JP2015188840A

JP2015188840A - Monolithic separation membrane structure

Info

Publication number: JP2015188840A
Application number: JP2014068608A
Authority: JP
Inventors: 省吾武野; Shogo Takeno
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2015-11-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a monolithic separation membrane structure which can increase a permeation flow rate.SOLUTION: A monolithic separation membrane structure 100 comprises a monolithic substrate 200 and a separation membrane 300. The monolithic substrate 200 has a cylindrical frame body 211, a plurality of pipe parts 212, a first seal part 220, and a second seal part 230. The frame body 211 extends in a predetermined direction. The plurality of pipe parts 212 are arranged in the frame body 211 and each have a through-hole TH extending in a predetermined direction. The first seal part 220 covers the first end face S1 of the frame body 211. The second seal part 230 covers the second end face S2 of the frame body 211. The separation membrane 300 is formed on the inner surface of the through-hole TH. The through-holes TH open in both the first seal part 220 and the second seal part 230. The frame body 211 has slits 211a opening in the outer peripheral surface S3.

Description

本発明は、浸透気化法又は蒸気浸透法に用いられるモノリス型分離膜構造体に関する。 The present invention relates to a monolith type separation membrane structure used for an osmotic vaporization method or a vapor osmosis method.

従来、浸透気化法や蒸気浸透法に用いられるモノリス型分離膜構造体は、複数の貫通孔を有する多孔質体と、複数の貫通孔それぞれの内表面に形成される分離膜とを備える。分離膜の内側の空間は、濾過対象である混合流体を流すための濾過セルとなる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a monolithic separation membrane structure used for a permeation vaporization method or a vapor permeation method includes a porous body having a plurality of through holes and a separation membrane formed on the inner surface of each of the plurality of through holes. A space inside the separation membrane serves as a filtration cell for flowing a mixed fluid to be filtered.

ここで、透過分離成分の圧力損失の低減を目的として、濾過セルに隣接した集水セルと、集水セルと外部空間に繋がる排出流路とを多孔質体に形成する手法が知られている（特許文献１参照）。 Here, for the purpose of reducing the pressure loss of the permeation separation component, a technique is known in which a water collection cell adjacent to the filtration cell and a discharge channel connected to the water collection cell and the external space are formed in a porous body. (See Patent Document 1).

国際公開第２０１０／０５８３３９号International Publication No. 2010/058339

しかしながら、特許文献１のモノリス型分離膜構造体における透過分離成分の透過速度について本発明者等が検証したところ、分離膜の表面のうち排出流路や外部空間に近い領域では透過速度が速いのに対して、それ以外の領域では透過速度が遅いという知見が得られた。そのため、特許文献１のモノリス型分離膜構造体では、透過流量を増大させることが困難である。 However, when the present inventors verified the permeation rate of the permeation separation component in the monolith type separation membrane structure of Patent Document 1, the permeation rate is high in the region of the separation membrane surface close to the discharge channel and the external space. On the other hand, it was found that the transmission speed was slow in other regions. Therefore, it is difficult to increase the permeate flow rate in the monolith type separation membrane structure of Patent Document 1.

本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、透過流量を増大可能なモノリス型分離膜構造体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described situation, and an object thereof is to provide a monolith type separation membrane structure capable of increasing the permeation flow rate.

本発明に係るモノリス型分離膜構造体は、モノリス型基材と、分離膜とを備える。モノリス型基材は、筒状の枠体と、複数の管部と、第１シール部と、第２シール部とを有する。枠体は、所定方向に延びる。複数の管部は、枠体内に配置され、所定方向に延びる貫通孔をそれぞれ有する。第１シール部は、枠体の第１端面を覆う。第２シール部は、枠体の第２端面を覆う。分離膜は、貫通孔の内表面上に形成される。貫通孔は、第１シール部及び第２シール部それぞれに開口する。枠体は、外周面に開口するスリットを有する。 The monolith type separation membrane structure according to the present invention includes a monolith type base material and a separation membrane. The monolithic base material has a cylindrical frame, a plurality of tube portions, a first seal portion, and a second seal portion. The frame extends in a predetermined direction. The plurality of tube portions are disposed in the frame and each have a through hole extending in a predetermined direction. The first seal portion covers the first end surface of the frame. The second seal portion covers the second end surface of the frame body. The separation membrane is formed on the inner surface of the through hole. The through hole opens in each of the first seal portion and the second seal portion. The frame has a slit that opens to the outer peripheral surface.

本発明によれば、透過流量を増大可能なモノリス型分離膜構造体を提供することができる。 According to the present invention, a monolithic separation membrane structure capable of increasing the permeation flow rate can be provided.

モノリス型分離膜構造体の斜視図Perspective view of monolithic separation membrane structure 基材本体を第１端面側から見た斜視図The perspective view which looked at the substrate body from the 1st end face side 基材本体を第２端面側から見た斜視図The perspective view which looked at the substrate body from the 2nd end face side 図２のＡ−Ａ断面図AA sectional view of FIG. 図４のＸ方向から見た矢視図The arrow view seen from the X direction of FIG. 従来のモノリス型分離膜構造体における透過速度のシミュレーション結果Simulation results of permeation speed in conventional monolithic separation membrane structure 実施形態に係るモノリス型分離膜構造体における透過速度のシミュレーション結果Simulation result of permeation rate in monolithic separation membrane structure according to embodiment 隔壁部の他の構成を示す模式図Schematic diagram showing another configuration of the partition wall

次に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なっている場合がある。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic, and the ratio of each dimension may be different from the actual one. Accordingly, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

以下の実施形態において、「モノリス」とは、長手方向に形成された複数の貫通孔を有する形状を意味し、ハニカム形状を含む概念である。 In the following embodiments, the “monolith” means a shape having a plurality of through holes formed in the longitudinal direction, and is a concept including a honeycomb shape.

（モノリス型分離膜構造体１００の構成）
図１は、モノリス型分離膜構造体１００の斜視図である。図２は、基材本体２１０を第１端面Ｓ１側から見た斜視図である。図３は、基材本体２１０を第２端面Ｓ２側から見た斜視図である。図４は、図２のＡ−Ａ断面図である。 (Configuration of monolith type separation membrane structure 100)
FIG. 1 is a perspective view of a monolith type separation membrane structure 100. FIG. 2 is a perspective view of the base body 210 viewed from the first end surface S1 side. FIG. 3 is a perspective view of the base body 210 viewed from the second end face S2 side. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

モノリス型分離膜構造体１００は、図１に示すように、モノリス型基材２００と、分離膜３００とを備える。モノリス型基材２００は、基材本体２１０と、第１シール部２２０と、第２シール部２３０とを有する。 As shown in FIG. 1, the monolith type separation membrane structure 100 includes a monolith type substrate 200 and a separation membrane 300. The monolith type substrate 200 has a substrate body 210, a first seal part 220, and a second seal part 230.

