"所定の主成分ガスに少なくとも二酸化炭素及び水蒸気を含む第1混合ガスから二酸化炭素と水蒸気を個別に分離するガス分離装置であって、材料の異なる第1分離膜及び第2分離膜を備えており、前記第1分離膜は、前記第1混合ガスが供給されると、前記第1混合ガスに含まれる二酸化炭素及び水蒸気を選択的に透過させることで、前記第1混合ガスから二酸化炭素及び水蒸気を含む第2混合ガスを分離し、前記第2分離膜は、前記第2混合ガスが供給されると、前記第2混合ガスに含まれる水蒸気を選択的に透過させることで、前記第2混合ガスから水蒸気を分離することを特徴とするガス分離装置。前記第1分離膜は、前記第1混合ガスが100°C以上で供給された場合に、前記第1混合ガスに含まれる二酸化炭素及び水蒸気を選択的に透過させることで、前記第1混合ガスから二酸化炭素及び水蒸気を含む第2混合ガスを分離することを特徴とする請求項1に記載のガス分離装置。前記第2分離膜を透過した水蒸気を、前記第2分離膜よりも前段に供給して再利用することを特徴とする請求項1または2に記載のガス分離装置。前記第2分離膜を透過した水蒸気を、前記第1分離膜の後段側に、前記第1分離膜に対するスイープガスとして供給することを特徴とする請求項3に記載のガス分離装置。一酸化炭素及び水蒸気を含む被変成ガスに対してCO変成処理を行うメンブレンリアクターであって、占有空間の外周面の少なくとも一部に第1分離膜が形成され、内部にCO変成触媒が充填される第1処理部と、占有空間の外周面の少なくとも一部に前記第1分離膜とは異なる材料の第2分離膜が形成された第2処理部とを有し、前記第1処理部は、100°C以上の温度条件下で前記CO変成触媒によって前記被変成ガスを変成処理して、水素、二酸化炭素、及び水蒸気を含む第1混合ガスを生成するとともに、前記第1混合ガスに含まれる二酸化炭素及び水蒸気を前記第1分離膜に対して選択的に透過させ、前記第2処理部は、前記第1分離膜を透過した二酸化炭素及び水蒸気を含む第2混合ガスが供給されるとともに、前記第2混合ガスに含まれる水蒸気を前記第2分離膜に対して選択的に透過することを特徴とするメンブレンリアクター。前記第1処理部及び前記第2処理部が、同一の筐体内に設置されていることを特徴とする請求項5に記載のメンブレンリアクター。前記第1処理部及び前記第2処理部が、軸心を共通にする円筒状に形成されていることを特徴とする請求項6に記載のメンブレンリアクター。前記第1処理部に備えられた前記第1分離膜が、100°C以上の温度条件下でCO2/H2選択性能を有するCO2促進輸送膜であって、炭酸セシウム若しくは重炭酸セシウム若しくは水酸化セシウムからなる添加剤をハイドロゲル膜内に含んで構成されたゲル層を、100°C以上の耐熱性を有した親水性の多孔膜に担持させてなることを特徴とする請求項5~7の何れか1項に記載のメンブレンリアクター。前記第1処理部に備えられた前記第1分離膜が、100°C以上の温度条件下でCO2/H2選択性能を有するCO2促進輸送膜であって、炭酸ルビジウム若しくは重炭酸ルビジウム若しくは水酸化ルビジウムからなる添加剤をハイドロゲル膜内に含んで構成されたゲル層を、100°C以上の耐熱性を有した親水性の多孔膜に担持させてなることを特徴とする請求項5~7の何れか1項に記載のメンブレンリアクター。請求項5~9の何れか1項に記載のメンブレンリアクターと、内部に改質触媒が充填された改質器を備えた水素製造装置であって、前記第1処理部内の前記第1分離膜を透過しない、水素を主成分とする目的ガスを前記第1処理部から出力する構成であり、前記改質器は、炭化水素を含む被改質ガスと水蒸気が供給され、前記改質触媒によって前記被改質ガスを改質処理することで前記被変成ガスを生成して前記第1処理部に出力する構成であり、前記第2処理部内の前記第2分離膜を透過した水蒸気が、前記改質器、又は前記第1処理部の前記第1分離膜の上流側若しくは下流側の少なくとも何れか一に流入する構成であることを特徴とする水素製造装置。前記第2分離膜と同一の材料を有する第3分離膜を有した第3処理部を備え、前記第3処理部は、前記第1処理部において前記第1分離膜を透過しなかった前記第1混合ガスの残存ガスに含まれる水蒸気を選択的に透過させることで、前記第1混合ガスから水蒸気を分離する構成であり、前記第3処理部内の前記第3分離膜を透過した水蒸気が、前記改質器、又は前記第1処理部の前記第1分離膜の上流側若しくは下流側の少なくとも何れか一に流入する構成であることを特徴とする請求項10に記載の水素製造装置。所定の主成分ガスに少なくとも二酸化炭素及び水蒸気を含む第1混合ガスから二酸化炭素と水蒸気に個別に分離するガス分離方法であって、前記第1混合ガスを第1分離膜の表面に接触するように供給することで、前記第1分離膜に対して前記第1混合ガスに含まれる二酸化炭素及び水蒸気を選択的に透過させて、前記第1混合ガスから二酸化炭素及び水蒸気を含む第2混合ガスを分離し、更に前記第2混合ガスを前記第1分離膜とは異なる材料の第2分離膜の表面に接触するように供給することで、前記第2分離膜に対して前記第2混合ガスに含まれる水蒸気を選択的に透過させて、前記第2混合ガスから水蒸気を分離することを特徴とするガス分離方法。前記第1混合ガスを100°C以上の温度で第1分離膜の表面に接触するように供給することで、前記第1分離膜に対して前記第1混合ガスに含まれる二酸化炭素及び水蒸気を選択的に透過させて、前記第1混合ガスから二酸化炭素及び水蒸気を含む第2混合ガスを分離することを特徴とする請求項12に記載のガス分離方法。炭化水素を含む被改質ガスと水蒸気が供給され、改質触媒によって前記被改質ガスに対して改質処理を行うことで、一酸化炭素、水素、及び水蒸気を含む被変成ガスを生成する改質ステップと、前記被変成ガスが供給され、100°C以上の温度条件下で、変成触媒によって前記被変成ガスに対してCO変成処理を行うことで、水素、二酸化炭素、及び水蒸気を含む第1混合ガスを生成する変成ステップと、前記第1混合ガスを第1分離膜の表面に接触するように供給することで、前記第1分離膜に対して前記第1混合ガスに含まれる二酸化炭素及び水蒸気を選択的に透過させて、前記第1混合ガスから当該第1分離膜を透過する二酸化炭素及び水蒸気を含む第2混合ガスを分離するとともに、前記第1分離膜を透過しない水素を主成分とする目的ガスを回収する第1分離ステップと、更に前記第2混合ガスを前記第1分離膜とは異なる材料の第2分離膜の表面に接触するように供給することで、前記第2分離膜に対して前記第2混合ガスに含まれる水蒸気を選択的に透過させて、前記第2混合ガスから当該第2分離膜を透過する水蒸気を分離する第2分離ステップと、を有し、前記変成ステップと前記第1分離ステップは、同一の処理機構内において並行して行われ、前記変成ステップにおいて、前記第2分離ステップで回収された水蒸気の少なくとも一部を反応に利用することを特徴とする水素製造方法。CO2促進輸送膜は、二酸化炭素の促進輸送機能膜機能を十分に発揮するには水分が必要である。