酸性气体分离用螺旋型模块

摘要

本发明提供一种酸性气体分离用螺旋型模块，其为将包含具有促进传输膜的酸性气体分离层的层积体进行卷绕而成的螺旋型的酸性气体分离模块，该模块不存在促进传输膜的缺陷，品质高。一种酸性气体分离用螺旋型模块，其供给气体流路用部件的纤维径的平均值为100μm～900μm，其中，在多孔质支撑体的辅助支撑膜的与促进传输膜相反一侧的面，与具有供给气体流路用部件的纤维径的3/4以上的直径的半球相内接的凹部的面积率为50％以下。

权利要求

1.一种酸性气体分离用螺旋型模块，其具有：

中心筒，在该中心筒的管壁形成有贯通孔；

供给气体流路用部件，该部件成为原料气体的流路，由纺织布和无纺布中的至少1种形成；

酸性气体分离层，该酸性气体分离层从在上述供给气体流路用部件中流动的原料气体中分离出酸性气体，该酸性气体分离层具有促进传输膜和多孔质支撑体，该促进传输膜含有与酸性气体发生反应的载体和用于负载上述载体的亲水性化合物，所述多孔质支撑体支撑上述促进传输膜，并使上述促进传输膜所分离出的酸性气体通过；和，透过气体流路用部件，该透过气体流路用部件成为酸性气体流动至上述中心筒的流路，该酸性气体是与上述载体反应并透过了上述促进传输膜的酸性气体；

上述多孔质支撑体是上述促进传输膜侧的多孔质膜和上述透过气体流路用部件侧的由纺织布和无纺布中的至少1种形成的辅助支撑膜层积而成的，上述供给气体流路用部件的纤维直径的平均值为100μm～900μm，

其中，在上述辅助支撑膜的与上述促进传输膜相反一侧的面，与具有上述供给气体流路用部件的纤维直径的3/4以上的直径的半球相内接的凹部的面积率为50％以下，所述模块是将至少一个具有上述供给气体流路用部件、上述酸性气体分离层和上述透过气体流路用部件的层积体卷绕于上述中心筒而成的。

2.如权利要求1所述的酸性气体分离用螺旋型模块，其中，上述促进传输膜的厚度为5μm～150μm。

3.如权利要求1或2所述的酸性气体分离用螺旋型模块，其中，上述促进传输膜的吸水率为1％～20％。

4.如权利要求1或2所述的酸性气体分离用螺旋型模块，其中，上述供给气体流路用部件的拉伸弹性模数为1MPa～500MPa。

5.如权利要求3所述的酸性气体分离用螺旋型模块，其中，上述供给气体流路用部件的拉伸弹性模数为1MPa～500MPa。

6.如权利要求1或2所述的酸性气体分离用螺旋型模块，其中，上述供给气体流路用部件具有网眼结构，该网眼结构由含有选自聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚醚砜、聚苯硫醚、聚砜、聚丙烯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮和聚偏二氟乙烯中的1种以上树脂的丝形成。

7.如权利要求5所述的酸性气体分离用螺旋型模块，其中，上述供给气体流路用部件具有网眼结构，该网眼结构由含有选自聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚醚砜、聚苯硫醚、聚砜、聚丙烯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮和聚偏二氟乙烯中的

1种以上树脂的丝形成。

8.如权利要求1或2所述的酸性气体分离用螺旋型模块，其中，上述酸性气体分离层进一步在上述促进传输膜和上述多孔质支撑体之间具有疏水性的中间层。

9.如权利要求8所述的酸性气体分离用螺旋型模块，其中，上述中间层为包含有机硅树脂的层。

10.如权利要求1或2所述的酸性气体分离用螺旋型模块，其中，上述层积体具有在夹持体上层积上述透过气体流路用部件而成的构成，所述夹持体是利用使上述促进传输膜为内侧折成2折后的酸性气体分离层来夹持上述供给气体流路用部件而成的。

说明书

酸性气体分离用螺旋型模块

技术领域

[0001] 本发明涉及从原料气体中选择性分离出酸性气体的酸性气体分离模块。详细地说，涉及将具有酸性气体分离膜的层积体卷绕而成的酸性气体分离用螺旋型模块。

背景技术

[0002] 近年来，以氢气的制造和天然气的精制等为目的，从原料气体(被处理气体)中选择性分离出二氧化碳等酸性气体的技术的开发得到不断发展。例如，开发了一种酸性气体分离模块，其中使用使酸性气体选择性透过的酸性气体分离膜，从原料气体中分离出酸性气体。

[0003] 具体地说，专利文献1中公开了一种酸性气体分离模块，其是在管壁形成有贯通孔的用于收集分离出的酸性气体的中心筒(中心透过物收集管)上多重卷绕含有酸性气体分离膜的层积体而成的。

[0004] 该专利文献1公开的酸性气体分离模块是使用所谓的溶解扩散膜作为酸性气体分离膜的溶解扩散型酸性气体分离模块。该溶解扩散膜是利用酸性气体和分离对象物质对膜的溶解性以及在膜中的扩散性之差而将酸性气体从原料气体中分离出来。

[0005] 此外，专利文献2中公开了一种酸性气体分离模块(实验装置)，其中，用酸性气体分离膜将空间分为原料室和透过室，向原料室供给原料气体(由CO2、H2和H2O组成的混合气体)，将由酸性气体分离膜选择性分离(透过)的酸性气体从透过室中取出。

[0006] 该专利文献2公开的酸性气体分离模块是使用所谓的促进传输膜作为酸性气体分离膜的促进传输型酸性气体分离模块。该促进传输膜在膜中具有与酸性气体发生反应的载体，利用该载体将酸性气体传输至膜的相反侧，从而从原料气体中分离出酸性气体。

[0007] 这样的酸性气体分离模块中，专利文献1所示那样的将具有酸性气体分离膜的层积体卷绕在壁面具有贯通孔的中心筒上而成的(卷绕于中心筒)、所谓螺旋型酸性气体分离模块能够使酸性气体分离膜的面积非常大。因此，螺旋型酸性气体分离模块能够高效处理，非常有力。

[0008] 现有技术文献

[0009] 专利文献

[0010] 专利文献1：日本特开平4-215824号公报

[0011] 专利文献2：日本专利第4621295号公报

发明内容

[0012] 发明所要解决的课题

[0013] 对于螺旋型酸性气体分离模块，作为其一例，其构成除了具有酸性气体分离膜和中心筒外，还具有作为要分离出酸性气体的原料气体的流路的供给气体流路用部件、和作为用酸性气体分离膜分离出的酸性气体的流路的透过气体流路用部件。

[0014] 由这样的部件构成的螺旋型酸性气体模块具有将1个或者层积酸性气体分离膜、供给气体流路用部件和透过气体流路用部件而成的层积体层积2个以上后卷绕在中心筒上的构成。

[0015] 例如，上述的专利文献1中公开了一种螺旋型酸性气体分离模块，其中，将酸性气体分离膜折成2折来夹持供给气体流路用部件(供给物隔离件)，在折成2折的酸性气体分离膜的一方层积透过气体流路用部件(透过物隔离件)，制作层积体，将层积多个该层积体而成的层积物卷绕在中心筒(透过物收集管)上，形成该螺旋型酸性气体分离模块。

[0016] 但是，根据本发明人的研究，对于利用促进传输膜的酸性气体分离模块，若构成这样的构成的螺旋型模块，则往往会产生得不到具有目标性能的酸性气体分离模块的情况。

[0017] 即，供给气体流路用部件在构成原料气体的流路的同时，为了使其自身中流动的原料气体与酸性气体分离膜接触，通常具有网眼结构。

[0018] 另一方面，一般来说，对于具有促进传输膜的酸性气体分离膜，促进传输膜的吸湿性越高，酸性气体的分离速度(透过速度)趋于越高。因此，促进传输膜使用超吸水性树脂等亲水性化合物作为粘结剂，并具有在该粘结剂上分散有载体而成的构成，多具有柔性。

[0019] 此处，螺旋型分离模块由于具有将上述那样的层积体卷绕在中心筒上而成的构成，因此在进行该卷绕时，出现促进传输膜与供给气体流路用部件的错位。

[0020] 由于该错位，促进传输膜和供给气体流路用部件滑动接触，导致促进传输膜损伤，严重时促进传输膜局部几乎完全被除去而形成缺陷。其结果，对于使用促进传输膜的螺旋型酸性气体分离模块，会产生因该促进传输膜的损伤而得不到具有目标性能的分离模块的情况。

[0021] 本发明的目的在于解决这样的现有技术的问题，在于提供一种酸性气体分离用螺旋型模块，其为使用具有促进传输膜的酸性气体分离层(分离膜)的螺旋状酸性气体分离模块，其可防止卷绕时因促进传输膜与供给气体流路用部件的滑动接触而导致的促进传输膜的损伤，可稳定得到具有目标性能的模块。

[0022] 解决课题的手段

[0023] 本发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现，具有纺织布和无纺布中的至少1种的供给气体流路用部件的纤维径的平均值为100μm～900μm，在由无纺布形成的辅助支撑膜的与促进传输膜相反一侧的面，与具有供给气体流路用部件的纤维径的3/4以上的直径的半球相内接的凹部的面积率为50％以下，由此，能够抑制卷绕时因促进传输膜与供给气体流路用部件的滑动接触所致的促进传输膜的损伤，从而完成了本发明。

[0024] 即，本发明人发现通过以下构成能够解决上述课题。

[0025] (1)一种酸性气体分离用螺旋型模块，其具有：中心筒，在该中心筒的管壁形成有贯通孔；供给气体流路用部件，该部件成为原料气体的流路，由纺织布和无纺布中的至少1种形成；酸性气体分离层，该酸性气体分离层从在供给气体流路用部件中流动的原料气体中分离出酸性气体，该酸性气体分离层具有促进传输膜和多孔质支撑体，该促进传输膜含有与酸性气体发生反应的载体和用于负载载体的亲水性化合物，所述多孔质支撑体支撑促进传输膜，并使促进传输膜所分离出的酸性气体通过；和，透过气体流路用部件，该透过气体流路用部件成为酸性气体流动至中心筒的流路，该酸性气体是与载体反应并透过了促进传输膜的酸性气体；多孔质支撑体是促进传输膜侧的多孔质膜和透过气体流路用部件侧的由纺织布和无纺布中的至少1种形成的辅助支撑膜层积而成的，供给气体流路用部件的纤维径的平均值为100μm～900μm，其中，在辅助支撑膜的与促进传输膜相反一侧的面，与具有供给气体流路用部件的纤维径的3/4以上的直径的半球相内接的凹部的面积率为50％以下，所述模块是将至少一个具有供给气体流路用部件、酸性气体分离层和透过气体流路用部件的层积体卷绕在中心筒而成的。

