酸性ガスの通過の妨げとなることを防止できる、酸性ガス分離層が不要に厚くなることを防止できる等の点で好ましい。
また、多孔質支持体２０ｂを単層にする場合には、多孔質支持体２０ｂの厚さは、３０〜５００μｍが好ましい。
【０１１７】
ここで、前述の図３、図６（Ａ）および図６（Ｂ）のように、中心筒１２の軸方向において、酸性ガス分離層２０の厚さが連続的に変化する構成の場合には、促進輸送膜２０ａおよび多孔質支持体２０ｂのいずれか一方の厚さが変化する構成であっても、両方の厚さが変化する構成であってもよい。しかしながら、促進輸送膜２０ａは、厚すぎるとガス透過性が低下する点、ゲル膜であるため厚さが変化する形状を維持しづらい点等から、基本的に、多孔質支持体２０ｂの厚さが連続的に変化する構成とするのが好ましい。
【０１１８】
軸方向において、多孔質支持体２０ｂの厚さが連続的に変化する構成とする場合には、多孔質支持体２０ｂの厚さは、全領域で、上記範囲を満たすのが好ましい。
また、多孔質支持体２０ｂの厚さが連続的に変化する構成の場合には、軸方向における一方の端部での厚さと他方の端部での厚さの差は、１０〜４００μｍであるのが好ましく、２０〜２５０μｍであるのがより好ましい。
一方の端部と他方の端部での厚さの差を上記範囲とすることで、促進輸送膜２０ａの膜面の傾斜量を、好適に調整することができる。
【０１１９】
また、軸方向（幅方向）において厚さが連続的に変化する多孔質支持体２０ｂの作製方法には特に限定はない。例えば、多孔質支持体２０ｂとなる部材の表面をヤスリ等で削って傾斜させて、幅方向に厚さが変化する多孔質支持体２０ｂを作製してもよい。あるいは、多孔質支持体２０ｂとして不織布、織布等を用いる場合には、幅方向の位置に応じて、異なる太さの繊維を用いて、一方の端部側で細い繊維を用い、他方の端部側で太い繊維を用い、他方の端部側に向かうにしたがって幅方向に順次太い繊維を用いて、幅方向に厚さが変化する多孔質支持体２０ｂを作製してもよい。あるいは、幅方向の長さの異なる複数の部材を、幅方向の一方の端面の位置を合わせて積層して、幅方向に厚さが変化する多孔質支持体２０ｂを作製してもよい。あるいは、幅方向の位置に応じて、不織布の繊維の目付け量（単位面積あたりの質量）を異ならせ、一方の端部側で目付け量を小さくし、他方の端部側で目付け量を大きくし、他方の端部側に向かうにしたがって幅方向に目付け量が大きくなるようにすることで、幅方向に厚さが変化する多孔質支持体２０ｂを作製してもよい。
【０１２０】
このような酸性ガス分離層２０は、促進輸送膜２０ａとなる成分を含む液体状の塗布組成物（塗料／塗布液）を調製して、多孔質支持体２０ｂに塗布して、乾燥する、いわゆる塗布法で作製できる。
前述のように、促進輸送膜２０ａは、親水性ポリマー等の親水性化合物、酸性ガスと反応するキャリアおよび水等を含有する。
従って、このような促進輸送膜２０ａを形成するための塗布組成物（塗布液／塗料）は、前述の親水性化合物、キャリアおよび水、あるいはさらに、架橋剤等の必要となる成分を含む塗布組成物である。水は、常温水でも加温水でもよい。
親水性化合物は、架橋、一部架橋および未架橋のいずれでも良く、また、これらが混合されたものでもよい。この塗布組成物も、公知の方法で調製すればよい。
この塗布組成物の調製では、必要に応じて、攪拌しつつ加熱することで、各成分の溶解を促進させてもよい。また、親水性化合物を水に加えて溶解した後、キャリアを徐々に加えて攪拌することで、親水性化合物の析出（塩析）を効果的に防ぐことができる。
【０１２１】
この組成物を多孔質支持体２０ｂに塗布して、乾燥することで、酸性ガス分離層２０を作製する。
ここで、組成物の塗布および乾燥は、所定のサイズに切断されたカットシート状の多孔質支持体２０ｂに行う、いわゆる枚葉式で行ってもよい。
好ましくは、酸性ガス分離層２０の作製は、いわゆるＲｔｏＲによって行う。すなわち、長尺な多孔質支持体２０ｂを巻回してなる送り出しロールから、多孔質支持体２０ｂを送り出して、長手方向に搬送しつつ、調製した塗布組成物を塗布し、次いで、塗布した塗布組成物（塗膜）を乾燥して、多孔質支持体２０ｂの表面に促進輸送膜２０ａを形成してなる酸性ガス分離層２０を作製し、作製した酸性ガス分離層２０を巻き取る。
【０１２２】
ＲｔｏＲにおける多孔質支持体２０ｂの搬送速度は、多孔質支持体２０ｂの種類や塗布液の粘度等に応じて、適宜、設定すればよい。
ここで、多孔質支持体２０ｂの搬送速度が速すぎると、塗布組成物の塗膜の膜厚均一性が低下するおそれがあり、遅過ぎると生産性が低下する。この点を考慮すると、多孔質支持体２０ｂの搬送速度は、０．５ｍ／分以上が好ましく、０．７５〜２００ｍ／分がより好ましく、１〜２００ｍ／分が特に好ましい。
【０１２３】
促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物は、２５℃における粘度が１００ｃｐ以上であるのが好ましい。
塗布組成物の２５℃における粘度を、１００ｃｐ以上とすることにより、塗布組成物を塗布する際のハジキを抑制できる、塗布組成物の塗布の均一性を良くできる等の点で好ましい。
なお、粘度は、ＪＩＳ  Ｚ８８０３に準じて、Ｂ型粘度計による回転数６０ｒｐｍにおける粘度を、２５℃で測定すればよい。
【０１２４】
塗布組成物の塗布方法は、公知の方法が、各種、利用可能である。
具体的には、ロールコーター、正回転ロールコーター、カーテンフローコーター、エクストルージョンダイコーター、エアードクターコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、リバースロールコーター、バーコーター等が例示される。また、促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物の好ましい粘度や塗布組成物の塗布量等を考慮すると、ロールコータ、バーコータ、正回転ロールコータ、ナイフコータ等は好適に利用される。
【０１２５】
促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物を塗布したら、次いで、この塗布組成物を乾燥して、促進輸送膜２０ａを形成する。
乾燥方法は、温風乾燥や多孔質支持体２０ｂの加熱による乾燥方法等、水の除去による乾燥を行う公知の方法が、各種、利用可能である。
温風乾燥を行う場合には、温風の風速は、塗布組成物を迅速に乾燥できると共に、塗布組成物の塗膜（ゲル膜）が崩れない速度を、適宜、設定すればよい。具体的には、０．５〜２００ｍ／ｍｉｎが好ましく、０．７５〜２００ｍ／ｍｉｎがより好ましく、１〜２００ｍ／ｍｉｎが特に好ましい。
また、温風の温度は、多孔質支持体２０ｂの変形などが生じず、かつ、塗布組成物を迅速に乾燥できる温度を、適宜、設定すればよい。具体的には、膜面温度で、１〜１２０℃が好ましく、２〜１１５℃がより好ましく、３〜１１０℃が特に好ましい。
【０１２６】
多孔質支持体２０ｂの加熱による促進輸送膜２０ａの乾燥を行う場合には、多孔質支持体２０ｂの変形などが生じず、かつ、塗布組成物を迅速に乾燥できる温度を、適宜、設定すればよい。また、多孔質支持体２０ｂの加熱に、乾燥風の吹き付けを併用してもよい。
具体的には、多孔質支持体２０ｂの加熱による促進輸送膜２０ａの乾燥は、多孔質支持体２０ｂの温度を６０〜１２０℃として行うのが好ましく、６０〜９０℃として行うのがより好ましく、７０〜８０℃として行うのが特に好ましい。また、この際において、膜面温度は、１５〜８０℃が好ましく、３０〜７０℃がより好ましい。
【０１２７】
塗布組成物を乾燥して、促進輸送膜２０ａすなわち酸性ガス分離層２０を作製したら、酸性ガス分離層２０をロール状に巻き取って、次の工程に供するようにしてもよい。
【０１２８】
ここで、図３等に示す例では、酸性ガス分離層２０は、促進輸送膜２０ａと多孔質支持体２０ｂとからなる構成としたが、これに限定はされず、促進輸送膜２０ａと多孔質支持体２０ｂとの間に、促進輸送膜２０ａのキャリアが、促進輸送膜２０ａから排出されて、多孔質支持体２０ｂを透過してしまうことを防止するための中間層を有していてもよい。
図８に、酸性ガス分離層２０の他の一例を示す。
【０１２９】
図８に示す酸性ガス分離層２０は、促進輸送膜２０ａと多孔質支持体２０ｂとの間に、一部が多孔質支持体２０ｂ内に位置する、中間層２０ｃを有する。言い換えると、中間層２０ｃは、一部が多孔質支持体２０ｂ内に染み込んだ状態になっている。
酸性ガス分離層２０が、このような中間層２０ｃを有することにより、促進輸送膜２０ａから流出したキャリアが、多孔質支持体２０ｂを透過することを防止して、耐久性の良好な分離モジュールを得ることができる。
【０１３０】
このような中間層２０ｃは、多孔質支持体上の領域（以下、支持体上領域という）の厚さＴａと、染み込んだ領域（以下、染み込み領域という）の厚さＴｂとの比『Ｔｂ／Ｔａ』が、０．１〜１００であるのが好ましい。
中間層２０ｃの支持体上領域と染み込み領域との厚さの比『Ｔｂ／Ｔａ』は０．１〜１００である。厚さの比『Ｔｂ／Ｔａ』が０．１未満では、中間層２０ｃと多孔質支持体２０ｂとの密着性が低下し、高圧プロセスにおける耐久性の低下を招く等の不都合が生じる。
逆に、厚さの比『Ｔｂ／Ｔａ』が１００を超えると、事実上、中間層２０ｃの膜厚が増加し、酸性ガスの透過性低下を招く等の不都合が生じる。
上記不都合をより確実に回避できる等の点で、厚さの比『Ｔｂ／Ｔａ』は０．１〜５０が好ましく、０．１〜１０がより好ましい。
【０１３１】
中間層２０ｃの支持体上領域の厚さＴａは、０．１〜１０μｍが好ましい。
厚さＴａを上記範囲とすることにより、所望の酸性ガス分離性能を維持した状態で、キャリアの拡散を好適に抑制できる等の点で好ましい。
この点を考慮すると、支持体上領域の厚さＴａは、０．１〜７μｍがより好ましく、０．１〜４μｍが特に好ましい。
【０１３２】
他方、中間層２０ｃの染み込み領域の厚さＴｂは、０．２〜１０μｍが好ましい。
厚さＴｂを上記範囲とすることにより、酸性ガス透過性の低下を抑制しつつ、所望の耐久性を確保できる等の点で好ましい。
この点を考慮すると、染み込み領域の厚さＴｂは、０．２〜５μｍがより好ましく、０．２〜３μｍが特に好ましい。
【０１３３】
中間層２０ｃの厚さ（すなわち、Ｔａ＋Ｔｂ）は、０．５〜１５μｍが好ましい。
中間層２０ｃの厚さ上記範囲とすることにより、後述する分離モジュール１０の作製プロセスでの欠陥発生を抑制でき、さらに、酸性ガス透過性の低下を抑えながら所望の分離性能を得られる等の点で好ましい。
この点を考慮すると、中間層２０ｃの厚さは、０．５〜１０μｍがより好ましく、０．５〜５μｍが特に好ましい。
【０１３４】