基材本体２１０は、図２及び図３に示すように、枠体２１１と、複数の管部２１２と、複数の隔壁部２１３と、複数の支持部２１４とを有する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the base body 210 includes a frame body 211, a plurality of pipe portions 212, a plurality of partition walls 213, and a plurality of support portions 214.

枠体２１１は、筒状に形成される。枠体２１１は、長手方向に沿って延びる。本実施形態に係る枠体２１１は、中心軸ＡＸ（図４参照）を中心とする円筒状に形成されている。長手方向における枠体２１１の長さは１５０〜２０００ｍｍとすることができ、長手方向と直交する短手方向における枠体２１１の直径は３０〜２２０ｍｍとすることができるが、これに限られるものではない。枠体２１１は、第１端面Ｓ１と、第２端面Ｓ２と、外周面Ｓ３と、内周面Ｓ４と、第１開口Ｔ１と、第２開口Ｔ２とを有する。第１端面Ｓ１には、第１開口Ｔ１が形成されている。第１端面Ｓ１は、環状に形成される。第２端面Ｓ２には、第２開口Ｔ２が形成されている。第２端面Ｓ２は、環状に形成される。第１端面Ｓ１は、第２端面Ｓ２の反対に設けられる。外周面Ｓ３は、第１端面Ｓ１と第２端面Ｓ２の外縁に連なる。内周面Ｓ４は、第１端面Ｓ１と第２端面Ｓ２の内縁に連なる。 The frame 211 is formed in a cylindrical shape. The frame body 211 extends along the longitudinal direction. The frame body 211 according to the present embodiment is formed in a cylindrical shape centered on the central axis AX (see FIG. 4). The length of the frame body 211 in the longitudinal direction can be 150 to 2000 mm, and the diameter of the frame body 211 in the short direction perpendicular to the longitudinal direction can be 30 to 220 mm, but is not limited thereto. Absent. The frame 211 has a first end surface S1, a second end surface S2, an outer peripheral surface S3, an inner peripheral surface S4, a first opening T1, and a second opening T2. A first opening T1 is formed in the first end surface S1. The first end surface S1 is formed in an annular shape. A second opening T2 is formed in the second end surface S2. The second end surface S2 is formed in an annular shape. The first end surface S1 is provided opposite to the second end surface S2. The outer peripheral surface S3 continues to the outer edges of the first end surface S1 and the second end surface S2. The inner peripheral surface S4 is continuous with the inner edges of the first end surface S1 and the second end surface S2.

枠体２１１は、図２〜図４に示すように、第１乃至第３スリット２１１ａ１〜２１１ａ３（以下、適宜「スリット２１１ａ」と総称する）を有する。第１乃至第３スリット２１１ａ１〜２１１ａ３それぞれは、枠体２１１を貫通するように形成されている。第１乃至第３スリット２１１ａ１〜２１１ａ３それぞれは、外周面Ｓ３と内周面Ｓ４に開口する。本実施形態に係る第１乃至第３スリット２１１ａ１〜２１１ａ３は、図４に示すように、枠体２１１の中心軸ＡＸを中心として点対称に位置する。従って、第１乃至第３スリット２１１ａ１〜２１１ａ３は、中心軸ＡＸ周りに１２０度ずつ互いに離れている。第１乃至第３スリット２１１ａ１〜２１１ａ３からは、後述する透過分離成分（水、蒸気）が流出する。 As shown in FIGS. 2 to 4, the frame body 211 includes first to third slits 211 a 1 to 211 a 3 (hereinafter collectively referred to as “slit 211 a” as appropriate). Each of the first to third slits 211a1 to 211a3 is formed so as to penetrate the frame body 211. Each of the first to third slits 211a1 to 211a3 opens in the outer peripheral surface S3 and the inner peripheral surface S4. As shown in FIG. 4, the first to third slits 211 a 1 to 211 a 3 according to the present embodiment are positioned point-symmetrically about the central axis AX of the frame 211. Accordingly, the first to third slits 211a1 to 211a3 are separated from each other by 120 degrees around the central axis AX. From the first to third slits 211a1 to 211a3, a permeation separation component (water, steam) described later flows out.

複数の管部２１２は、図２及び図３に示すように、枠体２１１内に配置される。各管部２１２は、分離膜３００の支持部材として機能する。各管部２１２は、管状（筒状）に形成されており、内部に貫通孔ＴＨを有する。各管部２１２は、長手方向に沿って配置される。貫通孔ＴＨは、長手方向に沿って延びる。貫通孔ＴＨは、第１シール部２２０と第２シール部２３０それぞれに開口する。長手方向における各管部２１２の長さは１５０〜２０００ｍｍとすることができ、短手方向における各管部２１２の直径は１．７〜４．３ｍｍとすることができるが、これに限られるものではない。また、貫通孔ＴＨの内径は１．４〜４．０ｍｍとすることができるが、これに限られるものではない。 As shown in FIGS. 2 and 3, the plurality of pipe portions 212 are arranged in the frame body 211. Each tube portion 212 functions as a support member for the separation membrane 300. Each tube portion 212 is formed in a tubular shape (tubular shape) and has a through hole TH therein. Each tube portion 212 is disposed along the longitudinal direction. The through hole TH extends along the longitudinal direction. The through hole TH opens in each of the first seal part 220 and the second seal part 230. The length of each tube portion 212 in the longitudinal direction can be 150 to 2000 mm, and the diameter of each tube portion 212 in the short direction can be 1.7 to 4.3 mm, but is not limited thereto. is not. Moreover, although the internal diameter of the through-hole TH can be 1.4-4.0 mm, it is not restricted to this.