具体的に説明すると、膜内の二酸化炭素CO2と炭酸イオンの反応は、通常以下の化3の反応経路式に示す化学反応を示す。これより、膜内の水分が多いほど化学平衡は生成物側右側にシフトし、二酸化炭素の透過が促進されることが分かる。化3CO2CO32-H2O→2HCO3-一方で、CO変成反応に供するCO変成触媒の性能は、温度とともに低下する傾向にあるため、高効率でCO変成反応を生じさせるためには、触媒温度を100°C以上とすることが求められる。しかし、メンブレンリアクター30内が100°Cを超える高温になると、CO2促進輸送膜33内の水分が蒸発し、膜機能つまり二酸化炭素の促進輸送機能が低下する。当該膜機能低下はこれまでの促進輸送膜の常識となっている。一方、高温ほど上記化学反応の速度が大きくなるので、本願の発明者は、加圧下において気相中の水蒸気分圧を増すことにより膜内の水分量を確保することで膜機能が十分に発揮されることを確認した。ところが、メンブレンリアクター30を100°C以上の温度条件とすると、CO2に加えて、一部の水蒸気がCO2促進輸送膜33を透過する。同膜33を透過したH2Oは潜熱を有しているが、これまではこの潜熱が有効に利用されていなかった。本発明は、特に所定の主成分ガス、二酸化炭素、及び水蒸気を含む混合ガスから二酸化炭素と水蒸気を分離するガス分離装置において、エネルギー利用効率を向上させることを目的とする。また、前記ガス分離装置の機能を利用して、高いエネルギー利用効率を示すメンブレンリアクター並びに水素製造装置を提供することを目的とする。また、本発明は、上記各装置が利用する、ガス分離方法並びに水素製造方法を提供することを目的とする。上記目的を達成するため、本発明に係るガス分離装置は、所定の主成分ガスに少なくとも二酸化炭素及び水蒸気を含む第1混合ガスから二酸化炭素と水蒸気を個別に分離するガス分離装置であって、材料の異なる第1分離膜及び第2分離膜を備えており、前記第1分離膜は、前記第1混合ガスが供給されると、前記第1混合ガスに含まれる二酸化炭素及び水蒸気を選択的に透過させることで、前記第1混合ガスから二酸化炭素及び水蒸気を含む第2混合ガスを分離し、前記第2分離膜は、前記第2混合ガスが供給されると、前記第2混合ガスに含まれる水蒸気を選択的に透過させることで、前記第2混合ガスから水蒸気を分離することを特徴とする。また、上記特徴に加えて、前記第1分離膜は、前記第1混合ガスが100°C以上で供給された場合に、前記第1混合ガスに含まれる二酸化炭素及び水蒸気を選択的に透過させることで、前記第1混合ガスから二酸化炭素及び水蒸気を含む第2混合ガスを分離することを別の特徴とする。上記各特徴を有するガス分離装置において、更に前記第2分離膜を透過した水蒸気を、前記第2分離膜よりも前段に供給して再利用する構成としても良い。また、前記第1分離膜及び前記第2分離膜が、同一の筐体内に設置されるものとしても良い。更にこのとき、前記第1分離膜及び前記第2分離膜が、軸心を共通にする円筒状に形成されるものとしても良い。また、前記第1分離膜は、100°C以上の温度条件下でCO2/H2選択性能を有するCO2促進輸送膜であって、炭酸セシウム若しくは重炭酸セシウム若しくは水酸化セシウムからなる添加剤をハイドロゲル膜内に含んで構成されたゲル層を、100°C以上の耐熱性を有した親水性の多孔膜に担持させてなるものとすることができる。また、前記第1分離膜は、100°C以上の温度条件下でCO2/H2選択性能を有するCO2促進輸送膜であって、炭酸ルビジウム若しくは重炭酸ルビジウム若しくは水酸化ルビジウムからなる添加剤をハイドロゲル膜内に含んで構成されたゲル層を、100°C以上の耐熱性を有した親水性の多孔膜に担持させてなるものとすることができる。また、ハイドロゲル膜としては、ポリビニルアルコール-ポリアクリル酸塩共重合体ゲル膜を採用することができる。ここで、当業者において、ポリビニルアルコール-ポリアクリル酸塩共重合体は、ポリビニルアルコール-ポリアクリル酸共重合体と呼ばれることもある。尚、ハイドロゲルは、親水性ポリマーが架橋することで形成された三次元網目構造物であり、水を吸収することで膨潤する性質を有する。また、本発明に係るメンブレンリアクターは、一酸化炭素及び水蒸気を含む被変成ガスに対してCO変成処理を行うメンブレンリアクターであって、占有空間の外周面の少なくとも一部に第1分離膜が形成され、内部にCO変成触媒が充填される第1処理部と、占有空間の外周面の少なくとも一部に前記第1分離膜とは異なる材料の第2分離膜が形成された第2処理部とを有し、前記第1処理部は、100°C以上の温度条件下で前記CO変成触媒によって前記被変成ガスを変成処理して、水素、二酸化炭素、及び水蒸気を含む第1混合ガスを生成するとともに、前記第1混合ガスに含まれる二酸化炭素及び水蒸気を前記第1分離膜に対して選択的に透過させ、前記第2処理部は、前記第1分離膜を透過した二酸化炭素及び水蒸気を含む第2混合ガスが供給されるとともに、前記第2混合ガスに含まれる水蒸気を前記第2分離膜に対して選択的に透過することを特徴とする。このメンブレンリアクターにおいて、前記第1処理部及び前記第2処理部が、同一の筐体内に設置されるものとしても良い。更にこのメンブレンリアクターにおいて、前記第1処理部及び前記第2処理部が、軸心を共通にする円筒状に形成されるものとしても良い。また、このメンブレンリアクターにおいて、前記第1処理部に備えられた前記第1分離膜は、100°C以上の温度条件下でCO2/H2選択性能を有するCO2促進輸送膜であって、炭酸セシウム若しくは重炭酸セシウム若しくは水酸化セシウムからなる添加剤をハイドロゲル膜内に含んで構成されたゲル層を、100°C以上の耐熱性を有した親水性の多孔膜に担持させてなるものとしても良い。また、このメンブレンリアクターにおいて、前記第1処理部に備えられた前記第1分離膜は、100°C以上の温度条件下でCO2/H2選択性能を有するCO2促進輸送膜であって、炭酸ルビジウム若しくは重炭酸ルビジウム若しくは水酸化ルビジウムからなる添加剤をハイドロゲル膜内に含んで構成されたゲル層を、100°C以上の耐熱性を有した親水性の多孔膜に担持させてなるとしても良い。本発明に係る水素製造装置は、上記特徴を有するメンブレンリアクターと、内部に改質触媒が充填された改質器を備えた水素製造装置であって、前記第1処理部内の前記第1分離膜を透過しない、水素を主成分とする目的ガスを前記第1処理部から出力する構成であり、前記改質器は、炭化水素を含む被改質ガスと水蒸気が供給され、前記改質触媒によって前記被改質ガスを改質処理することで前記被変成ガスを生成して前記第1処理部に出力する構成であり、前記第2処理部内の前記第2分離膜を透過した水蒸気が、前記改質器、又は前記第1処理部の前記第1分離膜の上流側若しくは下流側の少なくとも何れか一に流入する構成であることを特徴とする。