また、前述の促進輸送膜２０ａの厚さＴｃと、この中間層２０ｃの厚さＴａ＋Ｔｂとの比『Ｔｃ／（Ｔａ＋Ｔｂ）』は、０．３〜５００であるのが好ましい。
前述のように、促進輸送膜２０ａの厚さＴｃは、好ましくは３〜１０００μｍである。
【０１３５】
後述するが、分離モジュール１０は、促進輸送膜２０ａを内側にして二つ折りにした酸性ガス分離層２０で供給ガス流路用部材２４を挟持した挟持体３６を作製し、この挟持体３６と透過ガス流路用部材２６とを積層した積層体１４を巻回して作製する。この巻回の際に、促進輸送膜２０ａと供給ガス流路用部材２４とが摺接して、促進輸送膜２０ａが損傷する場合がある。ここで、この摺接による損傷は、促進輸送膜２０ａの下地となる中間層２０ｃの硬さの影響が出やすい。これに対して、中間層２０ｃに対して、促進輸送膜２０ａを、ある程度以上の厚さとすることにより、促進輸送膜２０ａと供給ガス流路用部材２４との摺接に起因する促進輸送膜２０ａの損傷を、抑制できる。具体的には、厚さの比『Ｔｃ／（Ｔａ＋Ｔｂ）』を０．３以上とすることにより、この促進輸送膜２０ａと供給ガス流路用部材２４との摺接に起因する促進輸送膜２０ａの損傷を、抑制できる。
その反面、中間層２０ｃに対して促進輸送膜２０ａの厚さが厚くなると、透過性能の低下や膜厚増加による、１つのモジュールに対する有効膜面積が低下する傾向にある。これに対して、厚さの比『Ｔｃ／（Ｔａ＋Ｔｂ）』を５００以下とすることにより、有効膜面積の低下を抑制して、促進輸送膜２０ａを有効に利用して、酸性ガスの分離効率が良好な分離モジュールを得られる。
【０１３６】
以上の点を考慮すると、促進輸送膜２０ａの厚さＴｃと、中間層２０ｃの厚さＴａ＋Ｔｂとの比『Ｔｃ／（Ｔａ＋Ｔｂ）』は、１〜５００がより好ましく、２〜２００が特に好ましい。
【０１３７】
中間層２０ｃは、各種の材料で形成可能である。
具体的には、中間層２０ｃは、水酸基および／またはカルボキシル基と反応する官能基を有するのが好ましい。より具体的には、中間層２０ｃは、エポキシ基、アミノ基、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシル基、および、カルボキシル基の少なくとも１つを有する化合物を主成分とするのが好ましい。
【０１３８】
中間層２０ｃの一例として、シリコーン結合を有する化合物やシリコーン含有化合物からなる層が例示される。具体的には、オルガノポリシロキサン（シリコーン樹脂）やポリトリメチルシリルプロピンなどシリコーン含有ポリアセチレン等が利用できる。オルガノポリシロキサンの具体例としては、下記の一般式で示されるものが例示される。
【化２】
2016137462.tif 000004
なお、上記一般式中、ｎは１以上の整数を表す。ここで、入手容易性、揮発性、粘度等の観点から、ｎの平均値は１０〜１００００００の範囲が好ましく、１００〜１０００００の範囲がより好ましい。
また、Ｒ1n、Ｒ2n、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ、水素原子、アルキル基、ビニル基、アラルキル基、アリール基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基からなる群より選択されるいずれかを示す。なお、ｎ個存在するＲ1nおよびＲ2nは、それぞれ、同じであっても異なっても良い。また、アルキル基、アラルキル基およびアリール基は環構造を有していても良い。さらに、前記アルキル基、ビニル基、アラルキル基およびアリール基は置換基を有していても良く、この際における置換基は、例えば、アルキル基、ビニル基、アリール基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基およびフッ素原子から選ばれる。これらの置換基は、可能であれば、さらに置換基を有することもできる。
Ｒ1n、Ｒ2n、Ｒ3およびＲ4に選択されるアルキル基、ビニル基、アラルキル基およびアリール基は、入手容易性などの観点から、炭素数１〜２０のアルキル基、ビニル基、炭素数７〜２０のアラルキル基、炭素数６〜２０のアリール基がより好ましい。
【０１３９】
Ｒ1n、Ｒ2n、Ｒ3およびＲ4は、メチル基またはエポキシ置換アルキル基が好ましく、例えば、エポキシ変性のポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）など、ＰＤＭＳ誘導体が好適に利用できる。
【０１４０】
また、中間層２０ｃとしては、上記のオルガノポリシロキサン以外にも、ポリ［１−（トリメチルシリル）−１−プロピン］（ＰＴＭＳＰ）等のシリコーン材料、ブタジエン系・イソプレン系ゴム材料、低密度なポリメチルペンテン等からなる層も利用可能である。
【０１４１】
さらに、中間層２０ｃは、ガス透過性が５００Barrer以上であるのが好ましい。
中間層２０ｃのガス透過性が５００Barrer（１Barrer＝1×10-10cm3(STP)・cm/(sec・cm2・cmHg)）未満では、酸性ガスの透過性が低下して所望の分離性能が得られない等の不都合が生じる。
上記不都合をより確実に回避できる等の点で、中間層２０ｃのガス透過性は、７００Barrer以上が好ましく、１０００Barrer以上がより好ましい。
なお、中間層２０ｃのガス透過性は、多孔質支持体２０ｂに中間層２０ｃを形成した状態で測定すればよい。
【０１４２】
中間層２０ｃは、公知の各種の方法で形成すればよい。好ましくは、ＲｔｏＲを利用する塗布法によって形成する。
【０１４３】
中間層ｃを形成する際には、長尺な多孔質支持体２０ｂを巻回してなるロールを、中間層２０ｃの形成装置に装填して、このロールから支持体を送り出して、多孔質支持体２０ｂを長手方向に搬送しつつ、中間層２０ｃとなる塗布組成物を塗布する。
ここで、中間層２０ｃを形成する際の多孔質支持体２０ｂの搬送速度は、生産性の観点から速い方が好ましい。しかしながら、塗布組成物を均一に塗布するために、３〜２００ｍ／ｍｉｎが好ましく、５〜１５０ｍ／ｍｉｎがより好ましく、１０〜１２０ｍ／ｍｉｎが特に好ましい。
【０１４４】
中間層２０ｃとなる塗布組成物は、前述のＰＤＭＳ誘導体等の中間層２０ｃとなる化合物のモノマー、ダイマー、トリマー、オリゴマー、プレポリマー、および、これらの混合物や、硬化剤、硬化促進剤、架橋剤、増粘剤、補強剤、および、フィラー等を、有機溶剤に溶解および／または分散してなる、塗布法によって樹脂層（樹脂製の膜）等を形成する際に用いられる、一般的な塗布組成物（塗布液／塗料）である。このような塗布組成物は、公知の方法で調製すればよい。
【０１４５】
前述のように多孔質支持体２０ｂは、多孔質体である。従って、中間層２０ｃとなる塗布組成物を多孔質支持体２０ｂに塗布すると、塗布組成物は、次第に多孔質支持体２０ｂ（多孔質膜）に染み込む。これにより、多孔質支持体２０ｂ内の染み込み領域と、多孔質支持体２０ｂの上の支持体上領域とを有する中間層２０ｃが形成できる。
また、中間層２０ｃとなる塗布組成物の粘度、多孔質支持体２０ｂ（多孔質膜）の最大孔径や平均孔径、塗布組成物を塗布してから硬化するまでの時間、塗布組成物の塗布量等を、適宜、制御することにより、支持体上領域と染み込み領域との厚さの比『Ｔｂ／Ｔａ』が０．１〜１００を満たす中間層２０ｃを形成できる。
【０１４６】
中間層２０ｃとなる塗布組成物の塗布量は、多孔質支持体２０ｂの特性（最大孔径など）、多孔質支持体２０ｂの搬送速度、中間層２０ｃの厚さ、塗布組成物の粘度の濃度等に応じて、シミュレーションや実験等を行って、支持体上領域の厚さＴａや染み込み領域の厚さＴｂ等が、目的とする値となる量を、適宜、設定すればよい。
【０１４７】
ここで、中間層２０ｃとなる塗布組成物は、２５℃における粘度が１００ｃｐ以上であるのが好ましい。
中間層２０ｃとなる塗布組成物の２５℃における粘度を１００ｃｐ以上とすることにより、多孔質支持体２０ｂへの塗布組成物の染み込み量を適正に制御して、支持体上領域の厚さＴａと、染み込み領域の厚さＴｂとの比『Ｔｂ／Ｔａ』が、０．１〜１００である中間層２０ｃを、安定して形成できる。
この点を考慮すると、中間層２０ｃとなる塗布組成物の２５℃における粘度は、４００ｃｐ以上がより好ましく、５００ｃｐ以上が特に好ましい。
従って、中間層２０ｃとなる塗布組成物は、室温で塗布するのが好ましく、もしくは、粘度が１００ｃｐ以上となる温度に制御して塗布を行うのが好ましい。
【０１４８】
他方、中間層２０ｃとなる塗布組成物の２５℃における粘度の上限は、使用する塗布装置における限界粘度に応じて設定すればよい。具体的には、中間層２０ｃとなる塗布組成物の２５℃における粘度の上限は、中間層２０ｃの厚さ、および、多孔質支持体２０ｂへの染み込み量の制御が好適に行える等の点で、１，０００，０００ｃｐ以下が好ましい。
【０１４９】
なお、中間層２０ｃとなる塗布組成物の粘度は、ＪＩＳ  Ｚ８８０３に準じて、Ｂ型粘度計による回転数６０ｒｐｍにおける粘度を、２５℃で測定すればよい。
【０１５０】
中間層２０ｃとなる塗布組成物の塗布装置は、シリコーン塗布組成物に応じた公知のものが、各種、利用可能である。特に、ロールコータ、ダイレクトグラビアコータ、オフセットグラビアコータ、１本ロールキスコータ、３本リバースロールコータ、正回転ロールコータ、スクイズコータ、リバースロールコータ等は、好適に例示される。
【０１５１】
中間層２０ｃとなる塗布組成物を塗布したら、次いで、この塗布組成物を乾燥する。乾燥も、温風乾燥やヒータによる乾燥等、公知の方法で行えばよい。
【０１５２】
中間層２０ｃとなる塗布組成物を乾燥したら、次いで、塗布組成物を硬化して、中間層２０ｃを形成する。
硬化は、加熱硬化、紫外線照射、電子線照射等、中間層２０ｃの形成材料に応じて、硬化が可能な方法を、適宜、選択すればよい。ここで、多孔質支持体２０ｂのカールや変形を抑制できる、多孔質支持体２０ｂを構成する樹脂などの劣化を防止できる等の理由により、紫外線照射や短時間の加熱による塗布組成物の硬化は、好適に利用される。特に、紫外線照射による硬化は、最も好ましく利用される。すなわち、本発明においては、紫外線の照射による硬化が可能なモノマー等を用いた塗布組成物によって、中間層２０ｃを形成するのが好ましい。
【０１５３】
中間層２０ｃとなる塗布組成物の硬化は、塗布組成物を塗布した後、７秒以内に行うのが好ましい。
多孔質支持体２０ｂに中間層２０ｃとなる塗布組成物を塗布すると、次第に、塗布組成物が多孔質支持体２０ｂに染み込んで行く。すなわち、染み込み領域の厚さＴｂが厚くなる。
これに対して、中間層２０ｃとなる塗布組成物の硬化を、塗布組成物を塗布した後、７秒以内に行うことにより、多孔質支持体２０ｂへの塗布組成物の染み込み量を適正に制御して、支持体上領域の厚さＴａと、染み込み領域の厚さＴｂとの比『Ｔｂ／Ｔａ』が、０．１〜１００である中間層２０ｃを、安定して形成できる。