複数の管部２１２は、図４に示すように、複数の外側管部２１２Ｐと複数の内側管部２１２Ｑを含む。複数の外側管部２１２Ｐは、複数の内側管部２１２Ｑの外側に配置される。複数の外側管部２１２Ｐは、複数の内側管部２１２Ｑを取り囲むように配置される。各外側管部２１２Ｐは、枠体２１１の内周面Ｓ４と対向している。複数の内側管部２１２Ｑは、複数の外側管部２１２Ｐの内側に配置される。本実施形態では、１８本の外側管部２１２Ｐと３７本の内側管部２１２Ｑが設けられているが、それぞれの本数は任意に変更可能である。なお、外側管部２１２Ｐと内側管部２１２Ｑの構成は同じである。 As shown in FIG. 4, the plurality of tube portions 212 include a plurality of outer tube portions 212P and a plurality of inner tube portions 212Q. The plurality of outer tube portions 212P are disposed outside the plurality of inner tube portions 212Q. The plurality of outer tube portions 212P are arranged so as to surround the plurality of inner tube portions 212Q. Each outer tube portion 212 P faces the inner peripheral surface S 4 of the frame body 211. The plurality of inner tube portions 212Q are disposed inside the plurality of outer tube portions 212P. In this embodiment, 18 outer tube portions 212P and 37 inner tube portions 212Q are provided, but the number of each can be arbitrarily changed. The configurations of the outer tube portion 212P and the inner tube portion 212Q are the same.

複数の隔壁部２１３それぞれは、図２〜図４に示すように、隣接する２つの管部２１２を所定間隔で隔離した状態で支持する。図５は、図４のＸ方向から見た矢視図である。図５では、隔壁部２１３によって支持される２つの管部２１２の一例として、外側管部２１２Ｐの１つである第１管部２１２ａと内側管部２１２Ｑの１つである第２管部２１２ｂとが図示されている。隔壁部２１３は、第１管部２１２ａと第２管部２１２ｂそれぞれに連結されている。長手方向における各隔壁部２１３の長さＬは１５０〜２０００ｍｍとすることができ、隔壁部２１３の幅Ｗは０．６〜５．０ｍｍとすることができるが、これに限られるものではない。図４に示すように、複数の管部２１２の間には、隔壁部２１３によって仕切られた複数の内側集水室Ｒ１が形成される。本実施形態では、各外側管部２１２Ｐが３つ又は４つの隔壁部２１３によって支持され、各内側管部２１２Ｑが６つの隔壁部２１３によって支持されているが、隔壁部２１３の数は任意に変更可能である。なお、隔壁部２１３は、任意に隣接する２つの管部２１２を支持していればよく、外側管部２１２Ｐどうし或いは内側管部２１２Ｑどうしを支持していてもよい。 As shown in FIGS. 2 to 4, each of the plurality of partition walls 213 supports two adjacent tube portions 212 in a state of being separated at a predetermined interval. FIG. 5 is an arrow view seen from the X direction of FIG. In FIG. 5, as an example of two pipe parts 212 supported by the partition part 213, a first pipe part 212a that is one of the outer pipe parts 212P and a second pipe part 212b that is one of the inner pipe parts 212Q. Is shown. The partition wall 213 is connected to each of the first tube portion 212a and the second tube portion 212b. The length L of each partition wall 213 in the longitudinal direction can be 150 to 2000 mm, and the width W of the partition wall 213 can be 0.6 to 5.0 mm, but is not limited thereto. As shown in FIG. 4, a plurality of inner water collection chambers R 1 partitioned by partition walls 213 are formed between the plurality of pipe portions 212. In this embodiment, each outer tube portion 212P is supported by three or four partition walls 213, and each inner tube portion 212Q is supported by six partition walls 213, but the number of partition walls 213 is arbitrarily changed. Is possible. In addition, the partition part 213 should just support the two adjacent pipe parts 212, and may support the outer side pipe parts 212P or the inner side pipe parts 212Q.

ここで、図５に示すように、隔壁部２１３と第１管部２１２ａの接続部分には、複数の第１隙間ＳＬ１が形成されている。複数の第１隙間ＳＬ１は、長手方向に沿って並んでいる。また、隔壁部２１３と第２管部２１２ｂの接続部分には、第２隙間ＳＬ２が形成されている。第２隙間ＳＬ２は、長手方向に延びるように形成されている。複数の第１隙間ＳＬ１は第２隙間ＳＬ２のように連続的であってもよいし、第２隙間ＳＬ２は複数の第１隙間ＳＬ１のように断続的であってもよい。第１隙間ＳＬ１及び第２隙間ＳＬ２は、基材本体２１０の成形体の形成工程（例えば押し出し工程）、乾燥工程あるいは焼成工程において形成することができる。第１隙間ＳＬ１及び第２隙間ＳＬ２のサイズや形状は隔壁部２１３の厚みを変更することによって調整可能である。このような第１隙間ＳＬ１や第２隙間ＳＬ２を形成することによって、透過分離成分が外部に流出する際の圧力損失を低減することができる。 Here, as shown in FIG. 5, a plurality of first gaps SL 1 are formed at a connection portion between the partition wall 213 and the first pipe portion 212 a. The plurality of first gaps SL1 are arranged along the longitudinal direction. In addition, a second gap SL2 is formed at a connection portion between the partition wall 213 and the second pipe portion 212b. The second gap SL2 is formed so as to extend in the longitudinal direction. The plurality of first gaps SL1 may be continuous like the second gaps SL2, or the second gap SL2 may be intermittent like the plurality of first gaps SL1. The first gap SL1 and the second gap SL2 can be formed in a forming process (for example, an extrusion process), a drying process, or a firing process of the base body 210. The size and shape of the first gap SL1 and the second gap SL2 can be adjusted by changing the thickness of the partition wall 213. By forming the first gap SL1 and the second gap SL2 as described above, it is possible to reduce the pressure loss when the permeation separation component flows out to the outside.

複数の支持部２１４は、図２〜図４に示すように、複数の外側管部２１２Ｐと枠体２１１の間に配置される。複数の支持部２１４は、複数の管部２１２を枠体２１１内に固定する。各支持部２１４は、外側管部２１２Ｐと枠体２１１に連結されている。図４に示すように、枠体２１１と外側管部２１２Ｐとの間には、支持部２１４によって仕切られた複数の外側集水室Ｒ２が形成される。 As shown in FIGS. 2 to 4, the plurality of support portions 214 are disposed between the plurality of outer tube portions 212 P and the frame body 211. The plurality of support portions 214 fix the plurality of tube portions 212 in the frame body 211. Each support portion 214 is connected to the outer tube portion 212 P and the frame body 211. As shown in FIG. 4, a plurality of outer water collection chambers R 2 that are partitioned by a support portion 214 are formed between the frame body 211 and the outer pipe portion 212 P.