また、上記特徴に加えて、前記第2分離膜と同一の材料を有する第3分離膜を有した第3処理部を備え、前記第3処理部は、前記第1処理部において前記第1分離膜を透過しなかった前記第1混合ガスの残存ガスに含まれる水蒸気を選択的に透過させることで、前記第1混合ガスから水蒸気を分離する構成であり、前記第3処理部内の前記第3分離膜を透過した水蒸気が、前記改質器、又は前記第1処理部の前記第1分離膜の上流側若しくは下流側の少なくとも何れか一に流入する構成としても良い。また、本発明に係るガス分離方法は、所定の主成分ガスに少なくとも二酸化炭素及び水蒸気を含む第1混合ガスから二酸化炭素と水蒸気に個別に分離するガス分離方法であって、前記第1混合ガスを第1分離膜の表面に接触するように供給することで、前記第1分離膜に対して前記第1混合ガスに含まれる二酸化炭素及び水蒸気を選択的に透過させて、前記第1混合ガスから二酸化炭素及び水蒸気を含む第2混合ガスを分離し、更に前記第2混合ガスを前記第1分離膜とは異なる材料の第2分離膜の表面に接触するように供給することで、前記第2分離膜に対して前記第2混合ガスに含まれる水蒸気を選択的に透過させて、前記第2混合ガスから水蒸気を分離することを特徴とする。本発明に係るガス分離方法は、上記特徴に加えて、前記第1混合ガスを100°C以上の温度で第1分離膜の表面に接触するように供給することで、前記第1分離膜に対して前記第1混合ガスに含まれる二酸化炭素及び水蒸気を選択的に透過させて、前記第1混合ガスから二酸化炭素及び水蒸気を含む第2混合ガスを分離することを別の特徴とする。また、本発明に係る水素製造方法は、炭化水素を含む被改質ガスと水蒸気が供給され、改質触媒によって前記被改質ガスに対して改質処理を行うことで、一酸化炭素、水素、及び水蒸気を含む被変成ガスを生成する改質ステップと、前記被変成ガスが供給され、100°C以上の温度条件下で、変成触媒によって前記被変成ガスに対してCO変成処理を行うことで、水素、二酸化炭素、及び水蒸気を含む第1混合ガスを生成する変成ステップと、前記第1混合ガスを第1分離膜の表面に接触するように供給することで、前記第1分離膜に対して前記第1混合ガスに含まれる二酸化炭素及び水蒸気を選択的に透過させて、前記第1混合ガスから当該第1分離膜を透過する二酸化炭素及び水蒸気を含む第2混合ガスを分離するとともに、前記第1分離膜を透過しない水素を主成分とする目的ガスを回収する第1分離ステップと、更に前記第2混合ガスを前記第1分離膜とは異なる材料の第2分離膜の表面に接触するように供給することで、前記第2分離膜に対して前記第2混合ガスに含まれる水蒸気を選択的に透過させて、前記第2混合ガスから当該第2分離膜を透過する水蒸気を分離する第2分離ステップと、を有し、前記変成ステップと前記第1分離ステップは、同一の処理機構内において並行して行われ、前記変成ステップにおいて、前記第2分離ステップで回収された水蒸気の少なくとも一部を反応に利用することを特徴とする。本発明のガス分離装置の構成によれば、二酸化炭素及び水蒸気を含む混合ガスから水蒸気を分離することができる。従って、この水蒸気を回収することで、潜熱を有した水蒸気の再利用が可能となり、システム全体のエネルギー効率を向上させることができる。以下、本発明の実施の形態につき、詳細に説明する。図1は、本発明に係る水素製造装置1の概念的ブロック図である。図1は、水蒸気改質処理を行う改質器31と、CO変成処理を行うメンブレンリアクター20を備える。メンブレンリアクター20は、占有空間の外周面の少なくとも一部に第1分離膜33が形成され、その内部にCO変成触媒が充填される第1処理部32と、占有空間の外周面の少なくとも一部に前記第1分離膜33とは異なる材料の第2分離膜34が形成された第2処理部36を備える。また、第2分離膜34を透過した水蒸気を改質器31に循環させるための循環手段38を備える。尚、図1内に示される化学式は、概念的に図面内の矢印の向きに流れるガスに含まれる主たる成分を表わしている。以下の各図も同様とする。改質器31は、メタンCH4等の炭化水素を含む被改質ガス並びに水蒸気が供給される。改質器31は、ルテニウム、ニッケル、白金等の改質触媒が充填されており、この改質触媒の触媒作用により、例えば700°C程度の温度条件下で、前記被改質ガスに含まれるメタンガスと水蒸気とを上記化1に示す反応式によって改質反応させ、水素ガスと一酸化炭素ガスを含む被変成ガスに変換する。そして、この被変成ガスがメンブレンリアクター20の第1処理部32に供給される。メンブレンリアクター20の第1処理部32は、例えばCu-Zn系触媒で構成されるCO変成触媒が内部に充填されている。第1処理部32は、このCO変成触媒の触媒作用によって、160°C程度の温度条件下で、前記被変成ガスに含まれる一酸化炭素ガスを上記化2に示す反応式によって変成反応させ、二酸化炭素ガスと水素ガスに変換する。また、第1処理部32は、前述のように、占有空間の外周面の少なくとも一部に第1分離膜33が形成されている。この第1分離膜33は二酸化炭素及び水蒸気を選択的に透過する機能を有している。第1分離膜の詳細な構成については後述する。第1処理部32内には、変成処理によって生成される二酸化炭素ガスと水素ガスの他、被変成ガスに含まれる水蒸気が一部残存する形で混在している。また、後述するように、第1分離膜33は内部に水分を有する構成であり、前記変成処理は160°C程度の温度条件下で行われるため、第1分離膜33内に含まれていた水が一部蒸発することによっても水蒸気が生成される。以下では、この二酸化炭素ガス、水素ガス、及び水蒸気ガスを含む混合ガスを第1混合ガスという。前述のように、第1分離膜33は、二酸化炭素及び水蒸気を選択的に透過する機能を有する。このため、第1処理部32内に存在する第1混合ガスのうち、同ガス内に混在する二酸化炭素及び水蒸気は、第1分離膜33を透過して第2処理部36内へと送られる。一方、水素ガスについては、第1分離膜33を透過しない。以下、第1分離膜33を透過して第2処理部36へと送られる混合ガスを第2混合ガスという。前述のように、第2混合ガスは、その主成分が二酸化炭素と水蒸気である。第2処理部36は、占有空間の外周面の少なくとも一部に第2分離膜34が形成されている。この第2分離膜34は、水蒸気を選択的に透過する機能を有している。第2分離膜34の詳細な構成については後述する。第2分離膜34は、水蒸気を選択的に透過する機能を有しているため、第2処理部内に存在する第2混合ガスのうち、水蒸気は第2分離膜34を透過して外部へ排出される。一方、二酸化炭素ガスは、第2分離膜34を透過しない。従って、第1処理部32内に留まっているガスを外部に取り出すことで、水素ガスを主成分とする目的ガスを得ることができる。また、第2処理部36内に留まっているガスを外部に取り出すことで、二酸化炭素を主成分とするガスを得ることができる。このガスは、ポンプ等により吸引することで第2処理部36から外部へ流出させることができる。また、二酸化炭素ガスとしての再利用の予定がない場合には、第2処理部36内にAr等の不活性ガスで構成されたスイープガスSGを流入することでも外部流出が可能である。ここで、第1処理部32は、前記のように160°C程度の温度下に置かれているため、第2処理部36内へ供給される第2混合ガスも、100°C以上の温度状態を示す。