專利名稱：：沸石膜的制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及沸石膜的制造裝置。
背景技術(shù)：
：結(jié)晶性多孔材料的代表沸石，由于其微孔結(jié)構(gòu)，同時(shí)具有固體氧化性、離子交換能、吸附分離能、分子水平的微孔等的材料。近年來(lái)，由這樣的沸石形成的膜(沸石膜)的作為有機(jī)溶劑中的水的分離膜的用途受到關(guān)注。作為沸石膜的制造方法，為人熟知的有一種通過(guò)使支撐體接觸以二氧化硅源以及氧化鋁源為主要成分，包含沸石膜的原料的反應(yīng)液，加熱反應(yīng)液，從而在支撐體的表面上形成沸石膜的方法，也就是所謂的"水熱合成"法。在這種水熱合成法中使用的裝置，主要由具有圓筒狀的內(nèi)壁面的反應(yīng)容器和加熱反應(yīng)容器的加熱裝置構(gòu)成(例如，參照下述的專利文獻(xiàn)l)。在該裝置中，通過(guò)以離開(kāi)圓筒狀的內(nèi)壁面的狀態(tài)將一根支撐體浸漬在反應(yīng)容器的反應(yīng)液中，使該支撐體與反應(yīng)液接觸，由加熱裝置通過(guò)反應(yīng)容器加熱反應(yīng)液，從而在支撐體上形成均質(zhì)的沸石膜。專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)第2005/014481號(hào)小冊(cè)子
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的問(wèn)題然而，為了批量生產(chǎn)沸石膜，需要將多根支撐體浸漬在一個(gè)反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)液中，在多根支撐體上同時(shí)形成沸石膜。但是，在上述專利文獻(xiàn)1所述的反應(yīng)容器中，如果在反應(yīng)容器內(nèi)同時(shí)配置多根支撐體并使其與反應(yīng)液接觸，加熱反應(yīng)液，那么存在著在多根支撐體上形成不均質(zhì)的沸石膜的傾向。所以，在如上所述的反應(yīng)容器中，難以同時(shí)對(duì)多根支撐體形成均質(zhì)的沸石膜，只能一根一根地在支撐體上形成沸石膜。因此，上述專利文獻(xiàn)1的反應(yīng)容器的生產(chǎn)率低，不適合批量生產(chǎn)。為此，本發(fā)明的目的在于，提供一種沸石膜的制造裝置，能夠同時(shí)對(duì)多根支撐體形成均質(zhì)的沸石膜。解決問(wèn)題的方案本發(fā)明者們?yōu)榻鉀Q上述問(wèn)題進(jìn)行了潛心探討后，認(rèn)為在具有圓筒狀的內(nèi)壁面的反應(yīng)容器中，不能對(duì)多根支撐體形成均質(zhì)的沸石膜的原因也許是通過(guò)加熱反應(yīng)液產(chǎn)生的對(duì)流不均勻，并且，對(duì)被認(rèn)為向反應(yīng)液的對(duì)流施加影響的支撐體的形狀、內(nèi)壁面的形狀以及它們的關(guān)系進(jìn)行的探討。結(jié)果，本發(fā)明者們從以下的發(fā)明發(fā)現(xiàn)了能夠解決上述問(wèn)題的方法，完成了本發(fā)明。艮口，本發(fā)明為沸石膜的制造裝置，其特征在于，包括反應(yīng)容器，具有用于插入筒狀的支撐體的支撐體插入口，并容納在上述支撐體的表面上形成沸石膜的反應(yīng)液；加熱裝置，通過(guò)上述反應(yīng)容器加熱上述反應(yīng)液；支撐裝置，裝卸自如地被設(shè)置在上述反應(yīng)容器中，支撐多根上述支撐體，其中，上述反應(yīng)容器的內(nèi)壁面具有相互平行的兩個(gè)平坦面，上述支撐裝置具有固定上述多根支撐體的一端的多個(gè)支撐部，當(dāng)上述支撐裝置被設(shè)置于上述反應(yīng)容器中時(shí)，上述多個(gè)支撐部被設(shè)置在上述支撐裝置中，以使上述多根支撐體的每一根被配置在上述兩個(gè)平坦面之間，并與這兩個(gè)平坦面平行。根據(jù)上述沸石膜的制造裝置，多根支撐體的每一根的一端被各支撐部固定。于是，多根支撐體從反應(yīng)容器的支撐體插入口被插入，當(dāng)支撐裝置被設(shè)置在反應(yīng)容器內(nèi)時(shí)，多根支撐體被浸漬在反應(yīng)容器的反應(yīng)液中。此時(shí)，在反應(yīng)容器中，多根支撐體被配置在相互平行的兩個(gè)平坦面之間。在這種狀態(tài)下，利用加熱裝置對(duì)反應(yīng)容器加熱時(shí)，反應(yīng)液通過(guò)反應(yīng)容器被加熱，在多根支撐體的每一根的表面上形成沸石膜。此時(shí)，通過(guò)將多根支撐體配置為平行于兩個(gè)平行的平坦面，可以在多根支撐體上同時(shí)對(duì)多根支撐體形成均質(zhì)的沸石膜。