図４に示すように、枠体２１１の厚みｄ１は、管部２１２の厚みｄ２、隔壁部２１３の厚みｄ３及び支持部２１４の厚みｄ４のそれぞれより厚くてもよい。管部２１２の厚みｄ２は、隔壁部２１３の厚みｄ３より厚くてもよい。隔壁部２１３の厚みｄ３は、枠体２１１の厚みｄ１、管部２１２の厚みｄ２、及び支持部２１４の厚みｄ４のそれぞれより薄いことが好ましい。これによって、第１隙間ＳＬ１や第２隙間ＳＬ２の形成が容易になるとともに、透過分離成分が隔壁部２１３自体を透過する場合における圧力損失を低減することができる。支持部２１４の厚みｄ４は、管部２１２の厚みｄ２の厚みと同等以上であることが好ましい。これによって、基材本体２１０の成形体において、複数の管部２１２の位置を保持しやすくなる。枠体２１１の厚みｄ１は、１．０ｍｍ〜２．５ｍｍとすることができる。管部２１２の厚みｄ２は、０．１０ｍｍ〜０．３０ｍｍとすることができる。隔壁部２１３の厚みｄ３は、０．０２５ｍｍ〜０．１０ｍｍとすることができる。支持部２１４の厚みｄ４は、０．８ｍｍ〜１．５ｍｍとすることができる。 As shown in FIG. 4, the thickness d1 of the frame 211 may be thicker than the thickness d2 of the tube portion 212, the thickness d3 of the partition wall portion 213, and the thickness d4 of the support portion 214. The thickness d2 of the tube portion 212 may be greater than the thickness d3 of the partition wall portion 213. The thickness d3 of the partition wall portion 213 is preferably thinner than the thickness d1 of the frame body 211, the thickness d2 of the tube portion 212, and the thickness d4 of the support portion 214. This facilitates the formation of the first gap SL1 and the second gap SL2, and reduces pressure loss when the permeation separation component permeates the partition wall 213 itself. The thickness d4 of the support portion 214 is preferably equal to or greater than the thickness d2 of the tube portion 212. This makes it easier to hold the positions of the plurality of tube portions 212 in the molded body of the base body 210. The thickness d1 of the frame body 211 can be set to 1.0 mm to 2.5 mm. The thickness d2 of the tube portion 212 can be set to 0.10 mm to 0.30 mm. A thickness d3 of the partition wall 213 can be set to 0.025 mm to 0.10 mm. The thickness d4 of the support portion 214 can be set to 0.8 mm to 1.5 mm.

以上の構成を有する基材本体２００は、多孔質材料によって構成される。基材本体２００の多孔質材料としては、セラミックス、金属、樹脂などを用いることができ、特に多孔質セラミックス材料が好適である。多孔質セラミックス材料の骨材粒子としては、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、チタニア（ＴｉＯ_２）、ムライト（Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２）、セルベン及びコージェライト（Ｍｇ_２Ａｌ_４Ｓｉ_５Ｏ_１８）などを用いることができ、入手容易性と坏土安定性と耐食性を考慮すると特にアルミナが好適である。基材本体２００は、多孔質材料に加えて、無機結合材を含んでいてもよい。無機結合材としては、チタニア、ムライト、易焼結性アルミナ、シリカ、ガラスフリット、粘土鉱物、易焼結性コージェライトのうち少なくとも一つを用いることができる。基材本体２００の気孔率は、２５％〜５０％とすることができる。基材本体２００の平均細孔径は、５μｍ〜２５μｍとすることができる。基材本体２００を構成する多孔質材料の平均粒径は、１μｍ〜１００μｍとすることができる。なお、本実施形態において、「平均粒径」とは、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）を用いた断面微構造観察によって測定される３０個の測定対象粒子の最大直径の算術平均値である。 The base body 200 having the above configuration is made of a porous material. As the porous material of the base body 200, ceramics, metal, resin, or the like can be used, and a porous ceramic material is particularly preferable. As aggregate particles of the porous ceramic material, alumina (Al ₂ O ₃ ), titania (TiO ₂ ), mullite (Al ₂ O ₃ .SiO ₂ ), cerven and cordierite (Mg ₂ Al ₄ Si ₅ O ₁₈ ) In view of easy availability, stability of clay, and corrosion resistance, alumina is particularly preferable. The base body 200 may include an inorganic binder in addition to the porous material. As the inorganic binder, at least one of titania, mullite, easily sinterable alumina, silica, glass frit, clay mineral, and easily sinterable cordierite can be used. The porosity of the base body 200 can be 25% to 50%. The average pore diameter of the substrate body 200 can be set to 5 μm to 25 μm. The average particle diameter of the porous material constituting the base body 200 can be 1 μm to 100 μm. In the present embodiment, the “average particle diameter” is an arithmetic average value of the maximum diameters of 30 measurement target particles measured by cross-sectional microstructure observation using a SEM (Scanning Electron Microscope).

第１シール部２２０は、第１端面Ｓ１（第１開口Ｔ１を含む）の全面と外周面Ｓ３の一部を覆う。第１シール部２２０は、混合流体が第１開口Ｔ１から内側集水室Ｒ１や外側集水室Ｒ２に直接流入することを抑える。第１シール部２２０は、図１に示すように、各管部２１２の貫通孔ＴＨを塞がないように形成される。第１シール部２２０を構成する材料としては、ガラスや金属、ゴム、樹脂などを用いることができるが、基材本体２１０の熱膨張係数との整合性を考慮するとガラスが好適である。なお、第１シール部２２０は、第１端面Ｓ１を覆っていればよく、外周面Ｓ３を覆っていなくてもよい。第１シール部２２０が外周面Ｓ３の一部を覆っている場合は、外周面Ｓ３にＯ−リングなどを取り付けることによって缶体（不図示）との間の気密性や水密性が確保される。 The first seal portion 220 covers the entire first end surface S1 (including the first opening T1) and a part of the outer peripheral surface S3. The first seal portion 220 prevents the mixed fluid from flowing directly from the first opening T1 into the inner water collection chamber R1 and the outer water collection chamber R2. As shown in FIG. 1, the first seal portion 220 is formed so as not to block the through hole TH of each tube portion 212. Glass, metal, rubber, resin, or the like can be used as a material constituting the first seal portion 220, but glass is suitable in consideration of consistency with the thermal expansion coefficient of the base body 210. In addition, the 1st seal | sticker part 220 should just cover 1st end surface S1, and does not need to cover outer peripheral surface S3. When the first seal part 220 covers a part of the outer peripheral surface S3, airtightness and watertightness with a can (not shown) are secured by attaching an O-ring or the like to the outer peripheral surface S3. .