【０１５４】
中間層２０ｃとなる塗布組成物の組成によっては、塗布組成物の乾燥および硬化を、同時に行ってもよい。
また、塗布組成物の乾燥および／または硬化は、必要に応じて、窒素雰囲気等の不活性雰囲気で行ってもよい。
【０１５５】
このようにして多孔質支持体２０ｂに中間層２０ｃを形成したら、中間層２０ｃを形成した多孔質支持体２０ｂをロール状に巻き取る。
【０１５６】
なお、促進輸送膜２０ａの上に形成する保護層も、基本的に、中間層２０ｃと同様に形成できる。
【０１５７】
次いで、中間層２０ｃを形成した多孔質支持体２０ｂのロールを促進輸送膜２０ａの形成装置に装填して、前述の方法により促進輸送膜２０ａを形成すればよい。
なお、中間層２０ｃを形成した多孔質支持体２０ｂを、一旦、巻取り、このロールから、中間層２０ｃを形成した多孔質支持体２０ｂを送り出して、促進輸送膜２０ａを形成する構成に限定はされず、中間層２０ｃを形成した多孔質支持体２０ｂを巻き取らず、そのまま長手方向に搬送して、促進輸送膜２０ａを形成して酸性ガス分離層２０を作製して、巻き取ってもよい。
【０１５８】
また、本発明の分離モジュール１０において酸性ガス分離層２０は、表面すなわち促進輸送膜２０ａの上に、保護層を有するのが好ましい。
前述のように、分離モジュール１０は、酸性ガス分離層２０および供給ガス流路用部材２４による挟持体３６と、透過ガス流路用部材２６とを積層した積層体１４を巻回する際に、促進輸送膜２０ａと供給ガス流路用部材２４との摺接によって、促進輸送膜２０ａが損傷する場合がある。
これに対し、酸性ガス分離層２０の表面に、保護層を有することにより、この促進輸送膜２０ａと供給ガス流路用部材２４との摺接による促進輸送膜２０ａの損傷を防止できる。
【０１５９】
保護層の形成材料としては、各種のものが利用可能であるが、前述の中間層２０ｃにおいて例示した各種の化合物が、好適に利用される。特に、中間層２０ｃと同様に、ＰＤＭＳ誘導体は、好適に例示される。
【０１６０】
保護層の厚さは、促進輸送膜２０ａの特性や、供給ガス流路用部材２４の特性等に応じて、適宜、設定すればよい。具体的には、０．１〜５００μｍが好ましく、０．５〜１００μｍがより好ましい。
保護層の厚さを、上記範囲とすることにより、保護層を有することによるガス透過性の低下を抑制しながら、促進輸送膜２０ａを好適に保護できる等の点で好ましい。
【０１６１】
また、本発明においては、このようにして作製した酸性ガス分離層２０は、そのまま用いて、後述するように、分離モジュール１０（積層体１４およびスパイラル積層体１４ａ）を作製してもよい。
あるいは、２枚の酸性ガス分離層２０を作製して、２枚の酸性ガス分離層２０を、図９（Ａ）に示すように、促進輸送膜２０ａを対面した状態で、積層および貼着して、分離膜貼着体２０Ａを作製し、この分離膜貼着体２０Ａを用いて、酸性ガス分離層２０と同様に、分離モジュール１０（積層体１４およびスパイラル積層体１４ａ）を作製してもよい。
前述のように促進輸送膜２０ａはゲル状の膜であり、また、粘着性を有するため、２枚の酸性ガス分離層２０は、十分な貼着力で貼着される。これにより、後述する積層体１４の巻回を行う際にも、促進輸送膜２０ａ同士が擦れることはない。さらに、このように２枚の酸性ガス分離層２０を貼着した分離膜貼着体２０Ａでは、促進輸送膜２０ａが接触するのは、他方の促進輸送膜２０ａと多孔質支持体２０ｂのみである。
そのため、この構成によれば、分離膜貼着体２０Ａ、供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６からなる積層体１４をスパイラル状に巻回する際に、促進輸送膜２０ａが損傷することを、好適に防止できる。
【０１６２】
このような分離膜貼着体２０Ａにおいては、中間層２０ｃは、両方の酸性ガス分離層２０が有してもよい。
しかしながら、圧力が多孔質支持体２０ｂ側から掛かる場合には、加圧による多孔質支持体２０ｂへのキャリアの抜けを防止する中間層２０ｃは、不要である。従って、圧力損失等を考慮すると、２枚の酸性ガス分離層２０を貼着してなる分離膜貼着体２０Ａにおいては、中間層２０ｃは、積層体１４とした際に、供給ガス流路用部材２４と離間する側の酸性ガス分離層２０のみに設けるのが好ましい。
【０１６３】
２枚の酸性ガス分離層２０を貼着してなる分離膜貼着体２０Ａは、公知のシート状物の積層および貼着方法を用いて作製すればよい。
例えば、前述のようにＲｔｏＲによって酸性ガス分離層２０を作製した場合には、同様に、ＲｔｏＲによって公知の方法で分離膜貼着体２０Ａを作製すればよい。具体的には、前述のようして２個の分離膜ロール２０Ｒを作製する。この２個の分離膜ロール２０Ｒを、図９（Ｂ）に概念的に示すように、公知の貼り合わせ装置の所定位置に装着する。この分離膜ロール２０Ｒの装着は、各分離膜ロール２０Ｒから送り出した酸性ガス分離層２０の、互いの促進輸送膜２０ａが対面するように行う。
次いで、各分離膜ロール２０Ｒから、酸性ガス分離層２０を送り出し、ガイドローラ５０、積層ローラ対５２、搬送ローラ対５４を経る所定の経路で挿通し、２枚の酸性ガス分離層２０の先端を、巻取り軸５６に巻回する。
【０１６４】
以上の準備を終了したら、各分離膜ロール２０Ｒから酸性ガス分離層２０を送り出して、ガイドローラ５０等によって所定の搬送経路に案内して長手方向に搬送しつつ、積層ローラ対５２によって促進輸送膜２０ａを対面させて２枚の酸性ガス分離層２０を積層および貼着して分離膜貼着体２０Ａとする。
さらに、作製した分離膜貼着体２０Ａを、搬送ローラ対５４によって所定の搬送経路に案内して、巻取り軸５６によって巻取り、分離膜貼着体２０Ａをロール状に巻回してなる貼着体ロール２０ＡＲとする。
【０１６５】
この際において、酸性ガス分離層２０等の搬送速度は、速い方が生産性等の点で好ましいが、酸性ガス分離層２０の強度等に応じて、適宜、設定すればよい。
また、前述のように、促進輸送膜２０ａは粘着性を有するので、この酸性ガス分離層２０の貼着では、基本的に、接着剤や粘着剤等の接着部材を用いる必要はない。
【０１６６】
ここで、本発明の製造方法において、分離膜貼着体２０Ａを作製する際には、貼り合わせた２枚の酸性ガス分離層２０を加圧するのが好ましい。これにより、２枚の酸性ガス分離層２０（促進輸送膜２０ａ）の貼着力を、より向上できる。
加圧力は、促進輸送膜２０ａの種類や厚さ等に応じて、適宜、設定すればよい。具体的には、加圧力は１０〜５００ｋＰａが好ましく、１００〜３００ｋＰａがより好ましい。
加圧力を、この範囲とすることにより、２枚の酸性ガス分離層２０の粘着力を向上して、後述する巻回の際の促進輸送膜２０ａ同士のズレをより好適に防止できる等の点で好ましい。
【０１６７】
貼り合わせた酸性ガス分離層２０（分離膜貼着体２０Ａ）の加圧は、加圧ローラやプレス装置等を用いる公知の方法で行えばよい。
例えば、前述のようなＲｔｏＲによって、分離膜貼着体２０Ａを作製する場合には、積層ローラ対５２によって２枚の酸性ガス分離層２０を貼着する際に加圧を行ってもよい。あるいは、搬送ローラ対５４を加圧ローラ対にする等、分離膜貼着体２０Ａの搬送経路中に１個以上の加圧ローラを設けてもよい。あるいは、積層ローラ対５２による加圧と加圧ローラによる加圧とを、併用してもよい。
また、この加圧を行う際に、必要に応じて、酸性ガス分離層２０および／または分離膜貼着体２０Ａの加熱や加湿等を行ってもよい。これらの処理は、積層ローラ対５２を加熱する方法等、公知の方法で行えばよい。
【０１６８】
分離膜貼着体２０Ａにおいて、２枚の酸性ガス分離層２０による二つの促進輸送膜２０ａの合計膜厚は、促進輸送膜２０ａの組成等に応じて、目的とする性能を得られる膜厚を、適宜、設定すればよい。
具体的には、５〜１０００μｍが好ましく、１０〜５００μｍがより好ましい。
【０１６９】
また、分離膜貼着体２０Ａを構成する２枚の酸性ガス分離層２０は、促進輸送膜２０ａの厚さが同じでも異なってもよい。また、２枚の酸性ガス分離層２０は、多孔質支持体２０ｂの厚さおよび／または構成が同じでも異なってもよい。
さらに、分離膜貼着体２０Ａを構成する２枚の酸性ガス分離層２０は、促進輸送膜２０ａが、同じでも互いに異なってもよい。
また、図９（Ａ）に示す例では、促進輸送膜２０ａと多孔質支持体２０ｂとの間に、中間層２０ｃを有する酸性ガス分離層２０を２枚貼着する構成としたが、これに限定はされず、各種構成の酸性ガス分離層２０を２枚貼着する構成としてもよい。例えば、中間層２０ｃを有さない、促進輸送膜２０ａと多孔質支持体２０ｂからなる酸性ガス分離層２０を２枚貼着する構成としてもよい。
【０１７０】
また、酸性ガス分離層２０が中間層を有さない構成の場合には、厚さ方向において、促進輸送膜２０ａの少なくとも一部が、多孔質支持体２０ｂである不織布中に形成されてもよい。
【０１７１】
あるいは、促進輸送膜２０ａ全体が不織布中に形成されてもよい。その際には、厚さ方向において、不織布の一部に促進輸送膜２０ａが形成される構成でもよく、不織布内に満たされるように、促進輸送膜２０ａが形成される構成であってもよい。
【０１７２】
また、促進輸送膜２０ａが不織布中に形成される構成の場合には、酸性ガス分離層２０は、不織布の一方の面側に、促進輸送膜のキャリアが拡散することを抑制するキャリア拡散抑制層を有するのが好ましい。酸性ガス分離層２０がキャリア拡散抑制層を有する場合には、供給ガス流路用部材２４が、不織布のキャリア拡散抑制層とは逆の面側に積層されるのが好ましい。
不織布の一方の面にキャリア拡散抑制層を有することで、促進輸送膜２０ａ中のキャリアや促進輸送膜２０ａ自体が不織布から抜けることを防止して、促進輸送膜２０ａを不織布中に確実に保持できる。
なお、キャリア拡散抑制層は、上記中間層と同様の材料で形成可能である。
【０１７３】
例えば、図１０（Ａ）に示す酸性ガス分離層２０のように、酸性ガス分離層２０を構成する促進輸送膜２０ａは、不織布２０ｂの中に形成される。さらに、キャリア拡散抑制層２０ｄは、不織布２０ｂの供給ガス流路用部材２４とは逆側の面に積層される。
【０１７４】
キャリア拡散抑制層２０ｄは、酸性ガスＧｃの分離時における圧力によって促進輸送膜２０ａが不織布２０ｂから排出されてしまうことを防止すると共に、促進輸送膜２０ａのキャリアが、促進輸送膜２０ａから排出されて、透過ガス流路用部材２６を透過してしまうことを防止するための層である。
【０１７５】