[0026] (2)如(1)所述的酸性气体分离用螺旋型模块，其中，促进传输膜的厚度为5～150μm。

[0027] (3)如(1)或(2)所述的酸性气体分离用螺旋型模块，其中，促进传输膜的吸水率为1～20％。

[0028] (4)如(1)～(3)的任一项所述的酸性气体分离用螺旋型模块，其中，供给气体流路用部件的拉伸弹性模数为1～500MPa。

[0029] (5)如(1)～(4)的任一项所述的酸性气体分离用螺旋型模块，其中，供给气体流路用部件具有网眼结构，该网眼结构由含有选自聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚醚砜、聚苯硫醚、聚砜、聚丙烯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮和聚偏二氟乙烯中的1种以上树脂的丝形成。

[0030] (6)如(1)～(5)的任一项所述的酸性气体分离用螺旋型模块，其中，酸性气体分离层进一步在促进传输膜和多孔质支撑体之间具有疏水性的中间层。

[0031] (7)如(6)所述的酸性气体分离用螺旋型模块，其中，中间层为包含有机硅树脂的层。

[0032] (8)如(1)～(7)的任一项所述的酸性气体分离用螺旋型模块，其中，层积体具有在夹持体上层积透过气体流路用部件而成的构成，所述夹持体是利用使促进传输膜为内侧折成2折后的酸性气体分离层来夹持供给气体流路用部件而成的。

[0033] 发明效果

[0034] 根据本发明，在具有促进传输膜的螺旋型酸性气体分离模块中，能够适宜地防止在卷绕时产生的因促进传输膜与供给气体流路用部件的滑动接触所致的促进传输膜的损伤。

[0035] 因此，根据本发明，防止了因促进传输膜的损伤所致的性能降低，能够稳定地得到一种制品的稳定性优异、且显现出目标性能的酸性气体分离模块。

附图说明

[0036] 图1是局部剖切来示出本发明的酸性气体分离模块的一例的示意性立体图。

[0037] 图2是图1所示的酸性气体分离模块的层积体的示意性截面图。

[0038] 图3是将酸性气体分离模块的层积体的一部分进行放大来显示的示意性截面图。

[0039] 图4中，图4(A)和图4(B)是用于说明图1所示的酸性气体分离模块的制作方法的示意图。

[0040] 图5是用于说明图1所示的酸性气体分离模块的制作方法的示意图。

[0041] 图6中，图6(A)和图6(B)是用于说明图1所示的酸性气体分离模块的制作方法的示意图。

[0042] 图7是用于说明图1所示的酸性气体分离模块的制作方法的示意图。

[0043] 图8是用于说明图1所示的酸性气体分离模块的制作方法的示意图。

具体实施方式

[0044] 以下，基于附图所示的适宜的实施例，对本发明的酸性气体分离用螺旋型模块进行详细说明。

[0045] 图1中示出本发明的酸性气体分离用螺旋型模块的一例的局部剖切示意性立体图。

[0046] 如图1所示，酸性气体分离用螺旋型模块10基本上具有中心筒12、具有酸性气体分离膜(促进传输膜21)的层积体14和防伸缩板(TELESCOPE PREVENTION PLATE)16而构成。需要说明的是，以下的说明中也将酸性气体分离用螺旋型模块简称为分离模块。

[0047] 分离模块10从例如含有一氧化碳、二氧化碳(CO2)、水(水蒸气)和氢的原料气体G中分离出作为酸性气体Gc的二氧化碳。

[0048] 本发明的分离模块10为所谓的螺旋型分离模块。即，分离模块10具有将1层的片状层积体14卷绕于中心筒12、或者将多层的片状层积体14层积而卷绕于中心筒12、在层积体14的卷绕物的两端面设置插通中心筒12的防伸缩板16而成的构成。另外，卷绕的层积体14的最外周面由非透气性的被覆层18所覆盖。

[0049] 需要说明的是，在以下的说明中，为了方便起见，也将卷绕于中心筒12上的、2个以上的层积体14的层积物的卷绕物(即，基于层积并卷绕的层积体14的近圆筒状物)称为螺旋层积体14a。

[0050] 这样的分离模块10中，要分离出酸性气体的原料气体G例如通过图1中较远处的防伸缩板16(其开口部16d)，供给至螺旋层积体14a的端面，从端面流入层积体14，一边在层积体14内流动，一边分离出酸性气体Gc。

[0051] 另外，利用层积体14从原料气体G中分离出的酸性气体Gc从中心筒12排出。另一方面，分离出酸性气体后的原料气体G(以下为了方便起见记为残余气体Gr)从螺旋层积体14a(层积体14)的与供给侧相反一侧的端面排出，通过防伸缩板16(同前)排出到分离模块10的外部。

[0052] 中心筒(透过气体集合管)12是原料气体G供给侧的端面堵塞的圆筒状管，在周面(管壁)形成有2个以上的贯通孔12a。

[0053] 从原料气体G中分离出的酸性气体Gc通过后述的透过气体流路用部件26，从贯通孔12a到达中心筒12内，从中心筒12的开放端12b排出。

[0054] 中心筒12中，用后述的接合剂层30密封的区域中的开口率(中心筒12的外周面上贯通孔12a所占的面积率)优选为1.5～80％、更优选为3～75％、进一步优选为5～70％。其中，从实用的方面考虑，中心筒12的开口率特别优选为5～25％。

[0055] 通过使中心筒12的开口率为上述范围，能够有效地收集酸性气体Gc，还能够提高中心筒12的强度、充分确保加工适性。

[0056] 另外，贯通孔12a优选是直径为0.5～20mm的圆形孔。进一步优选贯通孔12a均匀地形成于中心筒12的周壁。

[0057] 需要说明的是，中心筒12根据需要可以设置用于使分离出的酸性气体Gc流动至开放端12b侧的供给气体(吹扫气体)的供给口(供给部)。

[0058] 层积体14是层积酸性气体分离层20、供给气体流路用部件24和透过气体流路用部件26而成的。

[0059] 需要说明的是，图1中，符号30是接合剂层30，该接合剂层30将酸性气体分离层20和透过气体流路用部件26粘接，且将层积体14彼此粘接，并且，使透过气体流路用部件26中的酸性气体Gc的流路形成为中心筒12侧开口的信封状。

[0060] 如上所述，图示例的分离模块10具有将该层积体14层积多个并卷绕(卷缠)于中心筒12而形成近圆筒状的螺旋层积体14a而成的构成。

[0061] 以下，为了方便起见，将对应于该层积体14卷绕的方向设为周向(箭头y方向)、将与周向正交的方向设为宽度方向(箭头x方向)。需要说明的是，层积体14一般为矩形的片状物，周向通常为层积体14(酸性气体分离层20、供给气体流路用部件24和透过气体流路用部件26)的长度方向。

[0062] 在分离模块10中，层积体14可以为1层。但是，如图示例那样通过层积2个以上的层积体14，能够增大酸性气体分离层20的膜面积，提高由1个模块所分离的酸性气体Gc的量。需要说明的是，酸性气体分离层20的膜面积的提高也可通过增加层积体14的宽度方向的长度而实现。

[0063] 层积体14的层积数根据对分离模块10要求的处理速度、处理量、分离模块10的尺寸等来适宜设定即可。此处，层积的层积体14的数优选为50以下、更优选为45以下、特别优选为40以下。通过使层积体14的层积数为上述数，能够容易地在中心筒12上卷绕层积体14，提高加工性。

[0064] 图2中示出层积体14的部分截面图。如上所述，箭头x为宽度方向、箭头y为周向。

[0065] 图示例中，层积体14具有如下形成的构成：在折成2折的酸性气体分离层20之间夹入透过气体流路用部件24而制成夹持体36(参见图5)，在该夹持体36上层积透过气体流路用部件26。对于该构成，将在后面进行详述。

[0066] 如上所述，分离模块10中，原料气体G通过防伸缩板16(其开口部16d)，从螺旋层积体14a的一个端面供给。即，原料气体G供给至各层积体14的宽度方向(箭头x方向)的端部(端面)。

[0067] 如图2示意性所示，供给至层积体14的宽度方向的端面的原料气体G在供给气体流路用部件24中在宽度方向流动。该流动中，与酸性气体分离层20(促进传输膜21)接触的酸性气体Gc从原料气体G中分离出，在层积体14的层积方向通过酸性气体分离层20(利用促进传输膜21的载体在层积方向传输)，流入透过气体流路用部件26。

[0068] 流入透过气体流路用部件26的酸性气体Gc在透过气体流路用部件26中在周向(箭头y方向)流动，到达中心筒12，从中心通12的贯通孔12a流入中心筒12内。

[0069] 该酸性气体Gc的流动受到接合剂层30限制。即，在分离模块10中，利用夹持透过气体流路用部件26的2个酸性气体分离层20(促进传输膜21)和浸透至透过气体流路用部件26和酸性气体分离层20(多孔质支撑体22)的接合剂层30，在面方向的接合剂层30的内侧形成内包透过气体流路用部件26的、中心筒12侧开放的信封状的流路(空间)(图5和图6(A)参照)。由此，分离模块10防止了透过了酸性气体分离层20的酸性气体Gc流出到外部。

[0070] 关于该接合剂层30，将在后面详述。

[0071] 流入中心筒12内的酸性气体Gc在中心筒12中在宽度方向流动，从开放端12b排出。

[0072] 另外，除去了酸性气体Gc的残余气体Gr在供给气体流路用部件24中在宽度方向流动，从螺旋层积体14a的另一侧的端面排出，通过防伸缩板16(其开口部16d)，排出到分离模块10的外部。

[0073] 供给气体流路用部件24中，从其宽度方向的端部供给原料气体G，使部件内流动的原料气体G与酸性气体分离层20接触。

[0074] 这样的供给气体流路用部件24如上所述作为折成2折的酸性气体分离层20的隔离件发挥功能，构成原料气体G的流路。另外，供给气体流路用部件24优选使原料气体G成为紊流。因此，考虑到这点，供给气体流路用部件24具有网眼结构(网状/网孔状)。其中，优选由含有1种以上后述的树脂材料的丝形成的网眼结构。

[0075] 作为这样的供给气体流路用部件24的形成材料，只要具有充分的耐热性和耐湿性，就可以利用各种材料。

[0076] 作为一例，适宜举出纸、无纤维纸、铜版纸、铸涂纸、合成纸等纸材料；纤维素、聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、芳酰胺、聚碳酸酯等树脂材料；金属、玻璃、陶瓷等无机材料等。