第２シール部２３０は、第２端面Ｓ２（第２開口Ｔ２を含む）の全面と外周面Ｓ３の一部を覆う。第２シール部２３０は、混合流体が第２開口Ｔ２から内側集水室Ｒ１や外側集水室Ｒ２に逆流することを抑える。第２シール部２３０は、各管部２１２の貫通孔ＴＨを塞がないように形成される。第２シール部２３０は、第１シール部２２０と同様の材料によって構成することができる。なお、第２シール部２３０は、第２端面Ｓ２を覆っていればよく、外周面Ｓ３を覆っていなくてもよい。第２シール部２３０が外周面Ｓ３の一部を覆っている場合は、外周面Ｓ３にＯ−リングなどを取り付けることによって缶体との間の気密性や水密性が確保される。 The second seal portion 230 covers the entire surface of the second end surface S2 (including the second opening T2) and a part of the outer peripheral surface S3. The second seal portion 230 prevents the mixed fluid from flowing backward from the second opening T2 to the inner water collecting chamber R1 and the outer water collecting chamber R2. The second seal portion 230 is formed so as not to block the through hole TH of each tube portion 212. The second seal part 230 can be made of the same material as the first seal part 220. In addition, the 2nd seal | sticker part 230 should just cover 2nd end surface S2, and does not need to cover outer peripheral surface S3. When the 2nd seal part 230 covers a part of outer peripheral surface S3, airtightness and watertightness between can bodies are ensured by attaching an O-ring or the like to the outer peripheral surface S3.

分離膜３００は、各管部２１２の貫通孔ＴＨの内表面上に形成される。分離膜３００は、筒状に形成される。分離膜３００の内側の空間は、混合流体が流される濾過セルＣとなる。分離膜３００は、浸透気化法に用いられる浸透気化膜、蒸気透過法に用いられる蒸気透過膜、あるいはガス分離膜である。このような分離膜３００としては、公知の一酸化炭素分離膜（例えば、特許第４００６１０７号公報参照）、ヘリウム分離膜（例えば、特許第３９５３８３３号公報参照）、水素分離膜（例えば、特許第３９３３９０７号公報参照）、炭素膜（例えば、特開２００３−２８６０１８号公報参照）、ＤＤＲ型ゼオライト膜（例えば、特開２００４−６６１８８号公報参照）、シリカ膜（例えば、国際公開第２００８／０５０８１２号パンフレット参照）などが挙げられる。例えば、分離膜３００が浸透気化膜であり、混合流体がエタノール水溶液である場合、分離膜３００を透過した水（水蒸気）は、内側集水室Ｒ１やスリットの無い外側集水室Ｒ２からスリットのある外側集水室Ｒ２へ流入する。スリットのある外側集水室Ｒ２へ流入した水は第１乃至第３スリット２１１ａ１〜２１１ａ３から外部に流出し、分離膜３００を透過しないエタノールは濾過セルＣから流出する。 The separation membrane 300 is formed on the inner surface of the through hole TH of each tube portion 212. The separation membrane 300 is formed in a cylindrical shape. The space inside the separation membrane 300 becomes a filtration cell C through which the mixed fluid flows. The separation membrane 300 is a pervaporation membrane used for the pervaporation method, a vapor permeation membrane used for the vapor permeation method, or a gas separation membrane. Examples of such a separation membrane 300 include a known carbon monoxide separation membrane (see, for example, Japanese Patent No. 4006107), a helium separation membrane (see, for example, Japanese Patent No. 395833), and a hydrogen separation membrane (see, for example, Japanese Patent No. 3933907). ), Carbon membrane (for example, see JP-A-2003-286018), DDR type zeolite membrane (for example, see JP-A-2004-66188), silica film (for example, WO 2008/050812 pamphlet). For example). For example, when the separation membrane 300 is a pervaporation membrane and the mixed fluid is an ethanol aqueous solution, water (water vapor) that has permeated through the separation membrane 300 flows from the inner water collection chamber R1 or the outer water collection chamber R2 without slits to the slit. It flows into a certain outside water collection chamber R2. Water that has flowed into the outer water collecting chamber R2 having the slit flows out from the first to third slits 211a1 to 211a3, and ethanol that does not pass through the separation membrane 300 flows out from the filtration cell C.

（モノリス型分離膜構造体１００の製造方法）
まず、基材本体２１０の多孔質材料を調製する。 (Manufacturing method of monolithic separation membrane structure 100)
First, a porous material for the base body 210 is prepared.

次に、調製した多孔質材料によって基材本体２１０の成形体を形成する。基材本体２１０の成形体には、枠体２１１、複数の管部２１２、複数の隔壁部２１３及び複数の支持部２１４それぞれの成形体が含まれる。基材本体２１０の成形体は、真空押出成形機を用いた押出成形法のほかプレス成型法や鋳込み成型法によって形成することができる。 Next, the molded body of the base body 210 is formed from the prepared porous material. The molded body of the base body 210 includes a molded body of each of the frame body 211, the plurality of pipe portions 212, the plurality of partition walls 213, and the plurality of support portions 214. The molded body of the base body 210 can be formed by a press molding method or a cast molding method in addition to the extrusion molding method using a vacuum extrusion molding machine.

次に、鋭利な治具を用いて、枠体２１１の成形体の外周面に第１乃至第３スリット２１１ａ１〜２１１ａ３を形成する。 Next, the first to third slits 211a1 to 211a3 are formed on the outer peripheral surface of the molded body of the frame body 211 using a sharp jig.

次に、基材本体２１０の成形体を焼成することによって基材本体２１０を形成する。 Next, the base body 210 is formed by firing the molded body of the base body 210.

次に、第１シール部２２０及び第２シール部２３０のシール材料を調製する。 Next, seal materials for the first seal part 220 and the second seal part 230 are prepared.

