多孔体及蜂窝形状陶瓷制分离膜结构体制造技术

本发明专利技术的课题是提供形成分离层时的强度下降少于以往的蜂窝形状陶瓷制多孔体。陶瓷多孔体9具备蜂窝形状的基材30和中间层。陶瓷多孔体9的至少一部分具有骨料颗粒互相通过无机粘结剂成分粘合而成的构造。陶瓷多孔体9的中间层厚度在100μm以上、500μm以下，孔格间最短部分的不含中间层及分离层的基材厚度在O.51mm以上、1.55mm以下，基材厚度/中间层厚度在2.5以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的课题是提供形成分离层时的强度下降少于以往的蜂窝形状陶瓷制多孔体。陶瓷多孔体9具备蜂窝形状的基材30和中间层。陶瓷多孔体9的至少一部分具有骨料颗粒互相通过无机粘结剂成分粘合而成的构造。陶瓷多孔体9的中间层厚度在100μm以上、500μm以下，孔格间最短部分的不含中间层及分离层的基材厚度在O.51mm以上、1.55mm以下，基材厚度/中间层厚度在2.5以上。【专利说明】多孔体及蜂窝形状陶瓷制分离膜结构体
本专利技术关于具有耐压性的多孔体及蜂窝形状陶瓷制分离膜结构体。
技术介绍
近年来，为了从多成分的混合物(混合流体)中仅选择性回收特定的成分，使用的是陶瓷制的过滤器。陶瓷制的过滤器较之于有机高分子制的过滤器，由于机械强度、耐久性、耐腐蚀性等良好，因此在水处理和废气处理或医药和食品领域等广泛领域中理想地适用于除去液体和气体中的悬浊物质、细菌、粉尘等。此种陶瓷制的过滤器中，为了在确保分离性能的同时提升水渗透性能，必须加大膜面积(分离膜的面积)，为此，呈蜂窝形状较为理想。另外，蜂窝形状的过滤器(蜂窝形状陶瓷制分离膜结构体)较之于管形的，具有难折断、低成本化等优势。蜂窝形状陶瓷制分离膜结构体指的是，大多情况下，外形为圆柱形，具备多孔质的基材，该基材内部具有形成在其轴方向的许多平行的流路(称为孔格)。另外，在形成孔格的内壁面上，形成有孔径小于该多孔质基材的分离膜(分离层)。蜂窝形状陶瓷制分离膜结构体(微滤膜、超滤膜、渗透汽化膜、气体分离膜、逆渗透膜)，理想的是通过在运转时施加较高的压力而增大渗透流量。特别是超滤、气体分离、逆渗透膜中，由于分离膜的渗透系数小，因此必须施加较高的运转压力进行分离纯化。专利文献I中提出了耐腐蚀性高的沸石用的基材。专利文献2中报告了具有0.5?30 μ m沸石膜厚的耐压性的沸石分离膜。此外，专利文献3中提出了渗透流量提升的错流的过滤装置。 现有技术文献 专利文献.【专利文献I】日本专利特开2009-220074号公报 【专利文献2】日本专利第3128517号公报 【专利文献3】日本专利特公平6-016819号公报
技术实现思路
但是，采用沸石膜作为分离层时，以往的蜂窝形状的陶瓷制基材存在沸石膜成膜时的高温碱性条件下基材的强度下降的问题点。专利文献I严格规定了氧化铝质基体的成分等。此外，没有关于强度下降和形状影响的记载。另外，烧成温度高，成本高。另一方面，专利文献2、3中也没有任何关于强度下降和形状影响的记载。本专利技术的课题是提供形成分离层时的强度下降少于以往的多孔体及蜂窝形状陶瓷制分离膜结构体。本【专利技术者】们发现，通过规定包含基材和中间层的多孔体的基材厚度和中间层厚度，形成分离层时的强度下降少于以往。即，根据本专利技术，提供以下的多孔体及蜂窝形状陶瓷制分离膜结构体。 一种多孔体，具备蜂窝形状的基材和配置于所述基材表面的中间层，所述蜂窝形状的基材具有隔壁，所述隔壁由形成有许多细孔的陶瓷多孔体所构成，所述蜂窝形状的基材通过该隔壁形成有贯通陶瓷多孔体、成为流体流路的多个孔格，所述中间层由陶瓷多孔体构成，所述陶瓷多孔体形成有许多细孔，其平均孔径小于所述基材表面，所述基材及所述中间层的至少一部分具有骨料颗粒互相通过无机粘结剂成分粘合而成的构造，作为所述中间层的厚度的中间层厚度在IOOym以上、500 μ m以下，所述孔格间最短部分的不含所述中间层及所述分离层的基材厚度在0.51mm以上、1.55mm以下，基材厚度/中间层厚度在2.5以上。 