すなわち、第2分離膜34を透過する水蒸気も、やはり100°C以上の温度を示す。そして、この水蒸気は、第2分離膜34によって二酸化炭素と分離されているため、潜熱を有する水蒸気スチームとして再利用が可能である。図1では、この水蒸気の再利用の一例として、循環手段38を介して改質器31内に当該水蒸気を供給する構成を示している。改質器31は、その反応に水蒸気を必要とするが、水の状態から水蒸気を生成して改質器31に供給した場合は水蒸気を生成するためのエネルギーが必要となる。これに対し、図1の構成であれば、すでに水蒸気が生成されているため、水から水蒸気を生成する場合と比較してそのエネルギー効率は向上する。図20に示す従来の構成の場合、膜33を透過するガスは、二酸化炭素と水蒸気の混合ガスであるため、そのままでは再利用を行うことができない。また、仮に二酸化炭素と水蒸気を分離するためには、この混合ガスを例えば熱交換することで冷却して、混合ガスに含まれる水蒸気を水の状態に液化するという方法が考えられるが、この方法の場合、熱交換によって回収された熱が膨大であるため、全ての熱を利用することは極めて困難である。これに対し、図1に示す本装置1では、冷却処理を行う必要がないため、排出される水蒸気をそのまま利用することで、同水蒸気が有する潜熱をそのまま有効活用することができるため、従来よりもエネルギー効率の高いシステムを実現することができる。以下、第1分離膜33、第2分離膜34の構成についての説明を行う。第1分離膜33は、膜材料の一例として、ポリビニルアルコール-ポリアクリル酸PVA/PAA塩共重合体を使用し、二酸化炭素キャリアとして炭酸セシウムCs2CO3を使用する。また、図2に模式的に示すように、二酸化炭素キャリアを含有するPVA/PAAゲル膜11を担持した親水性多孔膜12が、2枚の疎水性多孔膜13、14に挟持される3層構造で構成される。以下、二酸化炭素キャリアを含有するPVA/PAA塩共重合体ゲル膜を、二酸化炭素キャリアを含有しないPVA/PAA塩共重合体ゲル膜、及び、2枚の疎水性多孔膜を備えた構造の促進輸送膜と区別するために、適宜含有ゲル膜と略称する。また、この含有ゲル膜中のPVA/PAA塩共重合体とCs2CO3の全重量を基準として、含有ゲル膜中において、PVA/PAA塩共重合体は約20~80重量の範囲で存在し、Cs2CO3は約20~80重量の範囲で存在する。このような第1分離膜33の作製方法の一例は、図3に示すフローチャートの通りである。すなわち、まずPVA/PAA塩共重合体とCs2CO3を含む水溶液からなるキャスト溶液を作製する工程1。より詳細には、PVA/PAA塩共重合体例えば、住友精化製の仮称SSゲルを1g、Cs2CO3を0.54g、サンプル瓶に秤取し、これに水20gを加えて室温で一昼夜攪拌して溶解させてキャスト溶液を得る。次に、工程1で得たキャスト溶液中の気泡を除去するために、遠心分離回転数5000rpmで30分間を行う工程2。次に、工程2で得たキャスト溶液を、親水性PTFE多孔膜例えば、アドバンテック製、H010A142C、膜厚80μm、細孔径0.1μm、空隙率70と疎水性PTFE多孔膜例えば、住友電工製、フロロポアFP010、膜厚60μm、細孔径0.1μm、空隙率55を2枚重ね合わせた層状多孔膜の親水性PTFE多孔膜側の面上に、アプリケータでキャストする工程3。ここで、キャスト溶液は親水性PTFE多孔膜中の細孔内に浸透するが、疎水性のPTFE多孔膜の境界面で浸透が停止し、層状多孔膜の反対面までキャスト溶液がしみ込まず、層状多孔膜の疎水性PTFE多孔膜側面にはキャスト溶液が存在せず取り扱いが容易となる。次に、キャスト後の親水性PTFE多孔膜を室温で約半日自然乾燥させ、キャスト溶液をゲル化させゲル層を生成する工程4。上記製造方法では、工程3において、キャスト溶液を層状多孔膜の親水性PTFE多孔膜側の表面にキャストするため、工程4において、ゲル層は、親水性PTFE多孔膜の表面キャスト面に形成されるのみならず細孔内にも充填して形成されやすくなるので、欠陥ピンホール等の微小欠陥が生じ難くなり、ゲル層の製膜成功率が高くなる。尚、工程4において、自然乾燥させたPTFE多孔膜を、更に、120°C程度の温度で、2時間程度熱架橋するのが望ましい。次に、工程4で得た親水性PTFE多孔膜表面のゲル層側に、工程3で用いた層状多孔膜の疎水性PTFE多孔膜と同じ疎水性PTFE多孔膜を重ね、図2に模式的に示すように、疎水性PTFE多孔膜/ゲル層親水性PTFE多孔膜に担持された含有ゲル膜/疎水性PTFE多孔膜よりなる3層構造の促進輸送膜第1分離膜33を得る工程5。尚、図2では、含有ゲル膜11が親水性PTFE多孔膜12の細孔内に充填している様子を模式的に直線状に表示している。また、ゲル層を疎水性PTFE多孔膜で挟持した3層構造とすることにより、一方の疎水性PTFE多孔膜は、工程3及び工程4で用いられ、含有ゲル膜を担持する親水性PTFE多孔膜の支持とキャスト溶液の浸透防止に供せられ、他方の疎水性PTFE多孔膜は、含有ゲル膜を他方面側から保護するのに用いられる。更に、水蒸気が疎水性PTFE多孔膜の膜表面に凝縮しても当該PTFE多孔膜が疎水性のために水がはじかれて含有ゲル膜にしみ込むのを防止している。よって、他方のPTFE多孔膜によって、含有ゲル膜中の二酸化炭素キャリアが水で薄められ、また、薄められた二酸化炭素キャリアが含有ゲル膜から流出することを防止できる。以下、上記方法で製造された第1分離膜33の膜性能について説明する。膜性能を評価するに際しては、図4に示される実験装置を想定した。図4に示すように、各サンプル50は、ステンレス製の流通式ガス透過セル51膜面積:2.88cm2の原料側室52と透過側室53の間に、2枚のフッ素ゴム製ガスケットをシール材として用いて固定されている。原料ガスACO2、H2、H2Oからなる混合ガスFGを、2.24×10-2mol/minの流量で原料側室52に供給し、スイープガスここではArガスとするSGを、8.18×10-4mol/minの流量で透過側室53に供給する。原料側室52の圧力は、排気ガスの排出路の途中の冷却トラップ54の下流側に設けられた背圧調整器55で調整される。透過側室53の圧力は大気圧である。透過側室53から排出するスイープガスSG’中の水蒸気を冷却トラップ56で除去した後のガス組成をガスクロマトグラフ57で定量し、これとスイープガスSG中のArの流量よりCO2及びH2のパーミアンス[mol/m2skPa]を計算し、その比よりCO2/H2選択性を算出する。尚、冷却トラップ56の下流側には、透過側室53の圧力調整のための背圧調整器61が設けられている。尚、原料ガスAの供給量は、CO2、H2の供給量が、質量流量制御器マスフローコントローラ:MFCで調整され、H2Oの供給量が、液体状態において定量送液ポンプ58によって調整される。原料ガスAは、第1混合ガスを模擬するための水素を主成分とする二酸化炭素と水蒸気を含む混合ガスで、CO2:5.0、H2:45、H2O:50の混合比率モルに調整した。