また、図１０に示す例では、酸性ガス分離層２０は、不織布２０ｂが促進輸送膜２０ａよりも厚く、促進輸送膜２０ａは、完全に不織布２０ｂの中に収容された状態で層状に形成され、不織布２０ｂの中には、厚さ方向に促進輸送膜２０ａが無い領域を有するが、これに限定はされない。例えば、不織布２０ｂの中が促進輸送膜２０ａによって完全に満たされていてもよい。あるいは、図４（Ａ）に概念的に示すように、促進輸送膜２０ａを不織布２０ｂよりも厚くして、不織布２０ｂの中を促進輸送膜２０ａで満たした上に、促進輸送膜２０ａを不織布２０ｂから突出させてもよい。
【０１７６】
このように、促進輸送膜２０ａが不織布中に形成されることにより、ゲル状である促進輸送膜２０ａの力学的強度不足を担保して、耐久性を高くでき、酸性ガスの分離に必要な十分な圧力を掛けることができる。また、積層体１４の巻回時に、促進輸送膜２０ａと供給ガス流路用部材２４とが摺接することが無いので、促進輸送膜２０ａの損傷を防止して欠陥の発生を抑制できるので、原料ガスＧが促進輸送膜２０ａを抜けてしまうことを防止できる。
【０１７７】
ここで、本発明において、不織布とは、ＪＩＳ  Ｌ  ０２２２の規定に準拠するものである。すなわち、本発明において、不織布とは、「繊維シート、ウェブまたはバットで、繊維が一方向またはランダムに配向しており、交絡、および／または融着、および／または接着によって繊維間が結合されたもの。ただし、紙、織物、編物、タフト及び縮絨を除く。」ものである。
【０１７８】
また、キャリア拡散抑制層２０ｄの膜厚は、キャリア拡散抑制層２０ｄの形成材料等に応じて、促進輸送膜２０ａからのキャリアの流出を防止でき、かつ、不織布２０ｂと共に促進輸送膜２０ａを支持できる厚さを、適宜、設定すればよい。
本発明者らの検討によれば、キャリア拡散抑制層２０ｄの厚さは、０．５〜１５μｍが好ましく、０．５〜１０μｍがより好ましく、０．５〜５μｍが特に好ましい。
キャリア拡散抑制層２０ｄの厚さを０．５μｍ以上とすることにより、促進輸送膜２０ａからのキャリアの流出を好適に防止できる、促進輸送膜２０ａを好適に支持できる等の点で好ましい。
キャリア拡散抑制層２０ｄの厚さを１５μｍ以下とすることにより、酸性ガス分離層２０が不要に厚くなることを防止できる等の点で好ましい。
【０１７９】
このようなキャリア拡散抑制層２０ｄは、上述の中間層２０ｃと同様の材料からなるものであるので、同様の方法で形成することができる。
なお、キャリア拡散抑制層２０ｄは、促進輸送膜２０ａを形成した後に、形成してもよく、逆に、キャリア拡散抑制層２０ｄを形成した後に、促進輸送膜２０ａを形成してもよい。
また、キャリア拡散抑制層２０ｄの形成にＲｔｏＲを利用する場合には、キャリア拡散抑制層２０ｄを形成した不織布２０ｂを、一旦、巻取り、このロールから、キャリア拡散抑制層２０ｄを形成した不織布２０ｂを送り出して、促進輸送膜２０ａを形成してもよく、キャリア拡散抑制層２０ｄを形成した不織布２０ｂを巻き取らず、そのまま長手方向に搬送して、促進輸送膜２０ａを形成して酸性ガス分離層２０を作製して、巻き取ってもよい。
【０１８０】
キャリア拡散抑制層２０ｄとなる塗布組成物の塗布量は、不織布２０ｂの特性（ＩＳＯ透気度、繊維径、目付量等）、不織布２０ｂの搬送速度、キャリア拡散抑制層２０ｄの厚さ、塗布組成物の粘度の濃度等に応じて、シミュレーションや実験等を行って、目的とする厚さのキャリア拡散抑制層２０ｄが形成できる量を、適宜、設定すればよい。
【０１８１】
キャリア拡散抑制層２０ｄとなる塗布組成物は、２５℃における粘度が１００ｃｐ以上であるのが好ましく、４００ｃｐ以上がより好ましく、５００ｃｐ以上が特に好ましい。
キャリア拡散抑制層２０ｄとなる塗布組成物の２５℃における粘度を１００ｃｐ以上とすることにより、不織布２０ｂの表面にキャリア拡散抑制層２０ｄを安定して形成できる等の点で好ましい。
【０１８２】
他方、キャリア拡散抑制層２０ｄとなる塗布組成物の２５℃における粘度の上限は、使用する塗布装置における限界粘度に応じて設定すればよい。具体的には、キャリア拡散抑制層２０ｄとなる塗布組成物の２５℃における粘度の上限は、キャリア拡散抑制層２０ｄの厚さ、および、不織布２０ｂへの染み込み量の制御が好適に行える等の点で、１，０００，０００ｃｐ以下が好ましい。
【０１８３】
また、酸性ガス分離層２０は、不織布２０ｂのキャリア拡散抑制層２０ｄが形成される面側、すなわち不織布２０ｂの供給ガス流路用部材２４とは逆の面側に、多孔質層２０ｅを有してもよい。
この際においては、多孔質層２０ｅは、図１１（Ａ）に示すように、多孔質層２０ｅを不織布２０ｂとキャリア拡散抑制層２０ｄとの間に配置してもよい。あるいは、図１１（Ｂ）に示すように、多孔質層２０ｅと不織布２０ｂとの間に、キャリア拡散抑制層２０ｄを配置してもよい。
あるいは、促進輸送膜２０ａおよびキャリア拡散抑制層２０ｄを不織布等に支持させて、これを、多孔質の支持体で支持する等の構成であってもよい。
このような多孔質層２０ｅを有することにより、酸性ガス分離層２０の強度を向上して耐久性に優れる分離モジュールが得られる、より確実に促進輸送膜２０ａを不織布の内部に保持できる等の点で好ましい。
【０１８４】
なお、多孔質層２０ｅとしては、上述した多孔質支持体２０ｂの多孔質膜と同様の構成を有することが好ましい。
また、多孔質層２０ｅの厚さは、多孔質層２０ｅの積層方向の位置、多孔質層２０ｅの形成材料、多孔質層２０ｅの最大孔径や平均孔径等に応じて、適宜、設定すればよい。
本発明者らの検討によれば、多孔質層２０ｅの厚さは、１〜１００μｍが好ましく、１０〜８０μｍがより好ましく、２０〜５０μｍが特に好ましい。
多孔質層２０ｅの厚さを１μｍ以上とすることにより、多孔質層２０ｅを有することの効果を好適に得られる等の点で好ましい。
多孔質層２０ｅの厚さを１００μｍ以下とすることにより、多孔質層２０ｅが酸性ガスの通過の妨げとなることを防止できる、酸性ガス分離層２０が不要に厚くなることを防止できる等の点で好ましい。
【０１８５】
このような多孔質層２０ｅを有する酸性ガス分離層において、図１１（Ａ）に示す構成の場合には、不織布２０ｂの一面に多孔質層２０ｅを貼着したものを基板として、同様に、促進輸送膜２０ａおよびキャリア拡散抑制層２０ｄを形成すればよい。もしくは、キャリア拡散抑制層２０ｄを形成した多孔質層２０ｅと、促進輸送膜２０ａを形成した不織布２０ｂとを、貼着することで酸性ガス分離層２０を作製してもよい。
また、図１１（Ｂ）に示す構成の場合には、先と同様にして酸性ガス分離層２０を作製した後に、公知の方法で多孔質層２０ｅをキャリア拡散抑制層２０ｄに貼着すればよい。もしくは、同様に、キャリア拡散抑制層２０ｄを形成した多孔質層２０ｅと、促進輸送膜２０ａを形成した不織布２０ｂとを、貼着することで酸性ガス分離層２０を作製してもよい。
【０１８６】
また、酸性ガス分離層が多孔質層２０ｅを有する場合には、さらに、多孔質層２０ｅを支持する補助支持膜を有してもよい。すなわち、酸性ガス分離層は、多孔質層２０ｅと補助支持膜との積層体を用いてもよい。言い換えると、促進輸送膜２０ａを含浸させた不織布と、多孔質膜および補助支持膜からなる多孔質支持体２０ｂとを積層した構成としてもよい。
多孔質層２０ｅと補助支持膜との積層体を用いることにより、酸性ガス分離層の強度を向上できる、キャリア拡散抑制層の形成を容易に行える、ＲｔｏＲによる製造への対応性を向上できる等の点で好ましい。
なお、多孔質層２０ｅと補助支持膜との積層体を用いる場合には、酸性ガス分離層は、通常、多孔質層２０ｅがキャリア拡散抑制層２０ｄと対面するように形成される。
【０１８７】
補助支持膜としては、上述の多孔質支持体２０ｂの補助支持膜と同様のものが利用可能である。
【０１８８】
このような多孔質層２０ｅを有する構成であっても、不織布２０ｂを促進輸送膜２０ａで満たす構成や、図１０（Ｂ）に示すような促進輸送膜２０ａを不織布２０ｂよりも厚くする構成も利用可能である。
【０１８９】
積層体１４には、さらに、透過ガス流路用部材２６が積層される。図示例において、透過ガス流路用部材２６は、一例として長方形のシート状物である。
透過ガス流路用部材２６は、キャリアと反応して酸性ガス分離層２０を透過した酸性ガスＧｃを、中心筒１２の貫通孔１２ａに流すための部材である。
前述のように、図示例において、積層体１４は、酸性ガス分離層２０を促進輸送膜２０ａを内側にして二つ折りにして、供給ガス流路用部材２４を挟み込んだ挟持体３６を有する。この挟持体３６に、透過ガス流路用部材２６を積層して、接着剤層３０で接着することにより、１つの積層体１４が構成される。
透過ガス流路用部材２６は、積層体１４間でスペーサとして機能して、積層体１４の巻回中心（内側）に向かって中心筒１２の貫通孔１２ａに至る、原料ガスＧから分離した酸性ガスＧｃの流路を構成する。また、この酸性ガスＧｃの流路を適正に形成するために、後述する接着剤層３０が浸透する必要が有る。この点を考慮すると、透過ガス流路用部材２６は、供給ガス流路用部材２４と同様、網目構造（ネット状／メッシュ状）の部材が好ましい。
【０１９０】
透過ガス流路用部材２６の形成材料は、十分な強度や耐熱性を有するものであれば、各種の材料が利用可能である。具体的には、エポキシ含浸ポリエステルなどポリエステル系の材料、ポリプロピレンなどポリオレフィン系材料、ポリテトラフルオロエチレンなどフッ素系の材料、金属、ガラス、セラミックスなどの無機材料等が、好適に例示される。このような透過ガス流路用部材２６の形成材料は、複数の材料を併用してもよい。また、同一材料のものを、複数、重ねて用いてもよい。
【０１９１】
透過ガス流路用部材２６の厚さは、原料ガスＧの供給量や要求される処理能力等に応じて、適宜、決定すれば良い。
具体的には、１００〜１０００μｍが好ましく、１５０〜９５０μｍがより好ましく、２００〜９００μｍが特に好ましい。
【０１９２】
ここで、前述の図４（Ａ）、図４（Ｂ）および図７（Ｂ）のように、中心筒１２の軸方向において、透過ガス流路用部材２６の厚さが連続的に変化する構成の場合にも、透過ガス流路用部材２６の厚さは、全領域で、上記範囲を満たすのが好ましい。
また、透過ガス流路用部材２６の厚さが連続的に変化する構成の場合には、軸方向における一方の端部での厚さと他方の端部での厚さの差は、２０〜８００μｍであるのが好ましく、４０〜５００μｍであるのがより好ましい。
一方の端部と他方の端部での厚さの差を上記範囲とすることで、促進輸送膜２０ａの膜面の傾斜量を、好適に調整することができる。
【０１９３】
