CO2分離膜の開発動向と透過性、選択性の向上

第1部 CO2分離膜の種類、特徴と応用展開

(2022年4月27日 10:30〜12:00)

　地球温暖化問題の解決のため、火力発電所など発生源からのCO2分離回収が求められている。最近は空気中のCO2の直接回収法も注目されている。CO2の分離回収技術には吸収法、吸着法など各種あるが、中でも膜分離法が最も期待されている。高分子膜、無機膜、促進輸送膜ごとに最近のCO2分離膜の素材と性能を解説する。特に演者が開発したアミン液体膜による空気中のCO2回収法を紹介する。

1. CO2分離回収技術の特徴と進展
2. 吸収・吸着法によるCO2分離技術の進歩
   1. ガス吸収とCO2吸収液
   2. 吸着法
   3. 固体吸収材プロセス (RITE)
3. 期待される膜分離法とCO2分離膜
   1. 高分子膜 (ポリイミド膜)
   2. 無機膜 (ゼオライト膜)
   3. 促進輸送膜
4. アミン液体膜による空気中のCO2の回収法
   1. CO2濃縮空気供給装置の構成としくみ
   2. 液体膜平膜モジュール
   3. アミン液体とイオン液体
   4. CO2濃縮空気供給装置の性能
   5. アミン/イオン液体膜によるCO2濃縮装置の透過・分離の解析
• 質疑応答

第2部 イオン液体を用いたCO2分離膜の開発動向

(2022年4月27日 13:00〜14:30)

　イオン液体はイオンのみから構成される液体であり、不揮発性や難燃性などといった性質に加え、分子構造設計により使用目的に合致した物性を付与することができるため、様々な分野での応用が期待されています。CO2分離媒体として設計されたイオン液体は選択的なCO2溶解性や低粘性を有し、CO2と化学的に反応するものもあります。そのようなイオン液体を含有する膜は優れたCO2分離性能を有し、実用化の可能性が見込まれます。 　このセミナーでは、イオン液体を含有する膜について、その特徴、CO2透過機構、CO2分離性能、および、実用化のために求められる課題について説明します。

1. イオン液体をCO2分離媒体とするCO2分離膜
   1. イオン液体
   2. イオン液体のCO2吸収性能およびCO2拡散性
2. イオン液体含有高強度ゲル膜
   1. 無機/有機ダブルネットワーク (DN) イオンゲル
   2. 無機/有機DNイオンゲルのCO2分離性能
3. CO2反応性イオン液体含有高強度ゲル膜
   1. CO2反応性イオン液体
   2. CO2反応性イオン液体含有ゲル膜
   3. CO2反応性イオン液体含有ゲル膜のCO2分離性能
4. まとめ
• 質疑応答

第3部 CHA型ゼオライト膜の合成技術とCO2分離・回収への応用展開

(2022年4月27日 14:45〜16:15)

　ゼオライトは結晶性のアルミノ珪酸塩の総称であり、規則的な細孔径と高い細孔容積を持ち、触媒、吸着剤、膜材料などに用いられている。特にCHA型ゼオライトは0.38nmの細孔径と3次元的に連結した細孔構造を持ち、二酸化炭素の高選択性かつ高い透過性を示す膜分離材料として期待されている。 　本講演では、ゼオライト膜の概説から我々がこれまで開発を行ってきたCHA型ゼオライト膜について最新の研究成果を含めて紹介する。

1. はじめに
   1. ゼオライトについて
   2. ゼオライト膜について
   3. ゼオライト膜の分離プロセスへの応用
2. ゼオライト膜の製膜
   1. ゼオライト膜に用いられる支持体について
   2. CHA型ゼオライト膜の製膜方法
3. CHA型ゼオライト膜のガス分離について
   1. ゼオライト膜の二酸化炭素分離への展開
   2. ゼオライト膜の高耐久化
4. 今後の展望
• 質疑応答