中空纤维膜制氮系统工艺流程描述

技术中心 / 2024-04-19 09:55:49

概述

该套设备包括空气压缩机、空气缓冲罐（或冷冻式干燥机）和中空纤维膜制氮机三部分，下面逐一描述各个部分的功能和作用。

一、空气压缩机

该设备主要用来提供压缩空气源，根据我公司膜分离制氮机的技术要求，压缩空气的压力在12bar—13bar时氮气的回收效率最高，故需选用最大出口压力为12bar—13bar的空气压缩机。

二、空气缓冲罐（或冷冻式干燥机）

该设备的主要作用是用来缓冲来自空压机的压缩空气的压力，同时可以除去压缩空气中的部分油水，以减轻后面膜制氮机内部的三级过滤器的负载。一般来说，如果周围环境湿度很大时（如南方沿海地区）需选用冷冻式干燥机，否则选择空气缓冲罐就足够了。

三、中空纤维膜制氮机

该设备本身带有三级过滤装置、温度控制装置、在线式氧分析仪和电器控制装置，下面分别描述各个装置的功能。

A、三级过滤装置

1、粗过滤器

用于去除3um以上的固态与液态颗粒，使经过处理后的气体的气溶油含量小于5ppm w/w。

2、精细过滤器

进一步去除1 um以上的包括水、油气溶胶的颗粒，提供最大油含量小于1 ppm w/w的气体。

3、高效过滤器

用于滤除0.01um和更大的固态和液态颗粒，99.99+%油雾；残留油含量为0.01ppm w/w。

B、PLC智能控制装置

包括温度控制显示、在线氧浓度分析显示、电器元件控制、产品气控制等。

C、中空纤维膜组件描述

中空纤维膜是利用某些高分子聚合物对不同气体透过速率不同的特性，选用适合的高分子材料制成中空纤维，在膜内外压差作用下实现对空气的氮氧分离，从而得到我们所需要的氮气。

中空纤维膜分离器就象一个列管式换热器，成千上万根中空纤维丝被封装在钢制容器中。在丝束的一端，中空纤维丝的中心孔都是敞开的。丝束间缝隙用环氧树脂来密封。压缩空气进入膜组，水蒸气、氧气等的渗透速率大，我们称之无“快气”，很快透过膜壁，被富集在低压外侧；氮气、氩气等的渗透速率小，我们称之为“慢气”，被富集在高压内侧，从而实现氮氧分离的目的。

由于中空纤维膜实现了对空气的选择性分离，从而使得空气分离变得简单、可靠、灵活。

1、简单：使用中空纤维膜制氮机，将有一定压力和温度的空气输入膜组一端，从膜组的另一端即可得到氮气。用户可根据自己的需要来调整出口氮气的纯度（由95%-99.9%），简单易行；每根膜组具有一定的产气量，根据不同的气量需求选择不同的膜组数，如需增大气量，只需增加膜组数即可。简单的另一方面表现在操作维护上，任何一个工人在经过短期培训后即可维护设备，对使用者的素质要求较低。

2、可靠：整套系统在运行中除去空压机外没有任何移动部件，制氮机在静态下运行，因此几乎不需要维修。对于选定出口氮气纯度，只要进气口压缩空气稳定，氮气纯度就不会发生任何变化。

3、灵活：整套膜制氮装置体积小、重量轻，可根据用户要求制成固定式、移动式，无需基建投资，操作简单，纯度可调。