其原因尚不清楚，然而可以認(rèn)為是在加熱反應(yīng)液時(shí)，在多根支撐體的各自的周圍生成的對(duì)流的狀態(tài)在支撐體之間變得均勻，熱量被均勻地傳至多根支撐體。這樣，根據(jù)上述制造裝置，沸石膜的生產(chǎn)率提高，批量生產(chǎn)成為可能。此外，在反應(yīng)容器內(nèi)制造沸石膜時(shí)，通常每次都需要更換反應(yīng)液，而根據(jù)上述制造裝置，由于能夠如上述那樣在多根支撐體上同時(shí)制造沸石膜，因而能夠減少在每一根支撐體上所使用的反應(yīng)液的量，從而可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)成本的降低。優(yōu)選在上述的沸石膜的制造裝置中，上述多個(gè)支撐部被排列為直線狀。這種情況下，由于被多個(gè)支撐部所支撐的多個(gè)支撐體被排列為直線狀，因而加熱反應(yīng)液時(shí)，在多根支撐體的各自的周圍生成的反應(yīng)液的對(duì)流的狀態(tài)在支撐體之間變得更加均勻，熱量被更加均勻地傳至多根支撐體。所以，能夠?qū)Χ喔误w形成更加均質(zhì)的沸石膜。優(yōu)選在上述沸石膜的制造裝置中，上述裝置還包括具有多個(gè)支撐部的支撐棒、被設(shè)置在與該支撐棒相對(duì)的位置上且具有固定上述多根支撐體的另一端的多個(gè)固定部的固定棒、以及連接上述支撐棒與上述固定棒的連接部件。這種情況下，通過(guò)將支撐體的一端固定于支撐棒的支撐部，另一端固定于固定棒的固定部，能夠固定支撐體的兩端。因此，能夠抑制由于加熱反應(yīng)液時(shí)產(chǎn)生的對(duì)流而造成的支撐體的搖晃。所以，可以對(duì)多根支撐體形成更加均質(zhì)的沸石膜。優(yōu)選在上述沸石膜制造裝置中，上述多個(gè)支撐部被等間隔地配置。這種情況下，能夠等間隔地配置被多個(gè)支撐部支撐的多根支撐體。如果多根支撐體被等間隔地配置，那么加熱反應(yīng)液時(shí)，在多根支撐體的各自的周圍生成的反應(yīng)液的對(duì)流在支撐體之間變得更加均勻，熱量被更加均勻地傳至多根支撐體。所以，可以對(duì)多根支撐體形成更加均質(zhì)的沸石膜。優(yōu)選在上述沸石膜制造裝置中，上述反應(yīng)容器在其底面至少具有一個(gè)排出口。而且優(yōu)選該排出口具有其開(kāi)口面積隨著遠(yuǎn)離上述底面而變小的錐形形狀。即，優(yōu)選上述排出口的開(kāi)口面積越靠近底面越大，越遠(yuǎn)離底面越小。當(dāng)反復(fù)進(jìn)行使用上述容器在支撐體表面形成沸石膜的操作時(shí)，就存在著殘留物等雜質(zhì)被堆積在反應(yīng)容器的底面上的傾向。該雜質(zhì)包含未反應(yīng)物質(zhì)、沸石顆粒、無(wú)定形成分等，附著在支撐體上，有可能使得到的沸石膜的均質(zhì)性下降。如果上述反應(yīng)容器在其底面具有至少一個(gè)排出口，排除口的面積越靠近底面越大，那么可以容易將被堆積在反應(yīng)容器底面上的雜質(zhì)導(dǎo)向排出口，可以容易地將雜質(zhì)從反應(yīng)容器被排出。即，能夠抑制雜質(zhì)沉淀在底面上，進(jìn)而能夠抑制雜質(zhì)附著在支撐體上。所以，可以在支撐體表面上對(duì)多根支撐體形成更加均質(zhì)的沸石膜。此外，由于反應(yīng)容器的排出口為如上述的錐形形狀，也可以加固該反應(yīng)容器。發(fā)明的效果本發(fā)明提供了一種可以同時(shí)對(duì)多根支撐體形成均質(zhì)的沸石膜的沸石膜制造裝置。圖1為本發(fā)明的沸石膜制造裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的平面示意圖。圖2為沿著圖i的ii-n線的截面圖。圖3為示意圖1以及圖2中的支撐裝置的正視圖。圖4為示意支撐體的端部被固定的狀態(tài)的支撐棒以及固定棒的部分截面圖。圖4(a)示意支撐棒、圖4(b)示意固定棒。圖5為示意反應(yīng)容器的底部的結(jié)構(gòu)的部分截面圖。圖6為示意多個(gè)支撐部分別獨(dú)立的支撐裝置的一個(gè)示例的部分截面圖。圖7為示意在實(shí)施例1以及比較例1中使用的滲透蒸發(fā)(pervaporation)(PV)實(shí)驗(yàn)裝置的概略圖。