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摘要：日本东丽株式会社成功开发出一种高分子分离膜组件，使用所开发的分离膜进行氢提纯，实现了98%的世界最高水平透过氢纯度，与以往的分离膜组件相比，不仅能节省初期投资，还可以实现节能，有望将CO₂排放量削减50%以上。

关键字：高分子分离膜组件、氢提纯工艺、膜分离法、节能、高纯度

日本东丽株式会社（以下简称“东丽”）本次成功开发出一种高分子分离膜组件，其能够选择性且高效地从含有氢气的混合气体中使氢透过。

与以往的分离膜组件相比，该款产品有望将氢提纯工艺产生的CO₂排放量和组件数量减少50%以上。为实现氢能社会，东丽正在加快研究和技术开发。

目前，氢作为实现碳中和的新能源，其扩大利用备受关注。面对将来氢需求量的剧增，建立节能高效的氢提纯技术不可缺少。

作为氢提纯技术中的一种，膜分离法是在制氢和用氢时，利用压力差分离出杂质，从而得到纯度高的氢的方法。该技术作为节能、节省空间的工艺备受期待。分离膜中的高分子分离膜组件，因水蒸气导致的性能下降较小，重量轻，但是在透过氢的纯度和氢透过量方面存在问题。

此次，通过运用基于反渗透（RO）膜的技术，并且导入亲氢材料，新开发出了高度控制细孔结构的分离膜。使用开发的分离膜进行氢提纯，实现了98%的世界最高水平透过氢纯度。此前为提高透过氢的纯度需要多次过滤，而通过该膜只需一次分离就可以获得高纯度，与以往的分离膜组件相比，不仅能节省初期投资，还可以实现节能，有望将CO₂排放量削减50%以上（图1）。

图1 CO₂减排效果（东丽估算）

※估算的前提条件

组件同尺寸
氢纯度一定下的运行（供给气体组成：氢/氮=80：20+饱和水蒸气）

此外，在制成组件的过程中，对作为主要构成部件的流路材料进行最佳设计以降低流动阻力，从而与无机分离膜组件相比实现了2倍以上的膜面积。如此提高了单个组件的氢透过性（图2），使氢提纯工艺所需的组件数量减少到50%以下。此外，结合开发出的分离膜，进一步使组件数量减少75%以上，可大幅节省空间。

图2. 分离膜组件的性能

今后，东丽将与海内外的工程公司建立合作关系，同时利用在水处理中积累的工艺技术来建立批量生产技术。

在“通过创造新的价值，为社会作贡献”的企业理念下，东丽基于“有机合成化学”、“高分子化学”、“生物技术”以及“纳米技术”等核心技术，致力于尖端材料与创新技术的开发，为社会发展作贡献。

可高效分离氢的高分子分离膜组件开发成功！可削减约50%以上的CO2排放量并节省空间