また、軸方向（幅方向）において厚さが連続的に変化する透過ガス流路用部材２６の作製方法には特に限定はない。例えば、透過ガス流路用部材２６となる不織布等の部材の表面をヤスリ等で削って傾斜させて、幅方向に厚さが変化する透過ガス流路用部材２６を作製してもよい。あるいは、幅方向の位置に応じて、異なる太さの繊維を用いて、一方の端部側で細い繊維を用い、他方の端部側で太い繊維を用い、他方の端部側に向かうにしたがって幅方向に順次太い繊維を用いて、幅方向に厚さが変化する透過ガス流路用部材２６となる不織布または織布を作製してもよい。あるいは、幅方向の長さの異なる複数の不織布または織布を、幅方向の一方の端面の位置を合わせて積層して、幅方向に厚さが変化する透過ガス流路用部材２６を作製してもよい。あるいは、幅方向の位置に応じて、不織布の繊維の目付け量（単位面積あたりの質量）を異ならせ、一方の端部側で目付け量を小さくし、他方の端部側で目付け量を大きくし、他方の端部側に向かうにしたがって幅方向に目付け量が大きくなるようにすることで、幅方向に厚さが変化する透過ガス流路用部材２６を作製してもよい。
【０１９４】
前述のように、透過ガス流路用部材２６は、原料ガスＧから分離されて酸性ガス分離層２０を透過した酸性ガスＧｃの流路となる。
そのため、透過ガス流路用部材２６は、流れるガスに対しての抵抗が少ないのが好ましい。具体的には、空隙率が高く、圧をかけたときの変形が少なく、かつ、圧損が少ないのが好ましい。
【０１９５】
透過ガス流路用部材２６の空隙率は、３０〜９９％が好ましく、３５〜９７．５％がより好ましく、４０〜９５％が特に好ましい。
また、圧をかけたときの変形は、引張試験を行ったときの伸度で近似できる。具体的には、１０Ｎ／１０ｍｍ幅の荷重をかけたときの伸度が５％以内であることが好ましく、４％以内であることがより好ましい。
さらに、圧損は、一定の流量で流した圧縮空気の流量損失で近似できる。具体的には、１５ｃｍ角の透過ガス流路用部材２６に、室温で１５Ｌ／分の空気を流した際に、流量損失が７．５Ｌ／分以内であるのが好ましく、７Ｌ／分以内であるのがより好ましい。
【０１９６】
以下、分離モジュール１０における、酸性ガス分離層２０、供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６からなる積層体１４の作製方法、および、積層した積層体１４の巻回方法すなわちスパイラル積層体１４ａの作製方法を説明する。
なお、酸性ガス分離層２０に変えて、前述の分離膜貼着体２０Ａを用いる場合にも、同様に、積層体１４を作製し、さらに、スパイラル積層体１４ａを作製すればよい。
以下の説明に用いる図１２（Ａ）〜図１５では、図面を簡潔にして構成を明確に示すために、供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６は、端面（端部）のみをネット状で示す。また、各層の軸方向における厚みの変化量の図示は省略する。
【０１９７】
まず、図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）に概念的に示すように、中心筒１２の延在方向と透過ガス流路用部材２６の短手方向とを一致させて、中心筒１２に、カプトンテープや接着剤等の固定手段３４を用いて、透過ガス流路用部材２６の端部を固定する。
ここで、前述のように、中心筒１２の管壁には、軸方向に沿ってスリット（図示省略）が設けられているのが好ましい。この場合、スリットに、透過ガス流路用部材２６の先端部を入れ込み、中心筒１２の内周面に固定手段で固定するようにする。この構成によれば、透過ガス流路用部材２６を含んだ積層体を中心筒１２に巻き付ける際に、テンションをかけながら巻き付けるようにしても、中心筒１２の内周面と透過ガス流路用部材２６との摩擦で、透過ガス流路用部材２６がスリットから抜けることを防止でき、すなわち、透過ガス流路用部材２６の固定が維持される。
【０１９８】
一方で、図１３に概念的に示すように、前述のようにして作製した酸性ガス分離層２０を、促進輸送膜２０ａを内側にして二つ折りにし、間に供給ガス流路用部材２４を挟み込む。すなわち、供給ガス流路用部材２４を、二つ折りにした酸性ガス分離層２０（あるいは、分離膜貼着体２０Ａ）で挟持した挟持体３６を作製する。なお、この際には、酸性ガス分離層２０は均等に二つ折りにするのではなく、図１３に示すように、一方が、若干、長くなるように、二つ折りする。
また、供給ガス流路用部材２４による促進輸送膜２０ａの損傷を防止するために、酸性ガス分離層２０を二つ折りにした谷部に、二つ折りにしたシート状の保護部材（例えば、カプトンテープやＰＴＦＥテープなど）を配置するのが好ましい。
【０１９９】
なお、２枚の酸性ガス分離層２０を貼着した分離膜貼着体２０Ａを利用する場合には、前述のように、中間層２０ｃは、一方の酸性ガス分離層２０のみに形成するのが好ましい。
この際においては、中間層２０ｃを有する酸性ガス分離層２０が、中間層２０ｃを有さない酸性ガス分離層２０よりも、供給ガス流路用部材２４から離間するように、分離膜貼着体２０Ａを二つ折りにして、間に供給ガス流路用部材２４を挟み込むのが好ましい。
【０２００】
さらに、二つ折りにした酸性ガス分離層２０の短い方の表面（多孔質支持体２０ｂの表面）に、接着剤層３０となる接着剤３０ａを塗布する。
ここで、接着剤３０ａ（すなわち、接着剤層３０）は、図１３に示すように、ｘ方向の両端部近傍で、ｙ方向の全域に延在して帯状に塗布し、さらに、折り返し部と逆側の端部近傍でｘ方向の全域に延在して帯状に塗布する。
以下、ｘ方向（原料ガス供給方向）を、幅方向とも言う。また、前述のように、ｘ方向と直交するｙ方向は、積層体１４の巻回方向と一致する。
【０２０１】
次いで、図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）に概念的に示すように、接着剤３０ａを塗布した面を透過ガス流路用部材２６に向け、かつ、折り返し側を中心筒１２に向けて、挟持体３６を、中心筒１２に固定した透過ガス流路用部材２６に積層し、透過ガス流路用部材２６と酸性ガス分離層２０（多孔質支持体２０ｂ）とを接着する。
【０２０２】
さらに、図１４（Ａ）に示すように、積層した挟持体３６の上面（長い側の多孔質支持体２０ｂの表面）に、接着剤層３０となる接着剤３０ａを塗布する。なお、以下の説明では、最初に固定手段３４で中心筒１２に固定された透過ガス流路用部材２６と逆側の方向を、上側とも言う。
図１４（Ａ）に示すように、この面の接着剤３０ａも、先と同様、幅方向の両端部近傍で、巻回方向の全域に延在して帯状に塗布し、さらに、折り返し部と逆側の端部近傍で幅方向の全域に延在して帯状に塗布する。
【０２０３】
次いで、図１５に概念的に示すように、接着剤３０ａを塗布した挟持体３６の上に、透過ガス流路用部材２６を積層し、酸性ガス分離層２０（多孔質支持体２０ｂ）と透過ガス流路用部材２６とを接着し、積層体１４が形成される。
なお、透過ガス流路用部材２６は、必要に応じて、複数枚を重ねて用いてもよい。
【０２０４】
次いで、先と同様、図１３に示すように、酸性ガス分離層２０で供給ガス流路用部材２４を挟み込んだ挟持体３６を作製して、接着剤層３０となる接着剤３０ａを塗布して、接着剤を塗布した側を下に向けて、最後に積層した透過ガス流路用部材２６と挟持体３６とを積層して、接着する。
さらに、先と同様、積層した挟持体３６の上面に、図１４（Ａ）に示すように接着剤３０ａを塗布して、次いで、図１５に示すように、その上に、透過ガス流路用部材２６を積層して、接着し、２層目の積層体１４を積層する。
【０２０５】
以下、図１３（Ａ）〜図１５の工程を繰り返して、図１６に概念的に示すように、所定数の積層体１４を積層する。
なお、この際においては、図１６に示すように、積層体１４は、上方に行くにしたがって、次第に、巻回方向に中心筒１２から離間するように積層するのが好ましい。これにより、中心筒１２への積層体１４の巻き付けを容易に行い、かつ、各透過ガス流路用部材２６の中心筒１２側の端部もしくは端部近傍が、好適に中心筒１２に当接できる。
【０２０６】
所定数の積層体１４を積層したら、図１６に示すように、中心筒１２の外周面に接着剤３８ａを、最初に中心筒１２に固定した透過ガス流路用部材２６の上面の中心筒１２と挟持体３６との間に接着剤３８ｂを、それぞれ、塗布する。
【０２０７】
次いで、図１６に矢印ｙｗで示すように、積層した積層体１４を巻き込むようにして、積層体１４を中心筒１２に巻き付ける。
【０２０８】
巻き終わったら、最外周の透過ガス流路用部材２６に、ひき出す方向すなわち巻き絞める方向の張力を掛けた状態で、所定時間、維持して、接着剤３０ａ等を乾燥させる。最外周の透過ガス流路用部材２６とは、最初に中心筒１２に固定した最下層の透過ガス流路用部材２６である。
所定時間が経過したら、最外周の透過ガス流路用部材２６を１周した位置で超音波融着等によって固定し、固定位置よりも外方の余分な透過ガス流路用部材２６を切断して、積層した積層体１４を中心筒１２に巻回してなるスパイラル積層体１４ａを完成する。
【０２０９】
前述のように、原料ガスＧは、供給ガス流路用部材２４の端部から供給され、酸性ガスＧｃは、酸性ガス分離層２０を積層方向に輸送されて通過することで、透過ガス流路用部材２６に流入し、透過ガス流路用部材２６内を流れて、中心筒１２に至る。
【０２１０】
ここで、接着剤３０ａを塗布されるのは、多孔質支持体２０ｂであり、また、接着剤３０ａによって接着されるのは、ネット状の透過ガス流路用部材２６である。従って、接着剤３０ａは、多孔質支持体２０ｂおよび透過ガス流路用部材２６内に浸透（含浸）し、両者の内部に接着剤層３０が形成される。
また、接着剤層３０（接着剤３０ａ）は、前述のように、幅方向（ｘ方向）の両端部近傍で、巻回方向（ｙ方向）の全域に延在して帯状に形成される。さらに、接着剤層３０は、この幅方向両端部近傍の接着剤層３０を幅方向に横切るように、中心筒１２側となる折り返し部と逆側の端部近傍で幅方向の全域に延在して帯状に形成される。すなわち、接着剤層３０は、中心筒１２側を開放して、透過ガス流路用部材２６および多孔質支持体２０ｂの外周を囲むように形成される。また、透過ガス流路用部材２６は、促進輸送膜２０ａによって挟まれた状態となっている。
これにより、積層体１４の透過ガス流路用部材２６には、中心筒１２側が開放するエンベロープ状の流路が形成される。従って、酸性ガス分離層２０を透過して透過ガス流路用部材２６に流入した酸性ガスＧｃは、外部に流出することなく、透過ガス流路用部材２６内を中心筒１２に向かって流れ、貫通孔１２ａから中心筒１２内に流入する。
すなわち、接着剤層３０は、接着のみならず、透過ガス流路用部材２６等において、酸性ガスＧｃを所定の流路に封止するための封止部としても作用する。
【０２１１】
本発明の分離モジュール１０において、接着剤層３０（接着剤３０ａ）は、十分な接着力、耐熱性および耐湿性を有するものであれば、各種の公知の接着剤が利用可能である。