次に、調製したシール材料によって、枠体２１１の第１端面Ｓ１を覆うように第１シール部２２０及び第２シール部２３０の成形体を形成する。この際、各管部２１２の貫通孔ＴＨを塞がないようにカバーする。 Next, the molded body of the first seal portion 220 and the second seal portion 230 is formed so as to cover the first end surface S1 of the frame body 211 with the prepared sealing material. At this time, the through holes TH of the pipe portions 212 are covered so as not to be blocked.

次に、第１シール部２２０及び第２シール部２３０の成形体を焼成（例えば、８００〜９００℃）することによって第１シール部２２０及び第２シール部２３０を形成する。 Next, the 1st seal part 220 and the 2nd seal part 230 are formed by baking the molded object of the 1st seal part 220 and the 2nd seal part 230 (for example, 800-900 degreeC).

次に、各管部２１２の貫通孔ＴＨの内表面上に分離膜３００を形成する。分離膜３００の形成方法は、分離膜３００の種類に応じた手法を適宜選択すればよい。 Next, the separation membrane 300 is formed on the inner surface of the through hole TH of each pipe part 212. A method for forming the separation membrane 300 may be selected as appropriate according to the type of the separation membrane 300.

（作用および効果）
図６は、従来のモノリス型分離膜構造体１００´における透過分離成分の透過速度のシミュレーション結果である。従来のモノリス型分離膜構造体１００´では、多孔質体２１０´に形成された複数の貫通孔ＴＨ´それぞれの内表面上に分離膜３００´が形成されているため、分離膜３００´の表面のうち外周面Ｓ３´に近い領域では透過速度が速いのに対して、それ以外の領域では透過速度が遅くなる傾向がある。 (Function and effect)
FIG. 6 is a simulation result of the permeation speed of the permeation separation component in the conventional monolithic separation membrane structure 100 ′. In the conventional monolithic separation membrane structure 100 ′, the separation membrane 300 ′ is formed on the inner surface of each of the plurality of through holes TH ′ formed in the porous body 210 ′. Among them, the transmission speed is high in the area close to the outer peripheral surface S3 ', whereas the transmission speed tends to be slow in the other areas.

一方、図７は、本実施形態に係るモノリス型分離膜構造体１００における透過分離成分の透過速度のシミュレーション結果である。本実施形態に係るモノリス型分離膜構造体１００では、複数の管部２１２それぞれの内表面上に分離膜３００が形成されており、分離膜３００を透過した透過分離成分は内側集水室Ｒ１や外側集水室Ｒ２からスリット２１１ａへとスムーズに流出する。そのため、分離膜３００の表面の略全域において透過速度が均一化されて透過流量が増大する。 On the other hand, FIG. 7 is a simulation result of the permeation speed of the permeation separation component in the monolithic separation membrane structure 100 according to the present embodiment. In the monolith type separation membrane structure 100 according to the present embodiment, the separation membrane 300 is formed on the inner surface of each of the plurality of pipe portions 212, and the permeation separation component that has passed through the separation membrane 300 is the inner water collection chamber R1 or It smoothly flows out from the outer water collecting chamber R2 to the slit 211a. Therefore, the permeation rate is made uniform over substantially the entire surface of the separation membrane 300, and the permeation flow rate is increased.

（その他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 (Other embodiments)
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of invention.

（Ａ）上記実施形態において、枠体２１１は、中心軸ＡＸを中心とする円筒状に形成されることとしたが、これに限られるものではない。枠体２１１は、筒状に形成されていればよく、角筒状に形成されていてもよいし、非対象形状に形成されていてもよい。 (A) In the said embodiment, although the frame 211 was formed in the cylindrical shape centering on the central axis AX, it is not restricted to this. The frame body 211 may be formed in a cylindrical shape, may be formed in a rectangular tube shape, or may be formed in a non-target shape.

（Ｂ）上記実施形態では、第１乃至第３スリット２１１ａ１〜２１１ａ３は、枠体２１１の成形体の焼成前に形成することとしたが、枠体２１１の成形体の焼成後に形成してもよい。成形体の焼成後にスリット２１１ａを形成する場合には、カッターなどの工具を用いればよい。 (B) In the above embodiment, the first to third slits 211a1 to 211a3 are formed before firing the molded body of the frame 211, but may be formed after firing the molded body of the frame 211. . When the slit 211a is formed after the molded body is fired, a tool such as a cutter may be used.

（Ｃ）上記実施形態において、枠体２１１は、中心軸ＡＸを中心とする点対称な位置に形成された第１乃至第３スリット２１１ａ１〜２１１ａ３を有することとしたが、これに限られるものではない。枠体２１１は、１つ以上のスリット２１１ａを有していればよく、スリット２１１ａの位置、数及び形状に制限はない。 (C) In the above embodiment, the frame 211 has the first to third slits 211a1 to 211a3 formed at point-symmetric positions with the central axis AX as the center. However, the present invention is not limited to this. Absent. The frame 211 only needs to have one or more slits 211a, and the position, number, and shape of the slits 211a are not limited.

（Ｄ）上記実施形態において、第１及び第２管部２１２ａ、２１２ｂそれぞれと隔壁部２１３との間には、図５に示すように第１及び第２隙間ＳＬ１、ＳＬ２が形成されることとした。しかしながら、第１及び第２隙間ＳＬ１、ＳＬ２それぞれは、基材本体２１０の成形体の形成工程、乾燥工程あるいは焼成工程においてランダムに形成されるものであるため、その形状、サイズ及び数には特に制限がない。 (D) In the above embodiment, the first and second gaps SL1 and SL2 are formed between the first and second pipe portions 212a and 212b and the partition wall 213, as shown in FIG. did. However, each of the first and second gaps SL1 and SL2 is randomly formed in the forming process, the drying process or the firing process of the molded body of the base body 210. There is no limit.

（Ｅ）上記実施形態において、隔壁部２１３のうち第１管部２１２ａとの接続部分には第１隙間ＳＬ１が形成され、隔壁部２１３のうち第２管部２１２ｂとの接続部分には第２隙間ＳＬ２が形成されることとしたが、第１隙間ＳＬ１や第２隙間ＳＬ２は形成されていなくてもよい。この場合、隔壁部２１３のうち第１管部２１２ａ及び第２管部２１２ｂそれぞれとの接続部分の厚みは薄く形成されていてもよい。このように、隔壁部２１３の接続部分の厚みを薄くすることによっても、透過分離成分が外部に流出する際の圧力損失を低減することができる。 (E) In the above-described embodiment, the first gap SL1 is formed in the connecting portion of the partition wall 213 with the first tube portion 212a, and the second connecting portion of the partition wall 213 with the second tube portion 212b is second. Although the gap SL2 is formed, the first gap SL1 and the second gap SL2 do not have to be formed. In this case, the thickness of the connection part with each of the 1st pipe part 212a and the 2nd pipe part 212b among the partition parts 213 may be formed thinly. Thus, by reducing the thickness of the connecting portion of the partition wall portion 213, the pressure loss when the permeation separation component flows out can be reduced.