[0077] 其中，适宜举出树脂材料或者含树脂材料的材料。作为树脂材料，具体地说，适宜举出聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚丙烯(PP)、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮和聚偏二氟乙烯等。作为这样的树脂材料，可以合用多种。

[0078] 供给气体流路用部件24的厚度根据原料气体G的供给量和被要求的处理能力等而适宜确定即可。

[0079] 具体地说，优选为100～1000μm、更优选为150～950μm、特别优选为200～900μm。

[0080] 此处，供给气体流路用部件24为具有由树脂制的丝等形成的网眼结构的纺织布或无纺布，其纤维径为100～900μm。

[0081] 本发明中，通过对供给气体流路用部件24的纤维径与酸性气体分离层20的背面(多孔质支撑体22的辅助支撑膜22b)侧的凹部的尺寸之间的关系进行规定，可防止在将层积体14(层积体14层积而成的层积物)卷绕于中心筒12时因促进传输膜21与供给气体流路用部件24的滑动接触所致的促进传输膜21的损伤。

[0082] 关于这点，将在后面详述。

[0083] 另外，供给气体流路用部件24的拉伸弹性模数优选为1～500MPa。

[0084] 拉伸弹性模数超过500MPa的情况下，即，若供给气体流路用部件24较硬，则在层积体的卷绕时，纤维压入膜表面的量增大，有可能损伤促进传输膜20a。因此，拉伸弹性模数优选设定为500MPa以下。

[0085] 另外，拉伸弹性模数小于1MPa的情况下，供给气体流路用部件24较软，因此，有可能在酸性气体分离膜20间不能作为隔离件发挥功能，即有可能不能确保原料气体的流路。因此，拉伸弹性模数优选设定为1MPa以上。

[0086] 需要说明的是，供给气体流路用部件24的拉伸弹性模数根据作为网眼结构等结构体的拉伸应力和应变量的关系来求出。

[0087] 本发明的分离模块10为促进传输型。因此，酸性气体分离层20由促进传输膜21和多孔质支撑体22构成。

[0088] 促进传输膜21至少含有载体和负载该载体的亲水性化合物，所述载体与在供给气体流路用部件24中流动的原料气体G所含有的酸性气体Gc发生反应。这样的促进传输膜21具有使原料气体G中的酸性气体Gc选择性透过的功能(选择性传输酸性气体Gc的功能)。

[0089] 对于促进传输型分离模块，在高温且高湿下使用是必要条件。因此，促进传输膜21即使在高温下(例如100～200℃)也具有使酸性气体Gc选择性透过的功能。另外，原料气体G即使含有水蒸气，通过亲水性化合物吸湿水蒸气而使促进传输膜21保持水分，载体也进一步变得易于传输酸性气体Gc，因此，与使用溶解扩散膜的情况相比，分离效率提高。

[0090] 促进传输膜21的膜面积根据分离模块10的尺寸、对分离模块10所要求的处理能力2 2
等来适宜设定即可。具体地说，优选为0.01～1000m 、更优选为0.02～750m 、进一步优选为
0.025m～500m2。其中，促进传输膜21的膜面积从实用的方面考虑，特别优选为1～100m2。

[0091] 通过使促进传输膜21的膜面积为上述范围，能够相对于膜面积而高效地分离酸性气体Gc，并且加工性也良好。

[0092] 促进传输膜21的周向的长度(折成2折前的全长)也根据分离模块10的尺寸和对分离模块10所要求的处理能力等来适宜设定即可。具体地说，优选为100～10000mm、更优选为150～9000mm、更进一步优选为200～8000mm。其中，促进传输膜21的长度从实用的方面考虑特别优选为800～4000mm。

[0093] 通过使促进传输膜21的周向的长度为上述范围，能够相对于膜面积高效地分离酸性气体Gc，进而卷绕层积体14时的卷绕错位的发生得到抑制，加工性变得容易。

[0094] 需要说明的是，促进传输膜的宽度也根据分离模块10的宽度方向的尺寸来适宜设定即可。

[0095] 促进传输膜21的厚度也根据分离模块10的尺寸和对分离模块10所要求的处理能力等来适宜设定即可。

[0096] 此处，虽然在后面进行详述，但是，在螺旋型分离模块中，作为性能降低的一个因素，可例示：将层积体14(层积体14层积而成的层积物)卷绕于中心筒12时因促进传输膜21与供给气体流路用部件24的滑动接触所致的促进传输膜21的损伤。

[0097] 因促进传输膜21的损伤所致的性能降低能够通过加厚促进传输膜21得到抑制。但是，若促进传输膜21变厚，则透过性能降低，因而，这个原因使酸性气体Gc的分离性能降低。

[0098] 相对于此，对于本发明的分离模块10，如后所述，供给气体流路用部件24的纤维径为100～900μm，在多孔质支撑体22的辅助支撑膜22b表面，与具有供给气体流路用部件24的纤维径3/4以上的直径的半球相内接的凹部的面积率为50％以下，因此，能够防止将层积体14卷绕于中心筒12时因促进传输膜21与供给气体流路用部件24的滑动接触所致的促进传输膜21的损伤。即，即使为了提高透过性能使促进传输膜21变薄，也能够防止因促进传输膜
21的损伤所致的性能降低。

[0099] 若考虑到以上方面，则促进传输膜21的厚度优选为5～150μm、更优选为10～120μm。

[0100] 通过使促进传输膜21的厚度在上述范围，能够实现高的透气性和分离选择性。

[0101] 另外，促进传输膜21的吸水率优选为1～25％、更优选为1～20％。

[0102] 此处，关于吸水率，将10cm见方的促进传输膜21在露点-20℃的环境下的质量设为A、将在25℃、相对湿度25％环境下的质量设为B，吸水率是通过(B-A)/A×100％的公式算出的值。

[0103] 通过使促进传输膜21的吸水率为1％以上，能够提高促进传输膜的透过性能。若吸水率小于1％，则通过模块制作时的弯折工序等容易发生裂纹。

[0104] 此外，通过使促进传输膜21的吸水率为25％以下、更优选为20％以下，能够防止因促进传输膜21与供给气体流路用部件24的滑动接触所致的促进传输膜21的损伤。若使吸收率高于25％，则容易发生因滑动接触所致的促进传输膜21的损伤。

[0105] 亲水性化合物作为粘结剂发挥功能，在促进传输膜21中，保持水分，发挥出利用载体的二氧化碳等气体的分离功能。此外，从耐热性的方面出发，亲水性化合物优选具有交联结构。

[0106] 作为这样的亲水性化合物，例示出亲水性聚合物。

[0107] 从优选能够溶于水形成涂布液，并且促进传输膜21具有高的亲水性(保湿性)的方面考虑，亲水性化合物优选具有高的亲水性。

[0108] 具体地说，亲水性化合物优选具有生理盐液的吸水量为0.5g/g以上的亲水性、更优选具有生理盐液的吸水量为1g/g以上的亲水性、进一步优选具有生理盐液的吸水量为5g/g以上的亲水性、特别优选具有生理盐液的吸水量为10g/g以上的亲水性、进一步最优选具有生理盐液的吸水量为20g/g以上的亲水性。

[0109] 亲水性化合物的重均分子量在能够形成稳定的膜的范围中适宜选择即可。具体地说，优选为20,000～2,000,000、更优选为25,000～2,000,000、特别优选为30,000～2,000,000。

[0110] 通过使亲水性化合物的重均分子量为20,000以上，能够稳定地得到具有充分的膜强度的促进传输膜21。

[0111] 特别是，在亲水性化合物具有-OH作为可交联基团的情况下，亲水性化合物优选重均分子量为30,000以上。此时，重均分子量进一步优选为40,000以上、更优选为50,000以上。此外，亲水性化合物具有-OH作为可交联基团的情况下，从制造适性的方面出发，重均分子量优选为6,000,000以下。

[0112] 另外，具有-NH2作为可交联基团的情况下，亲水性化合物的重均分子量优选为10,000以上。此时，亲水性化合物的重均分子量更优选为15,000以上、特别优选为20,000以上。
此外，亲水性化合物具有-NH2作为可交联基团的情况下，从制造适性的方面出发，优选重均分子量为1,000,000以下。

[0113] 需要说明的是，对于亲水性化合物的重均分子量，例如，使用PVA作为亲水性化合物的情况下，使用基于JIS K 6726测定的值即可。另外，使用市售品的情况下，使用商品目录、产品说明书等中公称的分子量即可。

[0114] 作为形成亲水性化合物的可交联基团，优选选择能够形成耐水解性交联结构的可交联基团。

[0115] 具体可例示，羟基(-OH)、氨基(-NH2)、氯原子(-Cl)、氰基(-CN)、羧基(-COOH)和环氧基等。这些之中，优选例示出氨基和羟基。进一步从与载体的亲和性和载体负载效果的方面出发，最优选例示出羟基。

[0116] 作为亲水性化合物，具体地说，作为具有单一的可交联基团的化合物，可例示出聚烯丙胺、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚亚乙基亚胺、聚乙烯基胺、聚鸟氨酸、聚赖氨酸、聚环氧乙烷、水溶性纤维素、淀粉、藻酸、壳多糖、聚磺酸、多羟基甲基丙烯酸酯、聚-N-乙烯基乙酰胺等。最优选为聚乙烯醇。另外，也可例示出它们的共聚物作为亲水性化合物。

[0117] 此外，作为具有2个以上可交联基团的亲水性化合物，可例示出聚乙烯醇-聚丙烯酸共聚物。聚乙烯醇-聚丙烯酸盐共聚物吸水能高，而且即使高吸水时水凝胶的强度也大，因此是优选的。

[0118] 聚乙烯醇-聚丙烯酸共聚物中的聚丙烯酸的含量例如为1～95摩尔％、优选为2～70摩尔％、更优选为3～60摩尔％、特别优选为5～50摩尔％。

[0119] 需要说明的是，在聚乙烯醇-聚丙烯酸共聚物中，聚丙烯酸可以为盐。作为此时的聚丙烯酸盐，可例示出钠盐、钾盐等碱金属盐，以及铵盐、有机铵盐等。

[0120] 聚乙烯醇也能以市售品的方式获得。具体可例示出，PVA117(KURARAY社制造)、POVAL(KURARAY制造)、聚乙烯醇(Aldrich社制造)、J-POVAL(JAPAN VAM&POVAL CO.,LTD制造)等。分子量存在各种等级，优选重均分子量为130,000～300,000。