一种蜂窝形状陶瓷制分离膜结构体，在上述所述的多孔体的所述中间层表面具备分离混合物的分离层。根据上述所述的蜂窝形状陶瓷制分离膜结构体，其中，所述分离层由沸石形成。根据上述 所述的蜂窝形状陶瓷制分离膜结构体，其中，所述分离层由DDR型沸石形成。本专利技术的蜂窝形状陶瓷制的多孔体，形成分离层不易造成强度下降。本专利技术的蜂窝形状陶瓷制分离膜结构体的强度也高于以往。【专利附图】【附图说明】【图1】显示含有本专利技术涉及的多孔体的陶瓷制分离膜结构体的一实施方式的图，是切下了一部分的侧视图。 【图2】放大显示图1的A-A’截面的分离孔格附近的部分放大截面图。 【图3】显示多孔体的端面的示意图。 【图4A】显示陶瓷制分离膜结构体安装在外壳内的实施方式，显示陶瓷制分离膜结构体的与孔格延伸方向平行的截面的示意图。 【图4B】显示陶瓷制分离膜结构体安装在外壳内的其他实施方式，显示陶瓷制分离膜结构体的与孔格延伸方向平行的截面的示意图。 【图5】显示颗粒附着工序中，流入晶种引入浆料的状态的示意图。 【图6】显示通过水热合成，在多孔体上形成沸石膜的成膜工序的一实施方式的示意图。 【图7】显示本专利技术涉及的陶瓷制分离膜结构体的其他实施方式的侧视图。 符号说明 1:陶瓷制分离膜结构体，2、2a、2b:端面，3:隔壁，4:孔格，4a:分离孔格，4b:集水孔格，6:外周面，7:排出流路，8:封孔部，9:多孔体，30:基材，31:中间层，31a:第I中间层，31b --第2中间层，32:分离层，35:玻璃密封，40:基材厚度，41:中间层厚度，42:孔格径，51:外壳，52:流体入口，53、58:流体出口，54:密封材料，62:广口漏斗，63:旋塞，64:浆料，65:耐压容器，67:溶胶,68:干燥器。【具体实施方式】以下参照【专利附图】【附图说明】本专利技术的实施方式。本专利技术不限定于以下的实施方式，可在不脱离专利技术的范围中进行变更、修正、改良。图1显示含有本专利技术涉及的多孔体9的蜂窝形状陶瓷制分离膜结构体I的一个实施方式。此外，图2是放大显示图1的A-A’截面的分离孔格附近的部分放大截面图。蜂窝形状陶瓷制分离膜结构体I (以下也单称为陶瓷制分离膜结构体)具备:蜂窝形状的基材30、中间层31、分离层32(本说明书中，将基材30和中间层31称为陶瓷多孔体9)。蜂窝形状陶瓷制分离膜结构体I具有形成有许多细孔的陶瓷多孔体9 (以下也单称为多孔体9)所构成的隔壁3，通过该隔壁3，形成成为流体流路的孔格4。中间层31形成有许多细孔，其平均孔径小于基材30的表面，配置在基材30的表面。陶瓷多孔体9的至少一部分具有骨料颗粒互相通过无机粘结剂成分粘合而成的构造。换言之，基材30与中间层31中的任意一个(后述的中间层31为多层时，其任意一层)可以是自烧结(没有无机粘结剂成分)。由于基材30的形状为蜂窝状，因此可以增大单位体积的膜面积，可以提高处理能力。本专利技术的多孔体9是具备蜂窝形状的基材30和中间层31的蜂窝形状陶瓷制的多孔体。而且，多孔体9的中间层31的厚度即中间层厚度41在1001 μ m以上、500 μ m以下，孔格间最短部分的不含中间层及所述分离层的基材厚度40在0.51mm以上、1.55mm以下，基材厚度/中间层厚度在2.5以上、10以下(参照图3)。通过规定中间层厚度41和基材厚度40，再规定基材厚度/中间层厚度，可以减少分离层32成膜时的多孔体9的强度下降。包含基材30和中间层31的多孔体9，其外形是圆柱形，具有外周面6。而且，具备贯通一侧端面2a至另一侧端面2b的成列形成的多个分离孔格4a，以及贯通一侧端面2a至另一侧端面2b的成列形成的多个集水孔格4b。陶瓷制分离膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺西慎，宫原诚，新野真纪子，铃木秀之，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：
国别省市：