一例として、エポキシ樹脂、塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、ポリエステル、セルロース誘導体（ニトロセルロース等）、スチレン−ブタジエン共重合体、各種の合成ゴム系樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、尿素ホルムアミド樹脂等が好適に例示される。
【０２１２】
なお、接着剤層３０となる接着剤３０ａは、一度塗りでもよいが、好ましくは、最初はアセトン等の有機溶剤で希釈した接着剤を塗布し、その上に、接着剤のみを塗布するのが好ましい。また、この際には、有機溶剤で希釈した接着剤は幅広に塗布し、接着剤は、これよりも狭い幅で塗布するのが好ましい。
これにより、多孔質支持体２０ｂおよび透過ガス流路用部材２６に、好適に接着剤層３０（接着剤３０ａ）を浸透させることができる。
【０２１３】
また、本発明において、積層体１４は、折り返した酸性ガス分離層２０に供給ガス流路用部材２４を挟み込んだ挟持体３６を用いる構成に限定はされない。例えば、酸性ガス分離層２０の表面に供給ガス流路用部材２４を貼着したものを用いて、挟持体３６と同様に積層体を構成してもよい。
【０２１４】
さらに、分離モジュール１０において、多孔質支持体２０ｂが、前述の多孔質膜と補助支持膜との積層体である場合には、周縁部すなわち接着剤層３０の形成部に、多孔質支持体２０ｂの積層方向において、多孔質膜中に１０％以上の染み込み率で接着剤が染み込んでおり、かつ、補助支持膜における接着剤の染み込み率が多孔質膜中への染み込み率よりも小さい膜保護部を備えるのが好ましい。
このような膜保護部を有することにより、酸性ガス分離層２０が分離モジュール１０に組み込まれて使用に供される際に、応力集中が生じて促進輸送膜２０ａに欠陥が生じ易い部分を保護して欠陥の発生を抑制すると共に、欠陥が生じた場合には，供給ガスの透過を抑制できるため、分離モジュール１０の分離性能の低下を抑制できる。
膜保護部は、耐熱性および耐湿性を有するものであれば、各種の公知の接着剤で形成可能である。具体的には、前述の接着剤層３０で例示したものが、各種、例示される。
膜保護部は、一例として、接着剤層３０の形成に先立ち、溶剤の添加等によって低粘度にした接着剤を、多孔質支持体２０ｂの多孔質支持膜に塗布することで、形成すればよい。
膜保護部の幅は、分離モジュール１０の大きさ等に応じて、適宜、設定すればよいが、２０ｍｍ以上あるのが好ましく、４０ｍｍ以上がより好ましい。
【０２１５】
本発明の分離モジュール１０において、このようにして作製されるスパイラル積層体１４ａの両端部には、テレスコープ防止板（テレスコープ防止部材）１６が配置される。
前述のように、テレスコープ防止板１６は、スパイラル積層体１４ａが原料ガスＧによって押圧されて、供給側の端面が入れ子状に押し込まれ、逆側の端面が入れ子状に突出する、いわゆるテレスコープ現象を防止するための部材である。
【０２１６】
本発明において、テレスコープ防止板１６は、スパイラル型の分離モジュールに用いられる公知のものが、各種、利用可能である。
図示例において、テレスコープ防止板は、円環状の外環部１６ａと、外環部１６ａの中に中心を一致して配置される円環状の内環部１６ｂと、外環部１６ａおよび内環部１６ｂを連結して固定するリブ（スポーク）１６ｃとを有して構成される。前述のように、積層体１４が巻回される中心筒１２は、内環部１６ｂを挿通する。
図示例において、リブ１６ｃは、外環部１６ａおよび内環部１６ｂの中心から、等角度間隔で放射状に設けられおり、外環部１６ａと内環部１６ｂとの間で、かつ、各リブ１６ｃの間隙が、原料ガスＧもしくは残余ガスＧｒが通過する開口部１６ｄとなっている。
【０２１７】
また、テレスコープ防止板１６は、スパイラル積層体１４ａの端面に接触して配置しても良い。しかしながら、一般的には、スパイラル積層体１４ａの端面全域を原料ガスの供給や残余ガスＧｒの排出に使用するために、テレスコープ防止板１６とスパイラル積層体１４ａの端面とは、若干の間隙を有して配置される。
【０２１８】
テレスコープ防止板１６の形成材料は、十分な強度と、耐熱性および耐湿性を有する、各種の材料が利用可能である。
具体的には、金属材料、樹脂材料、セラミックス等が好適に例示される。
金属材料としては、ステンレス（ＳＵＳ）、アルミニウム、アルミニウム合金、錫、錫合金等が例示される。
樹脂材料としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ナイロン１２、ナイロン６６、ポリサルフィン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリル・エチレン・スチレン樹脂、エポキシ樹脂、ニトリル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等が例示される。樹脂材料としては、これら樹脂の繊維強化プラスチックも例示される。繊維としては、ガラス繊維、カーボン繊維、ステンレス繊維、アラミド繊維などが例示され、特に長繊維が好ましい。繊維強化プラスチックとしては、より具体的には、ガラス長繊維強化ポリプロピレン、ガラス長繊維強化ポリフェニレンサルファイドなどが例示される。
セラミックスとしては、ゼオライト、アルミナなどが好適に例示される。
【０２１９】
被覆層１８は、スパイラル積層体１４ａの周面を覆って、この周面すなわちスパイラル積層体１４ａの端面以外から外部への原料ガスＧや残余ガスＧｒの排出を遮断するためのものである。
被覆層１８は、スパイラル積層体１４ａの周面のみならず、必要に応じて、さらに、テレスコープ防止板１６を覆って設けてもよい。
【０２２０】
被覆層１８は、原料ガスＧ等を遮蔽できる物が、各種、利用可能である。また、被覆層１８は、筒状の部材であってもよく、線材やシート状の部材を巻回して構成してもよい。
一例として、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製の線材に、前述の接着剤層３０に利用される接着剤を含浸して、接着剤を含浸した線材を、隙間無く、必要に応じて多重に、スパイラル積層体１４ａに巻き付けてなる被覆層１８が例示される。ＦＲＰで使用するファイバーやマトリックス樹脂には、限定は無い。一例として、ファイバーとしては、ガラスファイバー、炭素繊維、ケブラー、ダイニーマなどが例示されるが、この中でもガラスファイバーが特に好ましい。また、マトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが例示されるが、耐熱性、耐加水分解性の観点から、エポキシ樹脂が好ましい。
なお、この際においては、必要に応じて、被覆層１８とスパイラル積層体１４ａとの間に、スパイラル積層体１４ａへの接着剤の染み込みを防止するためのカプトンテープ等のシート状部材を設けてもよい。
また、図６（Ａ）〜図７（Ｂ）に示すように、スパイラル積層体１４ａの入口側端部の外径と出口側端部の外径とが異なる径となり外周部が傾斜する構成の場合には、被覆層１８の厚さを、軸方向に変化させて、スパイラル積層体１４ａの両端部の外径差を軽減して、分離モジュールの外径を均一にしてもよい。すなわち、スパイラル積層体１４ａの外径が小さい側の端部の被覆層１８の厚さを厚くし、大きい側の端部の被覆層１８の厚さを薄くしてもよい。
【０２２１】
以上、本発明の分離モジュール（酸性ガス分離用スパイラル型モジュール）について詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
【実施例】
【０２２２】
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明の酸性ガス分離用スパイラル型モジュールについて、より詳細に説明する。
【０２２３】
［実施例１］
＜酸性ガス分離層の作製＞
酸性ガス分離層２０として、図８に示すような、多孔質支持体２０ｂ上に中間層２０ｃが積層され、さらに、中間層２０ｃの上に促進輸送膜２０ａが積層された酸性ガス分離層を作製した。
【０２２４】
〔促進輸送膜となる塗布組成物Ａの調製〕
ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体（株式会社クラレ社製、クラストマーＡＰ-２０）を３．３質量％、キャリアとしての炭酸セシウムを６．０質量％を含む水溶液を調製した。なお、炭酸セシウムは、４０％炭酸セシウム水溶液（稀産金属株式会社製）を用いて、炭酸セシウム濃度が６．０質量％になるように添加した。
さらに、１％ラピゾールＡ−９０（日油株式会社製）を０．００４質量％になるように添加し、撹拌後、脱泡して、促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物Ａとした。
【０２２５】
〔中間層となる塗布組成物の調製〕
重合性ポリジメチルシロキサン（ＵＶ９３００、モメンティブパフォーマンス社製）２０質量％、および、４−イソプロピル−４’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボラート（Ｉ０５９１、東京化成工業株式会社製）０．１質量％を含むヘプタン溶液を調製して、中間層２０ｃとなる塗布組成物とした。
なお、この塗布組成物の２５℃での粘度は、３００ｃＰであった。
【０２２６】
〔多孔質支持体の準備〕
一方、厚さ５０μｍのＰＴＦＥ製の多孔質膜(ＧＥ製)と厚さ４１０μｍのＰＰ製の不織布（タピルス株式会社製）を熱圧着させ積層したものを用意し、片面をヤスリで削って傾斜させて、幅方向に厚さが２６０μｍ〜４６０μｍに連続的に変化する多孔質支持体２０ｂを作製した。
【０２２７】
〔中間層の形成〕
塗布装置（ロールコータ）、乾燥装置および紫外線照射装置を有する、ＲｔｏＲによって塗布法で成膜を行う一般的な成膜装置に、上記多孔質支持体２０ｂをロール状に巻回した支持体ロールを装填し、所定の搬送経路に多孔質支持体２０ｂを挿通（通紙）して、先端を巻取り軸に巻回した。また、先に調製した、中間層２０ｃとなる塗布組成物を、塗布手段の材料槽に充填した。
この成膜装置によって、多孔質支持体２０ｂを長手方向に搬送しつつ、塗布装置によって中間層２０ｃとなる塗布組成物を塗布し、乾燥装置によって塗布組成物を乾燥し、紫外線照射装置によって塗布組成物を硬化して、多孔質支持体２０ｂに中間層２０ｃを形成して、ロール状に巻回した。
塗布組成物の塗布は、常温で行った。紫外線の照射は、塗布組成物を塗布した後、２秒で塗布組成物が硬化するように行った。塗布組成物の硬化時間と紫外線照射条件（照射時間および紫外線強度）との関係は、予め、実験によって調べておいた。