[0121] 聚乙烯醇-聚丙烯酸盐共聚物(钠盐)也能够以市售品的方式获得。例如，可例示Kurasutoma AP20(KURARAY社制造)。

[0122] 需要说明的是，本发明的分离模块10的促进传输膜21中，亲水性化合物可以混合2种以上使用。

[0123] 对于促进传输膜21中的亲水性化合物的含量，根据亲水性组合物、载体的种类等，适宜设定能够作为用于形成促进传输膜21的粘结剂发挥功能且可充分保持水分的量即可。

[0124] 具体地说，优选为0.5～50质量％、更优选为0.75～30质量％、特别优选为1～15质量％。通过使亲水性化合物的含量为该范围，能够稳定且适宜地表现出上述的作为粘结剂的功能和水分保持功能。

[0125] 亲水性化合物中的交联结构可通过热交联、紫外线交联、电子射线交联、放射线交联、光交联等现有公知的方法形成。

[0126] 优选为光交联或者热交联，最优选为热交联。

[0127] 另外，为了形成促进传输膜21，优选与亲水性化合物一同使用交联剂。即，通过涂布法形成促进传输膜21时，优选使用包含交联剂的涂布组合物。

[0128] 选择包含具有2个以上与亲水性化合物反应、并能够进行热交联、光交联等交联的官能团的交联剂作为交联剂。此外，形成的交联结构优选为耐水解性交联结构。

[0129] 从上述方面考虑，作为用于形成促进传输膜21的交联剂，可适宜例示出环氧交联剂、多元缩水甘油醚、多元醇、多异氰酸酯、多氮杂环丙烷、卤代环氧化合物、多元醛、多元胺、有机金属系交联剂等。更优选为多元醛、有机金属系交联剂和环氧交联剂，其中，优选具有2个以上醛基的戊二醛、甲醛等多元醛。

[0130] 作为环氧交联剂，其为具有2个以上环氧基的化合物，也优选具有4个以上环氧基的化合物。环氧交联剂也能够以市售品的方式获得，例如可例示出，三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(共荣社化学株式会社制造，Epolight 100MF等)、Nagase chemteX株式会社制造的EX-411、EX-313、EX-614B、EX-810、EX-811、EX-821、EX-830、日油株式会社制造的Epiol E400等。

[0131] 此外，作为与环氧交联剂类似的化合物，还优选使用具有环状醚的氧杂环丁烷化合物。作为氧杂环丁烷化合物，优选具有2个以上官能团的多元缩水甘油醚，作为市售品，可例示出例如，Nagase chemteX株式会社制造的EX-411、EX-313、EX-614B、EX-810、EX-811、EX-821、EX-830，等等。

[0132] 作为多元缩水甘油醚，可例示出例如乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、甘油聚缩水甘油醚、双甘油聚缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚、山梨糖醇聚缩水甘油醚、季戊四醇聚缩水甘油醚、丙二醇缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚等。

[0133] 作为多元醇，可例示出例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、甘油、聚甘油、丙二醇、二乙醇胺、三乙醇胺、聚氧丙基、氧亚乙基氧化丙烯嵌段共聚物、季戊四醇、山梨糖醇等。

[0134] 作为多异氰酸酯，可例示出例如2,4-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等。

[0135] 作为多氮杂环丙烷，可例示出例如2,2-双羟基甲基丁醇-三[3-(1-氮杂环丙基)丙酸酯]、1,6-六亚甲基二亚乙基脲、二苯基甲烷-双4,4’-N,N’-二亚乙基脲等。

[0136] 作为卤代环氧化合物，可例示出例如环氧氯丙烷、α-甲基氯代醇等。

[0137] 作为多元醛，可例示出例如戊二醛、乙二醛等。

[0138] 作为多元胺，可例示出例如乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、聚亚乙基亚胺等。

[0139] 进而，作为有机金属系交联剂，可例示出例如有机钛交联剂、有机氧化锆交联剂等。

[0140] 例如，作为亲水性化合物，使用重均分子量为130,000以上的聚乙烯醇的情况下，从与该亲水性化合物的反应性良好、可形成耐水解性也优异的交联结构的方面考虑，优选利用环氧交联剂、戊二醛。

[0141] 另外，作为亲水性化合物，使用聚乙烯醇-聚丙烯酸共聚物的情况下，优选利用环氧交联剂、戊二醛。

[0142] 此外，作为亲水性化合物，使用重均分子量为10,000以上的聚烯丙胺的情况下，从与该亲水性化合物的反应性良好、可形成耐水解性也优异的交联结构的方面考虑，优选利用环氧交联剂、戊二醛和有机金属交联剂。

[0143] 另外，作为亲水性化合物，使用聚亚乙基亚胺、聚烯丙胺的情况下，优选利用环氧交联剂。

[0144] 交联剂的量根据用于形成促进传输膜21的亲水性化合物、交联剂的种类来适宜设定即可。

[0145] 具体地说，相对于亲水性化合物所具有的可交联基团的量100质量份，优选为0.001～80质量份、更优选为0.01～60质量份、特别优选为0.1～50质量份。通过使交联剂的含量为上述范围，能够得到交联结构的形成性良好、且形状维持性优异的促进传输膜。

[0146] 此外，若着眼于亲水性化合物所具有的可交联基团，则交联结构优选为相对于亲水性化合物所具有的可交联基团100mol使0.001～80mol交联剂发生反应而形成的。

[0147] 如上所述，在分离模块10的酸性气体分离层20中，促进传输膜21除了含有这样的亲水性化合物以外，还含有载体。

[0148] 载体是与酸性气体(例如二氧化碳)具有亲和性、且显示碱性的各种水溶性化合物。具体可例示出碱金属化合物、含氮化合物和硫氧化物等。

[0149] 需要说明的是，载体可以是与酸性气体间接反应的物质，也可以是载体本身与酸性气体直接反应的物质。

[0150] 前者可例示出，与供给气体中所含有的其他气体反应、显示碱性、该碱性化合物与酸性气体发生反应的物质等。更具体地说，是下述化合物，该化合物与蒸气(水分)反应，释放OH-、该OH-与CO2发生反应，由此能够选择性使CO2进入促进传输膜21中，例如为碱金属化合物。

[0151] 后者是载体本身为碱性那样的物质，例如为含氮化合物、硫氧化物。

[0152] 作为碱金属化合物，可例示出碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐和碱金属氢氧化物等。此处，作为碱金属，优选使用选自铯、铷、钾、锂和钠中的碱金属元素。需要说明的是，本发明中，碱金属化合物除了指碱金属本身以外，还包括其盐及其离子。

[0153] 作为碱金属碳酸盐，可例示出碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铷和碳酸铯等。

[0154] 作为碱金属碳酸氢盐，可例示出碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铷和碳酸氢铯等。

[0155] 进一步，作为碱金属氢氧化物，可例示氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷和氢氧化铯等。

[0156] 这些之中，优选碱金属碳酸盐，从与酸性气体的亲和性良好的方面考虑，优选在水中的溶解度高的含有钾、铷和铯的化合物。

[0157] 另外，使用碱金属化合物作为载体时，可以合用2种以上的载体。

[0158] 通过在促进传输膜21中存在2种以上的载体，能够使膜中不同的载体在距离上相互远离。由此，通过2个以上的载体的潮解性的不同，能够适当地抑制因促进传输膜21的吸湿性以致制造时等促进传输膜21彼此或者促进传输膜21与其他部件贴合(阻塞)。

[0159] 另外，从更适宜地获得阻塞抑制效果等方面考虑，在使用2种以上的碱金属化合物作为载体的情况下，优选含有具有潮解性的第1化合物和比第1化合物的潮解性低、相对密度小的第2化合物。作为一例，可例示出，作为第1化合物的碳酸铯，作为第2化合物的碳酸钾。

[0160] 作为含氮化合物，可例示出甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、脯氨酸、组氨酸、牛磺酸、二氨基丙酸等氨基酸类；吡啶、组氨酸、哌嗪、咪唑、三嗪等杂环化合物类；单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单丙醇胺、二丙醇胺、三丙醇胺等烷醇胺类；穴状配体[2.1]、穴状配体[2.2]等环状聚醚胺类；穴状配体[2.2.1]、穴状配体[2.2.2]等双环式聚醚胺类；卟啉、酞菁、乙二胺四乙酸等。

[0161] 进一步，作为硫化合物，可例示出胱氨酸、半胱氨酸等氨基酸类；聚噻吩、十二烷基硫醇等。

[0162] 促进传输膜21中的载体的含量根据载体、亲水性化合物的种类等来适宜设定即可。具体地说，优选为0.3～30质量％、更优选为0.5～25质量％、特别优选为1～20质量％。

[0163] 通过使促进传输膜21中的载体的含量为上述范围，能够适当地防止用于形成促进传输膜21的组合物(涂料)中涂布前的盐析，进而促进传输膜21能够确实地发挥酸性气体的分离功能。

[0164] 促进传输膜21(用于形成促进传输膜21的组合物)除了含有这样的亲水性化合物、交联剂和载体以外，根据需要还可以含有各种成分。

[0165] 作为这样的成分，可例示出，二丁基羟基甲苯(BHT)等抗氧化剂；具有碳原子数为3～20的烷基或碳原子数为3～20的氟化烷基以及亲水性基的化合物或具有硅氧烷结构的化合物等特定化合物；辛酸钠或1-六磺酸钠等表面活性剂；聚烯烃颗粒或聚甲基丙烯酸甲酯颗粒等聚合物颗粒等。

[0166] 此外，根据需要可以使用催化剂、保湿(吸湿)剂、辅助溶剂、膜强度调整剂、缺陷检测剂等。

[0167] 酸性气体分离层20由这样的促进传输膜21和多孔质支撑体22构成。

[0168] 多孔质支撑体22具有酸性透气性，并且能够涂布用于形成促进传输膜21的涂布组合物(能够支撑涂膜)，进而，多孔质支撑体22支撑所形成的促进传输膜21。

[0169] 为了显示出这样的功能，多孔质支撑体22具有多孔质膜22a和辅助支撑膜22b层积而成的2层构成。

[0170] 通过具有这样的2构成，多孔质支撑体22更确实地显示出上述酸性透气性、成为促进传输膜21的涂布组合物的涂布和促进传输膜21的支撑这样的功能。

[0171] 在该2层构成的多孔质支撑体22中，多孔质膜22a为促进传输膜21侧。

[0172] 多孔质膜22a优选由具有耐热性且水解性少的材料形成。作为这样的多孔质膜22a，具体可例示出，聚砜、聚醚砜、聚丙烯、纤维素等的膜滤器膜、聚酰胺或聚酰亚胺的界面聚合薄膜、聚四氟乙烯(PTFE)或高分子量聚乙烯的拉伸多孔膜等。