1:支撐體，2:反應(yīng)液，3:反應(yīng)容器，3a:底部，3b:側(cè)壁部，3C:支撐體插入口，3d:排出口，3e:底面，3f:外表面，3g:切口，4:加熱裝置(加熱單元)，5:支撐裝置，6:反應(yīng)液導(dǎo)入管，7:反應(yīng)液排出管，8:護(hù)套部(加熱單元)，8a:內(nèi)壁面，9:液體流通室(加熱單元)，10:液體排出管(加熱單元)，11:液體導(dǎo)入管(加熱單元)，12:固定框，13:鏈條，14:支撐棒，14a:支撐部，14b、14C:壁部，14d、14e:開(kāi)口，15:固定棒，15a:固定部，15b、15c:壁部，15d、15e:開(kāi)口，16a、16b:連接部件，17:管子，17a:開(kāi)口，18:鉤部，19:蓋部，19a:平坦面，20:把手部，21:供給槽，22:分離器，23:液氮阱(tmp)，24:真空泵，25:真空計(jì)，26、27:管，28:攪拌裝置，S:內(nèi)壁面，Sl、S2:平坦面，S3、S4:曲面，Vl:反應(yīng)液導(dǎo)入閥，V2:反應(yīng)液排出閥，100:沸石膜的制造裝置。具體實(shí)施例方式下面，參照附圖，詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，在所有附圖中，同一或同等的構(gòu)成要素被賦予同一符號(hào)，重復(fù)的說(shuō)明被省略。此外，附圖的尺寸比例不限于圖示的比例。(沸石膜制造裝置)首先說(shuō)明本發(fā)明的沸石膜制造裝置的優(yōu)選實(shí)施方式。圖1為本發(fā)明的沸石膜制造裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的平面示意圖。圖2為沿著圖1的II-II線的截面圖。圖3為示意圖1以及圖2中的支撐裝置的正視圖。圖4(a)以及圖4(b)分別為示意支撐體的端部被固定狀態(tài)的支撐棒以及固定棒的部分截面圖。圖5為示意反應(yīng)容器的底部的結(jié)構(gòu)的部分截面圖。如圖1以及圖2所示，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式所涉及的沸石膜的制造裝置(以下，根據(jù)情況，簡(jiǎn)稱"制造裝置")100包括反應(yīng)容器3，容納使沸石膜形成于圓筒狀的支撐體1的外表面上的反應(yīng)液2;加熱裝置4，通過(guò)反應(yīng)容器3加熱反應(yīng)液2;以及支撐裝置5，被裝卸自如地設(shè)置在反應(yīng)容器3內(nèi)，支撐多根支撐體l。反應(yīng)容器3具有底部3a和從底部3a的周邊部延伸的側(cè)壁部3b。在側(cè)壁部3b的上部形成有用于插入多根支撐體1的支撐體插入口3c。側(cè)壁部3b的內(nèi)壁面S具有相互相對(duì)的兩個(gè)平坦面Sl、S2和將其連接的光滑的曲面S3、S4。兩個(gè)平坦面S1，S2相互平行。此外，在反應(yīng)容器3的上端形成有用于容納并固定支撐棒14的端部的切口3g。而且，如圖2所示，在反應(yīng)容器3的下部，連接有導(dǎo)入反應(yīng)液2的反應(yīng)液導(dǎo)入管6。在反應(yīng)液導(dǎo)入管6上設(shè)置有調(diào)整被導(dǎo)入的反應(yīng)液2的量的反應(yīng)液導(dǎo)入閥V1。此外，也如圖5所示，在反應(yīng)容器3的底部3a的底面3e上，形成有多個(gè)排出口3d。排出口3d具有其開(kāi)口面積隨著遠(yuǎn)離底面3e而變小的錐形形狀。即，排出口3d的開(kāi)口面積越靠近底面3e越大，越遠(yuǎn)離底面3e越小。通過(guò)形成為這樣的形狀，可容易地將因加熱反應(yīng)液2而生成的未反應(yīng)物質(zhì)、沸石顆粒、無(wú)定形成分等雜質(zhì)導(dǎo)到排出口3d內(nèi)。此外，在反應(yīng)容器3的底部3a,通過(guò)排出口3d連接有用于排出反應(yīng)液2的反應(yīng)液排出管7，在反應(yīng)液排出管7上設(shè)置有反應(yīng)液排出閥V2。所以，當(dāng)反應(yīng)液導(dǎo)入閥VI打開(kāi)時(shí)，反應(yīng)液2通過(guò)反應(yīng)液導(dǎo)入管6而被導(dǎo)入反應(yīng)容器3內(nèi)。當(dāng)反應(yīng)液導(dǎo)入閥V1關(guān)閉時(shí)，則停止導(dǎo)入反應(yīng)液2。此外，當(dāng)反應(yīng)液導(dǎo)入閥VI關(guān)閉而反應(yīng)液排出閥V2打開(kāi)時(shí)，反應(yīng)容器3內(nèi)的反應(yīng)液2經(jīng)排出口3d從反應(yīng)液排出管7排出。此外，雖然未圖示，但在反應(yīng)容器3的上部，設(shè)置有覆蓋支撐體插入口3c且能夠拆卸的蓋子。再次參照?qǐng)D2，加熱裝置4具有包圍反應(yīng)容器3的筒狀的護(hù)套部8，在護(hù)套部8的內(nèi)壁面8a與反應(yīng)容器3的外表面3f之間，設(shè)置有溫度高于反應(yīng)液2的液體流通的液體流通室9。