（Ｆ）上記実施形態では特に触れていないが、外側管部２１２Ｐと支持部２１４との接続部分や、枠体２１１と支持部２１４との接続部分にも隙間が形成されていてもよい。これによって、透過分離成分が外側集水室Ｒ２間をスムーズに移動できる。 (F) Although not particularly mentioned in the above embodiment, a gap may be formed in a connection portion between the outer tube portion 212P and the support portion 214 and a connection portion between the frame body 211 and the support portion 214. As a result, the permeation separation component can move smoothly between the outer water collecting chambers R2.

（Ｇ）上記実施形態では特に触れていないが、各管部２１２は、内周面上に形成される中間層や中間層の内周面に形成される表層を有していてもよい。管部２１２が中間層と表層を有する場合、分離膜３００は表層の内表面上に形成される。管部２１２が中間層のみを有する場合、分離膜３００は中間層の内表面上に形成される。 (G) Although not particularly mentioned in the above embodiment, each pipe portion 212 may have an intermediate layer formed on the inner peripheral surface or a surface layer formed on the inner peripheral surface of the intermediate layer. When the pipe part 212 has an intermediate layer and a surface layer, the separation membrane 300 is formed on the inner surface of the surface layer. When the pipe part 212 has only the intermediate layer, the separation membrane 300 is formed on the inner surface of the intermediate layer.

（Ｈ）上記実施形態において、各管部２１２の断面形状は円形であることとしたが、楕円形や多角形などであってもよい。 (H) In the above-described embodiment, the cross-sectional shape of each pipe portion 212 is circular, but may be an ellipse or a polygon.

（Ｉ）上記実施形態において、隔壁部２１３は、２つの管部２１２（第１管部２１２ａと第２管部２１２ｂ）に連結されることとしたが、図８に示すように、１つの管部２１２だけに連結されていてもよい。 (I) In the above embodiment, the partition wall 213 is connected to the two pipe parts 212 (the first pipe part 212a and the second pipe part 212b). However, as shown in FIG. Only the part 212 may be connected.

（Ｊ）上記実施形態において、外側管部２１２Ｐと内側管部２１２Ｑの構成は同じであることとしたが、内径、外径及び形状は互いに異なっていてもよい。また、複数の外側管部２１２Ｐどうしの内径、外径及び形状は互いに異なっていてもよいし、複数の内側管部２１２Ｑどうしの内径、外径及び形状は互いに異なっていてもよい。 (J) In the above embodiment, the outer tube portion 212P and the inner tube portion 212Q have the same configuration, but the inner diameter, the outer diameter, and the shape may be different from each other. Moreover, the inner diameter, outer diameter, and shape of the plurality of outer tube portions 212P may be different from each other, and the inner diameter, outer diameter, and shape of the plurality of inner tube portions 212Q may be different from each other.

（Ｋ）上記実施形態では、複数の外側管部２１２Ｐそれぞれが支持部２１４を介して枠体２１１に固定されることとしたが、これに限られるものではない。複数の支持部２１４によって複数の管部２１２が枠体２１１内に支持できていればよく、例えば２本の外側管部２１２Ｐごとに１つの支持部２１４が設けられていてもよい。 (K) In the above-described embodiment, each of the plurality of outer pipe portions 212P is fixed to the frame body 211 via the support portion 214, but is not limited thereto. It is only necessary that the plurality of tube portions 212 can be supported in the frame 211 by the plurality of support portions 214. For example, one support portion 214 may be provided for each of the two outer tube portions 212P.

以下において本発明に係るモノリス型分離膜構造体の実施例について説明する。ただし、本発明は以下に説明する実施例に限定されるものではない。 Examples of the monolith type separation membrane structure according to the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to the examples described below.

（サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．５の作製）
以下のようにして、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．５に係るモノリス型分離膜構造体を作製した。 (Production of sample No. 1 to No. 5)
Sample no. 1-No. A monolithic separation membrane structure according to No. 5 was produced.

まず、平均粒径３０μｍのアルミナ粒子１００質量部に対して無機結合材２０質量部を添加し、さらに、水、分散剤及び増粘剤を加えて混練することによって多孔質材料を調整した。 First, 20 parts by mass of an inorganic binder was added to 100 parts by mass of alumina particles having an average particle size of 30 μm, and a porous material was prepared by adding water, a dispersant and a thickener and kneading them.

次に、調整した多孔質材料を押出成形することによって、基材本体の成形体を形成した。サンプルＮｏ．１では、複数の貫通孔を有する円柱状の成形体を形成した。サンプルＮｏ．２〜５では、枠体、複数の管部、複数の隔壁部及び複数の支持部それぞれの成形体を形成した。 Next, the molded body of the base body was formed by extruding the adjusted porous material. Sample No. In 1, a cylindrical shaped body having a plurality of through holes was formed. Sample No. In 2-5, the molded object of each of a frame, a some pipe part, a some partition part, and a some support part was formed.

次に、基材本体の成形体を焼成（１２５０℃、１時間）して基材本体を作製した。各サンプルの基材本体のサイズは、直径３０ｍｍ×長さ１６０ｍｍであった。 Next, the molded body of the base body was fired (1250 ° C., 1 hour) to produce a base body. The size of the base material body of each sample was 30 mm in diameter × 160 mm in length.

次に、サンプルＮｏ．２〜５の基材本体の外周面にスリットを形成した。サンプルＮｏ．２〜４では、基材本体の中心軸に対して点対称に複数のスリットを形成した。サンプルＮｏ．２〜５に形成したスリットの数は表１に示すとおりである。 Next, sample no. The slit was formed in the outer peripheral surface of the base material main body of 2-5. Sample No. In 2 to 4, a plurality of slits were formed point-symmetrically with respect to the central axis of the substrate body. Sample No. The number of slits formed in 2 to 5 is as shown in Table 1.