[0173] 其中，从具有高的空隙率、酸性气体(特别是二氧化碳)的扩散阻碍小、进而强度、制造适性等方面出发，优选PTFE或高分子量聚乙烯的拉伸多孔膜。其中，从具有耐热性、且水解性少等方面考虑，适宜利用PTFE的拉伸多孔膜。

[0174] 对于多孔质膜22a，在使用环境下含有水分的促进传输膜21容易浸入多孔部分，并且，为了不引起膜厚分布或经时下的性能劣化，优选多孔质膜22a为疏水性的。

[0175] 此外，多孔质膜22a优选孔的最大孔径为1μm以下。

[0176] 进而，多孔质膜22a的孔的平均孔径优选为0.001～10μm、更优选为0.002～5μm、特别优选为0.005～1μm。通过使多孔质膜22a的平均孔径为该范围，能够使接合剂充分渗入后述的接合剂的涂布区域，并且能够适当地防止多孔质膜22a成为酸性气体通过的阻碍。

[0177] 辅助支撑膜22b是为了多孔质膜22a的增强而具备的。

[0178] 该辅助支撑膜22b只要满足所要求的强度、耐拉伸性和透气性，则可利用各种物。例如可适当选择使用无纺布、纺织布、网等。

[0179] 辅助支撑膜22b也与上述的多孔质膜22a同样优选由具有耐热性且水解性少的材料形成。

[0180] 作为构成无纺布、纺织布、编织布的纤维，优选耐久性、耐热性优异的由聚丙烯(PP)等聚烯烃、芳酰胺(商品名)等改性聚酰胺、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯等含氟树脂等构成的纤维。构成网孔的树脂材料也优选使用同样的材料。这些材料之中，特别适宜例示出，由低成本且力学强度强的PP构成的无纺布。

[0181] 多孔质支撑体22具有辅助支撑膜22b，由此能够提高力学强度。因此，即使在利用例如后述的卷对卷(以下也称为RtoR)的涂布装置中进行处理，也能够防止多孔质支撑体22中出现褶皱，还能够提高生产率。

[0182] 多孔质支撑体22若过薄，则难以具有强度。考虑到这点，优选多孔质膜22a的膜厚为5～100μm、辅助支撑膜22b的膜厚为50～300μm。

[0183] 此处，由丝形成的纺织布或无纺布等所构成的辅助支撑膜22b从透气性的角度出发，优选纤维密度低。但是，若降低纤维密度，则促进传输膜21中有时会发生损伤。

[0184] 本发明人进行了深入研究，可知，若在辅助支撑膜22b内具有供给气体流路用部件24的纤维可嵌入的空间，则将层积体14卷绕于中心筒12时，在该空间(凹凸)的位置，供给气体流路用部件24的纤维处于嵌入酸性气体分离层20中的状态，供给气体流路用部件24侧的表面的促进传输膜21被刮划，促进传输膜21有时会损伤。另外，更甚的情况下，促进传输膜
21局部几乎完全被除去，成为缺陷部，由此，原料气体G泄漏而分离性能降低，或者，用于处理原料气体G所施加的压力也有时会被泄压(机密性的降低)。

[0185] 相对于此，本发明中，在辅助支撑膜22b的与多孔质膜22a(促进传输膜21)相反一侧的面(即辅助支撑膜22b(多孔质支撑体22)的背面)，与具有供给气体流路用部件24的纤维径(平均值)的3/4以上的直径的半球相内接的凹部的面积率为50％以下。由此，能够防止卷绕时因促进传输膜21与供给气体流路用部件24的滑动接触所致的促进传输膜的损伤。

[0186] 因此，根据本发明，能够以高的制造稳定性得到机密性高、不存在促进传输膜21的损伤所致的性能降低、原料气体G的泄漏、压力的泄压等、且具有目标性能的分离模块10。

[0187] 此处，凹部的面积率是从与辅助支撑膜22b的背面垂直的方向进行观察时凹部的面积相对于辅助支撑膜22b的面积的比例。

[0188] 关于这点，利用图3更详细地说明。

[0189] 图3是将层积体14的酸性气体分离层20与供给气体流路用部件24的一部分进行放大来显示的示意性截面图。

[0190] 为了具有透气性而降低辅助支撑膜22b的纤维密度、增多辅助支撑膜22b内的空隙的情况下，由于纤维的不均匀性等，如图3所示，有时局部形成大的空隙。需要说明的是，图3中示出了大的空隙露出在背面侧的表面，形成凹部V的情况。

[0191] 辅助支撑膜22b中具有这样的大的空隙，该大的空隙若比供给气体流路用部件的纤维径大，则将酸性气体分离膜20等层积而成的层积体14卷绕于中心筒12时，供给气体流路用部件24的纤维24a压入酸性气体分离膜20内的空隙，辅助支撑膜22b的空隙(凹部V)反映在促进传输膜21侧，呈纤维24a嵌入该凹部V的状态。酸性气体分离层20的表面的促进传输膜21为凝胶状、较软，因此若纤维24a处于嵌入凹部V的状态下供给气体流路用部件24与酸性气体分离层20相对移动，则促进传输膜21损伤而产生缺陷，会产生得不到具有目标性能的分离模块的情况。

[0192] 相对于此，本发明使供给气体流路用部件24的纤维径的平均值为100～900μm，并使在多孔质支撑体22的辅助支撑膜22b表面，与具有供给气体流路用部件24的纤维径的3/4以上的直径的半球相内接的凹部的面积率为50％以下。

[0193] 由此，卷绕时可防止供给气体流路用部件24的纤维嵌入酸性气体分离层20的凹凸，可防止促进传输膜21损伤。

[0194] 此处，对于与具有纤维径的3/4以上的直径的半球相内接的凹部V，如图3所示，可换言之其具有下述尺寸：与凹部V的开口内接的圆的直径Dv为供给气体流路用部件24的纤维径的3/4以上，且与凹部的截面内接的圆的半径Rv为供给气体流路用部件24的纤维的半径的3/4以上。

[0195] 需要说明的是，辅助支撑膜22b中产生的大的空隙是由于纤维分布不均产生的，因此，大的空隙在辅助支撑膜22b中随机形成。因此，根据辅助支撑膜22b表面处的凹部V的比例，可以看做辅助支撑膜22b中存在大的空隙。

[0196] 此外，与具有供给气体流路用部件24的纤维径的3/4以上的直径的半球相内接的凹部的面积率优选为45％以下、更优选为40％以下。通过使凹部的面积率为该范围，能够更适当地防止供给气体流路用部件24的纤维嵌入酸性气体分离层20的凹凸而促进传输膜21损伤。

[0197] 另外，供给气体流路用部件24的纤维径的平均值为100μm以上。若纤维径小，则辅助支撑膜22b表面处的凹部的比例相对变高，容易陷入，因此使供给气体流路用部件24的纤维径为100μm以上。

[0198] 另外，若纤维径大，则辅助支撑膜22b表面处的凹部的比例相对变低，由于供给气体流路用部件24的柔软性变低，因此卷绕时容易陷入酸性气体分离层20(促进传输膜21)中。因此，使供给气体流路用部件24的纤维径为900μm以下。

[0199] 这样的酸性气体分离层20可利用所谓的涂布法制作，该涂布法中，制备含有成为促进传输膜21的成分的液体状涂布组合物(涂料/涂布液)，将其涂布在多孔质支撑体22(多孔质膜22a)上，进行干燥。

[0200] 即，首先分别将适量的亲水性化合物、载体和根据需要添加的其他成分添加在水(常温水或热水)中，通过进行充分搅拌，制备成为促进传输膜21的涂布组合物。

[0201] 在该涂布组合物的制备中，根据需要可以在搅拌下进行加热来促进各成分的溶解。此外，将亲水性化合物加在水中溶解后，慢慢地加入载体进行搅拌，由此可有效防止亲水性化合物的析出(盐析)。

[0202] 将该组合物涂布于多孔质支撑体22上，并进行干燥，由此制作酸性气体分离层20。

[0203] 此处，组合物的涂布和干燥可以采用对切断为预定的尺寸的切片状多孔质支撑体22进行的所谓的单片式进行。

[0204] 优选酸性气体分离层20通过所谓的RtoR进行制作。即，从卷绕长的多孔质支撑体22而成的送出卷中送出多孔质支撑体22，一边在长度方向传送，一边涂布所制备的涂布组合物，接下来将涂布的涂布组合物(涂膜)干燥，在多孔质支撑体22的表面形成促进传输膜
21，制作出所形成的酸性气体分离层20，将制作出的酸性气体分离层20卷取。

[0205] RtoR中的多孔质支撑体22的传送速度根据多孔质支撑体22的种类、涂布液的粘度等适宜设定即可。

[0206] 此处，多孔质支撑体22的传送速度若过快，则有可能涂布组合物的涂膜的膜厚均匀性降低，若过慢，则生产率降低。考虑到这点，多孔质支撑体22的传送速度优选为0.5米/分钟以上、更优选为0.75～200米/分钟、特别优选为1～200米/分钟。

[0207] 涂布组合物的涂布方法可以利用各种公知方法。

[0208] 具体可例示出，帘幕涂布机、挤出模涂布机、气刀涂布机、刮板式涂布机、棒涂机、刮刀式涂布机、压挤涂布机、逆转辊涂布机、刮条涂布机等。

[0209] 涂布组合物的涂膜的干燥也利用公知方法进行即可。作为一例，可例示利用热风进行的干燥。

[0210] 热风的风速适宜设定为可使凝胶膜坯迅速干燥，且凝胶膜坯不会被破坏的速度即可。具体地说，优选为0.5～200米/分钟、更优选为0.75～200米/分钟、特别优选为1～200米/分钟。

[0211] 热风的温度适宜设定为不产生多孔质支撑体22的变形等、且可使凝胶膜坯迅速干燥的温度即可。具体地说，以膜面温度计，优选为1～120℃、更优选为2～115℃、特别优选为3～110℃。

[0212] 另外，涂膜的干燥中，根据需要可以合用多孔质支撑体22的加热。

[0213] 此处，酸性气体分离层可以进一步在促进传输膜21与多孔质支撑体22之间具有疏水性的中间层。

[0214] 如上所述，为了使载体充分发挥功能，促进传输膜21需要在膜中保持大量的水分，因此使用吸水性和保水性非常高的聚合物。此外，促进传输膜21中，金属碳酸盐等载体的含量越多，则吸水量增加，酸性气体的分离性能提高。因此，促进传输膜21为凝胶膜或低粘性的膜的情况较多，进而，在酸性气体分离时，例如将温度100～130℃、湿度90％左右的原料气体以1.5MPa左右的压力供给。因此，通过使用，逐渐地促进传输膜21进入(浸入)多孔质支撑体22，随着时间经过，酸性气体的分离能力趋于降低。