護(hù)套部8與反應(yīng)容器3的交界部分被密封，以使液體不會(huì)從護(hù)套部8漏出。在護(hù)套部8的下部，連接有與液體流通室9連通的液體導(dǎo)入管11，在護(hù)套部8的上部、液體導(dǎo)入管11的上方連接有液體排出管10。因此，溫度高于反應(yīng)液2的液體通過(guò)液體導(dǎo)入管11而被導(dǎo)入液體流通室9時(shí)，液體充填液體流通室9，通過(guò)液體排出管10從護(hù)套部8排出。這樣，高溫液體時(shí)常在液體流通室9內(nèi)流動(dòng)，由此將反應(yīng)容器3加熱，利用向反應(yīng)容器3施加的熱量將反應(yīng)液2加熱。也就是，利用溫度高于反應(yīng)液2的液體，通過(guò)反應(yīng)容器3間接地加熱反應(yīng)液2。此外，也可以向護(hù)套部8導(dǎo)入蒸汽以替代高溫液體。支撐裝置5支撐多根支撐體1，由用于固定的固定框12和用于使固定框12出入反應(yīng)容器3的鏈條13構(gòu)成。如圖3所示，固定框12包括用于固定多根支撐體的一端的中空狀的支撐棒14、與支撐棒14相對(duì)設(shè)置，用于固定多根支撐體1的另一端的固定棒15、以及連接支撐棒14以及固定棒15的一對(duì)連接部件16a、16b。支撐棒14具有多根支撐體1的一端插入其中的多個(gè)支撐部14a。多個(gè)支撐部14a沿支撐棒14的長(zhǎng)度方向排列成直線狀。在此，如圖4(a)所示，支撐部14a具有相對(duì)的兩個(gè)壁部14b、14c。一個(gè)壁部14c被配置在固定棒15側(cè)，另一個(gè)壁部14b被配置在固定棒15的相反側(cè)。在兩個(gè)壁部14b、14c上，形成有開(kāi)口14d、14e以使支撐體1的一端插入其中。在此，優(yōu)選多個(gè)支撐部14a等間隔地配置。在這種情況下，能夠等間隔地配置被多個(gè)支撐部14a支撐的多根支撐體1。此外，鏈條13被設(shè)置在支撐棒14的兩端。即，鏈條13被安裝在多個(gè)支撐部14a的兩側(cè)。另一方面，固定棒15具有多根支撐體1的另一端插入其中的多個(gè)固定部15a，多個(gè)固定部15a沿固定棒15的長(zhǎng)度方向排列成直線狀。固定部15a與支撐部14a數(shù)量相同，分別被配置在與支撐部14a相對(duì)的位置上。在此，如圖4(b)所示，固定部15a具有兩個(gè)相對(duì)的壁部15b、15c，一個(gè)壁部15b被配置在支撐棒14側(cè)，另一個(gè)壁部15c被配置在支撐棒14的相反側(cè)。在兩個(gè)壁部15b、15c上形成有開(kāi)口15d、15e以使支撐體1的另一端插入其中。而且，雖然壁部15b的開(kāi)口15d比支撐體1的外徑大，但是為了防止支撐體1的脫落，壁部15c的開(kāi)口15e比支撐體l的外徑小。在支撐裝置5的固定框12被設(shè)置于反應(yīng)容器3內(nèi)的情況下，支撐部14a以及固定部15a被配置在兩個(gè)平坦面Sl、S2之間。因此，如果將支撐體1的一端插入支撐部14a，將支撐體1的另一端插入固定部15a，從而固定支撐體1的兩端，那么多根支撐體1被配置在兩個(gè)平坦面S1、S2之間，并與平坦面S1、S2平行。此外，由于在壁部14b形成有開(kāi)口14d，在壁部15c形成有開(kāi)口15e，因而反應(yīng)液2可以一直進(jìn)入到支撐體1的內(nèi)側(cè)，而且可以使反應(yīng)容器3內(nèi)的反應(yīng)液2的對(duì)流均勻，更均勻地向多根支撐體1傳送熱量。(沸石膜的制造方法)下面，說(shuō)明使用沸石膜的制造裝置100的沸石膜的制造方法。首先，準(zhǔn)備多根支撐體l，作為支撐體l，通常使用在支撐素體的外表面上附著有晶種的支撐體。如果使用在支撐素體的外表面上附著有晶種的支撐體，那么可以在支撐體1上形成更均質(zhì)的沸石膜。支撐素體并沒(méi)有特別的限定，但在將沸石膜用于分離膜的用途的情況下，優(yōu)選使用多孔的支撐素體。這樣的支撐素體，可以列舉出陶瓷、由有機(jī)高分子或金屬形成的支撐素體。作為陶瓷，可以列舉出莫來(lái)石、氧化鋁、氧化硅、二氧化鈦、氧化鋯等。作為金屬，可以列舉出不銹鋼、燒結(jié)的鎳、燒結(jié)的鎳和鐵的混合物等。其中，特別優(yōu)選氧化鋁。使用氧化鋁作為支撐素體時(shí)，可以抑制支撐素體的材質(zhì)的析出。此外，支撐素體也可以由沸石徑燒結(jié)而成。在支撐素體為多孔材料的情況下，優(yōu)選孔的平均微孔徑為0.1pm20^m，更優(yōu)選0.1|_im5pm。如果孔的平均微孔徑為0.1nm20(im，那么與孔徑在該范圍之外的情況相比，可以形成氣泡少的沸石膜，從而可以得到分離性高的沸石膜。如果平均微孔徑不足0.1^m，那么與平均微孔徑在上述范圍內(nèi)的情況相比，晶種不能充分地附著在支撐素體的微孔內(nèi)，形成的沸石膜容易剝離。