次に、各サンプルの基材本体の両端面にガラスを塗布して焼成（９５０℃、３時間）することによって、一対のシール部を形成した。この際、両端面における貫通孔の開口を塞がないようにガラスを塗布した。 Next, a pair of seal portions was formed by applying glass on both end faces of the base material body of each sample and baking (950 ° C., 3 hours). At this time, glass was applied so as not to block the openings of the through holes on both end faces.

次に、アルミナにガラス、水、バインダを添加した中間層用スラリーを用いて、濾過法によって貫通孔の内表面上に中間層の成形体を形成した。続いて、中間層の成形体を焼成（９５０℃、３時間）して中間層を形成した。 Next, an intermediate layer molded body was formed on the inner surface of the through hole by filtration using an intermediate layer slurry in which glass, water, and a binder were added to alumina. Subsequently, the intermediate layer formed body was fired (950 ° C., 3 hours) to form an intermediate layer.

次に、チタニアにバインダ、水を添加した表層用スラリーを用いて、濾過法によって中間層の内表面に表層の成形体を形成した。続いて、表層の成形体を焼成（９５０℃、３時間）して表層を形成した。 Next, a surface layer molded body was formed on the inner surface of the intermediate layer by a filtration method using a slurry for the surface layer in which a binder and water were added to titania. Subsequently, the surface layer molded body was fired (950 ° C., 3 hours) to form a surface layer.

次に、国際公開第２０１０／１３４５１４号に記載の手法を用いて、表層の内表面上にポリイミド系炭素膜を形成した。 Next, a polyimide-based carbon film was formed on the inner surface of the surface layer using the method described in International Publication No. 2010/134514.

（パーベーパレーション試験）
各パーベーパレーション（ＰＶ）試験を行って、各サンプルの分離性能を測定した。 (Pervaporation test)
Each pervaporation (PV) test was performed to measure the separation performance of each sample.

まず、エタノールを１０体積％含む水溶液（以下、「供給液」という。）を７０度に加熱した。 First, an aqueous solution containing 10% by volume of ethanol (hereinafter referred to as “feed solution”) was heated to 70 degrees.

次に、真空ポンプによって基材本体の外周面の外側を減圧しながら、供給液をセル内に循環させた。 Next, the supply liquid was circulated in the cell while the outside of the outer peripheral surface of the base body was depressurized by a vacuum pump.

次に、各サンプルから回収された透過液の質量を電子天秤にて秤量した。また、各サンプルの外周面から回収された透過液の組成をガスクロマトグラフィにて解析した。 Next, the mass of the permeate collected from each sample was weighed with an electronic balance. Moreover, the composition of the permeate collected from the outer peripheral surface of each sample was analyzed by gas chromatography.

次に、透過液の解析結果に基づいて水透過量（ｋｇ／ｍ^２ｈ）を算出した。また、次の式に従って分離係数αを算出した。 Next, the amount of water permeation (kg / m ² h) was calculated based on the analysis result of the permeate. Further, the separation coefficient α was calculated according to the following formula.

分離係数α＝（（透過液中のエタノール濃度）／（透過液中の水濃度））／（（供給液中のエタノール濃度）／（供給液中の水濃度）） Separation factor α = ((ethanol concentration in permeate) / (water concentration in permeate)) / ((ethanol concentration in feed) / (water concentration in feed))

表１に示すように、サンプルＮｏ．２〜５では、サンプルＮｏ．１に比べて良好な水透過量を得ることができた。これは、図７に示すように、ポリイミド系炭素膜の表面の略全域において透過速度を均一化できたためである。

As shown in Table 1, sample no. 2-5, sample no. Compared to 1, good water permeation amount could be obtained. This is because, as shown in FIG. 7, the transmission speed can be made uniform over substantially the entire surface of the polyimide-based carbon film.

また、サンプルＮｏ．２〜５では、スリット数が多いほど水透過量が多かった。これは、スリット数を増やすことによって透過液の圧力損失をより低減できたためである。 Sample No. In 2-5, there were many water permeation amount, so that there were many slit numbers. This is because the pressure loss of the permeate can be further reduced by increasing the number of slits.

１００モノリス型分離膜構造体
２００モノリス型基材
２１０基材本体
２１１枠体
２１１ａスリット
２１２管部
２１２Ｐ外側管部
２１２Ｑ内側管部
２１３隔壁部
２１４支持部
２２０第１シール部
２３０第２シール部
３００分離膜
ＴＨ貫通孔
Ｃ濾過セル 100 Monolith type separation membrane structure 200 Monolith type base material 210 Base material main body 211 Frame body 211a Slit 212 Pipe part 212P Outer pipe part 212Q Inner pipe part 213 Partition part 214 Support part 220 First seal part 230 Second seal part 300 Separation Membrane TH Through-hole C Filtration cell

Claims

A cylindrical frame extending in a predetermined direction, a plurality of pipe portions each having a through-hole disposed in the frame and extending in the predetermined direction, a first seal portion covering a first end surface of the frame, A monolithic base material having a second seal portion covering the second end face of the frame;
A separation membrane formed on the inner surface of the through hole;
With
The through hole is opened in each of the first seal part and the second seal part,
The frame has a slit that opens to the outer peripheral surface,
Monolith type separation membrane structure.

The monolith type substrate has a partition wall portion disposed between the first tube portion and the second tube portion adjacent to each other among the plurality of tube portions,
The partition wall is connected to each of the first tube portion and the second tube portion,
The monolith type separation membrane structure according to claim 1.

A gap is formed between at least one of the first pipe part and the second pipe part and the partition part,
The monolith type separation membrane structure according to claim 2.

The monolithic substrate has a partition wall portion disposed between the first tube portion and the second tube portion among the plurality of tube portions,
The partition wall is connected to the first pipe part,
The partition wall is spaced apart from the second tube;
The monolith type separation membrane structure according to claim 1.

The partition wall is thinner than the first tube and the second tube,
The monolith type separation membrane structure according to any one of claims 2 to 4.

The plurality of pipe parts include an outer pipe part facing the inner peripheral surface of the frame,
The monolith substrate has a support portion connected to the outer tube portion and the frame body,
The monolith type separation membrane structure according to any one of claims 1 to 5.

The thickness of the support portion is equal to or greater than the thickness of the outer tube portion.
The monolith type separation membrane structure according to claim 6.

The frame has a plurality of slits including the slit,
The plurality of slits are positioned point-symmetrically about the central axis of the frame body,
The monolith type separation membrane structure according to any one of claims 1 to 7.