スイープガスSGは、サンプル膜を透過する被測定ガスCO2、H2の透過側室側の分圧を低くして、透過推進力を維持するために供給され、被測定ガスと異なるガス種Arガスを用いる。具体的には、Arガス25°Cでの流量:20cm3/min、8.13×10-4mol/minを透過側室53に供給した。尚、図示していないが、サンプル膜の使用温度、及び、原料ガスFGとスイープガスSGの温度を一定温度に維持するために、実験装置は、上記ガスを加熱する予熱器を有し、サンプル膜を固定した流通式ガス透過セルは、恒温槽内に設置している。尚、図4では、あたかもスイープ側のガスSGのみがガスクロマトグラフ57によって測定できるかのように図示されているが、フィード側のガスFGについてもガスクロマトグラフ57のラインに接続することで測定が可能である。このような条件下で、Cs2CO3重量/PVA/PAA塩共重合体重量Cs2CO3重量の比率以下、キャリア濃度と記載を70とし、原料ガスFGの圧力を200kPa~600kPaの範囲の加圧状態で、測定温度を125°C、140°C、160°C、180°C、200°Cと変更させたときの、CO2パーミアンス、H2パーミアンス、並びにCO2/H2選択性を示すグラフを図5に示す。図5によれば、測定温度が200°Cの高温下においても、CO2パーミアンスが約1×10-4mol/m2skPaと非常に高い値を示しており、約100程度の高いCO2選択性を示すことが分かる。また、測定温度が160°C程度の場合には、より高いCO2パーミアンスとCO2選択性を示すことが分かる。尚、第1分離膜33のキャリアとしては、上記Cs2CO3炭酸セシウムの他、水酸化セシウム、重炭酸セシウム、炭酸ルビジウム、水酸化ルビジウム、重炭酸ルビジウムを用いた場合にも、同様に高温下でのCO2選択透過性能を実現できる。更に、DAPANH2-CH2-CHNH2-COOHをキャリアとする構成でも同様に高温下でのCO2選択透過性能を実現可能である。次に、第2分離膜34の膜性能について説明する。第2分離膜34としては、H2Oの選択透過性を示す膜を採用し、一例としてはパーフルオロ系膜又はパーフルオロスルホン酸系膜を利用することができる。図6は、第2分離膜34のCO2パーミアンス、H2Oパーミアンス、並びにH2O/CO2選択性を示すグラフである。測定条件としては、原料ガスとして、水蒸気、窒素、及び二酸化炭素を含む混合ガスで、CO2:2.0、H2:48、H2O:50の混合比率モルに調整したものを使用し、原料ガスFGの圧力を200kPa~600kPaの範囲の加圧状態で、測定温度を120°C、160°C、200°Cと変更させたときの各値をグラフ化している。尚、第2分離膜34としては、パーフルオロスルホン酸系膜を使用した。測定機構は図4と同じである。H2Oパーミアンスは、透過したスチームをドレインタンク56で液化させ、単位時間当たりにドレインタンクに溜まった水量を測定することで算出した。また、CO2パーミアンスは、CO2促進輸送膜と同様の方法で算出し、対CO2選択透過性は、H2Oパーミアンス/CO2パーミアンスにより算出した。尚、スイープガスとしてArを利用している。図6のグラフによれば、測定温度が120°Cの下でH2Oパーミアンス、H2O/CO2選択性ともに最も高い値を示している。尚、160°Cの場合でも、60程度のH2O/CO2選択性が示されている。反応温度が上昇するに連れて、H2Oパーミアンス及びH2O/CO2選択性が低下することが分かる。図7及び図8は、スイープガスSGを用いずにスチーム選択膜の性能を測定した場合の図である。尚、測定時にはガスクロマトグラフ57に膜透過ガスを送り込む必要があるため、ドレインタンク56の上流からArガスを流入させている。図7は、供給側圧力を200kPa,透過側圧力を大気圧にそれぞれ固定した状態で、測定温度を110°C~130°Cで5°Cずつ上昇させた場合のaH2Oパーミアンス、及びbH2/CO2選択性の変化を示している。尚、供給側ガス流量は、H2を8ml/min、CO2を152ml/min、H2O液体を0.54ml/minとした。図8は、供給側圧力を200kPa,透過側圧力を大気圧にそれぞれ固定した状態で、測定温度を130°C~190°Cで20°Cずつ上昇させた場合のaH2Oパーミアンス、及びbH2/CO2選択性の変化を示している。尚、供給側ガス流量は、H2を8ml/min、CO2を152ml/min、H2O液体を0.27ml/minとした。図7及び図8においても、測定温度が上昇するに連れて、H2Oパーミアンス及びH2O/CO2選択性が低下していることが読み取れる。第1処理部32において160°C程度で変成反応を実行後に生成された第1混合ガスのうち、水蒸気と二酸化炭素を含む第2混合ガスが、第1分離膜33を透過して第2分離膜34に供給される。従って、この第2混合ガスは、100°C以上160°C以下程度の温度条件で第2分離膜34に供給される。従って、図6~図8によれば、同ガスに含まれる水蒸気は第2分離膜34を選択的に透過するため、水蒸気と二酸化炭素を分離することができる。そして、この第2分離膜34を透過して得られた水蒸気は、第2分離膜34に供給される第2混合ガスと同程度の温度であるから、十分な潜熱を有した状態である。従って、この水蒸気を回収して再利用することで、高いエネルギー効率を実現することができる。尚、上記実施形態では、図1に示すメンブレンリアクター20は、占有空間の外周面の少なくとも一部に第1分離膜33が形成され、内部にCO変成触媒が充填される第1処理部32と、占有空間の外周面の少なくとも一部に第2分離膜34が形成された第2処理部36とを有する構成とした。これに対し、メンブレンリアクター20は、あくまで第1処理部32のみを備え、前記第2処理部36は、メンブレンリアクター20外部の別機構として備えられるものとしても良い。この場合、メンブレンリアクター20内の第1分離膜32を透過したガス第1混合ガスを、管路を介して同リアクター20外に構成された第2処理部に導くものとして良い。また、上記実施形態では、第1分離膜33の一例として、図2に示すように平板型の構造を示すものを用いて説明を行ったが、図9のような円筒型の形状のものを用いても良い。図9において、aは水平面に平行に切断したときの断面図、bは水平面に鉛直方向に切断したときの断面図である。図9に示される第1分離膜は、円筒形状のセラミックス製支持膜42の外周上に、キャリアを含むゲル膜41を担持させた構造である。キャリアは上記のCs2CO3を用いることができる。尚、支持膜42はセラミック膜に限定されるものではない図11に示す支持膜62も同様である。尚、図9では、ゲル膜41と外枠の間の空間40に変成触媒を充填している。これにより、同一の円筒形状の装置内で、変成処理と第1分離膜による分離処理を行うことを想定している。尚、セラミックス製支持膜42の内側にも空間43が設けられている。