2002 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロ波加熱を用いたゼオライト膜の高速連続製膜法の創成
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13650831
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
喜多 英敏 山口大学, 工学部, 助教授 (10177826)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉野 真 山口大学, 工学部, 助手 (60311817)
田中 一宏 山口大学, 工学部, 助教授 (30188289)
岡本 健一 山口大学, 工学部, 教授 (20029218)
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| Keywords | ゼオライト膜 / 水熱合成 / マイクロ波加熱 / 膜分離 / パーベーパレーション / 浸透気化分離 / 無機膜 |
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| Research Abstract |
本研究では新規プロセス技術として注目されているマイクロ波加熱法をキーテクノロジーとしてゼオライト製膜プロセスに導入し大量生産が可能な高速連続式のゼオライト製膜技術を開発することを目的として、LTA, FAUおよびMFI型ゼオライト膜について、原料の種類、原料組成比、原料濃度や熟成の有無、極結晶の有無、合成温度、マイクロ波照射条件(出力・時間・圧力)等のマイクロ波加熱によるゼオライト膜の最適製膜条件について検討した。いずれのゼオライトについてもセラミックス多孔質支持体(直径1.2cm、長さ10cm、孔径1μm)上にゼオライト多結晶体が緻密に製膜出来ることを、膜のX線回折測定および走査電子顕微鏡観察から確認した。製膜したゼオライト膜の浸透気化分離法による分離性能を調べた結果、A型ゼオライト膜ではゲル交換式合成時間30分で水/エタノール(10/90wt%)混合液に対して75℃で透過流束2kg/m^2h以上、分離係数10000のゼオライト膜が,Y型ゼオライト膜では連続式の合成方法合成時間3時間でメタノール/MTBE(10/90wt%)混合液で透過流束1.7kg/m^2h、分離係数7000のゼオライト膜が、さらにMFIゼオライト膜では従来法の40時間に比べ合成時間1時間でエタノール/水(5/95wt%)混合液に対して60℃で透過流束2kg/m^2h以上、分離係数70のゼオライト膜の合成が可能になった。以上、いずれの場合も従来の加熱法に比べ短時間で優れた選択透過膜を製膜出来ることがわかった。
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