[0215] 因此，如上所述，对于多孔质支撑体22的成为促进传输膜21侧的表面的多孔质膜22a，作为其优选方式，从抑制促进传输膜的浸入的方面考虑，优选具有疏水性，从更有效地抑制促进传输膜21向多孔质支撑体22中的浸入的方面考虑，更优选在促进传输膜21与多孔质支撑体22之间具备疏水性的中间层。

[0216] 作为中间层，只要是具有透气性的疏水性层就没有特别限定，优选为具有通气性、比多孔质膜22a更致密的层。通过具备这样的中间层，可通过防止均匀性高的促进传输膜21进入多孔质支撑体22中来形成酸性气体分离层。

[0217] 此处，中间层形成于多孔质膜22a之上即可，但也可以具有浸入多孔质膜22a中的浸入区域。浸入区域在多孔质膜22a与中间层的密合性良好的范围内越少越好。

[0218] 作为中间层，优选在重复单元内具有硅氧烷键的聚合物层。作为该聚合物层，可以举出有机聚硅氧烷(有机硅树脂)、聚三甲基甲硅烷基丙炔等含硅酮的聚乙炔等。作为有机聚硅氧烷的具体例，可例示出以下述通式表示的物质。

[0219] 【化1】

[0220]

[0221] 需要说明的是，上述通式中，n表示1以上的整数。此处，从获得容易性、挥发性、粘度等方面出发，n的平均值优选为10～1,000,000的范围、更优选为100～100,000的范围。

[0222] 另外，R1n、R2n、R3和R4分别表示选自由氢原子、烷基、乙烯基、芳烷基、芳基、羟基、氨基、羧基和环氧基组成的组中的任意一种。需要说明的是，存在的n个R1n和R2n可以分别相同，也可以分别不同。此外，烷基、芳烷基、芳基可以具有环结构。进一步，上述烷基、乙烯基、芳烷基、芳基可以具有取代基，该取代基选自烷基、乙烯基、芳基、羟基、氨基、羧基、环氧基或氟原子中。这些取代基如果可能的话也可以进一步具有取代基。

[0223] R1n、R2n、R3和R4所选择的烷基、乙烯基、芳烷基和芳基从获得容易性等方面出发更，优选为碳原子数为1～20的烷基、乙烯基、碳原子数为7～20的芳烷基、碳原子数为6～20的芳基。

[0224] 特别是，R1n、R2n、R3和R4优选为甲基或环氧取代烷基，例如可适宜利用环氧改性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)等。

[0225] 作为中间层的有机硅树脂层优选通过涂布成膜来形成。用于成膜的涂布液(有机硅涂布液)含有成为有机硅树脂层的化合物的单体、二聚物、三聚物、低聚物、预聚物、或者这些的混合物，进一步可以含有固化剂、固化促进剂、交联剂、增稠剂、增强剂等。涂布制膜的交联结构可通过热交联、紫外线交联、电子射线交联、放射线交联、光交联等公知方法形成。优选为光交联或者热交联，从降低支撑体的变形(支撑体的卷曲和涂布制膜的劣化)、构成支撑体的树脂的劣化等方面考虑，最优选为紫外线交联。

[0226] 此外，有机硅涂布液的固化根据有机硅涂布液所含有的单体等的种类适宜利用可将有机硅涂布液固化的方法即可。

[0227] 具体可例示出紫外线的照射、电子射线的照射、加热、加湿等。

[0228] 中间层为具有透气性的膜，但若过厚，则有可能使透气性显著降低。此外，中间层只要不漏掉疏水性多孔质体的表面而进行全面覆盖，也可以膜厚较薄。考虑到这点，中间层的膜厚优选为0.01μm以上30μm以下、更优选为0.1μm以上15μm以下。

[0229] 层积体14中进一步层积有透过气体流路用部件26。

[0230] 透过气体流路用部件26是用于使与载体反应并透过了酸性气体分离层32的酸性气体Gc流动至中心筒12的贯通孔12a的部件。

[0231] 如上所述，图示例中，层积体14具有将酸性气体分离层20以促进传输膜21为内侧的方式折成2折并夹入供给气体流路用部件24而成的夹持体36。该夹持体36上层积透过气体流路用部件26，并用接合剂层30粘接，从而构成1个层积体14。

[0232] 透过气体流路用部件26在层积体14间发挥隔离件的功能，构成朝向层积体14的卷绕中心(内侧)并到达中心筒12的贯通孔12a的、从原料气体G中分离出的酸性气体Gc的流路。此外，为了适当地形成该酸性气体Gc的流路，需要后述的接合剂层30的渗透。考虑到这点，优选透过气体流路用部件26与供给气体流路用部件24同样地为网眼结构(网状/网孔状)的部件。

[0233] 透过气体流路用部件26的形成材料只要具有充分的强度和耐热性就可以利用各种材料。具体地说，可适宜例示出，环氧渗入聚酯等聚酯系材料、聚丙烯等聚烯烃系材料、聚四氟乙烯等氟类的材料。

[0234] 透过气体流路用部件26的厚度根据原料气体G的供给量和被要求的处理能力等而适宜确定即可。

[0235] 具体地说，优选为100～1000μm、更优选为150～950μm、特别优选为200～900μm。

[0236] 如上所述，透过气体流路用部件26为从原料气体G中分离出并透过酸性气体分离层20的酸性气体Gc的流路。

[0237] 因此，透过气体流路用部件26优选对流动的气体的阻力较少。具体地说，优选空隙率高、施压时变形少、且压损少的部件。

[0238] 透过气体流路用部件26的空隙率优选为30～99％、更优选为35～97.5％、特别优选为40～95％。

[0239] 另外，施压时的变形能够用进行拉伸试验时的伸长率近似。具体地说，优选施加10N/10mm宽度的负荷时的伸长率为5％以内、更优选为4％以内。

[0240] 进一步，压损能够用以一定的流量流动的压缩空气的流量损失近似。具体地说，在室温下在15cm见方的透过气体流路用部件26中流动15L/分钟的空气时，流量损失优选为7.5L/分钟以内、更优选为7L/分钟以内。

[0241] 以下说明层积体14的层积方法，和层积成的层积体14的卷绕方法即螺旋层积体14a的制作方法。需要说明的是，在以下的说明使用的图4(A)～图7中，为了简洁化附图而明确示出构成，供给气体流路部件24和透过气体流路部件26仅端面(端部)用网状示出。

[0242] 首先，如图4(A)和图4(B)示意性所示，使中心筒12的延伸方向与宽度方向一致，在中心筒12上使用速干胶等固定手段34，来固定透过气体流路用部件26的端部。

[0243] 另一方面，如图5示意性所示，将酸性气体分离层20以促进传输膜21为内侧的方式折成2折并在其间夹入供给气体流路用部件24。即，制作用折成2折的酸性气体分离层20夹持供给气体流路用部件24而成的夹持体36。需要说明的是，此时，酸性气体分离层20不是均等地折成2折，如图5所示，是以一方长出若干的方式折成2折的。

[0244] 此外，为了防止由供给气体流路用部件24所致的促进传输膜21的损伤，优选在将酸性气体分离层20折成2折后形成的谷部配置折成2折的片状保护部件(例如KAPTON胶带等)。

[0245] 进一步，在折成2折的酸性气体分离层20的较短方的表面(多孔质支撑体22的表面)涂布成为接合剂层30的接合剂30a。

[0246] 此处，如图5所示，接合剂30a(即接合剂层30)在宽度方向(箭头x方向)的两端部附近以在周向(箭头y方向)的整个区域延伸的方式涂布成带状，进而，在弯回部的相反侧的端部附近以在宽度方向的整个区域延伸的方式涂布成带状。

[0247] 接下来，如图6(A)和图6(B)示意性所示，使涂布了接合剂30a的面朝向透过气体流路用部件26、且使弯回侧朝向中心筒12，将夹持体36层积在固定于中心筒12的透过气体流路用部件26上，将透过气体流路用部件26与酸性气体分离层20(多孔质支撑体22)粘接。

[0248] 进一步，如图6(A)和图6(B)所示，在层积后的夹持体36的上面(较长侧的多孔质支撑体22的表面)涂布成为接合剂层30的接合剂30a。需要说明的是，在以下的说明中，将最初利用固定手段34固定于中心筒12的透过气体流路用部件26的相反侧的方向也称为上侧。

[0249] 如图6(A)所示，该面的接合剂30a也与上述同样，在宽度方向的两端部附近以在周向的整个区域延伸的方式涂布成带状，进而，在弯回部的相反侧的端部附近以在宽度方向的整个区域延伸的方式涂布成带状。

[0250] 接下来，如图7示意性所示，在涂布了接合剂30a的夹持体36上层积透过气体流路用部件26，将酸性气体分离层20(多孔质支撑体22)与透过气体流路用部件26粘接，形成层积体14。

[0251] 接下来，与上述同样，如图5所示制作将供给气体流路用部件24夹入酸性气体分离层20中而成的夹持体36，涂布成为接合剂层30的接合剂30a，使涂布了接合剂的一侧向下，将最后层积的透过气体流路用部件26与夹持体36层积，粘接。

[0252] 进一步，与上述同样，在层积的夹持体36的上面如图6(A)所示涂布接合剂30a，接下来，如图7所示，在其上层积透过气体流路用部件26，粘接，层积第2层的层积体14。

[0253] 以下，重复图5～图7的工序，如图8示意性所示，层积预定数量的层积体14。

[0254] 需要说明的是，此时，如图8所示，层积体14优选按照随着向上方进行而逐渐地在周向远离中心筒12的方式进行层积。由此，容易进行层积体14向中心筒12卷绕(缠绕)、且各透过气体流路用部件26的中心筒12侧的端部或者端部附近能够适宜地与中心筒12抵接。

[0255] 在层积了预定数量的层积体14后，如图8所示，分别在中心筒12的外周面涂布接合剂38a、在最初固定于中心筒38的透过气体流路用部件26的上面的中心筒12与夹持体36之间涂布接合剂38b。