另一方面，如果平均微孔徑超過(guò)20,，那么與平均微孔徑在上述范圍內(nèi)的情況相比，不能以沸石結(jié)晶填埋微孔，從而產(chǎn)生氣泡，存在著分離性能低下的傾向。如果平均微孔徑為0.1,5,，那么尤其可以得到分離性能高的沸石膜。在此，例如在使用沸石膜，分離乙醇與水的混合液的情況下，設(shè)分離前混合溶液中水的濃度為Al質(zhì)量％、乙醇的濃度為A2質(zhì)量％、滲透沸石膜后的液體或氣體中的水的濃度為Bl質(zhì)量％、乙醇的濃度為B2質(zhì)量。/。，則分離性能由下式的值表示(B菌)/(Al/A2)并且可以說(shuō)，這個(gè)值越大，越能夠?qū)⑻囟ǖ囊后w以更高的濃度從混合液中分離，即分離性能高。此外，優(yōu)選支撐素體的氣孔率為550%，更優(yōu)選為3050%。如果支撐素體的氣孔率為550%，那么與氣孔率在該范圍外的情況相比，支撐素體的氣體滲透量增大，從而可以得到滲透速度高的沸石膜。如果氣孔率不足5%，那么與氣孔率在上述范圍內(nèi)的情況相比，存在著支撐素體的氣體滲透速度變小的傾向。如果氣孔率超過(guò)50%，那么與氣孔率在上述范圍內(nèi)的情況相比，存在著支撐體1的機(jī)械強(qiáng)度降低的傾向。如果氣孔率為3050%，那么尤其可以得到滲透速度高的沸石膜。在此，滲透速度(kg/m2h)為單位時(shí)間內(nèi)液體滲透過(guò)沸石膜的量。例如在使用沸石膜將水從乙醇與水的混合液中分離的情況下，為單位時(shí)間內(nèi)水滲透過(guò)沸石膜的量。根據(jù)作為目的的沸石膜的沸石的種類，附著于支撐素體的晶種有所不同。通常使用與形成的沸石種類相同的沸石，但只要是結(jié)晶結(jié)構(gòu)類似的沸石，不同的種類的沸石也可以。接著，將多根支撐體1安裝于支撐裝置5的固定框12。具體而言，將支撐體1的一端插入支撐部14a的開(kāi)口14d、14e，將支撐體的另一端插入固定部15a的開(kāi)口15d、15e。這樣，支撐體1的兩端被可靠地固定于固定框12。另一方面，將反應(yīng)液2導(dǎo)入反應(yīng)容器3。具體而言，在打開(kāi)反應(yīng)液導(dǎo)入閥VI且關(guān)閉反應(yīng)液排出閥V2的狀態(tài)下，通過(guò)反應(yīng)液導(dǎo)入管6將反應(yīng)液2導(dǎo)入反應(yīng)容器3內(nèi)。反應(yīng)液2中包含作為沸石膜的原料的物質(zhì)。沸石膜的原料以氧化鋁源以及氧化硅源為主成分，必要時(shí)，也可以含有堿金屬源和/或堿土類金屬源。作為氧化鋁源，除了水合氧化鋁、鋁酸鈉、硫酸鋁、硝酸鋁、氯化鋁等的鋁鹽之外，還可以列舉出鋁粉、膠體氧化鋁(colloidalalumina)等。作為氧化硅源，除了硅酸鈉、水玻璃、硅酸鉀等堿金屬硅酸鹽之外，還可以列舉出氧化硅粉末、硅酸、膠體氧化硅、酸性粘土、高嶺土、硅醇鹽(siliconalkoxide)(異丙醇鋁等)等。作為堿金屬源以及堿土金屬源，可以列舉出氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂等。此外，堿金屬硅酸鹽作為二氧化硅源以及堿金屬源而起作用。反應(yīng)液2中的氧化硅源和氧化鋁源的摩爾比(換算為Si02/Al203)能夠根據(jù)作為目的的沸石膜的沸石的種類而適當(dāng)決定。此外，氧化硅源和氧化鋁源的濃度沒(méi)有被特別地限定。即，可以通過(guò)提高氧化硅源和/或氧化鋁源的濃度而使反應(yīng)液2呈凝膠狀，也可以通過(guò)降低氧化硅源和/或氧化鋁源的濃度而使反應(yīng)液2呈低粘度。此外，反應(yīng)液2也可以含有如結(jié)晶催化劑的添加劑。這樣的結(jié)晶催化劑，可以列舉出四丙基溴化銨、四丁基溴化銨等。接著，在反應(yīng)容器3內(nèi)設(shè)置支撐裝置5。具體而言，利用鏈條13拉起固定框12，從固定框12的固定棒15側(cè)通過(guò)支撐體插入口3c插入反應(yīng)容器3內(nèi)。然后，將支撐棒14的兩端分別容納在形成于反應(yīng)容器3的上端的切口3g中，用蓋子塞住反應(yīng)容器3的上端。這樣，固定框12被浸漬于反應(yīng)液2中，多根支撐體1也被浸漬在反應(yīng)液2中。此時(shí)，多根支撐體1被配置在兩平坦面Sl、S2之間，并與兩平坦面S1、S2平行。接著，利用加熱裝置4通過(guò)反應(yīng)容器3加熱反應(yīng)液2。具體而言，通過(guò)液體導(dǎo)入管11將溫度高于反應(yīng)液2的高溫液體導(dǎo)入護(hù)套部8內(nèi)的液體流通室9，使其充填液體流通室9。此時(shí)，由于反應(yīng)容器3被溫度高于反應(yīng)液2的高溫液體包圍，因而反應(yīng)容器3被該液體加熱，被加熱了的反應(yīng)容器3將反應(yīng)液2加熱。