より具体的には、図9bに示すように、被変成ガスが変成触媒が充填された空間40内に流入し、同空間内で変成処理が施される。その後、生成された混合ガスのうち、二酸化炭素及び水蒸気を含む第1混合ガスが、ゲル膜41及び支持膜42を透過して空間43内に流入する。そして、この空間43内に流入した第1混合ガスは、スイープガスSGによって系外に排出され、第2分離膜34を備えた第2処理部へと送出される。一方、円筒の外側の空間40からは、変成処理後に生成される混合ガスのうち、水蒸気及び二酸化炭素が分離された後のガス、すなわち主成分を水素とするガスが排出される。図10は、促進輸送膜として図9に示す円筒形状の促進輸送膜を用い,測定方法,キャリア濃度,原料ガス圧力を図5のときと同じにして,測定温度を160°Cとしたときの得られたデータに基づくグラフである。図5の場合と同様,CO2パーミアンス及びCO2/H2選択性ともに高い値を示しており、円筒型の促進輸送膜でも図2に示すような平板型と同様の効果を示すことが分かる。尚、図9では、第1混合ガスが円筒形状の軸心側内側に向かってゲル膜41及び支持膜42を透過し、内側に位置する空間43内に流入する構成としたが、内外を逆転させた構成としても良い図11参照。すなわち、軸心を含む領域内に円筒形状を有してなる空間60内に変成触媒が充填され、当該空間の外周面の内側にゲル膜61及び支持膜62が形成される。そして、この空間60内に被変成ガスが流入し、変成処理が施された後に生成された第1混合ガスは、ゲル膜61及び支持膜62を外側に向かって透過し、空間63内に流出する。これにより、当該空間63から第1混合ガスが回収される。更に、図9の構成において、更に空間43内に軸心を共通とする別の円筒状の空間を形成し、当該空間の外周に第2分離膜34を備えた第2処理部を備える構成としても良い図12参照。このとき、最も内側の空間47からは第2分離膜34を透過した水蒸気が排出され、第2分離膜34と支持膜42の間の空間48からは、第2混合ガスから水蒸気が分離されたガス、すなわち主成分を二酸化炭素とするガスが排出される。尚、この場合において、二酸化炭素を再利用する場合には、空間48にスイープガスを流入させずにポンプ等によって吸引するものとすれば良い。尚、図9~図12では、軸心を共通にする円筒形状の複数の空間及び膜を有する構成としたが、各空間の配置方法はこれに限られるものではなく、例えば軸心の延長方向に各空間が直列的に配置される構成等、他の配置方法を利用することも可能である。以下、別実施形態につき説明する。1上述の実施形態では、第2分離膜34としてパーフルオロ系膜又はパーフルオロスルホン酸系膜を例に挙げたが、H2Oの選択透過性を有する他の膜材料を利用することも可能である。図13は、本別実施形態で採用したH2O透過膜のCO2パーミアンス、H2Oパーミアンス、並びにH2O/CO2選択性を示すグラフである。測定条件としては、原料ガスとして、水蒸気、窒素、及び二酸化炭素を含む混合ガスを、H2O液体の流量0.54ml/min,N2の流量8ml/min,CO2の流量152ml/minで供給したものを使用し、原料ガスFGの圧力を140kPa~200kPaの範囲の加圧状態で、測定温度を130°Cとしたときの各値をグラフ化している。その他の測定条件は図6~図8の場合と同様とした。図13のグラフによれば、パーフルオロ系膜又はパーフルオロスルホン酸系膜の場合と同様、高いH2Oパーミアンス、高いH2O/CO2選択性を示しており、第2分離膜34として利用可能であることが分かる。この別実施形態で採用した膜の製造方法は、下記の通りである。PVA-PAA塩共重合体2.0gを室温でイオン交換水80.0gに溶解させた。得られたSSゲル溶液に、25質量のグルタルアルデヒド水溶液を0.064g加えた。続いて、溶液を95°Cで12時間加熱して、グルタルアルデヒドによる化学的な架橋を進行させて、キャスト溶液を得た。ガラス板に疎水性PTFE多孔膜住友電工製、FluoroporeFP-010を載せ、その上に親水性PTFE多孔膜住友電工製、WPW-020-80を載せた。親水性PTFE多孔膜上に、ベーカーアプリケーターを用いて上記キャスト液を厚み500μmとなるようにキャストした。このとき、キャスト溶液の一部は親水性PTFE多孔膜内に充填された。その後、キャストされたキャスト液を湿度が約5に保たれたドライボックス内で約12時間かけて乾燥させて、ゲル層を形成させた。乾燥後、形成されたゲル層を、ガラス板とともに120°Cに保った恒温槽に入れ、2時間熱架橋を行い、親水性PTFE多孔膜及びゲル層から構成されるスチーム選択透過膜を形成させた。さらに、スチーム選択透過膜の上に疎水性PTFE多孔膜を積層して、疎水性PTFE多孔膜/スチーム選択透過膜/疎水性PTFE多孔膜の3層構成を有する膜積層体を得た。つまり、本別実施形態で採用した第2分離膜34は、第1分離膜33と同じ材料であるPVA/PAA塩共重合体を用いつつ、CO2キャリアであるCs2CO3を添加しないで実現したものである。尚、PVA/PAA塩共重合体を用いつつ、第1分離膜33よりも少ない、微量のCs2CO3を添加することで第2分離膜34を実現することも可能である。2上述の実施形態では、第1分離膜33の材料としてポリビニルアルコール-ポリアクリル酸塩共重合体により構成されたゲル膜を利用したが、これは一例であり、CO2選択分離能力を発揮する同様の親水性ポリマーの採用が可能である。また、CO2キャリアについても、セシウム系炭酸セシウム、水酸化セシウム、重炭酸セシウム、ルビジウム系炭酸ルビジウム、水酸化ルビジウム、重炭酸ルビジウムの他、及びDAPAを例示して説明したが、DAPA以外のアミノ酸系例えばヒスチジン等を採用しても良い。3図1において、メンブレンリアクター20には水蒸気改質を行う改質器31から混合ガスが供給されるものとしたが、これは例示であり、混合ガスの供給元は改質器に限られない。ただし、この供給元においてスチームガスを利用する機構である場合には、第2分離膜34を透過したスチームを回収して供給することで、スチームの再利用を行うことができる。4図1では、第1分離膜33と第2分離膜34が同一の筐体内に存在し、第1分離膜33を透過した混合ガスは、直接第2分離膜34に供給される構成であった。しかし、第1分離膜33を透過した混合ガスが、管路を介して第2分離膜34に供給される構成であっても、全く同様の効果を奏することができることは言うまでもない図14参照。尚、図14において、第1処理部72または第2処理部75等の上流或いは下流側の適切な箇所に、圧力調整器または必要に応じて温度調整器が備えられているが、図示を省略している後述する図15乃至図17においても同様である。図14は、別実施形態3の内容も考慮し、CO2とH2O、及びその他のガスここではH2としたを含む第1混合ガスから、CO2とH2Oを分離するガス分離装置1aとして図示している。図14に示すガス分離装置1aは、混合ガス供給源71から第1混合ガスが第1処理部72に供給されると、CO2とH2Oが第1分離膜33を選択的に透過し、同膜を透過しないガスここではH2ガスが選択的に分離される。