分離膜の基礎と分離技術への展開およびゼオライトを用いたCO2分離技術の展望

エネルギーが再可能エネルギー起源となると一層のエネルギーコスト増が見込まれ、化学プロセスの省エネルギー化は大きな課題となる。化学プロセスのうち分離工程は約40%のエネルギーを消費しており、分離技術の革新による省エネルギー化は必ず必要となる。なかでも分離膜は大規模な省エネルギーを可能とする技術の筆頭として期待されている。CO2の分離回収貯留 (CCS) や資源化 (CCU) においても、新規な分離技術が必要である。 　今回は、分離技術の基礎からはじめてカーボンニュートラル社会構築に分離膜がどのように貢献するか、技術開発のポイントは何かを解説する。

1. 膜分離工学の基礎
   1. 膜分離の概要
      1. 膜分離とは
      2. 膜分離の定量的理解
      3. 歴史
      4. 膜材料
   2. 膜による分離
      1. 液体混合物の分離
      2. ガス混合物の分離
   3. さまざまな膜分離装置
   4. 膜内の物質移動の理解
      1. 表面拡散とサイズ制御拡散
      2. さまざまなポリマー膜とその分離機構
2. カーボンニュートラルに向けて分離技術が果たす役割
   1. 分離技術の現状と課題 – 様々な分離技術の俯瞰
   2. 新規分離技術開発の意義
      1. 二酸化炭素回収および削減技術
      2. エネルギー変換技術
      3. 化学プロセス
      4. 水資源
3. 無機分離膜の概要
   1. 無機分離膜の種類
   2. 無機分離膜の歴史
      1. 無孔質 (緻密) 膜
      2. 多孔質膜
4. ゼオライト膜研究開発の進展
   1. ゼオライト膜の概要
      1. ゼオライトとは
      2. ゼオライトト研究の歴史
      3. ゼオライト膜の誕生と発展
   2. ゼオライト膜の作製方法
      1. 一般的な合成レシピ
      2. 膜の構造と性能の支配因子
      3. 構造、透過分離性の評価方法
5. ゼオライト膜による分離技術
   1. 有機物の脱水
      1. バイオエタノールの脱水
      2. イソプロピルアルコールの脱水
   2. ガス分離
      1. プロピレン等オレフィンの分離精製
      2. 芳香族炭化水素などの炭化水素分離
      3. 空気分離
      4. CO2分離回収技術
6. 膜反応器 (メンブレンリアクター)
   1. 膜反応器の開発の歴史
   2. エステル化反応への適用例
      1. 膜反応器の効用
      2. エステル化用膜反応器の実際
      3. 膜反応器の挙動解析
   3. カーボンニュートラルに対する膜反応器の期待
      1. 二酸化炭素の資源化技術の概要
      2. 膜反応器の使いどころ
      3. 逆シフト反応による合成ガスの製造
      4. メタノール合成
      5. フィッシャー・トロプシュ合成
7. おわりに
• 質疑応答