由此，反應(yīng)液2中的氧化硅源和氧化鋁源發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)生成物即沸石結(jié)晶附著在多根支撐體1的外周面上。這樣，在多根支撐體1的外周面上形成沸石膜。此外，由于多根支撐體1被配置在兩平坦面S1、S2之間，并與兩平坦面Sl、S2平行，因而能夠同時(shí)對(duì)多根支撐體1形成均質(zhì)的沸石膜。其理由雖不清楚，但是，可以認(rèn)為是因?yàn)樵诩訜岱磻?yīng)液2時(shí)，在多個(gè)支撐體1的各個(gè)的周圍產(chǎn)生的對(duì)流的狀態(tài)在支撐體間變得均勻，熱量被均勻地傳至多根支撐體l。這樣，利用制造裝置IOO，沸石膜的生產(chǎn)率可以提高，量產(chǎn)成為可能。此外在反應(yīng)容器3制造沸石膜時(shí)，通常每次都必須更換反應(yīng)液2，而利用制造裝置IOO，由于可以如上述那樣同時(shí)在多根支撐體1上制造沸石膜，因而可以減少用于每一根支撐體1的反應(yīng)液2的量，從而可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)成本的降低。此外，如果反復(fù)進(jìn)行使用反應(yīng)容器3在支撐體1的表面形成沸石膜的操作，那么存在著殘留物等雜質(zhì)被堆積在反應(yīng)容器3的底面3e上的傾向。該雜質(zhì)包含未反應(yīng)物質(zhì)、沸石顆粒、無(wú)定形成分等，附著在支撐體1上，有可能會(huì)降低所得到的沸石膜的均質(zhì)性。如上所述，由于在制造裝置100中，反應(yīng)容器3在其底面3e至少具有一個(gè)排出口3d，且越靠近底面3e，排出口3d的開(kāi)口面積越大，因而可以容易地將堆積在反應(yīng)容器3的底面3e上的雜質(zhì)導(dǎo)入排出口3d。此外，通過(guò)開(kāi)放反應(yīng)液排出閥V2，能夠更容易地排出在反應(yīng)容器3的底部3a的殘留物。即，在制造裝置100中，能夠抑制雜質(zhì)沉淀在底面3e上，進(jìn)而能夠抑制雜質(zhì)附著在支撐體1上。所以，與未形成如上所述的具有錐形排出口3d的情況相比，可以在支撐體1的外表面上形成更加均質(zhì)的沸石膜。此外，由于反應(yīng)容器3的排出口3d為如上所述的錐形形狀，因而可以加固反應(yīng)容器3，延長(zhǎng)反應(yīng)容器3的壽命。而且，由于在支撐棒14上等間隔地設(shè)置多個(gè)支撐部14a，因而在加熱反應(yīng)液2時(shí)，在多根支撐體1的各自的周圍產(chǎn)生的反應(yīng)液2的對(duì)流的狀態(tài)在支撐體之間變得更加均勻，熱量被更加均勻地傳至多根支撐體l。所以，與多個(gè)支撐部14a未被等間隔地配置的情況相比，可以對(duì)多根支撐體1形成更加均質(zhì)的沸石膜。此外，由于多個(gè)支撐部14a在沿支撐棒14的長(zhǎng)度方向上被排列成直線狀，因而多根支撐體1也被排列成直線狀。因此，與多根支撐體14a沒(méi)有被排列成直線狀的情況相比，反應(yīng)液2的對(duì)流狀態(tài)，對(duì)于多根支撐體1而言變得更加均勻，熱量被更加均勻地傳至多根支撐體1。所以，可以對(duì)多根支撐體l形成更加均質(zhì)的沸石膜。此外，利用上述的沸石膜的制造方法，能夠制造具有MFI型、X型、Y型、A型、T型等多種組成及結(jié)構(gòu)的沸石膜。本發(fā)明的沸石膜制造裝置并不限于上述實(shí)施方式。例如，在上述實(shí)施方式中，利用支撐裝置5的固定框12固定支撐體1的兩端，但是在本發(fā)明的沸石膜的制造裝置中所使用的支撐裝置也可以僅支撐支撐體1的一端。此外，在上述實(shí)施方式中，在加熱裝置4內(nèi)將溫度高于反應(yīng)液2的高溫液體導(dǎo)入液體流通室9，通過(guò)反應(yīng)容器3加熱反應(yīng)液2，但是也可以利用水蒸氣等蒸汽來(lái)替代上述液體。在這種情況下，也可以加熱反應(yīng)液2。此外，在上述實(shí)施方式中，以蓋子覆蓋支撐體插入口3c，但是優(yōu)選支撐棒14具有可覆蓋支撐體插入口3c的大小，兼作為蓋子。在這種情況下，生成沸石膜時(shí)，除了能夠抑制反應(yīng)液2的飛散和反應(yīng)液2的溫度的降低，還能夠減少部件的件數(shù)。此外，在上述實(shí)施方式中，多個(gè)支撐部14a在支撐棒14上形成，成為一體，但是多個(gè)支撐部14a也可以分別獨(dú)立。圖6為示意多個(gè)支撐部分別獨(dú)立的支撐裝置的一個(gè)示例的部分截面圖。如圖6所示，支撐部具有固定支撐體1的一端的管子17、支撐管子17的鉤部18、以及固定鉤部18的蓋部19。