[0256] 接下来，如图8中用箭头yx所示，使层积成的层积体14卷入，将层积体14卷绕(缠绕)于中心筒12。

[0257] 此处，本发明的分离模块10中，供给气体流路用部件24的纤维径为100～900μm，在辅助支撑膜22b的表面，与具有供给气体流路用部件24的纤维径的3/4以上的直径的半球相内接的凹部的面积率为50％以下。因此，向该中心筒12进行卷绕时，即使促进传输膜21和供给气体流路用部件24的位置发生相对移动、两者发生滑动接触，也能够适宜地防止促进传输膜21的损伤。

[0258] 卷绕结束后，对最外周(即，最初固定于中心筒12的最下层)的透过气体流路用部件26施加引出方向(缠紧方向)的张力，在该状态下维持预定时间，使接合剂30a等干燥。

[0259] 经过预定时间后，在最外周的透过气体流路用部件26绕1周的位置通过超声波热粘等进行固定，切断固定位置的外侧的多余的透过气体流路用部件26，完成将层积成的层积体14卷绕于中心筒而成的螺旋层积体14a。

[0260] 如上所述，原料气体G从供给气体流路用部件24的端部供给，酸性气体Gc在层积方向通过酸性气体分离层20(被传输)，流入透过气体流路用部件26，在透过气体流路用部件26内流动，到达中心筒12。

[0261] 此处，涂布接合剂30a的是多孔质支撑体22，另外，由接合剂30a粘接的是网眼结构的透过气体流路用部件26。因此，接合剂30a渗透(渗入)至多孔质支撑体22和透过气体流路用部件26内，在两者的内部形成接合剂层30。

[0262] 此外，接合剂层30(接合剂30a)如上所述在宽度方向的两端部附近以在周向的整个区域延伸的方式形成为带状。进一步，对于接合剂层30，将该宽度方向两端部附近的接合剂30按照在宽度方向穿过的方式在成为中心筒12侧的弯回部的相反侧的端部附近在宽度方向的整个区域进行延伸而形成为带状。即，接合剂层30以开放中心筒12侧、包围透过气体流路用部件26和多孔质支撑体22的外周的方式形成。此外，透过气体流路用部件26成为被促进传输膜21夹持的状态。

[0263] 由此，层积体14的透过气体流路用部件26形成有中心筒12侧开放的信封状的流路。因此，透过酸性气体分离层20而流入透过气体流路用部件26的酸性气体Gc不会流出至外部，在透过气体流路用部件26内向着中心筒12流动，从贯通孔12a流入中心筒12内。

[0264] 本发明的分离模块10中，接合剂层30(接合剂30a)只要具有充分的粘接力、耐热性和耐湿性就可以利用各种公知的接合剂。

[0265] 作为一例，可适宜例示出，环氧树脂、氯化乙烯共聚物、氯化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯化乙烯-偏二氯乙烯共聚物、氯化乙烯-丙烯腈共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、聚酰胺树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚酯、纤维素衍生物(硝酸纤维素等)、苯乙烯-丁二烯共聚物、各种合成橡胶系树脂、酚树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、苯氧基树脂、硅树脂、脲甲酰胺树脂等。

[0266] 需要说明的是，对于成为接合剂层30的接合剂30a，也可以是一次涂布，但优选的是，最初涂布用丙酮等有机溶剂稀释后的接合剂，在其上仅涂布接合剂是理想的。另外，此时，优选用有机溶剂稀释后的接合剂以较宽的幅度涂布，接合剂以比其窄的幅度涂布。

[0267] 由此，能够使接合剂层30(接合剂30a)适当地渗透至多孔质支撑体22和透过气体流路用部件26。

[0268] 本发明的分离模块10中，在如此制作的螺旋层积体14a的两端部配置防伸缩板(防伸缩部件)16。

[0269] 如上所述，防伸缩板16是用于防止所谓的伸缩现象的部件，所述伸缩现象是，螺旋层积体14a被原料气体G挤压，供给侧的端面被压入成嵌套状、相反侧的端面突出成嵌套状。

[0270] 本发明中，防伸缩板16可以利用各种用于螺旋型分离模块的公知的防伸缩板。

[0271] 图示例中，防伸缩板具有圆环状外环部16a、使中心一致地配置于外环部16a中的圆环状内环部16b、以及将外环部16a和内环部16b联结固定的脊(辐条)16c而构成。如上所述，层积体14所卷绕的中心筒12插通内环部16b。

[0272] 图示例中，脊16c从外环部16a和内环部16b的中心以等角度间隔设置成放射状，外环部16a和内环部16b之间、以及各脊16c的间隙成为原料气体G或者残余气体Gr通过的开口部16d。

[0273] 另外，防伸缩板16可以与螺旋层积体14a的端面接触配置。但是，一般来说，为了使螺旋层积体14a的整个端面用于原料气体的供给或残余气体Gr的排出，以防伸缩板16和螺旋层积体14a的端面具有若干间隙的方式进行配置。

[0274] 防伸缩板16的形成材料可利用具有充分的强度以及耐热性和耐湿性的各种材料。

[0275] 具体可适宜例示出，金属材料(例如不锈钢(SUS)、铝、铝合金、锡、锡合金等)、树脂材料(例如聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、芳香族聚酰胺树脂、尼龙12、尼龙66、聚砜树脂、聚四氟乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸·丁二烯·苯乙烯树脂、丙烯酸·乙烯·苯乙烯树脂、环氧树脂、腈树脂、聚醚醚酮树脂(PEEK)、聚缩醛树脂(POM)、聚苯硫醚(PPS)等)、和这些树脂的纤维增强塑料(例如作为纤维，优选玻璃纤维、碳纤维、不锈钢纤维、芳族聚酰胺纤维等，特别优选长纤维。作为具体例，例如玻璃长纤维增强聚丙烯、玻璃长纤维增强聚苯硫醚等)、以及陶瓷(例如沸石、氧化铝等)等。

[0276] 需要说明的是，使用树脂时，可以使用由玻璃纤维等增强的树脂。

[0277] 被覆层18覆盖螺旋层积体14a的周面，用于阻断从该周面即螺旋层积体14a的端面以外处向外部排出原料气体G和残余气体Gr。

[0278] 被覆层18可以利用各种能够遮蔽原料气体G等的物品。此外，被覆层18可以为筒状的部件，也可以卷绕线材或片状部件而构成。

[0279] 作为一例，可例示出下述的被覆层18：在FRP制的线材中渗入用于上述的接合剂层30的接合剂，将渗入了接合剂的线材无间隙地并根据需要卷绕多重在螺旋层积体14a上，由此形成该被覆层18。

[0280] 需要说明的是，此时，根据需要，在被覆层18和螺旋层积体14a之间，可以设置用于防止接合剂浸入螺旋层积体14a中的KAPTON胶带等片状部件。

[0281] 以上详细说明了本发明的分离用模块(酸性气体分离用螺旋型模块)，但本发明不受上述例所限定，当然可以在不脱离本发明的要点的范围进行各种改良和变更。

[0282] 实施例

[0283] 以下举出本发明的具体实施例，更详细地说明本发明的酸性气体分离模块。

[0284] [实施例1]

[0285] <酸性气体分离层的制作>

[0286] 制备含有2.4质量％聚乙烯醇-聚丙烯酸共聚物(株式会社KURARAY制造Kurasutoma AP-20)、0.01质量％交联剂(和光纯药工业株式会社制造25质量％戊二醛水溶液)的水溶液。向该水溶液中添加1M盐酸直至pH为1.5，使其交联。

[0287] 交联后，添加作为载体的40％碳酸铯水溶液(稀产金属株式会社制造)以使得碳酸铯浓度为5.0重量％，制备涂布组合物。即，本例中，碳酸铯为促进传输膜21的载体。

[0288] 将该涂布组合物涂布于多孔质支撑体(在PP无纺布的表面层积多孔质的PTFE而成的层积体(GE社制造))，进行干燥，由此制作由促进传输膜21和多孔质支撑体22构成的酸性气体分离层20。

[0289] 即，多孔质支撑体22是将作为辅助支撑膜22b的无纺布和作为多孔质膜22a的PTFE层积而成的。

[0290] 使促进传输膜21的厚度为160μm。另外，促进传输膜21的吸水率为21％。

[0291] 辅助支撑体22b中的凹部的面积率为5％。

[0292] 需要说明的是，辅助支撑体22b表面的凹部V的面积率如此求出：使用激光显微镜(KEYENCE株式会社制造VK-X200)，对3cm见方的区域实施三维图像解析，测定与具有供给气体流路用部件24的纤维径的3/4以上的直径的半球相内接的凹部，从而求出该面积率。对辅助支撑体22b表面的10个位置进行测定，将其平均值作为凹部的面积率。

[0293] <分离模块的制作>

[0294] 首先，如图4(A)和图4(B)所示，将透过气体流路用部件26(经平组织编织的环氧渗入聚酯)固定于中心筒12。

[0295] 另一方面，供给气体流路用部件24为厚度1.6mm的聚丙烯制网。纤维径为850μm、拉伸弹性模数为800MPa。

[0296] 拉伸弹性模数如下测定：基于JIS K 7127，将供给气体流路用部件24切成长50mm、宽10mm的长条状，以此作为试验片，使用拉伸试验机(株式会社ORIENTEC制造Tensilon RTC-1150A)，以拉伸速度10mm/min进行拉伸试验，来测定拉伸弹性模数。另外，关于拉伸弹性模数的计算，对试验片体积不考虑纤维间的空间，来制成试验片尺寸的长方体状。

[0297] 接着，将酸性气体分离层20以促进传输膜21为内侧的方式折成2折。如图5所示，折成2折是按照一方的酸性气体分离层20长出若干的方式来进行。在折成2折的酸性气体分离层20的谷部粘贴KAPTON胶带，进行增强，从而使供给气体流路用部件24的端部不损坏促进传输膜21的膜谷部。

[0298] 接下来，在折成2折的酸性气体分离层20中夹入供给气体流路用部件24，制作夹持体36。

[0299] 在该夹持体36的酸性气体分离层20较短方的多孔质支撑体22侧，如图5所示，涂布由高粘度(约40Pa·s)的环氧系树脂构成的接合剂30a(Henkel Japan株式会社制造E120HP)，以使得接合剂30a在宽度方向(箭头x方向)的两端部附近在周向(箭头y方向)的整个区域延伸、且在周向的弯回部的相反侧的端部附近在宽度方向的整个区域延伸。

