化学工業、製薬、電子、食品など多くの業界では、液体中に溶解したガス(例えば酸素、二酸化炭素、窒素など)はしばしば製品の品質、プロセスの安定性及び設備の運行に悪影響を与える。膜脱気器は高効率のガス除去装置として、先進的な膜分離技術を通じて、化学薬剤を導入せずに、液体中の溶存ガスを迅速かつ制御可能に除去することができ、現代工業生産における重要な装備となっている。
膜脱気器のコア部品は微孔構造を有する中空繊維膜または平板膜であり、その材料は通常ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどの高分子ポリマーである。これらの膜材料は疎水性と選択的通気性を有し、気体分子の透過を可能にし、液体分子の通過を阻止する。動作時、液体は膜の一方側を流れ、膜の他方側は真空ポンプや不活性ガスパージによって低圧環境を形成する。液体中の溶解ガスの分圧が膜の外側よりも高いため、ガス分子は自発的に膜壁を介して低圧側に拡散して持ち去られ、液体の脱気を実現する。
従来の熱間脱気、真空脱気などの方法に比べて、膜脱気技術は顕著な優位性がある:まず、それは常温で操作でき、熱感受性物質の分解を回避でき、次に、脱気プロセスは連続的に制御でき、脱気効率は99%以上に達することができる、また、設備構造がコンパクトで、エネルギー消費が低く、メンテナンスが簡単で、自動化生産ラインに統合するのに適している。
膜脱気器の技術的優位性は主に以下のいくつかの方面に現れている:1つは高脱気効率であり、多段膜モジュールの直列或いは膜面積を増大することによって、液体中の溶存酸素濃度をppb級に下げ、電子級超純水、製薬注射用水などの高基準要求を満たすことができる、第二に、運行が安定しており、膜モジュール化設計を採用しており、処理量に応じて柔軟に配置でき、しかも膜材料は耐食性、寿命が長い、第三に、操作が柔軟で、真空度またはパージガス流量を調節することにより、脱気深さを正確に制御し、異なるプロセスの需要に適応することができる。
応用において、膜脱気計は適応性を示した。例えば、半導体製造において、超純水中の溶存酸素を除去し、ウエハの酸化を防止するために用いられる、ビール生産において、二酸化炭素と酸素を除去することにより、製品の賞味期限を延長し、口当たりを改善する、化学反応では、反応液中のガスを除去することで副反応を回避し、製品収率を高めることができる。
膜脱気器の応用範囲は極めて広い。電子業界では、超純水システムの核心設備であり、チップ製造過程における水質の安定を確保する。製薬分野では、注射用水、輸液製剤の脱気に用いられ、薬品の酸化変質を防止する、食品飲料業界では、ジュース、ビール、炭酸飲料の生産に応用し、製品の品質を向上させる。電力業界では、ボイラーの給水脱気に使用され、配管の腐食を防止している。
工業4.0とグリーン製造理念の深化に伴い、膜脱気器は知能化、高効率化、環境保護化の方向に向かって発展している。次世代デバイスはモノのインターネット技術を統合し、遠隔監視、故障警報、自動調整を実現することができる。グラフェン複合膜、金属有機フレーム膜などの新しい膜材料の開発は、脱気効率と選択性をさらに向上させた、同時に、省エネ設計とモジュール化構造は設備をより環境保護と経済的にする。