此外，為了使支撐部的搬運(yùn)變?nèi)菀?，在蓋部19安裝有把手部20。在管子17的一端形成有開(kāi)口17a，鉤部18的先端掛在開(kāi)口17a上。而且，鉤部18的基底端部被固定在蓋部19上。在此，管子17的材質(zhì)可以列舉出硅樹(shù)脂、不銹鋼等，但從抑制對(duì)支撐體1造成損傷的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選硅樹(shù)脂。蓋部19具有圓形的平坦面19a，在平坦面19a上固定有鉤部18。圓形平坦面19a的直徑大于反應(yīng)容器3的平坦面Sl、S2之間的距離。因此，在反應(yīng)容器3內(nèi)設(shè)置支撐部時(shí)，蓋部19的平坦面19a與反應(yīng)容器3的上端面相接觸。此外，在多個(gè)支撐部分別獨(dú)立的支撐裝置中，支撐部不一定必須具有管子17。這種情況下，支撐體1直接被鉤部18支撐。此外，平坦面19a的形狀不限于圓形。實(shí)施例下面，通過(guò)實(shí)施例和比較例更加詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。但本發(fā)明不限于以下列舉的實(shí)施例。(實(shí)施例1)將A型沸石的微粒(晶種，粒徑100nm)放入水中并進(jìn)行攪拌，制作濃度為0.5質(zhì)量％的溶液。將由(x-氧化鋁形成的管狀多孔支撐素體(平均微孔徑1.3pm，外徑12mm，內(nèi)徑8mm，長(zhǎng)100cm)浸漬在該溶液中3分鐘后，以約0.2cm/s的速度將其拉起。在25。C的恒溫槽中對(duì)其干燥2小時(shí)后，再在70。C的恒溫槽中干燥16小時(shí)。重復(fù)該操作，就得到多根圓筒狀的支撐體1。從如此地得到的多根支撐體1中取出兩根支撐體1(以下，根據(jù)需要，稱為"支撐體A"、"支撐體B")，禾lj用圖1以及圖2所示的制造裝置IOO，在這些支撐體l上形成沸石膜。具體而言，首先將兩根支撐體1一根一根地固定在固定框12上。各支撐體1在其一端插入支撐棒14的支撐部14a后，另一端插入固定棒15的固定部15a，從而被固定在固定框12上。另一方面，將1摩爾份氧化鋁(Al203)、3.5摩爾份二氧化硅(Si02)以及8摩爾份氧化鈉(Na20)加入到300摩爾份水中，制成反應(yīng)液2。接著，將反應(yīng)液2導(dǎo)入反應(yīng)容器3。反應(yīng)容器3的截面尺寸的內(nèi)部尺寸為55mmX600mm。接著，利用鏈條13將固定框12拉起，從固定棒15側(cè)通過(guò)反應(yīng)容器3的支撐體插入口3c將固定框12插入反應(yīng)液2中，并浸漬在反應(yīng)液2中。接著，將支撐棒14的兩端容納并固定于在反應(yīng)容器3的上端形成的切口3g中。這樣，將兩根支撐體1配置在反應(yīng)容器3中的相互相對(duì)的平坦面Sl、S2之間，并平行于平坦面Sl、S2。最后，通過(guò)液體導(dǎo)入管11將熱水導(dǎo)入到液體流通室9內(nèi)，進(jìn)行充填。充填的液體通過(guò)液體排出管10排出，并時(shí)常將熱水導(dǎo)入到液體流通室9內(nèi)，進(jìn)行充填。接著，通過(guò)反應(yīng)容器將反應(yīng)液加熱至9(TC左右，使氧化鋁(A1203)、二氧化硅(Si02)以及氧化鈉(Na20)在反應(yīng)液中反應(yīng)，從而在支撐體1的外表面上形成沸石膜。(比較例1)在除了使用以內(nèi)徑210mm的圓筒狀的反應(yīng)容器替代上述反應(yīng)容器3的制造裝置之外，其它條件與實(shí)施例1相同的情況下，制造了沸石膜。此時(shí)，根據(jù)反應(yīng)容器的形狀改變了加熱裝置的形狀。但是，加熱裝置的液體流通室的容積與實(shí)施例1中的液體流通室9的容積相同。(分離性能以及滲透速度的測(cè)定)對(duì)在實(shí)施例1以及比較例1中的形成有沸石膜的支撐體A以及B的各自的分離性能以及滲透速度進(jìn)行測(cè)量。此外，為了調(diào)查形成于支撐體A以及B上的沸石膜的均質(zhì)性，將各支撐體5等分，被5等分的各區(qū)域作為部分15，對(duì)部分1、3以及5測(cè)量了分離性能和滲透速度。為了評(píng)價(jià)在實(shí)施例1以及比較例1中得到的沸石膜的分離性能，組裝了如圖7所示的滲透蒸發(fā)(PV)實(shí)驗(yàn)裝置。該P(yáng)V實(shí)驗(yàn)裝置具有供給供給液A的供給槽21。用于向供給槽21供給供給液A的管子27連接于供給槽21，在供給槽21內(nèi)設(shè)置有分離器22，同時(shí)設(shè)置有攪拌供給液A的攪拌裝置28。將在實(shí)施例1以及比較例1中得到的沸石膜作為分離器22使用。