第1分離膜を選択的に透過したCO2とH2Oの混合ガス第2混合ガスは、空間73から管路74を介して第2処理部75へと流入し、H2Oが第2分離膜34を選択的に透過し、同膜を透過しないCO2ガスが選択的に分離される。空間76に流出したH2Oガススチームガスは、循環手段38によって、場合によっては吸引され、例えば、混合ガス供給源71や、H2O選択分離を行う前段の各機構第1処理部72,第1分離膜33,空間73、場合によっては、他の蒸気利用機構81へと送られ、再利用される。尚、回収したスチームガスの一部または全部を、第1分離膜33を透過したガスのスイープガスとして利用しても良い図15のガス分離装置1b参照。尚、回収したスチームガスをスイープガスとして第1分離膜33の後段側透過側に供給する場合については、別途詳述する。5図14において、第1処理部72において、第1分離膜33で分離されなかった第1混合ガスは、H2が主成分ではあるが、H2Oも一部含まれる。この残存した第1混合ガスに含まれるH2Oガスを改めて分離し、これをスチームとして再利用することが可能である図16参照。図16では、図14に示すガス分離装置1aに対し、第2分離膜34と同一材料の第3分離膜83を有する第3処理部82を備える。第3処理部82と第1処理部72は管路80によって連結されている。第1分離膜33で分離されなかった第1混合ガス残存ガスは、管路81を介して第3処理部82へと排出される。このガスに含まれるH2Oは、第3分離膜83を透過し、循環手段38へと送られる。また、第3処理部82に残存するガスを抽出することで、H2を主成分とするガスを得ることができる。図15に示すガス分離装置1bに対しても全く同様のシステムを構築することが可能である図17参照。説明は省略する。6上記実施形態では、第2分離膜34の一例として、図1に示すように平板型の構造を示すもの、或いは、図12に示すように、第1分離膜33と軸心を共通にする円筒型の構造を用いて説明を行ったが、第2分離膜34だけを単独で、図18のような円筒型の構造に形成しても良い。7上記実施形態では、第1分離膜33を円筒型の構造に形成する場合の一例として、図9及び図11に例示する構造について説明したが、図9及び図11では、何れも、第1分離膜33の前段側供給側の空間40,60には、変成触媒が充填され、CO変成処理部第1処理部32として機能するように構成したが、当該空間40,60に変成触媒を充填せずに、二酸化炭素ガス、水素ガス、及び水蒸気ガスを含む第1混合ガスから二酸化炭素及び水蒸気を選択的に透過させる単機能のガス分離装置として構成しても構わない。この場合、空間40,60に流入するガスは、被変成ガスではなく、第1混合ガスとなる。尚、第1混合ガスは、CO変成処理後のガスに限定されるものではない。8図11に例示する円筒型の第1分離膜33は、空間60に変成触媒が充填されているか否かに拘わらず、図19に示すような円筒型支持体92の内周面に分離機能層91を形成した構造となっている。また、当該円筒型支持体92の内周面に分離機能層91を形成した内面型の円筒構造は、第1分離膜33だけに限らず、第2分離膜34にも適用できる。当該内面型の円筒構造の分離膜33,34は、作製した分離膜を多数本束ねてモジュール化する上でコーティング層を傷つけ難いという点から、支持体92の外側よりも内側に分離機能層91を形成する方がより好ましい。尚、支持体92の内部に中空部分90を有する限り、その形状には限定されない。例えば、断面が多角形の筒状であっても構わない。以下、内面型の円筒構造の第1分離膜33と第2分離膜34の実施例及びその膜性能評価について説明する。先ず、内面型の円筒構造の第1分離膜33の実施例について説明する。第1分離膜33の構成は、円筒形状の厚さ0.5mmの多孔質支持体92の内側に、分離機能層91として、CO2キャリアである炭酸セシウムを含有するPVA/PAA共重合体塩の層を形成したものである。膜性能の評価条件は、以下の通りである。温度が160°Cであり、第1混合ガスの組成比が、CO2:19、H2:19、H2O:62であり、第1混合ガスの流量が2.15×10-2mol/minであり、供給側圧力が800kPa、透過側圧力が780kPaである。評価結果は、CO2パーミアンスが2.26×10-5mol/、CO2/H2選択性が282、スチームパーミアンスが1.98×10-4mol/となっており、当該膜構造において、高い分離性能を有していることが示されている。次に、内面型の円筒構造の第2分離膜34の実施例について説明する。第2分離膜34の構成は、、円筒形状の厚さ0.5mmの多孔質支持体92の内側に、分離機能層91として、CO2キャリアを含有しないPVA/PAA共重合体塩の層を形成したものである。膜性能の評価条件は、以下の通りである。温度が150°Cであり、第2混合ガスの組成比が、CO2:5、H2O:95であり、第2混合ガスの流量が6.55×10-3mol/minであり、供給側圧力が300kPa、透過側圧力が大気圧である。評価結果は、スチームパーミアンスが6.99×10-4mol/、スチーム/CO2選択性が1085となっており、当該膜構造において、高い分離性能を有していることが示されている。9次に、上記4及び図15に例示した、第2分離膜34を透過したスチームを第1分離膜33の透過側に供給する構成の利点について説明する。当該利点として、CO2分離膜におけるCO2分圧差を確保できるという第1の利点と、CO2分離膜における供給側の相対湿度の低下を抑制できるという第2の利点がある。先ず、第1の利点CO2分圧差の確保につき詳細に説明する。ガスが分離膜を透過する推進力は分圧差であるから、供給側と透過側の分圧差がなくなると、ガスは透過しなくなる。スイープガスを用いずに混合ガスを分離する場合、供給ガスの流れ方向に従い、混合ガス中で選択的に透過するガスの供給側分圧は減少していき、逆に透過側分圧は増加していくため、供給ガスの流れ方向に従い、供給側と透過側の分圧差が小さくなり、透過量は少なくなっていく。一方、混合ガス中の透過しにくいガスについては、供給ガスの流れ方向に従い、供給側の分圧は増加して分圧差が大きくなっていくため、透過量は増加していく。選択的に透過させるガスの回収率を高く設定するほど、必要な膜面積が増加するわけであるから、上記の結果と併せて考えると、選択的に透過させるガスの回収率を高く設定するほど、透過したガス中の純度は低下する。ここで、透過側にスイープガスを流すことにより、透過側の透過ガスの分圧を低下させることができるため、スイープガスを流さない場合よりも、同一膜面積では、高回収率、高純度の透過ガスが得られる。また、同一回収率を設定した場合には、必要膜面積は小さくなり、高純度のガスが得られる。スイープガスは、単に供給ガス中のCO2を除去するだけの目的であれば、Ar等の不活性ガスを用いても良いのであるが、CO2選択透過膜を透過したガス中のCO2を利用したい場合には、Ar等のガスをスイープガスとして使用すると、ArとCO2と分離する必要が生じるため、実用上使用できない。