このようにして形成した中間層２０ｃは、支持体上領域の厚さＴａが０．５μｍ、染み込み領域の厚さＴｂが２μｍで、厚さの比『Ｔｂ／Ｔａ』は４であった。
なお、中間層２０ｃとなる塗布組成物の粘度や塗布組成物の塗布から硬化までの時間と、支持体上領域の厚さＴａおよび染み込み領域の厚さＴｂとの関係、および、塗布組成物の塗布量と中間層２０ｃの厚さとの関係は、予め、実験によって調べておいた。
【０２２８】
〔促進輸送膜の形成〕
多孔質支持体２０ｂに中間層２０ｃを形成した成膜装置から、支持体ロール、および、中間層２０ｃを形成した多孔質支持体２０ｂを巻回してなるロールを取り外した。
塗布装置（ロールコータ）および乾燥装置を有する、ＲｔｏＲによって塗布法で成膜を行う一般的な成膜装置に、この中間層２０ｃを形成した多孔質支持体２０ｂを巻回してなるロールを装填して、所定の搬送経路に中間層２０ｃを形成した多孔質支持体２０ｂを挿通して、先端を巻取り軸に巻回した。また、先に調製した、促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物を、塗布装置の材料槽に充填した。
次いで、この成膜装置によって、多孔質支持体２０ｂを長手方向に搬送しつつ、塗布装置によって促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物を塗布し、乾燥装置によって塗布組成物を乾燥することで、中間層２０ｃの上に促進輸送膜２０ａを形成して、図８に示すような、支持体２０ｂ、中間層２０ｃおよび促進輸送膜２０ａを有する酸性ガス分離層２０を作製して、ロール状に巻回した。
促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物の塗布は、乾燥によって形成される促進輸送膜２０ａの厚さが２０μｍとなるように行った（Ｔｃ＝２０μｍ）。従って、厚さの比『Ｔｃ／（Ｔａ＋Ｔｂ）』は、８である。なお、塗布組成物の塗布量（塗膜厚）と、形成される促進輸送膜２０ａの厚さとの関係は、予め、実験によって調べておいた。
【０２２９】
＜分離モジュールの作製＞
次に、作製した酸性ガス分離層２０を用いて分離モジュール１０を作製した。
まず、厚さ６３０μｍ、大きさ（ｘ方向×ｙ方向）５００ｍｍ×８００ｍｍのＰＰ製のネット（大日本プラスチクス製）を用意し、両面をヤスリで削って傾斜させて、幅方向に厚さが２３０μｍ〜６３０μｍに連続的に変化する供給ガス流路用部材２４を作製した。
【０２３０】
上記酸性ガス分離層２０を促進輸送膜２０ａを内側にして二つ折りした。二つ折りは、図１３に示すように、一方の酸性ガス分離層２０が、若干、長くなるように行った。二つ折りした酸性ガス分離層２０の谷部にカプトンテープを貼り、供給ガス流路用部材２４の端部が促進輸送膜２０ａの谷部を傷つけないように補強した。
次いで、二つ折りした酸性ガス分離層２０に、供給ガス流路用部材２４を挟み込んで、挟持体３６を作製した。ここで、図３に示すように、軸方向における、酸性ガス分離層２０の厚さの変化方向と、供給ガス流路用部材の厚さの変化方向とが異なる方向となるように、酸性ガス分離層２０に、供給ガス流路用部材２４を挟み込んだ。
【０２３１】
一方、側面に中心線方向に延在するスリットを有する、ＳＵＳ製の中心筒１２を用意した。この中心筒１２のスリットに、透過ガス流路用部材２６を挟み込むようにして固定して、図１２（Ａ）に示すような状態とした。
透過ガス流路用部材２６は、１００メッシュのステンレス製の金網（線径０．１ｍｍ、目開き０．１５４ｍｍ）を用いた。
【０２３２】
挟持体３６の酸性ガス分離層２０が短い方の多孔質支持体２０ｂ側に、一面の周縁のうち４辺に比較的粘度の低い接着剤を刷毛にて塗布して、膜保護部を形成した。比較的粘度の低い接着剤は、エポキシ系樹脂からなる接着剤(ヘンケルジャパン株式会社製  Ｅ１２０ＨＰ)５０質量部にアセトン５０質量部を混合させたものを用いた。
次いで、図１３に示すように、幅方向（ｘ方向）の両端部近傍に、巻回方向（ｙ方向）の全域に延在し、かつ、巻回方向の折り返し部と逆側の端部近傍に、幅方向の全域に延在して、高粘度（約４０Ｐａ・ｓ）のエポキシ系樹脂からなる接着剤３０ａ（ヘンケルジャパン株式会社製  Ｅ１２０ＨＰ）を塗布した。
次いで、接着剤３０ａを塗布した側を下方に向けて、図１４（Ａ）に示すように、挟持体３６と中心筒１２に固定した透過ガス流路用部材２６とを積層し、接着した。
次いで、透過ガス流路用部材２６に積層した挟持体３６の酸性ガス分離層２０の上面に、一面の周縁のうち４辺に比較的粘度の低い接着剤を刷毛にて塗布して、膜保護部を形成した。さらに、図１４（Ａ）に示すように、幅方向の両端部近傍に、巻回方向の全域に延在し、かつ、巻回方向の折り返し部と逆側の端部近傍に、幅方向の全域に延在して、接着剤３０ａを塗布した。さらに、接着剤３０ａを塗布した酸性ガス分離層２０の上に、図１５に示すように、透過ガス流路用部材２６を積層して、接着することにより、１層目の積層体１４を形成した。
【０２３３】
先と同様にして、図１３に示す挟持体３６を、もう一つ作製し、同様に、短い側の酸性ガス分離層２０の多孔質支持体２０ｂ側に、同様に接着剤３０ａを塗布した。次いで、図１４（Ａ）と同様に、接着剤３０ａを塗布した側を先に形成した１層目の積層体１４（その透過ガス流路用部材２６）に向けて、挟持体３６を、１層目の積層体１４（透過ガス流路用部材２６）の上に積層し、接着した。さらに、この挟持体３６の上面に、図１４（Ａ）と同様に接着剤３０ａを塗布し、その上に、図１５と同様に透過ガス流路用部材２６を積層して、接着することにより、２層目の積層体１４を形成した。
さらに、上記２層目と同様にして、２層目の積層体１４の上に、３層目の積層体１４を形成し、以下、同様にして、２０層の積層体１４ａを積層した積層物を形成した。
【０２３４】
中心筒１２に固定した透過ガス流路用部材２６の上に、２０層の積層体１４を積層した後、図１６に示すように、中心筒１２の周面に接着剤３８ａを塗布し、さらに、中心筒１２と最下層の積層体１４との間の透過ガス流路用部材２６上に、接着剤３８ｂを塗布した。接着剤３８ａおよび３８ｂは、接着剤３０ａと同じ物を用いた。
次いで、図１６の矢印ｙｗ方向に中心筒１２を回転することで、積層した２０層の積層体１４を巻き込むようにして中心筒１２に多重に巻き付け、積層体１４を牽引する方向に張力を掛けてスパイラル積層体１４ａとした。
【０２３５】
さらに、積層体巻回物１４の端面を切断して両端を揃えた後、スパイラル積層体１４ａの両端部に、内環部１６ｂに中心筒１２を挿通して、図１６に示される形状で厚さ２ｃｍのテレスコープ防止板１６を取り付けた。テレスコープ防止板１６は、ガラス繊維が４０質量％入った、ＰＰＳ製のものを用いた。
さらに、テレスコープ防止板１６の周面およびスパイラル積層体１４ａの周面に、ＦＲＰ樹脂テープを巻き付けて封止することで、被覆層１８を形成して、図１に示されるような分離モジュール１０を作製した。
また、作製した分離モジュール１０の中心軸に平行な断面における、促進輸送膜２０ａの膜面の中心軸に対する傾斜量は、０．２ｍｍ（設計値）である。
また、分離モジュール１０の外径は均一な形状である（図５（Ａ）参照）。
【０２３６】
［実施例２］
多孔質支持体２０ｂの厚さを均一な厚さ（４６０μｍ）とし、透過ガス流路用部材２６の厚さを、幅方向に１５０μｍ〜５５０μｍに連続的に変化する厚さとし、供給ガス流路用部材２４の厚さの変化方向と、透過ガス流路用部材２６の厚さの変化方向とが異なる方向となるように、各層が積層される構成（図４（Ｂ）参照）とした以外は、実施例１と同様にして分離モジュール１０を作製した。
なお、作製した分離モジュール１０の中心軸に平行な断面における、促進輸送膜２０ａの膜面の中心軸に対する傾斜量は、０．４ｍｍ（設計値）である。
【０２３７】
［実施例３］
多孔質支持体２０ｂの厚さを、幅方向に４４０μｍ〜４６０μｍに連続的に変化する厚さとし、供給ガス流路用部材２４の厚さを、幅方向に４００μｍ〜４４０μｍに連続的に変化する厚さとした以外は、実施例１と同様にして分離モジュール１０を作製した。
なお、作製した分離モジュール１０の中心軸に平行な断面における、促進輸送膜２０ａの膜面の中心軸に対する傾斜量は、０．０２ｍｍ（設計値）である。
【０２３８】
［実施例４］
供給ガス流路用部材２４の厚さを、幅方向に４１０μｍ〜４４０μｍに連続的に変化する厚さとし、透過ガス流路用部材２６の厚さを、幅方向に４３０μｍ〜４６０μｍに連続的に変化する厚さとした以外は、実施例２と同様にして分離モジュール１０を作製した。
なお、作製した分離モジュール１０の中心軸に平行な断面における、促進輸送膜２０ａの膜面の中心軸に対する傾斜量は、０．０３ｍｍ（設計値）である。
【０２３９】
［実施例５］
多孔質支持体２０ｂの厚さを、幅方向に４６０μｍ〜５６０μｍに連続的に変化する厚さとし、供給ガス流路用部材２４の厚さを均一な厚さ（６３０μｍ）とし、厚さが変化する酸性ガス分離層２０と、厚さが均一な供給ガス流路用部材２４および透過ガス流路用部材２６とが積層される構成（図６（Ａ）参照）とした以外は、実施例１と同様にして分離モジュール１００を作製した。すなわち、図５（Ｂ）に示すように両端面における外径が変化するテーパー形状の分離モジュール１００を作製した。
なお、作製した分離モジュール１００の中心軸に平行な断面における、促進輸送膜２０ａの膜面の中心軸に対する傾斜量は、０．１〜１２．５ｍｍ（設計値）である。
また、分離モジュール１００の両端面間の外径の比率は１：１．１３であった。
【０２４０】
［実施例６］
透過ガス流路用部材２６の厚さを、幅方向に４２０μｍ〜６５０μｍに連続的に変化する厚さとし、多孔質支持体２０ｂの厚さを均一な厚さ（４６０μｍ）とし、厚さが変化する透過ガス流路用部材２６と、厚さが均一な供給ガス流路用部材２４および酸性ガス分離層２０とが積層される構成（図７（Ｂ）参照）とした以外は、実施例５と同様にして分離モジュール１００を作製した。
なお、作製した分離モジュール１００の中心軸に平行な断面における、促進輸送膜２０ａの膜面の中心軸に対する傾斜量は、０．２３ｍｍ〜１１．５ｍｍ（設計値）である。
また、分離モジュール１００の両端面間の外径の比率は１：１．１２であった。
【０２４１】
［実施例７］
供給ガス流路用部材２４の厚さを、幅方向に４４０μｍ〜７００μｍに連続的に変化する厚さとし、多孔質支持体２０ｂの厚さを均一な厚さ（４６０μｍ）とし、厚さが変化する供給ガス流路用部材２４と、厚さが均一な透過ガス流路用部材２６および酸性ガス分離層２０とが積層される構成（図７（Ａ）参照）とした以外は、実施例５と同様にして分離モジュール１００を作製した。