此外，管子26連接于分離器22的開(kāi)放端，真空泵24通過(guò)液氮阱23連接于管子26的末端。此外，在管子26的中間，安裝有真空計(jì)25。通過(guò)管子27，向上述PV實(shí)驗(yàn)裝置的供給槽21供給75"的供給液八(乙醇/水的質(zhì)量比=90/10)，并由真空泵24對(duì)分離器22內(nèi)抽真空(真空計(jì)25顯示的真空度101000Pa)。利用液氮阱23收集滲透過(guò)分離器22的液體B。利用氣相色譜儀(商品名GC-14B，株式會(huì)社島津制作所制)測(cè)量供給液A以及液體B的組成，求出分離性能。此外，由于一般可以作為分離膜使用的分離性能為2000以上，因而評(píng)價(jià)分離性能為2000以上的分離膜為"A"，評(píng)價(jià)分離性能為2000以下的分離膜為"B"。并且，測(cè)量了所收集的液體的重量，基于該重量、膜面積以及收集時(shí)間求出了滲透速度。所得到的結(jié)果如表1所示。(表l)<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>由實(shí)施例1以及比較例1的結(jié)果可知，與由比較例1得到的沸石膜相比，由實(shí)施例1得到的沸石膜，無(wú)論是分離性能還是滲透速度，在各部分之間、各支撐體之間均沒(méi)有差別，均質(zhì)性優(yōu)良。所以，可以確認(rèn)，利用本發(fā)明的沸石膜的制造裝置，能夠在多根支撐體上同時(shí)對(duì)多根支撐體形成均質(zhì)的沸石膜。產(chǎn)業(yè)上利用的可能性利用本發(fā)明的沸石膜的制造裝置，可以制造用于分離以有機(jī)溶劑與水的混合物為起始的液體混合物的分離膜。權(quán)利要求1.一種沸石膜制造裝置，其特征在于，包括反應(yīng)容器，具有用于插入筒狀的支撐體的支撐體插入口，并容納在所述支撐體的表面上形成沸石膜的反應(yīng)液；加熱單元，通過(guò)所述反應(yīng)容器加熱所述反應(yīng)液；以及支撐裝置，被裝卸自如地設(shè)置在所述反應(yīng)容器內(nèi)，支撐多根所述支撐體，其中，所述反應(yīng)容器的內(nèi)壁面，具有相互平行的兩個(gè)平坦面，所述支撐裝置，具有固定所述多根支撐體的一端的多個(gè)支撐部，在所述反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)置所述支撐裝置時(shí)，所述多個(gè)支撐部被設(shè)置在所述支撐裝置，使所述多根支撐體的每一根被配置在所述兩個(gè)平坦面之間，并與該兩個(gè)平坦面平行。2.如權(quán)利要求1所述的沸石膜制造裝置，其特征在于所述多個(gè)支撐部被排列成直線狀。3.如權(quán)利要求1或2所述的沸石膜的制造方法，其特征在于所述支撐裝置還包括-支撐棒，具有所述多個(gè)支撐部；固定棒，被配置在與所述支撐棒相對(duì)的位置上，且具有固定所述多根支撐體的另一端的多個(gè)固定部；以及連接部件，連接所述支撐棒以及所述固定棒。4.如權(quán)利要求13中的任一項(xiàng)所述的沸石膜的制造裝置，其特征在于所述多個(gè)支撐部被等間隔地配置。5.如權(quán)利要求14中的任一項(xiàng)所述的沸石膜的制造裝置，其特征在于所述反應(yīng)容器在其底面上具有至少一個(gè)排出口，該排出口具有其開(kāi)口面積隨著遠(yuǎn)離所述底面而變小的錐形形狀。全文摘要本發(fā)明提供一種沸石膜的制造裝置(100)，包括反應(yīng)容器(3)，具有用于插入筒狀的支撐體(1)的支撐體插入口(3c)，容納在支撐體(1)的表面上形成沸石膜的反應(yīng)液(2)；加熱單元(4)，通過(guò)反應(yīng)容器(3)加熱反應(yīng)液(2)；支撐裝置(5)，被裝卸自如地設(shè)置在反應(yīng)容器(3)內(nèi)，支撐多根支撐體(1)。反應(yīng)容器(3)的內(nèi)壁面(S)具有互相平行的兩個(gè)平坦面(S1、S2)，支撐裝置(5)具有固定多根支撐體(1)的一端的多個(gè)支撐部(14a)。在反應(yīng)容器(3)內(nèi)設(shè)置支撐裝置(5)時(shí)，多個(gè)支撐部(14a)被設(shè)置在支撐裝置(5)，使多根支撐體(1)的每一根被配置在兩個(gè)平坦面(S1，S2)之間，并平行于兩個(gè)平坦面(S1、S2)。本發(fā)明能夠提供一種同時(shí)對(duì)多根支撐體形成均質(zhì)的沸石膜的沸石膜制造裝置。文檔編號(hào)C01B39/00GK101193821SQ20068002073公開(kāi)日2008年6月4日申請(qǐng)日期2006年6月6日優(yōu)先權(quán)日2005年6月10日發(fā)明者井上宗士申請(qǐng)人:株式會(huì)社物產(chǎn)納米技術(shù)研究所