一方で、スイープガスにスチームを用いれば、スチームを冷却により液化させることで、スチームのみを容易に取り除くことができる。従って、第2分離膜スチーム選択透過膜を透過したスチームを第1分離膜CO2選択透過膜の透過側にスイープガスとして流すことにより、第1分離膜を単独で用いる場合と比べて、上述の利点が得られる。尚、第1分離膜に促進輸送膜ではなく、ガスの膜材料への溶解性、及び、ガスの膜内での拡散速度の違いによりガスを分離する溶解拡散機構に基づく分離膜を用いる場合であっても同様のことが言える。純度と回収率については次の通りである。膜を透過したドライガス中の成分を、例えばA、Bとし、A、Bの濃度をそれぞれa、bとする場合、aがAの純度である。また、Aの供給流量をxmol/min、透過流量をymol/minとすると、y/x×100がAの回収率である。スイープガスを流さずにCO2選択透過膜単独でCO2を分離する場合と、CO2選択透過膜とスチーム選択透過膜を組み合わせてスチーム選択透過膜を透過したスチームをCO2選択透過膜の透過側に流してCO2を分離する場合で、CO2回収率を90と設定したときのCO2の純度と必要な膜面積をシミュレーションにより計算し、比較した結果を次に示す。CO2選択透過膜単独で用いる場合、上記8で説明した内面型の円筒構造の第1分離膜33の実施例の結果を踏まえて、次の値を用いた。第1混合ガスの流量:1mol/s第1混合ガスの組成:CO2:19、H2:19、H2O:62供給側圧力:800kPa透過側圧力:300kPaCO2パーミアンス:2.26×10-5molCO2/H2選択性:282スチームパーミアンス:1.98×10-4mol/CO2選択透過膜とスチーム選択透過膜を組み合わせて、スチーム選択透過膜を透過したスチームをCO2選択透過膜の透過側に供給する場合、CO2選択透過膜に関して用いる動作条件及び透過性能の値は、上記のCO2選択透過膜単独の値と同一とし、スチーム選択透過膜の動作条件、透過性能は、上記8で説明した内面型の円筒構造の第2分離膜34の実施例の結果を踏まえ、次の値を用いた。スチーム選択透過膜の供給側圧力:300kPaスチーム選択透過膜の透過側圧力:大気圧スチームパーミアンス:6.99×10-4molスチーム/CO2選択性:1085上記条件でシミュレーションを行った結果、CO2選択透過膜単独では、CO2の純度が89であったのに対し、CO2選択透過膜とスチーム選択透過膜の組み合わせでは、CO2の純度が99であった。また、必要な膜面積は、CO2選択透過膜単独の場合、CO2選択透過膜とスチーム選択透過膜を組み合わせる場合の7倍であった。尚、CO2選択透過膜とスチーム選択透過膜を組み合わせる場合の必要膜面積は、CO2選択透過膜とスチーム選択透過膜の膜面積を足したものとして計算した。次に、上記第2の利点供給側の相対湿度低下抑制につき詳細に説明する。CO2促進輸送膜におけるCO2透過性能は、供給側ガスの相対湿度の影響を受ける。CO2促進輸送膜では、CO2と膜中のCO2キャリアの反応に水が関与するため、膜中の含水率が高い方がCO2の透過速度が速く、膜中の含水率は供給側ガスの相対湿度が高いほど大きいためである。一般的に、CO2促進輸送膜においてはCO2と同等程度以上の速度でスチームも膜を透過するために、透過側ガスの流れ方向に従って、スチーム分圧は低下し、相対湿度も透過側ガスの流れ方向に従って低下する。その結果、透過側ガスの流れ方向に従って、CO2の透過速度が低下するという欠点がある。ここで、第2分離膜を透過したスチームを第1分離膜の透過側に供給することで、第1分離膜の透過側のスチーム分圧が高くなり、供給側のスチーム分圧と透過側のスチーム分圧の分圧差が小さくなる結果、第1分離膜のスチームの透過量が減少し、第1分離膜の供給側のスチーム分圧の低下が抑制されるため、第1分離膜の供給側の相対湿度の低下が抑制される。尚、膜面積に対して、供給するガス流量が非常に多い場合には、供給ガスの入口と出口で、殆どスチーム分圧が低下しないため、相対湿度も低下しないが、実際の使用を考えた場合には、回収率が要求されるために、透過側にスイープガスを流すことなく、供給ガスの入口と出口でスチーム分圧が殆ど低下しないということは想定し難い。次に、当該第2の利点に関する評価結果を説明する。当該評価は、円筒形状の厚さ1.5mmの多孔質支持体の内側に、分離機能層としてCO2キャリアである炭酸セシウムを含有するPVA/PAA共重合体塩の層を形成させたCO2促進輸送膜に対して、スチームをスイープガスとして供給する場合と供給しない場合の2通りについて行った。尚、膜面積は24.0cm2である。また、評価条件として、以下の値を用いた。第1混合ガスの流量:5.89×10-3molmin第1混合ガスの組成:CO2:7、H2:46、H2O:47供給側圧力:400kPa透過側圧力:大気圧評価結果は、以下の通りである。以下の評価結果よりCO2促進輸送膜の透過側にスチームスイープガスを供給した場合には、透過側にスチームスイープガスを供給しない場合と比較して、相対湿度の低下の程度が小さく、その結果としてCO2の透過速度が高くなることが分かる。1スチームスイープガスの供給あり:CO2パーミアンス:1.75×10-5molCO2/H2選択性:563供給側の入口相対湿度:70供給側の出口相対湿度:522スチームスイープガスの供給なし:CO2パーミアンス:1.18×10-5molCO2/H2選択性:545供給側の入口相対湿度:70供給側の出口相対湿度:2910上記実施形態において、第1分離膜CO2選択透過膜に供給される第1混合ガスは、CO2変成処理の結果として生成される場合において、温度が100°C以上となる場合を想定したが、図14及び図15において例示したように、第2分離膜スチーム選択透過膜を透過したスチームを再利用する場合に、当該スチームは、100°C未満の温度であっても、スチーム分圧が100°C以下の温度での飽和水蒸気圧以下の圧力であれば尚、全圧はポンプ等により大気圧未満の圧力に減圧されている。、スチームはガス状態であるため、スチームを再利用することが可能である。以下に、第1混合ガスの温度が100°C以下でも、第1分離膜がCO2選択透過膜として機能することの実施例を示す。第1分離膜の構成は、円筒形状の厚さ0.5mmの多孔質支持体の内側に、分離機能層として、CO2キャリアであるグリシン及びグリシンの脱プロトン化剤である水酸化セシウムを含有するPVA/PAA共重合体塩の層を形成したものである。膜性能の評価条件は、以下の通りである。温度が80°Cであり、第1混合ガスの組成比が、CO2:8、H2:73、H2O:19であり、第1混合ガスの流量が4.03×10-2mol/minであり、供給側圧力が200kPa、透過側圧力が大気圧である。評価結果は、CO2パーミアンスが9.71×10-5mol/、CO2/H2選択性が196となっており、100°C未満の温度でも、高い分離性能を有していることが示されている。"