なお、作製した分離モジュール１００の中心軸に平行な断面における、促進輸送膜２０ａの膜面の中心軸に対する傾斜量は、０．２６ｍｍ〜１２．０ｍｍ（設計値）である。
また、分離モジュール１００の両端面間の外径の比率は１：１．１３であった。
【０２４２】
［実施例８］
多孔質支持体２０ｂの厚さを、幅方向に４６０μｍ〜７５０μｍに連続的に変化する厚さとした以外は、実施例５と同様にして分離モジュール１００を作製した。
なお、作製した分離モジュール１００の中心軸に平行な断面における、促進輸送膜２０ａの膜面の中心軸に対する傾斜量は、０．２９ｍｍ〜２８．５ｍｍ（設計値）である。
また、分離モジュール１００の両端面間の外径の比率は１：１．２８であった。
【０２４３】
［実施例９］
透過ガス流路用部材２６の厚さを、幅方向に４２０μｍ〜９５０μｍに連続的に変化する厚さとした以外は、実施例６と同様にして分離モジュール１００を作製した。
なお、作製した分離モジュール１００の中心軸に平行な断面における、促進輸送膜２０ａの膜面の中心軸に対する傾斜量は、０．５３ｍｍ〜２６．０ｍｍ（設計値）である。
また、分離モジュール１００の両端面間の外径の比率は１：１．２７であった。
【０２４４】
［実施例１０］
供給ガス流路用部材２４の厚さを、幅方向に４４０μｍ〜１０００μｍに連続的に変化する厚さとした以外は、実施例７と同様にして分離モジュール１００を作製した。
なお、作製した分離モジュール１００の中心軸に平行な断面における、促進輸送膜２０ａの膜面の中心軸に対する傾斜量は、０．５６ｍｍ〜２５．５ｍｍ（設計値）である。
また、分離モジュール１００の両端面間の外径の比率は１：１．２７であった。
【０２４５】
［実施例１１］
多孔質支持体の厚さを、幅方向に２３０μｍ〜６００μｍに連続的に変化する厚さとした以外は、実施例５と同様にして分離モジュールを作製した。
なお、作製した分離モジュールの中心軸に平行な断面における、促進輸送膜の膜面の中心軸に対する傾斜量は、０．４８ｍｍ〜３０．９ｍｍ（設計値）である。
また、分離モジュール１００の両端面間の外径の比率は１：１．３２であった。
【０２４６】
［実施例１２］
以下のようにして作製した酸性ガス分離層２０を用いた以外は、実施例１と同様にして分離モジュール１０を作製した。
【０２４７】
〔促進輸送膜となる塗布組成物Ｂの調整〕
ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体（株式会社クラレ製、クラストマーＡＰ-２）を３．３質量％、キャリアとしての炭酸セシウムを６．０質量％を含む水溶液を調製した。なお、炭酸セシウムは、４０％炭酸セシウム水溶液（稀産金属社製）を用いて、炭酸セシウム濃度が６．０質量％になるように添加した。
さらに、１％ラピゾールＡ−９０（日油社製）を０．００４質量％になるように添加し、撹拌後、脱泡して、促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物Ｂとした。
【０２４８】
〔キャリア拡散抑制層となる塗布組成物の調製〕
重合性ポリジメチルシロキサン（ＵＶ９３００、モメンティブパフォーマンス社製）２０質量％、および、４−イソプロピル−４’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボラート（Ｉ０５９１、東京化成工業社製）０．１質量％を含むヘプタン溶液を調製して、キャリア拡散抑制層２０ｄとなる塗布組成物とした。
【０２４９】
＜酸性ガス分離層の作製＞
〔促進輸送膜の形成〕
不織布２０ｂとして、厚さ８０μｍ、繊維径３０μｍ、目付量５０ｇ／ｍ2、ＩＳＯ透気度３．５μｍ／（Ｐａ・ｓｅｃ）のＰＰ製の不織布（タピルス社製）を用意した。
【０２５０】
塗布装置（ロールコータ）および乾燥装置を有する、ＲｔｏＲによって塗布法で成膜を行う一般的な成膜装置に、この不織布２０ｂを巻回してなるロールを装填して、所定の搬送経路に不織布２０ｂを挿通して、先端を巻取り軸に巻回した。また、先に調製した促進輸送膜２０ａとなる塗布組成物Ｂを、塗布装置の材料槽に充填した。
次いで、この成膜装置によって、不織布２０ｂを長手方向に搬送しつつ、塗布装置によって塗布組成物Ｂを塗布し、乾燥装置によって塗布組成物Ｂを乾燥することで、促進輸送膜２０ａを形成して、ロール状に巻回した。
塗布組成物Ｂの塗布は、乾燥によって形成される促進輸送膜２０ａの厚さが３０μｍとなるように行った。塗布組成物Ｂの塗布量（塗膜厚）と、形成される促進輸送膜２０ａの厚さとの関係は、予め、実験によって調べておいた。
電子顕微鏡の断面観察像によって確認したところ、促進輸送膜２０ａは、面方向の全域において、不織布２０ｂの中に層状に形成されていた。
【０２５１】
〔キャリア拡散抑制層の形成〕
長尺な支持体をロール状に巻回してなる支持体ロールを用意した。この支持体は、厚さ４１０μｍのＰＰ不織布（補助支持膜）の表面に、厚さ５０μｍの多孔質層２０ｅを積層してなるものである。また、この多孔質層２０ｅは、多孔質のＰＴＦＥである。
この支持体のＰＰ不織布側をヤスリで削って傾斜させて、幅方向に厚さが２６０μｍ〜４６０μｍに連続的に変化する構成とした。
【０２５２】
塗布装置（ロールコータ）、乾燥装置および紫外線照射装置を有する、ＲｔｏＲによって塗布法で成膜を行う一般的な成膜装置に、この支持体ロールを装填し、所定の搬送経路に支持体を挿通（通紙）して、先端を巻取り軸に巻回した。支持体ロールは、多孔質層２０ｅが被塗布面となるように装填した。さらに、先に調製した、キャリア拡散抑制層２０ｄとなる塗布組成物を、塗布手段の材料槽に充填した。
この成膜装置によって、支持体を長手方向に搬送しつつ、塗布装置によってキャリア拡散抑制層２０ｄとなる塗布組成物を塗布し、乾燥装置によって塗布組成物を乾燥し、紫外線照射装置によって塗布組成物を硬化して、支持体にキャリア拡散抑制層２０ｄを形成して、ロール状に巻回した。
塗布組成物の塗布は、常温で行った。塗布組成物の塗布は、作製したキャリア拡散抑制層２０ｄの膜厚が５μｍとなるように行った。塗布組成物の塗布量とキャリア拡散抑制層２０ｄの厚さとの関係は、予め、実験によって調べておいた。
【０２５３】
〔酸性ガス分離層の形成〕
促進輸送膜２０ａを形成した不織布２０ｂと、キャリア拡散抑制層２０ｄを形成した支持体とを、所定の長さに切断して貼り合わせ、酸性ガス分離層２０を作製した。
不織布２０ｂと支持体との貼り合わせは、キャリア拡散抑制層２０ｄと、不織布２０ｂの促進輸送膜２０ａの形成面（塗布面）とを対面させて行った。また、貼着は、ゲル状である促進輸送膜２０ａの粘性を利用して行った。
【０２５４】
［比較例１］
多孔質支持体の厚さを均一な厚さ（４６０μｍ）とし、供給ガス流路用部材の厚さを均一な厚さ（６３０μｍ）とした以外は、実施例１と同様にして分離モジュールを作製した。すなわち、中心軸に平行な断面において、促進輸送膜の膜面が、中心軸に平行な形状の分離モジュールを作製した。
【０２５５】
［評価］
以上のようにして作製した分離モジュールについて、初期リーク試験（歩留まり）およびＣＯ2選択性（分離性能）の測定を行った。
【０２５６】
＜初期リーク試験＞
作製した各分離モジュールを、中心筒の開放端のみが外部に出た状態として、筒型の密閉容器に収容した。この密閉容器内に、２５℃５０％ＲＨでヘリウムガスを導入し、０．８ＭＰａの圧力を掛けた状態で、中心筒の開放端から排出されるヘリウムガスの流量を測定し、以下の基準で評価した。
【０２５７】
中心筒の開放端から排出されるヘリウムガスの流量が１００ｍＬ／ｍｉｎ未満である場合を「Ａ」；
中心筒の開放端から排出されるヘリウムガスの流量が１００ｍＬ／ｍｉｎ以上２００ｍＬ／ｍｉｎ未満である場合を「Ｂ」；
中心筒の開放端から排出されるヘリウムガスの流量が２００ｍＬ／ｍｉｎ以上である場合を「Ｃ」；  と評価した。
【０２５８】
＜ＣＯ2選択性＞
作製したスパイラルモジュールに対し、テストガスとしてＣＯ2／Ｈ2＝１０／９０の割合で混合した混合ガスを用い、これを飽和水蒸気下で、圧力０．９１ＭＰａ、温度１３０℃で膜に供給し、透過してきたガスをガスクロマトグラフで分析し、ＣＯ2／Ｈ2分離係数（α：Ｈ2の透過量に対するＣＯ2の透過量の割合）を算出し、以下の基準で評価した。
【０２５９】
Ａ：αが７０以上
Ｂ：αが６０以上７０未満
Ｃ：αが５０以上６０未満
Ｄ：αが５０未満
結果を下記表１に示す。
なお、表１において、酸性ガス分離層を分離層、供給ガス流路用部材をＦＳ、透過ガス流路用部材をＰＳ、多孔質支持体を支持体という。
【０２６０】
【表１】
2016137462.tif 000005
【０２６１】
上記表１に示されるように、促進輸送膜の膜面が中心軸に対して、０．０４ｍｍ〜３０ｍｍ傾斜している本発明の分離モジュールである実施例１〜１２は、比較例の分離モジュールよりも高いＣＯ2選択性を示しており、優れた分離性能を有していることがわかる。
また、実施例１、２、５〜７と、実施例３、４、８〜１０の対比から、膜面の傾斜量は、０．１ｍｍ〜１５ｍｍであるのが好ましいことがわかる。
また、実施例８と実施例５、１１との対比から、全ての促進輸送膜の膜面の傾斜量が０．０４ｍｍ〜３０ｍｍの範囲にあるのが好ましいことがわかる。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
【０２６２】
水素ガスの製造や天然ガスの精製等に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【０２６３】
１０    分離モジュール
１２    中心筒
１２ａ  貫通孔
１２ｂ  開放端
１４    積層体
１４ａ  スパイラル積層体
１６    テレスコープ防止板
１６ａ  外環部
１６ｂ  内環部
１６ｃ  リブ
１６ｄ  開口部
１８    被覆層
２０    酸性ガス分離層
２０Ｒ  分離層ロール
２０Ａ  分離層貼着体
２０ａ  促進輸送膜
２０ｂ  多孔質支持体
２０ｃ  中間層
２０ｄ  キャリア拡散抑制層
２０ｅ  多孔質層
２４    供給ガス流路用部材
２６    透過ガス流路用部材
３０    接着剤層
３０ａ、３８ａ、３８ｂ  接着剤
３４    固定手段
３６    挟持体
５０    ガイドローラ
５２    積層ローラ対
５４    搬送ローラ対
５６    巻取り軸
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2016137462.tif 000017
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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