膜分離技術 2セミナーセット

2025年9月24日「カーボンニュートラルに向けた膜分離の基礎、無機分離膜の最新技術動向」

　カーボンニュートラルの実現には、二酸化炭素や水素の分離技術の効率化が重要である。膜分離は効率的な分離方法のひとつであり、その中でも無機分離膜は、高い選択性、耐圧性、耐熱性などを示すことにより、将来のガス分離技術の中核となることが期待されている。 　本講演では、まず、分離膜の基礎を紹介し、その後、代表的な無機分離膜の紹介を行う。最後は、最新の技術として、膜分離と反応を組み合わせた膜反応器の可能性を低減する。

1. 分離膜の基礎
   1. 分離膜の基礎知識
   2. 分離膜の評価方法
   3. 分離膜の作製方法
2. 無機分離膜
   1. 代表的な無機分離膜
   2. 無機分離膜の作製方法
   3. 水素分離用シリカ膜
      1. 製膜方法
      2. 分離性能制御
      3. 長尺化の可能性
   4. 二酸化炭素分離用無機膜
      1. ゼオライト膜
      2. シリカ膜の可能性
      3. アルカリセラミック膜の状況
3. 膜反応器
   1. 膜反応器の分類
   2. 水素製造用膜反応器
      1. 水蒸気改質用膜反応器
      2. グリーン水素製造用膜反応器
   3. 二酸化炭素変換用膜反応器
4. 総まとめ&総括質疑
• 質疑応答

2025年9月25日「膜分離技術の基礎と膜濾過プロセスの設計および膜ファウリング対策」

　膜を用いた水処理技術は、下廃水処理、海水淡水化、超純水製造など幅広い分野で用いられている。分離膜を使用すること自体は全く難しくないものの、分離試験を適切に行い、試験データを正しく解析しないと、スケールアップに繋げることができない。 　本講演では、最初に膜分離技術の基礎を丁寧に解説する。次に、濃度分極を考慮して、フラックスと阻止率を正しく評価・解析し、膜分離操作条件がフラックスと阻止率に与える影響を定量的に記述する方法を解説する。さらに重要な膜プロセスである濃縮・ダイアフィルトレーションについて設計法を解説する。近年では高濃度濃縮に関する膜技術の進展が目覚ましく、これらについても概説する。最後に、膜分離性能が低下する「ファウリング」について、その考え方を整理して説明し、また最新のファウリング対策技術についても解説する。

1. 膜分離技術の基礎
   1. 膜分離のメカニズム
   2. 実用上重要な膜性能評価パラメータと定義:フラックスと阻止率
   3. 膜の分類
   4. 膜濾過法の分類
   5. 膜を用いた水処理技術
   6. 拡がる膜分離のアプリケーション
2. 膜性能評価と解析
   1. 膜性能評価の流れ
   2. 濃度分極
   3. 物質移動係数と推算法
   4. 輸送方程式:Spiegler&Kedem式
   5. 膜濾過条件がフラックスと阻止率に与える影響
   6. Spiegler&Kedem式が適用できない場合
3. 膜分離プロセスの設計
   1. 回分濃縮
   2. ダイアフィルトレーション
   3. 高濃度濃縮プロセスに関する研究開発事例
4. ファウリング対策
   1. 膜性能変化の考え方
   2. 直列抵抗モデルと抵抗分離の考え方
   3. ファウリング状態に影響を与える因子とファウリング物質
   4. 高分子成分のファウリング抑制
   5. 粒子成分のファウリング抑制
• 質疑応答