[0300] 接下来，将涂布了接合剂30a的一侧朝向下方，如图6(B)所示，将夹持体36与固定于中心筒12的透过气体流路用部件26层积，粘接。

[0301] 接下来，图6(A)所示，在与透过气体流路用部件26层积的夹持体36的酸性气体分离层20的上面涂布接合剂30a，以使得接合剂30a在宽度方向的两端部附近在周向的整个区域延伸、且在周向的弯回部的相反侧的端部附近在宽度方向的整个区域延伸。进而，如图7所示，在涂布了接合剂30a的酸性气体分离层20上层积透过气体流路用部件26，进行粘接，由此形成第1层的层积体14。

[0302] 与上述同样，如图5所示制作另一个包含酸性气体分离层20的夹持体36，同样地，在较短侧的酸性气体分离层20的多孔质支撑体22侧同样涂布接合剂30a。接下来，与图6(A)同样，将涂布了接合剂30a的一侧朝向先前形成的第1层的层积体14(其透过气体流路用部件26)，将夹持体36层积于第1层的层积体14(透过气体流路用部件26)上，进行粘接。进一步，在该夹持体36的上面与图6(A)同样地涂布接合剂30a，在其上，与图7同样地层积透过气体流路用部件26，进行粘接，由此，形成了第2层的层积体14。

[0303] 进一步与上述第2层同样地，在第2层的层积体14上形成了第3层的层积体14。

[0304] 在固定于中心筒12的透过气体流路用部件26上层积了3层的层积体14后，如图8所示，在中心筒12的周面涂布接合剂38a，进而在中心筒12与最下层的层积体14之间的透过气体流路用部件26上涂布接合剂38b。接合剂38a和38b使用与接合剂30a相同之物。

[0305] 接下来，在图8的箭头yx方向旋转中心筒12，以将层积的3层的层积体14卷入，在中心筒12上进行多重卷绕，在牵引层积体14的方向施加张力，从而制成螺旋层积体14a。

[0306] 进而，在螺旋层积体14a的两端部，将中心筒12挿通内环部16b，安装图8所示形状的SUS制防伸缩板16，其厚度为2cm。

[0307] 进一步，在防伸缩板16的周面和螺旋层积体14a的周面卷绕FPR树脂胶带，进行密封，由此形成被覆层18，制作直径4cm、宽30cm的如图1所示的分离模块10。需要说明的是，被覆层18的厚度为5mm。

[0308] [实施例2]

[0309] 除了使辅助支撑膜22b的凹部的面积率为40％以外，与实施例1同样地制作分离模块。

[0310] [实施例3]

[0311] 使供给气体流路用部件24的纤维径为250μm、拉伸弹性模数为620MPa、辅助支撑膜22b的凹部的面积率为15％，除此以外，与实施例1同样地制作分离模块。

[0312] [实施例4]

[0313] 除了使辅助支撑膜22b的凹部的面积率为45％以外，与实施例3同样地制作分离模块。

[0314] [实施例5]

[0315] 使供给气体流路用部件24的纤维径为120μm、拉伸弹性模数为510MPa、辅助支撑膜22b的凹部的面积率为10％，除此以外，与实施例1同样地制作分离模块。

[0316] [实施例6]

[0317] 除了使辅助支撑膜22b的凹部的面积率为30％以外，与实施例5同样地制作分离模块。

[0318] [实施例7]

[0319] 使促进传输膜21的膜厚为10μm、吸水率为2％，除此以外，与实施例4同样地制作分离模块。

[0320] [实施例8]

[0321] 除了使促进传输膜21的吸水率为7.3％以外，与实施例7同样地制作分离模块。

[0322] [实施例9]

[0323] 除了使促进传输膜21的吸水率为19％以外，与实施例7同样地制作分离模块。

[0324] [实施例10～12]

[0325] 除了使促进传输膜21的膜厚为70μm以外，与实施例7～9同样地制作分离模块10。

[0326] [实施例13～15]

[0327] 除了使促进传输膜21的膜厚为120μm以外，与实施例7～9同样地制作分离模块10。

[0328] [实施例16]

[0329] 改变供给气体流路用部件24的纤维密度，使拉伸弹性模数为2.1MPa，除此以外，与实施例7同样地制作分离模块10。

[0330] [实施例17]

[0331] 改变供给气体流路用部件24的纤维密度，使拉伸弹性模数为2.1MPa，除此以外，与实施例9同样地制作分离模块10。

[0332] [实施例18]

[0333] 改变供给气体流路用部件24的纤维密度，使拉伸弹性模数为6MPa，除此以外，与实施例11同样地制作分离模块10。

[0334] [实施例19]

[0335] 改变供给气体流路用部件24的纤维密度，使拉伸弹性模数为6MPa，除此以外，与实施例12同样地制作分离模块10。

[0336] [实施例20]

[0337] 改变供给气体流路用部件24的纤维密度，使拉伸弹性模数为320MPa，除此以外，与实施例15同样地制作分离模块10。

[0338] [实施例21]

[0339] 在多孔质膜22a与促进传输膜之间设置以下所示的疏水性的中间层，除此以外，与实施例8同样地制作分离模块10。

[0340] 作为用于形成中间层的有机硅涂布液，使用信越化学工业株式会社制造的KF-102。另外，作为固化剂，添加相对于有机硅树脂为0.5重量％的东京化成工业社制造的4-异丙基-4’-甲基二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐。

[0341] 首先，在多孔质膜12a的表面涂布有机硅涂布液，照射紫外线使有机硅涂布液固化，从而在多孔质支撑体22上形成中间层。多孔质支撑体22上的中间层的形成通过RtoR制膜，支撑体的传送速度为50m/min。另外，涂布有机硅涂布液后，调节固化装置28的紫外线的照射位置和照射量，以使得用2秒将有机硅涂布液固化。固化后的中间层的厚度为2μm。

[0342] 其后，利用与实施例1相同的方法在中间层上形成促进传输膜21。

[0343] [实施例22]

[0344] 在多孔质膜22a与促进传输膜之间设置与实施例21同样的中间层，除此以外，与实施例11同样地制作分离模块10。

[0345] [比较例1]

[0346] 除了使辅助支撑膜22b的凹部的面积率为60％以外，与实施例1同样地制作分离模块。

[0347] [比较例2]

[0348] 除了使辅助支撑膜22b的凹部的面积率为70％以外，与实施例1同样地制作分离模块。

[0349] 针对这些实施例和比较例的各例，均制作5个分离模块10。

[0350] [性能评价]

[0351] <气密性(制造稳定性)>

[0352] 堵塞所制作的分离模块10的排出侧，从供给侧填充He气直至压力为0.34MPa，密闭，测定分离模块10的内部的压力减少至0.3MPa为止的时间。

[0353] 在压力达到0.3MPa为止需要10000秒以上的分离模块10判定为适当，评价5个分离模块10中适当的分离模块10有几个。评价如下。

[0354] A：5个中，适当的模块10为4个以上

[0355] B：5个中，适当的模块10为3～1个

[0356] C：5个中，适当的模块10为0个

[0357] <分离性能>

[0358] 在制作的分离模块10中以流量2.2L/min、温度130℃、全压301.3kPa的条件供给作为测试用原料气体G的H2:CO2:H2O＝45:5:50(分压比)的混合气体。此外，中心筒12的原料气体供给侧的端部形成吹扫气体供给用的贯通孔，由此供给作为吹扫气体的流量0.6L/min的Ar气。

[0359] 利用气相色谱法对透过了分离模块10的气体(酸性气体Gc和残余气体Gr)进行分析，算出CO2透过速度(P(CO2))。需要说明的是，透过速度的单位GPC为，“1GPU＝[1×10-6cm3(STP)]/[s·cm2·cmHg]”。

[0360] 针对各例，算出5个分离模块10的CO2透过速度的平均值，评价分离性能。评价如下。

[0361] A：CO2透过速度的平均值为30GPU以上

[0362] B：CO2透过速度的平均值为20GPU以上且小于30GPU

[0363] C：CO2透过速度的平均值小于20GPU

[0364] <综合评价>

[0365] 按照以下的评价基准评价分离模块10的性能。

[0366] A：气密性和分离性能的评价均为A

[0367] B：气密性和分离性能的评价中，一方为A、另一方为B

[0368] C：气密性和分离性能的评价均为B

[0369] D：气密性和分离性能的评价中只要一方为C

[0370] 将各分离模块10的诸要素和上述评价的结果示于下述表中。需要说明的是，性能评价的结果一栏中的“-”表示不能评价，因为，在分离模块的制造阶段产生了缺陷。

[0371] 表1

[0372]

[0373] 如上表所示，与比较例1～2相比，对于供给气体流路用部件24的纤维径为100～900μm、在辅助支撑膜22b的表面与具有供给气体流路用部件24的纤维径的3/4以上的直径的半球相内接的凹部的面积率为50％以下的实施例1～20的分离模块10，各分离模块10的气密性和分离性能均为良好。

[0374] 其中，对于促进传输膜21的膜厚处于合适的范围的实施例7～20的分离模块10，气密性和分离性能中的任一者为“A”评价，发挥出更优异的性能。

[0375] 其中，特别是促进传输膜21的膜厚处于合适的范围、且供给气体流路用部件24的拉伸弹性模数处于优选的范围的实施例16～20在气密性和分离性能方面均为“A”评价，发挥出特别优异的性能。

[0376] 另外，由实施例8与实施例21的对比、以及实施例11与实施例22的对比可知，通过在多孔质支撑体22与促进传输膜21之间形成中间层，即使辅助支撑膜22b的凹部的面积率较高(45％)，也能够提高气密性。可以认为，通过形成中间层，能够降低与凹部对应的位置处的供给气体流路用部件24的压入所致的变形量。

[0377] 相对于此，对于辅助支撑膜22b的凹部的面积率超过50％的比较例1和2，可以认为，在将层积体14卷绕于中心筒12时，由于供给气体流路部件24使促进传输膜21显著损伤；机密性不充分且不能评价分离性能。

[0378] 根据以上结果，本发明的效果显而易见。

[0379] 符号说明

[0380] 10(酸性气体)分离模块

[0381] 12 中心筒

[0382] 12a 贯通孔

[0383] 14 层积体

[0384] 14a 螺旋层积体

[0385] 16 防伸缩板

[0386] 16a 外环部

[0387] 16b 内环部

[0388] 16c 脊

[0389] 16d 开口部

[0390] 18 被覆层

[0391] 20 酸性气体分离层

[0392] 21 促进传输膜

[0393] 22 多孔质支撑体

[0394] 22a 多孔质膜

[0395] 22b 辅助支撑膜

[0396] 24 供给气体流路用部件

[0397] 26 透过气体流路用部件

[0398] 30 接合剂层

[0399] 30a、38a、38b 接合剂

[0400] 34 固定手段

[0401] 36 夹持体